(57)【要約】    【課題】  内燃機関を冷却するための冷却デバイスの故障を検知したときに、良好な排気特性を維持しつつ故障対応制御を行うことができる車両の制御装置を提供する。    【解決手段】  内燃機関を冷却するために機関室１０１内に導入する空気量を調整するグリルシャッタ４３及び／または４４の故障が検知された状態においては、スロットル弁開度ＴＨを上限開度ＴＨＧＳＦＳ以下に制限することによってエンジン１の出力を制限し、アクセルペダル操作量ＡＰが高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴを超えるときに、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴが「０」に設定し（図６，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２６）、空燃比ＡＦを理論空燃比ＡＦＳＴよりリッチ側のリッチ空燃比ＡＦＲＩＣＨへ制御することを禁止する。これにより、空燃比ＡＦの過剰なリッチ化による排気特性の悪化を防止することができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関によって駆動され、前記内燃機関を冷却するための冷却デバイスを備える車両の制御装置において、
前記冷却デバイスの故障を検知する故障検知手段と、
前記車両の運転者の加速意思を示す加速操作量を検出する加速操作量検出手段と、
前記加速操作量に応じて前記内燃機関の出力を制御する出力制御手段とを備え、
前記出力制御手段は、
前記内燃機関において燃焼する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段を有し、
前記故障検知手段によって前記冷却デバイスの故障が検知された状態においては、前記内燃機関の出力を制限するとともに、前記加速操作量が高負荷判定操作量を超えるときに、前記空燃比を所定空燃比よりリッチ側へ制御することを禁止する故障対応制御を実行することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の温度に相関する機関温度パラメータを検出する機関温度パラメータ検出手段を備え、
前記出力制御手段は、前記冷却デバイスの故障が検知された状態において、検出される機関温度パラメータが所定温度より低いときは、前記故障対応制御を実行しないことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記冷却デバイスは、前記内燃機関が収容された機関室内に配置され、前記内燃機関を冷却するために導入する空気の量を調整するグリルシャッタであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記故障検知手段は、前記グリルシャッタの開度が指令開度より閉じ側となる閉故障を検知することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記所定空燃比は理論空燃比であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関によって駆動される車両の制御装置に関し、特に内燃機関を冷却するための冷却デバイスを備える車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関によって駆動される車両のフロントグリルの近傍にグリルシャッタを備える車両の制御装置が示されている。グリルシャッタは、内燃機関を冷却するために空気を導入する空気導入路に設けられ、機関運転状態や車両走行状態に応じてその開度が調整される。グリルシャッタが故障すると、内燃機関のオーバヒートが発生するおそれがあるため、特許文献１に示される制御装置では、グリルシャッタの故障が検知されたときは、内燃機関の回転速度及び／または出力トルクの制限が行われる。
【０００３】
特許文献２も同様にグリルシャッタの故障が検知されたときに、故障対応制御を行う制御装置を示している。この制御装置によれば、グリルシャッタの閉故障が検出されたときに内燃機関における燃料噴射量を増加する故障対応制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０１１０３号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１８９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示される装置において、出力トルクの制限を行う場合の具体的な手法は示されていないが、通常は吸入空気量を制限する手法が採用されると推定される。このような制限を行った場合には、制限された吸入空気量に対して空燃比が過剰にリッチ化されるおそれがあるが、特許文献１に示される装置では空燃比の過剰リッチ化による排気特性の悪化は全く考慮されていない。
【０００６】
特許文献２に示される装置は、燃料噴射量を増量することによって主として内燃機関の排気系に配置される排気浄化用触媒の温度上昇を抑制するものであり、この場合は明らかに空燃比が過剰にリッチ化されるので、排気特性を悪化させるおそれがある。
【０００７】
本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、内燃機関を冷却するための冷却デバイスの故障を検知したときに、良好な排気特性を維持しつつ故障対応制御を行う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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）によって駆動され、前記内燃機関を冷却するための冷却デバイス（４３，４４）を備える車両（１００）の制御装置において、前記冷却デバイスの故障を検知する故障検知手段と、前記車両の運転者の加速意思を示す加速操作量（ＡＰ）を検出する加速操作量検出手段と、前記加速操作量に応じて前記内燃機関の出力を制御する出力制御手段とを備え、前記出力制御手段は、前記内燃機関において燃焼する混合気の空燃比（ＡＦ）を制御する空燃比制御手段を有し、前記故障検知手段によって前記冷却デバイスの故障が検知された状態においては、前記内燃機関の出力を制限するとともに、前記加速操作量（ＡＰ）が高負荷判定操作量（ＡＰＷＯＴ）を超えるときに、前記空燃比を所定空燃比（ＡＦＳＴ）よりリッチ側へ制御することを禁止する故障対応制御を実行することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、内燃機関を冷却するための冷却デバイスの故障が検知された状態においては、内燃機関の出力を制限するとともに、加速操作量が高負荷判定操作量を超えるときに空燃比を所定空燃比よりリッチ側へ制御する故障対応制御が実行されるので、空燃比の過剰なリッチ化による排気特性の悪化を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記内燃機関の温度に相関する機関温度パラメータ（ＴＷ２）を検出する機関温度パラメータ検出手段を備え、前記出力制御手段は、前記冷却デバイスの故障が検知された状態において、検出される機関温度パラメータが所定温度（ＴＷＴＨ）より低いときは、前記故障対応制御を実行しないことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、冷却デバイスの故障が検知された状態であっても、検出される機関温度パラメータが所定温度より低いときは、故障対応制御が実行されない。ここで所定温度は、内燃機関がオーバヒート状態となる可能性が高い温度に設定され、冷却デバイスが故障していてもオーバヒート状態となる可能性が高い状態に達するまでは、故障対応制御を実行しないようにして機関出力の制限を極力回避し、良好な運転性を維持することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両の制御装置において、前記冷却デバイスは、前記内燃機関が収容された機関室（１０１）内に配置され、前記内燃機関を冷却するために導入する空気の量を調整するグリルシャッタ（４３，４４）であることを特徴とする。
この構成によれば、グリルシャッタの故障が検知された状態において、排気特性の悪化を防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両の制御装置において、前記故障検知手段は、前記グリルシャッタの開度が指令開度より閉じ側となる閉故障を検知することを特徴とする。
この構成によれば、グリルシャッタの閉故障が検知された状態において、排気特性の悪化を防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１項に記載の車両の制御装置において、前記所定空燃比は理論空燃比（ＡＦＳＴ）であることを特徴とする。
この構成によれば、加速操作量が高負荷判定操作量を超える状態において、最小の空燃比が理論空燃比となるので、内燃機関の排気系に設けられる排気浄化触媒の排気浄化が十分に行われ、良好な排気特性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両（１００）のフロント部の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す内燃機関（１）及びその制御装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の解決課題をより具体的に説明するためのタイムチャートである。
【図４】故障対応制御実行フラグ（ＦＧＳＦＳ）の設定を行う処理のフローチャートである。
【図５】スロットル弁開度制御処理のフローチャートである。
【図６】内燃機関（１）が所定高負荷運転状態にあるか否かを判定する処理のフローチャートである。
【図７】図６に示す処理で参照されるテーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる車両のフロント部の構成を模式的に示す図であり、車両１００のフロント部に設けられた機関室１０１内には、車両１００を駆動する内燃機関（以下「エンジン」という）１と、エンジン１の冷却系を構成するラジエータ４１と、車両１００に搭載された空調装置（図示せず）の冷媒循環系を構成するコンデンサ４２と、エンジン１を冷却するために導入する空気量を調整する第１及び第２グリルシャッタ４３，４４とが収容されている。
【００１７】
第１グリルシャッタ４３には、第１フロントグリル４５及び第１ダクト４６を介して車外から空気が導入され、第２グリルシャッタ４４には、第２フロントグリル４７及び第２ダクト４８を介して空気が導入される。第１及び第２グリルシャッタ４３，４４は、それぞれ直流モータを含む駆動ユニット３１，３２と、駆動ユニット３１，３２によって駆動される複数のフィン（図示せず）とを備え、複数のフィンを回動させることによって、シャッタ開度を変更し、導入空気量を調整する公知の構造を有している。
【００１８】
図２は、エンジン１及びその制御装置の構成を模式的に示す図であり、エンジン１の吸気通路２にはスロットル弁３が配置されている。エンジン１は、例えば４気筒を有し、各気筒には、燃焼室内に直接燃料を噴射するインジェクタ６が設けられている。インジェクタ６の作動は電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５により制御される。またエンジン１の各気筒には点火プラグ８が装着されており、ＥＣＵ５によって点火プラグ８による点火時期が制御される。
【００１９】
ＥＣＵ５には、エンジン１の吸入空気量ＧＡＩＲを検出する吸入空気量センサ２１、吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ２２、スロットル弁開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ２３、吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ２４、エンジン冷却水温を検出する第１及び第２冷却水温センサ２５ａ及び２５ｂ、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ２６、エンジン１により駆動される車両のアクセルペダル操作量ＡＰを検出するアクセルセンサ２７、及び図示しない他のセンサ（例えば、車速センサ、大気圧センサなど）が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。第１冷却水温センサ２５ａはエンジン１の本体の冷却水通路に装着され、第１冷却水温ＴＷ１を検出し、第２冷却水温センサ２５ｂはラジエータ４１近傍の冷却水通路（ラジエータ４１の上流側）に装着され、第２冷却水温ＴＷ２を検出する。クランク角度位置センサ２６は、クランク角度位置を示す複数のパルス信号を出力するものであり、このパルス信号は、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御、及びエンジン回転数ＮＥの検出に使用される。
【００２０】
排気通路１０には排気浄化触媒（例えば三元触媒）１１が設けられている。排気浄化触媒１１の上流側であって各気筒に連通する排気マニホールドの集合部より下流側には、空燃比センサ２８が装着されており、排気通路１０には排気中の酸素濃度を検出することにより、燃焼室内で燃焼する混合気の空燃比ＡＦを検出する。空燃比センサ２８の検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００２１】
ＥＣＵ５は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路等を備える周知の構成を有するものであり、エンジン運転状態（主としてエンジン回転数ＮＥ及びアクセルペダル操作量ＡＰ）に応じて、インジェクタ６による燃料噴射制御、点火プラグ８による点火制御、アクチュエータ３ａ及びスロットル弁３による吸入空気量制御を行う。具体的には、アクセルペダル操作量ＡＰに応じてスロットル弁３の目標開度ＴＨＣＭＤを算出し、検出されるスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤと一致するように、アクチュエータ３ａによってスロットル弁３を駆動する吸入空気量制御を行う。
【００２２】
インジェクタ６による燃料噴射量ＧＩＮＪは、吸入空気量ＧＡＩＲを用いて算出される基本燃料量ＧＩＮＪＢを、目標当量比ＫＣＭＤ及び空燃比センサ２３により検出される空燃比ＡＦに応じた空燃比補正係数ＫＡＦを用いて補正することによって制御される。空燃比補正係数ＫＡＦは、検出される空燃比ＡＦ（当量比ＫＡＣＴ）が目標空燃比ＡＦＣＭＤ（目標当量比ＫＣＭＤ）と一致するように算出される。当量比は、空燃比ＡＦの逆数に比例し、空燃比ＡＦが理論空燃比（１４．７）と等しいときに「１．０」をとるパラメータである。なお、燃料噴射量ＧＩＮＪは公知の手法を用いて、燃圧ＰＦ及び燃料の密度などに応じてインジェクタ６の開弁時間ＴＯＵＴに変換され、１サイクル当たりに燃焼室内の供給する燃料量が燃料噴射量ＧＩＮＪとなるように制御される。燃料噴射量ＧＩＮＪは下記式（１）を用いて算出される。
ＧＩＮＪ＝ＧＩＮＪＢ×ＫＣＭＤ×ＫＡＦ×ＫＴＯＴＡＬ          （１）
【００２３】
ＧＩＮＪＢは、吸入空気量ＧＡＩＲに応じて混合気の空燃比が理論空燃比ＡＦＳＴ（＝１４．７）となるように算出される基本燃料量であり、目標当量比ＫＣＭＤは目標空燃比ＡＦＣＭＤを用いて下記式（２）で示される。ＫＴＯＴＡＬは、目標当量比ＫＣＭＤ及び空燃比補正係数ＫＡＦ以外の補正係数（例えばエンジン冷却水温に応じた補正係数など）の積である。
ＫＣＭＤ＝ＡＦＳＴ／ＡＦＣＭＤ                                （２）
【００２４】
アクセルペダルが踏み込まれる加速時のような過渡状態では、空燃比補正係数ＫＡＦによるフィードバック制御は十分に追従できないため、主として目標当量比ＫＣＭＤによるフィードフォワード制御によって空燃比ＡＦを目標空燃比ＡＦＣＭＤと一致させる制御が行われる。
【００２５】
ＥＣＵ５には、第１及び第２グリルシャッタ４３，４４の駆動ユニット３１，３２が接続されている。駆動ユニット３１，３２は、直流モータ３１ａ，３２ａと、該直流モータ３１ａ，３２ａによって複数のフィンを回動させるリンク機構（図示せず）と、該直流モータ３１ａ，３２ａの駆動制御を行うモータ制御部３１ｂ，３２ｂとを備えている。モータ制御部３１ｂ，３２ｂは直流モータ３１ａ，３２ａの回転角からフィンの作動角を算出し、フィンの作動角を目標角度に調整する。モータ制御部３１ｂ，３２ｂは、フィン作動角を目標角度に調整できないときに故障が発生したと判定し、さらに直流モータ３１ａ，３２ａに供給する電流値を検出し、検出電流値が故障判定閾値を越えたときに、故障が発生したと判定する。
【００２６】
モータ制御部３１ｂ，３２ｂは、ＥＣＵ５と相互に通信可能に構成されており、ＥＣＵ５からグリルシャッタの指令開度、すなわちフィン作動角の目標角度が供給される。さらにモータ制御部３１ｂ，３２ｂは、故障が発生した判定したときは、そのことをＥＣＵ５に通知する。
【００２７】
図３は、本発明の解決課題をより具体的に説明するためのタイムチャートであり、車両１００の加速時におけるアクセルペダル操作量ＡＰ（同図（ａ））、スロットル弁開度ＴＨ（同図（ｂ））、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴ（同図（ｃ））、及び故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳ（同図（ｄ））の推移が示されている。高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴは、目標空燃比ＡＦＣＭＤを理論空燃比ＡＦＳＴよりリッチ側の所定リッチ空燃比ＡＦＲＩＣＨ（例えば６〜１０程度）に設定する所定高負荷運転状態において「１」に設定されるフラグであり、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳは、図４に示す処理で設定される。すなわち、第１及び第２グリルシャッタ４３，４４の少なくとも一方の閉故障が検知され、かつ第２冷却水温ＴＷ２が所定温度ＴＷＴＨ（例えば１１０℃程度）以上であるとき「１」に設定されるフラグである。閉故障は、シャッタ開度が指令開度より閉じ側となる故障、換言すればシャッタ開度を全開とすることができない故障である。
【００２８】
本実施形態では、アクセルペダル操作量ＡＰが高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴより大きくかつ、検出されるスロットル弁開度ＴＨが高負荷判定開度ＴＨＷＯＴより大きいときに、エンジン１が所定高負荷運転状態にあると判定し、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴを「１」に設定する手法を採用している。
【００２９】
時刻ｔ１において故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳが「１」に設定されると、エンジン１のオーバヒートを防止するために、スロットル弁の目標開度ＴＨＣＭＤが上限開度ＴＨＧＳＦＳ以下となるように制限し、エンジン１の出力を制限する故障対応制御が実行される。そのため時刻ｔ２以後はスロットル弁開度ＴＨは上限開度ＴＨＧＳＦＳに固定される。図示例では、上限開度ＴＨＧＳＦＳは高負荷判定開度ＴＨＷＯＴより大きな開度に設定されており、時刻ｔ３にアクセルペダル操作量ＡＰが高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴを超えると、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴが「１」に設定され、目標空燃比ＡＦＣＭＤが所定リッチ空燃比ＡＦＲＩＣＨに設定される。
【００３０】
ところがスロットル弁開度ＴＨは上限開度ＴＨＧＳＦＳに固定されているため、吸入空気量は、通常運転状態におけるアクセルペダル操作量ＡＰに対応した空気量より少なく、実際の空燃比ＡＦは所定リッチ空燃比ＡＦＲＩＣＨよりさらにリッチ化されて、排気特性を悪化させるという問題が発生する。スロットル弁開度ＴＨは上限開度ＴＨＧＳＦＳに固定されているため、運転者はアクセルペダルの操作量が不足していると感じてアクセルペダルをより踏み込む操作を行うため、グリルシャッタの閉故障発生時には、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴが「１」に設定され易くなって、この問題が顕著となっていた。
【００３１】
そこで本実施形態では、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳが「１」に設定された状態では、アクセルペダル操作量ＡＰが高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴを超えたときに高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴが「１」に設定されることを禁止し、空燃比ＡＦの過剰リッチ化による排気特性の悪化を防止している。
【００３２】
図４は、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳの設定を行う処理のフローチャートであり、この処理はＥＣＵ５において所定時間毎に実行される。
ステップＳ１では、故障検知フラグＦＧＳＦＤが「１」であるか否かを判別する。故障検知フラグＦＧＳＦＤは、第１及び第２グリルシャッタ４３，４４の少なくとも一方の閉故障が検知されると「１」に設定されるフラグである。
【００３３】
ステップＳ１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、さらに第２冷却水温ＴＷ２が所定温度ＴＷＴＨ以上であるか否かを判別する（ステップＳ２）。ステップＳ２の答が肯定（ＹＥＳ）であるときに、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳを「１」に設定する（ステップＳ３）。ステップＳ１またはＳ２の答が否定（ＮＯ）であるときは、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳを「０」に設定する（ステップＳ３）。
なお、第２冷却水温センサ２５ｂの故障が検知されている状態は、ステップＳ２の判別には第１冷却水温ＴＷ１が適用される。
【００３４】
図５は、スロットル弁開度制御処理のフローチャートであり、この処理はＥＣＵ５において所定時間毎に実行される。
ステップＳ１１では、アクセルペダル操作量ＡＰに応じて目標開度ＴＨＣＭＤを算出する。目標開度ＴＨＣＭＤはアクセルペダル操作量ＡＰが増加するほど増加するように算出される。ステップＳ１２では、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳが「１」であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ１１で算出された目標開度ＴＨＣＭＤが上限開度ＴＨＧＳＦＳより大きいか否かを判別する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、目標開度ＴＨＣＭＤを上限開度ＴＨＧＳＦＳに設定し（ステップＳ１４）、ステップＳ１５に進む。
【００３５】
ステップＳ１２またはＳ１３の答が否定（ＮＯ）であるときは、直ちにステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、検出されるスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤと一致するようにアクチュエータ３ａを駆動する。
【００３６】
図６は、エンジン１が上述した所定高負荷運転状態にあるか否かを判定する処理のフローチャートであり、この処理はＥＣＵ５でエンジン１の回転に同期して例えばクランク角度３０度毎に実行される。
【００３７】
ステップＳ２１では、エンジン回転数ＮＥに応じて図７（ａ）に示すＡＰＷＯＴテーブルを検索し、高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴを算出する。ＡＰＷＯＴテーブルは、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴが減少するように設定されている。アクセルペダル操作量ＡＰの最大値を１００％としたとき、高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴは９０％〜９５％程度の範囲に設定される。すなわち、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴは、アクセルペダル操作量ＡＰが最大値に近い状態にあるとき「１」に設定される。
【００３８】
ステップＳ２２では、エンジン回転数ＮＥに応じて図７（ｂ）に示すＴＨＷＯＴテーブルを検索し、高負荷判定開度ＴＨＷＯＴを算出する。ＴＨＷＯＴテーブルは、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど高負荷判定開度ＴＨＷＯＴが増加するように設定されている。故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳが「１」である状態における上限開度ＴＨＧＳＦＳは、図７（ｂ）に示す程度の開度に設定されており、図に示す回転数ＮＥ１より高い高回転範囲では、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳが「１」であるときにスロットル弁開度ＴＨが高負荷判定開度ＴＨＷＯＴを超えることはなく、上述した課題はより詳細にはエンジン回転数ＮＥが回転数ＮＥ１より低いときに発生する。
【００３９】
ステップＳ２３では、アクセルペダル操作量ＡＰが高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴを超えているか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴを「０」に設定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ２４）。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、直ちにステップＳ２６に進む。
【００４０】
ステップＳ２４の答が否定（ＮＯ）であって、故障対応制御を実行しないときは、ステップＳ２５に進み、スロットル弁開度ＴＨが高負荷判定開度ＴＨＷＯＴより大きいか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴを「１」に設定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２５の答が否定（ＮＯ）であるときはステップＳ２６に進む。
【００４１】
なお、ステップＳ２３及びＳ２５の判定は、実際にはヒステリシスを伴うものとして、アクセルペダル操作量ＡＰが高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴの近傍で増減する場合、及びスロットル弁開度ＴＨが高負荷判定開度ＴＨＷＯＴの近傍で増減する場合における制御のハンチングが防止される。
【００４２】
高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴが「０」であって、スロットル弁開度ＴＨが上限開度ＴＨＧＳＦＳに設定されているときは、目標空燃比ＡＦＣＭＤは理論空燃比ＡＦＳＴに設定される。
【００４３】
以上のように本実施形態では、内燃機関を冷却するために機関室１０１内に導入する空気量を調整するグリルシャッタ４３及び／または４４の閉故障が検知された状態においては、スロットル弁開度ＴＨを上限開度ＴＨＧＳＦＳ以下に制限することによってエンジン１の出力を制限する（図５，ステップＳ１２〜Ｓ１４）とともに、アクセルペダル操作量ＡＰが高負荷判定操作量ＡＰＷＯＴを超えても高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴを「０」に設定し（図６，ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２６）、空燃比ＡＦを理論空燃比ＡＦＳＴよりリッチ側のリッチ空燃比ＡＦＲＩＣＨへ制御することを禁止する故障対応制御が実行される。したがって、空燃比ＡＦの過剰なリッチ化による排気特性の悪化を防止することができる。
【００４４】
またグリルシャッタ４３及び／または４４の閉故障が検知された状態であっても、エンジン１の温度と相関する第２冷却水温ＴＷ２が所定温度ＴＷＴＨより低いときは、故障対応制御実行フラグＦＧＳＦＳが「０」に維持され（図４，Ｓ２，Ｓ４）、故障対応制御が実行されない。所定温度ＴＷＴＨは、エンジン１がオーバヒート状態となる可能性が高い冷却水温に設定され、グリルシャッタ４３及び／または４４が閉故障していてもオーバヒート状態となる可能性が高い状態となるまでは、故障対応制御を実行しないようにしてエンジン出力の制限を回避し、良好な運転性を維持することができる。
【００４５】
本実施形態では、グリルシャッタ４３，４４が冷却デバイスの相当し、アクセルペダル操作量ＡＰ及びアクセルセンサ２７がそれぞれ加速操作量及び加速操作量検出手段に相当する。また、グリルシャッタ４３，４４に設けられたモータ制御部３１ｂ，３２ｂが故障検知手段を構成し、ＥＣＵ５が空燃比制御手段を含む出力制御手段を構成し、スロットル弁３及びアクチュエータ３ａが出力制御手段の一部を構成する。また、第２冷却水温センサ２５ｂが機関温度パラメータ検出手段に相当する。
【００４６】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では車両１００がエンジン１を原動機として備える車両である例を示したが、本発明は、エンジン及びモータを原動機として備えるハイブリッド車両の制御装置にも適用可能である。また、運転者の加速意図を入力する装置としてはアクセルペダルに限らず、手動レバーによる入力装置なども使用可能であり、その場合には手動レバーの操作量が加速操作量として適用される。また、上述した実施形態では、第２冷却水温ＴＷ２（または第１冷却水温ＴＷ１）を機関温度パラメータとして使用するようにしたが、例えばエンジン１の潤滑油温度などを使用してもよい。
【００４７】
また上述した実施形態では、高負荷運転状態フラグＦＴＨＷＯＴが「０」であって、スロットル弁開度ＴＨが上限開度ＴＨＧＳＦＳに設定されているときは、目標空燃比ＡＦＣＭＤは理論空燃比ＡＦＳＴに設定するようにしたが、理論空燃比ＡＦＳＴに近いリーン側の空燃比に設定するようにしてもよい。また、エンジン１のオーバヒートをより確実に回避することを重視して、故障検知フラグＦＧＳＦＤが「１」に設定されたときは、冷却水温ＴＷ２（またＴＷ１）に関わらず故障対応制御を実行するようにしてもよい。
【００４８】
また上述した実施形態では、冷却デバイスがグリルシャッタである例を示したが、これに限るものではなく、冷却デバイスが、例えばラジエータ、ラジエータファン、冷却水を循環させるウォータポンプ、あるいは冷却水通路に配置されるサーモスタットを含む場合にも、本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１  内燃機関
３  スロットル弁
３ａ  アクチュエータ
５  電子制御ユニット（空燃比制御手段、出力制御手段）
２５ｂ  第２冷却水温センサ（機関温度パラメータ検出手段）
２７  アクセルセンサ（加速操作量検出手段）
３１，３２  駆動ユニット
３１ｂ，３２ｂ  モータ制御部（故障検知手段）
４３，４４  グリルシャッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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