(57)【要約】【課題】触媒劣化検出頻度を減少させないで済む車両の制御装置を提供すること。【解決手段】酸素吸蔵量算出禁止時間を、リッチ積算空気量ｅｇａｓｕｍｒｈと排気浄化触媒の酸素吸蔵量Ｃｍａｘの最新履歴とに基づいて設定し、リッチ制御を終えてから設定された酸素吸蔵量算出禁止時間が経過するまでの間、排気浄化触媒の酸素吸蔵量Ｃｍａｘの算出を禁止する。これにより、ベース酸素吸蔵量（リッチ制御を行なわない酸素吸蔵量）に基づく酸素吸蔵量禁止時間を適切に設定できるので、少ない検出機会を逃さずに排気浄化触媒の劣化を検出できる。【選択図】図３
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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設けられた触媒と、
排気通路において触媒の上流側に配置された空燃比センサと、
排気通路において触媒の下流側に配置された酸素センサとを備え、
内燃機関における混合気の空燃比をリッチ状態とするリッチ制御が行なわれる車両の制御装置であって、
前記酸素センサにより検出された酸素濃度に基づいて前記触媒の酸素吸蔵量を算出するための算出手段と、
リッチ積算空気量と前記触媒の酸素吸蔵量の最新履歴とに基づいて酸素吸蔵量算出禁止時間を設定するための設定手段と、
前記リッチ制御を終えてから前記設定手段により設定された酸素吸蔵量算出禁止時間が経過するまでの間、前記算出手段による前記触媒の酸素吸蔵量の算出を禁止するための算出禁止手段とを含む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、内燃機関が搭載された車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関へ供給する空気と燃料の空燃比（Ａ／Ｆ）をリッチ（濃空燃比燃焼状態）とリーン（希薄燃焼状態）との間で変化させる空燃比制御（以下、「アクティブ制御」と称することもある。）を実行することによって、排気通路に設けられた触媒（排気浄化触媒）の劣化検出や酸素吸蔵能力の評価などが行なわれている。
【０００３】
たとえば、排気通路において触媒の下流側に酸素センサ（Ｏ2センサ）を設け、上記のような空燃比制御の実行によって得られた酸素センサの出力に基づいて触媒の酸素吸蔵能力の評価が行なわれている（たとえば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特許第２８１２０２３号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５８３０号公報
【特許文献３】特開２００６−１５２８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、触媒の劣化判定に用いる、触媒の酸素吸蔵量は、触媒劣化検出処理実行前にリッチ状態が継続すると正確な酸素吸蔵量を計算することができない。
【０００５】
そこで、従来では、リッチ制御の外乱を避けるため、リッチ制御時のリッチ度とリッチ時間とから酸素吸蔵量算出禁止時間を設定している。
【０００６】
しかしながら、同じリッチ制御の酸素吸蔵量測定において、ベースの酸素吸蔵量、すなわちリッチ制御を行なわないときの酸素吸蔵量によって酸素センサの感度が違う。具体的には、触媒酸素吸蔵量が小さい方がリッチ制御の影響が大きくなっている。そのため、精度の良い禁止制御ができない。
【０００７】
そこで、現状では、リッチ制御の影響の大きいもの、すなわち酸素吸蔵量の小さいものに合わせて適合を行なっており、触媒劣化検出頻度が減少している。
【０００８】
これは、触媒の酸素吸蔵量によって、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）成分の浄化性能に差があり、酸素吸蔵能力が低下すると排気ガス中の炭化水素を浄化できず、結果として、酸素吸蔵量算出に用いる、触媒の下流側の酸素センサがリーン出力できなくなるからである。
【０００９】
本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、触媒劣化検出頻度を減少させないで済む車両の制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明者は、アクティブ制御直前にリッチ制御によるリッチ状態がある場合、触媒表面がリッチ被毒を受けることを想定して、一定条件を満たすまではアクティブ制御を実行しないようにするようにすればよいのではないかと着想した。
【００１１】
ここに、「リッチ制御」としては、パワー増量、ＯＴ増量および燃料カット後のリッチ制御などを想定している。
【００１２】
上記着想に基づく具体的な発明は、以下の通りである。
【００１３】
本発明にかかる車両の制御装置は、内燃機関の排気通路に設けられた触媒と、排気通路において触媒の上流側に配置された空燃比センサと、排気通路において触媒の下流側に配置された酸素センサとを備え、内燃機関における混合気の空燃比をリッチ状態とするリッチ制御が行なわれる車両の制御装置であって、前記酸素センサにより検出された酸素濃度に基づいて前記触媒の酸素吸蔵量を算出するための算出手段と、リッチ積算空気量と前記触媒の酸素吸蔵量の最新履歴とに基づいて酸素吸蔵量算出禁止時間を設定するための設定手段と、前記リッチ制御を終えてから前記設定手段により設定された酸素吸蔵量算出禁止時間が経過するまでの間、前記算出手段による前記触媒の酸素吸蔵量の算出を禁止するための算出禁止手段とを含む。
【００１４】
上記構成において、酸素吸蔵量算出禁止時間は、リッチ積算空気量と触媒の酸素吸蔵量の最新履歴とに基づいて設定され、リッチ制御を終えてからこの設定された酸素吸蔵量算出禁止時間が経過するまでの間、触媒の酸素吸蔵量の算出が禁止される。そのため、ベース酸素吸蔵量、すなわちリッチ制御を行なわない酸素吸蔵量に基づく酸素吸蔵量禁止時間を適切に設定できるようになり、少ない検出機会を逃さずに触媒の劣化を検出できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、ベース酸素吸蔵量（リッチ制御を行なわない酸素吸蔵量）に基づく酸素吸蔵量禁止時間を適切に設定できるようになるので、触媒劣化検出頻度を減少させないで済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
＜全体構成＞
図１は本発明の実施の形態にかかる車両の制御装置を有する内燃機関の構成を簡略化して示す図である。
【００１８】
図１を参照して、本実施の形態の制御装置は、内燃機関であるエンジン１を制御するものである。
【００１９】
エンジン１は、点火プラグ２によって各シリンダ３内の混合気に対して点火を行なうことによって駆動力を発生する。エンジン１の燃焼に際して、外部から吸入した空気は、吸気通路４を通り、インジェクタ５から噴射された燃料と混合され、混合気としてシリンダ３内に吸気される。
【００２０】
シリンダ３の内部と吸気通路４との間は、吸気バルブ６によって開閉される。シリンダ３の内部で燃焼された混合気は、排気ガスとして排気通路７に排気される。一方、シリンダ３の内部と排気通路７との間は、排気バルブ８によって開閉される。
【００２１】
吸気通路４には、シリンダ３内に吸入される吸入空気量を調節するスロットルバルブ９が配設されている。このスロットルバルブ９には、その開度を検出するスロットルポジションセンサ１０が接続されている。
【００２２】
また、吸気通路４には、アイドル時（スロットルバルブ９の全閉時）にバイパス通路１１を介してシリンダ３に供給される吸入空気量を調節するエアバイパスバルブ１２が配されている。
【００２３】
さらに、吸気通路４には、エンジン１の吸入空気量（吸気量）を検出するためのエアフローメータ１３が取り付けられている。
【００２４】
エンジン１のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランクポジションセンサ１４が取り付けられている。このクランクポジションセンサ１４の出力からは、シリンダ３内のピストン１５の位置やエンジン回転数を求めることができる。
【００２５】
また、エンジン１には、エンジン１のノッキングを検出するノックセンサ１６や冷却水温度を検出する水温センサ１７が取り付けられている。
【００２６】
これらの点火プラグ２、インジェクタ５、スロットルポジションセンサ１０、エアバイパスバルブ１２、エアフローメータ１３、クランクポジションセンサ１４、ノックセンサ１６、水温センサ１７やその他のセンサ類は、エンジン１を総合的に制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）１８と接続されており、ＥＣＵ１８からの信号に基づいて制御され、あるいは、検出結果をＥＣＵ１８に対して送出している。
【００２７】
また、排気通路７に配設された排気浄化触媒１９の温度を測定する触媒温度センサ２１、およびチャコールキャニスタ２３によって捕集された燃料タンク内での蒸発燃料を吸気通路４上にパージさせるパージコントロールバルブ２４がＥＣＵ１８に接続されている。
【００２８】
さらに、ＥＣＵ１８には、排気通路７において排気浄化触媒１９の上流側に取り付けられた空燃比センサ２５、および排気通路７において排気浄化触媒１９の下流側に取り付けられた酸素センサ２６が接続されている。
【００２９】
ＥＣＵ１８の内部には、演算を行なうＣＰＵ、演算結果などの各種情報量を記憶するＲＡＭ、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、および各制御プログラムやマップを格納したＲＯＭなどを有している。このＥＣＵ１８は、空燃比に基づいてエンジン１を制御したり、排気浄化触媒１９に吸蔵されている酸素吸蔵量を演算したりする。また、ＥＣＵ１８は、インジェクタ５によって噴射する燃料噴射量を演算したり、酸素吸蔵量の履歴から排気浄化触媒１９の劣化判定を行なったりする。すなわち、ＥＣＵ１８は、検出した排気空燃比や算出した酸素吸蔵量などに基づいてエンジン１を制御する。
【００３０】
＜マップ＞
図２は排気浄化触媒の酸素吸蔵量算出計算時間を設定するマップの一例を示す図である。
【００３１】
図２を参照して、酸素吸蔵量算出時間設定マップでは、リッチ積算空気量ｅｇａｓｕｍｒｈと排気浄化触媒１９の酸素吸蔵量Ｃｍａｘとに対応付けて酸素吸蔵量算出禁止時間が登録されている。
【００３２】
＜制御の流れ＞
図３は車両の制御装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【００３３】
図３を参照して、本車両の制御装置では、まず、ＥＣＵ１８は、エンジン１のリッチ制御量がしきい値（たとえば、「１３．９」）を超えているか否かを判別する（ステップＳ１）。上記リッチ制御量がしきい値を超えていない場合には、制御をステップＳ５に移す。一方、上記リッチ制御量がしきい値を超えている場合には、制御をステップＳ２に移す。
【００３４】
ステップＳ２に移行すると、ＥＣＵ１８は、リッチ積算空気量ｅｇａｓｕｍｒｈを算出する。このリッチ積算空気量ｅｇａｓｕｍｒｈは、たとえば、ストイキ空燃比、リッチ判定したときの空燃比センサ２５の出力値、エンジン１の吸気量およびリッチ制御継続時間に基づいて算出される。具体的には、下記（１）式にて求められる。
ｅｇａｓｕｍｒｈ＝（ストイキ空燃比／リッチ判定したときの空燃比センサの出力値）
×ｅｇａ[ｇ／ｓｅｃ]×リッチ制御継続時間[ｓｅｃ]・・・（１）
（ただし、ｅｇａ：エンジンの吸気量）
上記リッチ積算空気量ｅｇａｓｕｍｒｈが算出されると、ＥＣＵ１８は、このリッチ積算空気量ｅｇａｓｕｍｒｈおよび排気浄化触媒１９の酸素吸蔵量Ｃｍａｘの最新履歴（すなわち、前トリップの排気浄化触媒１９の酸素吸蔵量Ｃｍａｘ）の両者をパラメータとして図２に示すマップを参照し、それによって酸素吸蔵量算出禁止時間を設定する（ステップＳ３）。
【００３５】
上記酸素吸蔵量算出禁止時間が設定されると、ＥＣＵ１８は、リッチ制御を終えてから当該酸素吸蔵禁止時間が経過するのを待つ（ステップＳ４）。この酸素吸蔵禁止時間が経過すると、制御をステップＳ５に移す。
【００３６】
ステップＳ５に移行すると、ＥＣＵ１８は、排気浄化浄化触媒１９の劣化検出処理を行なう。ここでは、酸素センサ２６により検出された酸素濃度に基づいて排気浄化触媒１９の酸素吸蔵量Ｃｍａｘが算出され、これに基づいて排気浄化触媒１９に劣化が生じているか否かが検出される。
【００３７】
上記一連の制御は、エンジン１が停止されるまで繰り返し実行される。
【００３８】
＜作用・効果＞
本実施の形態によると、以下の作用・効果を奏する。
【００３９】
酸素吸蔵量算出禁止時間は、リッチ積算空気量ｅｇａｓｕｍｒｈと排気浄化触媒１９の酸素吸蔵量Ｃｍａｘの最新履歴とに基づいて設定され、リッチ制御を終えてからこの設定された酸素吸蔵量算出禁止時間が経過するまでの間、排気浄化触媒１９の酸素吸蔵量Ｃｍａｘの算出が禁止される。そのため、ベース酸素吸蔵量、すなわちリッチ制御を行なわない酸素吸蔵量に基づく酸素吸蔵量禁止時間を適切に設定できるようになり、少ない検出機会を逃さずに排気浄化触媒１９の劣化を検出できる。その結果、触媒劣化検出頻度を減少させないで済む。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本明細書に添付の特許請求の範囲内での種々の設計変更および修正を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる車両の制御装置を有する内燃機関の構成を簡略化して示す図である。
【図２】排気浄化触媒の酸素吸蔵量算出計算時間を設定するマップの一例を示す図である。
【図３】車両の制御装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１  エンジン
７  排気通路
１８  ＥＣＵ
１９  排気浄化触媒
２５  空燃比センサ
２６  酸素センサ
【図１】
2010077940.tif 000003
【図２】
2010077940.tif 000004
【図３】
2010077940.tif 000005