(57)【要約】【課題】  異なるバンクの空燃比波形が干渉する現象を防止することにより、内燃機関の運転状態に依存することなく適切な時期に正確なディレー期間に基づいて的確に劣化判定できる触媒の劣化検出装置を提供する。【解決手段】  燃料カット条件の成立時に左バンクを燃料カットせずにリッチ運転を継続させることで左バンクからの排ガスの空燃比をリッチ側の略一定値に保ち、右バンクのみを燃料カット（Ｆ／Ｃ）した上で燃料カット復帰条件の成立に伴って燃料噴射を再開してリッチ運転に切換え、このときの右バンクフロントＯ2センサのリッチ変動からリアＯ2センサのリッチ変動までのディレー期間に基づいて床下触媒の劣化判定を実行する。【選択図】      図４
2006329112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の第１の気筒群に接続された排気通路と第２の気筒群に接続された排気通路との合流部より排気下流側に設けられた触媒と、
上記第１の気筒群の排気通路の上記合流部より排気上流側に設けられた上流側空燃比検出手段と、
上記触媒の排気下流側に設けられた下流側空燃比検出手段と、
上記第１の気筒群及び第２の気筒群に対する燃料噴射量を個別に制御し、燃料カット条件の成立時に、上記第１の気筒群に対する燃料噴射を中止すると共に上記第２の気筒群を所定の略一定空燃比に制御し、その後の燃料カット復帰条件の成立時に、上記第１の気筒群に対する燃料噴射を再開して所定の燃料カット復帰空燃比に制御する燃料カット制御手段と、
上記燃料カット復帰条件の成立による上記第１の気筒群の燃料カット復帰空燃比への切換に伴って、上記上流側空燃比検出手段が燃料カット復帰空燃比を検出してから上記下流側空燃比検出手段が燃料カット復帰空燃比への切換に伴う空燃比の変化を検出するまでのディレー期間を計測するディレー期間計測手段と、
上記ディレー期間計測手段により計測されたディレー期間に基づき上記触媒の劣化状態を判定する触媒劣化判定手段と
を備えたことを特徴とする触媒の劣化検出装置。
【請求項２】
上記燃料カット復帰空燃比は所定のリッチ空燃比とし、
上記触媒劣化判定手段は、上記燃料カット復帰条件の成立による上記第１の気筒群のリッチ空燃比への切換に伴って、上記上流側空燃比検出手段がリッチ空燃比を検出してから上記下流側空燃比検出手段がリッチ空燃比を検出するまでのディレー期間基づき上記触媒の劣化状態を判定することを特徴とする請求項１記載の触媒の劣化検出装置。
【請求項３】
上記燃料カット制御手段は、上記燃料カット条件の成立時に上記第２の気筒群を所定のリッチ側の略一定空燃比に制御することを特徴とする請求項１，２記載の触媒の劣化検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気通路に設けられた触媒の劣化を判定する劣化検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両に搭載された内燃機関の排気通路には触媒が設けられ、内燃機関から排出される排ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯx）等の有害成分を浄化する役割を果たしている。この種の触媒は使用に伴って次第に劣化して浄化効率が低下するため、劣化した触媒の使用を継続したときの大気中への有害成分の放出を防止すべく、例えば北米のＯＢＤ（On Board Diagnosis）に関する法規制では触媒劣化を検出・表示して修理を促す劣化判定機能を車両に装備することが義務付けられている。
【０００３】
触媒の劣化判定の手法としては、触媒の劣化に伴って触媒が有する酸素ストレージ作用が低下すると、触媒上流側の排気空燃比（以下、単に空燃比と称するが排気空燃比を指すものとする）の波形に対する触媒下流側の空燃比波形の遅れが次第に減少することに着目し、例えば燃料噴射制御の空燃比フィードバックによる周期的な空燃比変動、或いは車両減速時の燃料カットから復帰したときのリーンからリッチへの空燃比変動を利用して、触媒上流側の空燃比波形に対する触媒下流側の空燃比波形の遅れ（立上がり又は立下がりエッジを基準とする）をディレー期間として計測し、ディレー期間が所定の劣化判定値より短くなったときに劣化判定を下すものが実用化されている。
【０００４】
上記劣化判定の手法では、触媒上流側と触媒下流側との空燃比波形の同一エッジに基づいてディレー期間を計測する必要があり、例えば直列４気筒機関のように各気筒から排出された排ガスがその順序のまま触媒を流通する場合には、図６に示すように触媒上流側の空燃比波形（フロントＯ2センサ出力）に対して触媒下流側ではディレー期間相当分遅れた位相で空燃比波形（リアＯ2センサ出力）が順次再現されるため、触媒上流側の空燃比波形に対して触媒下流側の空燃比波形から同一エッジを問題なく特定可能である。
【０００５】
しかしながら、例えばＶ型６気筒機関では、左右バンクで個別に行われる空燃比フィードバックにより互いの空燃比波形（図７の左右バンクフロントＯ2センサ出力）の位相が同期せず、燃料カット復帰も何れか一方のバンクから開始される（アクセル踏込みのタイミングで定まる）ため同一タイミングではなく、且つ、一般に両バンクから排ガス合流部までの配管長が異なるため、結果として両バンクから排出された排ガスが合流したときに空燃比フィードバックや燃料カット復帰に起因する空燃比波形が相互に干渉し合う現象が生じる。このため図７に示すように、合流後の排ガスが流通する触媒下流側の空燃比波形（リアＯ2センサ出力）は何れのバンクの空燃比波形とも対応しなくなって同一エッジを特定できなくなり、ディレー期間に基づく劣化判定を適用できないという問題があった。
【０００６】
そこで、このような不具合に着目した対策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該特許文献１に開示された触媒の劣化検出装置では、Ｖ型内燃機関において両バンクの空燃比フィードバックによる空燃比波形の位相が偶発的に略同期したタイミング、即ち上記した排ガスの合流時に空燃比波形の干渉が発生しない状況を見計らってディレー期間を計測して劣化判定を実行している。
【特許文献１】特許第２６２１７４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術ではディレー期間の計測が内燃機関の運転状態に依存して行われることになり、両バンクの空燃比波形の位相が略同期しない運転状態が継続した場合にはディレー期間が計測されず、触媒の劣化が進行しているにも拘わらず劣化判定が実行されない事態も発生し得る。加えて、実際の運転状況において両バンクの空燃比波形の位相が完全同期することは稀なため、多くの場合には位相の僅かなずれを許容した状態でディレー期間を計測せざるを得ず、結果として正確なディレー期間の計測、ひいては的確な劣化判定を望めないという問題もあった。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、異なるバンクの空燃比波形が干渉する現象を防止することにより、内燃機関の運転状態に依存することなく適切な時期に正確なディレー期間に基づいて的確な劣化判定を行うことができる触媒の劣化検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、内燃機関の第１の気筒群に接続された排気通路と第２の気筒群に接続された排気通路との合流部より排気下流側に設けられた触媒と、第１の気筒群の排気通路の合流部より排気上流側に設けられた上流側空燃比検出手段と、触媒の排気下流側に設けられた下流側空燃比検出手段と、第１の気筒群及び第２の気筒群に対する燃料噴射量を個別に制御し、燃料カット条件の成立時に、第１の気筒群に対する燃料噴射を中止すると共に第２の気筒群を所定の略一定空燃比に制御し、その後の燃料カット復帰条件の成立時に、第１の気筒群に対する燃料噴射を再開して所定の燃料カット復帰空燃比に制御する燃料カット制御手段と、燃料カット復帰条件の成立による第１の気筒群の燃料カット復帰空燃比への切換に伴って、上流側空燃比検出手段が燃料カット復帰空燃比を検出してから下流側空燃比検出手段が燃料カット復帰空燃比への切換に伴う空燃比の変化を検出するまでのディレー期間を計測するディレー期間計測手段と、ディレー期間計測手段により計測されたディレー期間に基づき触媒の劣化状態を判定する触媒劣化判定手段とを備えたものである。
【００１０】
従って、燃料カット条件が成立したときには、燃料カット制御手段により第１の気筒群に対する燃料噴射が中止されると共に第２の気筒群が所定の略一定空燃比に制御され、その後に燃料カット復帰条件が成立したときには、第１の気筒群に対する燃料噴射が再開されて所定の燃料カット復帰空燃比に制御される。その結果、燃料カットからの復帰時において、触媒を流通する排ガスの空燃比波形は第２の気筒群からの排ガスに影響されることなく、第１の気筒群からの排ガスの影響のみを受けて空燃比が変動し、このときの空燃比波形の同一エッジを利用して上流側空燃比検出手段及び下流側空燃比検出手段の出力からディレー期間がディレー期間計測手段により計測され、計測されたディレー期間に基づいて触媒劣化判定手段により触媒の劣化が判定される。
【００１１】
その結果、第１の気筒群と第２の気筒群との空燃比波形が干渉する現象に影響されることなく、第１の気筒群の空燃比波形のみに基づいて正確なディレー期間、ひいては的確な触媒の劣化判定が可能となる。結果として、例えば特許文献１のように左右バンクの偶発的な空燃比波形の同期を待ってディレー期間を計測する必要がなくなり、この手法による不具合、即ち、触媒の劣化が進行しているにも拘わらず左右バンクの空燃比波形の位相が同期せずに劣化判定を実行できない不具合、或いは空燃比波形の位相ずれに起因するディレー期間の誤差により劣化判定が不正確になる不具合等が未然に防止される。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、燃料カット復帰空燃比は所定のリッチ空燃比とし、触媒劣化判定手段は、燃料カット復帰条件の成立による上記第１の気筒群のリッチ空燃比への切換に伴って、上流側空燃比検出手段がリッチ空燃比を検出してから下流側空燃比検出手段がリッチ空燃比を検出するまでのディレー期間に基づき触媒の劣化状態を判定するものである。
【００１３】
従って、燃料カット復帰空燃比を所定のリッチ空燃比とし、下流側空燃比検出手段がリッチ空燃比を検出するまでをディレー期間とすることにより、容易に劣化判定を実施可能となる。
請求項３の発明は、請求項１，２において、燃料カット制御手段が、燃料カット条件の成立時に第２の気筒群を所定のリッチ側の略一定空燃比に制御するものである。
【００１４】
従って、第２の気筒群をリッチ空燃比に制御することにより、燃料カット復帰条件の成立に伴う第１の気筒群のリッチ運転時に触媒を流通する排ガスの空燃比波形が確実にリッチ側に変動し、ディレー期間に基づく劣化判定を実施可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように請求項１，２の発明の触媒の劣化検出装置によれば、燃料カット条件の成立時に第１の気筒群に対する燃料噴射を中止すると共に、第２の気筒群を略一定空燃比に制御し、その後の燃料カット復帰条件の成立時に第１の気筒群を燃料カット復帰空燃比又はリッチ空燃比に制御するため、触媒を流通する排ガスの空燃比波形を第２の気筒群からの排ガスに影響されることなく第１の気筒群からの排ガスの影響のみを受けて空燃比が変動し、このときの空燃比波形に基づいてディレー期間を計測して触媒の劣化を判定でき、その結果、第１の気筒群及び第２の気筒群の空燃比波形の干渉を防止して、内燃機関の運転状態に依存することなく適切な時期に正確なディレー期間に基づいて的確な劣化判定を行うことができる。
【００１６】
請求項３の発明の触媒の劣化検出装置によれば、請求項１に加えて、第２の気筒群をリッチ空燃比に制御することにより、燃料カット復帰条件の成立に伴う第１の気筒群のリッチ運転時に触媒を流通する排ガスの空燃比波形を確実にリッチ側に変動させて、ディレー期間に基づく劣化判定を一層確実に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した触媒の劣化検出装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の触媒の劣化検出装置を示す全体構成図である。本実施形態の内燃機関１はＶ型６気筒の吸気管噴射型内燃機関として構成されて車両の前部に横置き配置されており、以下の説明では内燃機関１の前側の３気筒分を構成するバンクを左バンク１ａ（第２の気筒群）、後方の３気筒分を構成するバンクを右バンク１ｂ（第１の気筒群）と称する。
【００１８】
左バンク１ａ及び右バンク１ｂには両バンク１ａ，１ｂ間に配置された共通の吸気マニホールド２が接続され、吸気マニホールド２はサージタンク３を介して吸気通路４に接続されている。吸気通路４には上流側からエアクリーナ５、エアフローセンサ（ＡＦＳ）６、スロットル弁７が設けられ、エアクリーナ５を介して吸気通路４内に導入された吸入空気はスロットル弁７により流量調整された後にサージタンク３から吸気マニホールド２を経て両バンク１ａ，１ｂの各気筒に分配される。分配後の吸入空気は図示しない燃料噴射弁から噴射された燃料と共に各気筒の吸気弁の開弁に伴って燃焼室内に導入され、図示しない点火プラグにより所定のタイミングで点火されて燃焼によりトルクを発生させる。尚、このような吸気管噴射型の構成に代えて、燃料を直接筒内に噴射する筒内噴射型内燃機関として構成してもよい。
【００１９】
左バンク１ａには排気マニホールド８ａを介して左バンク排気管９ａが接続され、同様に右バンク１ａには排気マニホールド８ｂを介して右バンク排気管９ｂが接続され、これらの左バンク排気管９ａ及び右バンク排気管９ｂにはそれぞれ近接触媒１０が設けられている。左バンク排気管９ａは内燃機関１の下側を迂回して車両後方に延設された上で右バンク排気管９ｂと接続され、この個所を合流部１１としている。合流部１１には下流排気管１２が接続され、下流排気管１２は車両後端まで延設されて床下触媒１３及び図示しない消音器等が設置されている。これらの左バンク排気管９ａ、右バンク排気管９ｂ及び下流排気管１２により内燃機関１の排気通路が構成され、左バンク１ａ及び右バンク１ｂの各気筒で燃焼後の排ガスは排気弁の開弁に伴って排気マニホールド８ａ、８ｂから左バンク排気管９ａ又は右バンク排気管９ｂに案内されて近接触媒１０を流通後に合流部１１で合流し、その後に下流排気管１２に案内されて床下触媒１３及び消音器を流通して外部に排出される。
【００２０】
一方、車両には制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）２１が設置されている。ＥＣＵ２１の入力側には、上記エアフローセンサ６、内燃機関１の回転速度Ｎeを検出する回転速度センサ２２、アクセル操作量θaccを検出するアクセルセンサ２３、内燃機関１の冷却水温ＴＨwを検出する水温センサ２４、車速Ｖを検出する車速センサ２５、左バンク１ａの近接触媒１０の下流側に設けられたＯ2センサ２６、同じく右バンク１ｂの近接触媒１０の下流側に設けられたＯ2センサ２７（上流側空燃比検出手段）、床下触媒１３の下流側に設けられたＯ2センサ２８（下流側空燃比検出手段）等の各種センサ類が接続されている。尚、各バンク１ａ，１ｂでの空燃比制御のために近接触媒１０の上流側にもそれぞれＯ2センサが設けられているが、本発明の要部とは直接関係ないため、図示及び説明は省略する。
【００２１】
ここで、以下の説明では、床下触媒１３を基準として左バンク側のＯ2センサ２６を左バンクフロントＯ2センサ、右バンク側のＯ2センサ２７を右バンクフロントＯ2センサ、床下触媒のＯ2センサ２８をリアＯ2センサと区別する。一方、ＥＣＵ２１の出力側には、車両のインストルメントパネルに設けられた警告灯２９、及び図示しない燃料噴射弁や点火プラグ等の各種デバイス類が接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ２１は各種センサ類の検出情報に基づいて燃料噴射制御や点火時期制御を実行して内燃機関１を運転する。ＥＣＵ２１による燃料噴射制御は左右バンク１ａ，１ｂで独立して行われ、各バンク１ａ，１ｂで空燃比を個別に制御可能となっている。又、ＥＣＵ２１は各種所定の走行距離毎に床下触媒１３の劣化判定を実行しており、以下、当該床下触媒１３の劣化判定処理について詳述する。
【００２３】
ＥＣＵ２１による劣化判定処理は図２，３の触媒劣化判定ルーチンに基づいて行われ、ＥＣＵ２１は内燃機関１の運転中に当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。ここで、説明の便宜上、今現在の車両は走行中であり、ＥＣＵ２１により左右バンク１ａ，１ｂの空燃比が各Ｏ2センサの出力に基づいて個別に理論空燃比にフィードバック制御されているものとし、図４のタイムチャートに従って劣化判定処理の実行状況を以下に説明する。
【００２４】
まず、ＥＣＵ２１はステップＳ２で前回の劣化判定からの車両の積算走行距離が劣化判定のインターバル期間として設定された所定距離に達したか否かを判定し、判定がＮｏ（否定）のときにはステップＳ３でディレータイマをリセットした後にルーチンを終了する。積算走行距離が所定値に達してステップＳ２の判定がＹｅｓ（肯定）になると、ＥＣＵ２１はステップＳ４に移行して今回の積算走行距離に達してから既に劣化判定を完了しているか否かを判定し、ＹｅｓのときにはステップＳ３を経てルーチンを終了する。
【００２５】
ステップＳ４の判定がＮｏのときにはステップＳ６で冷却水温ＴＨwが所定値（例えば、８０℃）を越えているか否かを判定し、続くステップＳ８で全てのＯ2センサ２６〜２８が正常であるか否かを判定し、何れかのステップＳでＮｏの判定を下したときには劣化判定を実行不能と見なしてステップＳ３を経てルーチンを終了する。ステップＳ６，８の何れの判定もＹｅｓのときにはステップＳ１０に移行して減速時の燃料カット（Ｆ／Ｃ）条件が成立したか否かを判定し、ＮｏのときにはステップＳ１６に移行して燃料カット復帰条件が成立したか否かを判定し、ＮｏのときにはステップＳ３を経てルーチンを終了する。
【００２６】
アクセル操作が中止されて燃料カット条件の成立によりステップＳ１０の判定がＹｅｓになると、ＥＣＵ２１はステップＳ１２に移行して右バンク１ｂに対して燃料カットを開始し、続くステップＳ１４で左バンク１ａに対する空燃比フィードバックを中止して所定のリッチ空燃比に制御する（燃料カット制御手段）。従って、図４に示すように、右バンク１ｂでは燃料カットにより各気筒の燃料噴射パルス幅Ｐwが０に設定される一方、左バンクではリッチ運転となるもののスロットル全閉により吸入空気量が大幅に減少することから、燃料噴射パルス幅Ｐwは急減することになる。
【００２７】
尚、ステップＳ１４ではオープンループ制御によるリッチ運転に代えて、目標空燃比をリッチ側に設定したフィードバック制御によりリッチ運転を実行してもよい。
そして、これらの制御状態の変化に伴って左バンクフロントＯ2センサ２６及び右バンクフロントＯ2センサ２７の出力も変化し、燃料カット条件の成立以前の空燃比フィードバックによる周期的な変動から、燃料カットされた右バンク１ｂからの排ガスを受けて右バンクフロントＯ2センサ２７の出力はリーン側の略一定値（噴射量０に相当）に保たれ、リッチ運転された左バンク１ａからの排ガスを受けて左バンクフロントＯ2センサ２６の出力はリッチ側の略一定値（上記所定リッチ空燃比に相当）に保たれる。又、リアＯ2センサ２８はこれらの左右バンク１ａ，１ｂからの合流後の排ガスの空燃比を検出するが、燃料カットされた右バンク１ｂの排ガスの影響により出力はリーン側の略一定値に保たれる。
【００２８】
その後、アクセル操作が再開されて燃料カット復帰条件の成立によりステップＳ１６の判定がＹｅｓになると、ＥＣＵ２１はステップＳ１８に移行して燃料カットが所定時間継続されたか否かを判定する。所定時間としては、上記ステップＳ１４で実行された燃料カットによる燃料噴射の中止が排ガスの空燃比に反映される所要時間に余裕分を見込んだ値が設定されており、当該ステップＳ１８の判定がＮｏのときには、以降の燃料カットを利用した劣化判定を実行不能であると見なし、ステップＳ３８に移行して通常制御に復帰する。従って、この場合には右バンク１ｂの燃料カット及び左バンク１ａのリッチ運転が中止されて、内燃機関１の運転状態に応じた制御、例えば図４に示すような空燃比フィードバック制御が再開される。
【００２９】
又、ステップＳ１８の判定がＹｅｓのときにはステップＳ２０に移行し、右バンク１ｂに対する燃料カットを中止して所定の燃料カット復帰空燃比、好ましくはリアＯ2センサ２８が燃料カット復帰空燃比への切換に伴う空燃比の変化を容易に検出するようにリッチ空燃比に制御する（燃料カット制御手段）。左バンク１ａ側についてはリッチ運転が継続されているため左右バンク１ａ，１ｂが共にリッチ運転となり、このときにはスロットル開により吸入空気量が増加することから、図４に示すように左右バンク１ａ，１ｂの燃料噴射パルス幅Ｐwは共に急増する。そして、アクセル操作の再開から排ガス移送等に起因する遅れをもって右バンクフロントＯ2センサ２７の出力はリッチ側に変動する（図４の立上がりエッジＥ）。
【００３０】
右バンク１ｂのリッチ運転の目的は、右バンクフロントＯ2センサ２７及びリアＯ2センサ２８の出力をリッチ変動させることにあるため、右バンク１ｂの排ガスの空燃比はこれらのＯ2センサ２７，２８の出力を確実にリッチ側に変動可能な値に制御される。又、このような意図から、左バンク１ａのリッチ空燃比はリアＯ2センサ２８の出力のリッチ変動を妨げない程度の値、例えば右バンク１ｂと同一のリッチ空燃比に設定され、これにより右バンク１ｂのリッチ運転に伴ってリアＯ２センサ２８の出力が確実にリッチ側に変動するように配慮している。尚、この右バンク１ｂに対しても、オープンループ制御によるリッチ運転に代えてフィードバック制御によりリッチ運転を実行してもよい。
【００３１】
ＥＣＵ２１は続くステップＳ２２でディレータイマが０であるか否かを判定する。上記ステップＳ３でディレータイマはリセットされているためＹｅｓの判定を下し、ステップＳ２４で右バンクフロントＯ2センサ２７の出力がリッチ側に変動したか否かを判定し、Ｎｏのときにはルーチンを終了する。上記のように右バンクフロントＯ2センサ２７の出力はアクセル操作の再開から遅れをもってリッチ側に変動し、これを受けてステップＳ２４の判定がＹｅｓになると、ＥＣＵ２１はステップＳ２６に移行してディレータイマをスタートさせる。
【００３２】
従って、その後にステップＳ２２に移行したときにはディレータイマが既にスタートされていることからＮｏの判定を下してステップＳ２８に移行し、リアＯ2センサ２８がリッチ側に変動したか否かを判定する。左バンク１ａに加えて右バンク１ｂもリッチ運転されることでリアＯ2センサ２８の出力はリッチ側に変動することになるが、このとき、床下触媒１３の上流側の空燃比がリッチ側に変動するタイミングに対して、触媒下流側の空燃比は床下触媒１３が有する酸素ストレージ作用に応じた遅れをもってリッチ側に変動する現象が生じる。従って、ＥＣＵ２１はステップＳ２８に移行した当初はＮｏの判定を下してルーチンを終了し、その間にディレータイマは順次カウントアップされる。
【００３３】
リアＯ2センサ２８のリッチ変動（図４の立上がりエッジＥ）によりステップＳ２８の判定がＹｅｓになると、ステップＳ３０でディレータイマをストップし、続くステップＳ３２でディレータイマのカウント値に基づき、右バンクフロントＯ2センサ２７のリッチ変動からリアＯ2センサ２８のリッチ変動までの遅れとしてディレー期間を算出する（ディレー期間計測手段）。続くステップＳ３４ではディレー期間と現在の内燃機関１の排気流量とに基づいて床下触媒１３の劣化判定を実行する（触媒劣化判定手段）。
【００３４】
具体的には、図５に示すマップに従ってディレー期間と現在の内燃機関１の排気流量とから床下触媒１３の劣化指数を算出し、劣化指数が予め設定された劣化閾値を下回っているときに床下触媒１３の劣化と判定する。ディレー期間には床下触媒１３の酸素ストレージ作用に応じた劣化状態が反映されるが、一方で排気流量の影響も受け、同一劣化状態であっても排気流量が増加するほどディレー期間は短縮化されてしまう。図５のマップの特性は、各劣化段階の床下触媒１３を使用した台上試験を実施して排気流量とディレー期間とを計測した試験結果から設定されたものであり、当該マップの適用により排気流量に影響されることなく劣化判定が実施される。
【００３５】
ステップＳ３４で触媒劣化なしとしてＮｏの判定を下したときには直接ステップＳ３８に移行し、ステップＳ３４で触媒劣化としてＹｅｓの判定を下したときには、続くステップＳ３６で運転者に修理を促すべく警告灯２９を点灯表示した後にステップＳ３８に移行する。次いでステップＳ３８で通常制御への復帰を行った後にルーチンを終了する。従って、この場合には図４に示すように左右バンク１ａ，１ｂのリッチ運転が中止されて、例えば図４に示すように空燃比フィードバック制御が再開される。
【００３６】
以上の説明から明らかなように本実施形態の触媒の劣化検出装置では、燃料カット条件の成立時に左バンク１ａを燃料カットせずにリッチ運転を継続させることで左バンク１ａからの排ガスをリッチ側の略一定値に保ち、右バンク１ｂのみを燃料カットした上で燃料カット復帰条件の成立に伴って燃料噴射を再開してリッチ運転に切換えている。従って、燃料カットからの復帰時において、床下触媒１３を流通する排ガスの空燃比波形は左バンク１ａからの排ガスに影響されることなく右バンク１ｂからの排ガスの影響のみを受けてリーン側からリッチ側に変動し、このときの空燃比波形の同一立上がりエッジＥを利用して右バンクフロントＯ2センサ２７及びリアＯ2センサ２８の出力からディレー期間が算出される。
【００３７】
従って、本実施形態のようなＶ型６気筒機関１であっても左右バンク１ａ，１ｂの空燃比波形が干渉する現象に影響されることなく、右バンク１ｂの空燃比波形のみに基づいて正確なディレー期間、ひいては的確な床下触媒１３の劣化判定を行うことができる。
結果として先行技術として説明した特許文献１のように左右バンクの偶発的な空燃比波形の同期を待ってディレー期間を計測する必要がなくなり、この手法による不具合、即ち、触媒劣化が進行しているにも拘わらず左右バンクの空燃比波形の位相が同期せずに劣化判定を実行できない不具合、或いは空燃比波形の位相ずれに起因するディレー期間の誤差により劣化判定が不正確になる不具合等を未然に防止することができる。
【００３８】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、Ｖ型６気筒機関１に適用された床下触媒１３の劣化検出装置として具体化したが、複数のバンクを有する機関であればその形式は限定されるものではなく種々の形式の内燃機関に適用可能である。例えば３列のバンクを有するＷ型１２気筒機関であれば、何れか２列のバンク（第２の気筒群）を上記左バンク１ａと同様にリッチ運転とし、残る１列のバンク（第１の気筒群）を上記右バンク１ｂと同様に燃料カットからリッチ運転に切換えるようにすれば、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
又、上記実施形態では、燃料カット復帰条件の成立により右バンク１ｂを燃料カットからリッチ運転に切換えた時点でリアＯ2センサ２８の出力を確実にリッチ側に変動させるために、燃料カットしない左バンク１ａを所定のリッチ空燃比に制御したが、リアＯ2センサ２８の出力を確実にリッチ変動できれば必ずしも左バンク１ａをリッチ空燃比に制御する必要はなく、例えば左バンク１ａを理論空燃比に保つように制御してもよい。
【００４０】
又、上記実施形態では、床下触媒１３の劣化判定を所定の走行距離毎に実行したが、劣化判定の実行タイミングはこれに限ることはなく、例えば内燃機関１が始動されて空燃比フィードバックが開始された後の最初の燃料カット時に実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態の触媒の劣化検出装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行する触媒劣化判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＥＣＵが実行する触媒劣化判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】床下触媒の劣化判定処理の実行状況を示すタイムチャートである。
【図５】ディレー期間と排気流量とから床下触媒の劣化状態を判定するためのマップを示す図である。
【図６】従来の劣化判定手法による直列４気筒機関に対する触媒の劣化判定処理の実行状況を示すタイムチャートである。
【図７】従来の劣化判定手法によるＶ型６気筒機関に対する触媒の劣化判定が不能な状況を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１ａ  左バンク（第２の気筒群）
１ｂ  右バンク（第１の気筒群）
１３  床下触媒
２１  ＥＣＵ（燃料カット制御手段、ディレー期間計測手段、触媒劣化判定手段）
２７  右バンクフロントＯ2センサ（上流側空燃比検出手段）
２８  リアＯ2センサ（下流側空燃比検出手段）
【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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