(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の推進源としての内燃機関と、該内燃機関による車両の推進出力を補助する補助出力を生成するモータと、前記内燃機関の排気ガス中の窒素酸化物を吸収すべく該内燃機関の排気系に設けられた窒素酸化物吸収材と、前記内燃機関をその空燃比のリーン領域で運転せしめるリーン運転手段と、該内燃機関の空燃比のリーン領域での運転中に、前記窒素酸化物吸収材に吸収された窒素酸化物を還元すべく該内燃機関の空燃比を一時的にリッチ化せしめるリッチ化手段とを備えた車両の制御装置において、
前記リッチ化手段は、前記モータにより生成する前記補助出力が大きい程、前記内燃機関の空燃比のリッチ化を開始するタイミングを遅延させるとともに、前記内燃機関の空燃比のリッチ化を実行する期間を、前記リッチ化の開始時における前記内燃機関の回転数が高い程、長くなるように設定することを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の制御装置に関し、詳しくはパラレル型ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の主たる推進源としての内燃機関と、この内燃機関の出力を補助する補助出力を生成するモータとを車両に搭載したパラレル型ハイブリッド車両では、車両の加速時等にモータにより生成した補助出力を内燃機関の出力と併せて車両の駆動輪に伝達することで、車両に必要な加速性能を確保しつつ、車両の燃料消費を抑え、ひいては、内燃機関のエミッションを低減するようにしている。
【０００３】
この種の車両では、内燃機関の燃料消費をできるだけ抑え、また、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ等の成分を低減するために、該内燃機関をできるだけその空燃比のリーン領域で運転させるようにしている。また、このように内燃機関を空燃比のリーン領域で運転させる車両では、内燃機関のリーン運転中に内燃機関が生成する排気ガス中に窒素酸化物（ＮＯx ）が含まれやすくなることから、内燃機関の排気系に窒素酸化物吸収材を具備することがある。
【０００４】
ところで、前記窒素酸化物吸収材は、ＮＯx の吸収量の限界があり、ＮＯx の吸収がある程度進行した段階で、その吸収されたＮＯx を還元してやる必要がある。そして、この還元を行うために、例えば特許第２６００４９２号公報に見られるように、内燃機関のリーン運転中に、該内燃機関の空燃比を一時的にリッチ化する（詳しくは一時的なリッチ化を間欠的に行う）ことで、内燃機関が生成する排気ガス中の酸素濃度を低下させ、これにより窒素酸化物吸収材が吸収したＮＯx の還元を間欠的に行うようにしたものが知られている。
【０００５】
この場合、同号公報のものでは、内燃機関のリーン運転中に内燃機関の回転数を積算しておき、その積算値が所定値を超えたときに、窒素酸化物吸収材に吸収されたＮＯx がその還元を行うべき所定量に達したものとみなして内燃機関の空燃比の一時的なリッチ化を開始するようにしている。
【０００６】
一方、内燃機関の空燃比のリッチ化は、内燃機関の燃料消費の増加を招くものであるから、上記のように窒素酸化物吸収材に吸収されたＮＯx の還元のために空燃比のリッチ化を行う場合には、窒素酸化物吸収材によるＮＯx の吸収性能に支障をきたさない範囲内で、できるだけそのリッチ化の頻度やリッチ化を行う期間を少なくすることが望まれる。特に、前述のハイブリッド車両は、元々、内燃機関の燃料消費の低減を一つの目的としたものであるため、可能な限り、内燃機関のリーン運転を行うことが望まれる。
【０００７】
しかるに、このようなハイブリッド車両に前記の公報に見られるような技術を適用しただけでは、上記の要望を十分に満たすことができないことが本願発明者等の検討により判明した。
【０００８】
すなわち、前述のハイブリッド車両では、前記モータによって、内燃機関の出力（車両推進力）を補助する補助出力を適宜、生成して車両の走行を行うため、その補助出力の生成時には、内燃機関の負荷が軽減されることとなる。このため、モータにより補助出力を生成している状態と、補助出力を生成していない状態とでは、内燃機関自体の運転状態が同じであっても、前者の方が後者よりも、内燃機関の排気ガス中に含まれるＮＯx の量が少なくなる。また、モータにより補助出力を生成している状態では、該補助出力が大きい程、内燃機関の排気ガス中に含まれるＮＯx の量が少なくなる。従って、モータによる補助出力の生成状態によって、内燃機関のリーン運転中に前記窒素酸化吸収材が吸収したＮＯx の量がある所定量に到達するまでの時間は変化すると考えられる。
【０００９】
ところが、前述の公報のものでは、単に内燃機関自体の運転状態（具体的には回転数の積算値）に基づいて空燃比のリッチ化を開始するタイミングを決定するようにしているため、このような技術をハイブリッド車両に適用しただけでは、内燃機関の空燃比のリッチ化が必要以上に早期のタイミングで開始され、該リッチ化が必要以上に頻繁に行われてしまいやすいものとなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みなされたものであり、車両の主たる推進源である内燃機関の出力を補助する補助出力を生成するモータを備えた車両において、内燃機関のリーン運転中に窒素酸化物吸収材に吸収した排気ガス中の窒素酸化物を還元するための内燃機関の空燃比のリッチ化の頻度を可能な限り少なくして、内燃機関の燃費を向上させることができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両の制御装置はかかる目的を達成するために、車両の推進源としての内燃機関と、該内燃機関による車両の推進出力を補助する補助出力を生成するモータと、前記内燃機関の排気ガス中の窒素酸化物を吸収すべく該内燃機関の排気系に設けられた窒素酸化物吸収材と、前記内燃機関をその空燃比のリーン領域で運転せしめるリーン運転手段と、該内燃機関の空燃比のリーン領域での運転中に、前記窒素酸化物吸収材に吸収された窒素酸化物を還元すべく該内燃機関の空燃比を一時的にリッチ化せしめるリッチ化手段とを備えた車両の制御装置において、前記リッチ化手段は、前記モータにより生成する前記補助出力が大きい程、前記内燃機関の空燃比のリッチ化を開始するタイミングを遅延させるとともに、前記内燃機関の空燃比のリッチ化を実行する期間を、前記リッチ化の開始時における前記内燃機関の回転数が高い程、長くなるように設定する。
【００１２】
かかる本発明によれば、前記リーン運転手段による内燃機関の空燃比のリーン領域での運転中に該空燃比を一時的にリッチ化せしめるリッチ化手段は、そのリッチ化を開始するタイミングを、内燃機関が生成する排気ガス中の窒素酸化物の量に影響を及ぼす前記モータによる前記補助出力の生成状態に応じて制御するので、内燃機関の空燃比のリッチ化の頻度を少ないものとしつつ、窒素酸化物吸収材に吸収された窒素酸化物を還元を行う上で、的確なタイミングで、内燃機関の空燃比のリッチ化を行うことが可能となる。
【００１４】
すなわち、モータにより生成する補助出力が大きい程、内燃機関の負荷が軽減されるので、該内燃機関が生成する窒素酸化物が少なくなり、窒素酸化物吸収材による窒素酸化物の吸収量の増加が遅くなる。従って、モータにより生成する補助出力が大きい程、内燃機関の空燃比のリッチ化を開始するタイミングを遅延させることで、窒素酸化物吸収材による窒素酸化物の吸収性能を損なうことなく、内燃機関の空燃比のリッチ化を行う頻度を必要限に留めることができる。そして、このように内燃機関の空燃比のリッチ化を行う頻度を必要限に留めることで、内燃機関を空燃比のリーン領域で運転する機会が多くなり、内燃機関の燃費を向上させることができる。
さらに、前記車両の制御装置においては、前記リッチ化の開始時における内燃機関の回転数が高い程、該内燃機関の排気ガス中の窒素酸化物が多くなって窒素酸化物収材による窒素酸化物吸収が進行しやすく、ひいては、該内燃機関の空燃比のリッチ化によって、窒素酸化物吸収材に吸収された窒素酸化物を十分に還元するのに要する時間がかかる。このとき、本発明によれば、前記リッチ化手段は、前記内燃機関の空燃比のリッチ化を実行する期間を、前記リッチ化の開始時における前記内燃機関の回転数が高い程、長くなるように設定する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の車両の制御装置の一実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。図１は本実施形態の制御装置を備えた車両のシステム構成図、図２は図１の装置による作動を説明するためのフローチャート、図３は図１の装置による作動を説明するための線図、図４は図１の装置による作動を説明するためのタイミングチャートである。
【００１６】
図１を参照して、本実施形態の車両は、パラレル型のハイブリッド車両であり、車両の主たる推進源としてのエンジン１（内燃機関）と、車両の走行時（例えば加速走行時）にエンジン１の出力（車両の走行駆動力）を補助する補助出力を生成するモータ２と、エンジン１やモータ２の動作制御を担う制御ユニット３と、モータ２の動作用の電源エネルギーを貯蔵したバッテリ４とを具備している。
【００１７】
尚、モータ２は本来の電動機としての動作の他、発電機としての動作も可能なものである。また、バッテリ４は、これに代えて例えば電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサを使用してもよい。
【００１８】
エンジン１は、その図示しない出力軸がモータ２のロータ（図示せず）を介して変速装置５の入力側に接続され、その変速装置５の出力側のドライブシャフト５ａが車両の駆動輪（図示せず）に接続されている。この構成により、エンジン１の運転時の出力は、モータ２及び変速装置５を介して駆動輪に伝達され、車両の走行が行われるようになっている。また、例えば車両の加速走行時等に、モータ２を電動機として動作させたとき、該モータ２の出力（補助出力）は、エンジン１の出力と共に変速装置５を介して駆動輪に伝達されるようになっている。さらに例えば車両の減速走行時に、駆動輪側から変速装置５を介してモータ２に付与される車両の運動エネルギーによりモータ２を発電機として動作させたとき、該モータ２の回生発電が行われる。
【００１９】
尚、エンジン１がその運転時に生成する排気ガスは、窒素酸化物吸収材６（以下、ＮＯx 吸収材６という）を内蔵した触媒装置７を介して浄化されるようになっている。
【００２０】
モータ２は、これとバッテリ４との間で電力授受を行うための駆動回路８（レギュレータ／インバータ回路）を介してバッテリ４に電気的に接続され、バッテリ４からモータ２に給電するように駆動回路８を作動させたとき、該モータ２が本来の電動機として動作する。また、モータ２をエンジン１の出力や車両の運動エネルギーにより回転駆動して発電機として動作させたとき、その発電出力を駆動回路８を介してバッテリ４に給電（充電）可能としている。
【００２１】
制御ユニット３は、マイクロコンピュータを用いて構成されたもので、その機能的構成として、モータ２の動作制御を担うモータ制御手段９と、リーン運転手段及びリッチ化手段としての機能を含んでエンジン１の動作制御を担うエンジン制御手段１０とを具備している。そして、この制御ユニット３には、エンジン１の回転数NE及びエンジン１の負荷としての吸気圧PBをそれぞれ検出するセンサ１１，１２等、エンジン１やモータ２の動作制御を行うための各種センサの出力（検出データ）が与えられる。
【００２２】
制御ユニット３のモータ制御手段９は、例えば車両の加速走行時に、エンジン１の回転数NE、スロットル開度、車速等に基づき、モータ２の電動機としての動作によりエンジン１の出力を補助するために該モータ２に生成させるべき補助出力の目標値を決定し、その目標補助出力に従ってモータ２を電動機として動作させるようにバッテリ４からモータ２への給電を制御する。また、例えば車両の減速走行時に、エンジン１の回転数NE、車速等に基づき、モータ２の発電機としての動作（回生発電動作）によりモータ２からバッテリ４に給電するために該モータ２に生成させるべき目標発電出力を決定し、その目標発電出力に従ってモータ２を発電機として動作させるようにモータ２からバッテリ４への給電を制御する。尚、モータ制御手段９は、モータ２を電動機として動作させる際には、前記目標補助出力のデータ（もしくはこれに相当するデータ）を逐次、エンジン制御手段１０に与える。
【００２３】
エンジン制御手段１０は、エンジン１の動作を図示しない燃料供給装置やスロットルアクチュエータ等を介して制御するもので、基本的にはエンジン１の定常的な運転状態において、該エンジン１をその空燃比のリーン領域（理論空燃比よりもリーン側の領域）で動作させるように該エンジン１を制御する。この場合、エンジン制御手段１０は、基本的には、車両の図示しないアクセルの操作量に応じてエンジン１のスロットル弁の開度（これもエンジン１の負荷に相当する）を制御しつつ、エンジン１の目標空燃比をエンジン１の回転数NE等に基づき決定し、その目標空燃比に応じてエンジン１の燃料供給量を制御することで、該エンジン１を目標空燃比で動作させる。尚、エンジン制御手段１０は、エンジン１のリーン領域での運転（以下、リーン運転という）中に、後述の如く、エンジン１の空燃比を一時的にリッチ化（リーン運転時よりもリッチ）する制御を所定のタイミングで行う。
【００２４】
次に、本実施形態の作動を図２乃至図４を参照しつつ説明する。
【００２５】
本実施形態では、制御ユニット３のエンジン制御手段１０は、図２のフローチャートに示す処理を所定の制御サイクルで行う。
【００２６】
すなわち、エンジン制御手段１０は、制御サイクル毎に、まず、エンジン１のリーン運転を行う状態であるか否かを各種センサの出力等に基づき判断する（ＳＴＥＰ１）。このとき、リーン運転を行う状態でない場合には、エンジン１の空燃比の後述する一時的なリッチ化を行っている最中であるか否かを示すフラグF/RSPOK の値を「０」にセットする（ＳＴＥＰ２）。ここで、フラグF/RSPOK （以下、リッチ化フラグF/RSPOK という）は、その値が「０」であるとき、エンジン１の空燃比の一時的なリッチ化を行っていない状態であることを意味し、値が「１」であるとき、エンジン１の空燃比の一時的なリッチ化を行っている状態であることを意味する。
【００２７】
さらにエンジン制御手段１０は、後述の如く前記触媒装置７のＮＯx 吸収材６による窒素酸化物（ＮＯx ）の吸収量を示すパラメータCRSP（以下、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPという）の値をあらかじめ定めた初期値CRSPINT1にセットすると共に（ＳＴＥＰ３）、エンジン１の空燃比の後述の一時的なリッチ化に際しての、エンジン１の空燃比の補正量を規定する補正係数KBSRSP（以下、空燃比リッチ化補正係数KBSRSPという）の値を「１」とし（ＳＴＥＰ４）、今回の制御サイクルの処理を終了する。ここで、空燃比リッチ化補正係数KBSRSPは、エンジン１のリーン運転のための目標空燃比に対応して定まるエンジン１の燃料供給量の指令値に該補正係数KBSRSPの値を乗算して該燃料供給量の指令値を補正し、その補正した燃料供給量の指令値に従ってエンジン１の燃料供給量を制御することで、エンジン１の空燃比をリッチ側に補正するものである。従って、空燃比リッチ化補正係数KBSRSPの値が「１」であるということは、空燃比のリッチ側への補正は行われない（空燃比は目標空燃比となる）ことを意味する。
【００２８】
前記ＳＴＥＰ１の判断処理において、リーン運転を行う状態である場合には、エンジン制御手段１０は、次に、前記リッチ化フラグF/RSPOK の値を判断する（ＳＴＥＰ５）。
【００２９】
このとき、F/RSPOK ＝０である場合、すなわち、エンジン１の空燃比の一時的なリッチ化を行っていない状態である場合には、エンジン制御手段１０は、自身が現在設定している目標空燃比が所定値KBSRSPZLよりも小さいリーン領域にあるか否かを判断する（ＳＴＥＰ６）。
【００３０】
このとき、目標空燃比がリーン領域にない場合（目標空燃比≧KBSRSPZL）は、エンジン１の運転状態が通常的な運転状態からリーン運転状態への移行過程で、エンジン１の実際の空燃比が未だリーン領域に制御されていない場合であり、この場合には、エンジン制御手段１０は、前述のＳＴＥＰ２〜４の処理を行って今回の制御サイクルの処理を終了する。
【００３１】
一方、ＳＴＥＰ５の判断で、F/RSPOK ＝１である場合、すなわち、エンジン１の空燃比の一時的なリッチ化を行っている状態である場合、あるいは、ＳＴＥＰ６の判断で、目標空燃比がリーン領域にある場合（目標空燃比＜KBSRSPZL）には、エンジン制御手段１０は、前記ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの制御サイクル毎の基本の増加量を規定するパラメータCTSV（以下、ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVという）を、前記センサ１１，１２により検出されるエンジン１の回転数NE及び吸気圧PB（エンジン１の負荷）から、あらかじめ設定されたマップを用いて求める（ＳＴＥＰ７）。ここで、ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVは、ＮＯx 吸収材６により吸収されるＮＯx の制御サイクル毎の増加量の基本値に相当するものである。そして、このＮＯx 吸収増分パラメータCTSVを求めるための前記マップは、回転数NEが大きい程、ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVが大きくなり、且つ負荷が大きい程、ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVが大きくなるように設定されている。これは、エンジン１の回転数NEや負荷が大きい程、エンジン１のリーン運転中に生成される排気ガス中のＮＯx の量が多くなるためである。
【００３２】
このようにして、ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVを求めた後、エンジン制御手段１０は、このＮＯx 吸収増分パラメータCTSVから、前記モータ２の現在の補助出力（補助出力の生成状態）に応じた補正値DCTSV （≧０）を減算することで、該ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVを修正する（ＳＴＥＰ８）。さらに詳細には、エンジン制御手段１０は、前記モータ制御手段９から与えられるモータ２の現在の目標補助出力（これに代えてモータ２に供給される電力を用いてもよい）から、図３に示すようにあらかじめ定められたデータテーブルに従って上記補正値DCTSV を求め、この求めた補正値DCTSV をＳＴＥＰ７で求めたＮＯx 吸収増分パラメータCTSVから減算することで、該ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVを修正する。この場合、上記データテーブルは、モータ２の補助出力が大きい程、補正値DCTSV が大きくなるように設定されている。このようにＮＯx 吸収材６により吸収されるＮＯx の制御サイクル毎の増加量の基本値に相当するＮＯx 吸収増分パラメータCTSVを修正するのは、エンジン１の回転数NEや吸気圧PBが一定であっても、モータ２の電動機としての動作時には、該モータ２の補助出力が大きい程、エンジン１の外部負荷が減少し、その結果、エンジン１の排気ガス中に含まれるＮＯx が減少して、ＮＯx 吸収材６により吸収されるＮＯx の制御サイクル毎の増加量も減少するからである。このような修正を行って得られたＮＯx 吸収増分パラメータCTSVが、ＮＯx 吸収材６により吸収されるＮＯx の制御サイクル毎の実際の増加量に相当するものとなる。
【００３３】
次いで、エンジン制御手段１０は、上記のように修正したＮＯx 吸収増分パラメータCTSVの値を現在のＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値に加算することで、該ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値を更新する（ＳＴＥＰ９）。このようにして、制御サイクル毎に更新されるＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値は、エンジン１の目標空燃比をリーン領域に制御するリーン運転を開始してから、あるいは、リーン運転中にエンジン１の空燃比の後述の一時的にリッチ化を行ってから、ＮＯx 吸収材６により吸収されたＮＯx の積算量に相当するものである。
【００３４】
上記のようにＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値を更新した後、エンジン制御手段１０は、該ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値があらかじめ定めた閾値CRSPACT 以上となったか否かを判断する（ＳＴＥＰ１０）。ここで、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値が閾値CRSPACT 以上となる状態（CRSP≧CRSPACT ）は、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収が限界に近い状態であることを意味し、逆に、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値が閾値CRSPACT に満たない状態（CRSP＜CRSPACT ）は、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収を支障なく行うことができる状態であることを意味する。
【００３５】
そして、エンジン制御手段１０は、ＳＴＥＰ１０の判断で、CRSP＜CRSPACT である場合には、そのまま今回の制御サイクルの処理を終了する。
【００３６】
一方、ＳＴＥＰ１０の判断で、CRSP≧CRSPACT である場合、すなわち、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収が限界に近い状態である場合には、エンジン制御手段１０は、次のような処理を行う。
【００３７】
すなわち、エンジン制御手段１０は、前記リッチ化フラグF/RSPOK の値を判断し（ＳＴＥＰ１１）、F/RSPOK ＝１でない場合、すなわち、エンジン１の空燃比の一時的なリッチ化を行っていない状態では、そのリッチ化を行ってＮＯx 吸収材６により吸収されたＮＯx の還元を行うために、前記リッチ化フラグF/RSPOK の値を「１」にセットする（ＳＴＥＰ１２）。さらに、エンジン制御手段１０は、センサ１１により検出されるエンジン１の回転数NEが低速回転域（例えばNE≦１５００ｒｐｍ）、中速回転域（例えば１５００ｒｐｍ＜NE≦３０００ｒｐｍ）、高速回転域（例えばNE＞３０００ｒｐｍ）のいずれにあるかを判断し（ＳＴＥＰ１３）、エンジン１の空燃比のリッチ化を行う期間を規定する計時タイマTMRSP （カウントダウンタイマ）のタイマ時間をそれぞれの回転域に応じてあらかじめ定めたタイマ時間TMRSPL（例えば３秒）、TMRSPM（例えば５秒）、TMRSPH（例えば８秒）にセットした後（ＳＴＥＰ１４，１５，１６）、該計時タイマTMRSP をスタートさせる（ＳＴＥＰ１７）。この場合、上記タイマ時間TMRSPL、TMRSPM、TMRSPHは、TMRSPL＜TMRSPM＜TMRSPHとされ、エンジン１の回転数NEが高い程、長くなるように定められている。このように、計時タイマTMRSP のタイマ時間を設定するのは、エンジン１の回転数NEが高い程、エンジン１の排気ガス中のＮＯx が多くなってＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収が進行しやすく、ひいては、エンジン１の空燃比のリッチ化によって、ＮＯx 吸収材６に吸収されたＮＯx を十分に還元するのに要する時間がかかるためである。
【００３８】
次いで、エンジン制御手段１０は、エンジン１の空燃比のリッチ側への補正量を規定する前記空燃比リッチ化補正係数KBSRSPを、センサ１１，１２により検出されたエンジン１の回転数NE及びエンジン１の負荷としての吸気圧PBからあらかじめ設定されたマップを用いて求め（ＳＴＥＰ１８）、今回の制御サイクルを終了する。この場合、エンジン１の回転数NEや負荷が大きい程、ＮＯx 吸収材６に吸収されるＮＯx が多くなりやすいことから、上記マップでは、エンジン１の回転数NEや負荷が大きい程、エンジン１の空燃比のリッチ側への補正量（より詳しくは燃料供給量の増量側への補正量）を大きくするように空燃比リッチ化補正係数KBSRSPが定められている。
【００３９】
尚、エンジン制御手段１０は、上記のようにして求めた空燃比リッチ化補正係数KBSRSPにより、エンジン１の燃料供給量を増量側に補正し、これによりエンジン１の空燃比をリッチ化する（このリッチ化の度合いは空燃比リッチ化補正係数KBSRSPの値により定まる）。
【００４０】
このようにして、エンジン１の空燃比のリッチ化が開始すると、前記リッチ化フラグF/RSPOK が、前記ＳＴＥＰ１２で「１」にセットされるため、次回以後の制御サイクルでは、前記ＳＴＥＰ１，５，７，８，９，１０の処理を経た後、ＳＴＥＰ１１の判断で、F/RSPOK ＝１の条件が成立する。そして、このとき、エンジン制御手段１０は、ＳＴＥＰ１７でスタートされた計時タイマTMRSP がタイムアアップしたか否かを判断する（ＳＴＥＰ１９）。
【００４１】
この場合、計時タイマTMRSP がタイムアップしていない場合には、引き続きＳＴＥＰ前記ＳＴＥＰ１８の処理を実行してエンジン１の空燃比のリッチ化を継続する。
【００４２】
一方、ＳＴＥＰ１９で計時タイマTMRSP がタイムアップした場合、すなわち、エンジン１の空燃比のリッチ化を開始してから計時タイマTMRSP のタイマ時間TMRSPL又はTMRSPM又はTMRSPHが経過した場合には、エンジン制御手段１０は、前記リッチ化フラグF/RSPOK の値を「０」にクリアする（ＳＴＥＰ２０）。さらに、エンジン制御手段１０は、前記ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値をあらかじめ定めた初期値CRSPINT2にセットすると共に（ＳＴＥＰ２１）、前記空燃比リッチ化補正係数KBSRSPの値を「１」とし（ＳＴＥＰ２２）、今回の制御サイクルの処理を終了する。このとき、空燃比リッチ化補正係数KBSRSPの値を「１」とすることで、エンジン１の空燃比のリッチ化が解消され、エンジン１の本来のリーン運転に復帰する。
【００４３】
尚、エンジン１のリーン運転中のＳＴＥＰ２１でセットされるＮＯx 吸収量パラメータCRSPの初期値CRSPINT2は、エンジン１のリーン運転が実質的に行われていない状態における前記ＳＴＥＰ３でセットされるＮＯx 吸収量パラメータCRSPの初期値CRSPINT1よりも大きな値に定められている。この場合、エンジン１のリーン運転中は、前記ＳＴＥＰ９におけるＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値の更新によって、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの初期値が大きい程、該ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値は早期に前記閾値CRSPACT に達する。従って、上記のようにＮＯx 吸収量パラメータCRSPの初期値を設定することで、エンジン１のリーン運転が開始されてから最初に実行される空燃比のリッチ化は、次回以後に実行される空燃比のリッチ化よりも遅いタイミングで行われることとなる。このようにするのは、次の理由による。
【００４４】
すなわち、エンジン１のリーン運転以外の通常的な運転状態では、リーン運転中に較べて、エンジン１の排気ガス中のＮＯx が少ないため、この状態からリーン運転を行っても、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収が進行しにくく、逆に、継続的なリーン運転中は、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収が進行しやすい。このため、本実施形態では、エンジン１のリーン運転を開始したときのＮＯx 吸収量パラメータCRSPの初期値を低めに設定しておくことで、そのリーン運転の開始後、最初に実行する空燃比のリッチ化のタイミングをできるだけ遅らせるようにしている。
【００４５】
以上説明したエンジン制御手段１０の処理によって、ＮＯx 吸収量パラメータCRSP等の値は、例えば図４に示すように変化する。
【００４６】
すなわち、エンジン１のリーン運転に際して、エンジン１の目標空燃比（図４の第１段図）が所定値KBSRSPZL（図２のＳＴＥＰ６参照）以下のリーン領域に設定されると（時刻ｔ1 ）、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値（図４の第２段図）が初期値CRSPINT1から、制御サイクル毎に、ＮＯx 吸収増分パラメータCTSV（エンジン１の回転数NE及び空気圧PBに応じてマップから求めたものをモータ２の補助出力に応じて修正したもの）づつ、増加される。
【００４７】
そして、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値が閾値CRSPACT に達すると（時刻ｔ2 ）、リッチ化フラグF/RSPOK の値（図４の第３段図）が「１」にセットされると共に、計時タイマTMRSP （図４の第４段図）の計時（エンジン１の回転数NEに応じた時間の計時）が開始される。そして、この計時タイマTMRSP の計時中（時刻ｔ2 〜ｔ3 ）は、空燃比リッチ化補正係数KBSRSPの値（図４の第５段図）がエンジン１の回転数NE及びエンジン１の負荷としての吸気圧PBに応じたマップ値とされ、エンジン１の空燃比が空燃比リッチ化補正係数KBSRSPの値により定まる度合いで、リッチ化される。
【００４８】
次いで、計時タイマTMRSP がタイムアップすると（時刻ｔ3 ）、リッチ化フラグF/RSPOK の値が「０」にクリアされると共に空燃比リッチ化補正係数KBSRSPの値が「１」とされ、空燃比のリッチ化が解消される。また、計時タイマTMRSP がタイムアップした後、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値が初期値CRSPINT2から、制御サイクル毎に、ＮＯx 吸収増分パラメータCTSVづつ、増加される。
【００４９】
そして、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値が再び閾値CRSPACT に達すると（時刻ｔ4 ）、再びエンジン１の空燃比のリッチ化が前述と同様に、計時タイマTMRSP の計時時間だけ行われ（時刻ｔ4 〜ｔ5 ）、以後、このような作動が繰り返される。
【００５０】
以上説明した本実施形態の装置の作動によって、エンジン１のリーン運転中に、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値の制御サイクル毎の増加量を表すＮＯx 吸収増分パラメータCTSVは、モータ２で生成する補助出力が大きい程、換言すれば、エンジン１の外部負荷の軽減により排気ガス中に含まれるＮＯx の量が少なくなる程、小さな値に設定されるので、ＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値が閾値CRSPACT に達するまでの時間が長くなる。この結果、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収性能を確保しつつ、ＮＯx 吸収材６に吸収されたＮＯx を還元するためのエンジン１の空燃比のリッチ化を開始するタイミングをできるだけ遅延させることができる。また、リッチ化を開始するタイミングを規定するＮＯx 吸収増分パラメータCTSVは、モータ２で生成する補助出力だけでなく、エンジン１の回転数NE及び負荷に応じて設定されるので、このＮＯx 吸収増分パラメータCTSVにより制御サイクル毎に増加されるＮＯx 吸収量パラメータCRSPの値をＮＯx 吸収材６によるＮＯx の実際の吸収量に則したものとすることができる。この結果、エンジン１の空燃比のリッチ化をＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収の限界に近い的確なタイミングで行うことができる。言い換えれば、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収性能に未だ十分な余裕がある段階で、空燃比のリッチ化を行ってしまうような事態を回避することができ、そのリッチ化を行う頻度を、ＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収性能を確保しつつ、できるだけ少ないものとすることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、エンジン１のリーン運転の開始段階におけるＮＯx 吸収量パラメータCRSPの初期値を、継続的なリーン運転中よりも小さめの値に設定することで、リーン運転の開始後、最初に行う空燃比のリッチ化のタイミングをできるだけ遅延させることができ、これによっても、リッチ化を行う頻度を少なくすることができる。
【００５２】
さらに、エンジン１の空燃比のリッチ化に際しては、そのリッチ化を行う期間（これは計時タイマTMRSP のタイマ時間により定まる）や、リッチ化の度合い（これは、空燃比リッチ化補正係数KBSRSPにより定まる）を、エンジン１の運転によるＮＯx の生成状態に影響を及ぼすエンジン１の回転数NEや負荷に応じて決定することで、空燃比のリッチ化によるＮＯx 吸収材６のＮＯx の還元を必要限の時間内で確実に行うことができ、そのリッチ化後のＮＯx 吸収材６によるＮＯx の吸収性能を確実に確保することができる。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、エンジン１のリーン運転中におけるＮＯx 吸収材６のＮＯx の吸収性能を確実に確保しつつ、エンジン１の空燃比のリッチ化を行う頻度や、そのリッチ化の期間を必要限に留めることができる。この結果、エンジン１の空燃比を本来のリーン領域に制御する期間が長くなって、車両の良好な排気性能を確保しつつ、エンジン１の燃費を向上させることができる。
【００５４】
尚、本実施形態では、空燃比のリッチ化に際しては、そのリッチ化を行う期間を規定する計時タイマTMRSP のタイマ時間をエンジン１の回転数NEに応じて設定するようにしたが、該回転数NEの代わりに、エンジン１の負荷に応じて計時タイマTMRSP のタイマ時間を設定する（負荷が大きい程、タイマ時間を長くする）ようにしてもよい。さらには、計時タイマTMRSP のタイマ時間をエンジン１の回転数NE及び負荷に応じて上記のような傾向で設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の制御装置を備えた車両のシステム構成図。
【図２】図１の装置による作動を説明するためのフローチャート。
【図３】図１の装置による作動を説明するための線図。
【図４】図１の装置による作動を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
１…エンジン（内燃機関）、２…モータ、６…窒素酸化物吸収材、１０…エンジン制御手段（リーン運転手段、リッチ化手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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