JPH10212984A

JPH10212984A - ハイブリッド自動車用エンジンの燃焼制御装置

Info

Publication number: JPH10212984A
Application number: JP3286497A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Okumura; 博昭奥村
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明の目的は、燃費を向上しながら排気
有害成分排出量を低減し得て、ＮＯｘ触媒の長期間にわ
たる浄化性能を確保することにある。【構成】このため、この発明は、搭載したエンジンに
より発電機を駆動して発生する電力によりモータを駆動
して走行するハイブリッド自動車において、前記エンジ
ンの排気通路の途中に排気の空燃比がリーンの場合にＮ
Ｏｘを吸着するとともにリッチの場合に吸着したＮＯｘ
を放出するＮＯｘ触媒を設け、前記エンジンに供給され
る混合気の空燃比がリーンとリッチとの２つの状態を１
サイクルとして繰り返されるように燃料を制御するとと
もに前記１サイクルにおけるリーンとリッチとの関係を
前記エンジンの運転状態に応じて変化させるように燃料
を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はハイブリッド自動
車用エンジンの燃焼制御装置に係り、特に、燃費を向上
しながら排気有害成分排出量を低減し得て、ＮＯｘ触媒
の長期間にわたる浄化性能を確保し得るハイブリッド自
動車用エンジンの燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車には、駆動力源としてエンジンを
搭載して走行するいわやる自動車や、バッテリの電力に
よりモータを駆動して走行するいわゆる電気自動車があ
る。また、自動車には、搭載したエンジンにより発電機
を駆動し、この発電機の発生する電力によりモータを駆
動して走行するハイブリッド自動車がある。

【０００３】前記発電機を駆動するエンジンには、排気
通路の途中に排気の空燃比がリーンの場合にＮＯｘを吸
着するとともにリッチの場合に吸着したＮＯｘを放出す
るＮＯｘ触媒を設け、エンジンに供給される混合気の空
燃比がリーンになるように燃料を制御し、燃費の向上を
図ったものである。

【０００４】前記エンジンに供給される混合気の空燃比
がリーンになるように燃料を制御するものとしては、特
願平６−５００００２号の国際公開された日本語特許出
願がある。この特許出願に開示されたものは、内燃機関
の排気通路内に排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯ
ｘを吸収してリッチのときに吸収したＮＯｘを放出する
ＮＯｘ吸収剤を配置し、機関負荷及び機関回転数からＮ
Ｏｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘ量を推定し、この推定Ｎ
Ｏｘ量がＮＯｘ吸収剤の最大ＮＯｘ吸収容量になるとＮ
Ｏｘ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、混合気の空
燃比がリーンになるように制御されるエンジンを搭載し
た自動車（いわゆるリーンバーン自動車）においては、
高負荷リーンバーン時（例えば、一定速高速走行時）
に、ＮＯｘ触媒がＮＯｘの吸蔵飽和状態になるのを解消
するために、リーンな空燃比の混合気の供給中に頻繁に
リッチな空燃比の混合気を供給（「リッチスパイク」と
いう）し、吸蔵されたＮＯｘを浄化する必要がある。

【０００６】しかし、リーンな混合気で運転中のエンジ
ンにリッチな混合気を供給することは、トルク変動が大
きくなってドライバビリティに悪影響を及ぼす不都合が
ある。

【０００７】また、前記特許出願のように、機関負荷及
び機関回転数からＮＯｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘ量を
推定し、この推定ＮＯｘ量がＮＯｘ吸収剤の最大ＮＯｘ
吸収容量になるとＮＯｘ吸収剤に流入する排気ガスの空
燃比をリッチにするものは、ＮＯｘ触媒の個体差や劣化
状態の差によりＮＯｘ吸蔵能がばらつき、排気有害成分
（エミッション）が悪化する不都合がある。また、この
ような不都合を解消するためには、頻繁にリッチな混合
気の供給をしなければならず、燃費が悪化する不都合が
ある。

【０００８】さらに、混合気の空燃比がリーンになるよ
うに燃料を制御されるエンジンを搭載した自動車におけ
るＮＯｘ触媒の使用は、低温から高温までの温度履歴や
種々の空燃比の供給により劣化の進行が著しく、ＮＯｘ
吸蔵能の低下が早いという不都合がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、搭載したエンジンにより発
電機を駆動し、この発電機の発生する電力によりモータ
を駆動して走行するハイブリッド自動車において、前記
エンジンの排気通路の途中に排気の空燃比がリーンの場
合にＮＯｘを吸着するとともにリッチの場合に吸着した
ＮＯｘを放出するＮＯｘ触媒を設け、前記エンジンに供
給される混合気の空燃比がリーンとリッチとの２つの状
態を１サイクルとして繰り返されるように燃料を制御す
るとともに前記１サイクルにおけるリーンとリッチとの
関係を前記エンジンの運転状態に応じて変化させるよう
に燃料を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明のハイブリッド自動車用
エンジンの燃焼制御装置は、エンジンの排気通路の途中
に排気の空燃比がリーンの場合にＮＯｘを吸着するとと
もにリッチの場合に吸着したＮＯｘを放出するＮＯｘ触
媒を設けており、制御手段によって、エンジンに供給さ
れる混合気の空燃比がリーンとリッチとの２つの状態を
１サイクルとして繰り返されるように燃料を制御するこ
とにより、燃費を向上しながらＮＯｘの浄化性能を高く
維持することができ、しかも、トルク変動によりドライ
バビリティに悪影響を及ぼすこともなく、また、前記１
サイクルにおけるリーンとリッチとの関係をエンジンの
運転状態に応じて変化させるように燃料を制御すること
により、燃費を損なうことなくＮＯｘ触媒の吸蔵能に応
じた浄化性能を発揮させることができる。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図１〜図６は、この発明の実施例を示すものであ
る。図６において、２はハイブリッド自動車、４はハイ
ブリッド自動車用エンジン（以下「エンジン」と記
す。）である。このエンジン４は、吸気通路６に燃料噴
射弁８を設け、排気通路１０にＮＯｘ触媒１２を設けて
いる。

【００１２】前記ハイブリッド自動車２に搭載されたエ
ンジン４は、発電機１４を駆動して電力を発生し、バッ
テリ１６に充電する。バッテリ１６の電力は、モータ１
８に供給され、車輪２０を駆動する。

【００１３】前記燃料噴射弁８及びモータ１８は、燃焼
制御装置２２の制御手段２４に接続されている。制御手
段２４には、アクセルペダル（図示せず）の踏込み状態
を検出するアクセルセンサ２６、排気中の酸素濃度を検
出するＯ2 センサ２８、走行距離を検出して表示するオ
ドメータ（走行距離計）３０、エンジン回転数を検出す
るエンジン回転数センサ３２、吸気負圧を検出する圧力
センサ３４が接続されている。

【００１４】燃料制御装置２２の制御手段２４は、前記
センサ２６〜３４から入力する信号により燃料噴射弁８
を制御して吸気通路６に燃料を噴射させ、生成された混
合気をエンジン４に供給して駆動する。エンジン４は、
発電機１４を駆動して電力を発生し、バッテリ１６に充
電する。

【００１５】制御手段２４は、前記センサ２６〜３４か
ら入力する信号によりバッテリ１６からモータ１８に供
給される電力を制御し、車輪２０を駆動してハイブリッ
ド自動車２を走行させる。また、排気通路１０に設けた
ＮＯｘ触媒１２は、ＮＯｘ吸収剤を内蔵し、排気の空燃
比がリーンの場合にＮＯｘを吸着するとともに、リッチ
の場合に吸着したＮＯｘを放出してＮＯｘを浄化する。

【００１６】前記燃料制御装置２２は、制御手段２４に
よって、エンジン４に供給される混合気の空燃比がリー
ンとリッチとの２つの状態を１サイクルとして繰り返さ
れるように燃料を制御するとともに、前記１サイクルに
おけるリーンとリッチとの関係をエンジン４の運転状態
に応じて変化させるように燃料を制御する。リーンとリ
ッチとの２つの状態を１サイクルとする制御は、例え
ば、リーンの空燃比を２２、リッチの空燃比を１３．５
とすると、運転時間比を９：１、即ち、空燃比２２で９
秒と空燃比１３．５で１秒とを１組とする１サイクルを
設定し、この１サイクルが繰り返されるよう制御するこ
とである。

【００１７】第１実施例の燃料制御装置２２は、制御手
段２４によって、エンジン４に供給される混合気の空燃
比がリーンとリッチとの２つの状態を１サイクルとして
繰り返されるように燃料を制御するとともに、前記１サ
イクルにおけるリーンとリッチとの関係を、図１・図２
に示す如く、エンジン４の運転状態に応じてリーンに対
するリッチの時間割合を次第に大に変化させるように燃
料を制御する。

【００１８】即ち、ＮＯｘ触媒１２は、図２に示す如
く、混合気の空燃比の１サイクルにおけるリーンとリッ
チとの時間割合を変化させた場合に、使用時間の短い耐
久前（新品時）においては吸蔵能が充分であるため、い
ずれの条件下でも高いＮＯｘの浄化性能を有している。
一方、ＮＯｘ触媒１２は、使用時間の長い耐久後（使用
時）においはＮＯｘの吸蔵能が乏しくなるため、１サイ
クルにおけるリッチに対するリーンの時間割合を短くし
なければ充分なＮＯｘの浄化性能を得ることができな
い。

【００１９】そこで、第１実施例においては、エンジン
４の運転状態によって変化するＮＯｘ触媒１２の劣化状
態をオドメータ３０の走行距離Ｄにより判断し、１サイ
クルにおけるリーンに対するリッチの時間割合Ｔを走行
距離Ｄに応じて次第に大に変化させるように燃料を制御
する。

【００２０】次に第１実施例の作用を説明する。

【００２１】図１において、制御手段２４は、制御がス
タートすると（ステップ１００）、オドメータ３０から
走行距離Ｄのデータを入力し（ステップ１０２）、走行
距離Ｄが第１設定走行距離Ｄ１（例えば、３００００ｋ
ｍ）以下であるか否かを判断する（ステップ１０４）。

【００２２】この判断（ステップ１０４）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの時間割合Ｔを小さい第１
設定時間割合Ｔ１（例えば、リーン９秒−リッチ１秒）
とし（ステップ１０６）、エンドにする（ステップ１０
８）。

【００２３】前記判断（ステップ１０４）がＮＯの場合
は、走行距離Ｄが前記第１設定走行距離Ｄ１よりも大き
い第２設定走行距離Ｄ２（例えば、５００００ｋｍ）以
下であるか否かを判断する（ステップ１１０）。

【００２４】この判断（ステップ１１０）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの時間割合Ｔを前記第１設
定時間割合Ｔ１よりも大きい第２設定時間割合Ｔ２（例
えば、リーン８秒−リッチ２秒）に変化させ（ステップ
１１２）、エンドにする（ステップ１０８）。

【００２５】前記判断（ステップ１１０）がＮＯの場合
は、走行距離Ｄが前記第２設定走行距離Ｄ２よりも大き
い第３設定走行距離Ｄ３（例えば、７００００ｋｍ）以
下であるか否かを判断する（ステップ１１４）。

【００２６】この判断（ステップ１１４）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの時間割合Ｔを前記第２設
定時間割合Ｔ２よりも大きい第３設定時間割合Ｔ３（例
えば、リーン４秒−リッチ１秒）に変化させ（ステップ
１１６）、エンドにする（ステップ１０８）。

【００２７】前記判断（ステップ１１４）がＮＯの場合
は、走行距離Ｄが前記第２設定走行距離Ｄ２よりも大き
い第３設定走行距離Ｄ３を越えているので、混合気の空
燃比を理論空燃比に変化させ（ステップ１１８）、エン
ドにする（ステップ１０８）。

【００２８】つまり、第１実施例においては、走行距離
Ｄが第１設定走行距離Ｄ１以下の場合にＮＯｘ触媒１２
が新品で吸蔵能が高いことから、１サイクルにおけるリ
ーンの時間を長くリッチの時間を短く設定し、この長い
時間のリーンと短い時間のリッチとを１サイクルとして
繰り返されるように燃料を制御する。これにより、ＮＯ
ｘ触媒１２の新品時には、リッチの頻度が少なく短かい
ので、省燃費効果を高めることができる。

【００２９】走行距離Ｄが第１設定走行距離Ｄ１を越え
て第２設定走行距離Ｄ２以下となった場合に、あるいは
第２設定走行距離Ｄ２を越えて第３設定走行距離Ｄ３以
下となった場合には、ＮＯｘ触媒１２の吸蔵能が使用時
間に応じて低下することから、除々にリーンの時間を短
くしてリッチの時間を長くするように変化させ、この変
化させたリーンとリッチとを１サイクルとして繰り返さ
れるように燃料を制御する。これにより、使用によりＮ
Ｏｘ触媒１２の吸蔵能が低下した場合には、リッチの頻
度を次第に大きくして、ＮＯｘの浄化性能を損なうこと
なく省燃費効果を高く維持することができる。

【００３０】走行距離Ｄが第３設定走行距離Ｄ３を越え
た場合には、ＮＯｘ触媒１２の吸蔵能が大きく低下する
ことから、混合気の空燃比を理論空燃比に変化させるよ
うに燃料を制御することにより、ＮＯｘの生成を抑制し
てＮＯｘ浄化性能を維持させることができる。

【００３１】このように、第１実施例の燃焼制御装置２
２は、エンジン４に供給される混合気の空燃比がリーン
とリッチとの２つの状態を１サイクルとして繰り返され
るように燃料を制御することにより、燃費を向上しなが
らＮＯｘの浄化性能を高く維持することができるととも
に、エンジン２の駆動力によって直接走行することな
く、発電機１４を駆動して発生する電力によりモータ１
８を駆動して走行することにより、トルク変動によりド
ライバビリティに悪影響を及ぼすこともない。

【００３２】また、この第１実施例の燃焼制御装置２２
は、ＮＯｘ触媒１２の使用時間の経過にしたがい１サイ
クルにおけるリーンに対するリッチの時間割合を次第に
大に変化させるように燃料を制御することにより、燃費
を損なうことなくＮＯｘ触媒１２の吸蔵能に応じた浄化
性能を発揮させることができる。

【００３３】このため、この第１実施例のハイブリッド
自動車２用のエンジン４の燃焼制御装置２２は、燃費を
向上しながら排気有害成分の排出量を低減することがで
き、しかも、ドライバビリティの悪化を招くこともな
く、また、ＮＯｘ触媒１２の長期間にわたる浄化性能を
確保することができる。

【００３４】図３・図４は、この発明の第２実施例を示
すものである。第２実施例の燃料制御装置２２は、制御
手段２４によって、エンジン４に供給される混合気の空
燃比がリーンとリッチとの２つの状態を１サイクルとし
て繰り返されるように燃料を制御するとともに、この１
サイクルにおけるリーンとリッチとの関係を、走行距離
Ｄに応じてリーンに対するリッチの濃度を次第に濃側に
変化させるように燃料を制御する。

【００３５】即ち、ＮＯｘ触媒１２は、図４に示す如
く、混合気の空燃比がリーンとリッチとを１サイクルと
して繰り返される際のリーンに対するリッチの濃度を変
化させた場合に、使用時間の短い耐久前（新品時）にお
いてはリッチの濃度にかかわらず、高いＮＯｘの浄化性
能を有している。一方、ＮＯｘ触媒１２は、使用時間の
長い耐久後（使用時）においはリッチの濃度を濃側にし
なければ、ＮＯｘの浄化性能が低下する。

【００３６】そこで、第２実施例においては、エンジン
４の運転状態によって変化するＮＯｘ触媒１２の劣化状
態をオドメータ３０の走行距離Ｄにより判断し、１サイ
クルにおけるリーンに対するリッチの濃度Ｒを走行距離
Ｄに応じて次第に濃側に変化させるように燃料を制御す
る。

【００３７】次に第２実施例の作用を説明する。

【００３８】図３において、制御手段２４は、制御がス
タートすると（ステップ２００）、オドメータ３０から
走行距離Ｄを入力し（ステップ２０２）、走行距離Ｄが
第１設定走行距離Ｄ１（例えば、３００００ｋｍ）以下
であるか否かを判断する（ステップ２０４）。

【００３９】この判断（ステップ２０４）がＹＥＳの場
合は、混合気の空燃比のリーンに対するリッチの濃度Ｒ
を薄側の第１設定濃度Ｒ１（例えば、１４．５）とし
（ステップ２０６）、エンドにする（ステップ２０
８）。

【００４０】前記判断（ステップ２０４）がＮＯの場合
は、走行距離Ｄが前記第１設定走行距離Ｄ１よりも大き
い第２設定走行距離Ｄ２（例えば、５００００ｋｍ）以
下であるか否かを判断する（ステップ２１０）。

【００４１】この判断（ステップ２１０）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの濃度Ｒを前記第１設定濃
度Ｒ１よりも濃側の第２設定濃度Ｒ２（例えば、１４．
０）に変化させ（ステップ２１２）、エンドにする（ス
テップ２０８）。

【００４２】前記判断（ステップ１１０）がＮＯの場合
は、走行距離Ｄが前記第２設定走行距離Ｄ２よりも大き
い第３設定走行距離Ｄ３（例えば、７００００ｋｍ）以
下であるか否かを判断する（ステップ２１４）。

【００４３】この判断（ステップ２１４）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの濃度Ｒを前記第２設定濃
度Ｒ２よりも濃側の第３設定濃度Ｒ３（例えば、１３．
５）に変化させ（ステップ２１６）、エンドにする（ス
テップ２０８）。

【００４４】前記判断（ステップ２１４）がＮＯの場合
は、走行距離Ｄが前記第２設定走行距離Ｄ２よりも大き
い第３設定走行距離Ｄ３を越えているので、混合気の空
燃比を理論空燃比に変化させ（ステップ２１８）、エン
ドにする（ステップ２０８）。

【００４５】つまり、第２実施例においては、走行距離
Ｄが第１設定走行距離Ｄ１以下の場合にＮＯｘ触媒１２
が新品で吸蔵能が高いことから、混合気の空燃比の１サ
イクルにおけるリーンに対するリッチの濃度を薄く設定
し、このリーンと薄側のリッチとを１サイクルとして繰
り返されるように燃料を制御する。これにより、ＮＯｘ
触媒１２の新品時には、リッチの濃度が薄側なので、省
燃費効果を高めることができる。

【００４６】走行距離Ｄが第１設定走行距離Ｄ１を越え
て第２設定走行距離Ｄ２以下となった場合に、あるいは
第２設定走行距離Ｄ２越えて第３設定走行距離Ｄ３以下
となった場合には、ＮＯｘ触媒１２の吸蔵能が使用時間
に応じて低下することから、リーンに対するリッチの濃
度を除々に濃側になるように変化させ、この変化させた
リーンと濃側のリッチとを１サイクルとして繰り返され
るように燃料を制御する。これにより、使用によりＮＯ
ｘ触媒１２の吸蔵能が低下した場合には、リッチの濃度
を次第に濃側に変化させて、ＮＯｘの浄化性能を損なう
ことなく省燃費効果を高く維持することができる。

【００４７】走行距離Ｄが第３設定走行距離Ｄ３を越え
た場合には、ＮＯｘ触媒１２の吸蔵能が大きく低下する
ことから、混合気の空燃比を理論空燃比に変化させるよ
うに燃料を制御することにより、ＮＯｘの生成を抑制し
てＮＯｘ浄化性能を維持させることができる。

【００４８】このように、第２実施例の燃焼制御装置２
２は、エンジン４に供給される混合気の空燃比がリーン
とリッチとの２つの状態を１サイクルとして繰り返され
るように燃料を制御することにより、燃費を向上しなが
らＮＯｘの浄化性能を高く維持することができるととも
に、エンジン２の駆動力によって直接走行することな
く、発電機１４を駆動して発生する電力によりモータ１
８を駆動して走行することにより、トルク変動によるド
ライバビリティに悪影響を及ぼすこともない。

【００４９】また、この第２実施例の燃焼制御装置２２
は、ＮＯｘ触媒１２の使用時間の経過にしたがい１サイ
クルにおけるリーンに対するリッチの濃度を次第に濃側
に変化させるように燃料を制御することにより、ＮＯｘ
触媒１２の劣化状態に応じて燃費を損なうことなくＮＯ
ｘ触媒１２の吸蔵能に応じた浄化性能を発揮させること
ができる。

【００５０】このため、この第２実施例のハイブリッド
自動車２用のエンジン４の燃焼制御装置２２は、燃費を
向上しながら排気有害成分の排出量を低減することがで
き、しかも、ドライバビリティの悪化を招くこともな
く、また、ＮＯｘ触媒１２の長期間にわたる浄化性能を
確保することができる。

【００５１】図５は、この発明の第３実施例を示すもの
である。第３実施例の燃料制御装置２２は、制御手段２
４によって、エンジン４に供給される混合気の空燃比が
リーンとリッチとの２つの状態を１サイクルとして繰り
返されるように燃料を制御するとともに、前記１サイク
ルにおけるリーンとリッチとの関係を、エンジン４の負
荷状態に応じてリーンに対するリッチの時間割合を次第
に大に変化させるように燃料を制御する。

【００５２】即ち、ＮＯｘ触媒１２は、通過する排気の
流量が多くなるほど、ＮＯｘの吸蔵能が飽和状態に達す
る時間が短くなるので、低負荷から高負荷になるにした
がい１サイクルにおけるリーンに対するリッチの時間割
合を大にしなければ、充分なＮＯｘの浄化性能を得られ
ない。

【００５３】そこで、第３実施例においては、エンジン
４の運転状態によって変化するＮＯｘ触媒１２の劣化状
態をエンジン４の負荷状態であるエンジン回転数Ｎｅ及
び吸気負圧Ｐｂにより判断し、１サイクルにおけるリー
ンに対するリッチの時間割合Ｔを負荷状態に応じて次第
に大に変化させるように燃料を制御する。

【００５４】次に第３実施例の作用を説明する。

【００５５】図５において、制御手段２４は、制御がス
タートすると（ステップ３００）、エンジン回転数セン
サ３２及び圧力センサ３４から夫々エンジン回転数Ｎｅ
及び吸気負圧Ｐｂのデータを入力し（ステップ３０
２）、ＮＯｘ触媒１２の体積当りの排気の流量ＳＶの計
算を実行し（ステップ３０４）、排気流量ＳＶが第１設
定排気流量ＳＶ１（例えば、３００００ｌ／ｈ）以下で
あるか否かを判断する（ステップ３０６）。

【００５６】この判断（ステップ３０６）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの時間割合Ｔを小さい第１
設定時間割合Ｔ１（例えば、リーン９秒−リッチ１秒）
とし（ステップ３０８）、エンドにする（ステップ３１
０）。

【００５７】前記判断（ステップ３０６）がＮＯの場合
は、排気流量ＳＶが前記第１設定排気流量ＳＶ１よりも
大きい第２設定排気流量ＳＶ２（例えば、６００００ｋ
ｍ）以下であるか否かを判断する（ステップ３１２）。

【００５８】この判断（ステップ３１２）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの時間割合Ｔを前記第１設
定時間割合Ｔ１よりも大きい第２設定時間割合Ｔ２（例
えば、リーン８秒−リッチ２秒）に変化させ（ステップ
３１４）、エンドにする（ステップ３１０）。

【００５９】前記判断（ステップ３１２）がＮＯの場合
は、排気流量ＳＶが前記第２設定排気流量ＳＶ２よりも
大きい第３設定排気流量ＳＶ３（例えば、１０００００
ｌ／ｈ）以下であるか否かを判断する（ステップ３１
６）。

【００６０】この判断（ステップ３１６）がＹＥＳの場
合は、リーンに対するリッチの時間割合Ｔを前記第２設
定時間割合Ｔ２よりも大きい第３設定時間割合Ｔ３（例
えば、リーン４秒−リッチ１秒）に変化させ（ステップ
３１８）、エンドにする（ステップ３１０）。

【００６１】前記判断（ステップ３１６）がＮＯの場合
は、排気流量ＳＶが前記第２設定排気流量ＳＶ２よりも
大きい第３設定排気流量ＳＶ３を越えているので、混合
気の空燃比を理論空燃比に変化させ（ステップ３２
０）、エンドにする（ステップ３１０）。

【００６２】つまり、第３実施例においては、ＮＯｘ触
媒１２の体積当りの排気流量ＳＶが第１設定排気流量Ｓ
Ｖ１以下の場合にＮＯｘ触媒１２の吸蔵能が飽和状態に
達するまでの時間が長いことから、１サイクルにおける
リーンの時間を長くリッチの時間を短く設定し、この長
い時間のリーンと短い時間のリッチとを１サイクルとし
て繰り返されるように燃料を制御する。これにより、低
負荷時には、リッチの頻度が少なく短かいので、省燃費
効果を高めることができる。

【００６３】排気流量ＳＶが第１設定排気流量ＳＶ１を
越えて第２設定排気流量ＳＶ２以下となった場合に、あ
るいは第２設定排気流量ＳＶ２越えて第３設定流量ＳＶ
３以下となった場合には、ＮＯｘ触媒１２の吸蔵能が飽
和状態に達するまでの時間が排気流量ＳＶに応じて低下
することから、除々にリーンの時間を短くしてリッチの
時間を長くするように変化させ、この変化させたリーン
とリッチとを１サイクルとして繰り返されるように燃料
を制御する。これにより、負荷の増大によりＮＯｘ触媒
１２の吸蔵能が飽和状態に達するまでの時間が短くなっ
た場合には、リッチの頻度を次第に大きくして、ＮＯｘ
の浄化性能を損なうことなく省燃費効果を高く維持する
ことができる。

【００６４】排気流量ＳＶが第３設定排気流量ＳＶ３を
越えた場合には、ＮＯｘ触媒１２の吸蔵能が短時間で飽
和状態に達することから、混合気の空燃比を理論空燃比
に変化させるように燃料を制御することにより、ＮＯｘ
の生成を抑制してＮＯｘ浄化性能を維持させることがで
きる。

【００６５】このように、第３実施例の燃焼制御装置２
２は、エンジン４に供給される混合気の空燃比がリーン
とリッチとの２つの状態を１サイクルとして繰り返され
るように燃料を制御することにより、燃費を向上しなが
らＮＯｘの浄化性能を高く維持することができるととも
に、エンジン２の駆動力によって直接走行することな
く、発電機１４を駆動して発生する電力によりモータ１
８を駆動して走行することにより、トルク変動によりド
ライバビリティに悪影響を及ぼすこともない。

【００６６】また、この第３実施例の燃焼制御装置２２
は、低負荷から高負荷になるにしたがい１サイクルにお
けるリーンに対するリッチの時間割合を次第に大に変化
させるように燃料を制御することにより、ＮＯｘ触媒１
２の吸蔵能が飽和状態に達するまでの時間に応じて燃費
を損なうことなくＮＯｘ触媒１２の吸蔵能に応じた浄化
性能を発揮させることができる。

【００６７】このため、この第３実施例のハイブリッド
自動車２用のエンジン４の燃焼制御装置２２は、燃費を
向上しながら排気有害成分の排出量を低減することがで
き、しかも、ドライバビリティの悪化を招くこともな
く、また、ＮＯｘ触媒１２の長期間にわたる浄化性能を
確保することができる。

【００６８】なお、上述実施例においては、搭載したエ
ンジンにより発電機を駆動し、発生する電力によりモー
タを駆動して走行するハイブリッド自動車のエンジンに
適用したが、走行用エンジンと走行用モータとを別途に
搭載し、走行用エンジンと走行用モータとを切換えて走
行するハイブリッド自動車の前記走行用エンジンにも適
用が可能である。また、混合気の空燃比がリーンになる
ように制御されるリーンバーンエンジンを搭載したいわ
ゆるリーンバーン自動車においては、前記リーンバーン
エンジンにも適用が可能である。さらに、発電機用のエ
ンジンにも適用できる。

【００６９】

【発明の効果】このように、この発明のハイブリッド自
動車用エンジンの燃焼制御装置は、エンジンに供給され
る混合気の空燃比がリーンとリッチとの２つの状態を１
サイクルとして繰り返されるように燃料を制御すること
により、燃費を向上しながらＮＯｘの浄化性能を高く維
持することができ、しかも、トルク変動によりドライバ
ビリティに悪影響を及ぼすこともなく、また、１サイク
ルにおけるリーンとリッチとの関係をエンジンの運転状
態に応じて変化させるように燃料を制御することによ
り、燃費を損なうことなくＮＯｘ触媒の吸蔵能に応じた
浄化性能を発揮させることができる。

【００７０】このため、このハイブリッド自動車用エン
ジンの燃焼制御装置は、燃費を向上しながら排気有害成
分の排出量を低減し得て、ドライバビリティの悪化を招
くこともなく、また、ＮＯｘ触媒の長期間にわたる浄化
性能を確保し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示すハイブリッド自動
車用エンジンの燃焼制御装置の制御のフローチャートで
ある。

【図２】ＮＯｘ触媒の使用時間に対するＮＯｘの浄化率
を示す図である。

【図３】この発明の第２実施例を示すハイブリッド自動
車用エンジンの燃焼制御装置の制御のフローチャートで
ある。

【図４】ＮＯｘ触媒のリッチの濃度に対するＮＯｘの浄
化率を示す図である。

【図５】この発明の第３実施例を示すハイブリッド自動
車用エンジンの燃焼制御装置の制御のフローチャートで
ある。

【図６】ハイブリッド自動車の燃焼制御装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

２ハイブリッド自動車４エンジン６吸気通路８燃料噴射弁１０排気通路１２ＮＯｘ触媒１４発電機１６バッテリ１８モータ２０車輪２２燃焼制御装置２４制御手段２６アクセルセンサ２８Ｏ₂センサ３０オドメータ３２エンジン回転数センサ３４圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢＦ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢＲＦ０２Ｄ 41/02 ＺＡＢＦ０２Ｄ 41/02 ＺＡＢ３２５３２５Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搭載したエンジンにより発電機を駆動
し、この発電機の発生する電力によりモータを駆動して
走行するハイブリッド自動車において、前記エンジンの
排気通路の途中に排気の空燃比がリーンの場合にＮＯｘ
を吸着するとともにリッチの場合に吸着したＮＯｘを放
出するＮＯｘ触媒を設け、前記エンジンに供給される混
合気の空燃比がリーンとリッチとの２つの状態を１サイ
クルとして繰り返されるように燃料を制御するとともに
前記１サイクルにおけるリーンとリッチとの関係を前記
エンジンの運転状態に応じて変化させるように燃料を制
御する制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド
自動車用エンジンの燃焼制御装置。