JP2000303828A - ハイブリット車の排気浄化装置 - Google Patents

ハイブリット車の排気浄化装置

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JP2000303828A
JP2000303828A JP11112437A JP11243799A JP2000303828A JP 2000303828 A JP2000303828 A JP 2000303828A JP 11112437 A JP11112437 A JP 11112437A JP 11243799 A JP11243799 A JP 11243799A JP 2000303828 A JP2000303828 A JP 2000303828A
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combustion engine
exhaust gas
exhaust
adsorbent
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Koichi Hoshi
幸一 星
Kazuhiro Sakurai
計宏 桜井
Takeshi Watanabe
剛 渡辺
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、内燃機関と補助動力源とを備える
とともに、内燃機関の排気通路に酸素貯蔵能力を具備し
た排気浄化触媒を備えたハイブリット車両において、ド
ライバビリィティの悪化を抑制しつつ酸素過剰状態の排
気を排気浄化触媒に供給可能な技術を提供することを課
題とする。 【解決手段】 本発明の排気浄化装置は、内燃機関の動
力と補助動力源の動力とを利用して車両を駆動するハイ
ブリット機構と、内燃機関の排気通路に設けられた酸素
貯蔵能力を有する排気浄化触媒と、排気浄化触媒に酸素
を貯蔵させるべきときに、内燃機関が酸素過剰状態の排
気を排出し、且つ補助動力源が内燃機関を補助して車両
を駆動するようハイブリット機構を制御する動力制御手
段とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動力と
補助動力源の動力とを利用して駆動されるハイブリット
車の排気浄化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車では、内燃機関の燃料消費
量の低減と内燃機関から排出される排気量の低減が要求
されており、このような要求に対して、内燃機関と電動
機との２つの動力源を備えたハイブリット車の開発が進
められている。
【０００３】このようなハイブリット車としては、例え
ば、内燃機関と、内燃機関の動力で作動される発電機
と、発電機により発電された電力を蓄えるバッテリと、
発電機で発電された電力およびまたはバッテリに蓄積さ
れた電力によって作動する電動機と、電動機の回転軸と
機械的に連結された車輪と、内燃機関の動力を発電機と
電動機の回転軸とに分配する動力分割機構とを備えたも
のが知られている。
【０００４】前記ハイブリット車では、発進時あるいは
低速走行時のように車両負荷が低負荷領域にある場合
は、内燃機関の運転が停止され、且つ、バッテリの電力
が電動機に印加される。電動機は、バッテリからの電力
によって回転軸を回転させる。
【０００５】この場合、電動機の回転軸は、電動機自体
で発生する動力によって回転し、前記回転軸の回転トル
クが車輪に伝達される。この結果、ハイブリット車両
は、バッテリの電力によって作動する電動機の動力のみ
で走行することになる。
【０００６】前記ハイブリット車では、通常走行時のよ
うに車両負荷が中負荷領域にある場合は、内燃機関が運
転され、動力分割機構が内燃機関の動力を発電機と電動
機の回転軸とに分配する。発電機は、動力分割機構から
分配された動力を利用して発電を行う。発電機によって
発電された電力は、電動機に印加される。電動機は、発
電機からの電力によって回転軸を回転させる。
【０００７】この場合、電動機の回転軸は、電動機自体
で発生する動力と動力分割機構から分配された内燃機関
の動力とを加算した動力によって回転し、前記回転軸の
回転トルクが車輪に伝達される。この結果、ハイブリッ
ト車両は、内燃機関の動力を利用して発電された電力に
よって作動する電動機の動力と、内燃機関の動力とで走
行することになる。
【０００８】前記ハイブリット車では、加速走行時のよ
うに車両負荷が高負荷領域にある場合は、内燃機関が運
転され、動力分割機構が内燃機関の動力を発電機と電動
機の回転軸とに分配する。発電機は、動力分割機構から
分配された動力を利用して発電を行う。発電機によって
発電された電力は、バッテリの電力とともに電動機に印
加される。電動機は、発電機からの電力とバッテリから
の電力とを加算した電力によって回転軸を回転させる。
【０００９】この場合、電動機の回転軸は、電動機自体
で発生する動力と動力分割機構から分配された動力とを
加算した動力によって回転し、前記回転軸の回転トルク
が車輪に伝達される。この結果、ハイブリット車両は、
内燃機関の動力を利用して発電された電力及びバッテリ
の電力によって作動する電動機の動力と、内燃機関の動
力とで走行することになる。
【００１０】前記ハイブリット車では、車両が減速状態
あるいは制動状態にある場合は、車輪の回転トルクが電
動機の回転軸に伝達されることを利用して回生発電が行
われる。すなわち、前記ハイブリット車では、車輪と電
動機の回転軸とが機械的に連結されており、車両の減速
時あるいは制動時に車輪の回転トルクが電動機の回転軸
に伝達されるため、電動機を発電機として作用させるこ
とにより、車輪から電動機の回転軸に伝達される運動エ
ネルギを電気エネルギに変換する、いわゆる回線発電を
行うことが可能となる。前記電動機によって回生発電さ
れた電力は、バッテリに蓄積される。
【００１１】尚、前記ハイブリット車では、内燃機関の
運転を停止すべき時期に、バッテリの充電や内燃機関の
暖機が必要になると、内燃機関が始動され、内燃機関の
暖機が図られると共に、内燃機関の動力が動力分割機構
を介して発電機に伝達され、発電機による発電が行われ
る。
【００１２】このようなハイブリット車によれば、内燃
機関を効率的に運転させることが可能となり、燃料消費
率の低減を図ることが可能となる。一方、自動車に搭載
される内燃機関では、排気中に含まれる炭化水素（Ｈ
Ｃ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯX）等の
有害ガス成分を浄化することも重要である。
【００１３】このような要求に対し、従来では、三元触
媒、酸化触媒、ＮＯX吸蔵還元型触媒、あるいはＮＯX選
択還元型触媒等の排気浄化触媒と、所定の温度範囲より
低い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、所定
の温度範囲まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成
分を放出する吸着材とを備えた排気浄化装置が提案され
ている。
【００１４】上記した排気浄化触媒は、所定の活性温度
（例えば、３００Ｃ°から５００Ｃ°）以上で活性し、
該排気浄化触媒に流入する排気の空燃比が所望の範囲
（触媒浄化ウィンド）内にあるときに、排気中の有害ガ
ス成分を浄化することが可能となる。
【００１５】上記した吸着材は、例えば、ゼオライトを
主体とした多孔質の部材で構成される。このような吸着
材では、吸着材の温度が未燃燃料成分が気化し始める温
度より低いときは、液状の未燃燃料成分が細孔にトラッ
プされ、吸着材の温度が未燃燃料成分が気化し始める温
度以上まで昇温すると、細孔にトラップされていた未燃
燃料成分が気化して吸着材から脱離する。
【００１６】このように構成された排気浄化装置では、
内燃機関が冷間始動された時のように排気浄化触媒が未
活性状態にあるときは、排気中の未燃燃料成分が吸着材
に吸着され、大気中に放出されることがない。
【００１７】吸着材の温度が未燃燃料成分が気化し始め
る温度以上まで昇温すると、吸着材に吸着されていた未
燃燃料成分が脱離し始める。その時点では、少なくとも
排気浄化触媒の一部（例えば、排気浄化触媒の入口部
分）が活性状態となるため、吸着材から脱離した未燃燃
料成分は、排気中に含まれる未燃燃料成分とともに排気
浄化触媒によって浄化される。
【００１８】ところで、上記したような排気浄化装置で
は、内燃機関が高負荷運転された場合等に高温且つ多量
の排気が吸着材に流入することが想定され、そのような
場合には、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が一斉
に脱離し、排気浄化触媒に流入する排気の空燃比が触媒
浄化ウィンドから外れてしまう虞がある。
【００１９】このような問題に対し、従来では、特開平
１０−６１４２６号公報に記載されたような内燃機関の
排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、排
気の空燃比が理論空燃比より高いときに排気中の酸素を
貯蔵し、排気の空燃比が理論空燃比以下になると貯蔵し
ていた酸素を放出する酸素貯蔵能力を有する排気浄化触
媒と吸着材とを内燃機関の排気通路に配置し、内燃機関
の始動完了後直ちに内燃機関をリーン空燃比で運転させ
るよう構成されている。
【００２０】このように構成された排気浄化装置は、内
燃機関の始動完了後直ちに内燃機関をリーン空燃比で運
転させることにより、吸着材から未燃燃料成分が脱離す
る前に排気浄化触媒に酸素を貯蔵させ、吸着材から未燃
燃料成分が脱離した際に排気浄化触媒から酸素を放出さ
せて排気浄化触媒内の排気空燃比を触媒浄化ウィンド内
に収束させようとするものである。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関が
リーン空燃比で運転されるているときは、内燃機関から
出力可能な動力が理論空燃比近傍で運転されているとき
より低下するため、運転者が要求する動力を内燃機関が
出力することができなくなる虞があり、ドライバビリィ
ティの悪化を招くという問題がある。
【００２２】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、内燃機関と補助動力源とを備える
とともに、内燃機関の排気通路に排気浄化触媒が設けら
れたハイブリット車両において、ドライバビリィティの
悪化を抑制しつつ酸素過剰状態の排気を排気浄化触媒に
供給可能な技術を提供することにより、排気エミッショ
ンとドライバビリィティとの両立を図ることを目的とす
る。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち本発明に係るハイブリット車の排気浄化装置は、内燃
機関の動力と補助動力源の動力とを選択的に利用して車
両を駆動するハイブリット機構と、前記内燃機関の排気
通路に設けられ、酸素過剰状態の排気が流入したときは
排気中の酸素を貯蔵し、酸素濃度の低い排気が流入した
ときは貯蔵していた酸素を放出する酸素貯蔵能力を有す
る排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に酸素を貯蔵させ
るときに、前記内燃機関が酸素過剰状態の排気を排出す
るとともに、前記補助動力源が前記内燃機関を補助して
車両を駆動するよう前記ハイブリット機構を制御する動
力制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２４】このように構成された排気浄化装置では、
排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、内燃機関は、
酸素過剰状態の排気を排出すべくリーン空燃比で運転さ
れる。このとき、排気浄化触媒には酸素過剰状態の排気
が流入することになり、排気中の酸素が排気浄化触媒に
貯蔵される。
【００２５】一方、リーン空燃比で運転される内燃機関
から出力される動力は、内燃機関が理論空燃比近傍の空
燃比で運転された場合より低下するが、本発明に係る排
気浄化装置では、内燃機関から出力される動力の低下分
を、補助動力源から出力される動力の増加によって補う
ことにより、車両の駆動力が低下することがない。
【００２６】また、本発明に係る排気浄化装置は、排気
浄化触媒上流の排気通路に設けられ、所定の温度範囲よ
り低い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前
記所定温度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃
燃料成分を放出する吸着材と、この吸着材の温度を検出
する吸着材温度検出手段とを更に備えるようにしてもよ
い。
【００２７】この場合、動力制御手段は、前記吸着材温
度検出手段の検出値が前記所定温度範囲より低いとき
に、内燃機関の燃料噴射量を減量して内燃機関から酸素
過剰状態の排気を排出させ、且つ、補助動力源から出力
される動力を増加させるべく前記ハイブリット機構を制
御するものとする。
【００２８】このように構成された排気浄化触媒では、
吸着材の温度が所定温度範囲より低いとき、言い換えれ
ば、吸着材から未燃燃料成分が脱離する前に、酸素過剰
状態の排気が排気浄化触媒に流入するため、排気浄化触
媒に排気中の酸素が貯蔵される。
【００２９】その後、吸着材の温度が所定温度範囲内ま
で上昇し、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が脱離
する場合は、排気浄化触媒に流入する排気は、吸着材か
ら脱離した未燃燃料成分の混合によってリッチ雰囲気と
なるが、排気浄化触媒内に予め酸素が貯蔵されているた
め、排気浄化触媒において排気浄化に要する酸素が不足
することがない。
【００３０】さらに、本発明に係る排気浄化装置では、
内燃機関から酸素過剰状態の排気を排出させるべく内燃
機関がリーン運転されるときに、補助動力源から出力さ
れる動力を増加させるべくハイブリット機構が制御され
るため、内燃機関から出力される動力が低下しても車両
の駆動力が低下することがない。
【００３１】次に、本発明に係る排気浄化装置は、内燃
機関の動力と補助動力源の動力とを利用して車両を駆動
するハイブリット機構と、前記内燃機関の主排気通路を
迂回するバイパス通路と、前記主排気通路に設けられ、
酸素過剰状態の排気が流入したときは排気中の酸素を貯
蔵し、酸素濃度の低い排気が流入したときは貯蔵してい
た酸素を放出する酸素貯蔵能力を有する排気浄化触媒
と、前記バイパス通路に設けられ、所定温度範囲より低
い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所
定温度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料
成分を放出する吸着材と、前記排気浄化触媒が未活性状
態にあるときは全ての排気が前記バイパス通路を流れ、
前記排気浄化触媒が活性した後は大部分の排気が前記主
排気通路を流れるとともに微量の排気が前記バイパス通
路を流れるよう排気の流れを切り換える流路切換手段
と、前記排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、前記
内燃機関が酸素過剰状態の排気を排出し、且つ、前記補
助動力源が前記内燃機関を補助して車両を駆動するよう
前記ハイブリット機構を制御する動力制御手段と、を備
えることを特徴とするようにしてもよい。
【００３２】このように構成された排気浄化装置では、
排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、内燃機関は、
酸素過剰状態の排気を排出すべくリーン空燃比で運転さ
れる。このとき、排気浄化触媒には酸素過剰状態の排気
が流入することになり、排気中の酸素が排気浄化触媒に
貯蔵される。
【００３３】一方、リーン空燃比で運転される内燃機関
から出力される動力は、内燃機関が理論空燃比近傍の空
燃比で運転された場合より低下するが、本発明に係る排
気浄化装置では、内燃機関の動力の低下分を補助動力源
からの動力によって補うことにより、車両の駆動力が低
下することがない。
【００３４】ここで、排気浄化触媒に酸素を貯蔵させる
時期としては、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が
吸着材から脱離する前が好ましい。具体的には、内燃機
関の始動時において内燃機関のクランキング開始から所
定期間に、内燃機関に対する燃料噴射の実行を禁止する
とともに補助動力源を作動させて車両を駆動すべく動力
制御手段がハイブリット機構を制御するようにしてもよ
い。
【００３５】前記した所定期間としては、例えば、内燃
機関のクランキング開始から機関回転数が所定回転数以
上に上昇するまでの期間、又は、内燃機関のクランキン
グ開始から燃料噴射の実行禁止回数が所定回数以上とな
るまでの期間等を例示することができる。
【００３６】また、排気浄化装置が吸着材の温度を検出
する吸着材温度検出手段を備えている場合は、吸着材温
度検出手段の検出値が所定温度範囲より低いときに排気
浄化触媒に酸素を貯蔵させるようにしてもよい。
【００３７】次に、本発明に係る排気浄化装置は、内燃
機関の動力と補助動力源の動力とを利用して車両を駆動
するハイブリット機構と、前記内燃機関の主排気通路を
迂回するバイパス通路と、前記主排気通路に設けられ、
酸素過剰状態の排気が流入したときは排気中の酸素を貯
蔵し、酸素濃度の低い排気が流入したときは貯蔵してい
た酸素を放出する酸素貯蔵能力を有する排気浄化触媒
と、前記バイパス通路に設けられ、所定温度範囲より低
い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所
定温度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料
成分を放出する吸着材と、前記排気浄化触媒が未活性状
態にあるときは全ての排気が前記バイパス通路を流れ、
前記排気浄化触媒が活性した後は大部分の排気が前記主
排気通路を流れるとともに微量の排気が前記バイパス通
路を流れるよう排気の流れを切り換える流路切換手段
と、前記吸着材の温度を検出する吸着材温度検出手段
と、前記吸着材温度検出手段の検出温度が前記所定温度
範囲内にあるときに、前記内燃機関が酸素過剰状態の排
気を排出し、且つ、前記補助動力源が前記内燃機関を補
助して車両を駆動するよう前記ハイブリット機構を制御
する動力制御手段と、を備えることを特徴とするように
してもよい。
【００３８】このように構成された排気浄化装置では、
吸着材温度検出手段の検出値が所定温度範囲内にあると
き、言い換えれば、吸着材に吸着されていた未燃燃料成
分が吸着材から脱離するときに、内燃機関は、酸素過剰
状態の排気を排出すべくリーン空燃比で運転される。
【００３９】この場合、排気浄化触媒の上流において吸
着材から脱離した未燃燃料成分が排気に混合されるた
め、排気浄化触媒に流入する排気の空燃比は、吸着材上
流の排気（内燃機関から排出された排気）に比べてリッ
チ側の空燃比となる。但し、内燃機関から排出される排
気が酸素過剰状態となるため、排気浄化触媒に流入する
排気の空燃比が過剰なリッチ状態となることがなく、排
気浄化触媒が排気を浄化する上で必要となる酸素が不足
することがない。
【００４０】尚、ハイブリット車両では、補助動力源か
ら出力される動力のみで車両が駆動されているとき、あ
るいは、車両が停止した状態で内燃機関がアイドル運転
状態にあるとき等のように、内燃機関から出力される動
力が車両の駆動力として実質的に利用されていない場合
は、内燃機関から出力される動力が低下しても、その動
力低下が車両の駆動に影響を与えることがない。
【００４１】さらに、ハイブリット車両において、内燃
機関が酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼式の
内燃機関であって、内燃機関から酸素過剰状態の排気を
排出させる際に、内燃機関が既に希薄燃焼運転されてい
る場合は、内燃機関の運転状態を変更する必要がないた
め、内燃機関から出力される動力が低下することがな
い。
【００４２】従って、上記したような状態が想定される
場合は、本発明に係る排気浄化装置は、吸着材温度検出
手段の検出温度が前記所定温度範囲内にあるときに車両
の駆動に必要な動力を検出する要求動力検出手段と、内
燃機関及び補助動力源によって実際に出力されている動
力を検出する実動力検出手段とを更に備え、動力制御手
段は、要求動力検出手段の検出値と実動力検出手段の検
出値とを比較し、要求動力検出手段の検出値が実動力検
出手段の検出値を上回ると、補助動力源から出力される
動力を増加させるべくハイブリット機構を制御するよう
にしてもよい。
【００４３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る排気浄化装置
の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【００４４】〈実施の形態１〉図１は、本発明に係る排
気浄化装置を適用するハイブリット車両に搭載されるハ
イブリット機構の概略構成を示す図である。
【００４５】図１に示すハイブリット機構は、内燃機関
１００と電動モータ（電動機）２００との２つの駆動源
を備えている。前記内燃機関１００は、４サイクルの４
気筒ガソリンエンジンである。この内燃機関１００に
は、各気筒２の図示しない燃焼室に臨むよう点火栓３が
取り付けられている。内燃機関１００には、機関出力軸
たるクランクシャフト１００ａが所定角度（例えば、３
０°）回転する度にパルス信号を出力するクランクポジ
ションセンサ１７と、該内燃機関１００内に形成された
ウォータジャケット内を流れる冷却水の温度に対応した
電気信号を出力する水温センサ１８とが取り付けられて
いる。
【００４６】前記内燃機関１００には、吸気枝管４が接
続され、前記吸気枝管４の各枝管が図示しない吸気ポー
トを介して各気筒２の燃焼室と連通している。前記吸気
枝管４の各枝管には、その噴孔が吸気ポートに臨むよう
燃料噴射弁９が取り付けられている。
【００４７】前記吸気枝管４は、サージタンク５と接続
され、前記サージタンク５は、吸気管６に接続されてい
る。前記吸気管６の途中には、該吸気管６内を流れる吸
気の流量を調節するスロットル弁７が設けられている。
【００４８】前記スロットル弁７には、ステッパモータ
等からなり、印加電流の大きさに応じて前記スロットル
弁７を開閉駆動するアクチュエータ８と、前記スロット
ル弁７の開度に対応した電気信号を出力するスロットル
ポジションセンサ３３とが取り付けられている。
【００４９】前記スロットル弁７より上流の吸気管６に
は、吸気管６内を流れる新気の質量に対応した電気信号
を出力するエアフローメータ３２が設けられている。一
方、内燃機関１００には、排気枝管１０が接続され、前
記排気枝管１０の各枝管が図示しない排気ポートを介し
て各気筒２の燃焼室と連通している。前記排気枝管１０
は、排気管１１に接続され、前記排気管１１は、下流に
て図示しないマフラーと接続されている。
【００５０】前記排気管１１の途中には、排気中の有害
ガス成分を浄化する２つの排気浄化触媒１２ａ、１２ｂ
が配置されている。これらの排気浄化触媒１２ａ、１２
ｂのうち上流側に配置された排気浄化触媒１２ａは、下
流側に配置された排気浄化触媒１２ｂより容量が小さく
なるよう形成され、内燃機関１００が冷間始動された場
合等に早期に活性温度域まで上昇するようになってい
る。
【００５１】上記した排気浄化触媒１２ａ、１２ｂとし
ては、三元触媒、吸蔵還元型ＮＯX触媒、選択還元型Ｎ
ＯX触媒、酸化触媒等を例示することができるが、本実
施の形態では三元触媒を例に挙げて説明する。尚、以下
では、上流側の排気浄化触媒１２ａを第１の三元触媒１
２ａと称し、下流側の排気浄化触媒１２ｂを第２の三元
触媒１２ｂと称するものとする。
【００５２】第１及び第２の三元触媒１２ａ、１２ｂ
は、排気の流れ方向に沿う貫通孔を複数有するよう格子
状に形成されたコージェライトからなるセラミック担体
と、セラミック担体の表面にコーティングされた触媒層
とから構成されている。前記触媒層は、例えば、多数の
細孔を有する多孔質のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の表面に白
金−ロジウム（Ｐｔ−Ｒｈ）系の貴金属触媒物質を担持
させて形成されている。
【００５３】このように構成された第１及び第２の三元
触媒１２ａ、１２ｂは、所定温度（例えば、３００°）
以上のときに活性し、流入する排気の空燃比が理論空燃
比近傍の所定範囲（触媒浄化ウィンド）内にあると、排
気に含まれる炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）
を排気中の酸素（Ｏ2）と反応させて水（Ｈ2Ｏ）及び二
酸化炭素（ＣＯ2）へ酸化すると同時に、排気中の窒素
酸化物（ＮＯX）を排気中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸
化炭素（ＣＯ）と反応させて水（Ｈ2Ｏ）、二酸化炭素
（ＣＯ2）、窒素（Ｎ2）へ還元する。
【００５４】また、第２の三元触媒１２ｂの触媒層に
は、貴金属触媒物質に加えてセリウム（Ｃｅ）等の金属
成分が担持されている。この場合、第２の三元触媒１２
ｂは、該第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃比
が理論空燃比より高いとき（すなわち排気空燃比がリー
ンのとき）は、セリウムが排気中の酸素と結合して酸化
セリウム（セリア）を形成することを利用して酸素を貯
蔵し、該第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃比
が理論空燃比以下のとき（すなわち排気空燃比がリッチ
のとき）は、酸化セリウムが酸素と金属セリウムとに分
解されることを利用して酸素を放出する、いわゆる酸素
貯蔵能力（ＯＳＣ）を有することになる。
【００５５】次に、第１の三元触媒１２ａより上流の排
気管１１には、第１の三元触媒１２ａに流入する排気の
空燃比に対応した電気信号を出力する上流側空燃比セン
サ１３が取り付けられている。
【００５６】前記第１の三元触媒１２ａより下流の排気
管１１には、第１の三元触媒１２ａから流出した排気の
空燃比に対応した電気信号を出力する下流側空燃比セン
サ１４が取り付けられている。
【００５７】前記上流側空燃比センサ１３及び前記下流
側空燃比センサ１４は、例えば、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2）を筒状に焼成した固体電解質部と、この固体電解
質部の外面を覆う外側白金電極と、前記固体電解質部の
内面を覆う内側白金電極とから形成され、前記電極間に
電圧が印加された場合に、酸素イオンの移動に伴って排
気ガス中の酸素濃度（理論空燃比よりもリッチ側のとき
は未燃燃料成分の濃度）に比例した値の電流を出力する
センサである。
【００５８】前記下流側空燃比センサ１４より下流であ
って、前記第２の三元触媒１２ｂより上流に位置する排
気管１１には、吸着機構１５が設けられている。吸着機
構１５は、図２に示すように、排気管１１の外径より大
きな内径を有する外筒１５０と、排気管１１の外径より
大きな内径を有するとともに外筒１５０の内径より小さ
いな外径を有する中筒１５１と、前記中筒１５１と前記
外筒１５０との間に配置された環状の吸着材１５２とを
備えている。
【００５９】前記排気管１１は、前記外筒１５０内で上
流側排気管１１ａと下流側排気管１１ｂとに隔離されて
いる。前記上流側排気管１１ａと前記下流側排気管１１
ｂとは、前記外筒１５０を介して接続されている。
【００６０】その際、下流側排気管１１ｂは、上流側の
開口端が前記外筒１５０内に突出し、その先端部が非固
定端となるよう外筒１５０内に保持されるものとする。
これに対応して、中筒１５１は、該中筒１５１の一端が
外筒１５０、排気管１１、あるいは後述する弁装置１６
０の何れかに固定されるとともに該中筒１５１の他端が
外筒１５０、排気管１１、弁装置１６０の何れにも固定
されず、且つ、中筒１５１の上流側端部が下流側排気管
１１ｂの上流側端部より上流側に延出するよう外筒１５
０内に保持されるものとする。
【００６１】これは、外筒１５０の温度が中筒１５１や
下流側排気管１１ｂに比して低くなりやすく、外筒１５
０を上流側排気管１１ａと下流側排気管１１ｂとに固定
した上に、中筒１５１の両端あるいは下流側排気管１１
ｂの上流側端部を外筒１５０と直接又は弁装置１６０を
介して間接的に固定すると、外筒１５０、中筒１５１、
及び下流側排気管１１ｂの熱膨張差によって本吸着機構
１５が破損する虞があり、耐久性の低下を招くからであ
る。
【００６２】前記吸着材１５２は、外筒１５０と中筒１
５１との何れか一方のみに固定され、外筒１５０と中筒
１５１との温度差による双方の熱膨張差を許容すること
が可能になっている。
【００６３】前記吸着材１５２は、例えば、例えばゼオ
ライトを主体とした材料で構成され、所定温度未満のと
きに排気中の未燃燃料成分を吸着し、所定温度以上に昇
温すると吸着していた未燃燃料成分を放出する。
【００６４】前記中筒１５１と前記下流側排気管１１ｂ
との間に形成された環状の空間部１５５の複数箇所に
は、前記下流側排気管１１ｂの耐震性を向上させるべく
保持部材１５３が配置されている。
【００６５】前記保持部材１５３は、前記中筒１５１の
内壁と前記下流側排気管１１ｂの外壁との何れか一方の
みと固定され、中筒１５１と下流側排気管１１ｂとが互
いに非固定状態となるようにし、下流側排気管１１ｂと
中筒１５１との軸方向の熱膨張差を吸収することが可能
になっている。
【００６６】前記中筒１５１の上流側開口端には、その
開口端を開閉する弁装置１６０が設けられている。弁装
置１６０は、本発明に係る流路切換手段を実現するもの
であり、図３に示すようにバタフライ式の二方弁で構成
されている。
【００６７】詳細には、弁装置１６０は、前記中筒１５
１の上流側開口端に嵌合されたハウジング１６１と、前
記ハウジング１６１を軸方向に貫通する通路１６４と、
前記通路１６４を開閉する弁体１６２と、前記弁体１６
２に取り付けられたシャフト１６３とを備えている。
【００６８】前記シャフト１６３の一端は、前記ハウジ
ング１６１に回転自在に支持され、前記シャフト１６３
の他端は、前記外筒１５０の外壁に設けられた軸受け１
６５によって回転自在に支持されている。
【００６９】前記シャフト１６３の他端は、リンク機構
等を介してアクチュエータ１６６と連結されている。前
記アクチュエータ１６６は、ステッパモータ等からな
り、印加電流の大きさに応じて前記シャフト１６３及び
前記弁体１６２を開閉駆動することが可能となってい
る。
【００７０】このように構成された吸着機構１５では、
第１及び第２の三元触媒１２ａ、１２ｂが未活性状態の
ときは、図２に示すように、弁装置１６０の弁体１６２
が全閉状態となるようアクチュエータ１６６が制御され
る。
【００７１】この場合、上流側排気管１１ａから通路１
６４を介して下流側排気管１１ｂへ連通する排気流路
（主排気通路）が非導通状態となるため、上流側排気管
１１ａから吸着機構１５内に流入した排気の全ては、中
筒１５１と外筒１５０との間に形成された環状の空間部
１５４へ導かれ、吸着材１５２を通り抜けることにな
る。
【００７２】前記吸着材１５２を通り抜けた排気は、外
筒１５０の内壁に衝突して流れ方向を変え、中筒１５１
と下流側排気管１１ｂとの間に形成された環状の空間部
１５５へ流入する。
【００７３】前記空間部１５５へ導かれた排気は、前記
空間部１５５を吸着機構１５の下流側から上流側へ向か
って流れる。前記空間部１５５を流れた排気は、弁装置
１６０に衝突して流れ方向を変え、下流側排気管１１ｂ
内へ流れ込むことになる。以下、上流側排気管１１ａか
ら空間部１５４及び空間部１５５を介して下流側排気管
１１ｂへ連通する排気流路をバイパス通路と称するもの
とする。
【００７４】前記吸着機構１５では、第２の三元触媒１
２ｂが活性した後は、図４に示すように、弁装置１６０
の弁体１６２が全閉状態となるようアクチュエータ１６
６が制御される。
【００７５】この場合、吸着機構１５では、上流側排気
管１１ａから通路１６４を介して下流側排気管１１ｂへ
連通する主排気通路が導通状態になるとともに、上流側
排気管１１ａから空間部１５４及び空間部１５５を介し
て下流側排気管１１ｂへ連通するバイパス通路が導通状
態となる。
【００７６】ここで、本実施の形態に示す吸着機構１５
は、バイパス通路の排気抵抗が主排気通路の排気抵抗よ
り大きくなるよう構成されるため、上流側排気管１１ａ
から吸着機構１５内に流入した排気の大部分が主排気通
路を流れ、残りの一部の排気がバイパス通路を流れるこ
とになる。
【００７７】ここで図１に戻り、前記内燃機関１００の
クランクシャフト１００ａは、動力分割機構１９に連結
されている。前記動力分割機構１９は、発電機２０及び
電動モータ２００の回転軸（モータ回転軸）２００ａと
機械的に接続されている。
【００７８】前記動力分割機構１９は、例えば、ピニオ
ンギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリアと、前
記プラネタリキャリアの外側に配置されたリングギヤ
と、前記プラネタリキャリアの内側に配置されたサンギ
ヤとを備えた遊星歯車（プラネタリギヤ）で構成され、
前記プラネタリキャリヤの回転軸がクランクシャフト１
００ａと連結され、前記リングギヤの回転軸がモータ回
転軸２００ａと連結され、前記サンギヤの回転軸が発電
機２０と連結されている。
【００７９】前記電動モータ２００のモータ回転軸２０
０ａには、減速機２１が連結され、前記減速機２１に
は、ドライブシャフト２２、２３を介して駆動輪たる車
輪２４、２５が連結されている。前記減速機２１は、複
数の歯車を組み合わせて構成され、前記モータ回転軸２
００ａの回転速度を減速してドライブシャフト２２、２
３に伝達する。
【００８０】前記発電機２０は、インバータ２６と電気
的に接続され、前記インバータ２６は、バッテリ２７及
び電動モータ２００と電気的に接続されている。前記発
電機２０は、交流同期型の電動機で構成され、励磁電流
が印加されると、前記内燃機関１００から動力分割機構
１９を介して入力される運動エネルギを電気エネルギに
変換することによって発電を行う。
【００８１】前記発電機２０は、内燃機関１００の始動
時にバッテリ２７からの駆動電力が印加されると、内燃
機関１００のスタータモータとして作用する。前記バッ
テリ２７は、複数のニッケル水素バッテリを直列に接続
して構成されている。前記バッテリ２７には、該バッテ
リ２７の放電電流量及び充電電流量の積算値からバッテ
リ２７の充電状態（State Of Charge）を算出するＳＯ
Ｃコントローラ２８が取り付けられている。
【００８２】前記電動モータ２００は、交流同期型の電
動機で構成され、発電機２０で発電された電力およびま
たはバッテリ２７の電力が印加されると、印加される電
力の大きさに応じたトルクでモータ回転軸２００ａを回
転駆動する。
【００８３】前記電動モータ２００は、車両の減速時に
発電機として作用し、車輪２４、２５からドライブシャ
フト２２、２３及び減速機２１を介してモータ回転軸２
００ａに伝達される運動エネルギを電気エネルギに変換
する、いわゆる回生発電を行う。
【００８４】前記インバータ２６は、複数のパワートラ
ンジスタを組み合わせて構成される電力変換装置であ
り、発電機２０で発電された電力のバッテリ２７への印
加と、発電機２０で発電された電力の電動モータ２００
への印加と、バッテリ２７に蓄電された電力の電動モー
タ２００への印加と、電動モータ２００で回生発電され
た電力のバッテリ２７への印加とを選択的に切り換え
る。
【００８５】ここで、前記発電機２０及び前記電動モー
タ２００は交流同期型の電動機で構成されるため、前記
インバータ２６は、発電機２０で発電された電力をバッ
テリ２７へ印加する場合は発電機２０で発電された交流
電圧を直流電圧に変換した後にバッテリ２７へ印加し、
バッテリ２７の電力を電動モータ２００へ印加する場合
はバッテリ２７の直流電圧を交流電圧に変換した後に電
動モータ２００へ印加し、電動モータ２００で回生発電
された電力をバッテリ２７へ印加する場合は電動モータ
２００で回生発電された交流電圧を直流電圧に変換した
後にバッテリ２７に印加する。
【００８６】上記したようなハイブリット機構には、内
燃機関１００を制御するための電子制御ユニット（Ｅ−
ＥＣＵ）２９と、ハイブリット機構全体を総合的に制御
するための電子制御ユニット（Ｈ−ＥＣＵ）３０とが併
設されている。
【００８７】前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、図示しないアクセ
ルペダルの操作量に対応した電気信号を出力するアクセ
ルポジションセンサ３１、及びＳＯＣコントローラ２８
と電気配線を介して接続され、アクセルポジションセン
サ３１の出力信号（アクセル開度信号）と、ＳＯＣコン
トローラ２８の出力信号（バッテリ２７の充電状態を示
す信号）を入力することが可能となっている。
【００８８】前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、発電機２０、イン
バータ２６、及び電動モータ２００と電気配線を介して
接続されるとともに、前記Ｅ−ＥＣＵ２９と双方向通信
可能な通信回線によって接続され、前記アクセルポジシ
ョンセンサ３１や前記ＳＯＣコントローラ２８等の出力
信号に基づいて発電機２０、インバータ２６、及び電動
モータ２００を制御するとともに、前記Ｅ−ＥＣＵ２９
を介して内燃機関１００を制御することが可能となって
いる。
【００８９】例えば、Ｈ−ＥＣＵ３０は、イグニッショ
ンスイッチがオフからオンへ切り換えられた場合は、内
燃機関１００を始動させる。詳しくは、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、バッテリ２７から発電機２０へ駆動電力を印加させ
るべくインバータ２６を制御して発電機２０をスタータ
モータとして作動させるとともに、点火栓３、スロット
ル弁７、及び燃料噴射弁９を作動させるべくＥ−ＥＣＵ
２９を制御する。
【００９０】この場合、動力分割機構１９では、発電機
２０に連結されたサンギヤが回転する一方で、車輪２
４、２５に連結されたリングギヤが停止状態となるた
め、サンギヤの回転トルクの略全てがプラネタリキャリ
アへ伝達されることになる。
【００９１】前記動力分割機構１９のプラネタリキャリ
アは、内燃機関１００のクランクシャフト１００ａと連
結されているため、前記プラネタリキャリアがサンギヤ
の回転トルクを受けて回転すると、それに伴ってクラン
クシャフト１００ａが回転する。その際、Ｅ−ＥＣＵ２
９が点火栓３、スロットル弁７、及び燃料噴射弁９を作
動させることにより、内燃機関１００のクランキングが
実現され、内燃機関１００が始動される。
【００９２】内燃機関１００が始動された後に、冷却水
の温度が所定温度以上まで上昇すると、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、内燃機関１００の暖機が完了したとみなし、Ｅ−Ｅ
ＣＵ２９を介して内燃機関１００の運転を停止させる。
【００９３】また、イグニッションスイッチがオンの状
態で車両が停止した場合は、前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、内
燃機関１００の運転を停止すべくＥ−ＥＣＵ２９を制御
するとともに、電動モータ２００の回転を停止させるべ
くインバータ２６を制御する。
【００９４】但し、車両停止時に、ＳＯＣコントローラ
２８の出力信号（バッテリ２７の充電状態を示す信号）
が所定の基準を下回った場合、室内用エアコンディショ
ナのコンプレッサ等のように内燃機関１００から出力さ
れるトルクの一部を利用して駆動される補機類を作動さ
せる必要が生じた場合、又は、内燃機関１００や排気浄
化系を暖機する必要が生じた場合は、内燃機関１００の
運転停止を禁止するか、もしくは一旦停止された内燃機
関１００を再始動させる。
【００９５】また、車両が発進する場合は、前記Ｈ−Ｅ
ＣＵ３０は、バッテリ２７から電動モータ２００へ駆動
電力を印加させるべくインバータ２６を制御する。バッ
テリ２７から電動モータ２００へ駆動電力が供給される
と、電動モータ２００のモータ回転軸２００ａが回転
し、次いでモータ回転軸２００ａの回転トルクが減速機
２１及びドライブシャフト２２、２３を介して車輪２
４、２５へ伝達され、車両が発進する。
【００９６】尚、車両発進時において、ＳＯＣコントロ
ーラ２８の出力信号値が所定の基準を下回っている場
合、エアコンディショナ用コンプレッサ等の補機類を作
動させる必要が生じた場合、又は、内燃機関１００もし
くは排気浄化系を暖機する必要が生じた場合は、Ｈ−Ｅ
ＣＵ３０は、内燃機関１００を始動させる。
【００９７】車両発進時において、バッテリ２７の充
電、補機類の作動、内燃機関１００もしくは排気浄化系
の暖機を図るべく内燃機関１００が始動されると、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、バッテリ２７から発電機２０へ励磁電流
を印加すべくインバータ２６を制御し、発電機２０を発
電機として作動させる。
【００９８】この場合、内燃機関１００から出力される
トルクによってクランクシャフト１００ａが回転する。
クランクシャフト１００ａの回転トルクは、動力分割機
構１９のプラネタリキャリアへ伝達され、プラネタリキ
ャリアからサンギヤとリングギヤとに分配される。
【００９９】前記プラネタリキャリアから前記サンギヤ
に分配された回転トルクは、前記サンギヤに連結された
発電機２０に伝達される。前記発電機２０は、前記サン
ギヤから伝達された運動エネルギを電気エネルギへ変換
することにより発電を行う。前記発電機２０で発電され
た電力は、インバータ２６によってバッテリ２７と電動
モータ２００とへ分配される。
【０１００】前記プラネタリキャリアから前記リングギ
ヤに分配された回転トルクは、前記リングギヤに連結さ
れたモータ回転軸２００ａへ伝達される。この結果、モ
ータ回転軸２００ａは、電動モータ２００から出力され
るトルクと前記リングギヤから伝達された回転トルクと
を加算したトルクで回転することになる。このモータ回
転軸２００ａの回転トルクは、減速機２１及びドライブ
シャフト２２、２３を介して車輪２４、２５へ伝達され
る。
【０１０１】また、車両が発進状態から通常走行状態へ
移行した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００か
ら出力されるトルクを所望の目標トルクとすべくＥ−Ｅ
ＣＵ２９を制御するとともに、バッテリ２７から電動モ
ータ２００への駆動電力の供給を停止し、且つバッテリ
２７から発電機２０へ励磁電流を印加させるべくインバ
ータ２６を制御する。
【０１０２】具体的には、Ｈ−ＥＣＵ３０は、アクセル
ポジションセンサ３１の出力信号（アクセル開度）と図
示しない車速センサの出力信号（車速）とから運転者が
要求する駆動トルク（以下、要求駆動トルクと称する）
を算出し、要求駆動トルクを満たす上で内燃機関１００
が出力すべきトルク（以下、要求機関トルクと称する）
と電動モータ２００が出力すべきトルク（以下、要求モ
ータトルクと称する）とを決定する。
【０１０３】Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記要求機関トルクを
Ｅ−ＥＣＵ２９へ送信するとともに、前記要求モータト
ルクに従ってインバータ２６を制御する。その際、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、発電機２０に印加する励磁電流の大きさ
を調節することによって発電機２０の回転数を制御し、
それによって内燃機関１００の機関回転数を制御する。
【０１０４】ここで、Ｈ−ＥＣＵ３０からＥ−ＥＣＵ２
９へ送信される要求機関トルクは、例えば、内燃機関１
００の吸入空気量と機関回転数とをパラメータとした値
である。その場合、Ｈ−ＥＣＵ３０は、吸入空気量と機
関回転数と機関トルクとの関係を示すマップを有し、こ
のマップから所望の機関トルクに対応した吸入空気量と
機関回転数とを特定し、特定した吸入空気量と機関回転
数とを要求機関トルクとしてＥ−ＥＣＵ２９へ送信す
る。
【０１０５】Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求機関トルクを受
信したＥ−ＥＣＵ２９は、前記要求機関トルクに従っ
て、スロットル開度、燃料噴射量、燃料噴射時期、及び
点火時期を決定し、アクチュエータ８、燃料噴射弁９、
及び点火栓３を制御する。
【０１０６】尚、車両の通常走行時にバッテリ２７の充
電が必要になると、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００
から出力されるトルクを増加させるべくＥ−ＥＣＵ２９
を制御するとともに、バッテリ２７から発電機２０へ印
加される励磁電流を増加させるべくインバータ２６を制
御し、要求駆動トルクを確保しつつ発電量を増加させ
る。
【０１０７】また、車両が加速状態にある場合は、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、前述した通常走行時と同様に要求駆動ト
ルク、要求機関トルク、及び要求モータトルクを算出
し、次いでＥ−ＥＣＵ２９を介して内燃機関１００を制
御するとともに、インバータ２６を介して電動モータ２
００を制御する。
【０１０８】尚、Ｈ−ＥＣＵ３０は、インバータ２６を
制御する際、発電機２０で発電された電力に加えて、バ
ッテリ２７の電力も電動モータ２００へ印加すべく制御
を行い、電動モータ２００から出力されるトルクを増加
させる。
【０１０９】また、車両が減速状態もしくは制動状態に
ある場合は、前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００の
運転を停止（燃料噴射制御及び点火制御を停止）させる
べく前記Ｅ−ＥＣＵ２９を制御するとともに、発電機２
０の作動及び電動モータ２００の作動を停止させるべく
インバータ２６を制御する。
【０１１０】続いて、前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、バッテリ
２７から電動モータ２００へ励磁電流を印加すべくイン
バータ２６を制御することにより、電動モータ２００を
発電機として作用させ、車輪２４、２５からドライブシ
ャフト２２、２３及び減速機２１を介してモータ回転軸
２００ａへ伝達される運動エネルギを電気エネルギに変
換する回生発電を行う。前記電動モータ２００で回生発
電された電力は、インバータ２６を介してバッテリ２７
に充電される。
【０１１１】次に、前記Ｅ−ＥＣＵ２９は、上流側空燃
比センサ１３、下流側空燃比センサ１４、クランクポジ
ションセンサ１７、水温センサ１８、エアフローメータ
３２、スロットルポジションセンサ３３等の各種センサ
と電気配線を介して接続され、前記した各種センサの出
力信号を入力することが可能になっている。
【０１１２】前記Ｅ−ＥＣＵ２９は、点火栓３、アクチ
ュエータ８、燃料噴射弁９、及び吸着機構１５の弁装置
１６０（アクチュエータ１６６）と電気配線を介して接
続され、前記した各種センサの出力信号や前記Ｈ−ＥＣ
Ｕ３０からの要求機関トルクに基づいて、点火制御、ス
ロットル制御、燃料噴射制御、及び吸着機構１５の制御
を実行する。
【０１１３】例えば、燃料噴射制御では、Ｅ−ＥＣＵ２
９は、以下に示すような燃料噴射量算出式に従って燃料
噴射量（ＴＡＵ）を決定する。 TAU=TP*FWL*(FAF+FG)*[FASE+FAE+FOTP+FDE(D)]*FFC+TAU
V （TP：基本噴射量、FWL：暖機増量、FAF：空燃比フィー
ドバック補正係数、FG：空燃比学習係数、FASE：始動後
増量、FAE：加速増量、FOTP：OTP増量、FDE(D)：減速増
量（減量）、FFC：フューエルカット復帰時補正係数、T
AUV：無効噴射時間）その際、Ｅ−ＥＣＵ２９は、各種
センサの出力信号値をパラメータとして内燃機関１００
の運転状態を判別し、判別された機関運転状態とＥ−Ｅ
ＣＵ２９内のＲＯＭ等に予め記憶されたマップとに基づ
いて、上記した基本噴射量（ＴＰ）、暖機増量（ＦＷ
Ｌ）、始動後増量（ＦＡＳＥ）、加速増量（ＦＡＥ）、
ＯＴＰ増量（ＦＯＴＰ）、減速増量（ＦＤＥ（Ｄ））、
フューエルカット復帰時補正係数（ＦＦＣ）、無効噴射
時間（ＴＡＵＶ）等を算出する。
【０１１４】また、Ｅ−ＥＣＵ２９は、以下の手順に従
って空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）を算出す
る。すなわち、Ｅ−ＥＣＵ２９は、先ず空燃比フィード
バック制御条件が成立しているか否かを判別する。
【０１１５】前記した空燃比フィードバック制御条件と
しては、例えば、冷却水温度が所定温度以上である、内
燃機関１００が非始動状態にある、燃料噴射量の始動後
増量補正が非実行状態にある、燃料噴射量の暖機増量補
正が非実行状態にある、燃料噴射量の加速増量補正が非
実行状態にある、第１及び第２の三元触媒１２ａ、１２
ｂ等の排気系部品の加熱防止のためのＯＴＰ増量補正が
非実行状態にある、フューエルカット制御が非実行状態
にある等の条件を例示することができる。
【０１１６】上記した空燃比フィードバック制御条件が
不成立である場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、空燃比フィー
ドバック補正係数（ＦＡＦ）を“１．０”として燃料噴
射量（ＴＡＵ）を算出する。
【０１１７】一方、上記した空燃比フィードバック制御
条件が成立している場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、上流側
空燃比センサ１３の出力信号を介して入力し、入力した
出力信号と上流側空燃比センサ１３の応答遅れ時間とに
基づいて、実際の排気の空燃比が理論空燃比よりリーン
であるか又はリッチであるかを判別する。
【０１１８】Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記した実際の排気空
燃比が理論空燃比よりリッチであると判定した場合は燃
料噴射量（ＴＡＵ）を減量補正すべく空燃比フィードバ
ック補正係数（ＦＡＦ）の値を補正し、前記した実際の
排気空燃比が理論空燃比よりリーンであると判定した場
合は燃料噴射量（ＴＡＵ）を増量補正すべく空燃比フィ
ードバック補正係数（ＦＡＦ）の値を補正する。
【０１１９】Ｅ−ＥＣＵ２９は、上記した手順で算出さ
れた空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）に上限ガ
ード処理及び下限ガード処理を施し、ガード処理後の空
燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）を前記燃料噴射
量算出式に代入して燃料噴射量（ＴＡＵ）を算出する。
【０１２０】尚、Ｅ−ＥＣＵ２９は、上記したような上
流側空燃比センサ１３の出力信号に基づいた空燃比フィ
ードバック制御（第１の空燃比フィードバック制御）と
並行して、下流側空燃比センサ１４の出力信号に基づい
た空燃比フィードバック制御（第２の空燃比フィードバ
ック制御）を実行するようにしてもよい。
【０１２１】第２の空燃比フィードバック制御では、例
えば、Ｅ−ＥＣＵ２９は、下流側空燃比センサ１４の出
力信号値と所定の基準電圧とを比較して、第１の三元触
媒１２ａから流出した排気の空燃比がリーンであるか又
はリッチであるかを判別し、その判別結果に基づいて前
記第１の空燃比フィードバック制御におけるリーン／リ
ッチの判定基準値や、空燃比フィードバック補正係数
（ＦＡＦ）の補正量等を補正し、上流側空燃比センサ１
３の個体差による出力特性のばらつきや、経時変化によ
る上流側空燃比センサ１３の出力特性の変化等に起因し
た排気エミッション特性の悪化等を抑制する。
【０１２２】また、吸着機構１５の制御では、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９は、内燃機関１００の始動時に、水温センサ１８
の出力信号（冷却水温）を入力し、前記出力信号と所定
のマップとに基づいて、内燃機関１００の始動時から第
２の三元触媒１２ｂが活性するまでに要する時間（以
下、触媒活性時間と称する）を算出する。
【０１２３】Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機関１００の始動
時からの経過時間が前記触媒活性時間未満である間、す
なわち第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にある間は、
弁装置１６０の弁体１６２を全閉状態（吸着機構１５内
の主排気通路を非導通状態）とすべくアクチュエータ１
６６へ制御信号を出力する。
【０１２４】このとき、内燃機関１００から排出された
排気の全ては、吸着機構１５内のバイパス通路及び吸着
材１５２を介して第２の三元触媒１２ｂへ流入すること
になる。この結果、排気中に含まれる未燃燃料成分は、
大気中に放出されずに吸着材１５２に吸着される。
【０１２５】内燃機関１００の始動時からの経過時間が
前記触媒活性時間以上に達したとき、すなわち第２の三
元触媒１２ｂが活性したときは、Ｅ−ＥＣＵ２９は、弁
装置１６０の弁体１６２を全開状態（吸着機構１５内の
主排気通路を導通状態）とすべくアクチュエータ１６６
へ制御信号を出力する。
【０１２６】このとき、吸着機構１５内では主排気通路
とバイパス通路の双方が導通状態となるため、内燃機関
１００から排出された排気は、主排気通路とバイパス通
路との双方を通って第２の三元触媒１２ｂに流入するこ
とになる。
【０１２７】尚、本実施の形態で示す吸着機構１５で
は、バイパス通路の排気流入部と排気流出部とが近接し
た位置に配置されるため、前記排気流入部近傍の排気圧
力と前記排気流出部近傍の排気圧力との差が小さく、且
つ前記排気流入部近傍の主排気通路を流れる排気の脈動
と前記排気流出部近傍の主排気通路を流れる排気の脈動
との位相差が小さくなり、その結果、内燃機関１００か
ら排出された排気の内の極微量の排気のみがバイパス通
路を通って第２の三元触媒１２ｂへ流入し、その他の大
部分の排気は主排気通路を通って第２の三元触媒１２ｂ
へ流入することになる。
【０１２８】このようにバイパス通路の流量が極微量に
なると、それに応じて吸着材１５２を通過する排気量が
極微量となるため、吸着材１５２の昇温速度が穏やかに
なり、吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分は少
量ずつ徐々に脱離するようになる。
【０１２９】前記吸着材１５２から脱離した未燃燃料成
分は、排気とともに第２の三元触媒１２ｂへ流入する。
その際、第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃比
は、内燃機関１００から排出された排気の空燃比に比し
て、前記吸着材１５２から脱離した未燃燃料成分が加わ
った分だけ低く（リッチ雰囲気に）なる。
【０１３０】このようなリッチ雰囲気の排気が第２の三
元触媒１２ｂに流入した場合、第２の三元触媒１２ｂの
ＯＳＣによって貯蔵されていた酸素が放出され、第２の
三元触媒１２ｂ内における排気の空燃比が所望の空燃比
（触媒浄化ウィンド内の空燃比）となり、上記した未燃
燃料成分に加え、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸
化物（ＮＯX）が確実に浄化されるようになる。
【０１３１】但し、第２の三元触媒１２ｂのＯＳＣを利
用するためには、前記吸着材１５２から未燃燃料成分が
脱離する前に第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させて
おく必要がある。そして、第２の三元触媒１２ｂに酸素
を貯蔵させるには、酸素過剰状態の排気（以下、リーン
排気）を第２の三元触媒１２ｂへ供給すべく内燃機関１
００をリーン空燃比で運転させる必要がある。
【０１３２】ところで、内燃機関１００がリーン空燃比
で運転されると、理論空燃比近傍の所望の空燃比で運転
される場合に比して内燃機関１００から出力可能なトル
クが低下し、車両の駆動力が低下するという問題があ
る。
【０１３３】そこで、本実施の形態では、第２の三元触
媒１２ｂにリーン排気を供給すべく内燃機関１００がリ
ーン空燃比で運転されるときに、補助動力源たる電動モ
ータ２００から出力されるトルクを増加させ、内燃機関
１００のトルク低下を補うようにした。
【０１３４】具体的には、第２の三元触媒１２ｂにリー
ン排気を供給すべく、Ｅ−ＥＣＵ２９及びＨ−ＥＣＵ３
０が以下に示すようなアプリケーションプログラムを実
行する。
【０１３５】先ず、Ｅ−ＥＣＵ２９は、図５に示すよう
な機関始動制御ルーチンを実行する。この機関始動制御
ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオン
状態にあるときに所定時間毎に繰り返し実行されるルー
チンであり、予めＥ−ＥＣＵ２９のＲＯＭ等に記憶され
ている。
【０１３６】前記機関始動制御ルーチンでは、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９は、先ずＳ５０１において、内燃機関１００の始
動制御が既に実行状態にあるか否かを判別する。前記Ｓ
５０１において内燃機関１００の始動制御が非実行状態
にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５０２
へ進み、内燃機関１００が運転停止状態にあるか否かを
判別する。
【０１３７】前記Ｓ５０２において内燃機関１００が運
転停止状態にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵＣ２９
は、Ｓ５０３へ進み、Ｈ−ＥＣＵ３０から機関始動要求
を受信したか否かを判別する。
【０１３８】Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記Ｓ５０３において
Ｈ−ＥＣＵ３０から機関始動要求を受信していないと判
定した場合は本ルーチンの実行を一旦終了し、前記Ｓ５
０３においてＨ−ＥＣＵ３０から機関始動要求を受信し
たと判定した場合はＳ５０４へ進む。
【０１３９】前記Ｓ５０４では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、第
２の三元触媒１２ｂが未活性状態にあるか否かを判別す
る。第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にあるか否かを
判別する方法としては、第２の三元触媒１２ｂに該第２
の三元触媒１２ｂの触媒床温を検出する温度センサを取
り付け、その温度センサの検出温度が所定の活性温度未
満であるか否かを判定する方法、あるいは、内燃機関１
００の冷却水の温度（水温センサ１８の検出温度）から
第２の三元触媒１２ｂの触媒床温を推定し、その推定温
度が所定の活性温度未満であるか否かを判定する方法を
例示することができる。
【０１４０】前記Ｓ５０４において第２の三元触媒１２
ｂが未活性状態にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２
９は、Ｓ５０５へ進み、内燃機関１００から排出される
排気に含まれる未燃燃料成分を吸着機構１５の吸着材１
５２に吸着させる必要があるとみなし、吸着機構１５に
おける弁装置１６０の弁体１６２を全閉（主排気通路を
非導通状態）とすべくアクチュエータ１６６を制御す
る。
【０１４１】続いて、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５０６へ進
み、Ｅ−ＥＣＵ２９とＨ−ＥＣＵ３０とが共有するメモ
リの所定領域に設定されたリーン制御フラグ記憶領域に
“１”をセットする。
【０１４２】前記リーン制御フラグ記憶領域は、第２の
三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させるべく第２の三元触媒
１２ｂへリーン排気を供給する必要がある場合に“１”
がセットされ、第２の三元触媒１２ｂに対するリーン排
気の供給が完了した場合に“０”にリセットされる領域
である。
【０１４３】ここで、第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯
蔵させるべく第２の三元触媒１２ｂへリーン排気を供給
する必要がある場合としては、第２の三元触媒１２ｂが
未活性状態にあり、内燃機関１００から排出される排気
に含まれる未燃燃料成分を吸着材１５２に吸着させる必
要がある場合を例示することができる。
【０１４４】これは、吸着材１５２に未燃燃料成分が吸
着されると、その未燃燃料成分が吸着材１５２から脱離
する際に、第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃
比が触媒浄化ウィンドよりリッチになることが想定され
るため、第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させておく
ことによって前記第２の三元触媒１２ｂ内における排気
の空燃比を触媒浄化ウィンド内に収束させる必要がある
からである。
【０１４５】ここで図５に戻り、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ
５０６の処理を実行し終えると、Ｓ５０７へ進み、クラ
ンクポジションセンサ１７がパルス信号を出力する時間
的間隔に基づいてクランクシャフト１００ａの回転数
（機関回転数）を算出し、その機関回転数が所定値以上
まで上昇しているか否かを判別する。
【０１４６】尚、ここでいう機関回転数は、スタータモ
ータたる発電機２０から出力されるトルクのみによって
クランクシャフト１００ａが回転されているときの回転
数を示す。
【０１４７】前記Ｓ５０７において機関回転数が所定回
転数以上まで上昇していないと判定した場合は、Ｅ−Ｅ
ＣＵ２９は、Ｓ５０８へ進み、燃料噴射制御の実行を禁
止する。
【０１４８】前記Ｓ５０８の処理を実行し終えたＥ−Ｅ
ＣＵ２９は、本ルーチンの実行を一旦終了し、所定時間
経過後に本ルーチンを再度実行する。その際、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９には、Ｓ５０１において内燃機関１００の始動制
御が既に実行状態にあると判定してＳ５１７へ進むこと
になる。
【０１４９】Ｓ５１７では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記リ
ーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされているか
否かを判別することになるが、この場合はリーン制御記
憶領域に“１”が記憶されているため、Ｅ−ＥＣＵ２９
は、前記リーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットさ
れていると判定してＳ５０７へ進むことになる。
【０１５０】Ｓ５０７では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、機関回
転数が所定回転数以上に上昇したか否かを再度判別し、
機関回転数が所定回転数以上まで上昇していると判定す
ると、Ｓ５０９へ進み、燃料噴射制御の実行を開始す
る。
【０１５１】Ｓ５１０では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機
関１００の始動が完了したか否かを判別する。内燃機関
１００の始動完了を判別する方法としては、機関回転数
が所定回転数（例えば、８００ｒｐｍ）以上になったか
否かに基づいて判定する方法を例示することができる。
【０１５２】前記Ｓ５１０において内燃機関１００の始
動が完了していないと判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９
は、本ルーチンの実行を一旦終了し、所定時間経過後に
再度本ルーチンを実行する。その場合、Ｅ−ＥＣＵ２９
は、Ｓ５０１、Ｓ５１７、Ｓ５０７の処理を順次実行し
た後に、Ｓ５０９において燃料噴射制御を実行し、次い
でＳ５１０において内燃機関１００の始動が完了したか
否かを判別することになる。
【０１５３】前記Ｓ５１０において内燃機関１００の始
動が完了したと判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ
５１１へ進み、リーン制御フラグ記憶領域にセットされ
た“１”を“０”にリセットする。
【０１５４】続いて、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５１２へ進
み、内燃機関１００の始動が完了した旨を示す信号をＨ
−ＥＣＵ３０へ送信し、本ルーチンの実行を終了する。
一方、前記Ｓ５０４において第２の三元触媒１２ｂが未
活性状態にないと判定した場合、言い換えれば第２の三
元触媒１２ｂが既に活性状態にあると判定した場合は、
Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５１３へ進む。
【０１５５】Ｓ５１３では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機
関１００から排出される排気を第２の三元触媒１２ｂで
浄化可能であるため、排気中に含まれる未燃燃料成分を
吸着機構１５の吸着材１５２に吸着させる必要がないと
みなし、吸着機構１５における弁装置１６０の弁体１６
２を全開（主排気通路を導通状態）とすべくアクチュエ
ータ１６６を制御する。
【０１５６】Ｓ５１４では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、通常の
始動制御を実行する。通常の始動制御では、Ｅ−ＥＣＵ
２９は、例えば、スタータモータたる発電機２０によっ
てクランクシャフト１００ａが回転される、いわゆるク
ランキングが開始されると、直ちに燃料噴射制御と点火
制御とを実行し、内燃機関１００の早期の始動完了を図
る。
【０１５７】Ｓ５１５では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機
関１００の始動が完了したか否かを判別する。前記Ｓ５
１５において内燃機関１００の始動が完了していないと
判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、本ルーチンの実行
を一旦終了し、所定時間経過後に本ルーチンを再度実行
することになる。
【０１５８】その際、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５０１にお
いて内燃機関１００の始動制御が実行状態にあると判定
し、次いでＳ５１７においてリーン制御フラグ記憶領域
に“１”がセットされていないと判定し、Ｓ５１４及び
Ｓ５１５の処理を再度実行することになる。
【０１５９】前記Ｓ５１５において内燃機関１００の始
動が完了したと判定すると、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５１
６へ進み、内燃機関１００の始動が完了した旨を示す信
号をＨ−ＥＣＵ３０へ送信し、本ルーチンの実行を終了
する。
【０１６０】このようにＥ−ＥＣＵ２９が上記した機関
始動時制御ルーチンを実行することにより、第２の三元
触媒１２ｂが未活性状態にある状況下で内燃機関１００
を始動させる場合は、内燃機関１００のクランキング開
始から機関回転数が所定回転数以上に上昇するまでの期
間において燃料噴射制御が禁止されるため、その間、内
燃機関１００からは空気のみからなる酸素過剰状態の排
気が排出され、その排気が第２の三元触媒１２ｂに供給
され、第２の三元触媒１２ｂに多量の酸素が貯蔵される
ことになる。
【０１６１】一方、Ｈ−ＥＣＵ３０は、図６に示すよう
な動力制御ルーチンを実行する。この動力制御ルーチン
は、イグニッションスイッチがオン状態にあるときに所
定時間毎に繰り返し実行されるルーチンであり、予めＨ
−ＥＣＵ３０のＲＯＭ等に記憶されている。
【０１６２】前記動力制御ルーチンでは、Ｈ−ＥＣＵ３
０は、先ずＳ６０１においてアクセルポジションセンサ
３１の出力信号（アクセル開度）と図示しない車速セン
サの出力信号を入力する。
【０１６３】Ｓ６０２では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ
６０１で入力されたアクセル開度と車速とから運転者が
要求する駆動トルク（要求駆動トルク）：ＰVを算出す
る。Ｓ６０３では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ６０２で
算出された要求駆動トルク：ＰVを満たす上で内燃機関
１００が出力すべきトルク（要求機関トルク）：ＰEと
電動モータ２００が出力すべきトルク（要求モータトル
ク）：ＰMとを決定する。
【０１６４】Ｓ６０４では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機
関１００が運転停止状態にあるか否かを判別する。前記
Ｓ６０４において内燃機関１００が運転停止状態にある
と判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６０５へ進
み、Ｅ−ＥＣＵ２９へ内燃機関１００の始動要求を送信
する。
【０１６５】Ｓ６０６では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、リーン
制御フラグ記憶領域へアクセスし、“１”がセットされ
ているか否かを判別する。前記Ｓ６０６においてリーン
制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていると判定
した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６０７へ進み、内燃
機関１００が直ちに始動されないとみなし、前記Ｓ６０
３で決定された要求機関トルク：ＰEから該ＰEと同値を
減算して新たな要求機関トルク：ＰE’（＝０）を算出
するとともに、前記Ｓ６０３で決定された要求モータト
ルク：ＰMに前記ＰEと同値を加算して新たな要求モータ
トルク：ＰM’（＝ＰM＋ＰE）を算出する。
【０１６６】Ｓ６０８では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、電動モ
ータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６０７
で算出された要求モータトルク：ＰM’となるようイン
バータ２６を制御する。
【０１６７】Ｓ６０９では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、発電機
２０を内燃機関１００のスタータモータとして作動させ
るべくインバータ２６を制御する。Ｓ６１０では、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、内燃機関１００の始動が完了したか否
か、すなわちＥ−ＥＣＵ２９から始動完了通知を受信し
たか否かを判別する。
【０１６８】前記Ｓ６１０において内燃機関１００の始
動が完了していないと判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、前記Ｓ６０８以降の処理を繰り返し実行する。前記
Ｓ６１０において内燃機関１００の始動が完了したと判
定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６１１へ進み、前
記Ｓ６０７で算出された要求機関トルク：ＰE’及び要
求モータトルク：ＰM’を、前記Ｓ６０３で算出された
要求機関トルク：ＰE及び要求モータトルクＰMに戻す。
【０１６９】Ｓ６１２では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機
関１００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６１１で
補正された要求機関トルク：ＰEとなるようＥ−ＥＣＵ
２９を制御する。
【０１７０】Ｓ６１３では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、電動モ
ータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６１１
で補正された要求モータトルク：ＰMとなるようインバ
ータ２６を制御し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１７１】一方、前記Ｓ６０４において内燃機関１０
０が運転停止状態にない（内燃機関１００が既に運転状
態にある）と判定した場合、又は前記Ｓ６０６において
リーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていな
い（リーン制御フラグ記憶領域に“０”が記憶されてい
る）と判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６１２へ
進み、内燃機関１００から実際に出力されるトルクが前
記Ｓ６０３で算出された要求機関トルク：ＰEとなるよ
うＥ−ＥＣＵ２９を制御する。
【０１７２】続いてＨ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６１３におい
て、電動モータ２００から実際に出力されるトルクが前
記Ｓ６０３で算出された要求モータトルク：ＰMとなる
ようインバータ２６を制御し、本ルーチンの実行を終了
する。
【０１７３】このようにＨ−ＥＣＵ３０が上記した動力
制御ルーチンを実行することにより、第２の三元触媒１
２ｂにリーン排気を供給すべく内燃機関１００の始動完
了が所定期間遅れる場合に、その所定期間内に電動モー
タ２００から出力されるトルクが増加されるため、内燃
機関１００の始動完了が遅延しても車両の駆動力が低下
することがない。
【０１７４】以上述べたように、Ｅ−ＥＣＵ２９が機関
始動制御ルーチンを実行するとともにＨ−ＥＣＵ３０が
動力制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る
動力制御手段が実現される。
【０１７５】従って、本実施の形態によれば、内燃機関
１００が冷間始動された場合のように、第２の三元触媒
１２ｂが未活性状態のときに排気中の未燃燃料成分を吸
着材１５２に吸着させ、且つ、第２の三元触媒１２ｂが
活性した後に前記吸着材１５２から未燃燃料成分を脱離
させ、その未燃燃料成分を第２の三元触媒１２ｂで浄化
する必要がある場合に、前記吸着材１５２から未燃燃料
成分が脱離する前に、車両の駆動力を低下させることな
く第２の三元触媒１２ｂに十分な酸素を貯蔵させること
が可能となり、吸着材１５２から脱離する未燃燃料成分
を確実に浄化することが可能となる。
【０１７６】尚、本実施の形態では、内燃機関１００の
クランキング開始から機関回転数が所定回転数以上に上
昇するまでの期間において燃料噴射制御の実行を禁止す
ることにより、空気のみからなる酸素過剰状態の排気を
第２の三元触媒１２ｂへ供給する例について説明した
が、内燃機関１００のクランキング開始時点から燃料噴
射を実行すべき回数を計数し、その計数値が所定値以上
となるまでの期間において実際の燃料噴射を禁止するこ
とにより、空気のみからなる酸素過剰状態の排気を第２
の三元触媒１２ｂへ供給するようにしてもよい。
【０１７７】また、内燃機関１００のクランキング開始
時点からの経過時間を計時し、その経過時間が所定時間
以上となるまでの期間において燃料噴射制御の実行を禁
止することにより、空気のみからなる酸素過剰状態の排
気を第２の三元触媒１２ｂへ供給するようにしてもよ
い。
【０１７８】要は、内燃機関１００の始動時において、
内燃機関１００のクランキング開始時点から所定期間は
燃料噴射制御の実行を禁止することにより、空気のみか
らなる酸素過剰状態の排気を第２の三元触媒１２ｂに供
給可能な構成であればよい。〈実施の形態２〉本発明に
係る排気浄化装置の第２の実施の形態について図面に基
づいて説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と
異なる構成について説明し、同様の構成については説明
を省略するものとする。
【０１７９】図７は、本実施の形態における内燃機関１
００の概略構成を示す図である。図７に示す内燃機関１
００は、各気筒２内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁９
０を備えた筒内噴射型のガソリンエンジンである。
【０１８０】具体的には、内燃機関１００は、複数の気
筒２及びウォータジャケット１０９が形成されたシリン
ダブロック１００ｂと、シリンダブロック１００ｂの上
部に固定されたシリンダヘッド１００ｃとを備えてい
る。
【０１８１】前記シリンダブロック１００ｂには、機関
出力軸であるクランクシャフト１００ａが回転自在に支
持され、このクランクシャフト１００ａは、各気筒２内
に摺動自在に装填されたピストン１０８と連結されてい
る。
【０１８２】前記クランクシャフト１００ａの端部には
タイミングロータ１７ａが取り付けられ、前記タイミン
グロータ１７ａ近傍のシリンダブロック１００ｂには電
磁ピックアップ１７ｂが取り付けられ、これらタイミン
グロータ１７ａと電磁ピックアップ１７ｂとによってク
ランクポジションセンサ１７が構成されている。
【０１８３】前記ピストン１０８の上方には、前記ピス
トン１０８と前記シリンダヘッド１００ｃとに囲まれた
燃焼室１０１が形成されている。前記シリンダヘッド１
００ｃには、燃焼室１０１に臨むよう点火栓３が取り付
けられ、この点火栓３には、点火栓３に駆動電流を印加
するためのイグナイタ３ａが接続されている。
【０１８４】前記シリンダヘッド１００ｃには、各気筒
２毎に、２つの吸気ポート１０４と２つの排気ポート１
０５の開口端が燃焼室１０１に臨むよう形成されてい
る。前記シリンダヘッド１００ｃには、その噴孔が燃焼
室１０１に臨むよう燃料噴射弁９０が取り付けられてい
る。
【０１８５】前記シリンダヘッド１００ｃには、燃焼室
１０１における吸気ポート１０４の開口端を開閉するた
めの吸気弁１０２が進退自在に支持されるとともに、燃
焼室１０１における排気ポート１０５の開口端を開閉す
るための排気弁１０３が進退自在に支持されている。
【０１８６】前記シリンダヘッド１００ｃには、各吸気
弁１０２を進退駆動するインテーク側カムシャフト１０
６と、各排気弁１０３を進退駆動するエキゾースト側カ
ムシャフト１０７とが回転自在に支持されている。
【０１８７】前記インテーク側カムシャフト１０６及び
エキゾースト側カムシャフト１０７は、図示しないタイ
ミングベルトを介して前記クランクシャフト１００ａと
連結され、前記クランクシャフト１００ａの回転力が前
記タイミングベルトを介して前記インテーク側カムシャ
フト１０６及び前記エキゾースト側カムシャフト１０７
へ伝達されるようになっている。
【０１８８】前記２つの吸気ポート１０４のうちの一方
の吸気ポート１０４は、シリンダヘッド１００ｃ外壁に
形成された開口端から燃焼室１０１に臨む開口端へ向か
って直線状の流路を有するストレートポートで形成さ
れ、他方の吸気ポート１０４は、シリンダヘッド１００
ｃ外壁に形成された開口端から燃焼室１０１に望む開口
端へ向かって旋回する流路を有するヘリカルポートで形
成されている。
【０１８９】前記各吸気ポート１０４は、前記シリンダ
ヘッド１００ｃに接続された吸気枝管４の各枝管と連通
し、前記各排気ポート１０５は、前記シリンダヘッド１
００ｃに接続された排気枝管１０の各枝管と連通してい
る。
【０１９０】前記吸気枝管４において内燃機関１００の
ストレートポートと連通する枝管には、該枝管内の吸気
流路を開閉するスワールコントロールバルブ４ａが設け
られている。
【０１９１】前記スワールコントロールバルブ４ａに
は、ステップモータ等からなり、印加電流に応じて前記
スワールコントロールバルブ４ａを開閉駆動するアクチ
ュエータ４ｂが取り付けられている。アクチュエータ４
ｂは、電気配線を介してＥ−ＥＣＵ２９と接続されてい
る。
【０１９２】次に、本実施の形態における吸着機構１５
には、図８に示すように、吸着材１５２の温度に対応し
た電気信号を出力する吸着材温度センサ１５６が取り付
けられている。吸着材温度センサ１５６は、本発明に係
る吸着材温度検出手段の一実施態様である。
【０１９３】前記吸着材温度センサ１５６は、電気配線
を介してＥ−ＥＣＵ２９と接続され、吸着材温度センサ
１５６の出力信号がＥ−ＥＣＵ２９に入力されるように
なっている。
【０１９４】この場合、Ｅ−ＥＣＵ２９は、各種センサ
の出力信号及びＨ−ＥＣＵ３０からの信号に基づいて以
下のような制御を実行する。先ず、Ｅ−ＥＣＵ２９は、
Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求機関トルクが小さく、内燃機
関１００の運転状態が低負荷運転領域にある場合は、成
層燃焼を実現すべく、アクチュエータ４ｂを制御してス
ワールコントロールバルブ４ａの開度を小さくし、各気
筒２の圧縮行程時に燃料噴射弁９０に駆動電流を印加し
て圧縮行程噴射を行う。
【０１９５】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内に
は、点火栓３の近傍のみに可燃混合気層が形成されると
ともに、その他の領域に空気層が形成され、成層燃焼が
実現される。
【０１９６】また、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｈ−ＥＣＵ３０
からの要求機関トルクが或る程度大きく、内燃機関１０
０の運転状態が中負荷運転領域にある場合は、リーン混
合気による均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ４ｂ
を制御してスワールコントロールバルブ４ａの開度を小
さくし、さらに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁９０
に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。
【０１９７】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内の略
全域にわたって、空気と燃料とが均質に混じり合ったリ
ーン混合気が形成され、均質燃焼が実現される。また、
Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求機関トル
クが大きく、内燃機関１００の運転状態が高負荷運転領
域にある場合は、理論空燃比近傍の混合気による均質燃
焼を実現すべく、アクチュエータ４ｂを制御してスワー
ルコントロールバルブ４ａを全開状態とし、各気筒２の
吸気行程時に燃料噴射弁９０に駆動電流を印加して吸気
行程噴射を行う。
【０１９８】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内の略
全域にわたって、空気と燃料とが均質に混じり合った理
論空燃比の混合気が形成され、均質燃焼が実現される。
尚、Ｅ−ＥＣＵ２９は、成層燃焼制御から均質燃焼制御
へ移行する際、あるいは均質燃焼制御から成層燃焼制御
へ移行する際に、内燃機関１００のトルク変動を防止す
べく、各気筒２の圧縮行程時と吸気行程時の二回に分け
て燃料噴射弁９０に駆動電流を印加するようにしてもよ
い。
【０１９９】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内に
は、点火栓３の近傍に可燃混合気層が形成されるととも
に、その他の領域にリーン混合気層が形成され、いわゆ
る弱成層燃焼が実現される。
【０２００】このように構成された内燃機関１００で
は、吸着機構１５の吸着材１５２から未燃燃料成分が脱
離する際に、内燃機関１００の吸入空気量が増加する
と、それに応じて内燃機関１００の排気流量が増加する
ため、吸着材１５２に吸着されていた多量の未燃燃料成
分が一斉に脱離することが想定される。
【０２０１】その際、内燃機関１００が均質燃焼運転状
態にあると、内燃機関１００から排出される排気が酸素
過剰状態とならないため、吸着材１５２から一斉に脱離
した多量の未燃燃料成分が排気に加わると、第２の三元
触媒１２ｂにおいて酸素不足を生じる虞がある。
【０２０２】そこで、本実施の形態では、Ｅ−ＥＣＵ２
９は、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着されていた未
燃燃料成分が前記吸着材１５２から脱離する際に、内燃
機関１００が均質燃焼運転状態にあり、且つ、内燃機関
１００の吸入空気量が所定量以上であると、内燃機関１
００の運転状態を強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運
転に切り換え、内燃機関１００から酸素過剰状態の排気
を排出させるようにする。
【０２０３】一方、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着
されていた未燃燃料成分が前記吸着材１５２から脱離す
る際に、内燃機関１００の運転状態が強制的に均質燃焼
運転から成層燃焼運転に切り換えられると、内燃機関１
００から出力可能なトルクが低下し、車両の駆動力が低
下する虞がある。
【０２０４】これに対し、本実施の形態では、Ｈ−ＥＣ
Ｕ３０は、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着されてい
た未燃燃料成分が前記吸着材１５２から脱離する際に、
内燃機関１００の運転状態が均質燃焼運転から成層燃焼
運転に強制的に切り換えられると、電動モータ２００か
ら出力されるトルクを増加させ、内燃機関１００のトル
ク低下を補うようにした。
【０２０５】以下、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着
されていた未燃燃料成分が脱離する場合に、Ｅ−ＥＣＵ
２９及びＨ−ＥＣＵ３０によって実行される具体的な制
御について述べる。
【０２０６】先ず、Ｈ−ＥＣＵ３０は、図９に示すよう
な動力制御ルーチンに従って、吸着材１５２から未燃燃
料成分が脱離する際に内燃機関１００及び電動モータ２
００から出力される動力の制御を行う。
【０２０７】前記動力制御ルーチンは、図示しないイグ
ニッションスイッチがオン状態になるときに所定時間毎
に繰り返し実行されるルーチンであり、予めＨ−ＥＣＵ
３０のＲＯＭ等に記憶されている。
【０２０８】前記動力制御ルーチンでは、Ｈ−ＥＣＵ３
０は、先ずＳ９０１においてアクセルポジションセンサ
３１の出力信号（アクセル開度）と車速センサの出力信
号を入力する。
【０２０９】Ｓ９０２では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ
９０１で入力されたアクセル開度と車速とから運転者が
要求する駆動トルク（要求駆動トルク）：ＰVを算出す
る。Ｓ９０３では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ９０２で
算出された要求駆動トルク：ＰVを満たす上で内燃機関
１００が出力すべきトルク（要求機関トルク）：ＰEと
電動モータ２００が出力すべきトルク（要求モータトル
ク）：ＰMとを決定する。
【０２１０】Ｓ９０４では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｅ−Ｅ
ＣＵ２９とＨ−ＥＣＵ３０とが共有するメモリに設定さ
れたリーン制御フラグ記憶領域へアクセスし“１“が記
憶されているか否かを判別する。
【０２１１】前記リーン制御フラグ記憶領域は、吸着材
１５２から未燃燃料成分が脱離する場合であって、内燃
機関１００の運転状態が強制的に均質燃焼運転から成層
燃焼運転に切り換えられる場合に“１”がセットされ、
吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分の脱離が完
了したときに“１”から“０”にリセットされる領域で
ある。このリーン制御フラグ記憶領域の値は、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９によって書き換えられるものとする。
【０２１２】ここで図９に戻り、前記Ｓ９０４において
リーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていな
いと判定した場合、すなわちリーン制御フラグ記憶領域
に“０”が記憶されていると判定した場合は、Ｈ−ＥＣ
Ｕ３０は、内燃機関１００と電動モータ２００とを通常
どおりに制御可能であるとみなして、Ｓ９０８へ進む。
【０２１３】Ｓ９０８では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機
関１００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ９０３で
算出された要求機関トルク：ＰEとなるようＥ−ＥＣＵ
２９を制御する。
【０２１４】続いて、Ｓ９０９では、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、電動モータ２００から実際に出力されるトルクが前
記Ｓ９０３で算出された要求モータトルク：ＰMとなる
ようインバータ２６を制御し、本ルーチンの実行を終了
する。
【０２１５】一方、前記Ｓ９０４においてリーン制御フ
ラグ記憶領域に“１”がセットされていると判定した場
合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００の運転状態が
強制的に均質燃焼から成層燃焼に切り換えられ、内燃機
関１００から出力されるトルクが低下するとみなし、Ｓ
９０５へ進む。
【０２１６】Ｓ９０５では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、要求機
関トルクを通常より減少させると同時に要求モータトル
クを通常より増加させるべく、前記Ｓ９０３で算出され
た要求機関トルク：ＰEから所定値：ＰCを減算して新た
な要求機関トルク：ＰE’（＝ＰE−ＰC）を算出すると
ともに、前記Ｓ９０３で決定された要求モータトルク：
ＰMに前記所定値：ＰCを加算して新たな要求モータトル
ク：ＰM’（＝ＰM＋Ｐ C）を算出する。
【０２１７】Ｓ９０６では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、電動モ
ータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ９０５
で補正された要求モータトルク：ＰM’となるようイン
バータ２６を制御する。
【０２１８】Ｓ９０７では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機
関１００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ９０５で
補正された要求機関トルク：ＰE’となるようＥ−ＥＣ
Ｕ２９を制御する。
【０２１９】前記Ｓ９０７の処理を実行し終えたＨ−Ｅ
ＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了し、その所定
時間経過後に再度本ルーチンを実行する。その際、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、Ｓ９０４においてリーン制御フラグ記憶
領域の値が“１”から“０”にリセットされていると判
定すると、Ｓ９０８及びＳ９０９において、内燃機関１
００及び電動モータ２００から出力されるトルクを通常
のトルクに戻すべく制御を行う。
【０２２０】次に、Ｅ−ＥＣＵ２９は、図１０に示すよ
うな機関排気制御ルーチンに従って、吸着材１５２から
未燃燃料成分が脱離する際に内燃機関１００から排出さ
れる排気の制御を行う。
【０２２１】前記機関排気制御ルーチンは、イグニッシ
ョンスイッチがオン状態のときに所定時間毎に繰り返し
実行されるルーチンであり、予めＥ−ＥＣＵ２９のＲＯ
Ｍ等に記憶されている。
【０２２２】前記機関排気制御ルーチンでは、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９は、先ずＳ１００１においてＥ−ＥＣＵ２９のＲ
ＡＭ等に設定された脱離完了フラグ記憶領域に“０”が
記憶されているか否かを判別する。
【０２２３】前記脱離完了フラグ記憶領域は、吸着材１
５２に吸着された未燃燃料成分の脱離が未完了のときに
“０”が書き込まれ、吸着材１５２に吸着された未燃燃
料成分の脱離が完了したときに“１”が書き込まれる。
【０２２４】吸着材１５２に吸着された未燃燃料成分の
脱離完了を判定する方法としては、吸着材１５２に吸着
された未燃燃料成分が脱離する温度範囲を予め実験的に
求めておき、吸着材温度センサ１５６の出力信号値が前
記温度範囲の上限値を越えているか否かを判別すること
によって判定する方法を例示することができる（以下で
は、未燃燃料成分が脱離する温度範囲の下限値をＴ1、
上限値をＴ2と表すものとする）。
【０２２５】ここで図１０に戻り、前記Ｓ１００１にお
いて脱離完了フラグ記憶領域に“０”が記憶されていな
い、言い換えれば脱離完了フラグ記憶領域に“１”が記
憶されていると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、本
ルーチンの実行を終了する。
【０２２６】前記Ｓ１００１において脱離完了フラグ記
憶領域に“０”が記憶されていると判定した場合は、Ｅ
−ＥＣＵ２９は、Ｓ１００２へ進み、吸着材温度センサ
１５６の出力信号値：Ｔを入力する。
【０２２７】Ｓ１００３では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、未燃
燃料成分が脱離する温度範囲の下限値：Ｔ1をＲＯＭか
ら読み出し、前記Ｓ１００２で入力された吸着材温度セ
ンサ１５６の出力信号値：Ｔが前記下限値：Ｔ1以上で
あるか否かを判別する。
【０２２８】前記Ｓ１００３において吸着材温度センサ
１５６の出力信号値：Ｔが前記下限値：Ｔ1未満である
と判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、吸着材１５２の
温度が未燃燃料成分の脱離開始温度まで上昇していな
い、すなわち吸着材１５２が未燃燃料成分を吸着してい
る状態にあるとみなし、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。
【０２２９】前記Ｓ１００３において吸着材温度センサ
１５６の出力信号値：Ｔが前記下限値：Ｔ1以上である
と判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１００４へ進
み、未燃燃料成分が脱離する温度範囲の上限値：Ｔ2を
ＲＯＭから読み出し、前記Ｓ１００２で入力された吸着
材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔが前記上限値：Ｔ
2以下であるか否かを判別する。
【０２３０】前記Ｓ１００４において吸着材温度センサ
１５６の出力信号値：Ｔが前記上限値：Ｔ2以下である
と判定した場合は、吸着材１５２が未燃燃料成分を脱離
する状態にあるとみなし、Ｓ１００５へ進む。
【０２３１】Ｓ１００５では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、エア
フローメータ３２の出力信号値（吸入空気量：ｇ）を入
力する。Ｓ１００６では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記Ｓ１
００５で入力されたエアフローメータ３２の出力信号
値：ｇが所定の吸入空気量：ｇS以上であるか否かを判
別する。
【０２３２】前記Ｓ１００６において前記エアフローメ
ータ３２の出力信号値：ｇが所定の吸入空気量：ｇS未
満であると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、吸着材
１５２に吸着されていた未燃燃料成分が急激に脱離する
ことがなく、第２の三元触媒１２ｂにおいて酸素不足が
発生しないとみなして本ルーチンの実行を終了する。
【０２３３】一方、前記Ｓ１００６において前記エアフ
ローメータ３２の出力信号値：ｇが所定の吸入空気量：
ｇS以上であると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、
Ｓ１００７へ進み、内燃機関１００が均質燃焼運転状態
にあるか否かを判別する。
【０２３４】前記Ｓ１００７において内燃機関１００が
均質燃焼運転状態にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ
２９は、酸素過剰状態でない排気が内燃機関１００から
多量に排出され、吸着材１５２に吸着されていた未燃燃
料成分が急激に脱離するため、第２の三元触媒１２ｂに
おいて酸素不足が発生する虞があるとみなす。
【０２３５】この場合、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機関１
００から酸素過剰状態の排気を排出させるべく内燃機関
１００の運転状態を強制的に均質燃焼運転から成層燃焼
運転へ切り換える必要があるとみなし、Ｓ１００８にお
いてリーン制御フラグ記憶領域に“１”を書き込む。
【０２３６】前記Ｓ１００８の処理を実行し終えたＥ−
ＥＣＵ２９は、Ｓ１００９へ進み、Ｈ−ＥＣＵ３０から
要求機関トルク：ＰE’を受信したか否かを判別する。
前記要求機関トルク：ＰE’は、成層燃焼運転状態の内
燃機関１００が出力可能なトルクであり、前述した動力
制御ルーチンの説明で述べたように、通常の要求機関ト
ルク：ＰEより小さく設定された値である。
【０２３７】前記Ｓ１００９においてＨ−ＥＣＵ３０か
ら要求機関トルク：ＰE’を受信していないと判定した
場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求
機関トルク：ＰE’を受信するまで前記Ｓ１００９の処
理を繰り返し実行する。
【０２３８】前記Ｓ１００９においてＨ−ＥＣＵ３０か
ら要求機関トルク：ＰE’を受信したと判定した場合
は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１０１０において、内燃機関
１００の運転状態を強制的に均質燃焼運転から成層燃焼
運転に切り換えるとともに、内燃機関１００から実際に
出力されるトルクを前記要求機関トルク：ＰE’に一致
させるべく、スワールコントロールバルブ４ａの開度、
燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等を制御する。
【０２３９】前記Ｓ１０１０の処理を実行し終えたＥ−
ＥＣＵ２９は、本ルーチンの実行を一旦終了し、その所
定時間経過後に再度本ルーチンを実行することになる。
その際、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１００１において脱離完
了フラグ記憶領域に“０”が記憶されていると判定し、
Ｓ１００２において吸着材温度センサ１５６の出力信号
値：Ｔを入力し、次いでＳ１００３において吸着材温度
センサ１５６の出力信号値：Ｔが未燃燃料成分の脱離温
度範囲の下限値：Ｔ1以上であると判定して、Ｓ１００
４へ進むことになる。
【０２４０】Ｓ１００４において吸着材温度センサ１５
６の出力信号値：Ｔが未燃燃料成分の脱離温度範囲の上
限値：Ｔ2より高くなっていれば、Ｅ−ＥＣＵ２９は、
吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分の脱離が完
了したとみなし、Ｓ１０１１において脱離完了フラグ記
憶領域の値を“０”から“１”へ書き換える。
【０２４１】続いて、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１０１２へ
進み、リーン制御フラグ記憶領域にセットされていた
“１”を“０”にリセットする。この場合、Ｈ−ＥＣＵ
３０は、前述した動力制御ルーチンの説明で述べたよう
に、内燃機関１００に対する要求機関トルクを通常の大
きさに戻すので、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１０１３におい
て通常の要求機関トルクを満たすべく内燃機関１００の
運転状態を制御する。
【０２４２】以上述べたように本実施の形態では、吸着
材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が一斉に脱離す
るような場合に、内燃機関１００の運転状態を成層燃焼
運転に切り換えて内燃機関１００から酸素過剰状態の排
気を排出させるため、第２の三元触媒１２ｂに多量の未
燃燃料成分が流入しても酸素不足が発生することがな
く、未燃燃料成分を確実に浄化することが可能となる。
【０２４３】さらに、本実施の形態では、内燃機関１０
０から酸素過剰状態の排気を排出させるべく内燃機関１
００の運転状態が強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運
転に切り換えられた場合に、電動モータ２００から出力
されるトルクを増加させるため、内燃機関１００から出
力されるトルクが低下しても車両の駆動力が低下するこ
とがない。
【０２４４】この結果、Ｅ−ＥＣＵ２９が機関排気制御
ルーチンを実行するとともにＨ−ＥＣＵ３０が動力制御
ルーチンを実行することにより、本発明に係る動力制御
手段が実現される。
【０２４５】従って、本実施の形態によれば、吸着材１
５２から未燃燃料成分が脱離する際に、車両のドライバ
ビリィティを悪化させることなく第２の三元触媒１２ｂ
に酸素を供給することが可能となる。
【０２４６】
【発明の効果】本発明に係るハイブリット車の排気浄化
装置では、排気浄化触媒に酸素過剰状態の排気を供給す
べく内燃機関がリーン空燃比で運転される場合に、内燃
機関の動力の低下分を補助動力源からの動力によって補
うため、車両の駆動力を低下させることなく酸素過剰状
態の排気を排気浄化触媒へ供給することが可能となる。
【０２４７】特に、所定の温度範囲より低い温度のとき
は排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温度範囲内
まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分を放出す
る吸着材が排気浄化触媒上流の排気通路に設けられてい
る場合は、前記吸着材から未燃燃料成分が脱離し始める
前に、車両の駆動力を低下させることなく、排気浄化触
媒に十分な量の酸素を貯蔵させておくことが可能とな
り、吸着材から脱離した未燃燃料成分が排気浄化触媒に
流入しても排気浄化触媒内で酸素不足が発生することが
ない。
【０２４８】また、本発明に係るハイブリット車の排気
浄化装置によれば、吸着材温度検出手段の検出値が所定
温度範囲内、すなわち吸着材に吸着されていた未燃燃料
成分が吸着材から脱離する温度範囲内にあるときに、排
気浄化触媒へ酸素過剰状態の排気を供給すべく内燃機関
がリーン空燃比で運転されるとともに、補助動力源から
出力されるトルクを増加すべく補助動力源が制御される
ため、車両の駆動力を低下させることなく内燃機関から
酸素過剰状態の排気を排出させることが可能となる。
【０２４９】この結果、車両のドライバビリィティを悪
化させることなく、酸素過剰状態の排気を排気浄化触媒
へ供給させることが可能となり、吸着材から脱離した未
燃燃料成分が排気浄化触媒に流入しても排気浄化触媒内
で酸素不足を生じることがなく、未燃燃料成分を確実に
浄化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用するハイブリット車に搭載され
るハイブリット機構の概略構成を示す図
【図２】 吸着機構の内部構成を示す図（１）
【図３】 吸着機構の内部構成を示す図（２）
【図４】 吸着機構の動作を説明する図
【図５】 機関始動制御ルーチンを示すフローチャート
図
【図６】 動力制御ルーチンを示すフローチャート図
【図７】 第２の実施の形態における内燃機関の概略構
成を示す図
【図８】 第２の実施の形態における吸着機構の構成を
示す図
【図９】 第２の実施の形態における動力制御ルーチン
を示すフローチャート図
【図10】 第２の実施の形態における機関排気制御ルー
チンを示すフローチャート図
【符号の説明】
４・・・・吸気枝管 ４ａ・・・スワールコントロールバルブ ４ｂ・・・アクチュエータ １０・・・排気枝管 １１・・・排気管 １２ａ・・第１の三元触媒 １２ｂ・・第２の三元触媒 １３・・・上流側空燃比センサ １４・・・下流側空燃比センサ １５・・・吸着機構 １７・・・クランクポジションセンサ １８・・・水温センサ １９・・・動力分割機構 ２０・・・発電機 ２１・・・減速機 ２２・・・ドライブシャフト ２３・・・ドライブシャフト ２４・・・車輪 ２５・・・車輪 ２６・・・インバータ ２７・・・バッテリ ２８・・・ＳＯＣコントローラ ２９・・・Ｅ−ＥＣＵ ３０・・・Ｈ−ＥＣＵ ３２・・・エアフローメータ ９０・・・燃料噴射弁 １００・・内燃機関 ２００・・電動モータ １５２・・吸着材 １５６・・吸着材温度センサ １６０・・弁装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ ３２１ 41/06 ３３０Ｊ 41/04 ３０５ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 41/06 ３３０ (72)発明者 渡辺 剛 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA14 AA17 AA28 AB03 AB06 BA00 BA14 BA15 DC01 EA01 EA05 EA07 EA08 EA16 EA19 EA34 EA39 FA01 FC07 GB05W GB06W GB17X HA36 HA37 3G093 AA01 BA00 CA02 DA05 DA06 DA07 DA09 DA12 DB05 DB09 EA05 FA04 3G301 HA06 HA27 JA03 JA21 KA04 ND01 PA01Z PA11Z PB03Z PD01Z PD12Z PE08Z PF01Z

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の動力と補助動力源の動力とを
    利用して車両を駆動するハイブリット機構と、 前記内燃機関の排気通路に設けられ、酸素過剰状態の排
    気が流入したときは排気中の酸素を貯蔵し、酸素濃度の
    低い排気が流入したときは貯蔵していた酸素を放出する
    酸素貯蔵能力を有する排気浄化触媒と、 前記排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、前記内燃
    機関が酸素過剰状態の排気を排出し、且つ前記補助動力
    源が前記内燃機関を補助して車両を駆動するよう前記ハ
    イブリット機構を制御する動力制御手段と、を備えるこ
    とを特徴とするハイブリット車の排気浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記排気浄化触媒より上流の排気通路に
    設けられ、所定の温度範囲より低い温度のときは排気中
    の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温度範囲内まで昇温
    したときは吸着していた未燃燃料成分を放出する吸着材
    と、 前記吸着材の温度を検出する吸着材温度検出手段とを更
    に備え、 前記動力制御手段は、前記吸着材温度検出手段の検出値
    が前記所定温度範囲より低いときに、前記内燃機関の燃
    料噴射量を減量して前記内燃機関から酸素過剰状態の排
    気を排出させ、且つ、前記補助動力源から出力される動
    力を増加させるべく前記ハイブリット機構を制御するこ
    とを特徴とする請求項１記載のハイブリット車の排気浄
    化装置。
  3. 【請求項３】 内燃機関の動力と補助動力源の動力とを
    利用して車両を駆動するハイブリット機構と、 前記内燃機関の主排気通路を迂回するバイパス通路と、 前記主排気通路に設けられ、酸素過剰状態の排気が流入
    したときは排気中の酸素を貯蔵し、酸素濃度の低い排気
    が流入したときは貯蔵していた酸素を放出する酸素貯蔵
    能力を有する排気浄化触媒と、 前記バイパス通路に設けられ、所定温度範囲より低い温
    度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温
    度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分
    を放出する吸着材と、 前記排気浄化触媒が未活性状態にあるときは全ての排気
    が前記バイパス通路を流れ、前記排気浄化触媒が活性し
    た後は大部分の排気が前記主排気通路を流れるとともに
    微量の排気が前記バイパス通路を流れるよう排気の流れ
    を切り換える流路切換手段と、 前記排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、前記内燃
    機関が酸素過剰状態の排気を排出し、且つ、前記補助動
    力源が前記内燃機関を補助して車両を駆動するよう前記
    ハイブリット機構を制御する動力制御手段と、を備える
    ことを特徴とするハイブリット車の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 前記動力制御手段は、前記内燃機関の始
    動時において前記内燃機関のクランキング開始から所定
    期間は、前記内燃機関に対する燃料噴射の実行を禁止す
    るとともに前記補助動力源を作動させて車両を駆動する
    よう前記ハイブリット機構を制御することを特徴とする
    請求項１又は請求項３記載のハイブリット車の排気浄化
    装置。
  5. 【請求項５】 前記所定期間は、前記内燃機関のクラン
    キング開始から機関回転数が所定回転数以上に上昇する
    までの期間であることを特徴とする請求項４記載のハイ
    ブリット車の排気浄化装置。
  6. 【請求項６】 前記所定期間は、前記内燃機関のクラン
    キング開始から燃料噴射の実行禁止回数が所定回数以上
    となるまでの期間であることを特徴とする請求項４記載
    のハイブリット車の排気浄化装置。
  7. 【請求項７】 前記吸着材の温度を検出する吸着材温度
    検出手段を更に備え、 前記動力制御手段は、前記吸着材温度検出手段の検出値
    が前記所定温度範囲より低いときに、前記内燃機関に対
    する燃料噴射量を減量するとともに前記補助動力源から
    出力される動力を増加させるよう前記ハイブリット機構
    を制御することを特徴とする請求項３記載のハイブリッ
    ト車の排気浄化装置。
  8. 【請求項８】 内燃機関の動力と補助動力源の動力とを
    利用して車両を駆動するハイブリット機構と、 前記内燃機関の主排気通路を迂回するバイパス通路と、 前記主排気通路に設けられ、酸素過剰状態の排気が流入
    したときは排気中の酸素を貯蔵し、酸素濃度の低い排気
    が流入したときは貯蔵していた酸素を放出する酸素貯蔵
    能力を有する排気浄化触媒と、 前記バイパス通路に設けられ、所定温度範囲より低い温
    度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温
    度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分
    を放出する吸着材と、 前記排気浄化触媒が未活性状態にあるときは全ての排気
    が前記バイパス通路を流れ、前記排気浄化触媒が活性し
    た後は大部分の排気が前記主排気通路を流れるとともに
    微量の排気が前記バイパス通路を流れるよう排気の流れ
    を切り換える流路切換手段と、 前記吸着材の温度を検出する吸着材温度検出手段と、 前記吸着材温度検出手段の検出温度が前記所定温度範囲
    内にあるときに、前記内燃機関が酸素過剰状態の排気を
    排出し、且つ、前記補助動力源が前記内燃機関を補助し
    て車両を駆動するよう前記ハイブリット機構を制御する
    動力制御手段と、を備えることを特徴とするハイブリッ
    ト車の排気浄化装置。
  9. 【請求項９】 前記吸着材温度検出手段の検出温度が前
    記所定温度範囲内にあるときに車両の駆動に必要な動力
    を検出する要求動力検出手段と、 前記内燃機関及び前記補助動力源によって実際に出力さ
    れている動力を検出する実動力検出手段とを更に備え、 前記動力制御手段は、前記要求動力検出手段の検出値が
    前記実動力検出手段の検出値を上回ると、前記補助動力
    源から出力される動力を増加させるべく前記ハイブリッ
    ト機構を制御することを特徴とする請求項８記載のハイ
    ブリット車の排気浄化装置。
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