【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動力と補助動力源の動力とを利用して駆動されるハイブリット車の排気浄化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車では、内燃機関の燃料消費量の低減と内燃機関から排出される排気量の低減が要求されており、このような要求に対して、内燃機関と電動機との２つの動力源を備えたハイブリット車の開発が進められている。

【０００３】このようなハイブリット車としては、例えば、内燃機関と、内燃機関の動力で作動される発電機と、発電機により発電された電力を蓄えるバッテリと、
発電機で発電された電力およびまたはバッテリに蓄積された電力によって作動する電動機と、電動機の回転軸と機械的に連結された車輪と、内燃機関の動力を発電機と電動機の回転軸とに分配する動力分割機構とを備えたものが知られている。

【０００４】前記ハイブリット車では、発進時あるいは低速走行時のように車両負荷が低負荷領域にある場合は、内燃機関の運転が停止され、且つ、バッテリの電力が電動機に印加される。 電動機は、バッテリからの電力によって回転軸を回転させる。

【０００５】この場合、電動機の回転軸は、電動機自体で発生する動力によって回転し、前記回転軸の回転トルクが車輪に伝達される。 この結果、ハイブリット車両は、バッテリの電力によって作動する電動機の動力のみで走行することになる。

【０００６】前記ハイブリット車では、通常走行時のように車両負荷が中負荷領域にある場合は、内燃機関が運転され、動力分割機構が内燃機関の動力を発電機と電動機の回転軸とに分配する。 発電機は、動力分割機構から分配された動力を利用して発電を行う。 発電機によって発電された電力は、電動機に印加される。 電動機は、発電機からの電力によって回転軸を回転させる。

【０００７】この場合、電動機の回転軸は、電動機自体で発生する動力と動力分割機構から分配された内燃機関の動力とを加算した動力によって回転し、前記回転軸の回転トルクが車輪に伝達される。 この結果、ハイブリット車両は、内燃機関の動力を利用して発電された電力によって作動する電動機の動力と、内燃機関の動力とで走行することになる。

【０００８】前記ハイブリット車では、加速走行時のように車両負荷が高負荷領域にある場合は、内燃機関が運転され、動力分割機構が内燃機関の動力を発電機と電動機の回転軸とに分配する。 発電機は、動力分割機構から分配された動力を利用して発電を行う。 発電機によって発電された電力は、バッテリの電力とともに電動機に印加される。 電動機は、発電機からの電力とバッテリからの電力とを加算した電力によって回転軸を回転させる。

【０００９】この場合、電動機の回転軸は、電動機自体で発生する動力と動力分割機構から分配された動力とを加算した動力によって回転し、前記回転軸の回転トルクが車輪に伝達される。 この結果、ハイブリット車両は、
内燃機関の動力を利用して発電された電力及びバッテリの電力によって作動する電動機の動力と、内燃機関の動力とで走行することになる。

【００１０】前記ハイブリット車では、車両が減速状態あるいは制動状態にある場合は、車輪の回転トルクが電動機の回転軸に伝達されることを利用して回生発電が行われる。 すなわち、前記ハイブリット車では、車輪と電動機の回転軸とが機械的に連結されており、車両の減速時あるいは制動時に車輪の回転トルクが電動機の回転軸に伝達されるため、電動機を発電機として作用させることにより、車輪から電動機の回転軸に伝達される運動エネルギを電気エネルギに変換する、いわゆる回線発電を行うことが可能となる。 前記電動機によって回生発電された電力は、バッテリに蓄積される。

【００１１】尚、前記ハイブリット車では、内燃機関の運転を停止すべき時期に、バッテリの充電や内燃機関の暖機が必要になると、内燃機関が始動され、内燃機関の暖機が図られると共に、内燃機関の動力が動力分割機構を介して発電機に伝達され、発電機による発電が行われる。

【００１２】このようなハイブリット車によれば、内燃機関を効率的に運転させることが可能となり、燃料消費率の低減を図ることが可能となる。 一方、自動車に搭載される内燃機関では、排気中に含まれる炭化水素（Ｈ
Ｃ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ _X ）等の有害ガス成分を浄化することも重要である。

【００１３】このような要求に対し、従来では、三元触媒、酸化触媒、ＮＯ _X吸蔵還元型触媒、あるいはＮＯ _X選択還元型触媒等の排気浄化触媒と、所定の温度範囲より低い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、所定の温度範囲まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分を放出する吸着材とを備えた排気浄化装置が提案されている。

【００１４】上記した排気浄化触媒は、所定の活性温度（例えば、３００Ｃ°から５００Ｃ°）以上で活性し、
該排気浄化触媒に流入する排気の空燃比が所望の範囲（触媒浄化ウィンド）内にあるときに、排気中の有害ガス成分を浄化することが可能となる。

【００１５】上記した吸着材は、例えば、ゼオライトを主体とした多孔質の部材で構成される。 このような吸着材では、吸着材の温度が未燃燃料成分が気化し始める温度より低いときは、液状の未燃燃料成分が細孔にトラップされ、吸着材の温度が未燃燃料成分が気化し始める温度以上まで昇温すると、細孔にトラップされていた未燃燃料成分が気化して吸着材から脱離する。

【００１６】このように構成された排気浄化装置では、
内燃機関が冷間始動された時のように排気浄化触媒が未活性状態にあるときは、排気中の未燃燃料成分が吸着材に吸着され、大気中に放出されることがない。

【００１７】吸着材の温度が未燃燃料成分が気化し始める温度以上まで昇温すると、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が脱離し始める。 その時点では、少なくとも排気浄化触媒の一部（例えば、排気浄化触媒の入口部分）が活性状態となるため、吸着材から脱離した未燃燃料成分は、排気中に含まれる未燃燃料成分とともに排気浄化触媒によって浄化される。

【００１８】ところで、上記したような排気浄化装置では、内燃機関が高負荷運転された場合等に高温且つ多量の排気が吸着材に流入することが想定され、そのような場合には、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が一斉に脱離し、排気浄化触媒に流入する排気の空燃比が触媒浄化ウィンドから外れてしまう虞がある。

【００１９】このような問題に対し、従来では、特開平１０−６１４２６号公報に記載されたような内燃機関の排気浄化装置が知られている。 この排気浄化装置は、排気の空燃比が理論空燃比より高いときに排気中の酸素を貯蔵し、排気の空燃比が理論空燃比以下になると貯蔵していた酸素を放出する酸素貯蔵能力を有する排気浄化触媒と吸着材とを内燃機関の排気通路に配置し、内燃機関の始動完了後直ちに内燃機関をリーン空燃比で運転させるよう構成されている。

【００２０】このように構成された排気浄化装置は、内燃機関の始動完了後直ちに内燃機関をリーン空燃比で運転させることにより、吸着材から未燃燃料成分が脱離する前に排気浄化触媒に酸素を貯蔵させ、吸着材から未燃燃料成分が脱離した際に排気浄化触媒から酸素を放出させて排気浄化触媒内の排気空燃比を触媒浄化ウィンド内に収束させようとするものである。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関がリーン空燃比で運転されるているときは、内燃機関から出力可能な動力が理論空燃比近傍で運転されているときより低下するため、運転者が要求する動力を内燃機関が出力することができなくなる虞があり、ドライバビリィティの悪化を招くという問題がある。

【００２２】本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関と補助動力源とを備えるとともに、内燃機関の排気通路に排気浄化触媒が設けられたハイブリット車両において、ドライバビリィティの悪化を抑制しつつ酸素過剰状態の排気を排気浄化触媒に供給可能な技術を提供することにより、排気エミッションとドライバビリィティとの両立を図ることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。 すなわち本発明に係るハイブリット車の排気浄化装置は、内燃機関の動力と補助動力源の動力とを選択的に利用して車両を駆動するハイブリット機構と、前記内燃機関の排気通路に設けられ、酸素過剰状態の排気が流入したときは排気中の酸素を貯蔵し、酸素濃度の低い排気が流入したときは貯蔵していた酸素を放出する酸素貯蔵能力を有する排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、前記内燃機関が酸素過剰状態の排気を排出するとともに、前記補助動力源が前記内燃機関を補助して車両を駆動するよう前記ハイブリット機構を制御する動力制御手段と、を備えることを特徴とする。

【００２４】このように構成された排気浄化装置では、
排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、内燃機関は、
酸素過剰状態の排気を排出すべくリーン空燃比で運転される。 このとき、排気浄化触媒には酸素過剰状態の排気が流入することになり、排気中の酸素が排気浄化触媒に貯蔵される。

【００２５】一方、リーン空燃比で運転される内燃機関から出力される動力は、内燃機関が理論空燃比近傍の空燃比で運転された場合より低下するが、本発明に係る排気浄化装置では、内燃機関から出力される動力の低下分を、補助動力源から出力される動力の増加によって補うことにより、車両の駆動力が低下することがない。

【００２６】また、本発明に係る排気浄化装置は、排気浄化触媒上流の排気通路に設けられ、所定の温度範囲より低い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分を放出する吸着材と、この吸着材の温度を検出する吸着材温度検出手段とを更に備えるようにしてもよい。

【００２７】この場合、動力制御手段は、前記吸着材温度検出手段の検出値が前記所定温度範囲より低いときに、内燃機関の燃料噴射量を減量して内燃機関から酸素過剰状態の排気を排出させ、且つ、補助動力源から出力される動力を増加させるべく前記ハイブリット機構を制御するものとする。

【００２８】このように構成された排気浄化触媒では、
吸着材の温度が所定温度範囲より低いとき、言い換えれば、吸着材から未燃燃料成分が脱離する前に、酸素過剰状態の排気が排気浄化触媒に流入するため、排気浄化触媒に排気中の酸素が貯蔵される。

【００２９】その後、吸着材の温度が所定温度範囲内まで上昇し、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が脱離する場合は、排気浄化触媒に流入する排気は、吸着材から脱離した未燃燃料成分の混合によってリッチ雰囲気となるが、排気浄化触媒内に予め酸素が貯蔵されているため、排気浄化触媒において排気浄化に要する酸素が不足することがない。

【００３０】さらに、本発明に係る排気浄化装置では、
内燃機関から酸素過剰状態の排気を排出させるべく内燃機関がリーン運転されるときに、補助動力源から出力される動力を増加させるべくハイブリット機構が制御されるため、内燃機関から出力される動力が低下しても車両の駆動力が低下することがない。

【００３１】次に、本発明に係る排気浄化装置は、内燃機関の動力と補助動力源の動力とを利用して車両を駆動するハイブリット機構と、前記内燃機関の主排気通路を迂回するバイパス通路と、前記主排気通路に設けられ、
酸素過剰状態の排気が流入したときは排気中の酸素を貯蔵し、酸素濃度の低い排気が流入したときは貯蔵していた酸素を放出する酸素貯蔵能力を有する排気浄化触媒と、前記バイパス通路に設けられ、所定温度範囲より低い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分を放出する吸着材と、前記排気浄化触媒が未活性状態にあるときは全ての排気が前記バイパス通路を流れ、
前記排気浄化触媒が活性した後は大部分の排気が前記主排気通路を流れるとともに微量の排気が前記バイパス通路を流れるよう排気の流れを切り換える流路切換手段と、前記排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、前記内燃機関が酸素過剰状態の排気を排出し、且つ、前記補助動力源が前記内燃機関を補助して車両を駆動するよう前記ハイブリット機構を制御する動力制御手段と、を備えることを特徴とするようにしてもよい。

【００３２】このように構成された排気浄化装置では、
排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるときに、内燃機関は、
酸素過剰状態の排気を排出すべくリーン空燃比で運転される。 このとき、排気浄化触媒には酸素過剰状態の排気が流入することになり、排気中の酸素が排気浄化触媒に貯蔵される。

【００３３】一方、リーン空燃比で運転される内燃機関から出力される動力は、内燃機関が理論空燃比近傍の空燃比で運転された場合より低下するが、本発明に係る排気浄化装置では、内燃機関の動力の低下分を補助動力源からの動力によって補うことにより、車両の駆動力が低下することがない。

【００３４】ここで、排気浄化触媒に酸素を貯蔵させる時期としては、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が吸着材から脱離する前が好ましい。 具体的には、内燃機関の始動時において内燃機関のクランキング開始から所定期間に、内燃機関に対する燃料噴射の実行を禁止するとともに補助動力源を作動させて車両を駆動すべく動力制御手段がハイブリット機構を制御するようにしてもよい。

【００３５】前記した所定期間としては、例えば、内燃機関のクランキング開始から機関回転数が所定回転数以上に上昇するまでの期間、又は、内燃機関のクランキング開始から燃料噴射の実行禁止回数が所定回数以上となるまでの期間等を例示することができる。

【００３６】また、排気浄化装置が吸着材の温度を検出する吸着材温度検出手段を備えている場合は、吸着材温度検出手段の検出値が所定温度範囲より低いときに排気浄化触媒に酸素を貯蔵させるようにしてもよい。

【００３７】次に、本発明に係る排気浄化装置は、内燃機関の動力と補助動力源の動力とを利用して車両を駆動するハイブリット機構と、前記内燃機関の主排気通路を迂回するバイパス通路と、前記主排気通路に設けられ、
酸素過剰状態の排気が流入したときは排気中の酸素を貯蔵し、酸素濃度の低い排気が流入したときは貯蔵していた酸素を放出する酸素貯蔵能力を有する排気浄化触媒と、前記バイパス通路に設けられ、所定温度範囲より低い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分を放出する吸着材と、前記排気浄化触媒が未活性状態にあるときは全ての排気が前記バイパス通路を流れ、
前記排気浄化触媒が活性した後は大部分の排気が前記主排気通路を流れるとともに微量の排気が前記バイパス通路を流れるよう排気の流れを切り換える流路切換手段と、前記吸着材の温度を検出する吸着材温度検出手段と、前記吸着材温度検出手段の検出温度が前記所定温度範囲内にあるときに、前記内燃機関が酸素過剰状態の排気を排出し、且つ、前記補助動力源が前記内燃機関を補助して車両を駆動するよう前記ハイブリット機構を制御する動力制御手段と、を備えることを特徴とするようにしてもよい。

【００３８】このように構成された排気浄化装置では、
吸着材温度検出手段の検出値が所定温度範囲内にあるとき、言い換えれば、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が吸着材から脱離するときに、内燃機関は、酸素過剰状態の排気を排出すべくリーン空燃比で運転される。

【００３９】この場合、排気浄化触媒の上流において吸着材から脱離した未燃燃料成分が排気に混合されるため、排気浄化触媒に流入する排気の空燃比は、吸着材上流の排気（内燃機関から排出された排気）に比べてリッチ側の空燃比となる。 但し、内燃機関から排出される排気が酸素過剰状態となるため、排気浄化触媒に流入する排気の空燃比が過剰なリッチ状態となることがなく、排気浄化触媒が排気を浄化する上で必要となる酸素が不足することがない。

【００４０】尚、ハイブリット車両では、補助動力源から出力される動力のみで車両が駆動されているとき、あるいは、車両が停止した状態で内燃機関がアイドル運転状態にあるとき等のように、内燃機関から出力される動力が車両の駆動力として実質的に利用されていない場合は、内燃機関から出力される動力が低下しても、その動力低下が車両の駆動に影響を与えることがない。

【００４１】さらに、ハイブリット車両において、内燃機関が酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼式の内燃機関であって、内燃機関から酸素過剰状態の排気を排出させる際に、内燃機関が既に希薄燃焼運転されている場合は、内燃機関の運転状態を変更する必要がないため、内燃機関から出力される動力が低下することがない。

【００４２】従って、上記したような状態が想定される場合は、本発明に係る排気浄化装置は、吸着材温度検出手段の検出温度が前記所定温度範囲内にあるときに車両の駆動に必要な動力を検出する要求動力検出手段と、内燃機関及び補助動力源によって実際に出力されている動力を検出する実動力検出手段とを更に備え、動力制御手段は、要求動力検出手段の検出値と実動力検出手段の検出値とを比較し、要求動力検出手段の検出値が実動力検出手段の検出値を上回ると、補助動力源から出力される動力を増加させるべくハイブリット機構を制御するようにしてもよい。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。

【００４４】〈実施の形態１〉図１は、本発明に係る排気浄化装置を適用するハイブリット車両に搭載されるハイブリット機構の概略構成を示す図である。

【００４５】図１に示すハイブリット機構は、内燃機関１００と電動モータ（電動機）２００との２つの駆動源を備えている。 前記内燃機関１００は、４サイクルの４
気筒ガソリンエンジンである。 この内燃機関１００には、各気筒２の図示しない燃焼室に臨むよう点火栓３が取り付けられている。 内燃機関１００には、機関出力軸たるクランクシャフト１００ａが所定角度（例えば、３
０°）回転する度にパルス信号を出力するクランクポジションセンサ１７と、該内燃機関１００内に形成されたウォータジャケット内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ１８とが取り付けられている。

【００４６】前記内燃機関１００には、吸気枝管４が接続され、前記吸気枝管４の各枝管が図示しない吸気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通している。 前記吸気枝管４の各枝管には、その噴孔が吸気ポートに臨むよう燃料噴射弁９が取り付けられている。

【００４７】前記吸気枝管４は、サージタンク５と接続され、前記サージタンク５は、吸気管６に接続されている。 前記吸気管６の途中には、該吸気管６内を流れる吸気の流量を調節するスロットル弁７が設けられている。

【００４８】前記スロットル弁７には、ステッパモータ等からなり、印加電流の大きさに応じて前記スロットル弁７を開閉駆動するアクチュエータ８と、前記スロットル弁７の開度に対応した電気信号を出力するスロットルポジションセンサ３３とが取り付けられている。

【００４９】前記スロットル弁７より上流の吸気管６には、吸気管６内を流れる新気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ３２が設けられている。 一方、内燃機関１００には、排気枝管１０が接続され、前記排気枝管１０の各枝管が図示しない排気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通している。 前記排気枝管１０
は、排気管１１に接続され、前記排気管１１は、下流にて図示しないマフラーと接続されている。

【００５０】前記排気管１１の途中には、排気中の有害ガス成分を浄化する２つの排気浄化触媒１２ａ、１２ｂ
が配置されている。 これらの排気浄化触媒１２ａ、１２
ｂのうち上流側に配置された排気浄化触媒１２ａは、下流側に配置された排気浄化触媒１２ｂより容量が小さくなるよう形成され、内燃機関１００が冷間始動された場合等に早期に活性温度域まで上昇するようになっている。

【００５１】上記した排気浄化触媒１２ａ、１２ｂとしては、三元触媒、吸蔵還元型ＮＯ _X触媒、選択還元型Ｎ
Ｏ _X触媒、酸化触媒等を例示することができるが、本実施の形態では三元触媒を例に挙げて説明する。 尚、以下では、上流側の排気浄化触媒１２ａを第１の三元触媒１
２ａと称し、下流側の排気浄化触媒１２ｂを第２の三元触媒１２ｂと称するものとする。

【００５２】第１及び第２の三元触媒１２ａ、１２ｂ
は、排気の流れ方向に沿う貫通孔を複数有するよう格子状に形成されたコージェライトからなるセラミック担体と、セラミック担体の表面にコーティングされた触媒層とから構成されている。 前記触媒層は、例えば、多数の細孔を有する多孔質のアルミナ（Ａｌ ₂ Ｏ ₃ ）の表面に白金−ロジウム（Ｐｔ−Ｒｈ）系の貴金属触媒物質を担持させて形成されている。

【００５３】このように構成された第１及び第２の三元触媒１２ａ、１２ｂは、所定温度（例えば、３００°）
以上のときに活性し、流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍の所定範囲（触媒浄化ウィンド）内にあると、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）
を排気中の酸素（Ｏ ₂ ）と反応させて水（Ｈ ₂ Ｏ）及び二酸化炭素（ＣＯ ₂ ）へ酸化すると同時に、排気中の窒素酸化物（ＮＯ _X ）を排気中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）と反応させて水（Ｈ ₂ Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ ₂ ）、窒素（Ｎ ₂ ）へ還元する。

【００５４】また、第２の三元触媒１２ｂの触媒層には、貴金属触媒物質に加えてセリウム（Ｃｅ）等の金属成分が担持されている。 この場合、第２の三元触媒１２
ｂは、該第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いとき（すなわち排気空燃比がリーンのとき）は、セリウムが排気中の酸素と結合して酸化セリウム（セリア）を形成することを利用して酸素を貯蔵し、該第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃比が理論空燃比以下のとき（すなわち排気空燃比がリッチのとき）は、酸化セリウムが酸素と金属セリウムとに分解されることを利用して酸素を放出する、いわゆる酸素貯蔵能力（ＯＳＣ）を有することになる。

【００５５】次に、第１の三元触媒１２ａより上流の排気管１１には、第１の三元触媒１２ａに流入する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する上流側空燃比センサ１３が取り付けられている。

【００５６】前記第１の三元触媒１２ａより下流の排気管１１には、第１の三元触媒１２ａから流出した排気の空燃比に対応した電気信号を出力する下流側空燃比センサ１４が取り付けられている。

【００５７】前記上流側空燃比センサ１３及び前記下流側空燃比センサ１４は、例えば、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ ₂ ）を筒状に焼成した固体電解質部と、この固体電解質部の外面を覆う外側白金電極と、前記固体電解質部の内面を覆う内側白金電極とから形成され、前記電極間に電圧が印加された場合に、酸素イオンの移動に伴って排気ガス中の酸素濃度（理論空燃比よりもリッチ側のときは未燃燃料成分の濃度）に比例した値の電流を出力するセンサである。

【００５８】前記下流側空燃比センサ１４より下流であって、前記第２の三元触媒１２ｂより上流に位置する排気管１１には、吸着機構１５が設けられている。 吸着機構１５は、図２に示すように、排気管１１の外径より大きな内径を有する外筒１５０と、排気管１１の外径より大きな内径を有するとともに外筒１５０の内径より小さいな外径を有する中筒１５１と、前記中筒１５１と前記外筒１５０との間に配置された環状の吸着材１５２とを備えている。

【００５９】前記排気管１１は、前記外筒１５０内で上流側排気管１１ａと下流側排気管１１ｂとに隔離されている。 前記上流側排気管１１ａと前記下流側排気管１１
ｂとは、前記外筒１５０を介して接続されている。

【００６０】その際、下流側排気管１１ｂは、上流側の開口端が前記外筒１５０内に突出し、その先端部が非固定端となるよう外筒１５０内に保持されるものとする。
これに対応して、中筒１５１は、該中筒１５１の一端が外筒１５０、排気管１１、あるいは後述する弁装置１６
０の何れかに固定されるとともに該中筒１５１の他端が外筒１５０、排気管１１、弁装置１６０の何れにも固定されず、且つ、中筒１５１の上流側端部が下流側排気管１１ｂの上流側端部より上流側に延出するよう外筒１５
０内に保持されるものとする。

【００６１】これは、外筒１５０の温度が中筒１５１や下流側排気管１１ｂに比して低くなりやすく、外筒１５
０を上流側排気管１１ａと下流側排気管１１ｂとに固定した上に、中筒１５１の両端あるいは下流側排気管１１
ｂの上流側端部を外筒１５０と直接又は弁装置１６０を介して間接的に固定すると、外筒１５０、中筒１５１、
及び下流側排気管１１ｂの熱膨張差によって本吸着機構１５が破損する虞があり、耐久性の低下を招くからである。

【００６２】前記吸着材１５２は、外筒１５０と中筒１
５１との何れか一方のみに固定され、外筒１５０と中筒１５１との温度差による双方の熱膨張差を許容することが可能になっている。

【００６３】前記吸着材１５２は、例えば、例えばゼオライトを主体とした材料で構成され、所定温度未満のときに排気中の未燃燃料成分を吸着し、所定温度以上に昇温すると吸着していた未燃燃料成分を放出する。

【００６４】前記中筒１５１と前記下流側排気管１１ｂ
との間に形成された環状の空間部１５５の複数箇所には、前記下流側排気管１１ｂの耐震性を向上させるべく保持部材１５３が配置されている。

【００６５】前記保持部材１５３は、前記中筒１５１の内壁と前記下流側排気管１１ｂの外壁との何れか一方のみと固定され、中筒１５１と下流側排気管１１ｂとが互いに非固定状態となるようにし、下流側排気管１１ｂと中筒１５１との軸方向の熱膨張差を吸収することが可能になっている。

【００６６】前記中筒１５１の上流側開口端には、その開口端を開閉する弁装置１６０が設けられている。 弁装置１６０は、本発明に係る流路切換手段を実現するものであり、図３に示すようにバタフライ式の二方弁で構成されている。

【００６７】詳細には、弁装置１６０は、前記中筒１５
１の上流側開口端に嵌合されたハウジング１６１と、前記ハウジング１６１を軸方向に貫通する通路１６４と、
前記通路１６４を開閉する弁体１６２と、前記弁体１６
２に取り付けられたシャフト１６３とを備えている。

【００６８】前記シャフト１６３の一端は、前記ハウジング１６１に回転自在に支持され、前記シャフト１６３
の他端は、前記外筒１５０の外壁に設けられた軸受け１
６５によって回転自在に支持されている。

【００６９】前記シャフト１６３の他端は、リンク機構等を介してアクチュエータ１６６と連結されている。 前記アクチュエータ１６６は、ステッパモータ等からなり、印加電流の大きさに応じて前記シャフト１６３及び前記弁体１６２を開閉駆動することが可能となっている。

【００７０】このように構成された吸着機構１５では、
第１及び第２の三元触媒１２ａ、１２ｂが未活性状態のときは、図２に示すように、弁装置１６０の弁体１６２
が全閉状態となるようアクチュエータ１６６が制御される。

【００７１】この場合、上流側排気管１１ａから通路１
６４を介して下流側排気管１１ｂへ連通する排気流路（主排気通路）が非導通状態となるため、上流側排気管１１ａから吸着機構１５内に流入した排気の全ては、中筒１５１と外筒１５０との間に形成された環状の空間部１５４へ導かれ、吸着材１５２を通り抜けることになる。

【００７２】前記吸着材１５２を通り抜けた排気は、外筒１５０の内壁に衝突して流れ方向を変え、中筒１５１
と下流側排気管１１ｂとの間に形成された環状の空間部１５５へ流入する。

【００７３】前記空間部１５５へ導かれた排気は、前記空間部１５５を吸着機構１５の下流側から上流側へ向かって流れる。 前記空間部１５５を流れた排気は、弁装置１６０に衝突して流れ方向を変え、下流側排気管１１ｂ
内へ流れ込むことになる。 以下、上流側排気管１１ａから空間部１５４及び空間部１５５を介して下流側排気管１１ｂへ連通する排気流路をバイパス通路と称するものとする。

【００７４】前記吸着機構１５では、第２の三元触媒１
２ｂが活性した後は、図４に示すように、弁装置１６０
の弁体１６２が全閉状態となるようアクチュエータ１６
６が制御される。

【００７５】この場合、吸着機構１５では、上流側排気管１１ａから通路１６４を介して下流側排気管１１ｂへ連通する主排気通路が導通状態になるとともに、上流側排気管１１ａから空間部１５４及び空間部１５５を介して下流側排気管１１ｂへ連通するバイパス通路が導通状態となる。

【００７６】ここで、本実施の形態に示す吸着機構１５
は、バイパス通路の排気抵抗が主排気通路の排気抵抗より大きくなるよう構成されるため、上流側排気管１１ａ
から吸着機構１５内に流入した排気の大部分が主排気通路を流れ、残りの一部の排気がバイパス通路を流れることになる。

【００７７】ここで図１に戻り、前記内燃機関１００のクランクシャフト１００ａは、動力分割機構１９に連結されている。 前記動力分割機構１９は、発電機２０及び電動モータ２００の回転軸（モータ回転軸）２００ａと機械的に接続されている。

【００７８】前記動力分割機構１９は、例えば、ピニオンギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリアと、前記プラネタリキャリアの外側に配置されたリングギヤと、前記プラネタリキャリアの内側に配置されたサンギヤとを備えた遊星歯車（プラネタリギヤ）で構成され、
前記プラネタリキャリヤの回転軸がクランクシャフト１
００ａと連結され、前記リングギヤの回転軸がモータ回転軸２００ａと連結され、前記サンギヤの回転軸が発電機２０と連結されている。

【００７９】前記電動モータ２００のモータ回転軸２０
０ａには、減速機２１が連結され、前記減速機２１には、ドライブシャフト２２、２３を介して駆動輪たる車輪２４、２５が連結されている。 前記減速機２１は、複数の歯車を組み合わせて構成され、前記モータ回転軸２
００ａの回転速度を減速してドライブシャフト２２、２
３に伝達する。

【００８０】前記発電機２０は、インバータ２６と電気的に接続され、前記インバータ２６は、バッテリ２７及び電動モータ２００と電気的に接続されている。 前記発電機２０は、交流同期型の電動機で構成され、励磁電流が印加されると、前記内燃機関１００から動力分割機構１９を介して入力される運動エネルギを電気エネルギに変換することによって発電を行う。

【００８１】前記発電機２０は、内燃機関１００の始動時にバッテリ２７からの駆動電力が印加されると、内燃機関１００のスタータモータとして作用する。 前記バッテリ２７は、複数のニッケル水素バッテリを直列に接続して構成されている。 前記バッテリ２７には、該バッテリ２７の放電電流量及び充電電流量の積算値からバッテリ２７の充電状態（State Of Charge）を算出するＳＯ
Ｃコントローラ２８が取り付けられている。

【００８２】前記電動モータ２００は、交流同期型の電動機で構成され、発電機２０で発電された電力およびまたはバッテリ２７の電力が印加されると、印加される電力の大きさに応じたトルクでモータ回転軸２００ａを回転駆動する。

【００８３】前記電動モータ２００は、車両の減速時に発電機として作用し、車輪２４、２５からドライブシャフト２２、２３及び減速機２１を介してモータ回転軸２
００ａに伝達される運動エネルギを電気エネルギに変換する、いわゆる回生発電を行う。

【００８４】前記インバータ２６は、複数のパワートランジスタを組み合わせて構成される電力変換装置であり、発電機２０で発電された電力のバッテリ２７への印加と、発電機２０で発電された電力の電動モータ２００
への印加と、バッテリ２７に蓄電された電力の電動モータ２００への印加と、電動モータ２００で回生発電された電力のバッテリ２７への印加とを選択的に切り換える。

【００８５】ここで、前記発電機２０及び前記電動モータ２００は交流同期型の電動機で構成されるため、前記インバータ２６は、発電機２０で発電された電力をバッテリ２７へ印加する場合は発電機２０で発電された交流電圧を直流電圧に変換した後にバッテリ２７へ印加し、
バッテリ２７の電力を電動モータ２００へ印加する場合はバッテリ２７の直流電圧を交流電圧に変換した後に電動モータ２００へ印加し、電動モータ２００で回生発電された電力をバッテリ２７へ印加する場合は電動モータ２００で回生発電された交流電圧を直流電圧に変換した後にバッテリ２７に印加する。

【００８６】上記したようなハイブリット機構には、内燃機関１００を制御するための電子制御ユニット（Ｅ−
ＥＣＵ）２９と、ハイブリット機構全体を総合的に制御するための電子制御ユニット（Ｈ−ＥＣＵ）３０とが併設されている。

【００８７】前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、図示しないアクセルペダルの操作量に対応した電気信号を出力するアクセルポジションセンサ３１、及びＳＯＣコントローラ２８
と電気配線を介して接続され、アクセルポジションセンサ３１の出力信号（アクセル開度信号）と、ＳＯＣコントローラ２８の出力信号（バッテリ２７の充電状態を示す信号）を入力することが可能となっている。

【００８８】前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、発電機２０、インバータ２６、及び電動モータ２００と電気配線を介して接続されるとともに、前記Ｅ−ＥＣＵ２９と双方向通信可能な通信回線によって接続され、前記アクセルポジションセンサ３１や前記ＳＯＣコントローラ２８等の出力信号に基づいて発電機２０、インバータ２６、及び電動モータ２００を制御するとともに、前記Ｅ−ＥＣＵ２９
を介して内燃機関１００を制御することが可能となっている。

【００８９】例えば、Ｈ−ＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチがオフからオンへ切り換えられた場合は、内燃機関１００を始動させる。 詳しくは、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、バッテリ２７から発電機２０へ駆動電力を印加させるべくインバータ２６を制御して発電機２０をスタータモータとして作動させるとともに、点火栓３、スロットル弁７、及び燃料噴射弁９を作動させるべくＥ−ＥＣＵ
２９を制御する。

【００９０】この場合、動力分割機構１９では、発電機２０に連結されたサンギヤが回転する一方で、車輪２
４、２５に連結されたリングギヤが停止状態となるため、サンギヤの回転トルクの略全てがプラネタリキャリアへ伝達されることになる。

【００９１】前記動力分割機構１９のプラネタリキャリアは、内燃機関１００のクランクシャフト１００ａと連結されているため、前記プラネタリキャリアがサンギヤの回転トルクを受けて回転すると、それに伴ってクランクシャフト１００ａが回転する。 その際、Ｅ−ＥＣＵ２
９が点火栓３、スロットル弁７、及び燃料噴射弁９を作動させることにより、内燃機関１００のクランキングが実現され、内燃機関１００が始動される。

【００９２】内燃機関１００が始動された後に、冷却水の温度が所定温度以上まで上昇すると、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、内燃機関１００の暖機が完了したとみなし、Ｅ−Ｅ
ＣＵ２９を介して内燃機関１００の運転を停止させる。

【００９３】また、イグニッションスイッチがオンの状態で車両が停止した場合は、前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００の運転を停止すべくＥ−ＥＣＵ２９を制御するとともに、電動モータ２００の回転を停止させるべくインバータ２６を制御する。

【００９４】但し、車両停止時に、ＳＯＣコントローラ２８の出力信号（バッテリ２７の充電状態を示す信号）
が所定の基準を下回った場合、室内用エアコンディショナのコンプレッサ等のように内燃機関１００から出力されるトルクの一部を利用して駆動される補機類を作動させる必要が生じた場合、又は、内燃機関１００や排気浄化系を暖機する必要が生じた場合は、内燃機関１００の運転停止を禁止するか、もしくは一旦停止された内燃機関１００を再始動させる。

【００９５】また、車両が発進する場合は、前記Ｈ−Ｅ
ＣＵ３０は、バッテリ２７から電動モータ２００へ駆動電力を印加させるべくインバータ２６を制御する。 バッテリ２７から電動モータ２００へ駆動電力が供給されると、電動モータ２００のモータ回転軸２００ａが回転し、次いでモータ回転軸２００ａの回転トルクが減速機２１及びドライブシャフト２２、２３を介して車輪２
４、２５へ伝達され、車両が発進する。

【００９６】尚、車両発進時において、ＳＯＣコントローラ２８の出力信号値が所定の基準を下回っている場合、エアコンディショナ用コンプレッサ等の補機類を作動させる必要が生じた場合、又は、内燃機関１００もしくは排気浄化系を暖機する必要が生じた場合は、Ｈ−Ｅ
ＣＵ３０は、内燃機関１００を始動させる。

【００９７】車両発進時において、バッテリ２７の充電、補機類の作動、内燃機関１００もしくは排気浄化系の暖機を図るべく内燃機関１００が始動されると、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、バッテリ２７から発電機２０へ励磁電流を印加すべくインバータ２６を制御し、発電機２０を発電機として作動させる。

【００９８】この場合、内燃機関１００から出力されるトルクによってクランクシャフト１００ａが回転する。
クランクシャフト１００ａの回転トルクは、動力分割機構１９のプラネタリキャリアへ伝達され、プラネタリキャリアからサンギヤとリングギヤとに分配される。

【００９９】前記プラネタリキャリアから前記サンギヤに分配された回転トルクは、前記サンギヤに連結された発電機２０に伝達される。 前記発電機２０は、前記サンギヤから伝達された運動エネルギを電気エネルギへ変換することにより発電を行う。 前記発電機２０で発電された電力は、インバータ２６によってバッテリ２７と電動モータ２００とへ分配される。

【０１００】前記プラネタリキャリアから前記リングギヤに分配された回転トルクは、前記リングギヤに連結されたモータ回転軸２００ａへ伝達される。 この結果、モータ回転軸２００ａは、電動モータ２００から出力されるトルクと前記リングギヤから伝達された回転トルクとを加算したトルクで回転することになる。 このモータ回転軸２００ａの回転トルクは、減速機２１及びドライブシャフト２２、２３を介して車輪２４、２５へ伝達される。

【０１０１】また、車両が発進状態から通常走行状態へ移行した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００から出力されるトルクを所望の目標トルクとすべくＥ−Ｅ
ＣＵ２９を制御するとともに、バッテリ２７から電動モータ２００への駆動電力の供給を停止し、且つバッテリ２７から発電機２０へ励磁電流を印加させるべくインバータ２６を制御する。

【０１０２】具体的には、Ｈ−ＥＣＵ３０は、アクセルポジションセンサ３１の出力信号（アクセル開度）と図示しない車速センサの出力信号（車速）とから運転者が要求する駆動トルク（以下、要求駆動トルクと称する）
を算出し、要求駆動トルクを満たす上で内燃機関１００
が出力すべきトルク（以下、要求機関トルクと称する）
と電動モータ２００が出力すべきトルク（以下、要求モータトルクと称する）とを決定する。

【０１０３】Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記要求機関トルクをＥ−ＥＣＵ２９へ送信するとともに、前記要求モータトルクに従ってインバータ２６を制御する。 その際、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、発電機２０に印加する励磁電流の大きさを調節することによって発電機２０の回転数を制御し、
それによって内燃機関１００の機関回転数を制御する。

【０１０４】ここで、Ｈ−ＥＣＵ３０からＥ−ＥＣＵ２
９へ送信される要求機関トルクは、例えば、内燃機関１
００の吸入空気量と機関回転数とをパラメータとした値である。 その場合、Ｈ−ＥＣＵ３０は、吸入空気量と機関回転数と機関トルクとの関係を示すマップを有し、このマップから所望の機関トルクに対応した吸入空気量と機関回転数とを特定し、特定した吸入空気量と機関回転数とを要求機関トルクとしてＥ−ＥＣＵ２９へ送信する。

【０１０５】Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求機関トルクを受信したＥ−ＥＣＵ２９は、前記要求機関トルクに従って、スロットル開度、燃料噴射量、燃料噴射時期、及び点火時期を決定し、アクチュエータ８、燃料噴射弁９、
及び点火栓３を制御する。

【０１０６】尚、車両の通常走行時にバッテリ２７の充電が必要になると、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００
から出力されるトルクを増加させるべくＥ−ＥＣＵ２９
を制御するとともに、バッテリ２７から発電機２０へ印加される励磁電流を増加させるべくインバータ２６を制御し、要求駆動トルクを確保しつつ発電量を増加させる。

【０１０７】また、車両が加速状態にある場合は、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、前述した通常走行時と同様に要求駆動トルク、要求機関トルク、及び要求モータトルクを算出し、次いでＥ−ＥＣＵ２９を介して内燃機関１００を制御するとともに、インバータ２６を介して電動モータ２
００を制御する。

【０１０８】尚、Ｈ−ＥＣＵ３０は、インバータ２６を制御する際、発電機２０で発電された電力に加えて、バッテリ２７の電力も電動モータ２００へ印加すべく制御を行い、電動モータ２００から出力されるトルクを増加させる。

【０１０９】また、車両が減速状態もしくは制動状態にある場合は、前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００の運転を停止（燃料噴射制御及び点火制御を停止）させるべく前記Ｅ−ＥＣＵ２９を制御するとともに、発電機２
０の作動及び電動モータ２００の作動を停止させるべくインバータ２６を制御する。

【０１１０】続いて、前記Ｈ−ＥＣＵ３０は、バッテリ２７から電動モータ２００へ励磁電流を印加すべくインバータ２６を制御することにより、電動モータ２００を発電機として作用させ、車輪２４、２５からドライブシャフト２２、２３及び減速機２１を介してモータ回転軸２００ａへ伝達される運動エネルギを電気エネルギに変換する回生発電を行う。 前記電動モータ２００で回生発電された電力は、インバータ２６を介してバッテリ２７
に充電される。

【０１１１】次に、前記Ｅ−ＥＣＵ２９は、上流側空燃比センサ１３、下流側空燃比センサ１４、クランクポジションセンサ１７、水温センサ１８、エアフローメータ３２、スロットルポジションセンサ３３等の各種センサと電気配線を介して接続され、前記した各種センサの出力信号を入力することが可能になっている。

【０１１２】前記Ｅ−ＥＣＵ２９は、点火栓３、アクチュエータ８、燃料噴射弁９、及び吸着機構１５の弁装置１６０（アクチュエータ１６６）と電気配線を介して接続され、前記した各種センサの出力信号や前記Ｈ−ＥＣ
Ｕ３０からの要求機関トルクに基づいて、点火制御、スロットル制御、燃料噴射制御、及び吸着機構１５の制御を実行する。

【０１１３】例えば、燃料噴射制御では、Ｅ−ＥＣＵ２
９は、以下に示すような燃料噴射量算出式に従って燃料噴射量（ＴＡＵ）を決定する。 TAU=TP*FWL*(FAF+FG)*[FASE+FAE+FOTP+FDE(D)]*FFC+TAU
V （TP：基本噴射量、FWL：暖機増量、FAF：空燃比フィードバック補正係数、FG：空燃比学習係数、FASE：始動後増量、FAE：加速増量、FOTP：OTP増量、FDE(D)：減速増量（減量）、FFC：フューエルカット復帰時補正係数、T
AUV：無効噴射時間）その際、Ｅ−ＥＣＵ２９は、各種センサの出力信号値をパラメータとして内燃機関１００
の運転状態を判別し、判別された機関運転状態とＥ−Ｅ
ＣＵ２９内のＲＯＭ等に予め記憶されたマップとに基づいて、上記した基本噴射量（ＴＰ）、暖機増量（ＦＷ
Ｌ）、始動後増量（ＦＡＳＥ）、加速増量（ＦＡＥ）、
ＯＴＰ増量（ＦＯＴＰ）、減速増量（ＦＤＥ（Ｄ））、
フューエルカット復帰時補正係数（ＦＦＣ）、無効噴射時間（ＴＡＵＶ）等を算出する。

【０１１４】また、Ｅ−ＥＣＵ２９は、以下の手順に従って空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）を算出する。 すなわち、Ｅ−ＥＣＵ２９は、先ず空燃比フィードバック制御条件が成立しているか否かを判別する。

【０１１５】前記した空燃比フィードバック制御条件としては、例えば、冷却水温度が所定温度以上である、内燃機関１００が非始動状態にある、燃料噴射量の始動後増量補正が非実行状態にある、燃料噴射量の暖機増量補正が非実行状態にある、燃料噴射量の加速増量補正が非実行状態にある、第１及び第２の三元触媒１２ａ、１２
ｂ等の排気系部品の加熱防止のためのＯＴＰ増量補正が非実行状態にある、フューエルカット制御が非実行状態にある等の条件を例示することができる。

【０１１６】上記した空燃比フィードバック制御条件が不成立である場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）を“１．０”として燃料噴射量（ＴＡＵ）を算出する。

【０１１７】一方、上記した空燃比フィードバック制御条件が成立している場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、上流側空燃比センサ１３の出力信号を介して入力し、入力した出力信号と上流側空燃比センサ１３の応答遅れ時間とに基づいて、実際の排気の空燃比が理論空燃比よりリーンであるか又はリッチであるかを判別する。

【０１１８】Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記した実際の排気空燃比が理論空燃比よりリッチであると判定した場合は燃料噴射量（ＴＡＵ）を減量補正すべく空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）の値を補正し、前記した実際の排気空燃比が理論空燃比よりリーンであると判定した場合は燃料噴射量（ＴＡＵ）を増量補正すべく空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）の値を補正する。

【０１１９】Ｅ−ＥＣＵ２９は、上記した手順で算出された空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）に上限ガード処理及び下限ガード処理を施し、ガード処理後の空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）を前記燃料噴射量算出式に代入して燃料噴射量（ＴＡＵ）を算出する。

【０１２０】尚、Ｅ−ＥＣＵ２９は、上記したような上流側空燃比センサ１３の出力信号に基づいた空燃比フィードバック制御（第１の空燃比フィードバック制御）と並行して、下流側空燃比センサ１４の出力信号に基づいた空燃比フィードバック制御（第２の空燃比フィードバック制御）を実行するようにしてもよい。

【０１２１】第２の空燃比フィードバック制御では、例えば、Ｅ−ＥＣＵ２９は、下流側空燃比センサ１４の出力信号値と所定の基準電圧とを比較して、第１の三元触媒１２ａから流出した排気の空燃比がリーンであるか又はリッチであるかを判別し、その判別結果に基づいて前記第１の空燃比フィードバック制御におけるリーン／リッチの判定基準値や、空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）の補正量等を補正し、上流側空燃比センサ１
３の個体差による出力特性のばらつきや、経時変化による上流側空燃比センサ１３の出力特性の変化等に起因した排気エミッション特性の悪化等を抑制する。

【０１２２】また、吸着機構１５の制御では、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９は、内燃機関１００の始動時に、水温センサ１８
の出力信号（冷却水温）を入力し、前記出力信号と所定のマップとに基づいて、内燃機関１００の始動時から第２の三元触媒１２ｂが活性するまでに要する時間（以下、触媒活性時間と称する）を算出する。

【０１２３】Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機関１００の始動時からの経過時間が前記触媒活性時間未満である間、すなわち第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にある間は、
弁装置１６０の弁体１６２を全閉状態（吸着機構１５内の主排気通路を非導通状態）とすべくアクチュエータ１
６６へ制御信号を出力する。

【０１２４】このとき、内燃機関１００から排出された排気の全ては、吸着機構１５内のバイパス通路及び吸着材１５２を介して第２の三元触媒１２ｂへ流入することになる。 この結果、排気中に含まれる未燃燃料成分は、
大気中に放出されずに吸着材１５２に吸着される。

【０１２５】内燃機関１００の始動時からの経過時間が前記触媒活性時間以上に達したとき、すなわち第２の三元触媒１２ｂが活性したときは、Ｅ−ＥＣＵ２９は、弁装置１６０の弁体１６２を全開状態（吸着機構１５内の主排気通路を導通状態）とすべくアクチュエータ１６６
へ制御信号を出力する。

【０１２６】このとき、吸着機構１５内では主排気通路とバイパス通路の双方が導通状態となるため、内燃機関１００から排出された排気は、主排気通路とバイパス通路との双方を通って第２の三元触媒１２ｂに流入することになる。

【０１２７】尚、本実施の形態で示す吸着機構１５では、バイパス通路の排気流入部と排気流出部とが近接した位置に配置されるため、前記排気流入部近傍の排気圧力と前記排気流出部近傍の排気圧力との差が小さく、且つ前記排気流入部近傍の主排気通路を流れる排気の脈動と前記排気流出部近傍の主排気通路を流れる排気の脈動との位相差が小さくなり、その結果、内燃機関１００から排出された排気の内の極微量の排気のみがバイパス通路を通って第２の三元触媒１２ｂへ流入し、その他の大部分の排気は主排気通路を通って第２の三元触媒１２ｂ
へ流入することになる。

【０１２８】このようにバイパス通路の流量が極微量になると、それに応じて吸着材１５２を通過する排気量が極微量となるため、吸着材１５２の昇温速度が穏やかになり、吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分は少量ずつ徐々に脱離するようになる。

【０１２９】前記吸着材１５２から脱離した未燃燃料成分は、排気とともに第２の三元触媒１２ｂへ流入する。
その際、第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃比は、内燃機関１００から排出された排気の空燃比に比して、前記吸着材１５２から脱離した未燃燃料成分が加わった分だけ低く（リッチ雰囲気に）なる。

【０１３０】このようなリッチ雰囲気の排気が第２の三元触媒１２ｂに流入した場合、第２の三元触媒１２ｂのＯＳＣによって貯蔵されていた酸素が放出され、第２の三元触媒１２ｂ内における排気の空燃比が所望の空燃比（触媒浄化ウィンド内の空燃比）となり、上記した未燃燃料成分に加え、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯ _X ）が確実に浄化されるようになる。

【０１３１】但し、第２の三元触媒１２ｂのＯＳＣを利用するためには、前記吸着材１５２から未燃燃料成分が脱離する前に第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させておく必要がある。 そして、第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させるには、酸素過剰状態の排気（以下、リーン排気）を第２の三元触媒１２ｂへ供給すべく内燃機関１
００をリーン空燃比で運転させる必要がある。

【０１３２】ところで、内燃機関１００がリーン空燃比で運転されると、理論空燃比近傍の所望の空燃比で運転される場合に比して内燃機関１００から出力可能なトルクが低下し、車両の駆動力が低下するという問題がある。

【０１３３】そこで、本実施の形態では、第２の三元触媒１２ｂにリーン排気を供給すべく内燃機関１００がリーン空燃比で運転されるときに、補助動力源たる電動モータ２００から出力されるトルクを増加させ、内燃機関１００のトルク低下を補うようにした。

【０１３４】具体的には、第２の三元触媒１２ｂにリーン排気を供給すべく、Ｅ−ＥＣＵ２９及びＨ−ＥＣＵ３
０が以下に示すようなアプリケーションプログラムを実行する。

【０１３５】先ず、Ｅ−ＥＣＵ２９は、図５に示すような機関始動制御ルーチンを実行する。 この機関始動制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオン状態にあるときに所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンであり、予めＥ−ＥＣＵ２９のＲＯＭ等に記憶されている。

【０１３６】前記機関始動制御ルーチンでは、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９は、先ずＳ５０１において、内燃機関１００の始動制御が既に実行状態にあるか否かを判別する。 前記Ｓ
５０１において内燃機関１００の始動制御が非実行状態にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５０２
へ進み、内燃機関１００が運転停止状態にあるか否かを判別する。

【０１３７】前記Ｓ５０２において内燃機関１００が運転停止状態にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵＣ２９
は、Ｓ５０３へ進み、Ｈ−ＥＣＵ３０から機関始動要求を受信したか否かを判別する。

【０１３８】Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記Ｓ５０３においてＨ−ＥＣＵ３０から機関始動要求を受信していないと判定した場合は本ルーチンの実行を一旦終了し、前記Ｓ５
０３においてＨ−ＥＣＵ３０から機関始動要求を受信したと判定した場合はＳ５０４へ進む。

【０１３９】前記Ｓ５０４では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にあるか否かを判別する。 第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にあるか否かを判別する方法としては、第２の三元触媒１２ｂに該第２
の三元触媒１２ｂの触媒床温を検出する温度センサを取り付け、その温度センサの検出温度が所定の活性温度未満であるか否かを判定する方法、あるいは、内燃機関１
００の冷却水の温度（水温センサ１８の検出温度）から第２の三元触媒１２ｂの触媒床温を推定し、その推定温度が所定の活性温度未満であるか否かを判定する方法を例示することができる。

【０１４０】前記Ｓ５０４において第２の三元触媒１２
ｂが未活性状態にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２
９は、Ｓ５０５へ進み、内燃機関１００から排出される排気に含まれる未燃燃料成分を吸着機構１５の吸着材１
５２に吸着させる必要があるとみなし、吸着機構１５における弁装置１６０の弁体１６２を全閉（主排気通路を非導通状態）とすべくアクチュエータ１６６を制御する。

【０１４１】続いて、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５０６へ進み、Ｅ−ＥＣＵ２９とＨ−ＥＣＵ３０とが共有するメモリの所定領域に設定されたリーン制御フラグ記憶領域に“１”をセットする。

【０１４２】前記リーン制御フラグ記憶領域は、第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させるべく第２の三元触媒１２ｂへリーン排気を供給する必要がある場合に“１”
がセットされ、第２の三元触媒１２ｂに対するリーン排気の供給が完了した場合に“０”にリセットされる領域である。

【０１４３】ここで、第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させるべく第２の三元触媒１２ｂへリーン排気を供給する必要がある場合としては、第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にあり、内燃機関１００から排出される排気に含まれる未燃燃料成分を吸着材１５２に吸着させる必要がある場合を例示することができる。

【０１４４】これは、吸着材１５２に未燃燃料成分が吸着されると、その未燃燃料成分が吸着材１５２から脱離する際に、第２の三元触媒１２ｂに流入する排気の空燃比が触媒浄化ウィンドよりリッチになることが想定されるため、第２の三元触媒１２ｂに酸素を貯蔵させておくことによって前記第２の三元触媒１２ｂ内における排気の空燃比を触媒浄化ウィンド内に収束させる必要があるからである。

【０１４５】ここで図５に戻り、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ
５０６の処理を実行し終えると、Ｓ５０７へ進み、クランクポジションセンサ１７がパルス信号を出力する時間的間隔に基づいてクランクシャフト１００ａの回転数（機関回転数）を算出し、その機関回転数が所定値以上まで上昇しているか否かを判別する。

【０１４６】尚、ここでいう機関回転数は、スタータモータたる発電機２０から出力されるトルクのみによってクランクシャフト１００ａが回転されているときの回転数を示す。

【０１４７】前記Ｓ５０７において機関回転数が所定回転数以上まで上昇していないと判定した場合は、Ｅ−Ｅ
ＣＵ２９は、Ｓ５０８へ進み、燃料噴射制御の実行を禁止する。

【０１４８】前記Ｓ５０８の処理を実行し終えたＥ−Ｅ
ＣＵ２９は、本ルーチンの実行を一旦終了し、所定時間経過後に本ルーチンを再度実行する。 その際、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９には、Ｓ５０１において内燃機関１００の始動制御が既に実行状態にあると判定してＳ５１７へ進むことになる。

【０１４９】Ｓ５１７では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記リーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされているか否かを判別することになるが、この場合はリーン制御記憶領域に“１”が記憶されているため、Ｅ−ＥＣＵ２９
は、前記リーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていると判定してＳ５０７へ進むことになる。

【０１５０】Ｓ５０７では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、機関回転数が所定回転数以上に上昇したか否かを再度判別し、
機関回転数が所定回転数以上まで上昇していると判定すると、Ｓ５０９へ進み、燃料噴射制御の実行を開始する。

【０１５１】Ｓ５１０では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機関１００の始動が完了したか否かを判別する。 内燃機関１００の始動完了を判別する方法としては、機関回転数が所定回転数（例えば、８００ｒｐｍ）以上になったか否かに基づいて判定する方法を例示することができる。

【０１５２】前記Ｓ５１０において内燃機関１００の始動が完了していないと判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９
は、本ルーチンの実行を一旦終了し、所定時間経過後に再度本ルーチンを実行する。 その場合、Ｅ−ＥＣＵ２９
は、Ｓ５０１、Ｓ５１７、Ｓ５０７の処理を順次実行した後に、Ｓ５０９において燃料噴射制御を実行し、次いでＳ５１０において内燃機関１００の始動が完了したか否かを判別することになる。

【０１５３】前記Ｓ５１０において内燃機関１００の始動が完了したと判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ
５１１へ進み、リーン制御フラグ記憶領域にセットされた“１”を“０”にリセットする。

【０１５４】続いて、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５１２へ進み、内燃機関１００の始動が完了した旨を示す信号をＨ
−ＥＣＵ３０へ送信し、本ルーチンの実行を終了する。
一方、前記Ｓ５０４において第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にないと判定した場合、言い換えれば第２の三元触媒１２ｂが既に活性状態にあると判定した場合は、
Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５１３へ進む。

【０１５５】Ｓ５１３では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機関１００から排出される排気を第２の三元触媒１２ｂで浄化可能であるため、排気中に含まれる未燃燃料成分を吸着機構１５の吸着材１５２に吸着させる必要がないとみなし、吸着機構１５における弁装置１６０の弁体１６
２を全開（主排気通路を導通状態）とすべくアクチュエータ１６６を制御する。

【０１５６】Ｓ５１４では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、通常の始動制御を実行する。 通常の始動制御では、Ｅ−ＥＣＵ
２９は、例えば、スタータモータたる発電機２０によってクランクシャフト１００ａが回転される、いわゆるクランキングが開始されると、直ちに燃料噴射制御と点火制御とを実行し、内燃機関１００の早期の始動完了を図る。

【０１５７】Ｓ５１５では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機関１００の始動が完了したか否かを判別する。 前記Ｓ５
１５において内燃機関１００の始動が完了していないと判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、本ルーチンの実行を一旦終了し、所定時間経過後に本ルーチンを再度実行することになる。

【０１５８】その際、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５０１において内燃機関１００の始動制御が実行状態にあると判定し、次いでＳ５１７においてリーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていないと判定し、Ｓ５１４及びＳ５１５の処理を再度実行することになる。

【０１５９】前記Ｓ５１５において内燃機関１００の始動が完了したと判定すると、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ５１
６へ進み、内燃機関１００の始動が完了した旨を示す信号をＨ−ＥＣＵ３０へ送信し、本ルーチンの実行を終了する。

【０１６０】このようにＥ−ＥＣＵ２９が上記した機関始動時制御ルーチンを実行することにより、第２の三元触媒１２ｂが未活性状態にある状況下で内燃機関１００
を始動させる場合は、内燃機関１００のクランキング開始から機関回転数が所定回転数以上に上昇するまでの期間において燃料噴射制御が禁止されるため、その間、内燃機関１００からは空気のみからなる酸素過剰状態の排気が排出され、その排気が第２の三元触媒１２ｂに供給され、第２の三元触媒１２ｂに多量の酸素が貯蔵されることになる。

【０１６１】一方、Ｈ−ＥＣＵ３０は、図６に示すような動力制御ルーチンを実行する。 この動力制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン状態にあるときに所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンであり、予めＨ
−ＥＣＵ３０のＲＯＭ等に記憶されている。

【０１６２】前記動力制御ルーチンでは、Ｈ−ＥＣＵ３
０は、先ずＳ６０１においてアクセルポジションセンサ３１の出力信号（アクセル開度）と図示しない車速センサの出力信号を入力する。

【０１６３】Ｓ６０２では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ
６０１で入力されたアクセル開度と車速とから運転者が要求する駆動トルク（要求駆動トルク）：Ｐ _Vを算出する。 Ｓ６０３では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ６０２で算出された要求駆動トルク：Ｐ _Vを満たす上で内燃機関１００が出力すべきトルク（要求機関トルク）：Ｐ _Eと電動モータ２００が出力すべきトルク（要求モータトルク）：Ｐ _Mとを決定する。

【０１６４】Ｓ６０４では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００が運転停止状態にあるか否かを判別する。 前記Ｓ６０４において内燃機関１００が運転停止状態にあると判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６０５へ進み、Ｅ−ＥＣＵ２９へ内燃機関１００の始動要求を送信する。

【０１６５】Ｓ６０６では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、リーン制御フラグ記憶領域へアクセスし、“１”がセットされているか否かを判別する。 前記Ｓ６０６においてリーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていると判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６０７へ進み、内燃機関１００が直ちに始動されないとみなし、前記Ｓ６０
３で決定された要求機関トルク：Ｐ _Eから該Ｐ _Eと同値を減算して新たな要求機関トルク：Ｐ _E '（＝０）を算出するとともに、前記Ｓ６０３で決定された要求モータトルク：Ｐ _Mに前記Ｐ _Eと同値を加算して新たな要求モータトルク：Ｐ _M '（＝Ｐ _M ＋Ｐ _E ）を算出する。

【０１６６】Ｓ６０８では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、電動モータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６０７
で算出された要求モータトルク：Ｐ _M 'となるようインバータ２６を制御する。

【０１６７】Ｓ６０９では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、発電機２０を内燃機関１００のスタータモータとして作動させるべくインバータ２６を制御する。 Ｓ６１０では、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、内燃機関１００の始動が完了したか否か、すなわちＥ−ＥＣＵ２９から始動完了通知を受信したか否かを判別する。

【０１６８】前記Ｓ６１０において内燃機関１００の始動が完了していないと判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、前記Ｓ６０８以降の処理を繰り返し実行する。 前記Ｓ６１０において内燃機関１００の始動が完了したと判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６１１へ進み、前記Ｓ６０７で算出された要求機関トルク：Ｐ _E '及び要求モータトルク：Ｐ _M 'を、前記Ｓ６０３で算出された要求機関トルク：Ｐ _E及び要求モータトルクＰ _Mに戻す。

【０１６９】Ｓ６１２では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６１１で補正された要求機関トルク：Ｐ _EとなるようＥ−ＥＣＵ
２９を制御する。

【０１７０】Ｓ６１３では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、電動モータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６１１
で補正された要求モータトルク：Ｐ _Mとなるようインバータ２６を制御し、本ルーチンの実行を終了する。

【０１７１】一方、前記Ｓ６０４において内燃機関１０
０が運転停止状態にない（内燃機関１００が既に運転状態にある）と判定した場合、又は前記Ｓ６０６においてリーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていない（リーン制御フラグ記憶領域に“０”が記憶されている）と判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６１２へ進み、内燃機関１００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６０３で算出された要求機関トルク：Ｐ _EとなるようＥ−ＥＣＵ２９を制御する。

【０１７２】続いてＨ−ＥＣＵ３０は、Ｓ６１３において、電動モータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ６０３で算出された要求モータトルク：Ｐ _Mとなるようインバータ２６を制御し、本ルーチンの実行を終了する。

【０１７３】このようにＨ−ＥＣＵ３０が上記した動力制御ルーチンを実行することにより、第２の三元触媒１
２ｂにリーン排気を供給すべく内燃機関１００の始動完了が所定期間遅れる場合に、その所定期間内に電動モータ２００から出力されるトルクが増加されるため、内燃機関１００の始動完了が遅延しても車両の駆動力が低下することがない。

【０１７４】以上述べたように、Ｅ−ＥＣＵ２９が機関始動制御ルーチンを実行するとともにＨ−ＥＣＵ３０が動力制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る動力制御手段が実現される。

【０１７５】従って、本実施の形態によれば、内燃機関１００が冷間始動された場合のように、第２の三元触媒１２ｂが未活性状態のときに排気中の未燃燃料成分を吸着材１５２に吸着させ、且つ、第２の三元触媒１２ｂが活性した後に前記吸着材１５２から未燃燃料成分を脱離させ、その未燃燃料成分を第２の三元触媒１２ｂで浄化する必要がある場合に、前記吸着材１５２から未燃燃料成分が脱離する前に、車両の駆動力を低下させることなく第２の三元触媒１２ｂに十分な酸素を貯蔵させることが可能となり、吸着材１５２から脱離する未燃燃料成分を確実に浄化することが可能となる。

【０１７６】尚、本実施の形態では、内燃機関１００のクランキング開始から機関回転数が所定回転数以上に上昇するまでの期間において燃料噴射制御の実行を禁止することにより、空気のみからなる酸素過剰状態の排気を第２の三元触媒１２ｂへ供給する例について説明したが、内燃機関１００のクランキング開始時点から燃料噴射を実行すべき回数を計数し、その計数値が所定値以上となるまでの期間において実際の燃料噴射を禁止することにより、空気のみからなる酸素過剰状態の排気を第２
の三元触媒１２ｂへ供給するようにしてもよい。

【０１７７】また、内燃機関１００のクランキング開始時点からの経過時間を計時し、その経過時間が所定時間以上となるまでの期間において燃料噴射制御の実行を禁止することにより、空気のみからなる酸素過剰状態の排気を第２の三元触媒１２ｂへ供給するようにしてもよい。

【０１７８】要は、内燃機関１００の始動時において、
内燃機関１００のクランキング開始時点から所定期間は燃料噴射制御の実行を禁止することにより、空気のみからなる酸素過剰状態の排気を第２の三元触媒１２ｂに供給可能な構成であればよい。 〈実施の形態２〉本発明に係る排気浄化装置の第２の実施の形態について図面に基づいて説明する。 ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。

【０１７９】図７は、本実施の形態における内燃機関１
００の概略構成を示す図である。 図７に示す内燃機関１
００は、各気筒２内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁９
０を備えた筒内噴射型のガソリンエンジンである。

【０１８０】具体的には、内燃機関１００は、複数の気筒２及びウォータジャケット１０９が形成されたシリンダブロック１００ｂと、シリンダブロック１００ｂの上部に固定されたシリンダヘッド１００ｃとを備えている。

【０１８１】前記シリンダブロック１００ｂには、機関出力軸であるクランクシャフト１００ａが回転自在に支持され、このクランクシャフト１００ａは、各気筒２内に摺動自在に装填されたピストン１０８と連結されている。

【０１８２】前記クランクシャフト１００ａの端部にはタイミングロータ１７ａが取り付けられ、前記タイミングロータ１７ａ近傍のシリンダブロック１００ｂには電磁ピックアップ１７ｂが取り付けられ、これらタイミングロータ１７ａと電磁ピックアップ１７ｂとによってクランクポジションセンサ１７が構成されている。

【０１８３】前記ピストン１０８の上方には、前記ピストン１０８と前記シリンダヘッド１００ｃとに囲まれた燃焼室１０１が形成されている。 前記シリンダヘッド１
００ｃには、燃焼室１０１に臨むよう点火栓３が取り付けられ、この点火栓３には、点火栓３に駆動電流を印加するためのイグナイタ３ａが接続されている。

【０１８４】前記シリンダヘッド１００ｃには、各気筒２毎に、２つの吸気ポート１０４と２つの排気ポート１
０５の開口端が燃焼室１０１に臨むよう形成されている。 前記シリンダヘッド１００ｃには、その噴孔が燃焼室１０１に臨むよう燃料噴射弁９０が取り付けられている。

【０１８５】前記シリンダヘッド１００ｃには、燃焼室１０１における吸気ポート１０４の開口端を開閉するための吸気弁１０２が進退自在に支持されるとともに、燃焼室１０１における排気ポート１０５の開口端を開閉するための排気弁１０３が進退自在に支持されている。

【０１８６】前記シリンダヘッド１００ｃには、各吸気弁１０２を進退駆動するインテーク側カムシャフト１０
６と、各排気弁１０３を進退駆動するエキゾースト側カムシャフト１０７とが回転自在に支持されている。

【０１８７】前記インテーク側カムシャフト１０６及びエキゾースト側カムシャフト１０７は、図示しないタイミングベルトを介して前記クランクシャフト１００ａと連結され、前記クランクシャフト１００ａの回転力が前記タイミングベルトを介して前記インテーク側カムシャフト１０６及び前記エキゾースト側カムシャフト１０７
へ伝達されるようになっている。

【０１８８】前記２つの吸気ポート１０４のうちの一方の吸気ポート１０４は、シリンダヘッド１００ｃ外壁に形成された開口端から燃焼室１０１に臨む開口端へ向かって直線状の流路を有するストレートポートで形成され、他方の吸気ポート１０４は、シリンダヘッド１００
ｃ外壁に形成された開口端から燃焼室１０１に望む開口端へ向かって旋回する流路を有するヘリカルポートで形成されている。

【０１８９】前記各吸気ポート１０４は、前記シリンダヘッド１００ｃに接続された吸気枝管４の各枝管と連通し、前記各排気ポート１０５は、前記シリンダヘッド１
００ｃに接続された排気枝管１０の各枝管と連通している。

【０１９０】前記吸気枝管４において内燃機関１００のストレートポートと連通する枝管には、該枝管内の吸気流路を開閉するスワールコントロールバルブ４ａが設けられている。

【０１９１】前記スワールコントロールバルブ４ａには、ステップモータ等からなり、印加電流に応じて前記スワールコントロールバルブ４ａを開閉駆動するアクチュエータ４ｂが取り付けられている。 アクチュエータ４
ｂは、電気配線を介してＥ−ＥＣＵ２９と接続されている。

【０１９２】次に、本実施の形態における吸着機構１５
には、図８に示すように、吸着材１５２の温度に対応した電気信号を出力する吸着材温度センサ１５６が取り付けられている。 吸着材温度センサ１５６は、本発明に係る吸着材温度検出手段の一実施態様である。

【０１９３】前記吸着材温度センサ１５６は、電気配線を介してＥ−ＥＣＵ２９と接続され、吸着材温度センサ１５６の出力信号がＥ−ＥＣＵ２９に入力されるようになっている。

【０１９４】この場合、Ｅ−ＥＣＵ２９は、各種センサの出力信号及びＨ−ＥＣＵ３０からの信号に基づいて以下のような制御を実行する。 先ず、Ｅ−ＥＣＵ２９は、
Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求機関トルクが小さく、内燃機関１００の運転状態が低負荷運転領域にある場合は、成層燃焼を実現すべく、アクチュエータ４ｂを制御してスワールコントロールバルブ４ａの開度を小さくし、各気筒２の圧縮行程時に燃料噴射弁９０に駆動電流を印加して圧縮行程噴射を行う。

【０１９５】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内には、点火栓３の近傍のみに可燃混合気層が形成されるとともに、その他の領域に空気層が形成され、成層燃焼が実現される。

【０１９６】また、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｈ−ＥＣＵ３０
からの要求機関トルクが或る程度大きく、内燃機関１０
０の運転状態が中負荷運転領域にある場合は、リーン混合気による均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ４ｂ
を制御してスワールコントロールバルブ４ａの開度を小さくし、さらに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁９０
に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。

【０１９７】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内の略全域にわたって、空気と燃料とが均質に混じり合ったリーン混合気が形成され、均質燃焼が実現される。 また、
Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求機関トルクが大きく、内燃機関１００の運転状態が高負荷運転領域にある場合は、理論空燃比近傍の混合気による均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ４ｂを制御してスワールコントロールバルブ４ａを全開状態とし、各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁９０に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。

【０１９８】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内の略全域にわたって、空気と燃料とが均質に混じり合った理論空燃比の混合気が形成され、均質燃焼が実現される。
尚、Ｅ−ＥＣＵ２９は、成層燃焼制御から均質燃焼制御へ移行する際、あるいは均質燃焼制御から成層燃焼制御へ移行する際に、内燃機関１００のトルク変動を防止すべく、各気筒２の圧縮行程時と吸気行程時の二回に分けて燃料噴射弁９０に駆動電流を印加するようにしてもよい。

【０１９９】この場合、各気筒２の燃焼室１０１内には、点火栓３の近傍に可燃混合気層が形成されるとともに、その他の領域にリーン混合気層が形成され、いわゆる弱成層燃焼が実現される。

【０２００】このように構成された内燃機関１００では、吸着機構１５の吸着材１５２から未燃燃料成分が脱離する際に、内燃機関１００の吸入空気量が増加すると、それに応じて内燃機関１００の排気流量が増加するため、吸着材１５２に吸着されていた多量の未燃燃料成分が一斉に脱離することが想定される。

【０２０１】その際、内燃機関１００が均質燃焼運転状態にあると、内燃機関１００から排出される排気が酸素過剰状態とならないため、吸着材１５２から一斉に脱離した多量の未燃燃料成分が排気に加わると、第２の三元触媒１２ｂにおいて酸素不足を生じる虞がある。

【０２０２】そこで、本実施の形態では、Ｅ−ＥＣＵ２
９は、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が前記吸着材１５２から脱離する際に、内燃機関１００が均質燃焼運転状態にあり、且つ、内燃機関１００の吸入空気量が所定量以上であると、内燃機関１
００の運転状態を強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運転に切り換え、内燃機関１００から酸素過剰状態の排気を排出させるようにする。

【０２０３】一方、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が前記吸着材１５２から脱離する際に、内燃機関１００の運転状態が強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運転に切り換えられると、内燃機関１
００から出力可能なトルクが低下し、車両の駆動力が低下する虞がある。

【０２０４】これに対し、本実施の形態では、Ｈ−ＥＣ
Ｕ３０は、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が前記吸着材１５２から脱離する際に、
内燃機関１００の運転状態が均質燃焼運転から成層燃焼運転に強制的に切り換えられると、電動モータ２００から出力されるトルクを増加させ、内燃機関１００のトルク低下を補うようにした。

【０２０５】以下、吸着機構１５の吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が脱離する場合に、Ｅ−ＥＣＵ
２９及びＨ−ＥＣＵ３０によって実行される具体的な制御について述べる。

【０２０６】先ず、Ｈ−ＥＣＵ３０は、図９に示すような動力制御ルーチンに従って、吸着材１５２から未燃燃料成分が脱離する際に内燃機関１００及び電動モータ２
００から出力される動力の制御を行う。

【０２０７】前記動力制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオン状態になるときに所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンであり、予めＨ−ＥＣＵ
３０のＲＯＭ等に記憶されている。

【０２０８】前記動力制御ルーチンでは、Ｈ−ＥＣＵ３
０は、先ずＳ９０１においてアクセルポジションセンサ３１の出力信号（アクセル開度）と車速センサの出力信号を入力する。

【０２０９】Ｓ９０２では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ
９０１で入力されたアクセル開度と車速とから運転者が要求する駆動トルク（要求駆動トルク）：Ｐ _Vを算出する。 Ｓ９０３では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、前記Ｓ９０２で算出された要求駆動トルク：Ｐ _Vを満たす上で内燃機関１００が出力すべきトルク（要求機関トルク）：Ｐ _Eと電動モータ２００が出力すべきトルク（要求モータトルク）：Ｐ _Mとを決定する。

【０２１０】Ｓ９０４では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、Ｅ−Ｅ
ＣＵ２９とＨ−ＥＣＵ３０とが共有するメモリに設定されたリーン制御フラグ記憶領域へアクセスし“１“が記憶されているか否かを判別する。

【０２１１】前記リーン制御フラグ記憶領域は、吸着材１５２から未燃燃料成分が脱離する場合であって、内燃機関１００の運転状態が強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運転に切り換えられる場合に“１”がセットされ、
吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分の脱離が完了したときに“１”から“０”にリセットされる領域である。 このリーン制御フラグ記憶領域の値は、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９によって書き換えられるものとする。

【０２１２】ここで図９に戻り、前記Ｓ９０４においてリーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていないと判定した場合、すなわちリーン制御フラグ記憶領域に“０”が記憶されていると判定した場合は、Ｈ−ＥＣ
Ｕ３０は、内燃機関１００と電動モータ２００とを通常どおりに制御可能であるとみなして、Ｓ９０８へ進む。

【０２１３】Ｓ９０８では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ９０３で算出された要求機関トルク：Ｐ _EとなるようＥ−ＥＣＵ
２９を制御する。

【０２１４】続いて、Ｓ９０９では、Ｈ−ＥＣＵ３０
は、電動モータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ９０３で算出された要求モータトルク：Ｐ _Mとなるようインバータ２６を制御し、本ルーチンの実行を終了する。

【０２１５】一方、前記Ｓ９０４においてリーン制御フラグ記憶領域に“１”がセットされていると判定した場合は、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００の運転状態が強制的に均質燃焼から成層燃焼に切り換えられ、内燃機関１００から出力されるトルクが低下するとみなし、Ｓ
９０５へ進む。

【０２１６】Ｓ９０５では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、要求機関トルクを通常より減少させると同時に要求モータトルクを通常より増加させるべく、前記Ｓ９０３で算出された要求機関トルク：Ｐ _Eから所定値：Ｐ _Cを減算して新たな要求機関トルク：Ｐ _E '（＝Ｐ _E −Ｐ _C ）を算出するとともに、前記Ｓ９０３で決定された要求モータトルク：
Ｐ _Mに前記所定値：Ｐ _Cを加算して新たな要求モータトルク：Ｐ _M '（＝Ｐ _M ＋Ｐ _C ）を算出する。

【０２１７】Ｓ９０６では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、電動モータ２００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ９０５
で補正された要求モータトルク：Ｐ _M 'となるようインバータ２６を制御する。

【０２１８】Ｓ９０７では、Ｈ−ＥＣＵ３０は、内燃機関１００から実際に出力されるトルクが前記Ｓ９０５で補正された要求機関トルク：Ｐ _E 'となるようＥ−ＥＣ
Ｕ２９を制御する。

【０２１９】前記Ｓ９０７の処理を実行し終えたＨ−Ｅ
ＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了し、その所定時間経過後に再度本ルーチンを実行する。 その際、Ｈ−
ＥＣＵ３０は、Ｓ９０４においてリーン制御フラグ記憶領域の値が“１”から“０”にリセットされていると判定すると、Ｓ９０８及びＳ９０９において、内燃機関１
００及び電動モータ２００から出力されるトルクを通常のトルクに戻すべく制御を行う。

【０２２０】次に、Ｅ−ＥＣＵ２９は、図１０に示すような機関排気制御ルーチンに従って、吸着材１５２から未燃燃料成分が脱離する際に内燃機関１００から排出される排気の制御を行う。

【０２２１】前記機関排気制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン状態のときに所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンであり、予めＥ−ＥＣＵ２９のＲＯ
Ｍ等に記憶されている。

【０２２２】前記機関排気制御ルーチンでは、Ｅ−ＥＣ
Ｕ２９は、先ずＳ１００１においてＥ−ＥＣＵ２９のＲ
ＡＭ等に設定された脱離完了フラグ記憶領域に“０”が記憶されているか否かを判別する。

【０２２３】前記脱離完了フラグ記憶領域は、吸着材１
５２に吸着された未燃燃料成分の脱離が未完了のときに“０”が書き込まれ、吸着材１５２に吸着された未燃燃料成分の脱離が完了したときに“１”が書き込まれる。

【０２２４】吸着材１５２に吸着された未燃燃料成分の脱離完了を判定する方法としては、吸着材１５２に吸着された未燃燃料成分が脱離する温度範囲を予め実験的に求めておき、吸着材温度センサ１５６の出力信号値が前記温度範囲の上限値を越えているか否かを判別することによって判定する方法を例示することができる（以下では、未燃燃料成分が脱離する温度範囲の下限値をＴ ₁ 、
上限値をＴ ₂と表すものとする）。

【０２２５】ここで図１０に戻り、前記Ｓ１００１において脱離完了フラグ記憶領域に“０”が記憶されていない、言い換えれば脱離完了フラグ記憶領域に“１”が記憶されていると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、本ルーチンの実行を終了する。

【０２２６】前記Ｓ１００１において脱離完了フラグ記憶領域に“０”が記憶されていると判定した場合は、Ｅ
−ＥＣＵ２９は、Ｓ１００２へ進み、吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔを入力する。

【０２２７】Ｓ１００３では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、未燃燃料成分が脱離する温度範囲の下限値：Ｔ ₁をＲＯＭから読み出し、前記Ｓ１００２で入力された吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔが前記下限値：Ｔ ₁以上であるか否かを判別する。

【０２２８】前記Ｓ１００３において吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔが前記下限値：Ｔ ₁未満であると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、吸着材１５２の温度が未燃燃料成分の脱離開始温度まで上昇していない、すなわち吸着材１５２が未燃燃料成分を吸着している状態にあるとみなし、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【０２２９】前記Ｓ１００３において吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔが前記下限値：Ｔ ₁以上であると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１００４へ進み、未燃燃料成分が脱離する温度範囲の上限値：Ｔ ₂をＲＯＭから読み出し、前記Ｓ１００２で入力された吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔが前記上限値：Ｔ
₂以下であるか否かを判別する。

【０２３０】前記Ｓ１００４において吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔが前記上限値：Ｔ ₂以下であると判定した場合は、吸着材１５２が未燃燃料成分を脱離する状態にあるとみなし、Ｓ１００５へ進む。

【０２３１】Ｓ１００５では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、エアフローメータ３２の出力信号値（吸入空気量：ｇ）を入力する。 Ｓ１００６では、Ｅ−ＥＣＵ２９は、前記Ｓ１
００５で入力されたエアフローメータ３２の出力信号値：ｇが所定の吸入空気量：ｇ _S以上であるか否かを判別する。

【０２３２】前記Ｓ１００６において前記エアフローメータ３２の出力信号値：ｇが所定の吸入空気量：ｇ _S未満であると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が急激に脱離することがなく、第２の三元触媒１２ｂにおいて酸素不足が発生しないとみなして本ルーチンの実行を終了する。

【０２３３】一方、前記Ｓ１００６において前記エアフローメータ３２の出力信号値：ｇが所定の吸入空気量：
ｇ _S以上であると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、
Ｓ１００７へ進み、内燃機関１００が均質燃焼運転状態にあるか否かを判別する。

【０２３４】前記Ｓ１００７において内燃機関１００が均質燃焼運転状態にあると判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ
２９は、酸素過剰状態でない排気が内燃機関１００から多量に排出され、吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が急激に脱離するため、第２の三元触媒１２ｂにおいて酸素不足が発生する虞があるとみなす。

【０２３５】この場合、Ｅ−ＥＣＵ２９は、内燃機関１
００から酸素過剰状態の排気を排出させるべく内燃機関１００の運転状態を強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運転へ切り換える必要があるとみなし、Ｓ１００８においてリーン制御フラグ記憶領域に“１”を書き込む。

【０２３６】前記Ｓ１００８の処理を実行し終えたＥ−
ＥＣＵ２９は、Ｓ１００９へ進み、Ｈ−ＥＣＵ３０から要求機関トルク：Ｐ _E 'を受信したか否かを判別する。
前記要求機関トルク：Ｐ _E 'は、成層燃焼運転状態の内燃機関１００が出力可能なトルクであり、前述した動力制御ルーチンの説明で述べたように、通常の要求機関トルク：Ｐ _Eより小さく設定された値である。

【０２３７】前記Ｓ１００９においてＨ−ＥＣＵ３０から要求機関トルク：Ｐ _E 'を受信していないと判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｈ−ＥＣＵ３０からの要求機関トルク：Ｐ _E 'を受信するまで前記Ｓ１００９の処理を繰り返し実行する。

【０２３８】前記Ｓ１００９においてＨ−ＥＣＵ３０から要求機関トルク：Ｐ _E 'を受信したと判定した場合は、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１０１０において、内燃機関１００の運転状態を強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運転に切り換えるとともに、内燃機関１００から実際に出力されるトルクを前記要求機関トルク：Ｐ _E 'に一致させるべく、スワールコントロールバルブ４ａの開度、
燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等を制御する。

【０２３９】前記Ｓ１０１０の処理を実行し終えたＥ−
ＥＣＵ２９は、本ルーチンの実行を一旦終了し、その所定時間経過後に再度本ルーチンを実行することになる。
その際、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１００１において脱離完了フラグ記憶領域に“０”が記憶されていると判定し、
Ｓ１００２において吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔを入力し、次いでＳ１００３において吸着材温度センサ１５６の出力信号値：Ｔが未燃燃料成分の脱離温度範囲の下限値：Ｔ ₁以上であると判定して、Ｓ１００
４へ進むことになる。

【０２４０】Ｓ１００４において吸着材温度センサ１５
６の出力信号値：Ｔが未燃燃料成分の脱離温度範囲の上限値：Ｔ ₂より高くなっていれば、Ｅ−ＥＣＵ２９は、
吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分の脱離が完了したとみなし、Ｓ１０１１において脱離完了フラグ記憶領域の値を“０”から“１”へ書き換える。

【０２４１】続いて、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１０１２へ進み、リーン制御フラグ記憶領域にセットされていた“１”を“０”にリセットする。 この場合、Ｈ−ＥＣＵ
３０は、前述した動力制御ルーチンの説明で述べたように、内燃機関１００に対する要求機関トルクを通常の大きさに戻すので、Ｅ−ＥＣＵ２９は、Ｓ１０１３において通常の要求機関トルクを満たすべく内燃機関１００の運転状態を制御する。

【０２４２】以上述べたように本実施の形態では、吸着材１５２に吸着されていた未燃燃料成分が一斉に脱離するような場合に、内燃機関１００の運転状態を成層燃焼運転に切り換えて内燃機関１００から酸素過剰状態の排気を排出させるため、第２の三元触媒１２ｂに多量の未燃燃料成分が流入しても酸素不足が発生することがなく、未燃燃料成分を確実に浄化することが可能となる。

【０２４３】さらに、本実施の形態では、内燃機関１０
０から酸素過剰状態の排気を排出させるべく内燃機関１
００の運転状態が強制的に均質燃焼運転から成層燃焼運転に切り換えられた場合に、電動モータ２００から出力されるトルクを増加させるため、内燃機関１００から出力されるトルクが低下しても車両の駆動力が低下することがない。

【０２４４】この結果、Ｅ−ＥＣＵ２９が機関排気制御ルーチンを実行するとともにＨ−ＥＣＵ３０が動力制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る動力制御手段が実現される。

【０２４５】従って、本実施の形態によれば、吸着材１
５２から未燃燃料成分が脱離する際に、車両のドライバビリィティを悪化させることなく第２の三元触媒１２ｂ
に酸素を供給することが可能となる。

【０２４６】

【発明の効果】本発明に係るハイブリット車の排気浄化装置では、排気浄化触媒に酸素過剰状態の排気を供給すべく内燃機関がリーン空燃比で運転される場合に、内燃機関の動力の低下分を補助動力源からの動力によって補うため、車両の駆動力を低下させることなく酸素過剰状態の排気を排気浄化触媒へ供給することが可能となる。

【０２４７】特に、所定の温度範囲より低い温度のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、前記所定温度範囲内まで昇温したときは吸着していた未燃燃料成分を放出する吸着材が排気浄化触媒上流の排気通路に設けられている場合は、前記吸着材から未燃燃料成分が脱離し始める前に、車両の駆動力を低下させることなく、排気浄化触媒に十分な量の酸素を貯蔵させておくことが可能となり、吸着材から脱離した未燃燃料成分が排気浄化触媒に流入しても排気浄化触媒内で酸素不足が発生することがない。

【０２４８】また、本発明に係るハイブリット車の排気浄化装置によれば、吸着材温度検出手段の検出値が所定温度範囲内、すなわち吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が吸着材から脱離する温度範囲内にあるときに、排気浄化触媒へ酸素過剰状態の排気を供給すべく内燃機関がリーン空燃比で運転されるとともに、補助動力源から出力されるトルクを増加すべく補助動力源が制御されるため、車両の駆動力を低下させることなく内燃機関から酸素過剰状態の排気を排出させることが可能となる。

【０２４９】この結果、車両のドライバビリィティを悪化させることなく、酸素過剰状態の排気を排気浄化触媒へ供給させることが可能となり、吸着材から脱離した未燃燃料成分が排気浄化触媒に流入しても排気浄化触媒内で酸素不足を生じることがなく、未燃燃料成分を確実に浄化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用するハイブリット車に搭載されるハイブリット機構の概略構成を示す図

【図２】 吸着機構の内部構成を示す図（１）

【図３】 吸着機構の内部構成を示す図（２）

【図４】 吸着機構の動作を説明する図

【図５】 機関始動制御ルーチンを示すフローチャート図

【図６】 動力制御ルーチンを示すフローチャート図

【図７】 第２の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図

【図８】 第２の実施の形態における吸着機構の構成を示す図

【図９】 第２の実施の形態における動力制御ルーチンを示すフローチャート図

【図10】 第２の実施の形態における機関排気制御ルーチンを示すフローチャート図

【符号の説明】

４・・・・吸気枝管 ４ａ・・・スワールコントロールバルブ ４ｂ・・・アクチュエータ １０・・・排気枝管 １１・・・排気管 １２ａ・・第１の三元触媒 １２ｂ・・第２の三元触媒 １３・・・上流側空燃比センサ １４・・・下流側空燃比センサ １５・・・吸着機構 １７・・・クランクポジションセンサ １８・・・水温センサ １９・・・動力分割機構 ２０・・・発電機 ２１・・・減速機 ２２・・・ドライブシャフト ２３・・・ドライブシャフト ２４・・・車輪 ２５・・・車輪 ２６・・・インバータ ２７・・・バッテリ ２８・・・ＳＯＣコントローラ ２９・・・Ｅ−ＥＣＵ ３０・・・Ｈ−ＥＣＵ ３２・・・エアフローメータ ９０・・・燃料噴射弁 １００・・内燃機関 ２００・・電動モータ １５２・・吸着材 １５６・・吸着材温度センサ １６０・・弁装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/02 Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ ３２１ 41/06 ３３０Ｊ 41/04 ３０５ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 41/06 ３３０ (72)発明者 渡辺 剛 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA14 AA17 AA28 AB03 AB06 BA00 BA14 BA15 DC01 EA01 EA05 EA07 EA08 EA16 EA19 EA34 EA39 FA01 FC07 GB05W GB06W GB17X HA36 HA37 3G093 AA01 BA00 CA02 DA05 DA06 DA07 DA09 DA12 DB05 DB09 EA05 FA04 3G301 HA06 HA27 JA03 JA21 KA04 ND01 PA01Z PA11Z PB03Z PD01Z PD12Z PE08Z PF01Z