JP2000104588A

JP2000104588A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JP2000104588A
Application number: JP10275999A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Itoyama; 浩之糸山; Yasuhiko Kitajima; 康彦北島; Yoshitaka Deguchi; 欣高出口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン再始動時の排気特性、とくにＮＯｘ浄
化効率を向上させる。【解決手段】車両において、エンジン２の排気通路３５
に設けた三元触媒３６と、排気ガス成分を検出する酸素
センサ３７と、このセンサ出力に応じて空燃比を目標値
にフィードバック制御するコントローラ１６とを備え、
エンジンに対する燃料の供給を停止してから再起動する
までの吸入空気量の積算値または停止時間に応じて再起
動時の空燃比を目標値よりも一時的に濃く補正し、これ
により再起動時における排気ガスを還元雰囲気として、
三元触媒でのＮＯｘの浄化効率を良好に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの空燃比制
御装置、より詳しくはハイブリッド車両のエンジンの空
燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と解決すべき課題】原動機としてエンジン
（内燃機関）と電動機とを併有し、いずれか一方または
双方の駆動力により走行するようにしたハイブリッド車
両が知られている（例えば、鉄道日本社発行「自動車工
学」VOL.46 No.7 1997年6月号 39〜52頁参照）。

【０００３】このようないわゆるパラレル方式のハイブ
リッド車両では、基本的に比較的負荷の小さい運転域で
は電動機のみで走行し、負荷が増大するとエンジンを起
動して所要の駆動力を確保し、必要に応じて電動機とエ
ンジンを併用することにより最大の駆動力を発揮させら
れるようになっている。また、エンジンはバッテリの充
電量が設定値以下となったときにも駆動され、バッテリ
の充電を行うようにもなっている。

【０００４】ところで、エンジンから排出される排気ガ
スを浄化するために、エンジン排気通路には三元触媒が
設置され、ＨＣ、ＣＯの酸化とＮＯｘの還元処理を行っ
ている。

【０００５】ハイブリッド車両では上記のとおり、走行
中にエンジンは常時駆動されるわけではなく、必要のな
いときは頻繁に作動が停止される。このため必要時にエ
ンジンを起動したときに、起動後直ちに三元触媒が機能
しないと、その間は排気浄化効率が悪化してしまう。

【０００６】しかし、エンジンを停止させている間は、
減速時の燃料カットと同じ状態となったり、あるいは排
気通路に空気が充満したりするため、三元触媒は酸素雰
囲気に置かれ、酸素が堆積し、エンジンの作動が開始し
た直後は、たとえ三元触媒が活性状態にあったとして
も、とくにＮＯｘの還元効率が低下しやすいという問題
があった。

【０００７】本発明はこのような問題を解決するために
提案されたもので、エンジン再始動時の排気特性、とく
にＮＯｘ浄化効率を向上させることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
とエンジンを起動するモータとを備え、少なくとも車両
の一時的な停車時などエンジンを自動的に停止させ、か
つ発進時にエンジンを自動的に再起動する車両におい
て、エンジンの排気通路に設けた三元触媒と、排気ガス
成分を検出するセンサと、このセンサ出力に応じて空燃
比を目標値にフィードバック制御する空燃比制御手段
と、エンジンに対する燃料の供給を停止してから再起動
するまでの吸入空気量の積算値または停止時間に応じて
再起動時の空燃比を目標値よりも一時的に濃く補正する
空燃比補正手段とを備える。

【０００９】第２の発明は、エンジンと、エンジンの回
転を駆動輪に伝達する経路に介装したクラッチと、駆動
輪を回転させる第１のモータと、エンジンを起動もしく
はエンジンにより駆動されて発電する第２のモータと、
発電エネルギを蓄電し、第２のモータに電力を供給する
バッテリと、これらエンジン、クラッチ、第１、第２の
モータを制御するコントローラとを備えたハイブリッド
車両において、エンジンの排気通路に設けた三元触媒
と、排気ガス成分を検出するセンサと、このセンサ出力
に応じて空燃比を目標値にフィードバック制御する空燃
比制御手段と、エンジンに対する燃料の供給を停止して
から再起動するまでの吸入空気量の積算値または停止時
間に応じて再起動時の空燃比を目標値よりも一時的に濃
く補正する空燃比補正手段とを備える。

【００１０】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記空燃比補正手段は、再起動するときの空燃比
フィードバック制御定数のリッチ側への比例分を吸入空
気量積算値もしくは停止時間に応じて大きくする。

【００１１】第４の発明は、第３の発明において、前記
エンジンは可変動弁装置を備え、エンジン再起動時の可
変動弁装置のカム作動角度に応じて前記空燃比フィード
バック制御定数の比例分の大きさを補正する。

【００１２】第５の発明は、第１〜第４の発明におい
て、前記センサはヒータを備え、エンジン停止中でもセ
ンサ温度が活性化温度を下回ることのないように加熱す
る。

【００１３】第６の発明は、第２の発明において、前記
エンジンの再起動時に第２のモータを駆動し、その駆動
モータトルクによりエンジントルク吸収する再起動トル
ク吸収手段を備える。

【００１４】第７の発明は、第６の発明において、前記
再起動トルク吸収手段は、前記吸入空気量の積算値もし
くは停止時間、あるいは空燃比の補正値に応じてモータ
駆動トルクを設定する。

【００１５】第８の発明は、第２の発明において、エン
ジンの再起動時に点火時期を通常制御値よりも遅角補正
することによりエンジントルクを吸収する再起動トルク
吸収手段を備える。

【００１６】

【作用・効果】第１あるいは第２の発明では、エンジン
に対する燃料の供給を停止後、次に燃料供給を再開する
ときまでの、吸入空気量の積算値または停止時間に応じ
て、再起動時の空燃比を一時的に濃くするので、再起動
時に三元触媒に酸素が堆積していても、排気中のＨＣ、
ＣＯ濃度を高めて、還元雰囲気を形成でき、再起動時の
初期からＮＯｘを効率よく還元処理することが可能とな
る。この場合、空燃比を目標値よりも濃くする程度は、
エンジン停止中に三元触媒に堆積する酸素量を推定し、
これに応じて設定するので、ＮＯｘの還元にとって過不
足なく空燃比を濃化することができ、燃費の悪化を最小
限にくい止められる。

【００１７】第３の発明では、フィードバック制御定数
の比例分を補正するので、再起動時に応答良く空燃比を
濃くすることができ、再起動初期から確実にＮＯｘの還
元を行える。

【００１８】第４の発明では、再起動時のカム作動角度
に応じて基本燃料噴射量が変化するので、これに対応し
てフィードバック制御定数の比例分を補正することによ
り、三元触媒に対して空燃比を適正に濃化することがで
きる。

【００１９】第５の発明では、エンジン回転の停止中は
センサ活性化状態を維持することで、再起動時には必ず
リーン判定を行え、これに基づいて空燃比をリッチ側に
シフトでき、再起動時に確実に空燃比を濃化できる。

【００２０】第６から第８の発明では、エンジンの再起
動時に空燃比を濃化したことにより生じるトルクの増大
分を、モータの駆動トルクあるいは点火時期の遅角補正
により適切に吸収することができ、再起動時のトルクシ
ョックを軽減できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。まず図１〜図４に本発明が適用可能な
ハイブリッド車両の構成例を示す。これらはいずれも走
行条件に応じてエンジン（内燃機関）またはモータ（電
動機）の何れか一方または双方の動力を用いて走行する
パラレル方式のハイブリッド車両である。

【００２２】図１において、太い実線は機械力の伝達経
路を示し、太い破線は電力線を示している。また、細い
実線は制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。

【００２３】この車両のパワートレインは、モータ１、
エンジン２、クラッチ３、モータ４、無段変速機５、減
速装置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。
モータ１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ
３の入力軸は互いに連結されており、また、クラッチ３
の出力軸、モータ４の出力軸および無段変速機（または
自動変速機）５の入力軸は互いに連結されている。

【００２４】クラッチ３締結時はエンジン２とモータ４
が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモータ４の
みが車両の推進源となる。エンジン２またはモータ４の
駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７
を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧
装置９から変速に必要な圧油が供給される。油圧装置９
のオイルポンプ（図示せず）はモータ１０により駆動さ
れる。

【００２５】モータ１は主としてエンジン始動と発電に
用いられ、モータ４は主として車両の推進（力行）と制
動（減速エネルギ回生）に用いられる。また、モータ１
０は油圧装置９のオイルポンプ駆動用である。また、ク
ラッチ３締結時に、モータ１を車両の推進と制動に用い
ることもでき、モータ４をエンジン始動や発電に用いる
こともできる。クラッチ３はパウダークラッチであり、
伝達トルクを調節することができる。無段変速機５はベ
ルト式やトロイダル式などの無段変速機であり、変速比
を無段階に調節することができる。

【００２６】モータ１，４，１０はそれぞれ、インバー
タ１１，１２，１３により駆動される。なお、モータ
１，４，１０に直流電動モータを用いる場合には、イン
バータの代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる。イン
バータ１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメイ
ンバッテリ１５に接続されており、メインバッテリ１５
の直流充電電力を交流電力に変換してモータ１，４，１
０へ供給するとともに、モータ１，４の交流発電電力を
直流電力に変換してメインバッテリ１５を充電する。な
お、インバータ１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介
して接続されているので、回生運転中のモータにより発
電された電力をメインバッテリ１５を介さずに直接、力
行運転中のモータへ供給することができる。メインバッ
テリ１５には、リチウム・イオン電池、ニッケル・水素
電池、鉛電池などの各種電池や、電機二重層キャパシタ
ーいわゆるパワーキャパシターが適用される。

【００２７】コントローラ１６はマイクロコンピュータ
とその周辺部品や各種アクチュエータなどを備え、クラ
ッチ３の伝達トルク、モータ１，４，１０の回転数や出
力トルク、無段変速機５の変速比、エンジン２の燃料噴
射量・噴射時期、点火時期などを制御する。

【００２８】コントローラ１６には、図２に示すよう
に、キースイッチ２０、セレクトレバースイッチ２１、
アクセルペダルセンサ２２、ブレーキスイッチ２３、車
速センサ２４、バッテリ温度センサ２５、バッテリＳＯ
Ｃ検出装置２６、エンジン回転数センサ２７、スロット
ル開度センサ２８が接続される。キースイッチ２０は、
車両のキーが０Ｎ位置またはＳＴＡＲＴ位置に設定され
ると閉路する（以下、スイッチの閉路をオンまたは０
Ｎ、開路をオフまたはＯＦＦと呼ぷ）。セレクトレバー
スイッチ２１は、パーキングＰ、ニュートラルＮ、リバ
ースＲおよびドライブＤの何れかのレンジに切り換える
セレクトレバー（図示せず）の設定位置に応じて、Ｐ，
Ｎ，Ｒ，Ｄのいずれかのスイッチがオンする。

【００２９】アクセルペダルセンサ２２はアクセルペダ
ルの踏み込み量を検出し、ブレーキスイッチ２３はブレ
ーキペダルの踏み込み状態（この時、スイッチオン）を
検出する。車速センサ２４は車両の走行速度を検出し、
バッテリ温度センサ２５はメインバッテリ１５の温度を
検出する。また、バッテリＳＯＣ検出装置２６はメイン
バッテリ１５の実容量の代表値であるＳＯＣ（バッテリ
チャージ量）を検出する。さらに、エンジン回転数セン
サ２７はエンジン２の回転数を検出し、スロットル開度
センサ２８はエンジン２のスロットルバルブ開度を検出
する。

【００３０】コントローラ１６にはまた、エンジン２の
燃料噴射装置３０、点火装置３１、可変動弁装置３２な
どが接続される。コントローラ１６は、燃料噴射装置３
０を制御してエンジン２への燃料の供給と停止および燃
料噴射量・噴射時期を調節するとともに、点火装置３１
を駆動してエンジン２の点火時期制御を行う。また、コ
ントローラ１６は可変動弁装置３２を制御してエンジン
２の吸・排気弁の作動状態を調節する。なお、コントロ
ーラ１６には低圧の補助バッテリ３３から電源が供給さ
れる。

【００３１】図３はエンジン２を示すもので、その排気
通路３５には三元触媒３６が設置され、排気中のＨＣ、
ＣＯを酸化し、ＮＯｘを還元処理する。三元触媒３６の
上流には酸素センサ３７が設けられ、エンジン２に供給
される空燃比が所定の空燃比（理論空燃比）と一致する
ように、コントローラ１６により燃料供給装置３０から
供給される燃料量がフィードバック制御される。なお、
酸素センサ３７には図示しないが、センサヒータが設け
られ、車両の走行中にエンジン２が停止したときなどで
も酸素センサ温度が低下したときには、酸素センサ３７
を加熱して、活性化状態を維持する。

【００３２】ただし、燃料供給量のフィードバック制御
は、エンジン冷間時などは中止され、このような場合に
は空燃比はオープン制御される。

【００３３】ところで、上記したようにエンジン２は、
必要に応じて作動（運転）されるが、車両の低速走行
時、減速走行時、あるいは一時的な停車時などに、燃料
の供給が遮断されてその作動が停止される。この作動停
止後にエンジン２を再起動するとき、エンジン停止中に
三元触媒３６に堆積した酸素量に応じて、触媒のＮＯｘ
浄化効率が低下するので、これを防ぐために、本発明で
は再起動時に堆積酸素量に対応して空燃比を一時的に濃
くする制御を行う。

【００３４】以下のこの制御内容を図４〜図６のフロー
チャートにしたがって説明する。

【００３５】これらの制御は一定の時間毎に繰り返し実
行される。

【００３６】まず図４において、ステップＳ１では燃料
供給量のカット状態にあるかどうか判断し、もし燃料カ
ット状態、つまりエンジン２が停止状態ならば、ステッ
プＳ１１からステップＳ１３へと移行する。

【００３７】ステップＳ１１では、酸素センサ３７の出
力ＶＯ２＝０にセットし、リーン状態を認識させ、ステ
ップＳ１２でエンジン停止中の吸入空気量Ｑａを積算
し、その積算値ＳＱａを次のように求める。すなわち、
ＳＱａ＝ＳＱａ＋Ｑａとして、前回値に今回計測した吸
入空気量を加算する。

【００３８】なお、エンジン停止中の吸入空気量は吸気
量センサの出力を積算して求めるのであり、このためエ
ンジンの回転が完全に停止しているときは、吸入空気量
はゼロとなるが、減速時などに燃料カットしているとき
にはエンジンが回転しているので、そのときの吸入空気
量が積算されることになる。またエンジン再起動時（ク
ランキング時で燃料噴射が開始されるまでの間）にも吸
入空気量が積算される。このようにしてエンジン停止中
に三元触媒３６に堆積する酸素量を推定する。

【００３９】ステップＳ１３では、空燃比のフィードバ
ック制御のフィードバック制御定数αを所定のリーン値
ＡＬＰＬ＃にクランプする。

【００４０】前記ステップＳ１で燃料カット状態に無い
と判断されたときは、ステップＳ２において、エンジン
回転数Ｎｅを所定のアイドル回転数基準値ＮＥＬＭＤ＃
と比較し、この基準値以下ならば、空燃比のフィードバ
ック制御を中止するためにステップＳ１０に移行して、
フィードバック制御定数α＝１にセットし、オープンル
ープ制御を行う。

【００４１】ステップＳ３ではそのときの運転条件が、
やはり空燃比のフィードバック制御条件にあるか判定す
る。例えば、エンジン冷却水温が所定値以下の低温時な
どでは暖機を促進するために、空燃比のフィードバック
制御を中止する。フィードバック制御の中止時は上記と
同じくステップＳ１０に移行する。

【００４２】フィードバック制御条件にあるときは、ス
テップＳ４に進んで前回までの運転条件が燃料カットで
あったかどうかを判断する。そうでないときは、ステッ
プＳ９に移行して、そのときの酸素センサ出力に基づい
てフィードバック制御定数αを演算する。なお、この演
算ルーチンについては、図５に示す。

【００４３】空燃比フィードバック制御定数を酸素セン
サ出力に基づいて算出するため、まずステップＳ２１で
は酸素センサ出力を読み込み、さらにそのときの燃料噴
射パルス幅Ｔｐと、エンジン回転数Ｎｅとに基づいて、
マップに設定されたフィードバック制御定数の比例分Ｐ
と、積分分Ｉとを読み込む。

【００４４】ステップＳ２２では今回読み込んだ酸素セ
ンサ出力がリッチかリーンかを判断し、リッチのときは
ステップＳ２３に進み、前回の酸素センサ出力がリッチ
かリーンかを判断する。前回もリッチのときは、ステッ
プＳ２５でフィードバック制御定数αを、α＝α−Ｉと
し、空燃比をリーン側に向けて変化させるような制御定
数に設定する。

【００４５】ステップＳ２３で前回はリーンと判断され
たときは、ステップＳ２６に進み、フィードバック制御
定数αを、α＝α−Ｐとして、やはりリーン側に向けて
制御定数を変化させる。

【００４６】これに対して、ステップＳ２２で今回読み
込んだ酸素センサ出力値がリーンのときは、ステップＳ
２４に移行して前回値がリッチかリーンかを判断する。
もし、リッチのときは、ステップＳ２７でフィードバッ
ク制御定数αを、α＝α＋Ｐとして、空燃比をリッチ側
に向けるように制御定数を変化させる。

【００４７】また、ステップＳ２４で前回値がリーンの
ときは、ステップＳ２８でフィードバック制御定数α
を、α＝α＋Ｉとして、同じくリッチ側に向けて制御定
数を変化させる。

【００４８】このようにして、通常のフィードバック制
御条件にあるときは、フィードバック制御定数αをその
ときの酸素センサ出力に基づいて算出するのてある。

【００４９】次に図４に戻り、ステップＳ４において、
今回初めて燃料噴射が再開されたものと判定されたとき
は、ステップＳ５に進み、エンジン停止中に積算された
吸入空気量の積算値ＳＱａに基づいて空燃比フィードバ
ック制御定数の比例分Ｐに相当する補正値ＰＬＣＬＰを
算出する。これは図７に示すようなテーブルのルックア
ップにより求め、このＰＬＣＬＰは吸入空気量の積算値
が大きいほど大きな値となる。

【００５０】ステップＳ６では可変動弁装置（ＣＶＴ
Ｃ）３２のそのときのカム作動角度を読み込み、これに
基づいて補正係数ＫＰＬＶＴＣを、図８にも示すような
テーブルをルックアップして算出する。カム作動角度が
吸気充填効率の小さい角度にあるときは、基本燃料噴射
量も少なくなるため、相対的に空燃比の濃化度合いが小
さくなる。そこで、このようなときには、三元触媒３６
での酸素ストレージ量が同じとすると、前記補正値ＰＬ
ＣＬＰを大きくしてやる必要がある。そのため、カム作
動角度に応じて補正を行うべく、補正係数を求めるので
ある。

【００５１】そして、ステップＳ８では、前記フィード
バック制御定数の比例分の補正値ＰＬＣＬＰを次のよう
に補正する。

【００５２】ＰＬＣＬＰ＝ＰＬＣＬＰ×ＫＰＬＶＴＣこのようにしてフィードバック制御定数を設定したら、
ステップＳ１４で空燃比のフィードバック制御定数α
を、α＝α＋ＰＬＣＬＰとして、空燃比がリッチ側に大
きく変化するような制御定数を設定する。

【００５３】ステップＳ１５ではエンジン停止中に積算
した吸入空気量の積算値ＳＱａ＝０にリセットしてステ
ップＳ１６に進む。

【００５４】ステップＳ１６ではこのフィードバック制
御定数αを含めて燃料噴射量（パルス幅）Ｔｉを次のよ
うにして算出する。

【００５５】Ｔｉ＝Ｔｐ×α＋Ｔｓただし、Ｔｐは吸入空気量に基づいて算出した基本燃料
噴射パルス幅、Ｔｓは燃料噴射弁の無効パルス幅であ
る。

【００５６】このようにして、燃料噴射再開時に補正し
た燃料噴射パルスＴｉを出力し、空燃比を濃くする制御
を行う。

【００５７】燃料噴射の再開時において、その直前の酸
素センサ３７の出力はリーン値にクランプされているた
め、フィードバック制御定数αの比例分はリッチ側に立
ち上がるが、この比例分については、上記した補正値に
より、通常のリッチ側へのシフト値よりも、大きな値が
セットされる。このため、フィードバック制御定数αは
リッチ側に大きく振れ、空燃比が理論空燃比よりも濃く
なる。以後、これを基にしてフィードバック制御定数が
徐々に修正されていくため、しばらくの間は空燃比が濃
い状態が続き、この間の三元触媒３６におけるＮＯｘの
還元効率を良好に維持できる。

【００５８】図６は、このエンジン２の燃料噴射再開時
に空燃比を濃くしたことにより生じるトルクショックを
軽減するために、エンジン２に駆動されるモータ１に発
電作用をさせてトルクを吸収する制御を示す。

【００５９】ステップＳ３１では、上記したフィードバ
ック制御定数αの比例分の補正値ＰＬＣＬＰがセットさ
れているかどうか判断し、セットされているときは、ス
テップＳ３２において、エンジン停止中の積算吸入空気
量ＳＱａに基づいて、図９に示すようなテーブルをルッ
クアップして、トルク補正量初期値Ｔｍｏｔｈｉを演算
する。そしてステップＳ３３において、モータトルク値
Ｔｍｏｔｈ＝Ｔｍｏｔｈｉとして、この初期値をセット
し、これによりモータトルクを決定する。なお、モータ
トルクが大きいほど発電量は大きくなる。

【００６０】ステップＳ３１において、補正値ＰＬＣＬ
Ｐのセット直後では無いと判断されたときは、ステップ
Ｓ３４に移行してモータトルクの漸減処理を行う。つま
り、モータトルクＴｍｏｔｈ＝Ｔｍｏｔｈ×Ｋ＃／Ｎｅ
として、モータトルクを漸減する。なお、Ｋ＃は定数、
Ｎｅはエンジン回転数である。

【００６１】モータ１に発電作用をさせてエンジントル
クを吸収しているが、この他に点火時期を遅角させてエ
ンジントルクを低下させ、トルクショックを軽減するこ
ともできる。

【００６２】図１０にフィードバック制御定数の補正値
ＰＬＣＬＰと点火時期の遅角量の関係を示す。図のよう
に、補正値が大きいほど、つまり燃料噴射再開時の発生
トルクが大きいほど、遅角量を大きくして、トルクショ
ックを軽減している。

【００６３】次に、図１１を参照しながら、全体的な作
用について説明する。

【００６４】いま、車両が一定の走行速度から減速状態
に移行し、そのまま停車し、ある停車時間が経過した後
に再び走行が開始され、車速が上昇していくときを例に
して説明する。

【００６５】車両が減速状態に移行して、燃料の供給が
カットされると、エンジン回転数は低下していき、やが
てクラッチが切られる。この状態ではエンジン回転は完
全に停止する。酸素センサ出力は、燃料が供給され、空
燃比がフィードバック制御されているときは、理論空燃
比を境にしてリッチとリーンに振られ、平均空燃比が理
論空燃比に制御されるが、エンジンの停止に伴い酸素セ
ンサ出力はリーン値を出力し、空燃比フィードバック制
御定数αはリーンクランプされる。

【００６６】なお、酸素センサ３７がエンジン停止中に
不活性になることのないように、温度が低下したら酸素
センサヒータに通電され、活性温度以上に維持される。

【００６７】一方、エンジンの燃料カットに伴い、その
ときから次の起動開始までの間の吸入空気量の積算値Ｓ
Ｑａが算出される。吸入空気量の積算はエンジンが回転
しているときだけ行われ、停止中は積算値は一定のまま
となる。

【００６８】車両が停止後、再びモータ４により走行を
開始すると、所定の車速に達した時点からエンジン２が
起動され、駆動力にエンジン出力が加算される。エンジ
ン２の燃料噴射が再開されるとき、それまでの減速燃料
カットなどに基づく酸素雰囲気により、三元触媒３６に
は酸素が堆積し、ＮＯｘの還元が十分に行われにくい状
態となっている。

【００６９】燃料噴射の再開時には、エンジン停止中の
積算吸入空気量に基づいて、空燃比フィードバック制御
の制御定数αの比例分が補正され、通常の比例分Ｐに比
較して大きな値である補正値ＰＬＣＬＰが出力される。

【００７０】このため、このフィードバック制御定数α
に基づいて制御される燃料噴射量は通常よりも濃い空燃
比となるように制御され、かつその後の空燃比は、この
大きくシフトされた比例分の影響を受け、しばらくの間
は濃い状態が維持される。

【００７１】このようにして燃料噴射再開時に空燃比が
一時的に濃くなるため、三元触媒３６では排気中のＮＯ
ｘの還元効率が再開初期より良好に維持される。またＨ
Ｃ、ＣＯについても、三元触媒３６の余剰酸素の存在に
より、良好な酸化処理が行われる。

【００７２】エンジン停止中に三元触媒３６に堆積する
酸素量は、それまで三元触媒３６を通過する空気量（排
気ガスではなく燃焼しないままの空気）に応じたものと
なり、したがって停止中の積算空気量に基づいて空燃比
を濃化することにより、適切にＮＯｘの還元を行えるの
であり、かつ過剰に燃料を供給することもないので、燃
費をいたずらに悪化させることもない。

【００７３】また、この場合、フィードバック制御定数
の比例分を補正して空燃比を濃化しているので、空燃比
の濃化の応答性が良く、噴射再開時に確実にＮＯｘ還元
に必要な燃料量を供給することができる。

【００７４】また、この燃料噴射再開時に空燃比を濃く
したことにより、エンジントルクが瞬時過大となるが、
これについてはエンジン２に直結しているモータ１を発
電機として機能させ、トルクを吸収することにより、ト
ルクショックの発生を友好的に回避できる。なお、この
トルクショックの緩和は、点火時期を遅角補正すること
により行うこともでき、これはモータ１の駆動と同時に
行っても良い。

【００７５】上記実施形態では、再噴射時の空燃比の補
正値のために、エンジン回転停止中の吸入空気量の積算
値を求めたが、これに代えてエンジン回転を停止してい
る時間を用いて、この停止時間が長くなるほどリッチ側
への補正値を大きくすることもできる。

【００７６】また、本発明はハイブリッド車両に限ら
ず、車両の一時停車時などに自動的にエンジンを停止さ
せ、発進時に自動的にエンジンを再起動するタイプの車
両についても同じように適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能なハイブリッド車両の構成例
を示す概略構成図。

【図２】コントローラのブロック図。

【図３】エンジンの概略構成図。

【図４】コントローラで実行される制御動作のフローチ
ャート。

【図５】同じくフローチャート。

【図６】同じくフローチャート。

【図７】吸入空気量の積算値とフィードバック制御定数
の比例分補正値との関係を示す特性図。

【図８】カム作動角度と補正係数の関係を示す特性図。

【図９】同じく吸入空気量の積算値とモータトルク補正
量の関係を示す特性図。

【図１０】同じくフィードバック制御定数の比例分補正
値と点火時期遅角量の関係を示す特性図。

【図１１】エンジン停止と再起動時の燃料噴射特性など
の関係を示す動作説明図。

【符号の説明】

１，４電動モータ２エンジン３クラッチ５無段変速機９油圧装置１０油圧発生用モータ１５バッテリ１６コントローラ（コントローラ）２０キースイッチ２１セレクトレバースイッチ２２アクセルペダルセンサ２３ブレーキスイッチ２４車速センサ２５バッテリ温度センサ２６バッテリＳＯＣ検出装置（容量検出装置）２７エンジン回転数センサ２８アクセル開度センサ３６三元触媒３７酸素センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｇ３Ｇ３０１ 17/00 17/00 Ｑ５Ｈ１１５ 29/06 29/06 Ｇ 41/06 ３０５ 41/06 ３０５ 41/14 ３１０ 41/14 ３１０Ｂ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｅ３０１Ｚ３０１ＢＦ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ 15/00 15/00 ＥＦ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ (72)発明者出口欣高神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G022 AA00 CA01 DA02 EA00 GA12 3G084 AA00 BA00 BA09 BA13 BA17 CA01 CA07 DA10 DA11 EA07 EA11 EB15 EC06 FA07 FA20 FA26 FA29 FA33 FA36 3G091 AA09 AA14 AA17 AA28 AB03 BA14 CB02 CB05 DA01 DA02 DA03 DB04 DB10 DC01 EA01 EA05 EA16 EA30 FA01 FA06 FA19 FB02 FB10 HA36 3G092 AA01 AA05 AA11 AC02 BA05 BA09 BB10 CB05 DC11 DE01S DG08 EA01 EA02 EA04 EA05 EA06 EA17 EA21 EB02 EC09 FA04 FA17 GA01 GA10 GB02 GB10 HA01Z HA13Z HD05X HD05Z HE01X HE01Z HE08Z 3G093 AA06 AA07 AA16 AB00 BA02 BA20 BA21 BA22 CA00 CA02 CB01 CB02 CB07 DA00 DA01 DA05 DA09 DA11 DB23 EA00 EA04 EA05 EA13 EC02 FA05 FA10 FA11 FB01 FB02 FB05 3G301 HA00 HA01 HA19 JA04 JA25 KA04 KA07 KA16 KB04 LA00 LB02 LC03 MA01 MA12 MA24 NA03 NA08 NC04 ND05 ND13 ND15 NE02 NE12 NE13 NE14 NE23 PA01Z PB03Z PD05A PD05Z PE01A PE01Z PE08Z PE10Z 5H115 PA13 PG04 PI15 PI16 PI22 PI29 PO17 PU02 PU08 PU22 PU24 PU25 PV02 PV09 QH04 QI04 QN02 RB08 RE04 SE04 SE05 SE08 TB01 TE02 TE03 TE04 TI01 TI10 TO21 TO23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンとエンジンを起動するモータとを
備え、少なくとも車両の一時的な停車時などエンジンを
自動的に停止させ、かつ発進時にエンジンを自動的に再
起動する車両において、エンジンの排気通路に設けた三
元触媒と、排気ガス成分を検出するセンサと、このセン
サ出力に応じて空燃比を目標値にフィードバック制御す
る空燃比制御手段と、エンジンに対する燃料の供給を停
止してから再起動するまでの吸入空気量の積算値または
停止時間に応じて再起動時の空燃比を目標値よりも一時
的に濃く補正する空燃比補正手段とを備えることを特徴
とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】エンジンと、エンジンの回転を駆動輪に伝
達する経路に介装したクラッチと、駆動輪を回転させる
第１のモータと、エンジンを起動もしくはエンジンによ
り駆動されて発電する第２のモータと、発電エネルギを
蓄電し、第２のモータに電力を供給するバッテリと、こ
れらエンジン、クラッチ、第１、第２のモータを制御す
るコントローラとを備えたハイブリッド車両において、
エンジンの排気通路に設けた三元触媒と、排気ガス成分
を検出するセンサと、このセンサ出力に応じて空燃比を
目標値にフィードバック制御する空燃比制御手段と、エ
ンジンに対する燃料の供給を停止してから再起動するま
での吸入空気量の積算値または停止時間に応じて再起動
時の空燃比を目標値よりも一時的に濃く補正する空燃比
補正手段とを備えることを特徴とするエンジンの空燃比
制御装置。
【請求項３】前記空燃比補正手段は、再起動するときの
空燃比フィードバック制御定数のリッチ側への比例分を
吸入空気量積算値もしくは停止時間に応じて大きくする
請求項１または２に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項４】前記エンジンは可変動弁装置を備え、エン
ジン再起動時の可変動弁装置のカム作動角度に応じて前
記空燃比フィードバック制御定数の比例分の大きさを補
正する請求項３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】前記センサはヒータを備え、エンジン停止
中でもセンサ温度が活性化温度を下回ることのないよう
に加熱する請求項１〜４のいずれか一つに記載のエンジ
ンの空燃比制御装置。
【請求項６】前記エンジンの再起動時に第２のモータを
駆動し、その駆動モータトルクによりエンジントルク吸
収する再起動トルク吸収手段を備える請求項２に記載の
エンジンの空燃比制御装置。
【請求項７】前記再起動トルク吸収手段は、前記吸入空
気量の積算値もしくは停止時間、あるいは空燃比の補正
値に応じてモータ駆動トルクを設定する請求項６に記載
のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項８】前記エンジンの再起動時に点火時期を通常
制御値よりも遅角補正することによりエンジントルクを
吸収する再起動トルク吸収手段を備える請求項２に記載
のエンジンの空燃比制御装置。