特許 7371599 エンジン装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】エンジン装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/14 20060101AFI20231024BHJP

   F02D 41/04 20060101ALI20231024BHJP

【ＦＩ】

F02D41/14

F02D41/04

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020168547

(22)【出願日】2020-10-05

(65)【公開番号】P2022060831

(43)【公開日】2022-04-15

【審査請求日】2022-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】元古 武志

【審査官】藤田 和英

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１５５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１５６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２３９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９３５６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４１／００ － ４１／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンの排気管に取り付けられた触媒と、
前記排気管の前記触媒よりも下流側に取り付けられた空燃比センサと、
前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記エンジンの燃料カットの要求があるときにおいて、前記空燃比センサが活性状態である場合、前記空燃比センサにより検出される空燃比がリーンのときの吸入空気量の積算値としての第１積算空気量が第１閾値以上のときに前記エンジンの燃料カットの要求を解除し、前記空燃比センサが非活性状態である場合、前記エンジンの燃料カットを実行しているときの吸入空気量の積算値としての第２積算空気量が第２閾値以上のときに前記エンジンの燃料カットの要求を解除する、
エンジン装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のエンジン装置としては、エンジンと、エンジンの排気管に取り付けられた触媒と、排気管の触媒よりも下流側に取り付けられた空燃比センサと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このエンジン装置では、エンジンの燃料カットの要求があるときにおいて、空燃比センサにより検出される空燃比がリーンのときにカウントアップされる空燃比用カウンタが閾値以上に至ると、エンジンの燃料カットの要求を解除する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１５６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のエンジン装置では、空燃比センサが非活性状態のときには、空燃比センサにより空燃比を検出することができないため、リッチかリーンかを判定することができない。このため、エンジンの燃料カットの要求が開始された後において、空燃比センサが非活性状態になった場合、実際の空燃比がリーンを継続していても、空燃比用カウンタが適切に更新されずに、エンジンの燃料カットの要求を解除できない可能性がある。

【0005】

本発明のエンジン装置は、空燃比センサが非活性状態のときでもエンジンの燃料カットの要求を解除可能にすることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明のエンジン装置は、
エンジンと、
前記エンジンの排気管に取り付けられた触媒と、
前記排気管の前記触媒よりも下流側に取り付けられた空燃比センサと、
前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記エンジンの燃料カットの要求があるときにおいて、前記空燃比センサにより検出される空燃比がリーンのときの吸入空気量の積算値としての第１積算空気量が第１閾値以上のとき、または、前記エンジンの燃料カットを実行しているときの吸入空気量の積算値としての第２積算空気量が第２閾値以上のときには、前記エンジンの燃料カットの要求を解除する、
ことを要旨とする。

【0008】

この本発明のエンジン装置では、エンジンの燃料カットの要求があるときにおいて、空燃比センサにより検出される空燃比がリーンのときの吸入空気量の積算値としての第１積算空気量が第１閾値以上のとき、または、エンジンの燃料カットを実行しているときの吸入空気量の積算値としての第２積算空気量が第２閾値以上のときには、エンジンの燃料カットの要求を解除する。これにより、空燃比センサが活性状態のときには、第１積算空気量に基づいてエンジンの燃料カットの要求を解除することができる。また、空燃比センサが非活性状態のとき、即ち、空燃比センサにより空燃比を検出できないときには、第２積算空気量に基づいてエンジンの燃料カットの要求を解除することができる。

【0009】

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記触媒の温度に基づいて、前記第１閾値および／または前記第２閾値を設定するものとしてもよい。この場合、前記制御装置は、前記触媒の温度が高いほど大きくなるように、前記第１閾値および／または前記第２閾値を設定するものとしてもよい。これらのようにすれば、空燃比センサの活性程度を考慮して燃料カットの要求を解除することができる。

【0010】

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記触媒の温度が第１所定温度未満のとき、および／または、前記触媒の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上のときには、前記第１閾値および／または前記第２閾値に値０を設定するものとしてもよい。こうすれば、触媒の温度が低いときには、不必要に燃料カットが実行されるのを抑制することができる。また、触媒の温度が高いときには、燃料カットによって高温の触媒が多量の酸素に晒されて触媒の劣化が促進されるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】エンジン装置を搭載する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。

【図2】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。

【図3】エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図4】第１閾値設定用マップの一例を示す説明図である。

【図5】エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0013】

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載する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、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０とを備える。実施例の「エンジン装置」としては、主として、エンジン２２とエンジンＥＣＵ２４とが該当する。

【0014】

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、プラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。図示するように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４を通過させると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させて、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。燃焼室１２９から排気バルブ１３１を介して排気管１３３に排出される排気は、浄化装置１３４，１３６を介して外気に排出される。浄化装置１３４，１３６は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）１３４ａ，１３６ａを有する。

【0015】

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒ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Ｔｗを挙げることができる。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３１を開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。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ポジションセンサ１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３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Ｑａ、吸気管１２３に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。排気管１３３の浄化装置１３４よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ１や、排気管１３３の浄化装置１３４と浄化装置１３６との間に取り付けられた空燃比センサ１３５ｂからの空燃比ＡＦ２も挙げることができる。

【0016】

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、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１２４ｂへの制御信号や、燃料噴射弁１２６への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

【0017】

エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬなどを演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗとエンジン２２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬとに基づいて、浄化装置１３４，１３６の触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２を推定している。

【0018】

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

【0019】

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータＥＣＵ４０によってインバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。

【0020】

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

【0021】

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３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８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５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８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

【0022】

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の回転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）を切り替えながら（エンジン２２を間欠運転しながら）走行する。

【0023】

次に、こうして構成された実施例のエンジン装置を搭載するハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２の燃料カットの要求を解除する際の動作について説明する。ここで、エンジン２２の燃料カットの要求は、例えば、空燃比センサ１３５ｂが活性状態で（空燃比ＡＦ２を検出できていて）且つ所定時間に亘って空燃比センサ１３５ｂにより検出される空燃比ＡＦ２がリッチで継続しているときに開始される。実施例では、空燃比センサ１３５ｂは、活性状態のとき（活性温度以上のとき）には、空燃比ＡＦ２を検出することができ、非活性状態のとき（活性温度未満のとき）には、空燃比ＡＦ２を検出することができないものとした。また、エンジンの２２の燃料カットの要求が行なわれているときには、エンジンの２２の燃料カットの実行条件が成立しているとき、例えば、ＨＶ走行モードでアクセルオフされているときなどに、エンジン２２の燃料カットを行なう。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。この処理ルーチンは、エンジン２２の燃料カットの要求が開始されたときに実行が開始される。

【0024】

図３の処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、活性状態フラグＦａｆや、空燃比ＡＦ２（空燃比センサ１３５ｂが活性状態のとき）、吸入空気量Ｑａ、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２などのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、活性状態フラグＦａｆは、図示しない活性状態フラグ設定ルーチンにより設定された値が入力される。活性状態フラグ設定ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４は、空燃比センサ１３５ｂが活性状態のとき（空燃比ＡＦ２を検出できているとき）には、活性状態フラグＦａｆに値１を設定し、空燃比センサ１３５ｂが非活性状態のとき（空燃比ＡＦ２を検出できていないとき）には、活性状態フラグＦａｆに値０を設定する。空燃比ＡＦ２は、空燃比センサ１３５ｂが活性状態のときには空燃比センサ１３５ｂにより検出された値が入力され、空燃比センサ１３５ｂが非活性状態のときには入力されない。吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ１４８により検出された値が入力される。触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２は、エンジン２２の冷却水温Ｔｗや回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬに基づいて推定された値が入力される。

【0025】

こうしてデータを入力すると、活性状態フラグＦａｆの値を調べる（ステップＳ１０５）。そして、活性状態フラグＦａｆが値１のとき、即ち、空燃比センサ１３５ｂが活性状態のときには、空燃比ＡＦ２がリーンであるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、空燃比ＡＦ２がリーンでないときには、ステップＳ１１０に戻る。このとき、エンジン２２の燃料カットの要求は継続される。

【0026】

ステップＳ１１０で空燃比ＡＦ２がリーンであるときには、吸入空気量Ｑａに基づいて、空燃比ＡＦ２がリーンのときの吸入空気量Ｑａの積算値としての積算空気量Ｇｌｅを演算する（ステップＳ１２０）。この処理は、現在の積算空気量Ｇｌｅに吸入空気量Ｑａを加えた値を新たな積算空気量Ｇｌｅに設定することにより行なわれる。なお、積算空気量Ｇｌｅは、エンジン２２の燃料カットの要求が開始されたときに、初期値としての値０にリセットされる。

【0027】

続いて、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいて閾値Ｇｌｅｒｅｆを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、積算空気量Ｇｌｅに基づいて燃料カットの要求を解除するか否かを判定するための閾値であり、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２と第１閾値設定用マップとに基づいて設定される。第１閾値設定用マップは、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２と閾値Ｇｌｅｒｅｆとの関係として予め定められ、図示しないＲＯＭに記憶されている。図４は、第１閾値設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１１未満で且つ触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２１未満の領域や、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１２以上の領域、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２２以上の領域では、値０が設定される。また、その他の領域では、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、正の範囲内で、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が高いほど大きく、且つ、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が高いほど大きくなるように設定される。ここで、閾値Ｔ１１，Ｔ２１は、それぞれ、例えば、触媒１３４ａ，１３６ａの活性温度などが用いられる。閾値Ｔ１２，Ｔ２２は、それぞれ、例えば、エンジン２２の燃料カットによって触媒１３４ａ，１３６ａが多量の酸素に晒されたときに触媒１３４ａ，１３６ａの劣化が促進される可能性がある温度範囲の下限などが用いられる。

【0028】

こうして閾値Ｇｌｅｒｅｆを設定すると、積算空気量Ｇｌｅを閾値Ｇｌｅｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。そして、積算空気量Ｇｌｅが閾値Ｇｌｅｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の燃料カットの要求を解除する必要がないと判断し、ステップＳ１００に戻る。このとき、エンジン２２の燃料カットの要求は継続される。一方、積算空気量Ｇｌｅが閾値Ｇｌｅｒｅｆ以上のときには、燃料カットの要求を解除して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。これにより、空燃比センサ１３５ｂが活性状態のときには、空燃比ＡＦ２がリーンのときの積算空気量Ｇｌｅに基づいてエンジン２２の燃料カットの要求を解除することができる。

【0029】

また、実施例では、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１１未満で且つ触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２１未満の領域や、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１２以上の領域、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２２以上の領域では、閾値Ｇｌｅｒｅｆに値０を設定することにより、燃料カットの要求を直ちに解除することになる。これにより、触媒１３４ａ，１３６ａが非活性状態のときに、不必要に燃料カットが実行されるのを抑制することができると共に、触媒１３４ａ，１３６ａが高温のときに、燃料カットによって触媒１３４ａ，１３６ａが多量の酸素に晒されて触媒１３４ａ，１３６ａの劣化が促進されるのを抑制することができる。

【0030】

ステップＳ１０５で活性状態フラグＦａｆが値０のとき、即ち、空燃比センサ１３５ｂが非活性状態のときには、エンジン２２の燃料カットを実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。そして、エンジン２２の燃料カットを実行中でないときには、ステップＳ１００に戻る。このとき、エンジン２２の燃料カットの要求は継続される。

【0031】

ステップＳ１５０でエンジン２２の燃料カットを実行中であるときには、吸入空気量Ｑａに基づいて、エンジン２２の燃料カットを実行中の吸入空気量Ｑａの積算値としての積算空気量Ｇｆｃを演算する（ステップＳ１６０）。この処理は、現在の積算空気量Ｇｆｃに吸入空気量Ｑａを加えた値を新たな積算空気量Ｇｆｃに設定することにより行なわれる。なお、積算空気量Ｇｆｃは、エンジン２２の燃料カットの要求が開始されたときに、初期値としての値０にリセットされる。

【0032】

続いて、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいて閾値Ｇｆｃｒｅｆを設定する（ステップＳ１７０）。ここで、閾値Ｇｆｃｒｅｆは、積算空気量Ｇｆｃに基づいて燃料カットの要求を解除するか否かを判定するための閾値であり、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２と、上述の第１閾値設定用マップと同様の第２閾値設定用マップと、に基づいて設定される。実施例では、閾値Ｇｆｃｒｅｆは、閾値Ｇｌｅｒｅｆと同様の傾向に設定される。具体的には、閾値Ｇｆｃｒｅｆは、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１１未満で且つ触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２１未満の領域や、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１２以上の領域、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２２以上の領域では、値０が設定される。また、その他の領域では、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、正の範囲内で、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が高いほど大きく、且つ、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が高いほど大きくなるように設定される。

【0033】

こうして閾値Ｇｆｃｒｅｆを設定すると、積算空気量Ｇｆｃを閾値Ｇｆｃｒｅｆと比較する（ステップＳ１８０）。そして、積算空気量Ｇｆｃが閾値Ｇｆｃｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の燃料カットの要求を解除する必要がないと判断し、ステップＳ１００に戻る。このとき、エンジン２２の燃料カットの要求は継続される。一方、積算空気量Ｇｆｃが閾値Ｇｌｅｒｅｆ以上のときには、燃料カットの要求を解除して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。これにより、空燃比センサ１３５ｂが非活性状態のときには、エンジン２２の燃料カットを実行中の積算空気量Ｇｆｃに基づいてエンジン２２の燃料カットの要求を解除することができる。なお、実施例では、空燃比センサ１３５ｂが活性状態で且つ所定時間に亘って空燃比ＡＦ２がリッチで継続しているときなどに、エンジン２２の燃料カット要求が開始される。このため、その後に空燃比センサ１３５ｂが非活性状態になるときとしては、例えば、外気温が低い状態で、エンジン２２の燃料カット要求が開始された後にエンジン２２を停止してＥＶ走行モードに移行し、そのＥＶ走行モードをある程度の時間に亘って継続したときなどが挙げられる。

【0034】

また、実施例では、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１１未満で且つ触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２１未満の領域や、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１２以上の領域、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２２以上の領域では、閾値Ｇｆｃｒｅｆに値０を設定することにより、燃料カットの要求を直ちに解除することになる。これにより、触媒１３４ａ，１３６ａが非活性状態のときに、不必要に燃料カットが実行されるのを抑制することができると共に、触媒１３４ａ，１３６ａが高温のときに、燃料カットによって触媒１３４ａ，１３６ａが多量の酸素に晒されて触媒１３４ａ，１３６ａの劣化が促進されるのを抑制することができる。

【0035】

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、エンジン２２の燃料カットの要求があるときにおいて、空燃比センサ１３５ｂにより検出される空燃比ＡＦ２がリーンのときの積算空気量Ｇｌｅが閾値Ｇｌｅｒｅｆ以上のとき、または、エンジン２２の燃料カットを実行しているときの積算空気量Ｇｆｃが閾値Ｇｆｃｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の燃料カットの要求を解除する。これにより、空燃比センサ１３５ｂが活性状態のときには、積算空気量Ｇｌｅに基づいてエンジン２２の燃料カットの要求を解除することができる。また、空燃比センサ１３５ｂが非活性状態のとき、即ち、空燃比センサ１３５ｂにより空燃比ＡＦ２を検出できないときには、積算空気量Ｇｆｃに基づいてエンジン２２の燃料カットの要求を解除することができる。

【0036】

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が閾値Ｔ１１以上や触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が閾値Ｔ２１以上で且つ触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が閾値Ｔ１２以下で且つ触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が閾値Ｔ２２以下の領域では、正の範囲内で、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が高いほど大きく、且つ、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が高いほど大きくなるように設定されるものとした。しかし、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、この領域で、一定値が用いられるものとしてもよい。閾値Ｇｆｃｒｅｆについても同様に考えることができる。

【0037】

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１１未満で且つ触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２１未満の領域では、値０が設定されるものとした。しかし、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、この領域で、正の値が設定されるものとしてもよい。閾値Ｇｆｃｒｅｆについても同様に考えることができる。

【0038】

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａの温度Ｔｃ１が所定温度Ｔ１２以上の領域や、触媒１３６ａの温度Ｔｃ２が所定温度Ｔ２２以上の領域では、値０が設定されるものとした。しかし、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、この領域で、正の値が設定されるものとしてもよい。閾値Ｇｆｃｒｅｆについても同様に考えることができる。

【0039】

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいて設定されるものとした。しかし、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２のうちの何れかだけに基づいて設定されるものとしてもよい。閾値Ｇｆｃｒｅｆについても同様に考えることができる。

【0040】

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいて設定されるものとした。しかし、閾値Ｇｌｅｒｅｆは、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に代えてまたは加えて、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２や、触媒１３４ａ，１３６ａの最大酸素吸蔵量ＯＳＭ１，ＯＳＭ２などのうちの少なくとも１つに基づいて設定されるものとしてもよい。閾値Ｇｆｃｒｅｆについても同様に考えることができる。

【0041】

これらの場合、例えば、エンジンＥＣＵ２４は、図３の処理ルーチンに代えて、図５の処理ルーチンを実行するものとしてもよい。図５の処理ルーチンは、ステップＳ１００の処理がステップＳ１０２の処理に置き換えられた点や、ステップＳ１３０の処理がステップＳ１３２～Ｓ１３６の処理に置き換えられた点、ステップＳ１７０の処理がステップＳ１７２～Ｓ１７６の処理に置き換えられた点を除いて、図３の処理ルーチンと同一である。したがって図５の処理ルーチンのうち図３の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

【0042】

図５の処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、図３の処理ルーチンのステップＳ１００の処理と同様に、活性状態フラグＦａｆや、空燃比ＡＦ２（空燃比センサ１３５ｂが活性状態のとき）、吸入空気量Ｑａ、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２を入力するのに加えて、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２を入力する（ステップＳ１０２）。ここで、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２は、例えば、図示しない劣化程度推定ルーチンにより、吸入空気量Ｑａや空燃比ＡＦ１，ＡＦ２、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいて推定された値が入力される。

【0043】

ステップＳ１０５で活性状態フラグＦａｆが値１であり、即ち、空燃比センサ１３５ｂが活性状態であり、且つ、ステップＳ１１０で空燃比ＡＦ２がリーンであるときには、ステップＳ１２０で積算空気量Ｇｌｅを演算すると、閾値Ｇｌｅｒｅｆを設定し（ステップＳ１３２～Ｓ１３６）、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。

【0044】

閾値Ｇｌｅｒｅｆの設定では、最初に、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいて温度係数Ｋｔｌｅ１，Ｋｔｌｅ２を設定する（ステップＳ１３２）。続いて、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２に基づいて劣化係数Ｋｄｌｅ１，Ｋｄｌｅ２を設定する（ステップＳ１３４）。そして、最大酸素吸蔵量ＯＳＭ１と温度係数Ｋｔｌｅ１と劣化係数Ｋｄｌｅ１との積と、最大酸素吸蔵量ＯＳＭ２と温度係数Ｋｔｌｅ２と劣化係数Ｋｄｌｅ２との積との和として閾値Ｇｌｅｒｅｆを設定する（ステップＳ１３６）。ここで、温度係数Ｋｔｌｅ１，Ｋｔｌｅ２は、例えば、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２と温度係数Ｋｔｌｅ１，Ｋｔｌｅ２との関係を予め定めたマップに、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２を適用することにより得られる。劣化係数Ｋｄｌｅ１，Ｋｄｌｅ２は、例えば、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２と劣化係数Ｋｄｌｅ１，Ｋｄｌｅ２との関係を予め定めたマップに、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２を適用することにより得られる。最大酸素吸蔵量ＯＳＭ１，ＯＳＭ２は、例えば、触媒１３４ａ，１３６ａが劣化していないときの触媒１３４ａ，１３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２の最大値として予め定められた値が用いられる。

【0045】

ステップＳ１０５で活性状態フラグＦａｆが値１であり、即ち、空燃比センサ１３５ｂが活性状態であり、且つ、ステップＳ１５０でエンジン２２の燃料カットを実行中であるときには、ステップＳ１６０で積算空気量Ｇｆｃを演算すると、閾値Ｇｆｃｒｅｆを設定し（ステップＳ１７２～Ｓ１７６）、ステップＳ１８０以降の処理を実行する。

【0046】

閾値Ｇｆｃｒｅｆの設定では、最初に、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいて温度係数Ｋｔｆｃ１，Ｋｔｆｃ２を設定する（ステップＳ１７２）。続いて、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２に基づいて劣化係数Ｋｄｆｃ１，Ｋｄｆｃ２を設定する（ステップＳ１７４）。そして、最大酸素吸蔵量ＯＳＭ１と温度係数Ｋｔｆｃ１と劣化係数Ｋｄｆｃ１との積と、最大酸素吸蔵量ＯＳＭ２と温度係数Ｋｔｆｃ２と劣化係数Ｋｄｆｃ２との積との和として閾値Ｇｆｃｒｅｆを設定する（ステップＳ１７６）。ここで、温度係数Ｋｔｆｃ１，Ｋｔｆｃ２は、例えば、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２と温度係数Ｋｔｆｃ１，Ｋｔｆｃ２との関係を予め定めたマップに、触媒１３４ａ，１３６ａの温度Ｔｃ１，Ｔｃ２を適用することにより得られる。劣化係数Ｋｄｆｃ１，Ｋｄｆｃ２は、例えば、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２と劣化係数Ｋｄｆｃ１，Ｋｄｆｃ２との関係を予め定めたマップに、触媒１３４ａ，１３６ａの劣化程度Ｄｃ１，Ｄｃ２を適用することにより得られる。

【0047】

これらのように閾値Ｇｌｅｒｅｆや閾値Ｇｆｃｒｅｆを設定することにより、閾値Ｇｌｅｒｅｆや閾値Ｇｆｃｒｅｆをより適切な値とすることができるから、エンジン２２の燃料カットの要求をより適切なタイミングで解除することができる。

【0048】

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されるエンジン装置では、エンジン２２は、排気管１３３に取り付けられた触媒１３４ａ，１３６ａを備えるものとした。しかし、エンジン２２は、触媒１３４ａだけを備えるものとしてもよい。

【0049】

実施例のエンジン装置では、ハイブリッド自動車２０に搭載されるものとした。しかし、走行用のモータを備えない一般的な自動車に搭載されるものとしてもよい。また、自動車以外の車両に搭載されるエンジン装置の形態としてもよいし、建設設備などの移動しない設備に搭載されるエンジン装置の形態としてもよい。

【0050】

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「エンジン」に相当し、触媒１３４ａ，１３６ａが「触媒」に相当し、空燃比センサ３７ｂが「空燃比センサ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「制御装置」に相当する。
・波線部ＯＫ？

【0051】

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。

【0052】

以上、本発明を実施するため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。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0054】

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジンＥＣＵ、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータＥＣＵ、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５４ 電力ライン、５７ コンデンサ、７０ ＨＶＥＣＵ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ 大気圧センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２４ａ スロットルポジションセンサ、１２３ 吸気管、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１２９ 燃焼室、１３０ 点火プラグ、１３１ 排気バルブ、１３２ ピストン、１３３ 排気管、１３４ 浄化装置、１３４ａ，１３６ａ 触媒、１３５ａ，１３５ｂ 空燃比センサ、１４０ クランクポジションセンサ、１４４ カムポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４８ エアフローメータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】