(57)【要約】【課題】内燃機関の排気通路に装着される触媒を熱害から適切に保護しつつ、過剰な燃料噴射を抑制する。【解決手段】内燃機関の運転領域に応じて、排気通路に装着される排気ガス浄化用の触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正を実施するものであって、触媒の劣化度合いに基づき、触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正を実施する条件を変更し、及び／または、その増量補正における燃料噴射量の増分を変更する内燃機関の制御装置を構成した。【選択図】図４
2016070124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転領域に応じて、当該内燃機関の排気通路に装着される排気ガス浄化用の触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正を実施するものであって、
触媒の劣化度合いに基づき、前記増量補正を実施する条件を変更し、または前記増量補正における燃料噴射量の増分を変更する内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における燃料噴射量を調整して空燃比を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の排気通路には、内燃機関の気筒から排出される排気ガス中に含まれる有害物質ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxを酸化／還元して無害化する三元触媒が装着されている。
【０００３】
内燃機関を高負荷ないし高回転で運転していると、高温の排気ガスが多量に触媒に流入し、触媒が過熱されて触媒が溶損する等の熱害を受けるおそれがある。そこで、従来より、触媒の過加熱が懸念される運転領域では、空燃比がリッチとなるように燃料噴射量を増量し、燃料の気化熱（潜熱）を利用して排気の温度を低下させ、触媒の保護を図っている（例えば、下記特許文献を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１８８０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増分は、そのときの内燃機関の運転領域及び触媒の温度（床温）に応じて決定することが通例である。
【０００６】
一方、排気ガス中に含まれる硫黄分その他の物質により触媒に使用される貴金属は徐々に被毒し、触媒の酸素吸蔵能力（ＯＳＣ：Ｏ2  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）も徐々に減退してゆく。そして、経年劣化した触媒は、劣化していない新しい触媒と比較して温度が上昇しにくく、その分だけ溶損しにくい。
【０００７】
にもかかわらず、現状、触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増分は新品の触媒を想定して定められている。つまり、既にある程度以上の期間使用された触媒に対しては、不必要に多い燃料を噴射している。燃料噴射量の増量はそもそも燃費性能の悪化につながる上、空燃比のリッチ化により有害物質の排出量が却って増大する可能性も否定できないことから、過剰な燃料噴射は決して好ましくない。
【０００８】
以上の点に初めて着目してなされた本発明は、内燃機関の排気通路に装着される触媒を熱害から適切に保護しつつ、過剰な燃料噴射を抑制することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、内燃機関の運転領域に応じて、当該内燃機関の排気通路に装着される排気ガス浄化用の触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正を実施するものであって、触媒の劣化度合いに基づき、前記増量補正を実施する条件を変更し、及び／または、前記増量補正における燃料噴射量の増分を変更する内燃機関の制御装置を構成した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、排気浄化用の触媒を熱害から適切に保護しながら、過剰な燃料噴射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態の制御装置が実施する触媒のダイアグノーシスのためのアクティブ制御の内容を説明するタイミング図。
【図３】内燃機関の運転領域と触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正の要否との関係を示す図。
【図４】内燃機関の運転領域と触媒の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正の要否との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１３】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１４】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１５】
排気通路４における触媒４１の上流及び下流には、排気通路を流通する排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ４３、４４を設置する。空燃比センサ４３、４４はそれぞれ、排気ガスの空燃比に対して非線形な出力特性を有するＯ2センサであってもよく、排気ガスの空燃比に比例した出力特性を有するリニアＡ／Ｆセンサであってもよい。Ｏ2センサの出力特性は、理論空燃比近傍の範囲では空燃比に対する出力の変化率が大きく急峻な傾きを示し、それよりも空燃比が大きいリーン領域では低位飽和値に漸近し、空燃比が小さいリッチ領域では高位飽和値に漸近する、いわゆるＺ特性曲線を描く。本実施形態では、触媒４１の上流側の空燃比センサ４３としてリニアＡ／Ｆセンサを想定し、下流側の空燃比センサ４４としてＯ2センサを想定している。
【００１６】
本実施形態の内燃機関には、排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２が付帯している。ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
【００１７】
本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００１８】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、触媒４１の上流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３から出力される空燃比信号ｆ、触媒４１の下流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４から出力される空燃比信号ｇ、触媒４１の温度（床温）を検出する温度センサ４５から出力される触媒温信号ｈ等が入力される。
【００１９】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ等を出力する。
【００２０】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ量（または、ＥＧＲ率）等といった運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。
【００２１】
本実施形態のＥＣＵ０は、気筒１に充填される混合気の空燃比、ひいては気筒１から排出され触媒４１へと導かれる排気ガスの空燃比をフィードバック制御する。ＥＣＵ０は、まず、吸気圧及び吸気温、エンジン回転数、要求ＥＧＲ率等から、気筒１に充填される新気の量を算出し、これに見合った基本噴射量ＴＰを決定する。
【００２２】
次いで、この基本噴射量ＴＰを、触媒４１の上流側及び／または下流側の空燃比に応じて定まるフィードバック補正係数ＦＡＦで補正する。一般に、フィードバック補正係数ＦＡＦは、空燃比センサ４３、４４を介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比（平常時は理論空燃比近傍）との偏差に応じて調整され、実測空燃比が目標空燃比に対してリーンであるときには増加し、実測空燃比が目標空燃比に対してリッチであるときには減少する。
【００２３】
そして、内燃機関の状況に応じて定まる各種補正係数Ｋや、後述する触媒４１の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正のための係数Ｘ、さらにはインジェクタ１１の無効噴射時間ＴＡＵＶをも加味して、最終的な燃料噴射時間（インジェクタ１１に対する通電時間）Ｔを算定する。燃料噴射時間Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ×Ｘ＋ＴＡＵＶ
となる。しかして、燃料噴射時間Ｔだけインジェクタ１１に信号ｊを入力、インジェクタ１１を開弁して燃料を噴射させる。
【００２４】
触媒４１の上流側及び／または下流側の空燃比信号ｆ、ｇを参照したフィードバック制御は、例えば、内燃機関の冷却水温が所定温度以上であり、燃料カット中でなく、パワー増量中でなく、内燃機関の始動から所定時間が経過し、空燃比センサ４３、４３が活性中、吸気圧が正常である、等の諸条件が全て成立している場合に行う。
【００２５】
また、ＥＣＵ０は、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、内燃機関のアイドル回転を停止させるアイドルストップを実行する。ＥＣＵ０は、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が閾値以上であり（ブレーキペダルが踏まれた）、内燃機関の冷却水温が所定以上に高く、シフトレンジが走行レンジであり、前回のアイドルストップ終了からある車速以上まで加速した経歴があり、かつ現在の車速がある車速以下である（例えば、車速が１３．５ｋｍ／ｈ以上から１３ｋｍ／ｈまで低下した、または９．５ｋｍ／ｈ以上から７ｋｍ／ｈまで低下した）、等といった諸条件がおしなべて成立したことを以て、アイドルストップ条件が成立したものと判断する。
【００２６】
アイドルストップ条件の成立後、所定のアイドルストップ終了条件が成立したときには、内燃機関を再始動する。ＥＣＵ０は、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が０または０に近い閾値未満となった（ブレーキペダルが踏まれなくなった）、逆にブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧がさらに増大した（ブレーキペダルがさらに強く踏み込まれた）、アクセル開度が増大した（アクセルペダルが踏まれた）、アイドルストップ状態で所定時間（３分）が経過した等のうち何れかを以て、アイドルストップ終了条件が成立したものと判断する。
【００２７】
本実施形態のＥＣＵ０は、触媒４１の劣化の度合いを示す指標値として、触媒４１の最大酸素吸蔵能力を推定するとともに、推定した最大酸素吸蔵能力値を劣化判定閾値と比較して、当該触媒４１が正常であるか異常であるかを判定するダイアグノーシスを行う。
【００２８】
触媒４１の酸素吸蔵能力は既知の任意の手法を採用して推算することができるが、ここではその一典型例を示す。内燃機関の気筒１に空燃比リーンの混合気を供給して触媒４１の酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵している状態から、気筒１に供給する混合気を意図的に空燃比リッチに操作するアクティブ制御を実行する。すると、上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆは即座に空燃比リッチを示す。これに対し、下流側空燃比センサ４４の出力信号ｇは、上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆに遅れて空燃比リッチを示す。上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆが空燃比リッチを示してから（または、混合気を空燃比リッチに操作してから）下流側空燃比センサ４４の出力信号ｇが空燃比リッチを示すまでの間、触媒４１に吸蔵していた酸素が放出されて酸素の不足が補われるためである。
【００２９】
上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆが空燃比リッチを示してから、下流側空燃比センサ４４の出力信号ｇが空燃比リッチを示すまでの間に経過した時間をＴRとおき、このＴRの間に供給した燃料の総重量をＧF、理論空燃比とリッチ時の空燃比との差分をΔＡ／ＦRとおくと、ＴRの間に触媒４１中で不足した酸素量は、
（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）
となる。αは、空気中に占める酸素の重量割合（≒０．２３）である。
【００３０】
上式は、ＴRの時点までに触媒４１が放出した酸素の量を表している。供給した燃料の総重量ＧFは、ＥＣＵ０において演算することができる。即ち、一回の燃料噴射機会における燃料噴射量は、空燃比を理論空燃比よりもリッチな（１４．６よりも小さい）所定値とするために必要な量であり、その噴射量に単位時間当たりの膨張行程回数（エンジン回転数に比例）を乗じれば、単位時間当たりの燃料供給量となる。そして、単位時間当たりの燃料供給量に経過時間ＴRを乗じれば、供給した燃料の総重量ＧFとなる。要するに、下流側空燃比センサ４４の出力信号ｇが空燃比リッチを示した時点での経過時間ＴRに基づいて、触媒４１の最大酸素放出能力を算出することが可能である。この最大酸素放出能力は、最大酸素吸蔵能力と同義である。
【００３１】
厳密には、ＴRの期間において、運転者のアクセル操作等に起因して単位時間当たりの燃料供給量（または、一回の噴射量）は増減し得る。故に、ＴRの期間中の供給燃料の総重量ＧFは、単位時間当たりの供給量ｇF（ｔ）をＴRの範囲で時間積分して求めることが好ましい。また、本実施形態では、触媒３１の上流にリニアＡ／Ｆセンサ１１を配しており、触媒３１に流入するガスの空燃比を実時間で計測することが可能である。よって、ΔＡ／ＦR（ｔ）を理論空燃比とＡ／Ｆセンサ１１を介して計測した実測空燃比との差分として、触媒３１の最大酸素吸蔵能力を、ＴRの期間の時間積分として求めることができる。即ち；
α∫｛ΔＡ／ＦR（ｔ）・ｇF（ｔ）｝ｄｔ
あるいは、内燃機関の気筒１に空燃比リッチの混合気を供給して触媒４１に酸素を全く吸蔵していない状態から、気筒１に供給する混合気を意図的に空燃比リーンに操作するアクティブ制御を実行する。すると、上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆは即座に空燃比リーンを示す。これに対し、下流側空燃比センサ４４の出力信号ｇは、上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆに遅れて空燃比リーンを示す。上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆが空燃比リーンを示してから（または、混合気を空燃比リーンに操作してから）下流側空燃比センサ４４の出力信号ｇが空燃比リーンを示すまでの間、過剰な酸素が触媒４１に吸着するためである。
【００３２】
上流側空燃比センサ４３の出力信号ｆが空燃比リーンを示してから、下流側空燃比センサ４４の出力信号ｇが空燃比リーンを示すまでの間に経過した時間をＴLとおき、このＴLの間に供給した燃料の総重量をＧF、リーン時の空燃比と理論空燃比との差分をΔＡ／ＦLとおくと、ＴLの間に触媒４１中で過剰となった酸素量は、
（α・ΔＡ／ＦL・ＧF）
となる。
【００３３】
上式は、ＴLの時点で触媒４１が吸蔵している酸素の量を表している。供給した燃料の総重量ＧFはやはり、ＥＣＵ０において演算することができる。即ち、一回の燃料噴射機会における燃料噴射量は、空燃比を理論空燃比よりもリーンな（１４．６よりも大きい）所定値とするために必要な量であり、その噴射量に単位時間当たりの膨張行程回数を乗じれば単位時間当たりの燃料供給量となる。そして、単位時間当たりの燃料供給量に経過時間ＴLを乗じれば、供給した燃料の総重量ＧFとなる。要するに、下流側空燃比センサ４４の出力信号が空燃比リーンを示した時点での経過時間ＴLに基づいて、触媒４１の最大酸素吸蔵能力を算出することが可能である。
【００３４】
厳密には、ＴLの期間において、運転者のアクセル操作等に起因して単位時間当たりの燃料供給量（または、一回の噴射量）は増減し得る。故に、ＴLの期間中の供給燃料の総重量ＧFは、単位時間当たりの供給量ｇF（ｔ）をＴLの範囲で時間積分して求めることが好ましい。ΔＡ／ＦL（ｔ）を理論空燃比とＡ／Ｆセンサ１１を介して計測した実測空燃比との差分とすれば、触媒３１の最大酸素吸蔵能力を、ＴLの期間の時間積分として求めることができる。即ち；
α∫｛ΔＡ／ＦL（ｔ）・ｇF（ｔ）｝ｄｔ
触媒４１のダイアグノーシスは、触媒４１の劣化の兆候を感知したことを契機として実施する。その兆候の例としては、内燃機関の運転中に刻々と変動する下流側空燃比センサ４４の出力電圧ｇの振動の周波数が閾値よりも高く（または、振動の周期が閾値よりも短く）なったことや、上流側空燃比センサ４３の出力電圧ｆの変動と下流側空燃比センサ４４の出力電圧ｇの変動との時間差が閾値よりも短くなったこと等が挙げられる。
【００３５】
但し、触媒４１のダイアグノーシスの実施は、内燃機関の冷却水温が所定以上、内燃機関の負荷、気筒１に充填される吸気量、エンジン回転数、空燃比フィードバック制御による補正係数ＦＡＦ及び触媒４１の温度がそれぞれ所定範囲内、等といった諸条件がおしなべて成立していることを前提とする。
【００３６】
また、触媒４１のダイアグノーシスは、一トリップ（イグニッションスイッチがＯＮに操作されて内燃機関を始動してから、イグニッションスイッチがＯＦＦに操作されて内燃機関を停止するまでの期間）毎に少なくとも一回実施することが好ましい。
【００３７】
図２に示しているように、アクティブ制御では、下流側空燃比センサ４４の出力電圧ｇが所定のリッチ判定値に到達した、即ち出力ｇがリーンからリッチへと切り替わったタイミングで、制御目標空燃比をリーン側の所定空燃比に設定し、上流側空燃比センサ４３の出力電圧ｆが当該制御目標に対応した値をとるように燃料噴射量を補正する。これにより、触媒４１に流入するガスの空燃比を強制的にリーン化する。そして、上流側空燃比センサ４３の出力電圧ｆが前記制御目標に対応した値に到達してから、下流側空燃比センサ４４の出力電圧ｇが所定のリーン判定値に到達するまでの間の経過時間ＴL、即ち出力ｇが再度リーンへと切り替わるまでの経過時間ＴLを計測する。リッチ判定値とリーン判定値とは、相異なる値であってもよく、同一の値であってもよい。
【００３８】
並びに、下流側空燃比センサ４４の出力ｇがリッチからリーンへと切り替わったタイミングで、制御目標空燃比をリッチ側の所定空燃比に設定し、上流側空燃比センサ４３の出力電圧ｆが当該制御目標に対応した値をとるように燃料噴射量を補正する。これにより、触媒４１に流入するガスの空燃比を強制的にリッチ化する。そして、上流側空燃比センサ４３の出力電圧ｆが前記制御目標に対応した値に到達してから、下流側空燃比センサ４４の出力電圧ｇが所定のリーン判定値に到達するまでの間の経過時間ＴR、即ち出力ｇが再度リッチへと切り替わるまでの経過時間ＴRを計測する。
【００３９】
ＥＣＵ０は、酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵していた触媒４１がその酸素の全てを放出するのに要した時間ＴR、及び、酸素を吸蔵していない触媒４１が酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵するのに要した時間ＴLをそれぞれ一回以上計測し、計測したＴR、ＴLを基に最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）、（α・ΔＡ／ＦL・ＧF）を算出して、それらの平均値を求める。
【００４０】
触媒４１が劣化したか否かの判断は、当該触媒４１の最大酸素吸蔵能力（の複数回の推算値の平均）を判定閾値を比較することにより行う。即ち、最大酸素吸蔵能力が判定閾値未満であれば、当該触媒４１は既に劣化しており十分な性能を発揮できないものと診断される。触媒４１が劣化しているとの判断を下したＥＣＵ０は、触媒４１の異常の旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）をメモリに記憶保持するとともに、触媒４１の異常の旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で出力して報知する。例えば、コックピット内のエンジンチェックランプを点灯させたり、ディスプレイに表示させたり、警告音を発したりして、触媒４１の点検及び交換を促す。
【００４１】
ところで、内燃機関を高負荷ないし高回転で運転していると、高温の排気ガスが多量に触媒４１に流入し、触媒４１が過熱されて触媒４１が溶損する等の熱害を受けるおそれがある。そこで、触媒４１の過加熱が懸念される運転領域では、空燃比がリッチとなるように燃料噴射量を増量し、触媒４１に流入する排気ガスの温度を低下させて触媒４１の保護を図る。
【００４２】
図３に、内燃機関の運転領域［エンジン回転数、要求負荷（または、エンジントルク、サージタンク３３内吸気圧、気筒１に充填される吸気量若しくは燃料噴射量）］と、触媒４１の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正の要否との関係を示す。図３中、ハッチングを施している領域、即ちエンジン回転数が比較的高くエンジン負荷が比較的大きい領域が、燃料噴射量の増量補正を実施する領域である。当該領域では、燃料噴射時間Ｔの演算において、１よりも大きい係数Ｘを基本噴射量ＴＰに乗ずる。係数Ｘを大きくするほど燃料噴射量が増加することは言うまでもない。
【００４３】
翻って、図３中、ハッチングを施していない領域、即ちエンジン回転数が比較的低くエンジン負荷が比較的小さい領域が、燃料噴射量の増量補正を実施しない領域である。当該領域では、燃料噴射時間Ｔの演算において、係数Ｘとして１を基本噴射量ＴＰに乗ずる。
【００４４】
その上で、本実施形態のＥＣＵ０は、現在の触媒４１の劣化度合いに基づき、触媒４１の過加熱を防止する燃料噴射量の増量補正の実施の要否を判断するための条件を変更する。
【００４５】
図４中、触媒４１の劣化の度合いが比較的大きいときの条件ラインを破線で描画し、触媒４１の劣化の度合いが比較的小さいときの条件ラインを実線で描画している。実線の条件ラインは、図３に示したものと同等である。ある程度以上の期間使用されて経年劣化した触媒４１は、使用されている貴金属が被毒し、かつその酸素吸蔵能力も減退する。だが、その代わりに温度上昇が起こりにくくなって、熱による損傷のリスクが低減する。このことに鑑み、本実施形態のＥＣＵ０は、触媒４１の劣化の度合いが大きい場合に、劣化の度合いが小さい場合と比べて、燃料噴射量の増量補正を実施するためのエンジン回転数及び／またはエンジン負荷の条件を引き上げる。
【００４６】
触媒４１の劣化の度合いは、典型的には、触媒４１の酸素吸蔵能力の推算値（上述したα・ΔＡ／ＦR・ＧF、α∫｛ΔＡ／ＦR（ｔ）・ｇF（ｔ）｝ｄｔ、α・ΔＡ／ＦL・ＧF、α∫｛ΔＡ／ＦL（ｔ）・ｇF（ｔ）｝ｄｔ、またはそれらの平均値）によって示される。触媒４１の酸素吸蔵能力の推算値が小さいほど、触媒４１の劣化が進行していると解される。
【００４７】
これ以外に、触媒４１の劣化の度合いの指標値として、車両の走行距離（走行距離が長いほど触媒４１が劣化）や、内燃機関の回転回数（燃料噴射回数）の累積値（累積回数が多いほど触媒４１が劣化）を用いてもよい。あるいは、停止していた内燃機関を始動してから触媒４１の温度が所定値に到達するまでに要した時間の長さから、触媒４１の劣化の度合いを推測することも考えられる（暖機に要した時間が長いほど触媒４１が劣化）。
【００４８】
加えて、本実施形態のＥＣＵ０は、触媒４１の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正を実施するに際して、現在の触媒４１の劣化度合いに基づき、当該増量補正における燃料噴射量の増分を変更する。具体的には、触媒４１の劣化の度合いが大きい場合に、劣化の度合いが小さい場合と比べて、基本噴射量ＴＰに乗ずる増量補正係数Ｘを小さく設定し、以て燃料噴射量の増分を減らす。
【００４９】
ＥＣＵ０のメモリには予め、エンジン回転数、エンジン負荷、触媒４１の温度及び劣化の度合いと、燃料噴射量の増量補正係数Ｘとの関係を規定したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在のエンジン回転数、エンジン負荷、触媒４１の温度及び劣化の度合いをキーとして当該マップを検索し、設定するべき増量補正係数Ｘを知得する。原則として、増量補正係数Ｘは、エンジン回転数が高いほど大きく、エンジン負荷が大きいほど大きく、及び／または、触媒４１の温度が高いほど大きくなる。
【００５０】
本実施形態では、内燃機関の運転領域に応じて、当該内燃機関の排気通路４に装着される排気ガス浄化用の触媒４１の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正を実施するものであって、触媒４１の劣化度合いに基づき、前記増量補正を実施する条件を変更し、前記増量補正における燃料噴射量の増分を変更する内燃機関の制御装置０を構成した。
【００５１】
本実施形態によれば、高回転ないし高負荷の運転領域において触媒４１を熱害から適切に保護しながら、現在の触媒４１の状態に応じて燃料噴射量の増分を削減することができる。過剰な燃料噴射を抑制できるため、燃費性能の向上及び有害物質の排出量の低減に資する。
【００５２】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態には限られない。特に、上記実施形態では、触媒４１の劣化度合いが大きいほど、触媒４１の過加熱を防止するための燃料噴射量の増量補正の実施の条件を引き上げ、かつ当該増量補正における燃料噴射量の増分を小さくしていたが、これらのうち一方のみを行うようにしてもよい。
【００５３】
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
４…排気通路
４１…触媒
４３…触媒上流の空燃比センサ
４４…触媒下流の空燃比センサ
４５…触媒温センサ
ｆ…触媒上流の空燃比信号
ｇ…触媒下流の空燃比信号
ｈ…触媒温信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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