(57)【要約】【課題】内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化装置と、内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化装置とを有するものにおいて、エミッションの悪化を抑制する。【解決手段】エンジン始動後の吸入空気量Ｑａの積算値である積算吸入空気量Ｓｑが始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とに基づく閾値Ｓｒｅｆ未満のときには（Ｓ１６０）、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときよりも小さい目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ１）を用いてエンジンを制御する（Ｓ１７０，Ｓ２００）。これにより、第２浄化触媒が十分にその機能を発揮できないときに、エンジンから排気される窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を抑制することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。【選択図】図２
2009079518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関を有する内燃機関装置であって、
前記内燃機関の排気系に配置され、該内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化手段と、
前記内燃機関の排気系に配置され、該内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について該第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化手段と、
前記内燃機関が始動されてからの該内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、前記積算吸入空気量が前記所定量以上のときよりも多くの燃料の該内燃機関への供給を伴って該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際の該内燃機関の温度が低いほど大きくなる傾向に設定される前記所定量を用いて制御する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際に前記第２浄化触媒の温度が所定温度以上であると推定される高温推定時には、前記高温推定時でないときに比して小さい値を前記所定量として用いて制御する手段である請求項１または２記載の内燃機関装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際に前回に該内燃機関の暖気を完了した後に該内燃機関が停止されてから所定時間が経過していないときを前記高温推定時として制御する手段である請求項３記載の内燃機関装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記積算吸入空気量が前記所定量未満のときには、前記積算吸入空気量が前記所定量以上のときに比して小さい目標空燃比を設定すると共に該設定した目標空燃比に基づく燃料量の前記内燃機関への供給を伴って該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する手段である請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両。
【請求項７】
炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化手段と、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について該第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関が始動されてからの該内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、前記積算吸入空気量が前記所定量以上のときよりも多くの燃料の該内燃機関への供給を伴って該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置およびその制御方法並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、エンジンを始動するときや始動した後に、エンジンを冷却する冷却水の温度（冷却水温）が低いほど多くなる傾向に燃料噴射量を設定すると共に設定した燃料噴射量を用いてエンジンを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１には、エンジンからの排気を浄化する触媒についても記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１８３５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、内燃機関装置としては、エンジンからの排気のうち主として一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化装置と、エンジンからの排気のうち主として窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化装置と、を備えるものがある。こうした装置において、上述のように冷却水温だけに基づいて燃料噴射量を設定すると、第２浄化触媒がその温度が低いために機能を十分に発揮できないにも拘わらず冷却水温がある程度高いときに、燃料噴射量がそれほど多くならないために窒素酸化物の発生量を抑制できず、エンジンからの排気を第２浄化触媒により十分に浄化できないことによってエミッションの悪化を招いてしまうことがある。
【０００４】
本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化装置と、内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化装置とを有するものにおいて、エミッションの悪化を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、
炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関を有する内燃機関装置であって、
前記内燃機関の排気系に配置され、該内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化手段と、
前記内燃機関の排気系に配置され、該内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について該第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化手段と、
前記内燃機関が始動されてからの該内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、前記積算吸入空気量が前記所定量以上のときよりも多くの燃料の該内燃機関への供給を伴って該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関が始動されてからの内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、積算吸入空気量が所定量以上のときよりも多くの燃料の内燃機関への供給を伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する。即ち、積算吸入空気量が所定量未満のときには、積算吸入空気量が所定量以上のときに比して多くの燃料を内燃機関に供給して内燃機関を運転するのである。これにより、内燃機関の始動直後など第２浄化触媒が十分にその機能を発揮できないときにおける内燃機関から排気される窒素酸化物の量を抑制することができる。この結果、第２浄化触媒によって窒素酸化物を十分に浄化できなくなるのを抑制することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。また、積算吸入空気量に基づいて内燃機関に供給する燃料の量（以下、燃料量という）を変えるため、内燃機関の冷却水の温度だけで燃料量を変えるものに比して冷却水の温度はある程度高いが第２浄化触媒が十分にその機能を発揮できないときでもエミッションの悪化を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際の該内燃機関の温度が低いほど大きくなる傾向に設定される前記所定量を用いて制御する手段であるものとすることもできる。これは、冷却水温がある程度高いときに第２浄化触媒がその機能を十分に発揮できる温度にあるとは必ずしも言えないものの、一般に、冷却水温が高いほど第２浄化触媒の温度も高いと考えられることに基づく。
【０００９】
また、本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際に前記第２浄化触媒の温度が所定温度以上であると推定される高温推定時には、前記高温推定時でないときに比して小さい値を前記所定量として用いて制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、高温推定時に、必要以上に多くの燃料が内燃機関に供給されるのを抑制することができる。ここで、所定温度は、第２浄化触媒がその機能を十分に発揮できる温度の下限近傍の値を用いるものとすることもできる。また、前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際に前回に該内燃機関の暖気を完了した後に該内燃機関が停止されてから所定時間が経過していないときを前記高温推定時として制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記積算吸入空気量が前記所定量未満のときには、前記積算吸入空気量が前記所定量以上のときに比して小さい目標空燃比を設定すると共に該設定した目標空燃比に基づく燃料量の前記内燃機関への供給を伴って該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関を有する内燃機関装置であって、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化手段と、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について該第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化手段と、前記内燃機関が始動されてからの該内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、前記積算吸入空気量が前記所定量以上のときよりも多くの燃料の該内燃機関への供給を伴って該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と、を備える内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行することを要旨とする。
【００１２】
この本発明の車両では、上述の本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、第２浄化触媒によって窒素酸化物を十分に浄化できなくなるのを抑制することができ、エミッションの悪化を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１３】
本発明の内燃機関装置の制御方法は、
炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有する第１浄化手段と、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について該第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有する第２浄化手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関が始動されてからの該内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、前記積算吸入空気量が前記所定量以上のときよりも多くの燃料の該内燃機関への供給を伴って該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。
【００１４】
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関が始動されてからの内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、積算吸入空気量が所定量以上のときよりも多くの燃料の内燃機関への供給を伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する。即ち、積算吸入空気量が所定量未満のときには、積算吸入空気量が所定量以上のときに比して多くの燃料を内燃機関に供給して内燃機関を運転するのである。これにより、内燃機関の始動直後など第２浄化触媒が十分にその機能を発揮できないときにおける内燃機関から排気される窒素酸化物の量を抑制することができる。この結果、第２浄化触媒によって窒素酸化物を十分に浄化できなくなるのを抑制することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。また、積算吸入空気量に基づいて内燃機関に供給する燃料の量（以下、燃料量という）を変えるため、内燃機関の冷却水の温度だけで燃料量を変えるものに比して冷却水の温度はある程度高いが第２浄化触媒が十分にその機能を発揮できないときでもエミッションの悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載した自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト３４とデファレンシャルギヤ６２を介して駆動輪６４ａ，６４ｂとに接続された変速機６０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット７０とを備える。
【００１７】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図示するように、エアクリーナ２３により清浄された空気をスロットルバルブ２４を介して吸入する共に燃料噴射弁２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト３４の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分のうち主として一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を浄化する第１浄化触媒５２ａを有する第１浄化装置５２と、第１浄化装置５２よりも冷却されやすい位置（例えば、乗員室の下部など）に配置されて有害成分のうち主として窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する第２浄化触媒５６ａを有する第２浄化装置５６と、を介して外気へ排出される。ここで、第１浄化触媒５２ａは、主として白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）などの酸化触媒やセリア（ＣｅＯ2）などの助触媒などにより構成されており、高温で活性化して酸化触媒の作用により排気に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）や燃料（ＨＣ）を水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）に浄化する。また、第２浄化触媒５６ａは、主としてロジウム（Ｒｈ）などの還元触媒やセリア（ＣｅＯ2）などの助触媒などにより構成されており、高温で活性化して還元触媒の作用により排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素（Ｎ2）や酸素（Ｏ2）などに浄化する。このエンジン２２は、実施例では、イグニッションオンされたときにエンジン２２のクランクシャフト３４に接続された図示しないスタータによりクランキングされて始動されるものとした。
【００１８】
電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット７０には、クランクシャフト３４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ４４からのカムポジション，スロットルバルブ２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ４９からの吸気温，空燃比センサ５３からの空燃比，酸素センサ５４からの酸素信号，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット７０からは、燃料噴射弁２６への駆動信号や、スロットルバルブ２４のポジションを調節するスロットルモータ３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル３８への制御信号、吸気バルブ２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構５０，変速機６０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１９】
次に、こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特にイグニッションオンされてエンジン２２を始動して運転する際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット７０により実行されるエンジン運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が始動されてから所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２０】
エンジン運転制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エアフローメータ４８から吸入空気量Ｑａを入力すると共に（ステップＳ１００）、
吸入空気量Ｑａを積算して積算吸入空気量Ｓｑを計算する（ステップＳ１１０）。この積算吸入空気量Ｓｑは、エンジン２２が始動されてからの吸入空気量Ｑａの積算値に相当する。
【００２１】
続いて、初期値として値０が設定されると共に後述の閾値Ｓｒｅｆが設定されたときに値１が設定される閾値設定完了フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ１２０）、閾値設定完了フラグＦ１が値０のときには、エンジン２２を始動したときの冷却水温Ｔｗとして始動時冷却水温Ｔｗｓと、第２浄化触媒５６ａがその機能を十分に発揮できると推定できる状態（以下、活性推定状態という）であるか否か、具体的には、第２浄化触媒５６ａの温度が所定温度（例えば、４００℃や４５０℃など）以上であると推定できるか否かを示す触媒活性フラグＦ２と、を入力する（ステップＳ１３０）。ここで、始動時冷却水温Ｔｗｓは、エンジン２２を始動したときに水温センサ４２により検出してＲＡＭ７６の所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。また、触媒活性フラグＦ２は、第２浄化触媒５６ａの暖気が完了したと判定されたときに後述のステップＳ１９０で値１が設定され、初期値としてまたは値１が設定された後にエンジン２２が停止されてから所定時間（例えば、１時間や１．５時間など）が経過したときに値０が設定されるフラグである。
【００２２】
そして、入力した始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とに基づいて閾値Ｓｒｅｆを設定すると共に（ステップＳ１４０）、閾値設定完了フラグＦ１に値１を設定する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆは、第２浄化触媒５６ａを活性推定状態にするのに要する熱量が第２浄化触媒５６ａに供給されたと推定できる値を用いることができる。この閾値Ｓｒｅｆは、実施例では、始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２と閾値Ｓｒｅｆとの関係を予め実験などにより定めてＲＯＭ７４に記憶しておき、始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とが与えられると記憶したマップから対応する閾値Ｓｒｅｆを導出して設定するものとした。閾値設定用マップの一例を図３に示す。閾値Ｓｒｅｆは、図３に示すように、始動時冷却水温Ｔｗｓが高いほど小さくなる傾向に設定し、触媒活性フラグＦ２が値１のときに値０のときに比して小さい値を設定するものとした。このように設定する理由については後述する。閾値設定完了フラグＦ１に値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されたときには、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０の処理を実行することなくステップＳ１６０に進む。
【００２３】
続いて、積算吸入空気量Ｓｑを閾値Ｓｒｅｆと比較し（ステップＳ１６０）、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ未満のときには、未だ第２浄化触媒５６ａを活性推定状態にするのに要する熱量が第２浄化触媒５６ａに供給されたと推定できないと判断し、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のとき（エンジン２２を通常運転するとき）の空燃比ＡＦ０（例えば１４．６など）よりも小さい空燃比ＡＦ１（例えば１４．４など）を目標空燃比ＡＦ＊に設定し（ステップＳ１７０）、設定した目標空燃比ＡＦ＊を用いてエンジン２２を運転制御して（ステップＳ２００）、エンジン運転制御ルーチンを終了する。エンジン２２の運転制御として、具体的には、吸入空気量Ｑａに基づいて空燃比が目標空燃比ＡＦ＊となるよう目標燃料噴射量Ｑｆ＊を設定すると共に設定した目標燃料噴射量Ｑｆ＊に応じた燃料噴射時間だけ燃料噴射が行なわれるよう燃料噴射弁２６を駆動する燃料噴射制御や、吸入空気量制御や点火制御などが行なわれる。なお、吸入空気量制御や点火制御などについては、本発明の中核をなさないため、詳細な説明を省略する。
【００２４】
ステップＳ１６０で積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときには、第２浄化触媒５６ａを活性推定状態にするのに要する熱量が第２浄化触媒５６ａに供給されたと推定できると判断し、空燃比ＡＦ０を目標空燃比ＡＦ＊に設定すると共に（ステップＳ１８０）、触媒活性フラグＦ２に値１を設定し（ステップＳ１９０）、目標空燃比ＡＦ＊を用いてエンジン２２を運転制御して（ステップＳ２００）、エンジン運転制御ルーチンを終了する。
【００２５】
ここで、閾値Ｓｒｅｆについて、図３に示すように、始動時冷却水温Ｔｗｓが高いほど小さくなる傾向に設定し、触媒活性フラグＦ２が値１のときに値０のときに比して小さい値を設定した理由について説明する。前者については、冷却水温Ｔｗがある程度高いだけでは第２浄化触媒５６ａが活性推定状態であるとは必ずしも言えないものの、一般には、始動時冷却水温Ｔｗｓが高いほど第２浄化触媒５６ａの温度も高いと考えられる、即ち、始動時冷却水温Ｔｗｓが高いほど第２浄化触媒５６ａを活性推定状態にするのに要する積算吸入空気量Ｓｑは小さくてよいと考えられるためである。後者については、触媒活性フラグＦ２が値１のときには、第２浄化触媒５６ａが活性推定状態であるため、触媒活性フラグＦ２が値１のときに比して小さい値を設定してもよいと考えられるためである。始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とに基づいて図３に示す傾向に閾値Ｓｒｅｆを設定することにより、第２浄化触媒５６ａが活性推定状態となるのに要する積算吸入空気量Ｓｑをより適正に設定することができる。この結果、第２浄化触媒５６ａが活性推定状態でないときに、目標空燃比ＡＦ＊に空燃比ＡＦ０が設定されて第２浄化触媒５６ａの浄化性能を超えた窒素酸化物（ＮＯｘ）がエンジン２２から排気されることによるエミッションの悪化を抑制することができる。また、必要以上に長い間に亘って目標空燃比ＡＦ＊に空燃比ＡＦ１を設定することによる燃料消費の無駄を抑制することもできる。
【００２６】
以上説明した実施例の自動車２０によれば、エンジン２２が始動されてからの吸入空気量Ｑａの積算値である積算吸入空気量Ｓｑが始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とに基づいて設定される閾値Ｓｒｅｆ未満のときには、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときの目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ０）よりも小さい目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ１）を設定すると共に設定した目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ１）を用いてエンジン２２を制御するから、第２浄化触媒５６ａが十分にその機能を発揮できないときのエンジン２２から排気される窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を抑制することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。また、積算吸入空気量Ｓｑに基づいて目標空燃比ＡＦ＊を変えることにより、冷却水温Ｔｗがある程度高いが第２浄化触媒がその機能を十分に発揮できる温度ではないときでもエミッションの悪化を抑制することができる。
【００２７】
実施例の自動車２０では、図３に示したように、始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とに基づいて閾値Ｓｒｅｆを設定するものとしたが、始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とのうち一方だけに基づいて閾値Ｓｒｅｆを設定するものとしてもよいし、固定値を用いるものとしてもよい。
【００２８】
実施例の自動車２０では、触媒活性フラグＦ２について、値１が設定された後には、エンジン２２が停止されてから所定時間（例えば、１時間や１．５時間など）が経過したときに値０を設定するものとしたが、この値１から値０に切り替えるタイミングとして、エンジン２２が停止されてからの時間に代えてまたは加えて、エンジン２２が停止されてからの冷却水温Ｔｗの変化の様子などを考慮するものとしてもよい。
【００２９】
実施例の自動車２０では、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ未満のときには空燃比ＡＦ１（例えば、１４．４など）を目標空燃比ＡＦ＊に設定し、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときには空燃比ＡＦ０（例えば、１４．６など）を目標空燃比ＡＦ＊に設定するものとしたが、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ未満のときに積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときに比して小さい目標空燃比ＡＦ＊を設定するものであれば、さらに、エンジン２２の回転数やエンジン２２に要求される負荷などを考慮して目標空燃比ＡＦ＊を設定するものとしてもよい。
【００３０】
実施例の自動車２０では、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ未満のときに、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときに比して小さい目標空燃比ＡＦ＊を設定して燃料噴射制御など行なうものとしたが、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときに比して多くの燃料の供給を伴ってエンジン２２が運転されるよう燃料噴射制御などを行なうものであればよい。
【００３１】
実施例では、エンジン２２からの動力だけを用いて走行する自動車２０について説明したが、エンジンからの動力を用いて走行する自動車であれば如何なるものとしてもよく、例えば、図４の変形例の自動車１２０に例示するように、駆動輪６４ａ，６４ｂ側に遊星歯車機構１３０を介して動力を出力するエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動輪６４ａ，６４ｂ側に動力を入出力するモータＭＧ２とを備えるものとしてもよい。
【００３２】
また、実施例では、自動車２０に搭載される内燃機関装置として説明したが、自動車以外の車両（例えば、列車など）に搭載された内燃機関装置の形態としてもよく、自動車に搭載されない内燃機関装置の形態としても構わない。また、内燃機関装置の制御方法の形態としても良い。
【００３３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、第１浄化装置５２が「第１浄化手段」に相当し、第２浄化装置５６が「第２浄化手段」に相当し、エンジン２２が始動されてからの吸入空気量Ｑａの積算値である積算吸入空気量Ｓｑが始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とに基づいて設定される閾値Ｓｒｅｆ未満のときに、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときの目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ０）よりも小さい目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ１）を設定すると共に設定した目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ１）を用いてエンジン２２を制御する図２のエンジン運転制御ルーチンを実行する電子制御ユニット７０が「制御手段」に相当する。
【００３４】
ここで、「内燃機関」としては、エンジン２２に限定されるものではなく、炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するものであれば如何なるものとしても構わない。
「第１浄化手段」としては、第１浄化装置５２に限定されるものではなく、内燃機関の排気系に配置され、内燃機関からの排気を浄化する第１浄化触媒を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２浄化手段」としては、第２浄化装置５６に限定されるものではなく、内燃機関の排気系における第１浄化触媒よりも冷却されやすい位置に配置され内燃機関からの排気のうち少なくとも窒素酸化物について第１浄化触媒よりも高い性能をもって浄化する第２浄化触媒を有するものであれば如何なるものとしても構わない。
「制御手段」としては、エンジン２２が始動されてからの吸入空気量Ｑａの積算値である積算吸入空気量Ｓｑが始動時冷却水温Ｔｗｓと触媒活性フラグＦ２とに基づいて設定される閾値Ｓｒｅｆ未満のときに、積算吸入空気量Ｓｑが閾値Ｓｒｅｆ以上のときの目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ０）よりも小さい目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ１）を設定すると共に設定した目標空燃比ＡＦ＊（ＡＦ１）を用いてエンジン２２を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関が始動されてからの内燃機関の吸入空気量の積算値である積算吸入空気量が所定量未満のときには、積算吸入空気量が前記所定量以上のときよりも多くの燃料の内燃機関への供給を伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、内燃機関装置や車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット７０により実行されるエンジン運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】閾値設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】変形例の自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
２０，１２０  自動車、２２  エンジン、２３  エアクリーナ、２４  スロットルバルブ、２６  燃料噴射弁、２８  吸気バルブ、３０  点火プラグ、３２  ピストン、３４  クランクシャフト、３６  スロットルモータ、３８  イグニッションコイル、４０  クランクポジションセンサ、４２  水温センサ、４４  カムポジションセンサ、４６  スロットルバルブポジションセンサ、４８  エアフローメータ、４９  温度センサ、５０  可変バルブタイミング機構、５２  第１浄化装置、５２ａ  第１浄化触媒、５３  空燃比センサ、５４  酸素センサ、５６  第２浄化装置、５６ａ  第２浄化触媒、６０  変速機、６２  デファレンシャルギヤ、６４ａ，６４ｂ  駆動輪、７０  電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１３０  遊星歯車機構、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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