JP2017137772A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リッチ寄せ制御が実行されたにも拘わらず酸素センサの出力値がリーンになる場合に、酸素センサの出力値を速やかに目標値に近づけてエミッション性能を向上させる。【解決手段】エンジンＥＣＵは、複数の燃焼室間における空燃比のインバランス率ＩＲを取得すると共に、インバランス率ＩＲに応じて目標空燃比をリッチ側に補正するリッチ寄せ制御を実行し、リッチ寄せ制御が実行され、かつ酸素センサの出力値がリーンである場合、サブフィードバック補正量ΔＡＦを設定すると共に、インバランス率ＩＲに応じてサブフィードバック補正量ΔＡＦを変化させる（ステップＳ１００〜Ｓ１６０）。【選択図】図２

Description

本開示は、排ガス浄化装置の上流側で複数の燃焼室からの排ガスの酸素濃度を検出する空燃比センサと、排ガス浄化装置の下流側で当該排ガス浄化装置からの排ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサとを有する内燃機関の制御装置に関する。

従来、フロント空燃比センサおよびリヤＯ₂センサを含む多気筒内燃機関の制御装置として、フロント空燃比センサにより検出される空燃比の単位時間当たりの変化量に基づいて気筒間空燃比の推定インバランス率を算出すると共に、推定インバランス率に基づいて空燃比のリッチ寄せ量を求め、目標空燃比を理論空燃比に対してリッチ寄せ量だけリッチ側に補正するリッチ寄せ制御を実行するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、空燃比リッチ寄せ制御により目標空燃比をリッチ側に補正しているにも拘わらず、リッチ寄せ制御前の触媒雰囲気や空燃比フィードバック制御による制御量（補正量）に起因してリヤＯ₂センサの出力値がリーンになる場合、ＮＯｘの排出を抑制すべく、当該リヤＯ₂センサの出力値が理論空燃比に対応した目標値になるようにするサブフィードバック制御や、サブフィードバック学習（サブフィードバック学習値の算出）を実行する。この際、この制御装置は、サブフィードバック制御におけるゲインや、サブフィードバック学習における補正量の取込速度をリヤＯ₂センサの出力値に応じて増減させる。

特開２０１３−１６００６０号公報

しかしながら、リヤＯ₂センサの出力値は、内燃機関の運転状態（車両の加減速や燃料カット等）の影響を受けやすい。このため、上述のようにリッチ寄せ制御が実行されたにも拘わらずリヤＯ₂センサの出力値がリーンになる場合に、サブフィードバック制御におけるゲインや、サブフィードバック学習における補正量の取込速度をリヤＯ₂センサの出力値に応じて増減させても、リヤＯ₂センサの出力値を速やかに目標値に近づけると共にサブフィードバック学習を速やかに収束させることが困難であった。

そこで、本開示の発明は、リッチ寄せ制御が実行されたにも拘わらず酸素センサの出力値がリーンになる場合に、酸素センサの出力値を速やかに目標値に近づけてエミッション性能を向上させることを主目的とする。

本開示の内燃機関の制御装置は、複数の燃焼室から排出される排ガスを浄化するための触媒を含む排ガス浄化装置と、前記排ガス浄化装置の上流側で前記複数の燃焼室からの排ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、前記排ガス浄化装置の下流側で該排ガス浄化装置からの排ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサとを有する内燃機関の制御装置において、前記空燃比センサの検出値に基づいて、前記複数の燃焼室からの排ガスの空燃比が目標空燃比になるようにする主フィードバック制御を実行する主フィードバック制御手段と、前記酸素センサの出力値が目標値になるように、前記主フィードバック制御にて補正量として用いられるサブフィードバック補正量を設定するサブフィードバック制御手段と、前記複数の燃焼室間における空燃比のインバランス率を取得するインバランス率取得手段とを備え、前記主フィードバック制御手段は、前記インバランス率に応じて前記目標空燃比をリッチ側に補正するリッチ寄せ制御を実行し、前記サブフィードバック制御手段は、前記リッチ寄せ制御が実行されており、かつ前記酸素センサの出力値がリーンである場合、前記サブフィードバック補正量を設定すると共に、前記インバランス率に応じて前記サブフィードバック補正量を変化させることを特徴とする。

この制御装置により制御される内燃機関では、インバランス率に応じて目標空燃比をリッチ側に補正するリッチ寄せ制御が主フィードバック制御手段により実行されており、かつ酸素センサの出力値がリーンである場合、サブフィードバック補正手段によりサブフィードバック補正量が設定される。そして、サブフィードバック補正手段は、インバランス率に応じてサブフィードバック補正量を変化させる。これにより、サブフィードバック補正量のゲインを酸素センサの出力値に応じて増減させるような場合に比べて、サブフィードバック補正量をより適正に設定することができる。この結果、リッチ寄せ制御が実行されたにも拘わらず酸素センサの出力値がリーンになる場合に、酸素センサの出力値を速やかに目標値に近づけ、エミッション性能を向上させることが可能となる。

また、サブフィードバック制御手段は、リッチ寄せ制御が実行されており、かつ酸素センサの出力値がリーンである場合、インバランス率が大きいほどサブフィードバック補正量を大きくするものであってもよい。更に、上記制御装置は、サブフィードバック補正量の少なくとも一部を取り込んで主フィードバック制御にて補正量として用いられるサブフィードバック学習値を算出するサブフィードバック学習手段を更に備えてもよく、当該サブフィードバック学習手段は、インバランス率に応じてサブフィードバック補正量の少なくとも一部を取り込む際の取込速度を変化させるものであってもよい。

本開示の制御装置により制御される内燃機関を例示する概略構成図である。 本開示の制御装置により実行されるサブフィードバック補正量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ゲイン設定マップの一例を示す説明図である。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示の制御装置により制御される内燃機関としてのエンジン１を例示する概略構成図である。同図に示すエンジン１は、エンジン電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１０により制御され、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気を複数（本実施形態では、例えば４つ）の燃焼室２内で爆発燃焼させ、混合気の爆発燃焼に伴う図示しないピストンの往復運動をクランクシャフト（図示省略）の回転運動へと変換することにより動力を出力するものである。本実施形態のエンジン１は、当該エンジン１に加えて、２つのモータジェネレータ（同期発電電動機）ＭＧ１，ＭＧ２を走行用動力の発生源として含むハイブリッド車両に搭載される。

エンジン１が搭載されるハイブリッド車両は、図示しないシングルピニオン式の遊星歯車を有する。当該遊星歯車のサンギヤには、モータジェネレータＭＧ１の回転軸が連結され、リングギヤには、ドライブシャフトおよびモータジェネレータＭＧ２の回転軸が連結され、プラネタリキャリヤには、エンジン１のクランクシャフトが連結される。また、当該ハイブリッド車両は、図１に示すように、車両全体を統括的に制御するハイブリッド電子制御装置（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）２０や、モータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２を駆動するインバータ３１，３２、当該インバータ３１，３２を介してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ４０、ＨＶＥＣＵ２０と各種信号をやり取りしてインバータ３１，３２を制御するモータ電子制御装置（以下、「ＭＧＥＣＵ」という）５０を含む。かかるハイブリッド車両は、運転者の出力要求やバッテリ４０の状態に基づいてエンジン１を間欠的に停止または始動（再始動）させることができるように構成されている。

ＨＶＥＣＵ２０は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータであり、ハイブリッド車両の走行に際して、アクセル開度と車速とに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒ＊を設定する。更に、ＨＶＥＣＵ２０は、当該要求トルクＴｒ＊等に基づいて、エンジン１に対する要求パワーＰｅ＊、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へのトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、要求パワーＰｅ＊をエンジンＥＣＵ１０に送信すると共に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をＭＧＥＣＵ５０に送信する。また、ＨＶＥＣＵ２０は、運転者の出力要求を示す要求トルクＴｒ＊や要求パワーＰｅ＊、バッテリ４０の状態等に基づいてエンジンＥＣＵ１０に対するエンジン停止指令やエンジン始動指令を設定する。ＭＧＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータであり、ＨＶＥＣＵ２０からのトルク指令に基づいてインバータ３１，３２をスイッチング制御する。

図１に示すように、エンジン１は、各燃焼室２の吸入ポートに接続された吸気管（吸気マニホールド）３や、吸入空気を清浄するエアクリーナ４、電子制御式のスロットルバルブ５、各燃焼室２に燃料を供給するための複数の燃料噴射弁６、燃焼室２ごとに設置された複数の点火プラグ７、各燃焼室２の排気ポートに接続された排気管（排気マニホールド）８、排気管８に接続された上流側排ガス浄化装置９ａ、上流側排ガス浄化装置９ａに接続された下流側排ガス浄化装置９ｂ等を含む。燃料噴射弁６は、図示するように、対応する燃焼室２内（筒内）に燃料を直接噴射するものであるが、対応する燃焼室２の吸気ポートに燃焼を噴射するものであってもよい。上流側および下流側排ガス浄化装置９ａ，９ｂは、図示しない排気バルブや排気管８を介して各燃焼室２側から流入する排ガス、あるいは上流側排ガス浄化装置９ａから流入する排ガス中のＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ、ＮＯｘといった有害成分を浄化するＮＯｘ吸蔵型の三元触媒９０をそれぞれ有している。

かかるエンジン１では、エアクリーナ４にて清浄された空気がスロットルバルブ５や吸気管３、図示しない吸気バルブを介して各燃焼室２内に吸入され、吸入空気に対しては、各燃焼室２内で燃料噴射弁６から燃料が噴射される。空気と燃料との混合気は、各燃焼室２で点火プラグ７からの電気火花によって爆発燃焼させられる。エンジン１からの排ガスは、図示しない排気バルブや排気管８を介して上流側排ガス浄化装置９ａへと送出され、当該上流側排ガス浄化装置９ａ、更には下流側排ガス浄化装置９ｂにて浄化された後、外部へと排出される。

エンジンＥＣＵ１０は、図示しないＣＰＵや、各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポート（何れも図示省略）等を含むマイクロコンピュータである。エンジンＥＣＵ１０は、図示しない入力ポートを介して、エンジン１の状態等を検出する各種センサからの信号を入力する。例えば、エンジンＥＣＵ１０は、図示しないクランクポジションセンサにより検出されるクランクシャフトの回転位置（クランクポジション）や、図示しないスロットルバルブポジションセンサにより検出されるスロットルバルブ５の弁体位置（スロットルポジション）、エアフローメータ１１により検出されるエンジン１の吸入空気量Ｇａ、吸気圧センサ１２により検出される吸気管３内の圧力（吸気管圧）、空燃比センサ１５により検出される空燃比ＡＦ、酸素センサ１６からの電圧信号、水温センサ１９により検出されるエンジン１の冷却水温度Ｔｗ等を入力する。

空燃比センサ１５は、例えば固体電解質層と一対の電極とを有する限界電流式の空燃比センサであり、上流側排ガス浄化装置９ａの上流側すなわち各燃焼室２と上流側排ガス浄化装置９ａとの間で、各燃焼室２から排出される排ガスの空燃比ＡＦを検出する。酸素センサ１６は、上流側排ガス浄化装置９ａの下流側すなわち上流側排ガス浄化装置９ａと下流側排ガス浄化装置９ｂとの間に配置され、上流側排ガス浄化装置９ａから流出した排ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号を出力する。

また、エンジンＥＣＵ１０は、ＨＶＥＣＵ２０に接続されており、当該ＨＶＥＣＵ２０と各種信号をやり取りする。更に、エンジンＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてエンジン１（クランクシャフト）の回転数Ｎｅを算出すると共に、エアフローメータ１１からの吸入空気量Ｇａに基づいて、エンジン１が始動されてからの積算吸入空気量Ｑｉや、最大吸入空気量に対する吸入空気量ＧＡの割合である負荷率ＫＬを算出する。また、エンジンＥＣＵ１０は、空燃比センサ１５の検出信号に基づいて、当該空燃比センサ１５の出力波形をモニタすると共に当該出力波形の傾きαを取得し、予め定められた図示しないインバランス率設定マップから傾きαに対応したインバランス率ＩＲを所定時間おきに取得（推定）する。こうして取得されるインバランス率ＩＲは、複数の燃焼室２間における空燃比のばらつきの度合いを示すもの（正の値）である。かかるインバランス率ＩＲが大きいほど、何れか１つの燃焼室２における空燃比のリッチ側へのずれ量が大きくなっており、Ｈ₂の発生に起因して空燃比センサ１５により検出される空燃比ＡＦがリッチ側にずれていくことになる。

ハイブリッド車両の走行に際して、エンジンＥＣＵ１０は、ＨＶＥＣＵ２０からの要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン１の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に当該目標トルクＴｅ＊に基づいて目標吸入吸気量Ｇａ＊を設定し、当該目標吸入吸気量Ｇａ＊に基づいてスロットルバルブ５を制御する。また、エンジンＥＣＵ１０は、ベース値としての理論空燃比（ストイキオメトリ＝１４．６）と各種補正量との和を目標空燃比ＡＦｔａｇに設定し、当該目標空燃比ＡＦｔａｇと、空燃比センサ１５により検出された空燃比ＡＦと、目標吸入空気量Ｇａ＊とに基づいて、当該空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａｇになるように目標燃料噴射量を設定する主フィードバック制御を実行する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁６を制御すると共に点火プラグ７を制御する。すなわち、エンジンＥＣＵ１０は、目標空燃比ＡＦｔａｇと空燃比センサ１５により検出される空燃比ＡＦとの偏差に基づいて各燃料噴射弁６をフィードバック制御する。

主フィードバック制御にて用いられる補正量には、酸素センサ１６の出力値が理論空燃比に対応した目標値（目標電圧）になるように設定されるサブフィードバック補正量ΔＡＦや、サブフィードバック補正量ΔＡＦに基づいて算出されるサブフィードバック学習値が含まれる。主フィードバック制御において、サブフィードバック補正量ΔＡＦは、実際の空燃比が空燃比センサ１５により検出された空燃比ＡＦよりも当該サブフィードバック補正量ΔＡＦ分だけリッチであるとして、空燃比センサ１５の検出値のずれを補正するのに用いられる。同様に、サブフィードバック学習値も空燃比センサ１５の検出値を補正するのに用いられる。

また、本実施形態において、エンジンＥＣＵ１０は、インバランス率ＩＲに応じて目標空燃比ＡＦｔａｇをリッチ側に補正するリッチ寄せ制御を実行する。すなわち、エンジンＥＣＵ１０は、図示しないリッチ寄せ量設定マップからインバランス率ＩＲに対応したリッチ寄せ量（正の値）を取得し、取得したリッチ寄せ量を目標空燃比ＡＦｔａｇから減算することにより当該目標空燃比ＡＦｔａｇを補正する。リッチ寄せ量設定マップは、インバランス率ＩＲが比較的小さい場合にリッチ寄せ量を値０とすると共に、インバランス率ＩＲが大きくなるにつれてリッチ寄せ量を大きくし、リッチ寄せ量が所定値に達すると、インバランス率ＩＲの増加に拘わらず、リッチ寄せ量を当該所定値にするように定められる。

次に、上述のサブフィードバック補正量のΔＡＦの設定手順について説明する。図２は、エンジン１が運転される際にエンジンＥＣＵ１０により所定時間（例えば、数ｍＳｅｃ）おきに実行されるサブフィードバック補正量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである（以下「サブフィードバック」を「サブＦＢ」と示す）。

図２のサブＦＢ補正量設定ルーチンの開始に際して、エンジンＥＣＵ１０の図示しないＣＰＵは、上記インバランス率ＩＲ、リッチ寄せ制御におけるリッチ寄せ量、冷却水温度Ｔｗ、酸素センサ１６からの電圧値、各種フラグの値といったサブＦＢ補正量ΔＡＦの設定に必要な各種データを入力する（ステップＳ１００）。次いで、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１００にて入力したリッチ寄せ量が予め定められた閾値ＴＨｂ（例えば値０に近い正の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。リッチ寄せ量が閾値ＴＨｂ以上であると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０は、リッチ寄せ制御が実行されているとみなし、更にステップＳ１００にて入力したフラグの値や冷却水温度Ｔｗ等に基づいて、サブＦＢ補正量ΔＡＦの設定が許容されているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。本実施形態では、例えば、上流側および下流側排ガス浄化装置９ａ，９ｂ（三元触媒９０）の暖機が完了しており、かつ冷却水温度Ｔｗが所定温度以上である場合、ステップＳ１２０において肯定判断がなされる。

サブＦＢ補正量ΔＡＦの設定が許容されていると判定した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０は、酸素センサ１６の出力値がリーンであるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。更に、酸素センサ１６の出力値がリーンであると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、エンジン１の間欠停止等に伴う前回の燃料カットの実行から所定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。前回の燃料カットの実行から所定時間が経過していると判定した場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１００にて入力したインバランス率ＩＲに基づいてサブＦＢ補正量ΔＡＦを設定するための比例項ゲインＫｐを設定する（ステップＳ１５０）。本実施形態では、インバランス率ＩＲと比例項ゲインＫｐとの関係を規定する図３に示すようなゲイン設定マップが予め用意されてエンジンＥＣＵ１０のＲＯＭに格納されている。ゲイン設定マップは、インバランス率ＩＲが大きくなるにつれて比例項ゲインＫｐを大きくするように作成される。そして、ステップＳ１５０において、エンジンＥＣＵ１０は、ゲイン設定マップからインバランス率ＩＲに対応した値を導出して比例項ゲインＫｐに設定する。

続いて、エンジンＥＣＵ１０は、次式（１）に示すフィードバック制御（ＰＩＤ制御）の関係式に従い、酸素センサ１６の出力値を理論空燃比に対応した目標値にするためのサブＦＢ補正量ΔＡＦを設定する（ステップＳ１６０）。ただし、式（１）において、“Voxs”は、酸素センサ１６の出力値であり、“Voxsref”は、理論空燃比に対応した目標値であり、“Ｋｐ”は、上述の比例項ゲインであり、“Ｋｉ”は、積分項ゲインであり、“Ｋｄ”は、微分項ゲインである。こうして設定されるサブＦＢ補正量は、主フィードバック制御の実行に際して、空燃比センサ１５の検出値を補正するのに用いられる。

ΔAF = Kp・(Voxs-Voxsref) + Ki・∫(Voxs-Voxsref)dt + Kd・d/dt(Voxs-Voxsref)]…（１）

サブＦＢ補正量ΔＡＦを設定した後、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１００にて入力したフラグの値や冷却水温度Ｔｗ等に基づいて、サブＦＢ学習の実行、すなわちサブフィードバック学習値の算出が許容されているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。本実施形態では、例えば、上流側および下流側排ガス浄化装置９ａ，９ｂ（三元触媒９０）の暖機が完了しており、冷却水温度Ｔｗが所定温度以上であり、かつ前回の学習完了から予め定められている学習間隔時間が経過している場合、ステップＳ１７０において肯定判断がなされる。

サブＦＢ学習の実行が許容されていると判定した場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１００にて入力したインバランス率ＩＲに基づいてサブＦＢ補正量ΔＡＦにおける積分項（定常成分）の取込速度Ｖｆ（取込割合および取込間隔）を設定する（ステップＳ１８０）。本実施形態では、インバランス率ＩＲと取込速度Ｖｆ（取込割合および取込間隔）との関係を規定する図示しない取込速度設定マップが予め用意されてエンジンＥＣＵ１０のＲＯＭに格納されている。取込速度設定マップは、インバランス率ＩＲが大きくなるにつれて取込速度Ｖｆを速くするように作成される。そして、ステップＳ１８０において、エンジンＥＣＵ１０は、ゲイン設定マップからインバランス率ＩＲに対応した値を導出して取込速度Ｖｆに設定する。次いで、ＥＣＵ１０は、サブＦＢ補正量ΔＡＦにおける積分項とステップＳ１８０にて設定した取込速度Ｖｆとに基づいてサブフィードバック学習値を算出して図示しないＲＡＭに格納し（ステップＳ１９０）、本ルーチンを一旦終了させる。なお、ステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０およびＳ１４０にて否定判断がなされた場合には、インバランス率ＩＲに応じたゲイン（比例項ゲインＫｐ）の設定を伴わない通常のサブフィードバック処理（ステップＳ２００）が実行される。

上述のようなサブＦＢ補正量設定ルーチンが実行される結果、エンジンＥＣＵ１０により制御されるエンジン１では、インバランス率ＩＲに応じて目標空燃比ＡＦｔａｇをリッチ側に補正するリッチ寄せ制御が実行されており、かつ酸素センサ１６の出力値がリーンである場合、サブフィードバック補正量ΔＡＦが設定される（ステップＳ１００〜Ｓ１６０）。そして、サブフィードバック補正量ΔＡＦの設定に際しては、インバランス率に応じて比例項ゲインＫｐが変化させられる（ステップＳ１５０）。すなわち、ステップＳ１５０では、インバランス率ＩＲが大きいほど比例項ゲインＫｐが大きく定められる。これにより、サブフィードバック補正量ΔＡＦは、インバランス率ＩＲに応じて変化すると共に、インバランス率ＩＲが大きいほど大きくなり、インバランス率ＩＲが所定値以上である場合には、当該インバランス率ＩＲが所定値未満である場合よりも大きくなる。従って、サブフィードバック補正量のゲインを酸素センサの出力値に応じて増減させる場合に比べて、サブフィードバック補正量ΔＡＦをより適正に設定することができる。この結果、リッチ寄せ制御が実行されたにも拘わらず酸素センサ１６の出力値がリーンになる場合に、酸素センサ１６の出力値を速やかに目標値に近づけてＮＯｘの排出を抑制し、エミッション性能を向上させることが可能となる。

また、上記実施形態では、サブフィードバック補正量ΔＡＦの少なくとも一部（積分項）を取り込んで、主フィードバック制御にて補正量として用いられるサブフィードバック学習値が算出される。更に、かかるサブフィードバック学習に際しては、インバランス率ＩＲに応じてサブフィードバック補正量ΔＡＦの少なくとも一部を取り込む際の取込速度Ｖｆが変化させられ、インバランス率ＩＲが大きいほど取込速度Ｖｆが高く定められる。これにより、取込速度Ｖｆを酸素センサの出力値に応じて増減させる場合に比べて、サブフィードバック学習値の収束を早めることが可能となる。

以上説明したように、エンジンＥＣＵ１０により制御されるエンジン１は、複数の燃焼室２から排出される排ガスを浄化するための三元触媒９０を含む上流側排ガス浄化装置９ａと、上流側排ガス浄化装置９ａの上流側で複数の燃焼室２からの排ガスの空燃比ＡＦを検出する空燃比センサ１５と、上流側排ガス浄化装置９ａの下流側で当該上流側排ガス浄化装置９ａからの排ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサ１６とを有する。また、エンジンＥＣＵ１０は、空燃比センサ１５の検出値に基づいて、複数の燃焼室２からの排ガスの空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａｇになるようにする主フィードバック制御を実行する主フィードバック制御手段、酸素センサ１６の出力値が目標値になるように、主フィードバック制御にて補正量として用いられるサブフィードバック補正量ΔＡＦを設定するサブフィードバック制御手段、および複数の燃焼室２間における空燃比のインバランス率ＩＲを取得するインバランス率取得手段として機能する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、インバランス率ＩＲに応じて目標空燃比ＡＦｔａｇをリッチ側に補正するリッチ寄せ制御を実行し、リッチ寄せ制御が実行され、かつ酸素センサ１６の出力値がリーンである場合、サブフィードバック補正量ΔＡＦを設定すると共に、インバランス率ＩＲに応じてサブフィードバック補正量ΔＡＦを変化させる（ステップＳ１００〜Ｓ１６０）。この結果、リッチ寄せ制御が実行されたにも拘わらず酸素センサ１６の出力値がリーンになる場合に、酸素センサ１６の出力値を速やかに目標値に近づけ、エミッション性能を向上させることが可能となる。

なお、上記実施形態では、サブフィードバック補正量ΔＡＦのゲインのうち、比例項ゲインＫｐのみをインバランス率ＩＲに応じて変化させているが、これに限られるものではない。すなわち、比例項ゲインＫｐに加えて、更に積分項ゲインＫｉや微分項ゲインＫｄをインバランス率ＩＲに応じて変化させてもよく、比例項ゲインＫｐ、積分項ゲインＫｉおよび微分項ゲインＫｄの少なくとも何れかをインバランス率ＩＲに応じて変化させてもよい。また、エンジンＥＣＵ１０により制御されるエンジン１が搭載されるハイブリッド車両は、動力分配用の遊星歯車を有する２モータ式のハイブリッド車両に限られるものではなく、１モータ式のハイブリッド車両であってもよく、プラグイン式のハイブリッド車両であってもよい。また、上記エンジンＥＣＵ１０は、走行用の動力発生源としてエンジン１のみを有する車両に適用されてもよい。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、内燃機関や車両の製造産業等において利用可能である。

１ エンジン（内燃機関）、２ 燃焼室、３ 吸気管、４ エアクリーナ、５ スロットルバルブ、６ 燃料噴射弁、７ 点火プラグ、８ 排気管、９ａ 上流側排ガス浄化装置、９ｂ 下流側排ガス浄化装置、１０ エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）、１１ エアフローメータ、１２ 吸気圧センサ、１５ 空燃比センサ、１６ 酸素センサ、１９ 水温センサ、２０ ハイブリッド電子制御装置（ＨＶＥＣＵ）、３１，３２ インバータ、４０ バッテリ、５０ モータ電子制御装置（ＭＧＥＣＵ）、９０ 三元触媒、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。

Claims (1)

1. 複数の燃焼室から排出される排ガスを浄化するための触媒を含む排ガス浄化装置と、前記排ガス浄化装置の上流側で前記複数の燃焼室からの排ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、前記排ガス浄化装置の下流側で該排ガス浄化装置からの排ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサとを有する内燃機関の制御装置において、
   前記空燃比センサの検出値に基づいて、前記複数の燃焼室からの排ガスの空燃比が目標空燃比になるようにする主フィードバック制御を実行する主フィードバック制御手段と、
   前記酸素センサの出力値が目標値になるように、前記主フィードバック制御にて補正量として用いられるサブフィードバック補正量を設定するサブフィードバック制御手段と、
   前記複数の燃焼室間における空燃比のインバランス率を取得するインバランス率取得手段とを備え、
   前記主フィードバック制御手段は、前記インバランス率に応じて前記目標空燃比をリッチ側に補正するリッチ寄せ制御を実行し、
   前記サブフィードバック制御手段は、前記リッチ寄せ制御が実行されており、かつ前記酸素センサの出力値がリーンである場合、前記サブフィードバック補正量を設定すると共に、前記インバランス率に応じて前記サブフィードバック補正量を変化させることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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