(57)【要約】【課題】失火領域の継続時間に関わらず、触媒の過熱を防止する。【解決手段】触媒２２よりも上流の排気管２１には噴射ノズル２４が接続されており、噴射ノズル２４には電動ポンプ２５が接続されている。制御コンピュータＣ１は、エアフローメータ２３から得られるエンジン負荷情報及びエンジン回転数検出器２７から得られるエンジン回転数情報とを用いて、触媒２２の温度を推測する。推測された触媒温度が基準温度以上の場合には、制御コンピュータＣ１は、電動ポンプ２５を作動させる。作動された電動ポンプ２５は、噴射ノズル２４に空気を圧送し、噴射ノズル２４は、排気管２１内に空気を噴射する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの浄化に触媒を用いた内燃機関における排気ガス浄化装置において、
前記触媒よりも上流の排気管内に空気を圧送して供給する空気供給手段と、
前記触媒の温度状態を測定する測定手段と、
運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が予め設定された失火領域にあるか否かを判定する判定手段と、
前記空気供給手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記判定手段が失火領域にあると判定した場合に、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記空気供給手段を作動させる内燃機関における排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記測定手段は、運転状態検出手段と、前記空気供給手段の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記作動状態検出手段によって検出された作動状態と、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態とを用いて、前記触媒の温度を推測し、この推測された温度が予め設定された基準温度に達したか否かを判定する判定手段とを備え、前記制御手段は、前記触媒の温度が予め設定された基準温度に達したとの判定を前記判定手段が行なった場合には、前記空気供給手段を作動させる請求項１に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前回推測した温度を次回の前記触媒の温度の推測に用いる請求項２に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの浄化に触媒を用いた内燃機関における排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用内燃機関（以降、エンジンと称す）の排気ガス規制に関しては、年々厳しさが増している。エンジンの排気浄化技術は、ガソリン又はディーゼルといった種類によらず、近年、触媒によるところが大きいが、触媒は所定温度以上となるまで活性化しない、一定温度以上の過熱状態では劣化や溶損を引起こす、十分な性能を得るには供給される排気ガスに含まれる成分比のコントロールが必要である、といった幾つかの問題を有し、その管理が重要な課題となる。
【０００３】
この様な問題に注目した従来技術が、複数提案されている。特許文献１には、触媒コンバータが電熱ヒータを備えるとともに、触媒上流に二次空気供給装置を配置した先行技術が開示されている。エンジンの冷間始動時には、電熱ヒータによる触媒の加熱を行なうと共に、触媒が活性温度に達した後、二次空気供給装置により空気を供給することで、ＨＣ、ＣＯの酸化反応を促進させている。
【０００４】
また、エンジン負荷が非常に低い場合（例えば、降り坂での定常運転状態等）には、スロットル弁が全閉状態に近いために燃焼室へ送られる空気が少なく、失火が起きやすい状態となる。一部の気筒による失火が断続的に生じた場合には、未燃焼ガスつまり燃料成分が直接触媒へ送られるため、燃料成分が触媒で反応し、触媒の過熱を引起こす。特許文献２〜４にはこのような触媒の過熱を防止する手段が開示されている。
【０００５】
特許文献２に開示の装置では、エアサクションシステム型の二次空気供給装置が設けられており、失火のおそれがあるときには二次空気供給装置より一定時間だけ二次空気を排気管内に供給するようになっている。
【０００６】
特許文献３に開示の装置では、触媒が高温の時には、スロットルを全閉状態としないような制御が行われる。
特許文献４に開示の装置では、触媒の過熱を回避するために燃料供給を一時的に停止する制御が行われる。
【特許文献１】特開平５−０５９９４０号公報
【特許文献２】特開平１−１１６２１３号公報
【特許文献３】特開平９−２１７６４２号公報
【特許文献４】特開平１１−４４２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献４に開示の装置では、燃料供給停止状態のときにエンジンストールを起こすおそれがある。又、車両の再加速に伴い、燃料供給停止状態から燃料供給が再開された時に加速ショックが生じる。
【０００８】
特許文献３に開示の装置では、アクセルペダルを踏み込んでいないときにもスロットル弁が開いたままの状態となるため、エンジンブレーキの効きが悪く、減速感が悪化する。
特許文献２に開示の装置では、特許文献３，４におけるような問題は生じないが、触媒が活性を失わないために二次空気の供給を一定時間に限っており、失火が生じやすい状態、例えば降板時、が長時間続くと、触媒の過熱を防止することは難しい。
【０００９】
本発明は、エンジンの運転状態が失火領域にある時に、失火領域の継続時間に関わらず、触媒の過熱を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、排気ガスの浄化に触媒を用いた内燃機関における排気ガス浄化装置を対象とし、請求項１の発明は、前記触媒よりも上流の排気管内に空気を圧送して供給する空気供給手段と、前記触媒の温度状態を測定する測定手段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が予め設定された失火領域にあるか否かを判定する判定手段と、前記内燃機関の運転状態が失火領域にあると判定された時には、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記空気供給手段の作動を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
触媒の温度状態の測定とは、例えばエンジン負荷とエンジン回転数との組によって表される運転状態の測定、触媒よりも下流の排気管内の排気温度の測定等のことである。運転状態により、触媒温度を決める要因である排気ガス流量、排気ガス温度、及び排気ガス成分等が決まるため、運転状態は触媒温度に反映される。また、触媒よりも下流の排気管内の排気温度等は、触媒の温度状態を反映する。失火領域にある運転状態とは、内燃機関の一部気筒で断続的に不燃焼が生じる運転状態である。全気筒の失火ではないため、内燃機関のストール（停止）には至らないが、失火が生じた気筒から、混合気が排気通路へ流れることになる。空気圧送型の空気供給手段は、触媒の過熱を防止することができる十分な量の空気を排気管内に供給できる。
【００１２】
好適な例では、前記測定手段は、運転状態検出手段と、前記空気供給手段の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記作動状態検出手段によって検出された作動状態と、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態とを用いて、前記触媒の温度を推測し、この推測された推測温度が予め設定された基準温度に達したか否かを判定する判定手段とを備え、前記制御手段は、前記触媒の温度が予め設定された基準温度に達したとの判定を前記判定手段が行なった場合には、前記空気供給手段を作動させる。
【００１３】
触媒の温度が予め設定された基準温度に達したとの判定がなされた場合、空気供給手段が作動されて十分な量の空気が排気管内に供給される。従って、触媒が過熱状態と見なし得る温度よりも低い温度に基準温度を設定しておけば、触媒の過熱が防止される。
【００１４】
好適な例では、前記判定手段は、前回推測した温度を次回の前記触媒の温度の推測に用いる。
このような推測は、触媒の温度の推測精度を高める。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、エンジンの運転状態が失火領域にある時に、失火領域の継続時間に関わらず、触媒の過熱を防止することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、車両に搭載された内燃機関であるガソリンエンジン（以下、エンジンと称す）１０は、複数の気筒１１を備えている。シリンダヘッド１２には気筒１１毎にスパークプラグ１３が取り付けられている。シリンダヘッド１２にはインテークマニホールド１４が接続されている。インテークマニホールド１４に接続された吸気管１５の途中にはスロットル弁１６が設けられている。スロットル弁１６は、エアクリーナ１７を経由して吸気管１５に吸入される吸気流量を調整するためのものである。スロットル弁１６は、図示しないアクセルペダルの操作等に基づき、後述する制御コンピュータＣ１によって開度調整される。
【００１７】
スロットル弁１６よりも下流の吸気管１５にはエアフローメータ２３が配設されている。エアフローメータ２３は、例えば、発熱抵抗体式のエアフローメータであり、吸気管１５内における吸気流量を検出する。エアフローメータ２３によって検出された吸気流量の情報は、制御コンピュータＣ１に送られる。制御コンピュータＣ１は、エアフローメータ２３によって検出された吸気流量をエンジン負荷Ｆとして把握する。スロットル弁１６よりも下流のインテークマニホールド１４には、インジェクタ（燃料噴射弁）１８が接続されている。図示しない燃料供給ポンプにより加圧され、燃料供給通路１９を経由してインジェクタ１８へ供給された燃料、本実施の形態ではガソリン、は、インテークマニホールド１４内の空気中に噴射され、混合される。燃料の噴射量は、エアフローメータ２３によって検出された吸気流量の情報に基づき、制御コンピュータＣ１によって算出され、これに基づき、インジェクタ１８が制御される。燃料と空気との混合気は、気筒１１内でスパークプラグ１３の点火によって着火燃焼される。
【００１８】
シリンダヘッド１２にはエキゾーストマニホールド２０が接続されている。気筒１１で発生する排気ガスは、エキゾーストマニホールド２０へ排出される。エキゾーストマニホールド２０には排気管２１が接続されている。排気管２１の途中には三元触媒（以下、触媒と称す）２２が設けられており、排気ガスを浄化する。
【００１９】
触媒２２よりも上流の排気管２１には噴射ノズル２４が接続されており、噴射ノズル２４には電動ポンプ２５が接続されている。電動ポンプ２５は、図示しない通路を経由して吸気管１５のスロットル弁１６上流側より空気を吸引するとともに、噴射ノズル２４に空気を圧送し、噴射ノズル２４は、排気管２１内に空気を噴射する。噴射ノズル２４及び電動ポンプ２５は、触媒２２の過熱を防止するために排気管２１内に空気を圧送して供給する空気供給手段２６を構成する。電動ポンプ２５は、制御コンピュータＣ１の制御を受ける。
【００２０】
制御コンピュータＣ１にはエンジン回転数検出器２７が信号接続されている。エンジン回転数検出器２７として、ここでは、エンジンのクランクシャフト端部に固定され、同期して回転するギヤ２７１と、ギヤ２７１の歯に近接して配置される磁気ピックアップ検出部２７２とよりなる磁気式の回転数検出器を用いる。ギヤ２７１の歯が磁気ピックアップ検出部２７２に接近する毎に、磁気ピックアップ検出部２７２にてパルス信号として検出されるため、この、パルス信号を計ることで、回転数Ｎを算出できる。なお、公知の光学式の回転数検出器等、他の形式の回転数検出器を用いてもよい。エンジン回転数検出器２７によって検出されたエンジン回転数Ｎの情報は、制御コンピュータＣ１へ送られる。
【００２１】
制御コンピュータＣ１は、記憶手段として、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）とＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）とを備える。ＲＯＭ内には、エンジン負荷とエンジン回転数とに基づき失火領域を判定するためのマップ、触媒に劣化が生じる虞のある領域を定める触媒温度の閾値Ｔｏ、触媒温度を算出するための算出式又はマップ、が情報として保存されている。ＲＡＭ内には、前回の制御周期に測定された触媒温度、及び、前回の空気供給手段の作動の有無、が情報として保存される。なお、前回の空気供給手段の作動が「有」の時は、その時点で空気供給手段が作動しており、前回の空気供給手段の作動が「無」の時は、その時点で空気供給手段が停止していることを意味する。
【００２２】
図２は、制御コンピュータＣ１によって遂行される触媒過熱防止制御プログラムを表すフローチャートである。制御コンピュータＣ１は、フローチャートで示す触媒過熱防止制御プログラムを所定の制御周期で繰り返す。以下、触媒過熱防止制御をフローチャートに基づいて説明する。
【００２３】
制御コンピュータＣ１は、エアフローメータ２３から得られるエンジン負荷Ｆ、エンジン回転数検出器２７から得られるエンジン回転数Ｎ、前回の制御周期における推測温度、前回の制御周期における空気供給手段２６の作動の有無の情報を取り込む（ステップＳ１）。
【００２４】
制御コンピュータＣ１は、取り込んだエンジン負荷Ｆ、取り込んだエンジン回転数Ｎ、前回の推測温度、前回の空気供給手段２６の作動の有無の情報と、予め設定された算出式又はマップとを用いて、触媒２２の温度Ｔｘを算出する（ステップＳ２）。本実施形態で用いるマップを用いた算出方法を示す。触媒２２の温度を決定する大きな要因は、触媒２２に流入する排気ガス温度、及び、排気ガスの流量である。触媒２２は、流入する排気ガスの熱と、触媒上の酸化反応により発生する熱とにより加熱される。一方、触媒２２の熱の大半は、触媒２２より流出する排気ガスに奪われることで、触媒２２が冷却される。排気ガスの流量と、排気ガスに含まれる酸化反応を起こすＨＣ、ＣＯ等の物質の量は、エンジン１０の運転状態により決定されるため、エンジン負荷Ｆとエンジン回転数Ｎとに基づき、マップにより触媒の基本温度Ｔを定める。なお、各エンジン負荷Ｆ及びエンジン回転数Ｎの組合せに対応する基本温度Ｔは、予め実験により求め、ＲＯＭに記憶されている。また、空気供給手段２６が作動している場合の触媒温度は、後述するように、作動していない場合に対し変動するため、その値は、エンジン負荷Ｆとエンジン回転数Ｎとに基づくが、空気供給手段２６が作動していない場合とは異なる値を取るマップとなる。このため、基本温度Ｔを求めるマップは、図３（ａ）に示すように空気供給手段２６の作動「有」の場合に応じたマップと、図３（ｂ）に示すように作動「無」の場合に応じたマップとを準備する。エンジン負荷Ｆ、エンジン回転数Ｎ、及び、空気供給手段２６の作動の有無に基づき、２つのマップ中より基本温度Ｔが定まる。更に、触媒温度が変化している過渡状態の場合を考慮し、前述のマップより求めたＴに対し、前回の触媒温度との差△Ｔの値に基づき補正を行ない、最終的に触媒温度Ｔｘを求める。なお、触媒温度Ｔｘを求める手順は、特に前述の内容に限定されるものではい。異なる算出式を用いてもよいし、触媒筐体表面の放熱分について補正する補正項を追加する等、より正確な計算を行っても良い。
【００２５】
制御コンピュータＣ１は、触媒２２の温度Ｔｘの算出（触媒２２の温度の推測）後、エンジン負荷Ｆと、エンジン回転数検出器２７から得られるエンジン回転数Ｎと、に基づき、エンジン運転状態が失火領域にあるかどうかを判定する（ステップＳ３）。エンジン運転状態が失火領域にある時は、制御コンピュータＣ１は、算出された触媒温度Ｔｘと予め設定された基準温度Ｔｏとの大小比較を行なう（ステップＳ４）。基準温度Ｔｏは、触媒２２が過熱状態と見なし得る温度よりも低い温度、かつ触媒２２の活性に必要な最低温度よりも高い温度に設定されている。
【００２６】
算出された触媒温度Ｔｘが予め設定された基準温度Ｔｏ以上の場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣ１は、空気供給手段２６を作動させる（ステップＳ５）。つまり、電動ポンプ２５が作動され、空気が排気管２１内へ噴射される。算出された触媒温度Ｔｘが基準温度Ｔｏに達しない場合（ステップＳ４においてＮＯ）、制御コンピュータＣ１は、空気供給手段２６を不作動とする（ステップＳ７）。ここで、前回の空気供給手段２６の作動が「有」の時は、この時点で、空気供給手段２６が作動しているため、空気供給手段２６を停止し、前回の空気供給手段２６の作動が「無」の時は、空気供給手段２６が停止しているため、停止状態を継続する。
【００２７】
空気供給手段２６の作動（ステップＳ５）又は不作動（ステップＳ７）を実施後、制御コンピュータＣ１は空気供給手段２６の作動の「有」又は「無」の情報を、ＲＡＭに上書き保存（ステップＳ８）し、また、ステップＳ２で算出した触媒温度Ｔｘを、次回の制御周期で用いるために、ＲＡＭに保存する（ステップＳ９）。
【００２８】
一方、ステップＳ３にて、エンジン運転状態が失火領域に無いと判断された場合、制御コンピュータＣ１は、次にＲＡＭに保存された情報より、前回の空気供給手段２６の作動の有無を判定する（ステップＳ６）。前回の空気供給手段２６の作動が「有」の時、つまり、この時点で空気供給手段２６が作動している時は、エンジン運転状態が失火領域にはないため、空気供給手段２６を不作動（ステップＳ７）とし、空気供給手段を停止させる。そして、空気供給手段２６の作動の有無の情報として、作動「無」をＲＡＭに保存し（Ｓ８）、ステップＳ２で算出した触媒温度Ｔｘを、次回の制御周期で用いるために、ＲＡＭに保存する（ステップＳ９）。
【００２９】
ステップＳ６にて前回の空気供給手段２６の作動が「無」の時は、制御コンピュータＣ1は、空気供給手段２６の作動又は不作動を制御することなく、ステップＳ４で算出した触媒温度Ｔｘを、次回の制御周期で用いるために、ＲＡＭに保存する（ステップＳ９）。制御フローにおけるこの分岐は、空気供給手段２６のその他の用途に基づく。特許文献１に記載されているように、空気供給手段２６は、エンジン始動時等に利用されて既存の装置である。よって、エンジン運転領域が失火領域に無い時は、失火領域から失火領域外に移行した直後を除き、空気供給手段２６の作動及び不作動を不要に操作しないようにする必要がある。
【００３０】
ステップＳ９の処理後、制御コンピュータＣ１は、この制御周期における制御を終了する。
検出されたエンジン負荷Ｆとエンジン回転数Ｎとの組（Ｆ，Ｎ）は、運転状態を表し、エアフローメータ２３及びエンジン回転数検出器２７は、運転状態検出手段を構成する。制御コンピュータＣ１は、空気供給手段２６の作動状態を検出する作動状態検出手段である。又、制御コンピュータＣ１は、検出された作動状態と検出された運転状態とを用いて、触媒２２の温度を推測し、この推測された温度が予め設定された基準温度Ｔｏに達したか否かを判定する判定手段である。又、制御コンピュータＣ１は、運転状態検出手段と共に触媒２２の温度状態を測定する測定手段を構成する。さらに、制御コンピュータＣ１は、触媒２２の温度が予め設定された基準温度Ｔｏに達したとの判定がなされた場合には、空気供給手段２６を作動させる制御手段である。
【００３１】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１−１）推測された触媒温度Ｔｘが基準温度Ｔｏ以上の場合には、空気供給手段２６から排気管２１内へ空気が噴射される。空気圧送型の空気供給手段２６は、触媒２２の過熱を防止することができる十分な量の空気を排気管２１内に供給できる。又、触媒２２が過熱状態と見なし得る温度よりも低い温度に基準温度Ｔｏが設定されており、推測された触媒温度Ｔｘが基準温度Ｔｏを越えると、十分な量の空気が排気管２１内に供給される。従って、失火領域にあるエンジン１０の運転状態が長時間継続しても、触媒温度Ｔｘが基準温度Ｔｏを越える都度、十分な量の空気が供給されるので、触媒２２の過熱が防止される。
【００３２】
（１−２）触媒２２の活性に必要な最低温度よりも高い温度に基準温度Ｔｏが設定されているため、触媒２２の温度が触媒２２の活性を損なわない程度の高さの温度に保たれる。従って、触媒２２の活性が損なわれることはない。
【００３３】
（１−３）エンジン１０の運転状態が、失火領域にあることを判定した上で空気供給手段２６を作動させているので、空気供給手段２６の作動を原因とする、触媒の過熱を防止することができる。エンジン１０の運転状態によっては、空気供給手段２６を作動させると、逆に、触媒温度が上昇することがある。エンジン負荷が小さい失火領域では、インジェクタ１８よりの燃料噴射量も少なく、失火により触媒２２に流れる燃料成分の量も限られる。このため、触媒上で燃料成分と空気が反応し、発熱しても、多量の空気による冷却効果の方が勝る。一方、燃料噴射量が多いエンジン高負荷時等では、触媒２２に多量のＨＣやＣＯが供給されており、空気供給手段２６により供給される空気が、より発熱に寄与し、空気供給による冷却効果に勝る場合がある。失火領域であることを判定した上で、空気供給手段２６を作動させているので、この様な不具合は回避される。
【００３４】
（１−４）空気圧送型の空気供給手段２６は、空気の供給量を多くすることができるため、エンジン負荷Ｆとエンジン回転数Ｎとで表される排気量が大きく、失火時に比較的多量の燃料が触媒に流れるエンジンにおいても、触媒２２の過熱防止が行える。
【００３５】
（１−５）前回の制御周期における空気供給手段２６の作動又は不作動は、次回の制御周期における触媒２２の温度に影響を与える。つまり、前回の制御周期において空気供給手段２６が作動されていれば、次回の制御周期における触媒２２の温度は、下降傾向にあり、前回の制御周期において空気供給手段２６が作動されていなければ、次回の制御周期における触媒２２の温度は、上昇傾向にある。従って、前回の制御周期における空気供給手段２６の作動の有無を次回の制御周期における触媒２２の温度の推測に利用する制御は、触媒２２の温度の推測精度を高める。
【００３６】
（１−６）前回の制御周期における推測温度の高低は、次回の制御周期における触媒２２の温度に影響を与える。つまり、前回の制御周期における推測温度が高い場合には、次回の制御周期における触媒２２の温度は、高温傾向にあり、前回の制御周期における推測温度が低い場合には、次回の制御周期における触媒２２の温度は、低温傾向にある。従って、前回の制御周期における推測温度を次回の制御周期における触媒２２の温度の推測に利用する制御は、触媒２２の温度の推測精度を高める。
【００３７】
次に、図４の第２の実施形態を説明する。装置構成は、第１の実施形態と同じであるが、制御コンピュータ（Ｃ２と記す）の制御機能の一部が第１の実施形態における制御コンピュータＣ１と異なる。以下に、本実施形態の触媒過熱防止制御をフローチャートに基づいて説明する。なお、装置構成は第１の実施形態と同じであるため、図１に示す構成とし、制御コンピュータＣ２以外、同一の符号を付与する。
【００３８】
制御コンピュータＣ２は、エアフローメータ２３から得られるエンジン負荷Ｆ、エンジン回転数検出器２７から得られるエンジン回転数Ｎ、前回の制御周期における推測温度、前回の制御周期における空気供給手段２６の作動の有無の情報を取り込む（ステップＳ２１）。取込んだ情報のうち、エンジン負荷Ｆと、エンジン回転数Ｎと、に基づき、エンジン運転状態が失火領域にあるかどうかを判定する（ステップＳ２２）。
【００３９】
エンジン１０の運転状態が失火領域にあると判定された場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、更に、エンジン回転数検出器２７の出力信号に基づき、失火頻度を検出する（ステップＳ２３）。エンジン１０の各気筒における燃焼に伴い、クランクシャフトの回転速度は微少時間において定期的な変動を生じる。失火が生じると、この定期的な変動が崩れる、具体的には磁気ピックアップ検出部２７２にて検出されるパルス信号の検出間隔が延びる、ので、失火の有無を検出することができる。失火回数をカウントすることで、失火頻度を検出することができる。
【００４０】
制御コンピュータＣ２は、取り込んだエンジン負荷Ｆ、エンジン回転数Ｎ、前回の推測温度、前回の空気供給手段２６の作動の有無の情報、失火頻度と、予め設定された算出式又はマップとを用いて、触媒２２の温度Ｔｘを算出する（ステップＳ２４）。触媒２２の基本温度Ｔの求め方は、第１の実施形態と同等である。例えば、図３に示すようにマップに基づき基本温度Ｔを定める。触媒温度が変化している過渡状態の場合を考慮し、基本温度Ｔに対し、前回の触媒温度との差△Ｔの値に基づき補正を行なう。更に、ＲＯＭに保存された基準の失火頻度Ｓｏに対し、ステップＳ２３にて検出された失火頻度Ｓとの差△Ｓに基づき補正を行なうことで、最終的に触媒温度Ｔｘを求める。
【００４１】
エンジン１０の運転状態が失火領域にある時は、制御コンピュータＣ２は、算出された触媒温度Ｔｘと予め設定された基準温度Ｔｏとの大小比較を行なう（ステップＳ２５）。基準温度Ｔｏは、触媒２２が過熱状態と見なし得る温度よりも低い温度、かつ触媒２２の活性に必要な最低温度よりも高い温度に設定されている。算出された触媒温度Ｔｘが予め設定された基準温度Ｔｏ以上の場合（ステップＳ２５においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣ２は、空気供給手段２６を作動させる（ステップＳ２６）。算出された触媒温度Ｔｘが基準温度Ｔｏに達しない場合（ステップＳ２５においてＮＯ）、制御コンピュータＣ２は、空気供給手段２６を不作動とする（ステップＳ２９）。
【００４２】
空気供給手段２６の作動（ステップＳ２６）又は不作動（ステップＳ２９）を実施後、制御コンピュータＣ２は空気供給手段２６の作動の「有」又は「無」の情報を、ＲＡＭに上書き保存（ステップＳ３０）する。
【００４３】
一方、ステップＳ２２にて、エンジン運転状態が失火領域に無いと判断された場合、次に、触媒温度Ｔｘを算出する（Ｓ２７）。触媒温度Ｔｘの算出方法は、ステップＳ２４とほぼ同様だが、失火領域に無いため、失火頻度による補正は行なわない。
【００４４】
触媒温度Ｔｘの算出後、制御コンピュータＣ２のＲＡＭに保存された情報より、前回の空気供給手段２６の作動の有無を判定する（ステップＳ２８）。前回の空気供給手段２６の作動が「有」の時（ステップＳ２８においてＹＥＳ）、つまり、この時点で空気供給手段２６が作動している時は、エンジン運転状態が失火領域にはないため、空気供給手段２６を不作動（ステップＳ２９）とし、空気供給手段２６を停止させる。そして、空気供給手段２６の作動の有無の情報として、作動「無」をＲＡＭに保存する（ステップＳ３０）。前回の空気供給手段２６の作動が「無」の時（ステップＳ２８においてＮＯ）は、特に空気供給手段２６の操作は行なわず、空気供給手段２６の作動の有無の情報の書換えも行なわない。
【００４５】
制御コンピュータＣ２は、ステップＳ２８又はステップＳ３０の終了後、ステップＳ２２で算出した触媒温度Ｔｘを、次回の制御周期で用いるために、ＲＡＭに保存してこの制御周期を終了する（ステップＳ３１）。
【００４６】
第１の実施形態と異なり、本実施形態では、エンジン負荷Ｆとエンジン回転数Ｎとに基づき、エンジン運転状態が失火領域にあるかどうか判定した後、触媒温度Ｔｘを求める。更に、失火領域と判定された場合には、エンジン回転数検出器２７の検出結果に基づき、失火頻度を判定し、これに基づき、触媒温度Ｔｘを算出する。失火の発生頻度は、吸気温度等の外乱要因や、スパークプラグ１３の着火性能等の内乱要因（エンジンの個体差）による影響を受ける。一般に、吸気温度が低いほど着火性が落ちるため、失火しやすくなる。また、スパークプラグ１３は経年劣化により、僅かずつ着火性が低下し、失火を起こしやすくなる。失火の発生頻度の違いは、触媒２２に供給される燃料成分の量の多寡として反映されるため、触媒温度に影響を与える。そこで、本実施形態では、失火の発生頻度を検出し、この頻度に基づき触媒温度の計算時に補正を加えることで、より正確な触媒温度Ｔｘの算出が可能になる。なお、失火の発生頻度の検出と、それに基づく触媒温度Ｔｘの算出を、エンジン運転状態が失火領域にあるかどうか判定した後に行なうことで、制御コンピュータＣ２の余分な作業を省略することができる。
【００４７】
その他の作用効果は、第１の実施形態と同様である。
次に、図５の第３の実施形態を説明する。装置構成は、第１の実施形態と同じであるが、制御コンピュータ（Ｃ３と記す）の制御機能が第１，２の実施形態における制御コンピュータＣ１，Ｃ２と異なる。
【００４８】
制御コンピュータＣ３は、エアフローメータ２３（図１参照）から得られるエンジン負荷Ｆ、エンジン回転数検出器２７（図１参照）から得られるエンジン回転数Ｎ、前回の制御周期における推測温度、前回の制御周期における空気供給手段２６（図１参照）の作動の有無の情報を取り込む（ステップＳ４１）。制御コンピュータＣ３は、取り込んだエンジン負荷Ｆ、取り込んだエンジン回転数Ｎ、前回の推測温度、前回の空気供給手段２６の作動の有無の情報と、予め設定された算出式とを用いて、触媒２２（図１参照）の温度Ｔｘを算出する（ステップＳ４２）。
【００４９】
制御コンピュータＣ３は、検出されたエンジン負荷Ｆと検出されたエンジン回転数Ｎとの組（Ｆ，Ｎ）で表される運転状態がエンジン負荷とエンジン回転数とで表される予め設定された失火領域にあるか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【００５０】
検出された組（Ｆ，Ｎ）が失火領域にある場合（ステップＳ４３においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣ３は、前回空気供給手段２６の作動の有無を判定する（ステップＳ４４）。前回空気供給手段２６が作動「無」の場合（ステップＳ４４にてＮＯ）、制御コンピュータＣ３は、算出された触媒温度Ｔｘと予め設定された基準温度Ｔ１との大小比較を行なう（ステップＳ４５）。基準温度Ｔ１は、触媒２２が過熱状態と見なし得る温度よりも低い温度、かつ触媒２２の活性に必要な最低温度よりも高い温度に設定されている。算出された触媒温度Ｔｘが予め設定された基準温度Ｔ１以上の場合（ステップＳ４５においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣ３は、空気供給手段２６を作動させる（ステップＳ４７）。算出された触媒温度Ｔｘが基準温度Ｔ１に達しない場合（ステップＳ４５においてＮＯ）、制御コンピュータＣ３は、空気供給手段２６を作動させない（ステップＳ４８）。
【００５１】
ステップＳ４４にて、前回空気供給手段２６の作動「有」の場合（ステップＳ４４にてＹＥＳ）、制御コンピュータＣ３は、算出された触媒温度Ｔｘと予め設定された基準温度Ｔ２との大小比較を行なう（ステップＳ４６）。基準温度Ｔ２は、触媒２２が過熱状態と見なし得る温度よりも低い温度、かつ触媒２２の活性に必要な最低温度よりも高い温度、かつ基準温度Ｔ１より高い温度、に設定されている。算出された触媒温度Ｔｘが予め設定された基準温度Ｔ２以上の場合（ステップＳ４６においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣ３は、空気供給手段２６を作動をさせる、つまり作動を継続する（ステップＳ４７）。算出された触媒温度Ｔｘが基準温度Ｔ２に達しない場合（ステップＳ４６においてＮＯ）、制御コンピュータＣ３は、空気供給手段２６を作動させない、つまり停止させる（ステップＳ４８）。
【００５２】
検出された組（Ｆ，Ｎ）が失火領域にない場合（ステップＳ４３においてＮＯ）、制御コンピュータは空気供給手段２６を不作動とする（ステップＳ４８）。つまり、空気供給手段２６が作動していれば停止し、停止していれば停止を継続する。
【００５３】
そして、ステップＳ４７、又はステップＳ４８の後、制御コンピュータＣ３は、空気供給手段２６の作動の有無の情報として、作動「無」をＲＡＭに保存し（ステップＳ４９）、ステップＳ４２で算出した触媒温度Ｔｘを、次回の制御周期で用いるために、ＲＡＭに保存して（ステップＳ５０）、この制御周期を終了する。
【００５４】
制御コンピュータＣ３は、空気供給手段２６の作動状態を検出する作動状態検出手段である。又、制御コンピュータＣ３は、検出された作動状態と検出された運転状態とを用いて、触媒２２の温度を推測し、この推測された温度が予め設定された基準温度Ｔ１又は基準温度Ｔ２に達したか否かを判定する判定手段である。又、制御コンピュータＣ３は、運転状態検出手段と共に触媒２２の温度状態を測定する測定手段を構成する。さらに、制御コンピュータＣ３は、触媒２２の温度が予め設定された基準温度Ｔ１又は基準温度Ｔ２に達したとの判定がなされた場合には、空気供給手段２６を作動させる制御手段である。
【００５５】
基準温度の値が一つだと、エンジン１０の運転状態によっては、空気供給手段２６の作動・不作動が頻繁に繰り返されることになる。このような運転状態は、図示しない空気供給手段の駆動回路に負担がかかることになり、好ましくない。そこで、失火領域における空気供給手段の不作動（停止）条件である基準温度Ｔ２を、Ｔ２＜Ｔ１とすることで、作動にヒステリシスを持たせ、前述の不具合を防止する。
【００５６】
なお、空気供給手段２６をエンジン運転状態が失火領域における触媒２２の過熱防止目的以外に用いないのであれば、本実施形態のように、エンジン運転状態が失火領域に無い場合の以後の制御フローについて、第１及び第２の実施形態にある前回空気供給手段の作動の有無の判定ステップを、省略することができる。
【００５７】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
・第１〜第３の実施形態において、スロットル弁１６のスロットル開度を検出し、検出されたスロットル開度とエンジン回転数との組からなる運転状態が失火領域にあるか否かを判定するようにしてもよい。あるいはアクセルペダルのアクセル開度を検出し、検出されたアクセル開度とエンジン回転数との組からなる運転状態が失火領域にあるか否かを判定するようにしてもよい。このような判定では、失火が起きる前に失火を予測することができる。
【００５８】
・第１〜第３の実施形態において、触媒２２よりも下流の排気管２１内の排気温度を温度検出器によって検出し、この検出結果から触媒２２の温度を推測するようにしてもよい。また、触媒中の温度を検出する検出器、或いは、触媒前の排気温度を検出する検出器を適宜追加し、触媒２２の温度の推測に利用し、精度を向上させることができる。
【００５９】
・ガソリンエンジン以外に本発明を適用してもよい。例えば、エンジンの排気側に排気ガス浄化用の触媒を配置する他の例としては、ディーゼルエンジンの排気通路に酸化触媒を配置するもの、ガスエンジンの排気通路に三元触媒を配置するもの、等存在する。触媒の種類により、前述の実施形態における基準温度を適宜設定すれば、本発明を適用することができる。
【００６０】
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕前記基準温度は、運転状態が失火領域にあるときと、運転状態が失火領域にないときとで異なり、運転状態が失火領域にあるときの基準温度は、運転状態が失火領域にないときの基準温度よりも低く設定されている請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施形態を示すエンジンの概略構成図。
【図２】第１の実施形態を示すフローチャート。
【図３】（ａ），（ｂ）は、触媒温度の算出に用いるマップ。
【図４】第２の実施形態を示すフローチャート。
【図５】第３の実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６２】
１０…内燃機関としてのエンジン。２１…排気管。２２…触媒。２３…運転状態検出手段を構成するエアフローメータ。２６…空気供給手段。２７…運転状態検出手段を構成するエンジン回転数検出器。Ｃ１，Ｃ３…制御手段、作動状態検出手段、推測された温度が予め設定された基準温度に達したか否かを判定する判定手段であり、かつ触媒の温度状態を測定する測定手段を構成する制御コンピュータ。Ｃ２…制御手段、検出された運転状態が予め設定された失火領域にあるか否かを判定する判定手段であり、かつ触媒の温度状態を測定する測定手段を構成する制御コンピュータ。Ｔｏ，Ｔ１，Ｔ２…基準温度。
【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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