(57)【要約】【課題】補助エンジンの排気ガス中の有害ガス成分を浄化することができ、排気エミッションの悪化を抑制することのできる排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】排気ガス浄化装置１Ａは、車両走行用のメインエンジン５と、メインエンジンよりも小排気量のサブエンジン６と、メインエンジン５から排出される排気ガスとサブエンジン６から排出される排気ガスとを集合する集合部２６４を有するエキゾーストパイプ２６０，２６２と、集合部２６４により集合された排気ガスを浄化する排気浄化触媒４とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行用の主エンジンと、前記主エンジンよりも小排気量の補助エンジンとを備えた車両において、
前記補助エンジンから排出された排気ガスを浄化する排気ガス浄化手段を備え、
前記排気ガス浄化手段は、前記主エンジンから排出される排気熱により暖機される
ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記補助エンジンは、車両用補機を駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
車両走行用の主エンジンと、前記主エンジンよりも小排気量の補助エンジンとを備えた車両において、
前記主エンジンから排出される排気ガスと前記補助エンジンから排出される排気ガスとを集合する集合部を有する排気通路と、
前記排気通路に設けられた集合部により集合された排気ガスを浄化する排気ガス浄化手段と、
を備える
ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記補助エンジンは、車両用補機を駆動する
ことを特徴とする請求項３に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記主エンジンと前記集合部との間に配置され、前記主エンジンから排出された排気ガスを浄化する主エンジン排気ガス浄化手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記主エンジン排気ガス浄化手段と前記集合部との間に配置され、前記主エンジンから排出された排気ガスの空燃比を検出する主エンジン空燃比検出手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項５に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記排気通路は、前記主エンジン空燃比検出手段と前記集合部との間で複数の通路に分岐され、
前記複数の通路のうち少なくとも一つの通路が前記集合部に接続されている
ことを特徴とする請求項６に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項８】
前記主エンジンと前記集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第１空燃比検出手段と、
前記排気ガス浄化手段の下流に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第２空燃比検出手段と、
前記第１空燃比検出手段により検出された空燃比及び前記第２空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて前記主エンジン及び前記補助エンジンそれぞれに吸入される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項９】
前記主エンジンと前記集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第３空燃比検出手段と、
前記補助エンジンと前記集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第４空燃比検出手段と、
前記第３空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて前記主エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御し、前記第４空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて前記補助エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記主エンジンと前記集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第５空燃比検出手段と、
前記集合部と前記排気ガス浄化手段との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第６空燃比検出手段と、
前記第５空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて前記主エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御し、前記第６空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて前記補助エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記排気ガス浄化手段の活性状態を判断する活性状態判断手段と、
前記活性状態判断手段により前記排気ガス浄化手段が不活性状態であると判断されたときに、前記補助エンジンを始動する補助エンジン始動手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１２】
前記排気ガス浄化手段の排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記排気浄化触媒の温度が所定値以上であるときに前記補助エンジンを停止する補助エンジン停止手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１３】
前記排気ガス浄化手段はＮＯｘ吸蔵型触媒であり、
前記ＮＯｘ吸蔵型触媒により吸蔵されるＮＯｘ量が所定量以上となったときに、前記補助エンジンに吸入される混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチとなるように制御する空燃比リッチ化手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１４】
前記主エンジンの吸気バルブ位置を検出する第１バルブ位置検出手段と、
前記主エンジンの排気バルブ位置を検出する第２バルブ位置検出手段と、
前記補助エンジンの吸気バルブ位置を検出する第３バルブ位置検出手段と、
前記補助エンジンの排気バルブ位置を検出する第４バルブ位置検出手段と、
前記第１及び第２バルブ位置検出手段からの出力値に基づいて、前記主エンジンの吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態にあると判断されたときには、前記主エンジンの駆動を停止することを禁止し、前記第３及び第４バルブ位置検出手段からの出力値に基づいて、前記補助エンジンの吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態にあると判断されたときには、前記補助エンジンの駆動を停止することを禁止するエンジン停止制御手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１５】
前記主エンジンに吸入される吸入空気量を検出する第１吸入空気量検出手段と、
前記補助エンジンに吸入される吸入空気量を検出する第２吸入空気量検出手段と、
前記第１吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に応じて、前記主エンジンに噴射する燃料噴射量を制御し、前記第２吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に応じて、前記補助エンジンに噴射する燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のエンジンを備えた車両における排気ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下記特許文献１には、２基のエンジンを搭載し、走行状況に応じてエンジンの一方または双方を使用して走行するようにした車両が記載されている。この車両によれば、第１エンジンの排気は、このエンジンから後方へ延出された排気マニホールドを通じてターボチャージャーのタービンに供給される。次に、排気は排気浄化触媒を収容したケースに排気管を通じて供給されて浄化される。さらに、排気は排気浄化触媒の下流に設けられた排気管を通じてサイレンサに入り、排気音を低減された後、外部に放出される。また、第２エンジンの排気は、このエンジンから後方へ延出された排気マニホールドを通じて排気浄化触媒の下流に設けられた排気管に供給され、第１エンジンの排気に合流するようにされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−９３８５５号公報（第３−４頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記車両では、第２エンジンから排出された排気は排気浄化触媒の下流で第１エンジンの排気と合流されて外部に排出されるため、第２エンジンから排出された排気ガス中の有害ガス成分が浄化されずに外部に排出されるという問題を有する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、補助エンジンの排気ガス中の有害ガス成分を浄化することができ、排気エミッションの悪化を抑制することのできる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る排気ガス浄化装置は、車両走行用の主エンジンと、主エンジンよりも小排気量の補助エンジンとを備えた車両において、補助エンジンから排出された排気ガスを浄化する排気ガス浄化手段を備え、排気ガス浄化手段は、主エンジンから排出される排気熱により暖機されることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る排気ガス浄化装置によれば、補助エンジンから排出された排気ガスを浄化する排気ガス浄化手段が主エンジンから排出される排気熱により暖機されるので、補助エンジンの動作頻度が低い場合であっても排気ガス浄化手段を活性状態に保つことができる。よって、補助エンジンの排気ガスを浄化することが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置では、補助エンジンが、車両用補機を駆動することが好適である。この場合、補助エンジンにより車両用補機が駆動されるので、主エンジンの運転状態に影響されること無く、車両用補機を効率の良い運転域で駆動することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、車両走行用の主エンジンと、主エンジンよりも小排気量の補助エンジンとを備えた車両において、主エンジンから排出される排気ガスと補助エンジンから排出される排気ガスとを集合する集合部を有する排気通路と、排気通路に設けられた集合部により集合された排気ガスを浄化する排気ガス浄化手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この場合、主エンジンから排出される排気ガスと補助エンジンから排出される排気ガスとが排気通路に設けられた集合部で集合されて排気ガス浄化手段により浄化される。よって、一つの排気ガス浄化手段で主エンジン及び補助エンジンの排気ガスを浄化することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置では、補助エンジンが、車両用補機を駆動することが好適である。この場合、補助エンジンにより車両用補機が駆動されるので、主エンジンの運転状態に影響されること無く、車両用補機を効率の良い運転域で駆動することが可能となる。
【００１２】
本発明に係る排気ガス浄化装置は、主エンジンと集合部との間に、主エンジンから排出された排気ガスを浄化する主エンジン排気ガス浄化手段をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
このような構成とした場合、集合部の上流に配置された主エンジン排気ガス浄化手段により主エンジンの排気ガスが浄化されるので、集合部下流に設けられる排気ガス浄化手段で浄化すべき排気ガスの量が減少する。よって、排気ガス浄化手段を小型化することができる。
【００１４】
本発明に係る排気ガス浄化装置は、主エンジン排気ガス浄化手段と集合部との間に、主エンジンから排出された排気ガスの空燃比を検出する主エンジン空燃比検出手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
この場合、主エンジン空燃比検出手段が集合部の上流に配置されているため、補助エンジンの排気ガスによる影響を受けることなく主エンジンの排気ガスの空燃比を検出することができる。よって、主エンジンの空燃比を正確に検出することが可能となる。
【００１６】
本発明に係る排気ガス浄化装置では、排気通路が主エンジン空燃比検出手段と集合部との間で複数の通路に分岐され、これら複数の通路のうち少なくとも一つの通路が集合部に接続されていることが好ましい。
【００１７】
このような構成とすれば、主エンジンから排気ガス浄化手段に流入する排気ガスの量が減少する。そのため、主エンジンから排出された低温の排気ガスによる排気ガス浄化手段の温度低下が抑制されるので、補助エンジンから排出された排気ガスの浄化率の低下を抑制することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、主エンジンと集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第１空燃比検出手段と、排気ガス浄化手段の下流に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第２空燃比検出手段と、第１空燃比検出手段により検出された空燃比及び第２空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて主エンジン及び補助エンジンそれぞれに吸入される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段とをさらに備えることが好適である。
【００１９】
この場合、主エンジンと集合部との間に配置された第１空燃比検出手段により検出された空燃比、及び、排気ガス浄化手段の下流に配置された第２空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて、主エンジン及び補助エンジンそれぞれに吸入される混合気の空燃比が制御される。よって、補助エンジンの空燃比を直接的に検出することなく補助エンジンの空燃比を制御することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、主エンジンと集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第３空燃比検出手段と、補助エンジンと集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第４空燃比検出手段と、第３空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて主エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御し、第４空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて補助エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段とをさらに備えることが好適である。
【００２１】
この場合、第３空燃比検出手段が主エンジンと集合部との間に配置され、第４空燃比検出手段が補助エンジンと集合部との間に配置されているため、第３空燃比検出手段が主エンジンの排気ガスの空燃比を、第４空燃比検出手段が補助エンジンの排気ガスの空燃比を、それぞれお互いに影響されること無く検出することができる。よって、主エンジン及び補助エンジンそれぞれの空燃比を高精度に制御することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、主エンジンと集合部との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第５空燃比検出手段と、集合部と排気ガス浄化手段との間に配置され、排気ガスの空燃比を検出する第６空燃比検出手段と、第５空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて主エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御し、第６空燃比検出手段により検出された空燃比に基づいて補助エンジンに吸入される混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段とをさらに備えることが好適である。
【００２３】
この場合、第５空燃比検出手段が主エンジンと集合部との間に配置され、第６空燃比検出手段が集合部と排気ガス浄化手段との間に配置されているため、補助エンジンの排気ガスにより第６空燃比検出手段を早期に活性化することができる。よって、早期に空燃比制御を開始することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、排気ガス浄化手段の活性状態を判断する活性状態判断手段と、活性状態判断手段により排気ガス浄化手段が不活性状態であると判断されたときに、補助エンジンを始動する補助エンジン始動手段とをさらに備えることが好適である。
【００２５】
この場合、排気ガス浄化手段が不活性状態であると判断されたときに補助エンジンが始動されるため、補助エンジンの排気ガスにより排気ガス浄化手段を昇温して活性化することが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、排気ガス浄化手段の排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段と、排気浄化触媒の温度が所定値以上であるときに補助エンジンを停止する補助エンジン停止手段とをさらに備えることが好適である。
【００２７】
この場合、排気浄化触媒の温度が所定値以上であるときに補助エンジンが燃料カットなどにより停止されるため、補助エンジンに吸入された空気は、排気浄化触媒に圧送される。この圧送される空気により排気浄化触媒が冷却されるため、排気浄化触媒が過熱状態になることを防止することができ、排気浄化触媒の浄化能力の劣化を防止することが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置では、排気ガス浄化手段がＮＯｘ吸蔵型触媒であり、ＮＯｘ吸蔵型触媒により吸蔵されるＮＯｘ量が所定量以上となったときに、補助エンジンに吸入される混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチとなるように制御する空燃比リッチ化手段をさらに備えることが好適である。
【００２９】
この場合、ＮＯｘ吸蔵型触媒により吸蔵されるＮＯｘ量が所定量以上となったときに、車両の駆動に関係しない補助エンジンの空燃比をリッチ化することによりリーンＮＯｘ吸蔵型触媒の還元処理を行うことができるので、ドライバビリティを損なうこと無く排気エミッションを低減することが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、主エンジンの吸気バルブ位置を検出する第１バルブ位置検出手段と、主エンジンの排気バルブ位置を検出する第２バルブ位置検出手段と、補助エンジンの吸気バルブ位置を検出する第３バルブ位置検出手段と、補助エンジンの排気バルブ位置を検出する第４バルブ位置検出手段と、第１及び第２バルブ位置検出手段からの出力値に基づいて、主エンジンの吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態にあると判断されたときには、主エンジンの駆動を停止することを禁止し、第３及び第４バルブ位置検出手段からの出力値に基づいて、補助エンジンの吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態にあると判断されたときには、補助エンジンの駆動を停止することを禁止するエンジン停止制御手段とをさらに備えることが好適である。
【００３１】
この場合、主エンジンの吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態にあると判断されたときには、主エンジンの駆動を停止することが禁止され、補助エンジンの吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態にあると判断されたときには、補助エンジンの駆動を停止することが禁止される。よって、停止しているエンジンの吸気管に稼動中のエンジンの排気ガスが逆流することを防止することができ、停止中のエンジンが再始動されるときの燃焼変動を抑制することが可能となる。
【００３２】
また、本発明に係る排気ガス浄化装置は、主エンジンに吸入される吸入空気量を検出する第１吸入空気量検出手段と、補助エンジンに吸入される吸入空気量を検出する第２吸入空気量検出手段と、第１吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に応じて、主エンジンに噴射する燃料噴射量を制御し、第２吸入空気量検出手段により検出された吸入空気量に応じて、補助エンジンに噴射する燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とをさらに備えることが好適である。
【００３３】
この場合、主エンジン及び補助エンジンに吸入される吸入空気量がそれぞれ個別に検出されるため、吸入空気量を高精度に検出することができる。また、この検出された吸入空気量に応じて主エンジン及び補助エンジンに噴射する燃料噴射量が制御されため、主エンジン及び補助エンジンの空燃比を高精度に制御することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３５】
（第１実施形態）
まず、図１を用いて、第１実施形態に係る排気ガス浄化装置１Ａの全体構成について説明する。
【００３６】
排気ガス浄化装置１Ａは、車両走行用のメインエンジン（主エンジン）５と、メインエンジン５よりも小排気量の補機駆動用のサブエンジン（補助エンジン）６とを備えている。
【００３７】
また、排気ガス浄化装置１Ａは、メインエンジン５及びサブエンジン６から排出される排気ガスを浄化する排気浄化触媒４と、排気浄化触媒４の上流側及び下流側に取り付けられた空燃比センサ４５ａ，４５ｂと、空燃比センサ４５ａ，４５ｂの出力値に基づいてメインエンジン５及びサブエンジン６の空燃比を制御する電子制御装置９とを備えている。
【００３８】
メインエンジン５には、トランスミッション１０が連結されていて、メインエンジン５とトランスミッション１０との連結部分にはメインスタータ２０が配設されている。また、メインエンジン５のクランク軸（駆動軸）５ａには、メインエンジン５の駆動力の伝達を断続する電磁クラッチ３０が設けられている。そして、メインエンジン５から出力された駆動力は電磁クラッチ３０を介してメインクランクプーリー５ｂに伝達される。
【００３９】
サブエンジン６は、排気量が、例えば１００〜１５０ｃｃのガソリンエンジンであり、例えば、ロングストローク化や膨張比を大きくすること等により熱効率を向上させている。サブエンジン６には、図示しないギヤを介してサブスタータ２２が取り付けられている。また、サブエンジン６のクランク軸（駆動軸）６ｂには、ワンウェイクラッチ６０を介して、サブエンジン６の駆動力を増幅するプラネタリギヤユニット７が接続されている。
【００４０】
このワンウェイクラッチ６０によれば、サブエンジン６から出力された駆動力はプラネタリギヤユニット７に伝達されるが、ベルトＢ１及びプラネタリギヤユニット７を介して伝達されるメインエンジン５の駆動力は遮断される。
【００４１】
プラネタリギヤユニット７は、サンギヤ７ａと、このサンギヤ７ａの周囲に配置されたプラネタリギヤ７ｂと、このプラネタリギヤ７ｂのさらに外周に配置されたリングギヤ７ｃと、プラネタリギヤ７ｂを保持するプラネタリキャリア７ｄとからなる。
【００４２】
クランク軸６ｂは、サンギヤ７ａに接続されており、サンギヤ７ａに入力されたサブエンジン６の駆動力は、プラネタリギヤユニット７のギヤ比（減速比）に応じて増幅され、プラネタリキャリア７ｄから出力される。
【００４３】
ここで、プラネタリギヤユニット７のギヤ比は、サンギヤ７ａの歯数をＺｓ、リングギヤ７ｃの歯数をＺｉとすると、次式で表される。
【００４４】
【数１】
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本実施形態ではギヤ比を６とした。従って、このプラネタリギヤユニット７により、サブエンジン６の駆動力は６倍に増幅され、回転数は１／６倍に減速される。このギヤ比は、サブエンジン６の駆動力及びメインエンジン５の最大起動トルク等に基づいて定められる。
【００４５】
プラネタリキャリア７ｄから出力された駆動力は、サブクランクプーリー６ｃに伝達される。本実施形態において、サブクランクプーリー６ｃには、大径プーリー６ｄと大径プーリー６ｄより直径の小さい小径プーリー６ｅとを備えたダブルプーリーを用いた。
【００４６】
小径プーリー６ｅとメインクランクプーリー５ｂとにはベルトＢ１が掛けられており、ベルトＢ１により小径プーリー６ｅとメインクランクプーリー５ｂとの間で駆動力の伝達が行われる。
【００４７】
本実施形態において、小径プーリー６ｅとメインクランクプーリー５ｂとのプーリー比は２．５に設定されている。ただし、このプーリー比は２．５に限られるものではない。このようにプーリー比を設定することにより、メインエンジン５に伝達される駆動力をさらに増幅（２．５倍）することができる。
【００４８】
ここで、メインクランクプーリー５ｂと小径プーリー６ｅとのプーリー比及びプラネタリギヤユニット７の組合せにより、サブエンジン６の駆動力は１５倍に増幅されると共に、回転数は１／１５倍に減速される。
【００４９】
ウォーターポンプ、オルタネータ、パワーステアリングポンプ、エアコンコンプレッサなどの補機（車両用補機）８に取り付けられたプーリー８ａにはベルトＢ２が掛けられており、大径プーリー６ｄが回転されることにより補機８に取り付けられたプーリー８ａが回転され、補機８が駆動される。
【００５０】
メインエンジン５では、エアクリーナ２００から吸入された空気が、インテークパイプ２２０に設けられた電子制御スロットルバルブ２３０により絞られ、インテークマニホールド２４０内を通り、メインエンジン５に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナ２００から吸入された空気の量は、エアクリーナ２００と電子制御スロットルバルブ２３０との間に配置されたエアフローメータ２１０により検出される。即ち、エアフローメータ２１０は、第１吸入空気量検出手段として機能する。なお、本実施形態では、エアフローメータ２１０としてホットワイヤー型のものが用いられている。
【００５１】
インテークマニホールド２４０には、燃料を噴射するインジェクタ２４４が設けられており、各インジェクタ２４４には加圧された燃料が導かれている。そして、各気筒では、吸入空気と燃料との混合気が燃焼し、その燃焼後の排気ガスはエキゾーストマニホールド２５０へ排出される。
【００５２】
エキゾーストマニホールド２５０にはエキゾーストパイプ２６０が接続されている。エキゾーストパイプ２６０の下流には排気浄化触媒４が配設されており、この排気浄化触媒４には触媒の温度を検出する触媒温度センサ５１が取り付けられている。即ち、触媒温度センサ５１は、温度検出手段として機能する。
【００５３】
排気浄化触媒４は三元触媒であり、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元を同時に行い、排気ガス中の有害ガス成分を無害な二酸化炭素（ＣＯ２）、水蒸気（Ｈ２Ｏ）及び窒素（Ｎ２）に清浄化するものである。即ち、排気浄化触媒２６０は、排気ガス浄化手段として機能する。
【００５４】
排気浄化触媒４は、特定の活性温度以上にならないと機能せず、排気浄化触媒４の温度が低いときには有害成分を充分に浄化できない。
【００５５】
サブエンジン６では、エアクリーナ２０２から吸入された吸入空気が、インテークパイプ２２２に設けられた電子制御スロットルバルブ２３２により絞られてサブエンジン６に形成された気筒に吸入される。ここで、エアクリーナ２０２から吸入された空気の量は、エアクリーナ２０２と電子制御スロットルバルブ２３２との間に配置されたエアフローメータ２１２により検出される。即ち、エアフローメータ２１２は、第２吸入空気量検出手段として機能する。なお、本実施形態ではエアフローメータ２１２としてホットワイヤー型のものが用いられている。
【００５６】
インテークパイプ２２２には、燃料を噴射するインジェクタ２４６が設けられており、インジェクタ２４６には加圧された燃料が導かれる。そして、気筒内では、吸入空気と燃料との混合気が燃焼し、その燃焼後の排気ガスはエキゾーストパイプ２６２へ排気される。
【００５７】
エキゾーストパイプ２６２は、排気浄化触媒４の上流に設けられている集合部２６４においてメインエンジン５のエキゾーストパイプ２６０と集合されている。これにより、エキゾーストパイプ２６２に排出されたサブエンジン６の排気ガスは、メインエンジン５の排気ガスと集合され、排気浄化触媒４により浄化される。
【００５８】
電子制御装置９は、メインエンジン５の運転を制御するメインエンジン用電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）４０及びサブエンジン６の運転を制御するサブエンジン用電子制御ユニット（以下、サブＥＣＵという）５０を備えている。
【００５９】
メインＥＣＵ４０には、メインエンジン５のクランク位置を検出するクランクポジションセンサ４１、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４２、メインエンジン５に吸入される空気の温度を検出する吸入空気温度センサ４３、冷却水温度を検出する水温センサ４４、メインエンジン５に吸入される空気量を検出するエアフローメータ２１０及び吸入される空気の圧力を検出する吸気圧センサ４５などが接続されている。また、エンジンＥＣＵ４０は、電磁クラッチ３０を解放・係合するドライバ及びインジェクタ２４４を駆動するドライバなどを備えている。
【００６０】
ここで、クランクポジションセンサ４１により検出されたメインエンジン５のクランク位置に基づいて、メインエンジン５の吸気バルブ及び排気バルブそれぞれのバルブ位置が求められる。即ち、クランクポジションセンサ４１は、第１、第２バルブ位置検出手段としても機能する。
【００６１】
メインＥＣＵ４０は、その内部に演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び図示しない１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。
【００６２】
ＥＣＵ４０の内部には、インジェクタ２４４によって噴射される燃料噴射量を制御することにより混合気の空燃比を制御する空燃比制御部４０ａが構築されており、ＥＣＵ４０は、メインエンジン５の燃料噴射量制御手段及び空燃比制御手段として機能する。
【００６３】
また、ＥＣＵ４０の内部には、点火プラグにより混合気に点火を行う点火時期を算出する点火時期算出部４０ｂ、電磁クラッチ３０の解放・係合を制御する電磁クラッチ制御部４０ｃ、補機８の負荷を増減する負荷制御部４０ｄ及びメインエンジン５又はサブエンジン６が停止することを禁止するエンジン停止制御部４０ｅなどが構築されている。即ち、ＥＣＵ４０は、点火時期算出手段、電磁クラッチ制御手段、負荷制御手段及びエンジン停止制御手段として機能する。
【００６４】
サブＥＣＵ５０には、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、排気浄化触媒２６０の温度を検出する触媒温度センサ（温度検出手段）５１、サブエンジン６のクランク位置を検出するクランクポジションセンサ５２及びサブエンジン６に吸入される空気量を検出するエアフローメータ２１２などが接続されている。
【００６５】
ここで、クランクポジションセンサ５２により検出されたサブエンジン６のクランク位置に基づいて、サブエンジン６の吸気バルブ及び排気バルブそれぞれのバルブ位置が求められる。即ち、クランクポジションセンサ５２は、第３、第４バルブ位置検出手段として機能する。
【００６６】
サブＥＣＵ５０は、メインＥＣＵ４０と同様に、マイクロプロセッサ等により構成されている。
【００６７】
サブＥＣＵ５０の内部には、触媒温度センサ５１からの出力値等に基づいてサブエンジン６を停止あるいは再始動させるサブエンジン始動部５０ａなどが構築されており、サブＥＣＵ５０は、補助エンジン停止手段及び補助エンジン始動手段として機能する。また、サブＥＣＵ５０は、各種センサからの出力値に基づいて、燃料噴射量や点火時期などの最適値を算出し、算出した値に基づいて、サブエンジン６の運転を制御する。即ち、サブＥＣＵ５０は、サブエンジン６の燃料噴射量制御手段及び空燃比制御手段として機能する。
【００６８】
なお、メインＥＣＵ４０とサブＥＣＵ５０とは通信回線４８で接続されており、相互にデータの交換が可能となるように構成されている。
【００６９】
次に、図２を参照しながらメインエンジン５における空燃比フィードバック制御について簡単に説明する。サブエンジン６での空燃比フィードバック制御は、メインエンジン５における制御と同一又は同等であるので説明を省略する。
【００７０】
空燃比フィードバック制御は、排気エミッションを低減させるために、混合気の空燃比が理論空燃比になるように制御するものである。この空燃比フィードバック制御は、メインＥＣＵ４０に接続された各種サンサ類からの検出結果に基づいて、メインＥＣＵ４０内のＲＯＭに内蔵されたプログラムによって実行される。
【００７１】
本実施形態の空燃比センサ４５ａ，４５ｂは、Ｏ２センサである（以下、空燃比センサ４５ａをＯ２センサ４５ａと、空燃比センサ４５ｂをＯ２センサ４５ｂという）。Ｏ２センサ４５ａはメインエンジン５と集合部２６４との間に取り付けられており、Ｏ２センサ４５ｂは排気浄化触媒４の下流側に取り付けられている。Ｏ２センサ４５ａ及び４５ｂは、排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力が変化するという特性を有しており、Ｏ２センサ４５ａ及び４５ｂの出力から、メインエンジン５で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン・オフ的に検出することができる。なお、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂの代わりに、メインエンジン５で燃焼された混合気の空燃比をリニアに検出することのできる全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）を用いてもよい。
【００７２】
上述した各種センサ類からの出力を基に、メインＥＣＵ４０は、以下に説明する空燃比フィードバック制御や他の補正制御を行って最終的に燃料噴射量ＴＡＵを決定し、インジェクタ２４４から決定された燃料噴射量ＴＡＵの燃料を噴射させる。
【００７３】
メインエンジン５を運転する際の燃料噴射量ＴＡＵは、次のように決定される。
【００７４】
ＴＡＵ＝α×ＴＡＵＰ×ＥＦＴＯＴＡＬ＋β  ・・・（１）
ここで、ＴＡＵＰは吸入空気量及びエンジン回転数から決定される基本燃料噴射量であり、この基本燃料噴射量ＴＡＵＰを機関運転状態に応じて補正することにより、最終的な燃料噴射量ＴＡＵを決定する。なお、基本燃料噴射量ＴＡＵＰは、吸気圧とエンジン回転数から求める場合や、アクセル開度とエンジン回転数とから求める場合も考えられる。
【００７５】
また、ＥＦＴＯＴＡＬは、空燃比反映トータル値である。空燃比反映トータル値ＥＦＴＯＴＡＬは、例えば、吸気温度による吸気温度補正値などの空燃比を目標空燃比とするために基本燃料噴射量ＴＡＵを補正する成分であり、この値を用いて空燃比フィードバック制御を行う。α及びβは、始動直後の暖機増量補正値や加速時の加速増量補正値などの他の補正成分である。このＥＦＴＯＴＡＬは、例えば、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦと空燃比学習値ＫＧとの和で表される。即ち、この場合、上記（１）式は次のように表される。
【００７６】
ＴＡＵ＝α×ＴＡＵＰ×（ＦＡＦ＋ＫＧ）＋β  ・・・（２）
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦは、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂによって排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出して、この空燃比が目標空燃比になるようにフィードバック補正するためのものである。例えば、空燃比を理論空燃比とする際には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂによって検出された空燃比が理論空燃比よりもリッチである間は空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられ、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂによって検出された空燃比がリッチからリーンに変わったときには応答性向上を考慮して燃料噴射量を増量する値がスキップ的に与えられる。
【００７７】
逆に、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂによって検出された空燃比が理論空燃比よりもリーンである間は空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられ、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂによって検出された空燃比がリーンからリッチに変わったときには応答性向上を考慮して燃料噴射量を減量する値がスキップ的に与えられる。このようにして、空燃比を常に理論空燃比に維持すべく、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが生成される。
【００７８】
なお、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂの検出遅れを考慮して、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに図２（ｃ）に示されるような遅れ時間ＤＴ１、ＤＴ２を設定する場合もある。
【００７９】
一方、空燃比学習値ＫＧは、インジェクタ２４４やＯ２センサ４５ａ，４５ｂなどの機関の個体差や経時変化を反映させるための補正値である。空燃比学習値ＫＧは、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを平均化処理した空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦＡＶから生成される。
【００８０】
空燃比フィードバック補正平均値ＦＡＦＡＶがリーン寄りの値をとる場合には、燃料噴射量ＴＡＵを増加させるべく、空燃比学習値ＫＧは増加される。これとは反対に、空燃比フィードバック補正平均値ＦＡＦＡＶがリッチ寄りの値をとる場合には、燃料噴射量ＴＡＵを減少させるべく、空燃比学習値ＫＧは減少される。
【００８１】
なお、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを用いて空燃比フィードバック制御を行っていれば、このような空燃比学習値ＫＧを用いなくても、Ｏ２センサ４５ａ，４５ｂの出力に基づく空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦによって空燃比は最終的には理論空燃比に補正される。しかし、機関の個体差や経時変化を反映させてより精度の高い制御を行うため、また、より早期に空燃比を理論空燃比とするために、オープンループ制御中のみならずフィードバック制御中も空燃比学習値ＫＧが反映される。なお、この空燃比学習値ＫＧは、学習後にメインＥＣＵ４０内のバックアップＲＡＭ内に記憶され、必要時に読み出される。
【００８２】
上述した空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦや空燃比学習値ＫＧなどは、メインＥＣＵ４０内のＲＯＭに格納されたプログラムによって演算・更新される。メインＥＣＵ４０において演算された空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦや空燃比学習値ＫＧなどに基づいて、燃料噴射量ＴＡＵが決定され、燃料が噴射される。
【００８３】
次に、図３を用いて、排気ガス浄化装置１Ａの動作について説明する。図３は、排気ガス浄化装置１Ａにおける空燃比フィードバック制御を示すフローチャートである。
【００８４】
ステップＳ１００では、メインエンジン５に吸入される吸入空気量がエアフローメータ２１０からメインＥＣＵ４０に読み込まれ、サブエンジン６に吸入される吸入空気量がエアフローメータ２１２からサブＥＣＵ５０に読み込まれる。
【００８５】
ステップＳ１０２では、ステップＳ１００で読み込まれたメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれに吸入される吸入空気量に基づいて、上記（２）式によりメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれの燃料噴射量ＴＡＵが算出される。
【００８６】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で算出されたメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれの燃料噴射量ＴＡＵに応じた時間の間インジェクタ２４４及びインジェクタ２４６が開弁され、メインエンジン５及びサブエンジン６において燃料噴射が行われる。そして、吸入された空気と噴射された燃料とが混合されて各エンジンに形成された気筒に吸入され、気筒内で燃焼される。その燃焼後の排気ガスはエキゾーストパイプ２６０，２６２へ排気される。
【００８７】
ステップＳ１０６では、排気浄化触媒４の上流側に取り付けられたＯ２センサ４５ａ及び排気浄化触媒４の下流側に取り付けられたＯ２センサ４５ｂそれぞれから、排気ガス中の酸素濃度に基づく混合気の空燃比に応じた出力信号が読み込まれる。
【００８８】
ステップＳ１０８では、触媒上流に取り付けられたＯ２センサ４５ａの出力がリッチか否かについての判断が行われる。ここで、Ｏ２センサ４５ａの出力がリッチではないと判断されたときにはステップＳ１１０に処理が進む。一方、Ｏ２センサ４５ａの出力がリッチであると判断されたときにはステップＳ１１８に処理が移行する。
【００８９】
ステップＳ１１０では、触媒下流に取り付けられたＯ２センサ４５ｂの出力信号に基づいて算出された空燃比学習値ＫＧが、リッチ側にずれているか否かが判断される。ここで、ステップＳ１１０が否定されたときには、ステップＳ１１２でサブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。一方、ステップＳ１１０が肯定されたときには、ステップＳ１１４に処理が進む。
【００９０】
ステップＳ１１４では、サブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられる。
【００９１】
次に、ステップＳ１１６では、メインエンジン５の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。
【００９２】
上記ステップＳ１０８が肯定されたときには、ステップＳ１１８で、触媒下流に取り付けられたＯ２センサ４５ｂの出力信号に基づいて算出された空燃比学習値ＫＧが、リーン側にずれているか否かが判断される。ここで、ステップＳ１１８が否定されたときには、ステップＳ１２４でサブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。一方、ステップＳ１１８が肯定されたときには、ステップＳ１２０に処理が進む。
【００９３】
ステップＳ１２０では、サブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられる。
【００９４】
次に、ステップＳ１２２では、メインエンジン５の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。
【００９５】
本実施形態の構成によれば、排気浄化触媒４の上流側及び下流側にＯ２センサ４５ａ，４５ｂを取り付け、メインエンジン５及びサブエンジン６の空燃比フィードバック制御をおこなうことにより、メインエンジン５及びサブエンジン６の空燃比を適切に制御することができるので、排気エミッションを低減することが可能となる。
【００９６】
（第２実施形態）
次に、図４を用いて、第２実施形態に係る排気ガス浄化装置１Ｂの全体構成について説明する。なお、図４において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００９７】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、メインエンジン５と集合部２６４との間に取り付けられているＯ２センサ４５ａと、排気浄化触媒４の下流側に取り付けられているＯ２センサ４５ｂとに加えて、サブエンジン６と集合部２６４との間にＯ２センサ４５ｃがさらに取り付けられている点である。
【００９８】
次に、図５を用いて排気ガス浄化装置１Ｂにおける空燃比フィードバック制御について説明する。
【００９９】
ステップＳ２００では、メインエンジン５に吸入される吸入空気量がエアフローメータ２１０からメインＥＣＵ４０に読み込まれ、サブエンジン６に吸入される吸入空気量がエアフローメータ２１２からサブＥＣＵ５０に読み込まれる。
【０１００】
ステップＳ２０２では、ステップＳ２００で読み込まれたメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれに吸入される吸入空気量に基づいて、上記（２）式によりメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれの燃料噴射量ＴＡＵが算出される。
【０１０１】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０２で算出されたメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれの燃料噴射量ＴＡＵに応じた時間の間インジェクタ２４４及びインジェクタ２４６が開弁され、メインエンジン５及びサブエンジン６において燃料噴射が行われる。そして、吸入された空気と噴射された燃料とが混合されて各エンジンに形成された気筒に吸入され、気筒内で燃焼される。その燃焼後の排気ガスはエキゾーストパイプ２６０，２６２へ排気される。
【０１０２】
ステップＳ２０６では、エキゾーストパイプ２６０に取り付けられたＯ２センサ４５ａ、エキゾーストパイプ２６２に取り付けられたＯ２センサ４５ｃ及び排気浄化触媒４の下流に取り付けられたＯ２センサ４５ｂそれぞれから、排気ガス中の酸素濃度に基づく混合気の空燃比に応じた出力信号が読み込まれる。
【０１０３】
ステップＳ２０８では、エキゾーストパイプ２６０に取り付けられたＯ２センサ４５ａの出力がリッチか否かについての判断が行われる。ここで、Ｏ２センサ４５ａの出力がリッチではないと判断されたときにはステップＳ２１０に処理が進む。一方、Ｏ２センサ４５ａの出力がリッチであると判断されたときにはステップＳ２１８に処理が移行する。
【０１０４】
ステップＳ２１０では、エキゾーストパイプ２６２に取り付けられたＯ２センサ４５ｃの出力がリッチか否かについての判断が行われる。ここで、ステップＳ２１０が否定されたときには、ステップＳ２１２でサブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられ、その後、ステップＳ２２６に処理が移行する。一方、ステップＳ２１０が肯定されたときには、ステップＳ２１４に処理が進む。
【０１０５】
ステップＳ２１４では、サブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられる。
【０１０６】
次に、ステップＳ２１６では、メインエンジン５の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられ、その後、ステップＳ２２６に処理が移行する。
【０１０７】
上記ステップＳ２０８が肯定されたときには、ステップＳ２１８で、エキゾーストパイプ２６２に取り付けられたＯ２センサ４５ｃの出力がリーンか否かについての判断が行われる。ここで、ステップＳ２１８が否定されたときには、ステップＳ２２４でサブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられ、その後、ステップＳ２２６に処理が移行する。一方、ステップＳ２１８が肯定されたときには、ステップＳ２２０に処理が進む。
【０１０８】
ステップＳ２２０では、サブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられる。
【０１０９】
次に、ステップＳ２２２では、メインエンジン５の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられ、その後、ステップＳ２２６に処理が移行する。
【０１１０】
ステップＳ２２６では、触媒下流に取り付けられたＯ２センサ４５ｂの出力信号に基づいて空燃比学習値ＫＧが求められる。
【０１１１】
次に、ステップＳ２２８では、ステップＳ２２６で求められた空燃比学習値ＫＧが、リーン側にずれているか否かが判断される。ここで、ステップＳ２２８が否定されたときには、ステップＳ２３０で、サブエンジン６の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦのリーンスキップ量が増大され、その後、処理から抜ける。一方、ステップＳ２２８が肯定されたときには、ステップＳ２３２に処理が移行する。
【０１１２】
ステップＳ２３２では、サブエンジン６の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦのリッチスキップ量が増大され、その後、処理から抜ける。
【０１１３】
本実施形態の構成によれば、Ｏ２センサ４５ａがメインエンジン５の混合気の空燃比を、Ｏ２センサ４５ｃがサブエンジン６の混合気の空燃比を、それぞれお互いに影響されること無く検出することができる。よって、メインエンジン５及びサブエンジン６それぞれの空燃比を高精度に制御することが可能となる。
【０１１４】
（第３実施形態）
次に、図６を用いて、第３実施形態に係る排気ガス浄化装置１Ｃの全体構成について説明する。なお、図６において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【０１１５】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、排気浄化触媒４の下流側に取り付けられているＯ２センサ４５ｂに代えて、集合部２６４と排気浄化触媒４との間にＯ２センサ４５ｄが取り付けられている点である。
【０１１６】
次に、図７を用いて排気ガス浄化装置１Ｃにおける空燃比フィードバック制御について説明する。
【０１１７】
ステップＳ３００では、メインエンジン５に吸入される吸入空気量がエアフローメータ２１０からメインＥＣＵ４０に読み込まれ、サブエンジン６に吸入される吸入空気量がエアフローメータ２１２からサブＥＣＵ５０に読み込まれる。
【０１１８】
ステップＳ３０２では、ステップＳ３００で読み込まれたメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれに吸入される吸入空気量に基づいて、上記（２）式によりメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれの燃料噴射量ＴＡＵが算出される。
【０１１９】
ステップＳ３０４では、ステップＳ３０２で算出されたメインエンジン５及びサブエンジン６それぞれの燃料噴射量ＴＡＵに応じた時間の間インジェクタ２４４及びインジェクタ２４６が開弁され、メインエンジン５及びサブエンジン６において燃料噴射が行われる。そして、吸入された空気と噴射された燃料とが混合されて各エンジンに形成された気筒に吸入され、気筒内で燃焼される。その燃焼後の排気ガスはエキゾーストパイプ２６０，２６２へ排気される。
【０１２０】
ステップＳ３０６では、集合部２６４の上流側に取り付けられたＯ２センサ４５ａ及び集合部２６４の下流側に取り付けられたＯ２センサ４５ｄそれぞれから、排気ガス中の酸素濃度に基づく混合気の空燃比に応じた出力信号が読み込まれる。
【０１２１】
ステップＳ３０８では、集合部２６４上流に取り付けられたＯ２センサ４５ａの出力がリッチか否かについての判断が行われる。ここで、Ｏ２センサ４５ａの出力がリッチではないと判断されたときにはステップＳ３１０に処理が進む。一方、Ｏ２センサ４５ａの出力がリッチであると判断されたときにはステップＳ３１８に処理が移行する。
【０１２２】
ステップＳ３１０では、集合部２６４下流に取り付けられたＯ２センサ４５ｄの出力がリッチか否かについての判断が行われる。ここで、ステップＳ３１０が否定されたときには、ステップＳ３１２でサブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。一方、ステップＳ３１０が肯定されたときには、ステップＳ３１４に処理が進む。
【０１２３】
ステップＳ３１４では、サブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられる。
【０１２４】
次に、ステップＳ３１６では、メインエンジン５の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。
【０１２５】
上記ステップＳ３０８が肯定されたときには、ステップＳ３１８で、集合部２６４下流に取り付けられたＯ２センサ４５ｄの出力がリーンか否かについての判断が行われる。ここで、ステップＳ３１８が否定されたときには、ステップＳ３２４でサブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。一方、ステップＳ３１８が肯定されたときには、ステップＳ３２０に処理が進む。
【０１２６】
ステップＳ３２０では、サブエンジン６の燃料噴射量ＴＡＵをリッチ側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に増量する値が与えられる。
【０１２７】
次に、ステップＳ３２２では、メインエンジン５の燃料噴射量ＴＡＵをリーン側に制御するために空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに対して燃料噴射量を徐々に減量する値が与えられ、その後、処理から抜ける。
【０１２８】
本実施形態の構成によれば、サブエンジン６の排気ガスによりＯ２センサ４５ｄを早期に活性化することができ、早期に空燃比制御を開始することが可能となる。よって、排気エミッションを低減することが可能となる。
【０１２９】
（第４実施形態）
次に、図８を用いて、第４実施形態に係る排気ガス浄化装置１Ｄの全体構成について説明する。なお、図８において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【０１３０】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、サブエンジン６のクランク軸にワンウェイクラッチ６０が取り付けられていない点である。
【０１３１】
次に、図９を参照して、排気ガス浄化装置１Ｄにおけるサブエンジン６による触媒の活性化処理について説明する。
【０１３２】
ステップＳ４００では、メインエンジン５を再始動させるか否かについての判断が行われる。メインエンジン５の再始動判断は、例えば、アクセルペダルが踏み込まれているか否か等により判断される。
【０１３３】
メインエンジン５を再始動させる必要が無いと判断されたときには、この処理を終了する。一方、メインエンジン５を再始動させる必要があると判断されたときにはステップＳ４０２に処理が進む。
【０１３４】
ステップＳ４０２では、サブエンジン６がサブスタータモータ２２によりクランキングされると共に、サブエンジン６への燃料供給と点火とが開始され、サブエンジン６が始動される。
【０１３５】
ステップＳ４０４では、サブエンジン６の排気ガスを用いて排気浄化触媒４の昇温が行われる。このため、サブエンジン６は、例えば、点火時期を遅角させ、また、空燃比をリーン（例えば、空燃比１６）にして運転される。
【０１３６】
ステップＳ４０６では、メインエンジン５がメインスタータモータ２０によりクランキングされると共に、メインエンジン５への燃料供給と点火とが開始され、メインエンジン５が始動される。
【０１３７】
ステップＳ４０８では、排気浄化触媒４の温度が予め設定された所定の温度（例えば、２５０℃）以上か否かについての判断が行われる。ここで、排気浄化触媒４の温度が所定の温度より低いときには、サブエンジン６の運転状態を変更することなく処理から抜ける。一方、排気浄化触媒４の温度が所定の温度以上のときには、ステップＳ４１０に処理が進む。
【０１３８】
ステップＳ４１０では、サブエンジン６の空燃比が理論空燃比に制御されると共に、点火時期も遅角状態から通常の点火時期に戻される。
【０１３９】
このように、車両の駆動に関係しないサブエンジン６の空燃比をリーン化し、また、点火時期を遅角することにより、ドライバビリティを損なうこと無く排気浄化触媒４を早期に活性化することができる。なお、サブエンジン６の吸入空気量を増加させ、サブエンジン６から排出される排気ガス量を増加させることにより、排気浄化触媒４の昇温を行ってもよい。
【０１４０】
上記処理手順におけるステップＳ４０２及びＳ４０４では、メインエンジン５の停止中にサブエンジン６が稼動される。このとき、メインエンジン５の吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態にあると、メインエンジン５の吸気管に稼動中のサブエンジン６の排気ガスが逆流するため、メインエンジン５の再始動時に燃焼変動が大きくなる。
【０１４１】
この燃焼変動を抑制するため、メインエンジン５の吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態であると判断されたときには、メインエンジン５を停止することが禁止される。このようにすれば、メインエンジン５が停止しているときには、吸気バルブと排気バルブとのいずれか一方又は双方が閉弁されているので、メインエンジン５の吸気管に稼動中のサブエンジン６の排気ガスが逆流することはない。
【０１４２】
サブエンジン６が停止される場合も上記と同様である。
【０１４３】
なお、メインエンジン５、サブエンジン６の吸気バルブと排気バルブとが共に開弁状態であると判断されたときにメインエンジン５、サブエンジン６の停止を禁止する代わりに、メインエンジン５が停止中であってサブエンジン６が稼動中の場合には、電子制御スロットルバルブ２３０を全閉にし、サブエンジン６が停止中であってメインエンジン５が稼動中の場合には、電子制御スロットルバルブ２３２を全閉にすることにより排気ガスの逆流を防止することもできる。
【０１４４】
次に、図１０を参照して、排気ガス浄化装置１Ｄにおける触媒の過熱防止処理について説明する。
【０１４５】
ステップＳ５００では、排気浄化触媒４の温度が予め設定された所定の温度（例えば、６５０℃）以上か否かについて判断が行われる。ここで、排気浄化触媒４の温度が所定の温度より低いときには処理から抜ける。一方、排気浄化触媒４の温度が所定の温度以上のときには、ステップＳ５０２に処理が進む。
【０１４６】
ステップＳ５０２では、メインエンジン５の電磁クラッチ３０が係合される。電磁クラッチ３０が係合されることによりメインエンジン５の動力がベルトＢ１を介してサブエンジン６に伝達され、サブエンジン６がクランキングされる。
【０１４７】
ステップＳ５０４では、サブエンジン６が燃料カットにより停止される。よって、サブエンジン６は、燃料カットされた状態でメインエンジン５の動力によりクランキングされ、吸入された空気をそのままエキゾーストパイプ２６２に圧送するように動作する。そして、このサブエンジン５により圧送された空気により排気浄化触媒４の温度が下げられる。
【０１４８】
ステップＳ５０６では、排気浄化触媒４の温度が予め設定された所定の温度（例えば、５００℃）以下か否かについて判断が行われる。ここで、排気浄化触媒４の温度が所定の温度より高いときには処理から抜ける。一方、排気浄化触媒４の温度が所定の温度以下に低下したときには、ステップＳ５０８に処理が進む。
【０１４９】
ステップＳ５０８では、サブエンジン６への燃料供給と点火とが開始され、サブエンジン６が始動される。
【０１５０】
次に、ステップＳ５１０では、メインエンジン５の電磁クラッチ３０が解放され、メインエンジン５からサブエンジン６への動力の伝達が遮断される。そして触媒の過熱防止処理が終了する。
【０１５１】
このように、排気浄化触媒４が予め定められた所定の温度以上に達したときには、サブエンジン６によって排気浄化触媒４に空気が圧送されることにより排気浄化触媒４の過熱を防止することができる。
【０１５２】
本実施形態において、メインエンジン５としてリーン空燃比で燃料を燃焼させるエンジン（リーンバーンエンジン）を用い、排気浄化触媒４としてリーンＮＯｘ触媒を用いることもできる。このようなリーンＮＯｘ触媒としては、リーン時に排出するＮＯｘを吸蔵し、リッチまたは理論空燃比時に、吸蔵したＮＯｘを還元浄化するリーンＮＯｘ吸蔵型触媒（ＬＮＣ）が使用される。
【０１５３】
しかしながら、リーンＮＯｘ吸蔵型触媒が吸蔵できるＮＯｘ量には限界があるので、リーンバーン運転のみを長時間継続することはできない。そこで、吸蔵されたＮＯｘを放出させるために空燃比を一時的にリッチ化し、リーンＮＯｘ吸蔵型触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元する必要がある。
【０１５４】
そこで、次に図１１を用いて排気ガス浄化装置１Ｄにおける排気浄化触媒（以下、リーンＮＯｘ触媒という）４の還元処理について説明する。
【０１５５】
ステップＳ６００では、リーンＮＯｘ触媒４の温度が所定の範囲内（例えば、２５０℃以上、４５０℃以下）か否かについての判断が行われる。ここで、リーンＮＯｘ触媒４の温度が所定の温度範囲内にないときには処理から抜ける。一方、リーンＮＯｘ触媒４の温度が所定の温度範囲内にあるときにはステップＳ６０２に処理が進む。
【０１５６】
ステップＳ６０２では、リーンＮＯｘ触媒４の還元処理要求条件（例えば、燃料噴射量の積算値が所定値以上であること等）が成立しているか否かについての判断が行われる。ここで、リーンＮＯｘ触媒４の還元処理要求条件が成立していないときには処理から抜ける。一方、リーンＮＯｘ触媒４の還元処理要求条件が成立しているときにはステップＳ６０４に処理が進む。
【０１５７】
ステップＳ６０４では、サブエンジン６の空燃比が所定の空燃比（例えば、空燃比１１）までリッチ化される。
【０１５８】
次に、ステップＳ６０６では、リーンＮＯｘ触媒４の還元処理が完了したか否かについての判断が行われる。ここで、還元処理が完了したか否かは、例えば、空燃比をリッチ化して運転した時間の積算値が所定値に達したか否かなどにより判断される。還元処理が完了していないと判断されたときには処理を一旦抜ける。一方、還元処理が完了したと判断されたときにはステップＳ６０８に処理が進む。
【０１５９】
ステップＳ６０８では、サブエンジン６の空燃比がリッチ状態から所定の設定値（空燃比１４．７）に戻され、処理が終了する。
【０１６０】
このように、車両の駆動に関係しないサブエンジン６の空燃比をリッチ化することによりリーンＮＯｘ触媒４の還元処理を行うことができるので、ドライバビリティを損なうこと無く排気エミッションを低減することが可能となる。
【０１６１】
（第５実施形態）
次に、図１２を用いて、第５実施形態に係る排気ガス浄化装置１Ｅの全体構成について説明する。なお、図１２において第２実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【０１６２】
本実施形態が第２実施形態と異なるのは、集合部２６４の上流側、即ち、メインエンジン５と集合部２６４との間にメインエンジン排気浄化触媒（主エンジン排気ガス浄化手段）４ｂ及びメインエンジンＯ２センサ（主エンジン空燃比検出手段）４５ｅがさらに取り付けられている点である。また、排気浄化触媒４の下流側にＯ２センサ４５ｂが取り付けられていない点も異なる。
【０１６３】
この場合、メインエンジン５から排出された排気ガスは、メインエンジン排気浄化触媒４ｂにより浄化される。また、Ｏ２センサ４５ａ及びメインエンジンＯ２センサ４５ｅにより検出される排気ガスの空燃比に基づいてメインエンジン５の空燃比が制御される。
【０１６４】
次に、図１３を用いて排気ガス浄化装置１Ｅにおけるサブエンジン６の空燃比制御について説明する。
【０１６５】
ステップＳ７００では、排気浄化触媒４の温度が予め設定された所定の温度以上であるか否かについて判断が行われる。ここで、排気浄化触媒４の温度が所定の温度以上のときにはステップＳ７０４に処理が移行する。
【０１６６】
一方、排気浄化触媒４の温度が所定の温度より低いときには、ステップＳ７０２に処理が移行する。ステップＳ７０２では、サブエンジン６の空燃比をリーン側に制御すると共に、点火時期を遅角させる。これによりサブエンジン６の排気ガスを利用して排気浄化触媒４の温度を上昇させることができる。空燃比のリーン制御と点火時期の遅角制御とは、排気浄化触媒４が所定の温度以上に昇温されるまで継続して実行される。なお、排気浄化触媒４の昇温については、サブエンジン６の吸入空気量を増加させ、サブエンジン６から排出される排気ガス量を増加させることにより行ってもよい。
【０１６７】
排気浄化触媒４の温度が所定の温度以上に昇温された場合には、ステップＳ７０４において、サブエンジン６のエンジン負荷が所定値より小さいか否かについて判断が行われる。ここで、サブエンジン６のエンジン負荷が所定値より小さいと判断された場合には、サブエンジン６の空燃比がリーン側に制御される（ステップＳ７０６）。一方、サブエンジン６のエンジン負荷が所定値以上と判断された場合には、サブエンジン６の空燃比は、理論空燃比（ストイキ）となるように制御される（ステップＳ７０８）。
【０１６８】
このように、低負荷時にサブエンジン６をリーンで運転することにより、サブエンジン６の燃料消費率を向上させることができる。
【０１６９】
本実施形態によれば、Ｏ２センサ４５ａ及びメインエンジンＯ２センサ４５ｅが集合部２６４の上流に配置されているため、サブエンジン６の排気ガスによる影響を受けることなくメインエンジン５の排気ガスの空燃比を検出することができる。よって、サブエンジン６がメインエンジン５と異なる空燃比（例えばリーン）で運転されるような場合でも、メインエンジン５の空燃比を独立して検出することができ、メインエンジン５の空燃比を単独で正確に制御することが可能となる。
【０１７０】
また、本実施形態によれば、集合部２６４の上流に配置されたメインエンジン排気浄化触媒４ｂによりメインエンジン５の排気ガスが浄化されるので、集合部２６４下流に設けられる排気浄化触媒４で浄化すべき排気ガスの量が減少する。よって、排気浄化触媒４を小型化することができる。
【０１７１】
（第６実施形態）
次に、図１４を用いて、第６実施形態に係る排気ガス浄化装置１Ｆの全体構成について説明する。なお、図１４において第５実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【０１７２】
本実施形態のメインエンジン５Ａは、Ｖ型エンジンであり、右バンク５Ｒ及び左バンク５Ｌそれぞれにはエキゾーストマニホールド２５０Ｒ，２５０Ｌが取り付けられている。エキゾーストマニホールド２５０Ｒ，２５０Ｌそれぞれにはエキゾーストパイプ２６０Ｒ，２６０Ｌが接続されている。エキゾーストパイプ２６０Ｒとエキゾーストパイプ２６０Ｌとは集合部２６５で一旦集合される。この集合されたエキゾーストパイプ２６１は、集合部２６５下流に設けられている分岐部２６６で再びエキゾーストパイプ２６３Ｒ，２６３Ｌに分岐される。
【０１７３】
エキゾーストパイプ２６０Ｒには、メインエンジン排気浄化触媒（主エンジン排気ガス浄化手段）４ｂが配設されている。また、メインエンジン排気浄化触媒４ｂの上流側にはＯ２センサ４５ａが取り付けられている。一方、エキゾーストパイプ２６０Ｌには、メインエンジン排気浄化触媒４ｂが配設されている。また、メインエンジン排気浄化触媒４ｂの上流側にはＯ２センサ４５ａが取り付けられている。
【０１７４】
エキゾーストパイプ２６１には、メインエンジン排気浄化触媒４ｂが配設されている。また、このメインエンジン排気浄化触媒４ｂの下流側にはメインエンジンＯ２センサ４５ｅが取り付けられている。
【０１７５】
メインエンジン５Ａから排出された排気ガスは、エキゾーストパイプ２６０Ｒ，２６０Ｌ，２６１それぞれに設けられているメインエンジン排気浄化触媒４ｂにより浄化される。また、エキゾーストパイプ２６０Ｒに取り付けられているＯ２センサ４５ａ及びメインエンジンＯ２センサ４５ｅにより検出される排気ガスの空燃比に基づいて右バンク５Ｒの空燃比が制御され、エキゾーストパイプ２６０Ｌに取り付けられているＯ２センサ４５ａ及びメインエンジンＯ２センサ４５ｅにより検出される排気ガスの空燃比に基づいて左バンク５Ｌの空燃比が制御される。
【０１７６】
サブエンジン６のエキゾーストパイプ２６２は、分岐部２６６の下流側に設けられている集合部２６４においてメインエンジン５Ａのエキゾーストパイプ２６３Ｌと接続されている。エキゾーストパイプ２６２に排出されたサブエンジン６の排気ガスは、集合部２６４でメインエンジン５Ａの排気ガスの一部と集合され、集合部下流に配置されている排気浄化触媒４により浄化される。なお、その他の構成は上記第５実施形態と同一又は同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１７７】
本実施形態によれば、メインエンジン５Ａから排出された排気ガスが分岐部２６６でエキゾーストパイプ２６３Ｒ，２６３Ｌに分けられて排出されるため、メインエンジン５Ａから排気浄化触媒４に流入する排気ガスの量が減少する。そのため、メインエンジン５Ａから排出された低温の排気ガスによる排気浄化触媒４の温度低下が抑制されるので、サブエンジン６から排出された排気ガスの浄化率の低下を抑制することが可能となる。
【０１７８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、例えば、Ｏ２センサの個数及び配置なども上記実施形態に限定されるものではない。
【０１７９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、主エンジン及び補助エンジンから排出される排気ガスを集合する集合部を有する排気通路と、排気通路に設けられた集合部により集合された排気ガスを浄化する排気ガス浄化手段とを備えた構成とすることにより、補助エンジンの排気ガス中の有害ガス成分を浄化することができ、排気エミッションの悪化を抑制することのできる排気ガス浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る排気ガス浄化装置の全体構成を示す図である。
【図２】空燃比フィードバック制御における（ａ）Ｏ２センサ出力波形、（ｂ）空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの波形、（ｃ）空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの波形の別の例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る排気ガス浄化装置における空燃比フィードバック制御を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る排気ガス浄化装置の全体構成を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る排気ガス浄化装置における空燃比フィードバック制御を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る排気ガス浄化装置の全体構成を示す図である。
【図７】第３実施形態に係る排気ガス浄化装置における空燃比フィードバック制御を示すフローチャートである。
【図８】第４実施形態に係る排気ガス浄化装置の全体構成を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る排気ガス浄化装置における触媒の活性化処理を示すフローチャートである。
【図１０】第４実施形態に係る排気ガス浄化装置における触媒の過熱防止処理を示すフローチャートである。
【図１１】第４実施形態に係る排気ガス浄化装置におけるリーンＮＯｘ触媒の還元処理を示すフローチャートである。
【図１２】第５実施形態に係る排気ガス浄化装置の全体構成を示す図である。
【図１３】第５実施形態に係る排気ガス浄化装置における補助エンジンの空燃比制御を示すフローチャートである。
【図１４】第６実施形態に係る排気ガス浄化装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…排気ガス浄化装置、４…排気浄化触媒、４ｂ…メインエンジン排気浄化触媒、５，５Ａ…メインエンジン、６…サブエンジン、７…プラネタリギヤユニット、８…補機、９…電子制御装置、３０…電磁クラッチ、４０…メインＥＣＵ、４０ａ…空燃比制御部、４０ｂ…点火時期算出部、４０ｃ…電磁クラッチ制御部、４０ｄ…負荷制御部、４０ｅ…エンジン停止制御部、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ…Ｏ２センサ、４５ｅ…メインエンジンＯ２センサ、５０…サブＥＣＵ、５１…触媒温度センサ、２１０，２１２…エアフローメータ、２６０，２６２，２６０Ｒ，２６０Ｌ，２６３Ｒ，２６３Ｌ…エキゾーストパイプ、２６４…集合部、２６６…分岐部。
【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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【図８】
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【図９】
2004278508.tif 000012
【図１０】
2004278508.tif 000013
【図１１】
2004278508.tif 000014
【図１２】
2004278508.tif 000015
【図１３】
2004278508.tif 000016
【図１４】
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