(57)【要約】【課題】触媒の劣化によるＥＧＲバルブの動作不良を招くおそれを軽減することができる排気ガス還流量調整装置を提供する。【解決手段】ＥＧＲガス還流量制限装置３０は、空燃比センサ２１、酸素センサ２２の検出結果から触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出する触媒劣化度合算出部３１と、触媒劣化度合実測値Ｄdmが第１所定値以上であるか否かを判断する触媒劣化度合判断部３２と、触媒劣化度合判断部３２が触媒劣化度合実測値Ｄdmは第１所定値以上であると判断したときに、ＥＧＲバルブ１７を制御することにより、ＥＧＲガス還流量を制限するＥＧＲガス還流量制限指示部３３とを有する。【選択図】図２
2013113213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関型エンジンの排気ガスの一部を吸気管に戻す排気ガス還流装置の排気ガス還流量調整装置であって、
排気管に設けられて上記排気ガスを浄化する触媒と、上記排気管の上記触媒よりも下流側と上記吸気管とを接続するＥＧＲガス流路と、上記ＥＧＲガス流路に設けられて上記吸気管に還流させるＥＧＲガス還流量を調整するＥＧＲバルブと、上記排気管の上記触媒よりも上流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する上流側酸素センサと、上記排気管の上記触媒よりも下流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する下流側酸素センサと、上記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲガス還流量制限装置とを備え、
上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、上記上流側酸素センサと上記下流側酸素センサとの検出結果から触媒劣化度合を算出する触媒劣化度合算出部と、上記ＥＧＲバルブに上記ＥＧＲガス還流量の制限を指示するＥＧＲガス還流量制限指示部とを備え、
上記触媒劣化度合が第１所定値以上である場合に、上記ＥＧＲガス還流量制限指示部が上記ＥＧＲバルブを制御して上記ＥＧＲガス還流量を制限する
ことを特徴とする排気ガス還流量調整装置。
【請求項２】
内燃機関型エンジンの排気ガスの一部を吸気管に戻す排気ガス還流装置の排気ガス還流量調整装置であって、
排気管に設けられ上記排気ガスを浄化する触媒と、上記排気管の上記触媒よりも下流側と上記吸気管とを接続するＥＧＲガス流路と、上記ＥＧＲガス流路に設けられて上記吸気管に還流させるＥＧＲガス還流量を調整するＥＧＲバルブと、上記排気管の上記触媒よりも上流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する上流側酸素センサと、上記排気管の上記触媒よりも下流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する下流側酸素センサと、上記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲガス還流量制限装置とを備え、
上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、上記上流側酸素センサと上記下流側酸素センサとの検出結果から触媒劣化度合を算出する触媒劣化度合算出部と、上記ＥＧＲバルブに上記ＥＧＲガス還流量の制限を指示するＥＧＲガス還流量制限指示部とを備え、
上記触媒劣化度合が第２所定値以上である場合に、上記ＥＧＲガス還流量制限指示部が、上記ＥＧＲバルブを制御して上記ＥＧＲガス還流量を制限するとともに、上記触媒劣化度合が高いほど還流割合を小さくする
ことを特徴とする排気ガス還流量調整装置。
【請求項３】
内燃機関型エンジンの排気ガスの一部を吸気管に戻す排気ガス還流装置の排気ガス還流量調整装置であって、
排気管に設けられ上記排気ガスを浄化する触媒と、上記排気管の上記触媒よりも下流側と上記吸気管とを接続するＥＧＲガス流路と、上記ＥＧＲガス流路に設けられて上記吸気管に還流させるＥＧＲガス還流量を調整するＥＧＲバルブと、上記排気管の上記触媒よりも上流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する上流側酸素センサと、上記排気管の上記触媒よりも下流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する下流側酸素センサと、上記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲガス還流量制限装置とを備え、
上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、上記上流側酸素センサと上記下流側酸素センサとの検出結果から触媒劣化度合実測値を算出し、記録する触媒劣化度合算出・記録部と、上記ＥＧＲバルブに上記ＥＧＲガス還流量の制限を指示するＥＧＲガス還流量制限指示部とを備え、
上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、ドライビングサイクルごとの上記触媒劣化度合実測値を記録し、前回までのドライビングサイクルごとの上記触媒劣化度合実測値と今回のドライビングサイクルの上記触媒劣化度合実測値との平均値である触媒劣化度合平均値を算出し、上記触媒劣化度合平均値が第１所定値以上になったとき、ＥＧＲガス還流量制限を開始し、上記触媒劣化度合平均値が第２所定値未満である場合に、上記ＥＧＲガス還流量の制限を解除する
ことを特徴とする排気ガス還流量調整装置。
【請求項４】
上記ＥＧＲガス還流量の制限は、上記ＥＧＲバルブを閉じることを特徴とする請求項３に記載の排気ガス還流量調整装置。
【請求項５】
上記ＥＧＲガス還流量の制限は、上記触媒劣化度合平均値または今回のドライビングサイクルの上記触媒劣化度合実測値が高いほど還流割合を小さくすることを特徴とする請求項３に記載の排気ガス還流量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関型エンジンの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管に還流する排気ガス還流装置の排気ガス還流量調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関型エンジンの燃費改善手段の一つとして、排気管と吸気管とをＥＧＲガス流路によって接続し、排気管を流れる排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管に還流する排気ガス還流装置（外部ＥＧＲ装置）が既知である。そして、温暖化対策や経済性などの理由から、市場からの更なる燃費改善要求が高まっているために、内燃機関型エンジンの低負荷時だけでなく、内燃機関型エンジンの高負荷時にもＥＧＲガスを還流することによって、燃費の改善を図ることが考えられている。
【０００３】
また、排気ガス温度が低いほど多くのＥＧＲガスを吸気管に還流することができるから、高負荷時においてＥＧＲガス量を増加するためには、ＥＧＲガスを充分に冷却する必要がある。そして、排気ガス温度は排気管に設けられた触媒の上流側（前方）よりも触媒の下流側（後方）の方が低い。このため、従来のように触媒の上流側の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流するのではなく、触媒の下流側の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流する方が、内燃機関型エンジンの高負荷時にＥＧＲガスを還流するために有効であるとされている。
【０００４】
さらに、従来のように、触媒の上流側の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流したときには、排ガス中に内燃機関型エンジン内で燃料の燃焼によって生成された不完全燃焼生成物の堆積物（デポジット）が含まれた状態でＥＧＲガスが吸気管に還流される。この場合、ＥＧＲガス流路に設けられたＥＧＲクーラやＥＧＲバルブに堆積物が堆積して、動作不良を招くおそれがある。これに対して、触媒の下流側の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流したときには、排ガス中の堆積物は触媒によって捕集されるから、堆積物の少ないＥＧＲガスを吸気管に還流することができるので、ＥＧＲクーラやＥＧＲバルブの堆積物による動作不良を招くおそれを減少させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２９６４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、触媒が劣化すると、触媒による堆積物の捕集効率が低下するだけでなく、触媒ウォッシュコートが触媒の基材から剥がれ落ちることがある。このため、触媒の下流側の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管に還流したときには、触媒ウォッシュコートがＥＧＲバルブに噛み込み、ＥＧＲバルブが動作不良を起こすことがあり、最悪の場合には内燃機関型エンジンの破壊に繋がる。
【０００７】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、触媒の下流側から排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流する排気ガス還流装置において、触媒の劣化によるＥＧＲバルブの動作不良を招くおそれを軽減することができる排気ガス還流量調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、発明の実施態様は、内燃機関型エンジンの排気ガスの一部を吸気管に戻す排気ガス還流装置の排気ガス還流量調整装置であって、排気管に設けられて上記排気ガスを浄化する触媒と、上記排気管の上記触媒よりも下流側と上記吸気管とを接続するＥＧＲガス流路と、上記ＥＧＲガス流路に設けられて上記吸気管に還流させるＥＧＲガス還流量を調整するＥＧＲバルブと、上記排気管の上記触媒よりも上流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する上流側酸素センサと、上記排気管の上記触媒よりも下流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する下流側酸素センサと、上記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲガス還流量制限装置とを備え、上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、上記上流側酸素センサと上記下流側酸素センサとの検出結果から触媒劣化度合を算出する触媒劣化度合算出部と、上記ＥＧＲバルブに上記ＥＧＲガス還流量の制限を指示するＥＧＲガス還流量制限指示部とを備え、上記触媒劣化度合が第１所定値以上である場合に、上記ＥＧＲガス還流量制限指示部が上記ＥＧＲバルブを制御して上記ＥＧＲガス還流量を制限することを特徴とする。
【０００９】
また、発明の実施態様は、内燃機関型エンジンの排気ガスの一部を吸気管に戻す排気ガス還流装置の排気ガス還流量調整装置であって、排気管に設けられ上記排気ガスを浄化する触媒と、上記排気管の上記触媒よりも下流側と上記吸気管とを接続するＥＧＲガス流路と、上記ＥＧＲガス流路に設けられて上記吸気管に還流させるＥＧＲガス還流量を調整するＥＧＲバルブと、上記排気管の上記触媒よりも上流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する上流側酸素センサと、上記排気管の上記触媒よりも下流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する下流側酸素センサと、上記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲガス還流量制限装置とを備え、上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、上記上流側酸素センサと上記下流側酸素センサとの検出結果から触媒劣化度合を算出する触媒劣化度合算出部と、上記ＥＧＲバルブに上記ＥＧＲガス還流量の制限を指示するＥＧＲガス還流量制限指示部とを備え、上記触媒劣化度合が第２所定値以上である場合に、上記ＥＧＲガス還流量制限指示部が、上記ＥＧＲバルブを制御して上記ＥＧＲガス還流量を制限するとともに、上記触媒劣化度合が高いほど還流割合を小さくすることを特徴とする。
【００１０】
また、発明の実施態様は、内燃機関型エンジンの排気ガスの一部を吸気管に戻す排気ガス還流装置の排気ガス還流量調整装置であって、排気管に設けられ上記排気ガスを浄化する触媒と、上記排気管の上記触媒よりも下流側と上記吸気管とを接続するＥＧＲガス流路と、上記ＥＧＲガス流路に設けられて上記吸気管に還流させるＥＧＲガス還流量を調整するＥＧＲバルブと、上記排気管の上記触媒よりも上流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する上流側酸素センサと、上記排気管の上記触媒よりも下流側に設けられて排気ガス中の酸素量を検出する下流側酸素センサと、上記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲガス還流量制限装置とを備え、上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、上記上流側酸素センサと上記下流側酸素センサとの検出結果から触媒劣化度合実測値を算出し、記録する触媒劣化度合算出・記録部と、上記ＥＧＲバルブに上記ＥＧＲガス還流量の制限を指示するＥＧＲガス還流量制限指示部とを備え、上記ＥＧＲガス還流量制限装置は、ドライビングサイクルごとの上記触媒劣化度合実測値を記録し、前回までのドライビングサイクルごとの上記触媒劣化度合実測値と今回のドライビングサイクルの上記触媒劣化度合実測値との平均値である触媒劣化度合平均値を算出し、上記触媒劣化度合平均値が第１所定値以上になったとき、ＥＧＲガス還流量制限を開始し、上記触媒劣化度合平均値が第２所定値未満である場合に、上記ＥＧＲガス還流量の制限を解除することを特徴とする。
【００１１】
また、発明の実施態様は、上記ＥＧＲガス還流量の制限は、上記ＥＧＲバルブを閉じることを特徴とする。
【００１２】
また、発明の実施態様は、上記ＥＧＲガス還流量の制限は、上記触媒劣化度合平均値または今回のドライビングサイクルの上記触媒劣化度合実測値が高いほど還流割合を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る排気ガス還流量調整装置においては、触媒の劣化によって触媒が捕集できなかった堆積物や触媒から流出した触媒部材がＥＧＲバルブに流れるのを抑制することができるから、ＥＧＲバルブの動作不良を招くおそれを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る排気ガス還流量調整装置を有する内燃機関型エンジンを示す図である。
【図２】図２は図１に示したＥＧＲガス還流量制限装置３０の詳細を示すブロック図である。
【図３】図３は触媒劣化度合実測値Ｄdmを説明するためのグラフである。
【図４】図４は図２に示したＥＧＲガス還流量制限装置３０を有する排気ガス還流量調整装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は本発明の他の実施の形態に係る排気ガス還流量調整装置を示すブロック図である。
【図６】図６は触媒劣化度合（触媒劣化度合実測値Ｄdm、触媒劣化度合平均値Ｄda）と還流割合との関係を示す図である。
【図７】図７は図５に示した排気ガス還流量調整装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は本発明の他の実施の形態に係る排気ガス還流量調整装置を示すブロック図である。
【図９】図９は各ドライビングサイクルの触媒劣化度合（触媒劣化度合実測値Ｄdm、触媒劣化度合平均値Ｄda）の一例を示すグラフである。
【図１０】図１０は図８に示した排気ガス還流量調整装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１により本発明の実施の形態に係る排気ガス還流量調整装置を説明する。内燃機関型エンジンの気筒１０に吸気管１１、排気管１２が接続されている。排気管１２に触媒１３、マフラ１４が設けられている。触媒１３は排気ガスを浄化する。排気管１２の触媒１３よりも下流側と吸気管１１とを接続するＥＧＲガス流路１５が設けられている。ＥＧＲガス流路１５は排気ガスを吸気管１１に還流させる。ＥＧＲガス流路１５にＥＧＲクーラ１６が設けられている。ＥＧＲガス流路１５にＥＧＲバルブ１７が設けられている。ＥＧＲバルブ１７は吸気管１１に還流させるＥＧＲガス還流量を調整する。排気管１２の触媒１３よりも上流側に空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）２１が設けられている。排気管１２の触媒１３よりも下流側に酸素センサ（Ｏ２センサ）２２が設けられている。ＥＧＲバルブ１７を制御するＥＧＲガス還流量制限装置３０が設けられている。ＥＧＲガス還流量制限装置３０はコンピュータによって構成されている。そして、排気ガス還流量調整装置は空燃比センサ２１、酸素センサ２２、ＥＧＲガス還流量制限装置３０を有する。
【００１６】
図２により図１に示したＥＧＲガス還流量制限装置３０を説明する。ＥＧＲガス還流量制限装置３０は、触媒劣化度合算出部３１、触媒劣化度合判断部３２、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３を有する。
【００１７】
触媒劣化度合算出部３１は、空燃比センサ２１により検出された空燃比および酸素センサ２２によって検出された酸素濃度により、触媒１３の劣化度合を示す触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出する。すなわち、触媒劣化度合算出部３１は、空燃比センサ２１により検出された空燃比（酸素濃度）の変化周期をＴ１とし、酸素センサ２２によって検出された酸素濃度の変化周期をＴ２としたとき、Ｔ１／Ｔ２である触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出する。
【００１８】
図３により、触媒劣化度合実測値Ｄdmについて説明する。図３において、（ａ）は空燃比センサ２１の出力値の時間的変化を示し、（ｂ）は酸素センサ２２の出力値の時間的変化を示す。また、（ｂ）の曲線Ａは触媒１３が正常な場合の酸素センサ２２の出力値の時間的変化を示し、曲線Ｂは触媒１３が劣化した場合の酸素センサ２２の出力値の時間的変化を示す。また、排気ガス中の燃料の濃度が濃い場合（リッチな場合）には、空燃比センサ２１、酸素センサ２２の出力値は「１」に近づき、反対に排気ガス中の燃料が薄い場合（リーンな場合）には、空燃比センサ２１、酸素センサ２２の出力値は「０」に近づく。そして、図３から明らかなように、触媒１３の劣化が進むにつれて、酸素センサ２２の出力値の変化周期が短くなりかつ振幅が大きくなる。これは、触媒１３が劣化すると、触媒１３の酸素貯蔵能力が低下して、触媒１３の下流側の酸素濃度の変化が触媒１３の上流側の酸素濃度の変化に近づくためである。つまり、触媒１３の劣化が進むと、図３（ｂ）に示す酸素センサ２２の出力値の変化周期Ｔ２が図３（ａ）に示す空燃比センサ２１の出力値の変化周期Ｔ１に近づき、触媒劣化度合実測値Ｄdm（Ｔ１／Ｔ２）が１に近づく。したがって、触媒劣化度合実測値Ｄdmを求めることにより、触媒１３の劣化の度合を判断することができる。
【００１９】
触媒劣化度合判断部３２は、触媒劣化度合算出部３１が触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出したのちに、触媒劣化度合実測値Ｄdmが０．４３（第１所定値）以上であるか否かを判断する。
【００２０】
ＥＧＲガス還流量制限指示部３３は、触媒劣化度合判断部３２が触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．４３以上であると判断したときには、ＥＧＲバルブ１７を制御することにより、ＥＧＲガス還流量を制限する。この場合、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３はＥＧＲバルブ１７を閉じる。また、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３は、触媒劣化度合判断部３２が触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．４３未満であると判断したときには、ＥＧＲガス還流量を制限しない。すなわち、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３は触媒劣化度合判断部３２の判断に基づいてＥＧＲバルブ１７にＥＧＲガス還流量の制限を指示する。
【００２１】
図２に示したＥＧＲガス還流量制限装置３０を有する排気ガス還流量調整装置の動作を図４により説明する。
まず、触媒劣化度合算出部３１が触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出する（ステップＳ１１）。つぎに、触媒劣化度合判断部３２が触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．４３以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。そして、触媒劣化度合判断部３２が触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．４３以上であると判断したときには、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３はＥＧＲガス還流量を制限する（ステップＳ１３）。一方、触媒劣化度合判断部３２が触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．４３未満であると判断したときには、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３はＥＧＲガス還流量を制限しない（ステップＳ１４）。なお、この排気ガス還流量調整は各ドライビングサイクル（ＤＣ）ごとに、すなわちイグニッションスイッチをオンにして内燃機関型エンジンを始動した後、イグニッションスイッチをオフにして内燃機関型エンジンを停止するまでの期間ごとに行なう。そして、そのドライビングサイクルにおいては、ＥＧＲガス還流量を制限する場合には、ＥＧＲバルブ１７を閉じたままとし、ＥＧＲガス還流量を制限しない場合には、ＥＧＲバルブ１７を開いたままとする。
【００２２】
この排気ガス還流量調整装置においては、触媒劣化度合実測値Ｄdm（触媒劣化度合）が０．４３（第１所定値）以上である場合に、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３がＥＧＲバルブ１７を制御してＥＧＲガス還流量を制限するから、触媒１３の劣化によって触媒が捕集できなかった堆積物や触媒１３から流出した触媒部材がＥＧＲバルブ１７に流れるのを抑制することができるので、ＥＧＲバルブ１７の動作不良を招くおそれを軽減することができる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
図５により他の実施の形態に係る排気ガス還流量調整装置のＥＧＲガス還流量制限装置３０Ａを説明する。このＥＧＲガス還流量制限装置３０Ａは、触媒劣化度合算出部３１、触媒劣化度合判断部３２Ａ、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ａを有する。なお、ＥＧＲガス還流量制限装置３０Ａの触媒劣化度合算出部３１はＥＧＲガス還流量制限装置３０の触媒劣化度合算出部３１と同様である。
【００２４】
触媒劣化度合判断部３２Ａは、触媒劣化度合算出部３１が触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出したのちに、触媒劣化度合実測値Ｄdmが０．１５（第２所定値）以上であるか否かを判断する。
【００２５】
ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ａは、触媒劣化度合判断部３２Ａが触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．１５以上であると判断したときには、ＥＧＲバルブ１７を制御することにより、ＥＧＲガス還流量を制限する。この場合の触媒劣化度合実測値Ｄdm（触媒劣化度合）と還流割合（触媒１３が正常なときのＥＧＲガス還流量に対する制限したＥＧＲガス還流量の割合）との関係を図６に示す。また、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ａは、触媒劣化度合判断部３２Ａが触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．１５未満であると判断したときには、ＥＧＲガス還流量を制限しない。
【００２６】
図５に示したＥＧＲガス還流量制限装置３０Ａを有する排気ガス還流量調整装置の動作を図７により説明する。
まず、触媒劣化度合算出部３１が触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出する（ステップＳ２１）。つぎに、触媒劣化度合判断部３２Ａが触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．１５以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。そして、触媒劣化度合判断部３２Ａが触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．１５以上であると判断したときには、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３ＡはＥＧＲガス還流量を制限する（ステップＳ２３）。一方、触媒劣化度合判断部３２Ａが触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．１５未満であると判断したときには、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３ＡはＥＧＲガス還流量を制限しない（ステップＳ２４）。これらの場合、触媒劣化度合実測値Ｄdmが０．１５以下のときには還流割合を１００％とし、触媒劣化度合実測値Ｄdmが０．１５を超えた場合には、触媒劣化度合実測値Ｄdmが高いほど還流割合を小さくし、触媒劣化度合実測値Ｄdmが０．４３以上のときには還流割合を０％とする。なお、この排気ガス還流量調整は各ドライビングサイクルごとに行なう。そして、そのドライビングサイクルにおいては、ＥＧＲガス還流量を制限する場合には、ＥＧＲバルブ１７を所定の開度のままとし、ＥＧＲガス還流量を制限しない場合には、ＥＧＲバルブ１７を全開にしたままとする。
【００２７】
触媒１３の下流側から排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流する排気ガス還流装置においては、触媒１３の触媒劣化度合が高いほど、触媒１３から流出する堆積物や触媒部材がＥＧＲバルブ１７に流れ込むおそがあるが、この排気ガス還流量調整装置においては、触媒劣化度合実測値Ｄdm（触媒劣化度合）が０．１５（第２所定値）を超えた場合に、触媒劣化度合実測値Ｄdmが高いほど還流割合を小さくするから、触媒の劣化によるＥＧＲバルブの動作不良を招くおそれを適切に軽減することができるとともに、燃費の改善を図ることができる。
【００２８】
（第３の実施の形態）
図８により他の実施の形態に係る排気ガス還流量調整装置のＥＧＲガス還流量制限装置３０Ｂを説明する。このＥＧＲガス還流量制限装置３０Ｂは、イグニッションスイッチ判断部３４、始動後時間判断部３５、触媒劣化度合算出・記録部３６、触媒劣化度合平均値算出部３７、制限継続状態判断部３８、制限解除判断部３９、制限開始判断部４０、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ｂ、制限継続状態記録部４１を有する。
【００２９】
イグニッションスイッチ判断部３４は、イグニッションスイッチ２３がオンであるか否かを判断する。
【００３０】
始動後時間判断部３５は、イグニッションスイッチ判断部３４がイグニッションスイッチ２３はオンであると判断したとき、エンジン始動後に所定時間を経過したか否かを判断する。
【００３１】
触媒劣化度合算出・記録部３６は、始動後時間判断部３５がエンジン始動後に所定時間を経過したと判断したとき、触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出し、触媒劣化度合実測値Ｄdmを記録する。したがって、各ドライビングサイクルごとの触媒劣化度合実測値Ｄdmが記録される。
【００３２】
触媒劣化度合平均値算出部３７は、触媒劣化度合算出・記録部３６が触媒劣化度合実測値Ｄdmを記録したのちに、今まで記録された触媒劣化度合実測値Ｄdmおよび今回記録された触媒劣化度合実測値Ｄdmの平均値すなわち触媒劣化度合平均値Ｄdaを算出する。
【００３３】
制限継続状態判断部３８は、触媒劣化度合平均値算出部３７が触媒劣化度合平均値Ｄdaを算出したのちに、制限継続状態記録部４１が「制限継続状態」を記録しているか否かを判断する。
【００３４】
制限解除判断部３９は、制限継続状態判断部３８が制限継続状態記録部４１は「制限継続状態」を記録していると判断したとき、ＥＧＲガス還流量の制限を解除するか否か、すなわち触媒劣化度合平均値Ｄdaが０．１５（第２所定値）未満であるか否かを判断する。なお、図９に各ドライビングサイクルの触媒劣化度合実測値Ｄdm（線Ａ）と触媒劣化度合平均値Ｄda（線Ｂ）の一例を示す。
【００３５】
制限開始判断部４０は、制限継続状態判断部３８が制限継続状態記録部４１は「制限継続状態」を記録していないと判断したとき、ＥＧＲガス還流量の制限を開始するか否か、すなわち触媒劣化度合平均値Ｄdaが０．４３（第１所定値）以上であるか否かを判断する。
【００３６】
ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ｂは、制限解除判断部３９、制限開始判断部４０の判断に基づいてＥＧＲバルブ１７を制御する。すなわち、制限解除判断部３９が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．１５以上であると判断したときつまりＥＧＲガス還流量の制限を解除しないと判断したとき、および制限開始判断部４０が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．４３以上であると判断したときつまりＥＧＲガス還流量の制限を開始すると判断したときには、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ｂは、ＥＧＲバルブ１７を制御することにより、ＥＧＲガス還流量を制限する。また、制限解除判断部３９が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．１５未満であると判断したときつまり制限解除判断部３９がＥＧＲガス還流量の制限を解除すると判断したとき、および制限開始判断部４０が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．４３未満であると判断したときつまりＥＧＲガス還流量の制限を開始しないと判断したときには、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ｂは、ＥＧＲガス還流量を制限しない。
【００３７】
制限継続状態記録部４１は、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３ＢがＥＧＲバルブ１７を制御したのちに、制限継続状態であるか否かを記録する。すなわち、制限解除判断部３９がＥＧＲガス還流量の制限を解除しないと判断したとき、および制限開始判断部４０がＥＧＲガス還流量の制限を開始すると判断したときには、制限継続状態記録部４１は「制限継続状態」を記録し、制限解除判断部３９がＥＧＲガス還流量の制限を解除すると判断したとき、および制限開始判断部４０がＥＧＲガス還流量の制限を開始しないと判断したとき、制限継続状態記録部４１は「制限継続状態」を記録せず、「制限継続状態」が記録されていればそれを消去する。
【００３８】
図８に示したＥＧＲガス還流量制限装置３０Ｂを有する排気ガス還流量調整装置の動作を図１０により説明する。
まず、イグニッションスイッチ判断部３４がイグニッションスイッチ２３はオンであるか否かを判断する（ステップＳ３１）。イグニッションスイッチ２３がオンでない場合には、イグニッションスイッチ判断部３４がイグニッションスイッチ２３はオンであるか否かを繰り返し判断する。そして、イグニッションスイッチ判断部３４がイグニッションスイッチ２３はオンであると判断したとき、始動後時間判断部３５はエンジン始動後に所定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ３２）。始動後時間判断部３５がエンジン始動後に所定時間を経過したと判断したとき、触媒劣化度合算出・記録部３６は触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出し、触媒劣化度合実測値Ｄdmを記録する（ステップＳ３３）。触媒劣化度合算出・記録部３６が触媒劣化度合実測値Ｄdmを記録したのちに、触媒劣化度合平均値算出部３７は触媒劣化度合平均値Ｄdaを算出する（ステップＳ３４）。
【００３９】
触媒劣化度合平均値算出部３７が触媒劣化度合平均値Ｄdaを算出したのちに、制限継続状態判断部３８が制限継続状態記録部４１は「制限継続状態」を記録しているか否かを判断する（ステップＳ３５）。制限継続状態判断部３８が制限継続状態記録部４１は「制限継続状態」を記録していると判断したとき、制限解除判断部３９はＥＧＲガス還流量の制限を解除するか否かを判断する（ステップＳ３６）。一方、制限継続状態判断部３８が制限継続状態記録部４１は「制限継続状態」を記録していないと判断したとき、制限開始判断部４０はＥＧＲガス還流量の制限を開始するか否かを判断する（ステップＳ３７）。
【００４０】
そして、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ｂは、制限解除判断部３９が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．１５以上であると判断したときつまりＥＧＲガス還流量の制限を解除しないと判断したとき、および制限開始判断部４０が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．４３以上であると判断したときつまりＥＧＲガス還流量の制限を開始すると判断したとき、ＥＧＲバルブ１７を制御することにより、イグニッションスイッチ２３がオフになるまでＥＧＲバルブ１７を閉じた状態に維持し、ＥＧＲガス還流量を制限する（ステップＳ３８）。また、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３Ｂは、制限解除判断部３９が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．１５未満であると判断したときつまりＥＧＲガス還流量の制限を解除すると判断したとき、および制限開始判断部４０が触媒劣化度合平均値Ｄdaは０．４３未満であると判断したときつまりＥＧＲガス還流量の制限を開始しないと判断したときには、イグニッションスイッチ２３がオフになるまでＥＧＲバルブ１７を開いた状態に維持し、ＥＧＲガス還流量を制限しない（ステップＳ３９）。ＥＧＲガス還流量制限指示部３３ＢがＥＧＲバルブ１７を制御したのちに、制限継続状態記録部４１は制限継続状態であるか否かを記録する（ステップＳ４０）。
【００４１】
なお、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３ＢがＥＧＲガス還流量を制限するときには、触媒劣化度合平均値Ｄdaが０．１５を超えた場合には、触媒劣化度合平均値Ｄdaが高いほど還流割合を小さくし、触媒劣化度合平均値Ｄdaが０．４３以上のときには還流割合を０％としてもよい。
【００４２】
この排気ガス還流量調整装置においては、触媒１３が劣化しているおそれがある場合に、ＥＧＲガス還流量の制限を行なって、ＥＧＲバルブ１７の動作不良を招くおそれを軽減することができるとともに、触媒が劣化していないと判断できた場合に、ＥＧＲガス還流量の制限を解除することができるから、燃費の改善を図ることができる。
【００４３】
また、始動後時間判断部３５がエンジン始動後に所定時間を経過したと判断したとき、触媒劣化度合算出・記録部３６が触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出するから、内燃機関型エンジンの温度が上昇したのちに、触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出することができるので、正確な触媒劣化度合実測値Ｄdmを算出することができる。
【００４４】
（他の実施の形態）
なお、上述実施の形態においては、第１所定値を０．４３とし、第２所定値を０．１５としたが、第１所定値、第２所定値を他の値としてもよい。
【００４５】
また、上述実施の形態においては、上流側酸素センサ、下流側酸素センサとして空燃比センサ２１、酸素センサ２２を用いたが、上流側酸素センサとして触媒１３よりも上流側に設けた酸素センサを用い、下流側酸素センサとして触媒１３よりも下流側に設けた空燃比センサを用いてもよい。また、上流側酸素センサ、下流側酸素センサとしては、排ガス中の酸素量を検出することができるあらゆるセンサを用いることができる。
【００４６】
また、第１の実施の形態においては、触媒劣化度合判断部３２が触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．４３（第１所定値）以上であると判断したときに、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３がＥＧＲガス還流量を制限したが、触媒劣化度合判断部が触媒劣化度合平均値Ｄdaは第１所定値以上であると判断したときに、ＥＧＲガス還流量を制限してもよい。すなわち、第１の実施の形態においては、触媒劣化度合として触媒劣化度合実測値Ｄdmを用いたが、触媒劣化度合として触媒劣化度合平均値Ｄdaを用いてもよい。
【００４７】
また、第２の実施の形態においては、触媒劣化度合判断部３２Ａが触媒劣化度合実測値Ｄdmは０．１５（第２所定値）以上であると判断したときに、ＥＧＲガス還流量制限指示部３３ＡがＥＧＲガス還流量を制限したが、触媒劣化度合判断部が触媒劣化度合平均値Ｄdaは第２所定値以上であると判断したときに、ＥＧＲガス還流量を制限してもよい。この場合、触媒劣化度合平均値Ｄdaが高いほど還流割合を小さくする。すなわち、第２の実施の形態においては、触媒劣化度合として触媒劣化度合実測値Ｄdmを用いたが、触媒劣化度合として触媒劣化度合平均値Ｄdaを用いてもよい。
【００４８】
また、第３の実施の形態においては、触媒劣化度合平均値Ｄdaが０．１５を超えた場合には、触媒劣化度合平均値Ｄdaが高いほど還流割合を小さくし、触媒劣化度合平均値Ｄdaが０．４３以上のときには還流割合を０％としたが、今回のドライビングサイクルの触媒劣化度合実測値Ｄdmが０．１５を超えた場合には、今回のドライビングサイクルの触媒劣化度合実測値Ｄdmが高いほど還流割合を小さくし、今回のドライビングサイクルの触媒劣化度合実測値Ｄdmが０．４３以上のときには還流割合を０％としてもよい。
【００４９】
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施の形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施の形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【００５０】
１１…吸気管、１２…排気管、１３…触媒、１５…ＥＧＲガス流路、１７…ＥＧＲバルブ、２１…空燃比センサ、２２…酸素センサ、２３…イグニッションスイッチ、３０、３０Ａ、３０Ｂ…ＥＧＲガス還流量制限装置、３１…触媒劣化度合算出部、３２、３２Ａ…触媒劣化度合判断部、３３、３３Ａ、３３Ｂ…ＥＧＲガス還流量制限指示部、３４…イグニッションスイッチ判断部、３５…始動後時間判断部、３６…触媒劣化度合算出・記録部、３７…触媒劣化度合平均値算出部、３８…制限継続状態判断部、３９…制限解除判断部、４０…制限開始判断部、４１…制限継続状態記録部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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