(57)【要約】【課題】車両の使用状態がどのようなものであっても、所定走行距離後で排ガス規制値を充足させることができる内燃機関の触媒劣化抑制制御装置を提供する。【解決手段】触媒１７の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段Ａと、車両の走行距離を検出する距離検出手段Ｂと、前記走行距離に対応した閾値として予定酸素吸蔵容量を定めるためのデータを記憶したデータ記憶手段Ｃと、検出された走行距離に対応する予定酸素吸蔵容量を前記データから算出し、検出された酸素吸蔵容量と比較する判定手段Ｄと、検出された酸素吸蔵容量が算出された前記予定酸素吸蔵容量を下回ったときに実行される触媒劣化抑制手段Ｅとを備える。【選択図】        図２
2005009370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配設された酸素吸蔵作用を有する触媒の劣化抑制を行う触媒劣化抑制制御装置であって、
前記触媒の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段と、
車両の走行距離を検出する距離検出手段と、
前記走行距離に対応した閾値として予定酸素吸蔵容量を定めるためのデータを記憶したデータ記憶手段と、
検出された走行距離に対応する予定酸素吸蔵容量を前記データから算出し、検出された酸素吸蔵容量と比較する判定手段と、
検出された酸素吸蔵容量が算出された前記予定酸素吸蔵容量を下回ったときに実行される触媒劣化抑制手段とを備えてなることを特徴とする内燃機関の触媒劣化抑制制御装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路に配設された酸素吸蔵作用を有する触媒の劣化抑制を行う触媒劣化抑制制御装置であって、
前記触媒の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段と、
車両の走行距離を検出する距離検出手段と、
前記触媒の酸素吸蔵容量の変化割合との比較対象として、走行距離に対応した閾値としての変化割合を定義するデータを記憶したデータ記憶手段と、
検出された酸素吸蔵容量の前記走行距離に対応した変化割合の絶対値を算出し、前記データに於ける変化割合の絶対値と比較する判定手段と、
検出された酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値が前記データに於ける変化割合の絶対値を上回るときに実行される触媒劣化抑制手段とを備えてなることを特徴とする触媒劣化抑制制御装置。
【請求項３】
前記触媒劣化抑制が実行中、前記走行距離に対応した予定酸素吸蔵容量との差を検出する差検出手段と、
検出された差が所定値以上であると前記触媒劣化抑制手段を停止させる抑制停止手段とを備える請求項１又は２に記載の触媒劣化抑制制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気通路に配設された酸素吸蔵作用を有する触媒の劣化抑制を行う触媒劣化抑制制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用内燃機関の排気通路には、排気ガスを浄化するための触媒が配置される。この触媒は、適量の酸素を吸蔵しておく能力を有しており、排気ガス中にＨＣやＣＯなどの未燃成分が含まれている場合は、吸蔵している酸素を用いてそれらの成分を酸化する。一方、排気ガス中にＮＯｘ等の酸化物が含まれている場合、上記の触媒は、それらの物質を還元し、その結果生じた酸素を吸蔵する。
【０００３】
排気通路に配置される触媒は、このようにして排気ガスの浄化を図る。この浄化能力は、酸素の吸蔵能力に大きく影響される。従って、触媒の浄化能力の劣化状態は、その触媒が吸蔵し得る酸素の最大量、すなわち、酸素吸蔵容量により判断することができる。
【０００４】
従来、例えば下記特許文献１には、内燃機関に供給される混合気の空燃比を強制的にリッチまたはリーンとすることで、排気通路に配置された触媒の酸素吸蔵容量を検出する装置が開示されている。空燃比がリッチに制御されている間は、ＨＣやＣＯなどの未燃成分を含む酸素不足の排気ガスが触媒に供給される。このような排気ガスが供給されると、触媒は、吸蔵している酸素を放出して排気ガスを浄化しようとする。このため、長期に渡ってその状態が継続されると、やがて触媒は、全ての酸素を放出して、もはやＨＣやＣＯを酸化できない状態（最小酸素吸蔵状態）となる。
【０００５】
一方、混合気の空燃比がリーンに制御されている間は、ＮＯｘを含む酸素過多の排気ガスが触媒に供給される。このような排気ガスが供給されると、触媒は、排気ガス中のＮＯｘを還元するとともに、過剰な酸素を吸蔵することで、排気ガスを浄化しようとする。このため、長期に渡ってその状態が継続されると、やがて触媒は、酸素吸蔵容量一杯に酸素を吸蔵し、もはやＮＯｘを浄化できない状態（最大酸素吸蔵状態）となる。
【０００６】
上記従来の装置は、上述した最小酸素吸蔵状態と最大酸素吸蔵状態とが繰り返し実現されるように混合気の空燃比を制御する。そして、最小酸素吸蔵状態から最大酸素吸蔵状態へ状態が遷移する過程で触媒に吸蔵される酸素の量を積算することで、或いは、その逆の状態遷移が生ずる過程で触媒から放出される酸素の量を積算することで、酸素吸蔵容量を求める。そして、上記従来の装置は、このようにして求めた酸素吸蔵容量が所定の判定値より大きいか否かに基づいて、触媒が正常であるか、或いは劣化しているかを判断する。
【０００７】
また、下記特許文献２には、触媒の劣化抑制手段を備え、劣化判定手段による判定された劣化度合いが所定レベル以下のときには、劣化抑制手段が作動されず、所定レベルを超えたときに劣化抑制手段が作動されるようにした内燃機関の排気浄化装置が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１３３２６４号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開２００１−３０３９３７号公報（第３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、北米や欧州の排ガス規制は、例えば１２万マイルの所定走行距離後の車両にて排気ガス中の有害物質の値を規制値以下に収めなければならない要件を自動車メーカーに課している。このような規制に対応するため、上記特許文献１に記載の触媒劣化度検出装置や上記特許文献２に記載の劣化抑制装置を用いることが考えられるが、過酷な使用状態にある車両を考慮すると十分とはいえない。例えば、上記特許文献２に記載されているように、回復不能な触媒劣化の主な要因の一つは熱であり、有効な劣化抑制手段の一つは排気系を高温とするフューエルカットの中止である。上記特許文献２では、触媒能力を所定レベル（しきい値）と比較判定し、劣化抑制手段を作動させている。しかし、過酷な使用状態にある車両を重視し、劣化抑制手段を作動させるレベルを高めに設定すると、フューエルカットを中止する期間が長くなり、標準的な使用状態になる車両では燃費が過度に悪化する。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、車両の使用状態がどのようなものであっても、所定走行距離以内にて排ガス規制値を充足させることができる内燃機関の触媒劣化抑制制御装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る内燃機関の触媒劣化抑制制御装置は、内燃機関の排気通路に配設された酸素吸蔵作用を有する触媒の劣化抑制を行う触媒劣化抑制制御装置であって、前記触媒の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段と、車両の走行距離を検出する距離検出手段と、前記走行距離に対応した閾値として予定酸素吸蔵容量を定めるためのデータを記憶したデータ記憶手段と、検出された走行距離に対応する予定酸素吸蔵容量を前記データから算出し、検出された酸素吸蔵容量と比較する判定手段と、検出された酸素吸蔵容量が算出された前記予定酸素吸蔵容量を下回ったときに実行される触媒劣化抑制手段とを備えてなることを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
上記構成によると、ある走行距離における現実の酸素吸蔵容量が、その走行距離に於ける予定酸素吸蔵容量と対比され、触媒劣化抑制手段を作動させるため、所定走行距離時の予定酸素吸蔵容量が確保される。
【００１３】
また、本発明に係わる内燃機関の触媒劣化抑制制御装置は、内燃機関の排気通路に配設された酸素吸蔵作用を有する触媒の劣化抑制を行う触媒劣化抑制制御装置であって、前記触媒の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段と、車両の走行距離を検出する距離検出手段と、前記触媒の酸素吸蔵容量の変化割合との比較対象として、走行距離に対応した閾値としての変化割合を定義するデータを記憶したデータ記憶手段と、検出された酸素吸蔵容量の前記走行距離に対応した変化割合の絶対値を算出し、前記データに於ける変化割合と比較する判定手段と、検出された酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値が前記データに於ける変化割合の絶対値を上回るときに実行される触媒劣化抑制手段とを備えてなることを特徴とする（請求項２）。
【００１４】
上記構成によると、ある走行距離における現実の酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値が、予定酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値と対比され、触媒劣化抑制手段を作動させるため、所定走行距離時の予定酸素吸蔵容量が確保される。
【００１５】
また、本発明に係る内燃機関の触媒劣化抑制制御装置は、前記触媒劣化抑制が実行中、前記走行距離に対応した予定酸素吸蔵容量との差を検出する差検出手段と、検出された差が所定値以上であると前記触媒劣化抑制手段を停止させる抑制停止手段とを備えることが好ましい（請求項３）。
【００１６】
上記構成によると、触媒劣化抑制手段を作動させた後、酸素吸蔵容量が予定酸素吸蔵容量に対して余裕が生じると、触媒劣化抑制手段を停止させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施形態の触媒劣化抑制制御装置を備えた内燃機関の機器配置図である。
【００１８】
本実施形態の触媒劣化抑制制御装置を希薄燃焼可能な車両用ガソリンエンジンに適用した場合の概略構成を示す図である。この図において、符号１は機関本体、符号２はピストン、符号３は燃焼室、符号４は点火栓、符号５は吸気弁、符号６は吸気ポート、符号７は排気弁、符号８は排気ポートを夫々示す。
【００１９】
吸気ポート６は対応する枝管９を介してサージタンク１０に連結され、各枝管９には夫々吸気ポート６内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１１が取り付けられている。サージタンク１０は吸気ダクト１２およびエアフロメータ２１を介してエアクリーナ１３に連結され、吸気ダクト１２内にはスロットル弁１４が配置されている。
【００２０】
一方、排気ポート８は排気マニホルド１５および排気管（排気通路）１６を介して三元触媒１７を内蔵したケーシング１８に接続され、ケーシング１８は排気管１９を介して図示しないマフラーに接続されている。
【００２１】
エンジンコントロール用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、双方向バス３１によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（セントラルプロセッサユニット）３４、入力ポート３５、出力ポート３６を具備する。エアフロメータ２１は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧がＡＤ変換器３８を介して入力ポート３５に入力される。
【００２２】
ケーシング１８の上流の排気管１６には、三元触媒１７に流入する排気ガスの空燃比を表す出力電圧を発生する第１空燃比センサ２３が設けられている。一方、ケーシング１８の下流の排気管１９には、三元触媒１７から流出する排気ガスの空燃比を表す出力電圧を発生する空燃比センサ２４とが取り付けられている。これら空燃比センサ２３，２４の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３５に入力される。
なお、排気ガスの空燃比とは、排気通路内に供給された空気及び燃料（炭化水素）の比をいう。
【００２３】
また、入力ポート３５には、車両の走行距離を表す出力パルスを発生する走行距離計（距離検出手段）２５と機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ２６とが接続されている。
出力ポート３６は対応する駆動回路３９を介して夫々点火栓４および燃料噴射弁１１に接続されている。
ＥＣＵ３０は、燃料噴射弁１１による燃料噴射を制御し、後述するフューエルカット又はフューエルカット禁止の制御や、空燃比制御を行う。
【００２４】
このガソリンエンジンの三元触媒１７は、排ガス中に酸素を放出し、また、排ガス中の過剰酸素を吸蔵することで排ガスの浄化を図る。この三元触媒１７の浄化能力は、三元触媒１７が最大限吸蔵することができる酸素量即ち予定酸素吸蔵容量が減少するにつれて低下する。この予定酸素吸蔵容量は、車両の走行距離が長くなると、減少する。
【００２５】
そこで、図２の構成図に示すように、三元触媒１７の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段Ａと、車両の素行距離を検出する距離検出手段Ｂと、酸素吸蔵容量に関するデータを記憶するデータ記憶手段Ｃと、三元触媒１７の劣化程度を判定する判定手段Ｄと、判定に基づいて作動させる触媒劣化抑制手段Ｅとを備える構成になっている。
【００２６】
まず、三元触媒１７の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段Ａの一例を説明する。
特開平５−１３３２６４に示されように、触媒の上流において供給された空気と燃料との比を表す空燃比を検出するために触媒下流の排気ガス通路内に配置された空燃比センサ２４と、触媒上流における上述の空燃比を理論空燃比に対してリーン側の予め定められた空燃比から理論空燃比に対してリッチ側の予め定められた空燃比に、又は理論空燃比に対してリッチ側の予め定められた空燃比から理論空燃比に対してリーン側の予め定められた空燃比に切換える空燃比切換手段Ａ１と、空燃比切換手段Ａ１による空燃比の切換え後、空燃比センサにより検出された空燃比が空燃比切換え後の予め定められた空燃比を示すまでの間に触媒を流通する触媒流通ガス量を検出する触媒流通ガス量検出手段Ａ２と、理論空燃比に対する空燃比切換え後の予め定められた空燃比の偏差および触媒流通ガス量から触媒に吸着保持される酸素の絶対量を算出する吸蔵容量算出手段Ａ３とを備えるものが用いられる。
【００２７】
空燃比切換手段Ａ１による空燃比の切換え後、空燃比センサにより検出された空燃比が空燃比切換え後の予め定められた空燃比を示すまでの間に触媒を流通する触媒流通ガス量と、理論空燃比に対する空燃比切換え後の予め定められた空燃比の偏差から触媒に吸着保持される酸素の絶対量即ち酸素吸蔵容量を算出することができる。
【００２８】
触媒劣化抑制手段Ｅは、ＥＣＵ３０で制御されるフューエルカットを禁止する制御を行うことにより行われる。このフューエルカットは、ＥＣＵ３０で制御される燃料噴射弁１１からの燃料の噴射を中止することにより行われる。一般にエンジンでは減速運転になったときには燃費向上を目的にフューエルカットを実行しているが、このフューエルカットを禁止することにより触媒の劣化を抑制することができる。
また、その他の触媒劣化抑制手段としては、劣化が所定度合いまで進行したときには、それ以前（すなわち、劣化が前記所定度合いまで進行していないとき）よりも、エンジンのリーン運転領域を減少せしめる方法がある。これは、排気中に燃料の薄い状態が続くと、熱（高温）と同様、恒常的な触媒の劣化が進むためである。具体的な制御方法としては、劣化が所定度合いまで進行する以前にリーン運転領域であった領域の一部または全部を、劣化が所定度合いまで進行したとき以降はストイキ（理論空燃比）運転領域に変更する方法である。このストイキ運転領域に変更することも、ＥＣＵ３０で制御される燃料噴射弁１１からの燃料の噴射を制御することにより行われる。
【００２９】
距離検出手段Ｂは、車両の走行距離を表す出力パルスを発生する走行距離計２５（図１参照）により構成される。
【００３０】
ＥＣＵ３０は、内部に演算を行うＣＰＵ３４や各種情報を記憶するＲＡＭ３３やプログラムを格納するＲＯＭ３２等を有している。ＲＯＭ３２は、三元触媒１７の予定酸素吸蔵容量に関するデータを記憶したデータ記憶手段Ｃとして機能し、ＣＰＵ３４は、三元触媒１７の劣化程度を判定する判定手段Ｄとして機能する。
【００３１】
つぎに、図３及び図４により、第１実施形態に係る触媒劣化抑制制御装置を説明する。図１において、この触媒劣化抑制制御装置は、触媒の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段Ａ、車両の走行距離を検出する距離検出手段Ｂと、走行距離に対応した予定酸素吸蔵容量のデータをマップのかたちにて記憶したデータ記憶手段Ｃ、検出された走行距離に対応する予定酸素吸蔵容量を前記データから読み出し、検出された酸素吸蔵容量と比較する判定手段Ｄ、検出された酸素吸蔵容量が読み出された前記予定酸素吸蔵容量を下回ったときに実行される触媒劣化抑制手段Ｅを備えてなる。
【００３２】
図３は、ＲＯＭ３２に格納される、走行距離に対応する予定酸素吸蔵容量のデータをグラフにして示す。排ガス規制により、ユースフルライフとされる所定走行距離Ｌでも維持されければならない酸素吸蔵容量により、ａ１点が決まる。ユースフルライフに至るまでの標準的な運転モデルにおける三元触媒１７の劣化の予想により、ａ２点からａ１に至る点線で示されるライン、即ち予定酸素吸蔵容量が走行距離と共に減少するラインｂ１（第１閾値）が決まる。このラインｂ１に対して所定の余裕をもって、ａ３点の酸素吸蔵容量を有する三元触媒１７が選定される。このラインｂ１（第１閾値）に関するデータは、ＲＯＭ３２内にマップの形態で記憶される。
【００３３】
車両の運転が通常より過酷な場合、走行距離に対する酸素吸蔵容量の低下割合がラインｂ３のように急になり、走行距離Ｌにおける所定の酸素吸蔵容量が維持できなくなる。そのため、検出された酸素吸蔵容量と走行距離から決まるラインｂ３が、予定酸素吸蔵容量に関するラインｂ１と交差する時点から触媒劣化抑制手段Ｅを作動させる。
【００３４】
この制御の手順を図４のフローチャートにより説明する。エンジンのキーオンによりフローがスタートする（ステップＳ１）。ステップＳ２で、劣化抑制が既になされているかどうか判断する。劣化抑制がなされていない場合（ステップＳ２，ＹＥＳ）、その時点の走行距離と酸素吸蔵容量とを検出する（ステップＳ３）。検出された走行距離に基づき、ＲＯＭ３２内のマップから、予定酸素吸蔵容量を読み出す（ステップＳ４）。検出された走行距離における予定酸素吸蔵容量とその時点での現実の酸素吸蔵容量とがステップＳ５で比較される。現実の酸素吸蔵容量が予定酸素吸蔵容量を下回ると（ステップＳ５，ＹＥＳ）、触媒劣化抑制手段Ｅによる劣化抑制が実行される。なお、既に劣化抑制が実行されている場合（ステップＳ２，ＮＯ）、或いは、現実の酸素吸蔵容量が予定酸素吸蔵容量以上であると（ステップＳ５，ＮＯ）、劣化抑制を実行することなく、フローを終える。なお、フローチャート上には記載されないが、劣化抑制の有無の情報は、別途ＲＡＭ３３内に保存される。
【００３５】
図３において、ａ４点で、予定酸素吸蔵容量のラインｂ１と、現実の酸素吸蔵容量のラインｂ３とが交差し、この時点から、フューエルカットを禁止制御からなる触媒劣化抑制手段Ｅが作動する。すると、フューエルカットが禁止されている分、燃費は悪化するが、酸素吸蔵容量の減少がラインｂ４ように緩やかとなり、所定走行距離での最小限の酸素吸蔵容量を確保することが可能になる。
【００３６】
以上の制御は、閾値がラインｂ１のように一つであり、制御が簡単にできる。また、フューエルカットを禁止制御のような触媒劣化抑制制御のオンオフは一度だけであり、車両の操作性がしばしば変更になるということがない。
【００３７】
図５及び図６により、他の第１実施形態に係る触媒劣化抑制制御装置を説明する。前述した第１実施形態に、予定酸素吸蔵容量との差を検出する差検出手段と、検出された差が所定値以上であると実行される抑制停止手段とが付加されている。
【００３８】
図５において、予定酸素吸蔵容量のラインｂ１が下限の第１閾値（下限予定酸素吸蔵容量）として設定され、この第１閾値に対して所定値δだけ上にあるラインｂ５が上限の第２閾値（上限予定酸素吸蔵容量）として設定されている。フューエルカットを禁止制御のような触媒劣化抑制制御が行われたあと、酸素吸蔵容量が第２閾値に至ると、触媒劣化抑制手段Ｅを停止する。
【００３９】
この制御の手順を図６のフローチャートにより説明する。エンジンのキーオンによりフローがスタートする（ステップＳ１１）。その時点の走行距離と酸素吸蔵容量とを検出する（ステップＳ１２）。検出された走行距離に基づき、図５に相当するＲＯＭ内に格納されたマップから、予定酸素吸蔵容量を読み出す（ステップＳ１３）。ステップＳ１４で、劣化抑制が既になされているかどうか判断する。劣化抑制がなされていない場合（ステップＳ１４，ＮＯ）、検出された走行距離における下限予定酸素吸蔵容量とその時点での現実の酸素吸蔵容量とがステップＳ１５で比較される。現実の酸素吸蔵容量が下限予定酸素吸蔵容量を下回ると（ステップＳ１５，ＹＥＳ）、触媒劣化抑制手段Ｅによる劣化抑制が実行される（ステップＳ１６）。ステップＳ１４で、劣化抑制がされている場合（ステップＳ１４，ＹＥＳ）、検出された走行距離における上限予定酸素吸蔵容量とその時点での現実の酸素吸蔵容量とがステップＳ１７で比較される。現実の酸素吸蔵容量が上限予定酸素吸蔵容量を上回ると（ステップＳ１７，ＹＥＳ）、触媒劣化抑制手段Ｅによる劣化抑制が解除される（ステップＳ１８）。以上の手順は、キーオン毎に繰り返される。
【００４０】
図５において、劣化抑制制御の実行と解除の繰り返しにより、酸素吸蔵の減少ラインは、下限の第１閾値のラインｂ１と、上限の第２閾値のラインｂ５と間の狭い範囲に収まる。
【００４１】
以上の制御は、閾値が二つになるものの、フューエルカットを実行できる期間が増えるため、燃費性能の悪化を抑制する上で有利である。
【００４２】
つぎに、図７及び図８により、第２実施形態に係る触媒劣化抑制制御装置を説明する。図１において、この触媒劣化抑制制御装置は、触媒の酸素吸蔵容量を検出する吸蔵容量検出手段Ａ、車両の走行距離を検出する距離検出手段Ｂ、前記触媒の酸素吸蔵容量の変化割合との比較対象として、走行距離に対応した閾値としての変化割合を定義するデータ、本実施形態では予定酸素吸蔵容量のデータを記憶したデータ記憶手段Ｃ′、検出された酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値を算出し、前記データに於ける変化割合の絶対値と比較する判定手段Ｄ′、検出された酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値が前記データに於ける変化割合を上回るときに実行される触媒劣化抑制手段Ｅ′を備えてなる。
なお、前記変化割合は、変化割合＝（現在の酸素吸蔵容量−過去の吸蔵容量）／走行距離、にて定義される値である。
【００４３】
図７は、ＲＯＭ３２に格納される予定酸素吸蔵容量対走行距離のデータをグラフにして示す。排ガス規制により、ユースフルライフとされる所定走行距離Ｌでも維持されければならない酸素吸蔵容量により、ａ１点が決まる。ユースフルライフに至るまでの標準的な運転モデルにおける三元触媒１７の劣化の予想により、ａ２点からａ１点に至る点線で示されるライン、即ち予定酸素吸蔵容量が走行距離と共に減少するラインｂ１が決まる。このラインｂ１に対して所定の余裕をもって、ａ３点の酸素吸蔵容量を有する三元触媒１７が選定される。そして、ａ３点からａ１点に至るラインｂ１１により、予定酸素吸蔵容量の走行距離に対応する変化割合の第１閾値が決まる。この第１閾値であるラインｂ１１に関するデータは、ＲＯＭ３２内にマップの形態で予め記憶される。
【００４４】
車両の運転が通常より過酷なものに変わった場合、ラインｂ１２のように、酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値が大きくなる。この変化割合は、図７上の区間Ｍにて示されるように、直前の所定回転数分のキーオン時について、走行距離と酸素吸蔵容量とのデータをＲＡＭ３３上に記憶しておくことで、算出することができる。この変化割合の絶対値が、ラインｂ１１の変化割合の絶対値を上回ると、触媒劣化抑制制御手段Ｅ′を作動させる。また、閾値であるラインｂ１１に対して所定値αだけ上にあるラインｂ１３が上限の第２閾値（上限予定酸素吸蔵容量）として設定され、フューエルカット禁止制御のような触媒劣化抑制が行われたあと、酸素吸蔵容量が第２閾値に至ると、触媒劣化抑制手段Ｅ′を解除する。
【００４５】
この制御の手順を図８のフローチャートにより説明する。エンジンのキーオンによりフローがスタートする（ステップＳ２１）。その時点の走行距離と酸素吸蔵容量とを検出し、記憶する（ステップＳ２２）。記憶された走行距離と酸素吸蔵容量とのデータの複数から、酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値が算出される（ステップＳ２３）。ステップＳ２４で、劣化抑制が既になされているかどうか判断する。劣化抑制がなされていない場合（ステップＳ２４，ＹＥＳ）、その変化割合の絶対値がＲＯＭ３２内にマップの形態で記憶された予定酸素吸蔵容量より算出される変化割合の絶対値と比較される。現実の酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値が、マップより算出された予定酸素吸蔵容量の変化割合の絶対値を上回ると（ステップＳ２５，ＹＥＳ）、触媒劣化抑制手段Ｅ′による劣化抑制が実行される（ステップＳ２６）。
ステップＳ２４で、劣化抑制がされている場合（ステップＳ２４，ＹＥＳ）、検出された走行距離における上限予定酸素吸蔵容量とその時点での現実の酸素吸蔵容量とがステップＳ２７で比較される。現実の酸素吸蔵容量が上限予定酸素吸蔵容量を上回ると（ステップＳ２７，ＹＥＳ）、触媒劣化抑制手段Ｅ′による劣化抑制が解除される（ステップＳ２８）。なお、フローチャート上には記載されないが、劣化抑制の有無の情報は別途ＲＡＭ３３内に更新記憶されるとともに、最新の所定回数分の走行距離と酸素吸蔵容量とのデータもＲＡＭ３３内に更新記憶される。以上の手順は、キーオン毎に繰り返される。
【００４６】
以上説明した制御によると、酸素吸蔵容量の低減割合によって、きめ細かく、触媒劣化抑制手段Ｅによる劣化抑制を制御することが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００４８】
例えば、第１実施形態の第１閾値であるラインｂ１は、図示のような直線に限らない。触媒の特性に応じて、下に凸な曲線とすることができる。また、第２実施形態の第１閾値である変化割合も、図示のように一つに限らない。触媒の特性に応じて、複数の変化割合の組み合わせからなるものとすることができる。
【００４９】
また、第２実施形態において、第２閾値を設けることなく、変化割合を算出するための所定期間を長くとり、酸素吸蔵容量の変化割合が大きいと、触媒劣化抑制手段を作動させ、その後は触媒劣化抑制手段を作動させたままの制御とすることもできる。
【００５０】
また、第１及び第２実施形態の第１閾値であるラインに関するデータは、ＲＯＭ３２内にマップの形態にて記憶する方式に限らず、計算式を記憶し、走行距離より都度余滴酸素吸蔵容量を算出する方式を採用してもよい。
【００５１】
また、第２実施形態においては、変化割合の絶対値を、走行距離に対応する予定酸素吸蔵容量のマップより算出しているが、走行距離に対応する変化割合の絶対値のデータ自体を格納したマップを用意し、都度読み出す方法としてもよい。
また、第１及び第２実施形態では、データ記憶手段としてＲＯＭ３２を使用したが、データ記憶手段はこれに限定されない。第２実施形態に記載したように、ＲＡＭが、キーオフ時、つまりエンジンの停止時にもデータを保持できる構成とした場合、ＲＡＭをデータ記憶手段としてもよい。また、ＥＣＵ以外に、別途、記憶装置を用意する構成としてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１又は請求項２によると、所定走行距離後の規制値に対応した触媒の酸素吸蔵容量を、運転状態がどのようなものであっても、維持することができるという効果を奏する。
【００５３】
請求項３によると、触媒劣化抑制制御の作動と解除を繰り返して、所定走行距離後の規制値に対する余裕を最小限とし、燃料性能を向上させる上で有利であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の触媒劣化抑制制御装置の機器構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る内燃機関の触媒劣化抑制装置の概念構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る触媒劣化の経時変化を示すグラフ図である。
【図４】第１の実施形態に係る触媒劣化抑制ルーチンを示すフローチャート図である。
【図５】他の第１の実施形態に係る触媒劣化の経時変化を示すグラフ図である。
【図６】他の第１の実施形態に係る触媒劣化抑制ルーチンを示すフローチャート図である。
【図７】第２の実施形態に係る触媒劣化の経時変化を示すグラフ図である。
【図８】第２の実施形態に係る触媒劣化抑制ルーチンを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１１  燃料噴射弁
１６  排気管（排気通路）
１７  触媒
２５  走行距離計（距離検出手段）
３２  ＲＯＭ（記憶手段）
３４  ＣＰＵ（判定手段、触媒抑制制御手段、吸蔵量検出手段）
Ａ    吸蔵容量検出手段
Ｂ    距離検出手段
Ｃ    データ記憶手段
Ｄ    判定手段
Ｅ    触媒劣化抑制手段
【図１】
2005009370.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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