JP2013163484A - ハイブリッド車両に搭載された内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両に搭載された内燃機関の空燃比を適正化し、機関始動後の排ガスの空燃比を触媒要求空燃比に近づけ、エミッションを改善する。
【解決手段】ハイブリッド車両１０は、内燃機関２０の運転を停止し且つその後再開（始動）させる間欠運転を実行する。空燃比制御装置７３は、上流側空燃比センサ９５の出力と下流側空燃比センサ９６の出力とに基づいて機関２０に供給される混合気の空燃比を目標空燃比に一致させる空燃比フィードバック制御を実行する。更に、空燃比制御装置は、間欠運転による機関２０の始動時に触媒２９の状態を示す触媒パラメータ（触媒温度及び酸素吸蔵量に応じた値等）を取得する。空燃比制御装置は、間欠運転による機関２０の始動後から所定期間、取得された触媒パラメータに応じて前記目標空燃比を実質的に補正するとともに、下流側空燃比センサ９６の出力により算出されるサブフィードバック量を学習する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両に搭載された内燃機関の空燃比制御装置に関する。

従来から知られる内燃機関の空燃比制御装置の一つは、その機関の排気通路に配設された触媒の上流位置及び下流位置に上流側空燃比センサ及び下流側空燃比センサをそれぞれ備える。上流側空燃比センサは触媒上流における排ガスの空燃比（即ち、上流側空燃比）に応じた出力値を出力する。下流側空燃比センサは触媒下流における排ガスの空燃比（即ち、下流側空燃比）に応じた出力値を出力する。この従来装置は、上流側空燃比センサの出力値と、下流側空燃比センサの出力値と、に基づいて「機関に供給される混合気の空燃比（即ち、機関の空燃比）」が目標空燃比に一致するように機関の空燃比をフィードバック制御する。

ところで、触媒が効率良く排ガスを浄化するために適した空燃比（以下、「触媒要求空燃比」とも称呼する。）は、例えば、機関の吸入空気量及び／又は機関回転速度により変化する。従って、吸入空気量及び／又は機関回転速度が大きく変化した場合等において、空燃比のフィードバック制御によって機関の空燃比が触媒要求空燃比へと移行されるまでの間、エミッションが悪化する怖れがある。そこで、上記従来装置は、更に、触媒に流入する排ガスの空燃比が触媒要求空燃比となるように吸入空気量及び／又は機関回転速度等に基づいて触媒用補正量を算出し、その触媒用補正量によって目標空燃比を「実質的」に変更するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。

一方、ハイブリッド車両は、車両を走行させる駆動力を発生する駆動源として、電動機と機関とを搭載している。ハイブリッド車両の一つは、「ユーザのアクセル操作量に応じて定まるトルク（即ち、車両の駆動軸に要求されるユーザ要求トルク）」に基づいて機関要求出力を決定する。更に、そのハイブリッド車両は、機関の出力が機関要求出力を満たし且つ機関の運転効率が最良となるように機関を制御し、その場合にユーザ要求トルクに対する「機関の出力トルクが駆動軸に伝達されたトルク」の不足分を電動機の出力トルクにより補う。

更に、ハイブリッド車両は、ユーザ要求トルクが小さく（従って、機関要求出力が小さく）、そのために機関が所定効率以上の効率にて運転できない場合（即ち、機関運転停止条件成立時）等において、機関の運転を停止して電動機の出力トルクのみによりユーザ要求トルクを満たす。加えて、ハイブリッド車両は、機関の運転が停止されている状態においてユーザ要求トルクが増大し（従って、機関要求出力が増大し）、そのために機関が所定効率以上の効率にて運転できるようになった場合（即ち、機関始動条件成立時）等に機関を始動させ、機関の出力トルクと電動機の出力トルクとによってユーザ要求トルクを満たす。このような「ハイブリッド車両の運転状態に応じた機関の運転停止及び始動を伴う運転」は間欠的に実行されるので、「間欠運転又は機関間欠運転」とも称呼される（例えば、特許文献２を参照。）。

特開２００５−４８７１１号公報 特開平９−３０８０１２号公報

しかしながら、触媒要求空燃比は触媒の「温度及び／又は酸素吸蔵量等」にも依存して変化するから、上記空燃比制御装置を適用した機関が上記ハイブリッド車両に搭載された場合、間欠運転による機関の始動後において触媒に流入する排ガスの空燃比が触媒要求空燃比から乖離し、その結果、エミッションが悪化する怖れがある。

即ち、間欠運転により機関の運転が停止されると触媒温度は車両の走行風等により低下する。この触媒温度の低下の程度は間欠運転による機関の運転停止時間に依存して変化する。更に、間欠運転による機関の運転停止前における機関の負荷が高く（吸入空気量が大きく）且つ間欠運転による機関の運転停止時間が短い場合等においては、間欠運転による機関の始動後の吸入空気量（又は負荷）に対して触媒温度が高い場合も生じる。従って、間欠運転による機関の始動後において単に吸入空気量及び／又は機関回転速度に基づいて前記触媒用補正量を算出した場合、触媒に流入する排ガスの空燃比が触媒要求空燃比から乖離する。

加えて、間欠運転により機関の運転が停止される際の「フューエルカットのタイミング及び／又は排ガスの空燃比の乱れ」等に依存して、間欠運転によって機関の運転が停止している間の「触媒の酸素吸蔵量（触媒雰囲気）」が変化する。従って、間欠運転による機関の始動後における触媒要求空燃比は、間欠運転が実行されることによって、仮に触媒温度が変化していないとしても変化する場合がある。

本発明のハイブリッド車両は上記課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、間欠運転が実行されるハイブリッド車両に搭載された内燃機関の空燃比を「間欠運転による機関の始動直後の触媒状態」に基づいて適正化し、以って、間欠運転による機関の始動後において触媒に流入する排ガスの空燃比を触媒要求空燃比に近づけることによって、エミッションを改善することが可能な空燃比制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明による内燃機関の空燃比制御装置（以下、「本発明装置」と称呼する。）は、電動機とともに駆動源としてハイブリッド車両に搭載された内燃機関に適用される。本発明装置は、その機関に供給される混合気の空燃比（機関の空燃比）を制御する。その機関は、その排気通路に触媒を備え、且つ、前記ハイブリッド車両の運転状態に応じて運転の停止と始動とがなされる。

本発明装置は、更に、
前記触媒に流入する排ガスの空燃比に応じた出力を発生する上流側空燃比センサと、
前記触媒から流出した排ガスの空燃比に応じた出力を発生する下流側空燃比センサと、
空燃比フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段と、
前記触媒に流入する排ガスの空燃比を変更する触媒流入空燃比変更手段と、
を備える。

前記フィードバック制御手段により実行される空燃比フィードバック制御は、
前記上流側空燃比センサの出力と前記下流側空燃比センサの出力とに基づいて、前記機関に供給される混合気の空燃比（機関の空燃比）が目標空燃比と一致するように、前記機関の空燃比を調整する制御である。

前記触媒流入空燃比変更手段は、
前記ハイブリッド車両の運転状態に応じて前記機関の運転が停止された後に同機関が始動された時点の「前記触媒の状態を示す触媒パラメータ」を取得するとともに、前記機関が始動された時点後の所定期間において前記取得した触媒パラメータに基づき前記目標空燃比を実質的に変更する。
これにより、前記触媒流入空燃比変更手段は、前記触媒に流入する排ガスの空燃比を「間欠運転による機関始動時の触媒の状態」に応じて変更する。

前記触媒流入空燃比変更手段が前記目標空燃比を変更する方法には種々の方法が存在する。例えば、その一つは、空燃比フィードバック制御における目標空燃比そのものを前記取得した触媒パラメータに基づいて変更する方法である。更に、他の一つは、上流側空燃比センサの出力（或いは、上流側空燃比センサの出力により表される上流側空燃比）を前記取得した触媒パラメータに基づいて変更することにより、空燃比のフィードバック制御における目標空燃比を実質的に変更する方法である。

本発明装置によれば、間欠運転によって機関の運転が停止され、その後、機関が始動された場合において、その機関の始動時における触媒の状態（例えば、触媒温度、及び／又は、酸素吸蔵量等）がその後の所定期間における空燃比制御に反映される。従って、間欠運転によって機関の運転が停止され、その後、機関が始動された時点以降において、触媒に流入する排ガスの空燃比を触媒要求空燃比に近づけることができる。その結果、エミッションを改善することができる。

本発明装置の一態様において、
前記フィードバック制御手段は、
前記下流側空燃比センサの出力が下流側目標値に一致するように同下流側空燃比センサの出力に基づいて目標空燃比補正量を算出し、
前記目標空燃比補正量に基づいて前記目標空燃比を補正し、
前記上流側空燃比センサの出力により表される上流側空燃比が前記補正された目標空燃比と一致するように前記機関の空燃比を制御することにより前記空燃比フィードバック制御を実行し、且つ、
前記目標空燃比補正量を学習して学習値を取得するとともに、少なくとも、前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記目標空燃比補正量を更新できない条件が成立している期間、において、前記学習値に基づく値を前記目標空燃比を補正するための前記目標空燃比正量として使用するように構成され、
前記触媒流入空燃比変更手段は、
前記目標空燃比を前記取得された触媒パラメータに基づいて補正するように構成される。

間欠運転によって機関が始動された直後において触媒に流入する排ガスの空燃比が触媒要求空燃比から大きく乖離していると、下流側空燃比センサの出力と下流側目標値との差が大きくなるので、下流側空燃比センサの出力に基づいて算出される目標空燃比補正量は過渡的に大きく変更される。従って、そのように変更された「目標空燃比補正量」を学習して学習値を取得すると、その学習値は「触媒の状態が安定している場合（例えば、触媒温度が十分に高い場合）の目標空燃比補正量を学習した場合の学習値」と大きく相違する。このため、間欠運転によって機関が始動された時点から暫くの間、目標空燃比補正量の学習を禁止せざるを得ず、その結果、学習機会が減少してしまう。

これに対し、本発明装置の一態様によれば、間欠運転による機関の始動直後から、前記目標空燃比が「前記取得された触媒パラメータ（即ち、間欠運転による機関始動時の触媒の状態）」に基づいて補正される。よって、下流側空燃比センサの出力に基づいて算出される目標空燃比補正量が「触媒の状態が安定している場合の目標空燃比補正量」から大きく乖離する可能性が低い。従って、間欠運転によって機関が始動された時点から学習を開始したとしても、その学習値は適正値に近い値となる。その結果、学習機会が減少せず、早期に適正な学習値を取得することができる。

本発明装置の他の態様において、
前記フィードバック制御手段は、
前記下流側空燃比センサの出力が下流側目標値に一致するように同下流側空燃比センサの出力に基づいてセンサ出力補正量を算出し、
前記センサ出力補正量と前記上流側空燃比センサの出力とに基づいて上流側制御用空燃比を取得し、
前記上流側制御用空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記機関の空燃比を制御することにより前記空燃比フィードバック制御を実行し、且つ
前記センサ出力補正量を学習して学習値を取得するとともに、少なくとも、前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記センサ出力補正量を更新できない条件が成立している期間、において、前記学習値に基づく値を前記上流側制御用空燃比を取得するための前記センサ出力補正量として使用するように構成され、
前記触媒流入空燃比変更手段は、
前記上流側制御用空燃比を前記取得された触媒パラメータに基づいて補正することによって前記目標空燃比を実質的に変更するように構成される。

間欠運転によって機関が始動された直後において触媒に流入する排ガスの空燃比が触媒要求空燃比から大きく乖離していると、下流側空燃比センサの出力と下流側目標値との差が大きくなるので、下流側空燃比センサの出力に基づいて算出されるセンサ出力補正量は過渡的に大きく変更される。従って、そのように変更された「センサ出力補正量」を学習して学習値を取得すると、その学習値は「触媒の状態が安定している場合のセンサ出力補正量を学習した場合の学習値」と大きく相違する。このため、間欠運転によって機関が始動された時点から暫くの間、センサ出力補正量の学習を禁止せざるを得ず、その結果、学習機会が減少してしまう。

これに対し、本発明装置の他の態様によれば、間欠運転による機関の始動直後から、前記上流側制御用空燃比が前記取得された触媒パラメータ（即ち、間欠運転による機関始動時の触媒の状態）に基づいて補正されることによって前記目標空燃比が実質的に変更される。よって、下流側空燃比センサの出力に基づいて算出されるセンサ出力補正量が「触媒の状態が安定している場合のセンサ出力補正量」から大きく乖離する可能性が低い。従って、間欠運転によって機関が始動された時点から学習を開始したとしても、その学習値は適正値に近い値となる。その結果、学習機会が減少せず、早期に適正な学習値を取得することができる。

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態に係る空燃比制御装置が適用される内燃機関を搭載したハイブリッド車両の概略図である。 図２は、図１に示した上流側空燃比センサの出力値と上流側空燃比との関係を示したグラフ（ルックアップテーブル）である。 図３は、図１に示した下流側空燃比センサの出力値と下流側空燃比との関係を示したグラフである。 図４は、図１に示したパワーマネジメントＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図５は、図１に示したエンジンＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図６は、図１に示したエンジンＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図７は、図１に示したエンジンＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図８は、図１に示したエンジンＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図９は、図１に示したエンジンＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図１０は、本発明の第２実施形態に係る空燃比制御装置のエンジンＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。

以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関の空燃比制御装置について図面を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
（構成）
本発明の第１実施形態に係る空燃比制御装置（以下、「第１装置」と称呼する。）は、図１に示したハイブリッド車両１０に搭載された内燃機関２０に適用される。

ハイブリッド車両１０は、機関２０の他、第１発電電動機ＭＧ１、第２発電電動機ＭＧ２、動力分配機構３０、駆動力伝達機構５０、第１インバータ６１、第２インバータ６２、バッテリ６３、パワーマネジメントＥＣＵ７０、バッテリＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２及びエンジンＥＣＵ７３等を備えている。

ＥＣＵは、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ（又は不揮発性メモリ）及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。バックアップＲＡＭは車両１０の図示しないイグニッション・キー・スイッチがオン状態にあるかオフ状態にあるかに関わらずデータを保持することができる。

第１発電電動機（モータジェネレータ）ＭＧ１は、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第１発電電動機ＭＧ１は本例において主として発電機としての機能を発揮する。第１発電電動機ＭＧ１は、出力軸である第１シャフト４１を備えている。

第２発電電動機（モータジェネレータ）ＭＧ２は、第１発電電動機ＭＧ１と同様、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第２発電電動機ＭＧ２は本例において主として電動機としての機能を発揮する。第２発電電動機ＭＧ２は、出力軸である第２シャフト４２を備えている。

機関２０は、４サイクル・火花点火式・多気筒内燃機関である。機関２０は、吸気管及びインテークマニホールドを含む吸気通路部２１、スロットル弁２２、スロットル弁アクチュエータ２３、複数の燃料噴射弁２４、点火プラグを含む複数の点火装置２５、機関２０の出力軸であるクランクシャフト２６、エキゾーストマニホールド２７、エキゾーストマニホールド２７に連結された排気管２８及び上流側の触媒２９を含んでいる。なお、機関２０は図示しない可変吸気弁制御装置（ＶＶＴ）と、図示しない下流側の触媒と、を含む。

スロットル弁２２は吸気通路部２１に回転可能に支持されている。
スロットル弁アクチュエータ２３はエンジンＥＣＵ７３からの指示信号に応答してスロットル弁２２を回転し、吸気通路部２１の通路断面積を変更できるようになっている。

複数の燃料噴射弁２４のそれぞれは、各燃焼室に連通した各吸気ポートに配設されている。各燃料噴射弁２４は、燃料噴射指示信号に応答し、その燃料噴射指示信号に含まれる指示燃料噴射量Ｆｉの燃料を各吸気ポート内に噴射するようになっている。

複数の点火装置２５のそれぞれは、エンジンＥＣＵ７３からの指示信号に応答して点火用火花を各気筒の燃焼室内において所定のタイミングにて発生するようになっている。

上流側の触媒（触媒コンバータ）２９は三元触媒である。触媒２９は、エキゾーストマニホールド２７の排気集合部に配設されている。即ち、触媒２９は機関２０の排気通路に設けられている。触媒２９は、周知の酸素吸蔵機能を備え、機関２０から排出される未燃物（ＨＣ，ＣＯ等）及びＮＯｘを浄化するようになっている。

機関２０は、スロットル弁アクチュエータ２３によりスロットル弁２２の開度を変更することによって吸入空気量を変更するとともに指示燃料噴射量Ｆｉを変更すること等により、機関２０の「出力トルク及び機関回転速度（従って、機関出力）」を変更することができるようになっている。

動力分配機構３０は周知の遊星歯車装置３１を備えている。遊星歯車装置３１はサンギア３２と、複数のプラネタリギア３３と、リングギア３４と、を含んでいる。

サンギア３２は第１発電電動機ＭＧ１の第１シャフト４１に接続されている。従って、第１発電電動機ＭＧ１はサンギア３２にトルクを出力することができる。更に、第１発電電動機ＭＧ１は、サンギア３２から第１発電電動機ＭＧ１（第１シャフト４１）に入力されるトルクによって回転駆動され得る。第１発電電動機ＭＧ１は、サンギア３２から第１発電電動機ＭＧ１に入力されるトルクによって回転駆動されることにより発電することができる。

複数のプラネタリギア３３のそれぞれは、サンギア３２と噛合するとともにリングギア３４と噛合している。プラネタリギア３３の回転軸（自転軸）はプラネタリキャリア３５に設けられている。プラネタリキャリア３５はサンギア３２と同軸に回転可能となるように保持されている。従って、プラネタリギア３３は、サンギア３２の外周を自転しながら公転することができる。プラネタリキャリア３５は機関２０のクランクシャフト２６に接続されている。よって、プラネタリギア３３は、クランクシャフト２６からプラネタリキャリア３５に入力されるトルクによって回転駆動され得る。

リングギア３４は、サンギア３２と同軸に回転可能となるように保持されている。

上述したように、プラネタリギア３３はサンギア３２及びリングギア３４と噛合している。従って、プラネタリギア３３からサンギア３２にトルクが入力されたときには、そのトルクによってサンギア３２が回転駆動される。プラネタリギア３３からリングギア３４にトルクが入力されたときには、そのトルクによってリングギア３４が回転駆動される。逆に、サンギア３２からプラネタリギア３３にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア３３が回転駆動される。リングギア３４からプラネタリギア３３にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア３３が回転駆動される。

リングギア３４はリングギアキャリア３６を介して第２発電電動機ＭＧ２の第２シャフト４２に接続されている。従って、第２発電電動機ＭＧ２はリングギア３４にトルクを出力することができる。更に、第２発電電動機ＭＧ２は、リングギア３４から第２発電電動機ＭＧ２（第２シャフト４２）に入力されるトルクによって回転駆動され得る。第２発電電動機ＭＧ２は、リングギア３４から第２発電電動機ＭＧ２に入力されるトルクによって回転駆動されることにより、発電することができる。

更に、リングギア３４はリングギアキャリア３６を介して出力ギア３７に接続されている。従って、出力ギア３７は、リングギア３４から出力ギア３７に入力されるトルクによって回転駆動され得る。リングギア３４は、出力ギア３７からリングギア３４に入力されるトルクによって回転駆動され得る。

駆動力伝達機構５０は、ギア列５１、ディファレンシャルギア５２及び駆動軸（ドライブシャフト）５３を含んでいる。

ギア列５１は、出力ギア３７とディファレンシャルギア５２とを動力伝達可能に歯車機構により接続している。ディファレンシャルギア５２は駆動軸５３に取り付けられている。駆動軸５３の両端には駆動輪５４が取り付けられている。従って、出力ギア３７からのトルクはギア列５１、ディファレンシャルギア５２、及び、駆動軸５３を介して駆動輪５４に伝達される。この駆動輪５４に伝達されたトルクによりハイブリッド車両１０は走行することができる。

第１インバータ６１は、第１発電電動機ＭＧ１及びバッテリ６３に電気的に接続されている。従って、第１発電電動機ＭＧ１が発電しているとき、第１発電電動機ＭＧ１が発生した電力は第１インバータ６１を介してバッテリ６３に供給される。逆に、第１発電電動機ＭＧ１は第１インバータ６１を介してバッテリ６３から供給される電力によって回転駆動させられる。

第２インバータ６２は、第２発電電動機ＭＧ２及びバッテリ６３に電気的に接続されている。従って、第２発電電動機ＭＧ２は第２インバータ６２を介してバッテリ６３から供給される電力によって回転駆動させられる。逆に、第２発電電動機ＭＧ２が発電しているとき、第２発電電動機ＭＧ２が発生した電力は第２インバータ６２を介してバッテリ６３に供給される。

なお、第１発電電動機ＭＧ１の発生する電力は第２発電電動機ＭＧ２に直接供給可能であり、且つ、第２発電電動機ＭＧ２の発生する電力は第１発電電動機ＭＧ１に直接供給可能である。

バッテリ６３は、本例においてリチウムイオン電池である。但し、バッテリ６３は放電及び充電が可能な蓄電装置であればよく、ニッケル水素電池及び他の二次電池であってもよい。

パワーマネジメントＥＣＵ７０（以下、「ＰＭＥＣＵ７０」と表記する。）は、バッテリＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２及びエンジンＥＣＵ７３と通信により情報交換可能に接続されている。

ＰＭＥＣＵ７０は、パワースイッチ８１、シフトポジションセンサ８２、アクセル操作量センサ８３、ブレーキスイッチ８４及び車速センサ８５等と接続され、これらのセンサ類が発生する出力信号を入力するようになっている。

パワースイッチ８１はハイブリッド車両１０のシステム起動用スイッチである。ＰＭＥＣＵ７０は、何れも図示しない車両キーがキースロットに挿入され且つブレーキペダルが踏み込まれているときにパワースイッチ８１が操作されると、システムを起動する（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態となる）ように構成されている。

シフトポジションセンサ８２は、ハイブリッド車両１０の運転席近傍に運転者により操作可能に設けられた図示しないシフトレバーによって選択されているシフトポジションを表す信号を発生するようになっている。シフトポジションは、Ｐ（パーキングポジション）、Ｒ（後進ポジション）、Ｎ（ニュートラルポジション）及びＤ（走行ポジション）を含む。

アクセル操作量センサ８３は、運転者により操作可能に設けられた図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル操作量ＡＰ）を表す出力信号を発生するようになっている。アクセル操作量ＡＰは加速操作量と表現することもできる。
ブレーキスイッチ８４は、運転者により操作可能に設けられた図示しないブレーキペダルが操作されたときに、ブレーキペダルが操作された状態にあることを示す出力信号を発生するようになっている。
車速センサ８５は、ハイブリッド車両１０の車速ＳＰＤを表す出力信号を発生するようになっている。

ＰＭＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ７１により算出されるバッテリ６３の残容量ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を入力するようになっている。残容量ＳＯＣは、バッテリ６３に流出入する電流の積算値等に基づいて周知の手法により算出される。

ＰＭＥＣＵ７０は、モータＥＣＵ７２を介して、第１発電電動機ＭＧ１の回転速度を表す信号及び第２発電電動機ＭＧ２の回転速度を表す信号を入力するようになっている。第１発電電動機ＭＧ１の回転速度を表す信号は「ＭＧ１回転速度Ｎｍ１」と称呼される。第２発電電動機ＭＧ２の回転速度を表す信号は「ＭＧ２回転速度Ｎｍ２」と称呼される。

ＭＧ１回転速度Ｎｍ１は、モータＥＣＵ７２によって「第１発電電動機ＭＧ１に設けられ且つ第１発電電動機ＭＧ１のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ９７の出力値」に基づいて算出されている。同様に、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２は、モータＥＣＵ７２によって「第２発電電動機ＭＧ２に設けられ且つ第２発電電動機ＭＧ２のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ９８の出力値」に基づいて算出されている。

ＰＭＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ７３を介して、エンジン状態を表す種々の出力信号を入力するようになっている。このエンジン状態を表す出力信号には、機関回転速度Ｎｅ、スロットル弁開度ＴＡ及び機関の冷却水温ＴＨＷ等が含まれている。

モータＥＣＵ７２は、第１インバータ６１及び第２インバータ６２に接続されている。モータＥＣＵ７２は、ＰＭＥＣＵ７０からの指令（後述する「ＭＧ１指令トルクＴｍ１＊及びＭＧ２指令トルクＴｍ２＊」）に基づいて、第１インバータ６１及び第２インバータ６２に指示信号を送出するようになっている。これにより、モータＥＣＵ７２は、第１インバータ６１を用いて第１発電電動機ＭＧ１を制御し、且つ、第２インバータ６２を用いて第２発電電動機ＭＧ２を制御するようになっている。

エンジンＥＣＵ７３は、エンジンアクチュエータである「スロットル弁アクチュエータ２３、燃料噴射弁２４及び点火装置２５等」と接続されていて、これらに指示信号を送出するようになっている。更に、エンジンＥＣＵ７３は、エアフローメータ９１、スロットル弁開度センサ９２、冷却水温センサ９３、機関回転速度センサ９４、上流側空燃比センサ９５及び下流側空燃比センサ９６等と接続されていて、これらの発生する出力信号を取得するようになっている。

エアフローメータ９１は、機関２０に吸入される単位時間あたりの空気量を計測し、その空気量（吸入空気流量）Ｇａを表す信号を出力するようになっている。
スロットル弁開度センサ９２は、スロットル弁２２の開度（スロットル弁開度）を検出し、その検出したスロットル弁開度ＴＡを表す信号を出力するようになっている。
冷却水温センサ９３は、機関２０の冷却水の温度を検出し、その検出した冷却水温ＴＨＷを表す信号を出力するようになっている。

機関回転速度センサ９４は、機関２０のクランクシャフト２６が所定角度だけ回転する毎にパルス信号を発生するようになっている。エンジンＥＣＵ７３は、このパルス信号に基づいて機関回転速度Ｎｅを取得するようになっている。

上流側空燃比センサ９５は、エキゾーストマニホールド２７の排気集合部であって、触媒２９よりも上流位置に配設されている。上流側空燃比センサ９５は、所謂「限界電流式広域空燃比センサ」である。上流側空燃比センサ９５は上流側空燃比センサ９５の配設位置を通過する排ガスの空燃比（即ち、触媒２９に流入する排ガスの空燃比）を検出し、図２に示したように、その検出した排ガスの空燃比（上流側空燃比abyfs）に応じた出力値Vabyfsを出力するようになっている。

出力値Vabyfsは、上流側空燃比abyfsが大きくなるほど（リーンとなるほど）増大する。エンジンＥＣＵ７３はこの出力値Vabyfsを図２に示したルックアップテーブルMapabyfs(Vabyfs)に適用することにより上流側空燃比abyfsを取得するようになっている。

再び、図１を参照すると、下流側空燃比センサ９６は、エキゾーストマニホールド２７の排気集合部に接続された排気管２８に配設されている。下流側空燃比センサ９６の配設位置は、触媒２９よりも下流側であり、且つ、図示しない下流側触媒よりも上流側（即ち、触媒２９と下流側触媒との間の排気通路）である。下流側空燃比センサ９６は、周知の起電力式の酸素濃度センサである。下流側空燃比センサ９６は下流側空燃比センサ９６の配設位置を通過する排ガスの空燃比（即ち、触媒２９から流出した排ガスの空燃比）を検出し、図３に示したように、その検出した排ガスの空燃比（下流側空燃比）afdownに応じた出力値Voxsを出力するようになっている。

出力値Voxsは、下流側空燃比afdownが理論空燃比よりもリッチのとき最大出力値max（例えば、約０．９Ｖ〜１．０Ｖ）となる。出力値Vabyfsは、下流側空燃比afdownが理論空燃比よりもリーンのとき最小出力値min（例えば、約０．１Ｖ〜０Ｖ）となる。更に、出力値Voxsは、下流側空燃比afdownが理論空燃比であるとき最大出力値maxと最小出力値minの略中間の電圧Ｖｍｉｄ（中間電圧Ｖｍｉｄ、例えば、約０．５Ｖ）となる。出力値Voxsは、下流側空燃比afdownが理論空燃比よりもリッチな空燃比からリーンな空燃比へと変化する際に最大出力値maxから最小出力値minへと急変する。同様に、出力値Voxsは、下流側空燃比afdownが理論空燃比よりもリーンな空燃比からリッチな空燃比へと変化する際に最小出力値minから最大出力値maxへと急変する。

エンジンＥＣＵ７３は、これらのセンサ等から取得される信号及びＰＭＥＣＵ７０からの指令に基づいて「スロットル弁アクチュエータ２３、燃料噴射弁２４及び点火装置２５（更には、図示しない可変吸気弁制御装置）」に指示信号を送出することにより、機関２０を制御するようになっている。なお、機関２０には図示しないカムポジションセンサが設けられている。エンジンＥＣＵ７３は、機関回転速度センサ９４及びカムポジションセンサからの信号に基いて、特定の気筒の吸気上死点を基準とした機関２０のクランク角度（絶対クランク角）を取得するようになっている。

（作動：駆動力制御）
次に、第１装置の作動について説明する。なお、以下に述べる処理は「ＰＭＥＣＵ７０のＣＰＵ及びエンジンＥＣＵ７３のＣＰＵ」により実行される。但し、以下においては、記載を簡素化するため、ＰＭＥＣＵ７０のＣＰＵを「ＰＭ」と表記し、且つ、エンジンＥＣＵ７３のＣＰＵを「ＥＧ」と表記する。

ＰＭ及びＥＧは、ハイブリッド車両１０を走行させるために、機関２０、第１発電電動機ＭＧ１及び第２発電電動機ＭＧ２を関連させながら制御する。この制御は周知であり、例えば、特開２００９−１２６４５０号公報（米国公開特許番号 ＵＳ２０１０／０２４１２９７）、及び、特開平９−３０８０１２号公報（米国出願日１９９７年３月１０日の米国特許第６，１３１，６８０号）等に詳細に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。

ＰＭは、所定時間が経過する毎に図４にフローチャートにより示した「駆動力制御ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＰＭは図４のステップ４００から処理を開始し、以下に述べるステップ４０５乃至ステップ４１５の処理を順に行い、ステップ４２０に進む。

ステップ４０５：ＰＭは、「アクセル操作量ＡＰ及び車速ＳＰＤと、リングギア要求トルクＴｒ＊と、の間の関係」を規定したルックアップテーブルに「アクセル操作量ＡＰと車速ＳＰＤ」を適用することによりリングギア要求トルクＴｒ＊を取得する。リングギア要求トルクＴｒ＊は駆動軸５３に要求されるトルク（ユーザ要求トルクＴｕ＊）と比例する。更に、ＰＭは、リングギア要求トルクＴｒ＊とリングギア３４の回転速度Ｎｒとの積（Ｔｒ＊・Ｎｒ）をユーザ要求出力Ｐｒ＊として取得する。なお、積（Ｔｒ＊・Ｎｒ）は、ユーザ要求トルクＴｕ＊と実際の車速ＳＰＤとの積（Ｔｕ＊・ＳＰＤ）である車両要求出力に比例する。

ステップ４１０：ＰＭは、残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ充電要求出力Ｐｂ＊を取得する。バッテリ充電要求出力Ｐｂ＊は、残容量ＳＯＣを所定の残容量中心値ＳＯＣcent近傍に維持するためにバッテリ６３を充電すべき電力又はバッテリ６３から放電すべき電力に応じた値である。

ステップ４１５：ＰＭは、ユーザ要求出力Ｐｒ＊とバッテリ充電要求出力Ｐｂ＊との和に損失Ｐlossを加えた値（Ｐｒ＊＋Ｐｂ＊＋Ｐloss）を機関要求出力Ｐｅ＊として取得する。機関要求出力Ｐｅ＊は機関２０に要求される出力である。

次に、ＰＭはステップ４２０に進み、機関要求出力Ｐｅ＊が閾値要求出力Ｐｅｔｈ以上であるか否かを判定する。この閾値要求出力Ｐｅｔｈは、機関２０の出力が閾値要求出力Ｐｅｔｈ未満で運転されると、機関２０の運転効率（即ち、燃費）が許容限度以下となるような値に設定されている。換言すると、閾値要求出力Ｐｅｔｈは、その閾値要求出力Ｐｅｔｈと等しい出力を機関２０が最高の効率にて出力した場合における「その効率」が許容限度以下となるような値に設定されている。

（ケース１）
機関要求出力Ｐｅ＊が閾値要求出力Ｐｅｔｈ以上である場合。

この場合、ＰＭはステップ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２５に進み、現時点において機関２０が停止中（運転停止中）であるか否かを判定する。機関２０が停止中であると、ＰＭはステップ４２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３０に進み、機関２０の運転を開始する指示（始動指示）をエンジンＥＣＵ７３に送信する。エンジンＥＣＵ７３はこの指示に基づいて機関２０を始動させる。従って、機関要求出力Ｐｅ＊が閾値要求出力Ｐｅｔｈ以上であるとの条件は機関始動条件である。その後、ＰＭはステップ４３２にて間欠始動フラグＸｋｓの値を「１」に設定し、ステップ４３５に進む。これに対し、機関２０が運転中であると、ＰＭはステップ４２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４３５に直接進む。

ＰＭは、以下に述べるステップ４３５乃至ステップ４６０の処理を順に行う。その後、ＰＭはステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ４３５：ＰＭは、機関要求出力Ｐｅ＊に応じた最適機関動作点に基づいて目標機関出力トルクＴｅ＊及び目標機関回転速度Ｎｅ＊を決定する。最適機関動作点は、ある出力を機関２０が出力した場合に、機関２０の効率が最高になるように予め実験等により求められた「機関２０の出力トルクと機関回転速度とにより定まる機関２０の動作点」である。即ち、ＰＭは、機関２０が機関要求出力Ｐｅ＊を最も効率よく出力することができる「機関２０の出力トルク及び機関回転速度Ｎｅ」を「目標機関出力トルクＴｅ＊及び目標機関回転速度Ｎｅ＊」としてそれぞれ決定する。

ステップ４４０：ＰＭは、下記（１）式に、リングギア３４の回転速度Ｎｒとして「回転速度Ｎｒと等しい第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２」を代入するとともに、機関回転速度Ｎｅとして目標機関回転速度Ｎｅ＊を代入することにより、「サンギア３２の目標回転速度Ｎｓ＊と等しいＭＧ１目標回転速度Ｎｍ１＊」を算出する。

Ｎｓ＝Ｎｍ１＝Ｎｒ−（Ｎｒ−Ｎｅ）・（１＋ρ）／ρ …（１）
（Ｎｍ１＊＝Ｎｍ２−（Ｎｍ２−Ｎｅ＊）・（１＋ρ）／ρ）

上記（１）式において、「ρ」は下記の（２）式により定義される値である。即ち、「ρ」は、リングギア３４の歯数に対するサンギア３２の歯数である。

ρ＝（サンギア３２の歯数／リングギア３４の歯数） …（２）

更に、ＰＭはステップ４４０にて、下記（３）式に従って第１発電電動機ＭＧ１に出力させるべきトルクであるＭＧ１指令トルクＴｍ１＊を算出する。（３）式において、値ＰＩＤ（Ｎｍ１＊−Ｎｍ１）は、第１発電電動機ＭＧ１の実際の回転速度Ｎｍ１をＭＧ１目標回転速度Ｎｍ１＊に一致させるためのフィードバック量である。

Ｔｍ１＊＝Ｔｅ＊・（ρ／（１＋ρ））＋ＰＩＤ（Ｎｍ１＊−Ｎｍ１） …（３）

機関出力トルクＴｅ＊は遊星歯車装置３１によりトルク変換される。その結果、サンギア３２の回転軸に下記（４）式により表されるトルクＴｅｓとなって作用し、リングギア３４の回転軸に下記（５）式により表されるトルクＴｅｒとなって作用する。（３）式は、（４）式にて示される機関２０からサンギア３２に加えられトルクＴｅｓと、第１発電電動機ＭＧ１からサンギア３２に加えられる出力トルクとが釣り合うように定められる式である。

Ｔｅｓ＝Ｔｅ＊・（ρ／（１＋ρ）） …（４）

Ｔｅｒ＝Ｔｅ＊・（１／（１＋ρ）） …（５）

ステップ４４５：ＰＭは、上記（５）式及び下記（６）式に従って、第２発電電動機ＭＧ２に出力させるべきトルクであるＭＧ２指令トルクＴｍ２＊を算出する。（６）式は、（５）式にて示される機関２０からリングギア３４に加えられトルクＴｅｒと、第２発電電動機ＭＧ２からリングギアに加えられる出力トルクＴｍ２＊と、リングギア要求トルクＴｒ＊と、が釣り合うように定められる式である。なお、ＰＭは、下記の（７）式に基づいて、ＭＧ２指令トルクＴｍ２＊を決定してもよい。

Ｔｍ２＊＝Ｔｒ＊−Ｔｅｒ …（６）

Ｔｍ２＊＝Ｔｒ＊−Ｔｍ１＊／ρ …（７）

ステップ４５０：ＰＭは、機関２０が最適機関動作点にて運転されるように（換言すると、機関出力トルクが目標機関出力トルクＴｅ＊となるように）、エンジンＥＣＵ７３に指令信号を送出する。これにより、エンジンＥＣＵ７３は、機関出力トルクＴｅが目標機関出力トルクＴｅ＊となるように機関２０を制御する。

ステップ４５５：ＰＭは、ＭＧ１指令トルクＴｍ１＊をモータＥＣＵ７２に送信する。モータＥＣＵ７２は、第１発電電動機ＭＧ１の出力トルクがＭＧ１指令トルクＴｍ１＊に一致するように第１インバータ６１を制御する。この結果、第１発電電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍ１はＭＧ１目標回転速度Ｎｍ１＊に一致し、よって、機関回転速度Ｎｅは目標機関回転速度Ｎｅ＊に一致する。
ステップ４６０：ＰＭは、ＭＧ２指令トルクＴｍ２＊をモータＥＣＵ７２に送信する。モータＥＣＵ７２は、第２発電電動機ＭＧ２の出力トルクがＭＧ２指令トルクＴｍ２＊に一致するように第２インバータ６２を制御する。

以上の処理により、リングギア３４にはリングギア要求トルクＴｒ＊と等しいトルクが機関２０及び第２発電電動機ＭＧ２によって作用させられる。

（ケース２）
機関要求出力Ｐｅ＊が閾値要求出力Ｐｅｔｈ未満である場合。

ケース２において、ＰＭがステップ４２０に進んだとき、ＰＭはそのステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４７０に進み、現時点において機関２０が運転中であるか否かを判定する。

機関２０が運転中であると、ＰＭはステップ４７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４７５に進み、機関２０の運転を停止する指示をエンジンＥＣＵ７３に送信する。エンジンＥＣＵ７３はこの指示に基づいてフューエルカットを行い（即ち、燃料噴射量を「０」に設定する）、機関２０の運転を停止させる。その後、ＰＭはステップ４７７に進んでて間欠始動フラグＸｋｓの値を「０」に設定し、ステップ４８０に進む。これに対し、機関２０が停止中であると、ＰＭはステップ４７０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４８０に直接進む。このように、間欠始動フラグＸｋｓの値は、間欠運転によって機関２０が始動されるとき「１」に設定され（ステップ４３２を参照。）、間欠運転によって機関２０の運転が停止されるとき「０」に設定される（ステップ４７７を参照。）。

次に、ＰＭはステップ４８０に進んでＭＧ１指令トルクＴｍ１＊を「０」に設定し、ステップ４８５に進んでＭＧ２指令トルクＴＭ２＊にリングギア要求トルクＴｒ＊を設定する。その後、ＰＭは前述したステップ４５５及びステップ４６０の処理を実行する。この結果、リングギア要求トルクＴｒ＊（従って、ユーザ要求トルクＴｕ）は第２発電電動機ＭＧ２の発生するトルクのみによって満足される。

（作動：目標空燃比の設定）
ＥＧは、所定時間が経過する毎に図５にフローチャートにより示した「目標空燃比決定ルーチン」を実行するようになっている。従って、適当なタイミングになると、ＥＧは図５のステップ５００から処理を開始してステップ５１０に進み、理論空燃比stoich（例えば、１４．６）から「サブフィードバック量ＫＳＦＢと触媒状態補正量Ｋｃａｔとの和」を減じることにより、目標空燃比abyfrを決定する。即ち、ＥＧは、目標空燃比をサブフィードバック量ＫＳＦＢ及び触媒状態補正量Ｋｃａｔとにより補正する。

サブフィードバック量ＫＳＦＢは「目標空燃比補正量」とも称呼され、後述するように、下流側空燃比センサ９６の出力値Voxsに基づいて別途算出される。触媒状態補正量Ｋｃａｔは、触媒２９に流入する排ガスの空燃比が「触媒２９が排ガスを効率良く浄化するために必要とされる空燃比（即ち、触媒要求空燃比）」に一致するように目標空燃比abyfrを補正する補正量である。触媒状態補正量Ｋｃａｔは、後述するように、別途算出される。なお、目標空燃比abyfrは、各吸気行程に対応されながらＲＡＭ内に記憶される。

（作動：燃料噴射制御）
ＥＧは、図６に示した燃料噴射制御ルーチンを、任意の気筒のクランク角度が吸気上死点前の所定クランク角度となる毎に、その気筒に対して繰り返し実行するようになっている。前記所定クランク角度は、例えば、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ（吸気上死点前９０°クランク角度）である。クランク角度が前記所定クランク角度に一致した気筒は「燃料噴射気筒」とも称呼される。ＥＧは、この燃料噴射制御ルーチンにより、指示燃料噴射量Ｆｉの計算及び燃料噴射の指示を行う。

任意の気筒のクランク角度が吸気上死点前の所定クランク角度と一致すると、ＥＧはステップ６００から処理を開始し、ステップ６１０にてフューエルカット条件（以下、「ＦＣ条件」と表記する。）が成立しているか否かを判定する。ＦＣ条件は、間欠始動フラグＸｋｓの値が「１」から「０」へと変更された場合（換言すると、機関運転停止条件が成立したとき）にも成立する。

いま、ＦＣ条件が成立してないと仮定する。この場合、ＥＧは、ステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ６２０乃至ステップ６６０の処理を順に行い、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ６２０：ＥＧは、前述した図５のルーチンにより決定されている目標空燃比abyfrを読み込む。
ステップ６３０：ＥＧは、「実際の吸入空気流量Ｇａ、実際の機関回転速度Ｎｅ、及び、ルックアップテーブルMapMc（Ｇａ，Ｎｅ）」に基いて「筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）」を取得する。筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）は「燃料噴射気筒の１回の吸気行程において、その燃料噴射気筒に吸入される空気量」である。筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）は、各吸気行程に対応されながらＲＡＭ内に記憶される。

ステップ６４０：ＥＧは、筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ）を目標空燃比abyfrで除することにより基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅを求める。従って、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅは、目標空燃比abyfrを得るために計算上必要な燃料噴射量のフィードフォワード量である。このステップ６４０は、機関に供給される混合気の空燃比を目標空燃比abyfrに一致させるためのフィードフォワード制御手段（空燃比制御手段）を構成している。

ステップ６５０：ＥＧは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅをメインフィードバック量ＤＦｉにより補正する。より具体的には、ＥＧは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅにメインフィードバック量ＤＦｉを加えることにより、指示燃料噴射量（最終燃料噴射量）Ｆｉを算出する。メインフィードバック量ＤＦｉは、触媒２９に流入する排ガスの空燃比（上流側空燃比abyfs）を目標空燃比abyfrに一致させるための空燃比フィードバック量である。メインフィードバック量ＤＦｉの算出方法については後述する。

ステップ６６０：ＥＧは、「指示燃料噴射量Ｆｉの燃料」を「燃料噴射気筒に対応して設けられている燃料噴射弁２４」から噴射させるための噴射指示信号を、その燃料噴射弁２４に送出する。

なお、ＥＧがステップ６１０の処理を実行する時点において、ＦＣ条件が成立していると、ＥＧはそのステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、ステップ６６０の処理による燃料噴射が実行されないので、フューエルカット制御（燃料供給停止制御）が実行される。

（作動：メインフィードバック量の算出）
ＥＧは図７にフローチャートにより示した「メインフィードバック量算出ルーチン」を所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＥＧはステップ７００から処理を開始し、ステップ７０５に進んで「メインフィードバック制御条件（上流側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定する。

メインフィードバック制御条件は以下の総ての条件が成立したときに成立する。
（Ａ１）上流側空燃比センサ９５が活性化している。
（Ａ２）機関の負荷ＫＬが閾値ＫＬｔｈ以下である。
（Ａ３）フューエルカット中でない（機関２０が停止中でない）。

なお、負荷ＫＬは、ここでは下記の（８）式により求められる負荷率である。この負荷ＫＬに代え、アクセル操作量ＡＰが用いられても良い。（８）式において、Ｍｃは筒内吸入空気量であり、ρairは空気密度（単位は（ｇ／ｌ））、Ｌは機関２０の排気量（単位は（ｌ））、「４」は機関２０の気筒数である。

ＫＬ＝（Ｍｃ／（ρair・Ｌ／４））・１００％ …（８）

いま、メインフィードバック制御条件が成立しているものとして説明を続ける。この場合、ＥＧはステップ７０５にて「Ｙｅｓ」と判定して以下に述べるステップ７１０乃至ステップ７４０の処理を順に行い、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ７１０：ＥＧは、図５に示したルーチンにより別途算出されている目標空燃比abyfrを読み込む。
ステップ７１５：ＥＧは、上流側空燃比センサ９５の出力値Vabyfsを図２に示したテーブルMapabyfsに適用することにより、上流側空燃比abyfsを得る。
ステップ７２０：ＥＧは、「現時点よりもＮサイクル前の時点において燃焼室に実際に供給された燃料の量」である「筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）」を求める。即ち、ＥＧは、「現時点よりもＮサイクル（即ち、Ｎ・７２０°クランク角度）前の時点における筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）」を「上流側空燃比abyfs」により除することにより、筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を求める。

ステップ７２５：ＥＧは、「現時点よりもＮサイクル前の時点において燃焼室に供給されるべきであった燃料の量」である「目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）」を求める。即ち、ＥＧは、現時点からＮサイクル前の筒内吸入空気量Ｍｃ（ｋ−Ｎ）を現時点からＮサイクル前の目標空燃比abyfr（ｋ−Ｎ）で除すことにより、目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）を求める。

ステップ７３０：ＥＧは、目標筒内燃料供給量Ｆｃｒ（ｋ−Ｎ）から筒内燃料供給量Ｆｃ（ｋ−Ｎ）を減じることにより、筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを求める。この筒内燃料供給量偏差ＤＦｃは、Ｎサイクル前の時点で筒内に供給された燃料の過不足分を表す量となる。
ステップ７３５：ＥＧは、ブロック７３５内に記載された式によりメインフィードバック量ＤＦｉを求める。この式において、Ｇｐは予め設定された比例ゲイン、Ｇｉは予め設定された積分ゲインである。更に、「値ＳＤＦｃ」は「筒内燃料供給量偏差ＤＦｃの積分値」である。つまり、ＥＧは、上流側空燃比abyfsを目標空燃比abyfrに一致させるための比例積分制御により「メインフィードバック量ＤＦｉ」を算出する。

ステップ７４０：ＥＧは、その時点における筒内燃料供給量偏差ＤＦｃの積分値ＳＤＦｃに上記ステップ７３０にて求められた筒内燃料供給量偏差ＤＦｃを加えることにより、新たな筒内燃料供給量偏差の積分値ＳＤＦｃを取得する。

以上により、メインフィードバック量ＤＦｉが算出され、このメインフィードバック量ＤＦｉが前述した図６のステップ６５０の処理により指示燃料噴射量Ｆｉに反映される。従って、メインフィードバック量ＤＦｉは、上流側空燃比センサ９５の出力値Vabyfsにより表される上流側空燃比abyfsを目標空燃比abyfrに一致させるための「燃料噴射量のフィードバック量」である。

一方、図７のステップ７０５の判定時において、メインフィードバック制御条件が不成立であると、ＥＧはそのステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７４５に進み、メインフィードバック量ＤＦｉの値を「０」に設定する。次いで、ＥＧは、ステップ７５０にて筒内燃料供給量偏差の積分値ＳＤＦｃに「０」を格納する。その後、ＥＧは、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

（作動：サブフィードバック量及びサブフィードバック学習値の算出）
ＥＧは図８にフローチャートにより示した「サブフィードバック量ＫＳＦＢ及びサブフィードバック学習値ＫＳＦＢｇの算出ルーチン」を所定時間の経過毎に繰り返し実行している。サブフィードバック学習値ＫＳＦＢｇは、サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇと表記される。

適当なタイミングになると、ＥＧはステップ８００から処理を開始してステップ８０５に進み、サブフィードバック制御条件が成立しているか否かを判定する。

サブフィードバック制御条件は以下の総ての条件が成立したときに成立する。
（Ｂ１）メインフィードバック制御条件が成立している。
（Ｂ２）下流側空燃比センサ９６が活性化している。

いま、サブフィードバック制御条件が成立していると仮定して説明を続ける。この場合、ＥＧはステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ８１０乃至ステップ８３０の処理（サブフィードバック量算出処理）を実行し、その後、ステップ８３５に進む。

ステップ８１０：ＥＧは、「下流側目標値Voxsref」と「下流側空燃比センサ９６の出力値Voxs」との差である「出力偏差量DVoxs」を取得する。下流側目標値Voxsrefは、三元触媒４３のウインドウ内の基準空燃比abyfr0に対応した値（この場合、理論空燃比stoichに対応する中間電圧Ｖｍｉｄ）に設定されている。なお、サブフィードバック制御条件の成立直後においては、出力偏差量DVoxsは「０」に設定される。

ステップ８１５：ＥＧは、「その時点における出力偏差量の積分値SDVoxs」に「上記ステップ８１０にて求めた出力偏差量DVoxsとゲインＫとの積」を加えることにより、新たな出力偏差量の積分値SDVoxsを求める。なお、ゲインＫはここでは「１」に設定されている。なお、サブフィードバック制御条件の成立直後においては、積分値SDVoxsは「後述するサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇを積分ゲインKiで除した値」に設定される。

ステップ８２０：ＥＧは、「上記ステップ８１０にて算出した出力偏差量DVoxs」から「本ルーチンを前回実行した際に算出された出力偏差量である前回出力偏差量DVoxsold」を減じることにより、新たな出力偏差量の微分値DDVoxsを求める。なお、サブフィードバック制御条件の成立直後においては、微分値DDVoxsは「０」に設定される。

ステップ８２５：ＥＧは、ブロック８２５内に記載された式により、サブフィードバック量ＫＳＦＢを求める。この式において、Kpは予め設定された比例ゲイン（比例定数）、Kiは予め設定された積分ゲイン（積分定数）、Kdは予め設定された微分ゲイン（微分定数）である。即ち、Kp・DVoxsは比例項、Ki・SDVoxsは積分項、Kd・DDVoxsは微分項である。積分項Ki・SDVoxsは、サブフィードバック量ＫＳＦＢの定常成分でもある。

ステップ８３０：ＥＧは、「上記ステップ８１０にて算出した出力偏差量DVoxs」を「前回出力偏差量DVoxsold」として格納する。

このように、ＥＧは、下流側空燃比センサ９６の出力値Voxsを下流側目標値Voxsrefに一致させるための比例・積分・微分（ＰＩＤ）制御により「サブフィードバック量ＫＳＦＢ」を算出する。

即ち、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefよりも小さいとき（リーンであるとき）、サブフィードバック量ＫＳＦＢは次第に大きくなる。サブフィードバック量ＫＳＦＢが大きくなるほど目標空燃比abyfrは小さくなる（リッチ側の空燃比になる）ように修正される（図５のステップ５１０を参照。）。その結果、機関２０の空燃比は小さくなる（リッチ側の空燃比になる）ので、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するように増大する。

逆に、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefよりも大きいとき（リッチであるとき）、サブフィードバック量ＫＳＦＢは次第に小さくなる。サブフィードバック量ＫＳＦＢが小さくなるほど目標空燃比abyfrは大きくなる（リーン側の空燃比となる）ように修正される（図５のステップ５１０を参照。）。その結果、機関２０の空燃比は大きくなる（リーン側の空燃比になる）ので、出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するように減少する。

ＥＧは、ステップ８３５に進むと、サブフィードバック量の学習条件が成立しているか否かを判定する。ここでは、サブフィードバック量の学習条件は、前回のサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過したときに成立する。このとき、前回のサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過していなければ、ＥＧはステップ８３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＥＧがステップ８３５の処理を実行する時点において、前回のサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇの更新時点から学習間隔時間Ｔｔｈが経過していると、ＥＧはステップ８３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４０に進み、その時点の積分値SDVoxsと積分ゲインKiとの積（Ki・SDVoxs）をサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇとしてバックアップＲＡＭに格納する。その後、ＥＧはステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ８３５の判定に用いられる学習間隔時間Ｔｔｈは、機関２０が運転している限り積算される。換言すると、間欠運転によって機関２０が始動させられた直後であっても、サブフィードバック量ＫＳＦＢの学習は行われる。

一方、ＥＧがステップ８０５の処理を実行する時点においてサブフィードバック制御条件が成立していない場合、ＥＧはステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８４５に進んでサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇをサブフィードバック量ＫＳＦＢとして設定する。次いで、ＥＧはステップ８５０に進み、サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇを積分ゲインKiで除した値を、積分値SDVoxsとしてバックアップＲＡＭに格納する。その後、ＥＧはステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

以上の処理により、サブフィードバック制御条件が不成立の場合（即ち、下流側空燃比センサ９６の出力値Voxsに基づいてサブフィードバック量ＫＳＦＢを更新できない場合）、目標空燃比abyfrはサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇによって補正される（図８のステップ８４５及び図５のステップ５１０を参照。）。更に、サブフィードバック制御条件が不成立の状態から成立した状態へと変化したとき、サブフィードバック量ＫＳＦＢはサブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇから変化を開始する。

（作動：触媒状態補正量の算出）
ＥＧは図９にフローチャートにより示した「触媒状態補正量算出ルーチン」を所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、適当なタイミングになると、ＥＧはステップ９００から処理を開始し、ステップ９１０に進んで「現時点が、間欠始動フラグＸｋｓの値が「０」から「１」へと変化した時点から所定時間以内か否か」かを判定する。即ち、ＥＧは、間欠運転による機関２０の始動後から所定時間が経過するまでの所定期間内であるか否かを判定する。この所定時間は一定時間であってもよく、間欠運転による機関２０の始動後からの吸入空気流量Ｇａ（又は、指示燃料噴射量Ｆｉ）の積算値が所定値に達するまでの時間等、可変の時間であってもよい。

このとき、ステップ９１０の条件が成立していなければ、ＥＧはステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９２０に進み、その時点の「吸入空気流量Ｇａ及び機関回転速度Ｎｅ」をルックアップテーブルＭａｐＫｃａｔ（Ｇａ，Ｎｅ）に適用することにより、機関通常運転時における触媒状態補正量Ｋｃａｔを取得する。その後、ＥＧはステップ９９５に進み本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、現時点が、間欠始動フラグＸｋｓの値が「０」から「１」へと変化した時点から所定時間以内であるとき、ＥＧはステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９３０に進み、現時点が、間欠始動フラグＸｋｓの値が「０」から「１」へと変化した直後であるか否かを判定する。即ち、ＥＧは、現時点が間欠運転による機関２０の始動直後であるか否かを判定する。

現時点が、間欠始動フラグＸｋｓの値が「０」から「１」へと変化した直後であると、ＥＧはステップ９３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９４０に進み、その時点の触媒温度Ｔｃａｔを間欠始動時触媒温度ＴＳＴとして取得する。間欠始動時触媒温度ＴＳＴは、間欠運転による機関２０の始動直後の時点における触媒２９の状態を示すパラメータ（触媒パラメータ）である。その後、ＥＧはステップ９５０に進む。また、現時点が、間欠始動フラグＸｋｓの値が「０」から「１」へと変化した直後でないとき、ＥＧはステップ９３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９５０に直接進む。

ところで、ＥＧは、機関２０が運転されている期間において、負荷ＫＬ及び機関回転速度Ｎｅをルックアップテーブルに適用することにより排気温度Ｔexを所定時間の経過毎に推定する。更に、ＥＧは、機関２０が運転されている期間において、所定時間の経過毎に触媒温度Ｔｃａｔを下記（９）式に従って推定する。αは０よりも大きく１よりも小さい定数であり、Ｔｃａｔoldは所定時間前に推定された触媒温度Ｔｃａｔである。

Ｔｃａｔ＝（１−α）・Ｔｃａｔold＋α・Ｔex …（９）

加えて、ＥＧは、機関２０の運転が間欠運転によって停止されている期間において所定時間の経過毎に触媒温度Ｔｃａｔを下記（１０）式に従って推定する。ΔＴは一定値であってもよく、外気温が低いほど大きくなる値であってもよい。更に、ΔＴは、車速ＳＰＤが高いほど大きくなる値であってもよい。

Ｔｃａｔ＝Ｔｃａｔold−ΔＴ …（１０）

なお、触媒２９の温度を測定する触媒温度センサが配設されている場合、その触媒温度センサの出力値に基づいて触媒温度Ｔｃａｔを取得してもよい。

ＥＧはステップ９５０にて、ブロック９５０内に示したルックアップテーブルＭａｐＫｃａｔ（ＴＳＴ）に上記ステップ９４０にて取得した間欠始動時触媒温度ＴＳＴを適用することにより、触媒状態補正量Ｋｃａｔを取得する。その後、ＥＧはステップ９９５に進み本ルーチンを一旦終了する。

本例において、触媒２９は、触媒温度Ｔｃａｔが高くなるほど酸素放出反応の方が酸素吸蔵反応よりも早くなる触媒である。即ち、触媒２９は、触媒温度Ｔｃａｔが高いほど酸素が不足する特性（酸素吸蔵量が減少する特性）を有する。従って、テーブルＭａｐＫｃａｔ（ＴＳＴ）は、間欠始動時触媒温度ＴＳＴが高いほど目標空燃比abyfrがよりリーンな空燃比（より大きい空燃比）へと補正されるように設定されている。即ち、テーブルＭａｐＫｃａｔ（ＴＳＴ）によれば、触媒状態補正量Ｋｃａｔは、間欠始動時触媒温度ＴＳＴが高いほど負の値であって絶対値が大きくなるように決定され、間欠始動時触媒温度ＴＳＴが低いほど正の値であって絶対値が大きくなるように決定される（図５のステップ５１０を参照。）。

なお、触媒２９が、触媒温度Ｔｃａｔが高くなるほど酸素吸蔵反応の方が酸素放出反応よりも早くなる触媒であれば、触媒２９は、触媒温度Ｔｃａｔが高いほど酸素が過剰になる特性（酸素吸蔵量が増大する特性）を有する。従って、この場合のテーブルＭａｐＫｃａｔ（ＴＳＴ）は、間欠始動時触媒温度ＴＳＴが高いほど目標空燃比abyfrがよりリッチな空燃比（より小さい空燃比）へと補正されるように設定される。即ち、この場合のテーブルＭａｐＫｃａｔ（ＴＳＴ）によれば、触媒状態補正量Ｋｃａｔは、間欠始動時触媒温度ＴＳＴが高いほど正の値であって絶対値が大きくなるように決定され、間欠始動時触媒温度ＴＳＴが低いほど負の値であって絶対値が大きくなるように決定される。

このように、触媒状態補正量Ｋｃａｔが決定される結果、間欠運転による機関２０の始動後からの所定期間において、間欠運転による機関２０の始動時において取得された触媒２９の状態を示す触媒パラメータの一つである間欠始動時触媒温度ＴＳＴに基づいて目標空燃比abyfrが補正される。この結果、間欠運転による機関２０の始動後において、触媒２９に流入する排ガスの空燃比が触媒要求空燃比に近い値となる。即ち、下流側空燃比afdownが下流側目標値Voxsref（＝中間電圧Ｖｍｉｄ）に対応する空燃比（即ち、理論空燃比stoich）から大きく乖離することがないので、サブフィードバック量ＫＳＦＢが大きく変化しない。従って、そのサブフィードバック量ＫＳＦＢの学習値ＫＳＦＢｇは、触媒２９が間欠運転の影響を受けていない場合（即ち、機関２０が定常運転されている場合）のサブフィードバック量に近い値の学習値となる。即ち、下流側空燃比センサ９６の出力値Voxsに基づく学習が適正に実行される。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る空燃比制御装置（以下、単に「第２装置」と称呼する。）について説明する。第２装置は、触媒状態補正量Ｋｃａｔの算出方法のみが第１装置と相違する。従って、以下、この相違点を中心として説明する。

第２装置のＥＧは、図９に代わる図１０に示した「触媒状態補正量算出ルーチン」を所定時間の経過毎に繰り返し実行している。図１０に示したルーチンは、図９のステップ９４０及びステップ９５０をステップ１０１０及びステップ１０２０にそれぞれ置換した点のみにおいて、図９に示したルーチンと相違している。

よって、第２装置のＥＧは、現時点が「間欠始動フラグＸｋｓの値が「０」から「１」へと変化した直後であるとき（現時点が間欠運転による機関２０の始動直後であるとき）、ステップ９３０からステップ１０１０に進み、その時点の下流側空燃比センサ９６の出力値Voxsを間欠始動時出力値ＶＳＴとして取得する。間欠始動時出力値ＶＳＴは、間欠運転による機関２０の始動直後の時点における触媒２９の状態を示すパラメータ（触媒パラメータ）である。その後、ＥＧはステップ１０２０に進む。また、現時点が、間欠始動フラグＸｋｓの値が「０」から「１」へと変化した直後でないとき、ＥＧはステップ９３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１０２０に直接進む。

ＥＧはステップ１０２０にて、ブロック１０２０内に示したルックアップテーブルＭａｐＫｃａｔ（ＶＳＴ）に上記ステップ１０１０にて取得した間欠始動時出力値ＶＳＴを適用することにより、触媒状態補正量Ｋｃａｔを取得する。その後、ＥＧはステップ１０９５に進み本ルーチンを一旦終了する。

このテーブルＭａｐＫｃａｔ（ＶＳＴ）は、間欠始動時出力値ＶＳＴが理論空燃比stoichに対応する中間電圧Ｖｍｉｄ以上の範囲において大きくなるほど（換言すると、間欠始動時出力値ＶＳＴにより表される下流側空燃比afdownがよりリッチであるほど）、触媒２９の酸素吸蔵量がより不足しているから、目標空燃比abyfrがよりリーンな空燃比（より大きい空燃比）へと補正されるように設定されている。即ち、テーブルＭａｐＫｃａｔ（ＶＳＴ）によれば、触媒状態補正量Ｋｃａｔは、間欠始動時出力値ＶＳＴが中間電圧Ｖｍｉｄ以上の範囲において大きくなるほど負の値であって絶対値が大きくなるように決定される（図５のステップ５１０を参照。）。

これに対し、間欠始動時出力値ＶＳＴが理論空燃比stoichに対応する中間電圧Ｖｍｉｄ以下の範囲において小さくなるほど（換言すると、間欠始動時出力値ＶＳＴにより表される下流側空燃比afdownがよりリーンであるほど）、触媒２９の酸素吸蔵量がより過剰であるから、テーブルＭａｐＫｃａｔ（ＶＳＴ）は目標空燃比abyfrがよりリッチな空燃比（より小さい空燃比）へと補正されるように設定されている。即ち、テーブルＭａｐＫｃａｔ（ＶＳＴ）によれば、触媒状態補正量Ｋｃａｔは、間欠始動時出力値ＶＳＴが中間電圧Ｖｍｉｄ以下の範囲において小さくなるほど正の値であって絶対値が大きくなるように決定される（図５のステップ５１０を参照。）。

このように、触媒状態補正量Ｋｃａｔが決定される結果、間欠運転による機関２０の始動後からの所定期間において、間欠運転による機関２０の始動時において取得された触媒２９の状態を示す触媒パラメータの一つである間欠始動時出力値ＶＳＴに基づいて目標空燃比abyfrが補正される。この結果、間欠運転による機関２０の始動後において、触媒２９に流入する排ガスの空燃比が触媒要求空燃比に近い値となる。即ち、下流側空燃比afdownが下流側目標値Voxsrefに対応する空燃比（即ち、理論空燃比stoich）から大きく乖離することがないので、サブフィードバック量ＫＳＦＢが大きく変化しない。従って、そのサブフィードバック量ＫＳＦＢの学習値ＫＳＦＢｇは、触媒２９が間欠運転の影響を受けていない場合（即ち、機関２０が定常運転されている場合）のサブフィードバック量に近い値の学習値となる。即ち、下流側空燃比センサ９６の出力値Voxsに基づく学習が適正に実行される。

以上、説明したように、第１装置は、電動機（第２発電電動機ＭＧ２）とともに駆動源としてハイブリッド車両１０に搭載され、排気通路に触媒２９を備え、且つハイブリッド車両１０の運転状態に応じて運転の停止及び始動が間欠的に繰り返される（図４のステップ４２０乃至ステップ４３０、ステップ４７０及びステップ４７５を参照。）機関２０に適用される。

更に、第１装置は、
上流側空燃比センサ９５の出力（出力値Vabyfs）と下流側空燃比センサ９６の出力（出力値Voxs）とに基づいて機関２０に供給される混合気の空燃比（機関の空燃比）が目標空燃比abyfrと一致するように、その機関の空燃比を制御する空燃比フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段（図５乃至図８のルーチンを参照。）と、
ハイブリッド車両１０の運転状態に応じて機関２０の運転が停止された後に機関２０が始動された時点の触媒２９の状態を示す触媒パラメータ（間欠始動時触媒温度ＴＳＴ又は間欠始動時出力値ＶＳＴ）を取得するとともに（図９のステップ９３０及びステップ９４０、図１０のステップ９３０及びステップ１０１０を参照。）、機関２０が始動された時点後の所定期間において「その取得した触媒パラメータに基づき目標空燃比abyfrを変更すること」により「触媒２９に流入する排ガスの空燃比」を変更する触媒流入空燃比変更手段（図９のステップ９１０での「Ｙｅｓ」との判定及びステップ９５０と、図１０のステップ９１０での「Ｙｅｓ」との判定及びステップ１０２０と、図５のステップ５１０と、を参照。）
を備える。

よって、第１装置によれば、間欠運転によって機関２０の運転が停止され、その後、機関２０が始動された場合において、その機関２０の始動時における触媒２９の状態（例えば、触媒温度、及び／又は、酸素吸蔵量等）がその後の所定期間における空燃比制御に反映される。従って、間欠運転によって機関２０の運転が停止され、その後、機関２０が始動された時点以降において、触媒２９に流入する排ガスの空燃比を触媒要求空燃比に近づけることができる。その結果、エミッションを改善することができる。

更に、第１装置において、
前記フィードバック制御手段は、
下流側空燃比センサ９６の出力（出力値Voxs）が下流側目標値Voxsrefに一致するように下流側空燃比センサ９６の出力（出力値Voxs）に基づいて目標空燃比補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）を算出し（図８のステップ８０５乃至ステップ８３０を参照。）、
目標空燃比補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）に基づいて目標空燃比abyfrを補正し（図５のステップ５１０）、
上流側空燃比センサ９５の出力（出力値Vabyfs）により表される上流側空燃比abyfsが「補正された目標空燃比（stoich-ＫＳＦＢ）と一致するように機関の空燃比を制御することにより前記空燃比フィードバック制御を実行し（図５のステップ５１０と、図６及び図７のルーチンとを参照。）、且つ、
目標空燃比補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）を学習して学習値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ）を取得するとともに、少なくとも、下流側空燃比センサ９６の出力（出力値Voxs）に基づいて目標空燃比補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）を更新できない条件が成立している期間、において、前記学習値に基づく値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ）を「目標空燃比abyfrを補正するための目標空燃比正量」として使用するように構成され（図８のステップ８０５での「Ｎｏ」との判定、ステップ８４５、及び図５のステップ５１０を参照。）、
前記触媒流入空燃比変更手段は、
前記目標空燃比abyfrを前記取得された触媒パラメータ（間欠始動時触媒温度ＴＳＴ又は間欠始動時出力値ＶＳＴ）に基づいて補正するように構成されている（図５のステップ５１０、図９のステップ９４０及びステップ９５０、並びに、図１０のステップ１０１０及びステップ１０２０を参照。）。

従って、間欠運転による機関２０の始動直後から、目標空燃比abyfrが触媒パラメータに基づいて補正されるから、目標空燃比補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）が「触媒２９の状態が安定している場合の目標空燃比補正量」から大きく乖離する可能性が低い。従って、間欠運転によって機関２０が始動された時点から目標空燃比補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）の学習を開始することができるので、学習機会が減少せず、早期に適正な学習値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ）を取得することができる。

（変形例）
次に、第１装置及び第２装置の変形例について説明する。第１装置及び第２装置においては、サブフィードバック量ＫＳＦＢ及び触媒状態補正量Ｋｃａｔは、目標空燃比abyfrを図５のステップ５１０に示したように直接的に補正する値であった。これに対し、変形例においては、サブフィードバック量ＫＳＦＢ及び触媒状態補正量Ｋｃａｔは、上流側空燃比センサ９５の出力値Vabyfsを補正する値である。

より具体的に述べると、ＥＧは、出力値Vabyfsを、下記（１１）式に示したように、サブフィードバック量ＫＳＦＢ及び触媒状態補正量Ｋｃａｔにより補正して制御用出力値Vabyfcを取得する。なお、目標空燃比abyfrは理論空燃比stoichに維持される。

Vabyfc＝Vabyfs＋ＫＳＦＢ＋Ｋｃａｔ …（１１）

更に、ＥＧは、その制御用出力値Vabyfcを「図２に示したテーブルMapabyfs」に適用し、上流側制御用空燃比abyfcを取得する（abyfc＝Mapabyfs（Vabyfc））。そして、ＥＧは、図７のステップ７２０において、上流側制御用空燃比abyfcを上流側空燃比abyfsに代えて使用する。

即ち、この変形例においては、上流側制御用空燃比abyfcが「理論空燃比stoichに維持されている目標空燃比abyfr」に一致するようにメインフィードバック量ＤＦｉが算出され、そのメインフィードバック量ＤＦｉによって基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅが補正される。

なお、上流側制御用空燃比abyfcは、出力値Vabyfsを図２に示したテーブルMapabyfsに適用することにより得られる上流側空燃比abyfsを、下記（１２）式に示したように、サブフィードバック量ＫＳＦＢ及び触媒状態補正量Ｋｃａｔに基づいて補正することにより算出されてもよい。

abyfc＝abyfs＋（ＫＳＦＢ＋Ｋｃａｔ） …（１２）

このように上流側制御用空燃比abyfcを求め、その上流側制御用空燃比abyfcが理論空燃比stoichに維持されている目標空燃比abyfrに一致するようにメインフィードバック量ＤＦｉを算出することは、目標空燃比abyfrそのものをサブフィードバック量ＫＳＦＢ及び触媒状態補正量Ｋｃａｔにより補正し、上流側空燃比abyfsがその補正した目標空燃比abyfrに一致するようにメインフィードバック量ＤＦｉを算出することと同じ意義を有する。換言すると、目標空燃比abyfrを空燃比ΔＡＦ分だけ増大することは、目標空燃比abyfrを一定値に維持するとともに「メインフィードバック制御に使用される上流側空燃比abyfs（図７のステップ７２０にて使用される上流側空燃比abyfs）」をΔＡＦ分だけ減少することと同じ意味を持つ。

即ち、この変形例におけるフィードバック制御手段は、
下流側空燃比センサ９６の出力（出力値Voxs）が下流側目標値Voxsrefに一致するように下流側空燃比センサ９６の出力（出力値Voxs）に基づいてセンサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）を算出し、
そのセンサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）と上流側空燃比センサ９５の出力（出力値Vabyfs）とに基づいて上流側制御用空燃比abyfcを取得し（上記（１１）式又は上記（１２）式を参照。）、
その上流側制御用空燃比abyfcが目標空燃比（＝理論空燃比stoich）と一致するように機関の空燃比を制御することにより空燃比フィードバック制御を実行する。

更に、この変形例におけるフィードバック制御手段は、
センサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）を学習して学習値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ）を取得するとともに、少なくとも、下流側空燃比センサ９６の出力（出力値Voxs）に基づいて前記センサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）を更新できない条件が成立している期間（サブフィードバック制御条件が不成立の期間）、において、前記学習値に基づく値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ）を「前記上流側制御用空燃比abyfcを取得するための前記センサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）」として使用するように構成される。

前記触媒流入空燃比変更手段は、
前記上流側制御用空燃比abyfc（出力値Vabyfsとサブフィードバック量ＫＳＦＢとの和をテーブルMapabyfsに適用して得られる上流側制御用空燃比abyfc、又は、上流側空燃比abyfsとサブフィードバック量ＫＳＦＢとの和）を触媒パラメータに基づいて補正すること（上記（１１）式により得られる制御用出力値VabyfcをテーブルMapabyfsに適用して上流側制御用空燃比abyfcを取得すること、又は、上記（１２）式のように上流側空燃比abyfsとサブフィードバック量ＫＳＦＢとの和に触媒状態補正量Ｋｃａｔを加えること）により、目標空燃比abyfrを実質的に変更するように構成されている。

この変形例によっても、間欠運転による機関２０の始動直後から、目標空燃比abyfrが触媒パラメータに基づいて実質的に補正されるから、センサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）が「触媒２９の状態が安定している場合のセンサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）」から大きく乖離する可能性が低い。従って、間欠運転によって機関２０が始動された時点からセンサ出力補正量（サブフィードバック量ＫＳＦＢ）の学習を開始することができるので、学習機会が減少せず、早期に適正な学習値（サブＦＢ学習値ＫＳＦＢｇ）を取得することができる。

本発明は上記実施形態及び変形例に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第１装置及び上記第２装置を組み合わせて使用してもよい。即ち、図９のステップ９５０にて取得される触媒状態補正量Ｋｃａｔと、図１０のステップ１０２０にて取得される触媒状態補正量Ｋｃａｔと、の和を、最終的な触媒状態補正量Ｋｃａｔとして取得してもよい。

更に、ハイブリッド車両１０は上記実施形態のシステムに限定されず、電動機と機関２０とを用いて駆動軸５３に駆動トルクを発生させるととともに、ハイブリッド車両１０の運転状態に応じて機関２０の運転を停止及び再開する（機関２０を間欠運転する）ように構成されているものであればよい。

１０…ハイブリッド車両、２０…内燃機関、２４…燃料噴射弁、２６…クランクシャフト、２７…エキゾーストマニホールド、２８…排気管、２９…触媒、３０…動力分配機構、３１…遊星歯車装置、５０…駆動力伝達機構、５３…駆動軸、８３…アクセル操作量センサ、８５…車速センサ、９１…エアフローメータ、９３…冷却水温センサ、９４…機関回転速度センサ、９５…上流側空燃比センサ、９６…下流側空燃比センサ。

Claims (3)

1. 電動機とともに駆動源としてハイブリッド車両に搭載され、排気通路に触媒を備え、且つ前記ハイブリッド車両の運転状態に応じて運転の停止及び始動が間欠的に繰り返される内燃機関、に供給される混合気の空燃比を制御する空燃比制御装置であって、
   前記触媒に流入する排ガスの空燃比に応じた出力を発生する上流側空燃比センサと、
   前記触媒から流出した排ガスの空燃比に応じた出力を発生する下流側空燃比センサと、
   前記上流側空燃比センサの出力と前記下流側空燃比センサの出力とに基づいて前記機関に供給される混合気の空燃比である機関の空燃比が目標空燃比と一致するように同機関の空燃比を制御する空燃比フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段と、
   前記ハイブリッド車両の運転状態に応じて前記機関の運転が停止された後に同機関が始動された時点の前記触媒の状態を示す触媒パラメータを取得するとともに同機関が始動された時点後の所定期間において同取得した触媒パラメータに基づき前記目標空燃比を実質的に変更することにより前記触媒に流入する排ガスの空燃比を変更する触媒流入空燃比変更手段と、
   を備える空燃比制御装置。
2. 請求項１に記載の空燃比制御装置において、
   前記フィードバック制御手段は、
   前記下流側空燃比センサの出力が下流側目標値に一致するように同下流側空燃比センサの出力に基づいて目標空燃比補正量を算出し、
   前記目標空燃比補正量に基づいて前記目標空燃比を補正し、
   前記上流側空燃比センサの出力により表される上流側空燃比が前記補正された目標空燃比と一致するように前記機関の空燃比を制御することにより前記空燃比フィードバック制御を実行し、且つ、
   前記目標空燃比補正量を学習して学習値を取得するとともに、少なくとも、前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記目標空燃比補正量を更新できない条件が成立している期間、において、前記学習値に基づく値を前記目標空燃比を補正するための前記目標空燃比正量として使用するように構成され、
   前記触媒流入空燃比変更手段は、
   前記目標空燃比を前記取得された触媒パラメータに基づいて補正するように構成された空燃比制御装置。
3. 請求項１に記載の空燃比制御装置において、
   前記フィードバック制御手段は、
   前記下流側空燃比センサの出力が下流側目標値に一致するように同下流側空燃比センサの出力に基づいてセンサ出力補正量を算出し、
   前記センサ出力補正量と前記上流側空燃比センサの出力とに基づいて上流側制御用空燃比を取得し、
   前記上流側制御用空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記機関の空燃比を制御することにより前記空燃比フィードバック制御を実行し、且つ
   前記センサ出力補正量を学習して学習値を取得するとともに、少なくとも、前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記センサ出力補正量を更新できない条件が成立している期間、において、前記学習値に基づく値を前記上流側制御用空燃比を取得するための前記センサ出力補正量として使用するように構成され、
   前記触媒流入空燃比変更手段は、
   前記上流側制御用空燃比を前記取得された触媒パラメータに基づいて補正することによって前記目標空燃比を実質的に変更するように構成された空燃比制御装置。

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