(57)【要約】【課題】運転者に与える違和感を抑えつつ、エミッションの悪化を抑制することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵは、触媒コンバータの暖機状態、最大酸素吸蔵能力等から触媒コンバータの排気浄化能力を推定し（ステップＳ１１０）、排気浄化能力が所定の能力より低下しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。そして、触媒コンバータの排気浄化能力が所定の能力より低下しているときは、反力可変機構を駆動制御してアクセルペダルの操作反力を増加させる（ステップＳ１３０）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に触媒コンバータを備えた車両の制御装置において、
前記触媒コンバータの排気浄化能力を推定する排気浄化能力推定手段と、
運転者が内燃機関の出力を操作するための出力操作部材と、
該出力操作部材の操作量に対する操作反力を可変とする反力可変機構と、
前記排気浄化能力推定手段により推定される排気浄化能力が所定の能力より低下したときに、前記出力操作部材の操作反力を増加させるように前記反力可変機構を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記推定される排気浄化能力が低下するほど、前記出力操作部材の操作反力の増加量を大きくするように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記出力操作部材が内燃機関の出力を増大させる方向に操作されるときの操作反力と前記出力操作部材が内燃機関の出力を減少させる方向に操作されるときの操作反力とのヒステリシスを増加させるように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記出力操作部材が内燃機関の出力を増大させる方向に操作されるときの操作反力のみを増加させるように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記出力操作部材が所定操作量以下の範囲で内燃機関の出力を増大させる方向に操作されるときの操作反力のみを増加させるように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
運転者による前記出力操作部材の操作速度を検出する操作速度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記検出される操作速度が増加するほど、前記出力操作部材の操作反力の増加量を大きくするように制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記排気浄化能力推定手段は、前記触媒コンバータの暖機状態に基づいて前記排気浄化能力を推定する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用内燃機関の排気通路には、内燃機関から排出された排気を浄化するための触媒コンバータが設けられている。ところで、触媒コンバータは触媒温度が所定の活性化温度にまで昇温されることによりその浄化能力が発揮されるため、内燃機関の冷間運転時等においてはエミッションの悪化を招く虞がある。そこで、こうした冷間運転時に点火時期を遅角させて排気温度を上昇させることにより、速やかに触媒コンバータを活性化温度以上にまで上昇させるようにした内燃機関の制御装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一方、触媒コンバータは、高温の排気にさらされることにより経年的に劣化が進むため、浄化能力の低下によりエミッションの悪化が進行する。そこで、こうした触媒コンバータの劣化を触媒コンバータの最大酸素吸蔵能力により判断し、最大酸素吸蔵能力が低下したときは機関制御パラメータを制御することで空燃費変動を小さくし、浄化能力に見合った排気を触媒コンバータに供給するようにした内燃機関の制御装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
上記に示されるように、冷間運転時や触媒コンバータの劣化に起因して、触媒コンバータの浄化能力が低下したときは、内燃機関の種々の機関制御パラメータを制御することで、エミッションの悪化を抑制するようにしている。
【特許文献１】特開平５−４４５５５号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような内燃機関の制御装置を搭載した車両にあっては、以下のような不具合が生じ得る。すなわち、触媒コンバータの浄化能力が低下したときは、燃焼噴射量、スロットルバルブ開度、点火タイミング、機関バルブタイミング等を強制的に制御するようにしているため、運転者による加速要求に対して内燃機関の出力及び応答性が低下してしまう虞がある。そして、このような出力及び応答性の低下は、運転者の運転感覚に対して違和感を与えてしまうこととなる。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者に与える違和感を抑えつつ、エミッションの悪化を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気通路に触媒コンバータを備えた車両の制御装置において、前記触媒コンバータの排気浄化能力を推定する排気浄化能力推定手段と、運転者が内燃機関の出力を操作するための出力操作部材と、該出力操作部材の操作量に対する操作反力を可変とする反力可変機構と、前記排気浄化能力推定手段により推定される排気浄化能力が所定の能力より低下したときに、前記出力操作部材の操作反力を増加させるように前記反力可変機構を制御する制御手段とを備えることをその要旨としている。
【０００８】
一般に、触媒コンバータはその入口の空燃比が理論空燃比に近いほど高い排気浄化能力を発揮できるようになっており、車両の加速時等において空燃比の変動があった場合に実空燃比と理論空燃比との偏差が大きくなると、触媒コンバータの排気浄化能力が低下してしまう。特に、冷間運転時や触媒コンバータの劣化に起因して触媒コンバータの排気浄化能力が低下している場合に上記偏差が大きくなると、触媒コンバータの排気浄化能力はより一層低下することとなり、有害な排気成分を浄化しきれなくなる虞がある。
【０００９】
この点、請求項１に記載の構成によれば、触媒コンバータの排気浄化能力が所定の能力より低下したときに、排気浄化能力が所定の能力より低下していない場合と比べて、出力操作部材の操作反力を増加させるため、出力操作部材の急激な操作を抑えることができる。このため、空燃比の変動幅を小さくすることができるので、触媒コンバータの排気浄化能力のさらなる低下を抑えることができ、エミッションの悪化を抑制することができる。また、出力操作部材の操作反力のみを制御するため、内燃機関の出力及び応答性等に対して影響を与えないようにすることができ、運転者に違和感を与えることを極力抑制することができる。
【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、前記制御手段は、前記推定される排気浄化能力が低下するほど、前記出力操作部材の操作反力の増加量を大きくするように制御することをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、触媒コンバータの排気浄化能力が低下するほど、出力操作部材の操作反力の増加量を大きくするため、排気浄化能力の低下や上昇に伴ってスムーズに出力操作部材の操作反力の増減を行うようにすることができる。このため、操作反力の増減によって運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両の制御装置において、前記制御手段は、前記出力操作部材が内燃機関の出力を増大させる方向に操作されるときの操作反力と前記出力操作部材が内燃機関の出力を減少させる方向に操作されるときの操作反力とのヒステリシスを増加させるように制御することをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、触媒コンバータの排気浄化能力が低下したときに、出力操作部材の出力増大側の操作反力と出力減少側の操作反力とのヒステリシスを増加させるため、各操作反力の差が大きくなり、出力減少側の操作から出力増大側の操作への切り換えが行い難くなる。このため、運転者による急激な加速操作を抑制することができるので、空燃比の変動幅を小さくしてエミッションの悪化を抑制することができる。なお、各操作反力のヒステリシスを増加させる具体例として、請求項４に記載されるように、出力操作部材が内燃機関の出力を増大させる方向に操作されるとき、すなわち加速操作時の操作反力のみを増加させる、といった構成を採用することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記制御手段は、前記出力操作部材が所定操作量以下の範囲で内燃機関の出力を増大させる方向に操作されるときの操作反力のみを増加させるように制御することをその要旨としている。
【００１５】
アイドル状態等の低出力状態からの加速操作時においては、空燃比の変動幅が相対的に大きくなり易いため、エミッションが悪化し易い。この点、請求項５に記載の構成によれば、出力操作部材が所定操作量以下の範囲で内燃機関の出力を増大させる方向に操作されるときの操作反力を増加させるため、上記加速操作時における操作反力を増加することで空燃比の変動幅を小さくしてエミッションの悪化を抑制することができる。一方、出力操作部材が所定操作量を超えるような高出力状態のときは、吸入空気量が増加して空燃比の変動幅が相対的に小さくなるため、出力操作部材の操作反力を増加せずに運転性を重視した操作反力の態様をとることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、運転者による前記出力操作部材の操作速度を検出する操作速度検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記検出される操作速度が増加するほど、前記出力操作部材の操作反力の増加量を大きくするように制御することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、運転者による出力操作部材の操作速度が増加するほど出力操作部材の操作反力の増加量を大きくするため、運転者による急激な加速操作等を極力抑制することができる。このため、空燃比の変動幅を小さくすることができるので、触媒コンバータの排気浄化能力の低下を抑えてエミッションの悪化を抑制することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記排気浄化能力推定手段は、前記触媒コンバータの暖機状態に基づいて前記排気浄化能力を推定することをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、排気浄化能力推定手段は触媒コンバータの暖機状態に基づいて排気浄化能力を推定するため、触媒コンバータの活性化の度合いにより排気浄化能力を推定する。このため、冷間運転時等、触媒コンバータが活性化温度にまで上昇せず排気浄化能力が一時的に低いときは、空燃比の変動幅を小さくしてエミッションの悪化を抑制することができる。一方、温間運転時等、触媒コンバータが活性化温度以上になり排気浄化能力を十分に発揮できるときは、空燃比の変動幅が大きくなることを許容するように出力操作部材の操作反力を制御することができる。なお、触媒コンバータの暖機状態は、内燃機関の始動からの時間、内燃機関の冷却水温度、内燃機関の始動からの負荷積算値、又は触媒温度等によって判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜６を参照して、本発明を具体化した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の車両の制御装置１の概略構成図である。制御装置１の制御を司るＥＣＵ（電子制御装置）１１には、出力操作系１２の各装置と、内燃機関１３の各装置とが接続されている。
【００２１】
出力操作系１２は、運転者が内燃機関１３の出力を操作するためのアクセルペダル２１と、アクセルペダル２１の操作量を検出する操作量検出センサ２２と、アクセルペダル２１の操作速度を検出する操作速度検出センサ２３と、アクセルペダル２１の操作反力を可変に設定することができる反力可変機構２４とを備えている。
【００２２】
出力操作部材としてのアクセルペダル２１は、車体に対して回転可能に保持され、その踏込み操作によって運転者による内燃機関１３の出力の増減意図が入力される。内燃機関１３の出力を増大させるときには、運転者はアクセルペダル２１を踏込み側に操作する。操作量検出センサ２２は、アクセルペダル２１の回転軸に設けられ、その回転量からアクセルペダル２１の操作量を検出する。操作量検出センサ２２で検出されたアクセルペダル２１の操作量は、ＥＣＵ１１に入力される。操作速度検出手段としての操作速度検出センサ２３は、アクセルペダル２１の回転軸に設けられ、その回転速度からアクセルペダル２１の操作速度を検出する。操作速度検出センサ２３で検出されたアクセルペダル２１の操作速度はＥＣＵ１１に入力される。反力可変機構２４は、アクチュエータを備えており、そのアクチュエータがＥＣＵ１１により駆動制御されることにより、アクセルペダル２１の操作量に対する操作反力を可変に設定する。
【００２３】
内燃機関１３は、燃焼室２５と、燃焼室２５に吸入空気を送り込む吸気通路２６と、燃焼室２５での燃焼により生じた排気が排出される排気通路２７とを備えている。吸気通路２６には、その通路面積を可変とするスロットルバルブ２８が設けられ、その開度がＥＣＵ１１を通じて制御されることにより燃焼室２５に吸入される空気量（吸入空気量）が調整される。吸入空気量は、吸気通路２６に設けられたエアフロメータ２９により検出され、その検出結果がＥＣＵ１１に入力される。吸気通路２６に吸入された空気は、スロットルバルブ２８の下流側に設けられたインジェクタ３０より噴射された燃料と混合して混合気となる。そして、その混合気は燃焼室２５に送られ、燃焼室２５で燃焼する。
【００２４】
排気通路２７には、排気浄化用の触媒コンバータ３１が設けられ、燃焼室２５での燃焼により生じた排気が送り込まれる。触媒コンバータ３１は、理論空燃比近傍での燃焼が行われる状態において、排気中のＨＣやＣＯを酸化するとともに排気中のＮＯｘを還元して排気を浄化する三元触媒であり、触媒コンバータ３１の入口の空燃比が理論空燃比に近いほど高い排気浄化能力を発揮する。また、触媒コンバータ３１は、これを通過する排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンの時には排気中の酸素を吸蔵し、排気の空燃比が理論空燃比よりもリッチのときには吸蔵した酸素を放出するといった酸素ストレージ作用を有している。
【００２５】
触媒コンバータ３１の上流側には第１空燃比センサ３２が設けられ、触媒コンバータ３１の下流側には第２空燃比センサ３３が設けられる。第１空燃比センサ３２及び第２空燃比センサ３３は、固体電解質を利用したものであり、排気中の成分に基づいて排気の空燃比を検出し、空燃比に比例した電圧信号をリニアに出力する。第１空燃比センサ３２及び第２空燃比センサ３３により検出された排気の空燃比は、ＥＣＵ１１に入力される。触媒コンバータ３１には、触媒コンバータ３１の触媒温度を検出する触媒温度センサ３４が設けられ、検出される触媒温度はＥＣＵ１１に入力される。また、燃焼室２５には、燃焼室２５に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ３５が設けられ、検出される冷却水の温度はＥＣＵ１１に入力される。
【００２６】
ＥＣＵ１１は、触媒コンバータ３１が高い排気浄化能力を発揮するために、燃焼室２５で燃焼する混合気の空燃比が、理論空燃比に近づくように制御する。ＥＣＵ１１は、操作量検出センサ２２で検出されるアクセルペダル２１の操作量や内燃機関１３の機関回転速度に応じて把握される吸入空気量の要求量を求め、それに応じた吸入空気量が得られるようにスロットルバルブ２８の開度を調整する。その一方、エアフロメータ２９により検出される吸入空気量に対して、理論空燃比が得られるだけの燃料量を求め、それによりインジェクタ３０からの燃料噴射量を設定する。そして、第１空燃比センサ３２で検出された空燃比と理論空燃比との乖離度合から、インジェクタ３０の燃料噴射量をフィードバック補正する。このようにフィードバック制御することによって、燃焼室２５で燃焼される混合気の空燃比を理論空燃比に近づける。
【００２７】
次に、ＥＣＵ１１が反力可変機構２４を制御する方法について説明する。図２は、アクセルペダル２１の作動モデルであり、ＥＣＵ１１はこの作動モデルに基づいてアクセルペダル２１の操作量に対する操作反力を設定し、反力可変機構２４を制御する。図２に示すように、アクセルペダル２１は平板４１上を左右方向に移動できるように配置され、側板４２に対して圧縮ばね４３を介して固定される。この作動モデルにおいて、アクセルペダル２１を図２の右方向に移動させるときを運転者がアクセルペダル２１を踏込み方向に操作するときとし、図２の左方向に移動させるときを運転者がアクセルペダル２１を戻し方向に操作するときとする。
【００２８】
運転者がアクセルペダル２１を踏込み方向に操作するときは、圧縮ばね４３のばね力Ｆａと、アクセルペダル２１と平板４１との間で発生する摩擦力Ｆｂとの和が操作反力Ｆとなる。一方、運転者がアクセルペダル２１を戻し方向に操作するときは、圧縮ばね４３のばね力Ｆａと、アクセルペダル２１と平板４１との間で発生する摩擦力Ｆｂとの差が操作反力Ｆとなる。
【００２９】
図３に、アクセルペダル２１の操作量と操作反力との関係線図を示す。図３中の実線は、図２の作動モデルに基づいて制御される操作量と操作反力との関係線図である。すなわち、作動モデルのばね力Ｆａはアクセルペダル２１の踏込み操作量が大きくなるほど大きくなるため、アクセルペダル２１を踏込み側に操作するときの操作反力５１及び戻し側に操作するときの操作反力５２は、操作量が大きくなるほど大きくなる。また、作動モデルの摩擦力Ｆｂはアクセルペダル２１が踏込み側に操作されるときにも戻し側に操作されるときにも抵抗として作用するため、操作反力５１と操作反力５２との間にはヒステリシスＨが生じる。このヒステリシスＨは、アクセルペダル２１を一定の操作量に維持し易くするために設けられるものである。
【００３０】
ＥＣＵ１１は、このように想定された作動モデルのばね力Ｆａと摩擦力Ｆｂとを変更することで、アクセルペダル２１の操作量に対する操作反力を可変に設定する。すなわち、作動モデルにおける圧縮ばね４３のばね定数ｋと、アクセルペダル２１と平板４１との摩擦係数μとをパラメータとして適宜変更することで、アクセルペダル２１の操作反力を所望の態様に設定する。例えば、アクセルペダル２１が踏込み側に操作されるときに、操作量Ｂの位置において作動モデルの摩擦係数μを大きくすると、アクセルペダル２１の操作反力５３を図３中の破線に示すように設定することができる。また、アクセルペダル２１が踏込み側に操作されるときに、操作量Ｃの位置において作動モデルのばね定数ｋを大きくすると、アクセルペダル２１の操作反力５４を図３中の一点鎖線に示すように設定することができる。また、アクセルペダル２１を戻し側に操作するときについても、同様の手法によって操作反力を設定することができる。ＥＣＵ１１は、上記の作動モデルに基づいて設定した操作反力を発生させるように、反力可変機構２４を駆動制御する。
【００３１】
次に、アクセルペダル２１と反力可変機構２４との構成について説明する。図４（ａ）は、アクセルペダル２１と反力可変機構２４との概略構成図である。アクセルペダル２１が固定されるアクセル回転軸６１は、車体６２に設けられた軸受部６２ａ，６２ｂによって回転可能に保持されている。反力可変機構２４は、アクセル回転軸６１に設けられ、直流モータ等で構成されるアクチュエータ６３と、アクチュエータ６３の出力を減速する減速部６４とを備えている。アクセルペダル２１に操作反力を与えるためのリターンスプリング６５は、捻りコイルばねからなり、その一端のフック６５ａがアクセルペダル２１の基端部に固定され、他端のフック６５ｂが減速部６４内の構成部品に固定されている。
【００３２】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の減速部６４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。減速部６４は、アクセル回転軸６１に対して回転可能に保持されるとともにリターンスプリング６５のフック６５ｂが固定される回転部材６６と、回転部材６６の歯部６６ａと噛合うことにより回転部材６６を回転駆動させる減速ギア６７とを備えている。
【００３３】
そして、アクセルペダル２１の操作反力を変更するときは、アクチュエータ６３の作動によって減速ギア６７を回転駆動させる。減速ギア６７は、回転部材６６をアクセル回転軸６１に対して回転させることでリターンスプリング６５のフック６５ｂの位置を図４（ｂ）中の矢印方向に移動させる。これにより、リターンスプリング６５からフック６５ａを介してアクセルペダル２１に与えられる操作反力を可変とする。なおこの場合は、リターンスプリング６５のばね力を変更することでアクセルペダル２１の操作反力を可変としたが、アクチュエータ６３の作動によってアクセル回転軸６１に摩擦力等の負荷を与えるように構成することでアクセルペダル２１の操作反力を可変とするようにしてもよい。
【００３４】
次に、ＥＣＵ１１が、触媒コンバータ３１の排気浄化能力を推定して、反力可変機構２４を制御する方法について説明する。図５に、ＥＣＵ１１で処理するアクセルペダル２１の操作反力制御ルーチンのフローチャートを示す。このルーチンは、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が低下したときに、アクセルペダル２１の操作反力を増加させ、アクセルペダル２１の急激な操作を抑えることによって空燃比の変動幅を小さくし、エミッションの悪化を抑制するものである。
【００３５】
この操作反力制御ルーチンは、所定タイミングごとに繰り返して行われる。操作反力制御ルーチンが開始されると、排気浄化能力推定手段としてのＥＣＵ１１は、内燃機関１３の運転状態から触媒コンバータ３１の排気浄化能力を推定する（ステップＳ１１０）。一般に、触媒コンバータは触媒温度が所定の活性化温度にまで昇温されることによりその浄化能力が発揮されるため、内燃機関の冷間運転時においては排気浄化能力が低下している。このため、ＥＣＵ１１は、触媒コンバータ３１の暖機状態に基づいて、触媒コンバータ３１の排気浄化能力を推定する。具体的には、内燃機関１３の始動からの時間、冷却水温度センサ３５で検出される冷却水の温度、操作量検出センサ２２の検出値等から算出される内燃機関１３の始動からの負荷積算値、触媒温度センサ３４で検出される触媒コンバータ３１の触媒温度から、触媒コンバータ３１の暖機状態を判断し、排気浄化能力を推定する。
【００３６】
また、触媒コンバータは、高温の排気にさらされることにより経年的に劣化が進み、排気浄化能力の低下が進行する。そこで、ＥＣＵ１１は、触媒コンバータ３１の酸素ストレージ作用の能力、すなわち最大酸素吸蔵能力に基づいて、触媒コンバータ３１の劣化を判断し、排気浄化能力を推定する。触媒コンバータ３１の最大酸素吸蔵能力は、第１空燃比センサ３２と第２空燃比センサ３３との出力を比較することで算出する。例えば、第１空燃比センサ３２で空燃比がリッチ状態（酸素成分が多い状態）を検出された場合に、第２空燃比センサ３３でリッチ状態が検出されない場合には、触媒コンバータ３１は排気中の酸素を吸蔵しているため最大酸素吸蔵能力が高いと判断される。一方、第２空燃比センサ３３でリッチ状態が検出された場合には、触媒コンバータ３１は排気中の酸素を吸蔵しておらず最大酸素吸蔵能力が低いと判断される。そして、最大酸素吸蔵能力が低下するほど触媒コンバータ３１の排気浄化能力が低下していると推定する。
【００３７】
次に、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１１０で推定された触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、触媒コンバータ３１の暖機状態が所定の状態になっているか、最大酸素吸蔵能力が所定の能力以上であるか等を判定する。そして、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力以上のときは、そのままこのルーチンを終了する。
【００３８】
触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときは、制御手段としてのＥＣＵ１１は、反力可変機構２４を駆動制御してアクセルペダル２１の操作反力を増加させる（ステップＳ１３０）。図６に、アクセルペダル２１の操作量と操作反力との関係線図を示す。図６中の破線は触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力以上のとき（通常運転時）の操作反力７１を示し、図６中の実線は排気浄化能力が所定の能力より低下しているときの操作反力７２を示す。
【００３９】
図に示すように、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときは、アクセルペダル２１が踏込み側に操作されるときの操作反力７３と、アクセルペダル２１が戻し側に操作されるときの操作反力７４との両者を増加させる。このようにアクセルペダル２１の操作反力を増加させると、アクセルペダル２１の急激な操作を抑えることができるため、空燃比の変動幅を小さくすることができる。触媒コンバータ３１はその入口の空燃比が理論空燃比に近いほど高い排気浄化能力を発揮できることから、実空燃比と理論空燃比との偏差を小さくすることで排気浄化能力のさらなる低下を抑えることができる。そして、ＥＣＵ１１は、このルーチンを終了する。また、その後に触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力以上になれば、ＥＣＵ１１は、アクセルペダル２１の操作反力７２を減少させて通常運転時の操作反力７１に戻すように反力可変機構２４を駆動制御する。
【００４０】
このようにして、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が低下したときには、アクセルペダル２１の操作反力を増加させ、アクセルペダル２１の急激な操作を抑えることによって空燃比の変動幅を小さくし、排気浄化能力のさらなる低下を抑えてエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ＥＣＵ１１は、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときは、反力可変機構２４を駆動制御してアクセルペダル２１の操作反力を増加させるようにしている。このため、アクセルペダル２１の急激な操作を抑えることができ、空燃比の変動幅を小さくすることができる。従って、触媒コンバータ３１の排気浄化能力のさらなる低下を抑えることができ、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００４２】
（２）上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力の低下に伴い、アクセルペダル２１の操作反力のみを制御するようにしている。このため、排気浄化能力の低下に伴って内燃機関１３の種々の機関制御パラメータを制御するような場合に比べて、内燃機関１３の出力及び応答性等に対して影響を与えないようにすることができ、運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
【００４３】
（３）上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力を、触媒コンバータ３１の暖機状態に基づいて推定している。このため、冷間運転時等、一時的な触媒コンバータ３１の排気浄化能力の低下時に、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００４４】
（４）上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力を、最大酸素吸蔵能力によって推定している。このため、経年的な触媒コンバータ３１の劣化による排気浄化能力の低下時に、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときに、アクセルペダル２１の操作反力７２を増加させるようにしているが、このときに、アクセルペダル２１の踏込み側の操作反力と戻し側の操作反力とのヒステリシスを増加させるようにしてもよい。図７に、操作反力のヒステリシスを増加させたときの操作量と操作反力との関係線図を示す。図７中の破線は通常運転時の操作反力８１を示し、図７中の実線は排気浄化能力が所定の能力より低下しているときの操作反力８２を示す。図に示すように、操作反力８１のヒステリシスＨ１から操作反力８２のヒステリシスＨ２へとヒステリシスを増加させると、戻し側の操作から踏込み側の操作への切り換えが行い難くなり、アクセルペダル２１の反応を相対的に鈍感にすることができる。このため、運転者による急激な加速操作等を抑制することができるので、空燃比の変動幅を小さくしてエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４６】
・上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときに、アクセルペダル２１の踏込み側の操作反力７３と戻し側の操作反力７４とを増加させるようにしているが、アクセルペダル２１の踏込み側の操作反力のみを増加させるようにしてもよい。図８に、踏込み側の操作反力のみを増加させたときの操作量と操作反力との関係線図を示す。図８中の破線は通常運転時の操作反力８３を示し、図８中の実線は排気浄化能力が所定の能力より低下しているときの操作反力８４を示す。図に示すように、アクセルペダル２１の踏込み側の操作反力８４のみを増加させるようにしても、操作反力８３のヒステリシスＨ３を操作反力８４のヒステリシスＨ４へと増加させることができる。このため、運転者による急激な加速操作等を抑制し、空燃比の変動幅を小さくしてエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４７】
・上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときに、アクセルペダル２１の踏込み側の操作反力７３をアクセルペダル２１の操作量の全範囲において増加させるようにしているが、操作量が所定操作量以下の範囲のみで踏込み側の操作反力を増加させるようにしてもよい。図９に、操作量が所定操作量Ｄ以下の範囲のみで踏込み側の操作反力を増加させたときの操作量と操作反力との関係線図を示す。図９中の破線は通常運転時の操作反力８５を示し、図９中の実線は排気浄化能力が所定の能力より低下しているときの操作反力８６を示す。図に示すように、アクセルペダル２１の操作量が所定操作量Ｄ以下の範囲のみで踏込み側の操作反力８６を増加させると、アイドル状態等の低出力状態からの加速操作時における急激なアクセルペダル２１の操作を抑制することができる。このため、空燃比の変動幅が相対的に大きくなり易い低出力状態からの加速操作時において、空燃比の変動幅を極力抑えるようにすることができ、エミッションの悪化を抑制することができる。一方、アクセルペダル２１が所定操作量Ｄを超えるような高出力状態のときは、吸入空気量が増加して空燃比の変動幅が相対的に小さくなるため、アクセルペダル２１の操作反力８６を増加せずに運転性を重視した操作反力の態様をとることができる。
【００４８】
・上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときに、アクセルペダル２１の操作反力７２を増加させるようにしているが、そのときの操作反力７２の増加量をアクセルペダル２１の操作速度によって可変に設定するようにしてもよい。操作速度検出センサ２３により検出されるアクセルペダル２１の操作速度が増加するほどアクセルペダル２１の操作反力７２の増加量（例えば図６中の増加量Ｅ）を大きくすると、運転者による急激な加速操作等を極力抑制することができる。このため、空燃比の変動幅を小さくすることができるので、触媒コンバータ３１の排気浄化能力の低下を抑えてエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４９】
・上記実施形態では、触媒コンバータ３１の排気浄化能力が所定の能力より低下しているときに、アクセルペダル２１の操作反力７２を増加させるようにしているが、推定される排気浄化能力が低下するほど、アクセルペダル２１の操作反力７２の増加量を大きくするようにしてもよい。ＥＣＵ１１で推定される排気浄化能力が低下するほどアクセルペダル２１の操作反力７２の増加量（例えば図６中の増加量Ｅ）を大きくすると、排気浄化能力の低下度合いに応じてアクセルペダル２１の操作に対する抑止力を設定することができる。また、触媒コンバータ３１の排気浄化能力の低下や上昇に伴ってスムーズにアクセルペダル２１の操作反力７２の増減を行うようにすることができため、操作反力７２の増減によって運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
【００５０】
・上記実施形態では、ＥＣＵ１１は、触媒コンバータ３１の暖機状態及び最大酸素吸蔵能力によりその排気浄化能力を推定するようにしているが、暖機状態及び最大酸素吸蔵能力のいずれか一方により排気浄化能力を推定するようにしてもよいし、排気浄化能力に相関するその他のパラメータにより排気浄化能力を推定するようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、触媒コンバータ３１は三元触媒としたが、ＨＣ及びＣＯを酸化して排気を浄化する酸化触媒としてもよい。
・上記実施形態では、運転者による動力源出力の増減意図をアクセルペダル２１の踏込み操作によって入力するようにしたが、アクセルペダル２１に相当する出力操作部材の操作を手で行う等、踏込み操作以外の操作で行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】車両の制御装置の概略構成図。
【図２】アクセルペダルの作動モデル。
【図３】アクセルペダルの操作量と操作反力との関係線図。
【図４】（ａ）はアクセルペダルと反力可変機構との概略構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】操作反力制御ルーチンのフローチャート。
【図６】操作反力を増加させたときの、アクセルペダルの操作量と操作反力との関係線図。
【図７】本発明の他の例におけるアクセルペダルの操作量と操作反力との関係線図。
【図８】本発明の他の例におけるアクセルペダルの操作量と操作反力との関係線図。
【図９】本発明の他の例におけるアクセルペダルの操作量と操作反力との関係線図。
【符号の説明】
【００５３】
１…制御装置、１１…ＥＣＵ、１２…出力操作系、１３…内燃機関、２１…アクセルペダル、２２…操作量検出センサ、２３…操作速度検出センサ、２４…反力可変機構、２５…燃焼室、２６…吸気通路、２７…排気通路、３１…触媒コンバータ。
【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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【図８】
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【図９】
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