(57)【要約】【課題】燃料性状を的確に推定して診断精度を向上し、誤診断を防止する。【解決手段】空燃比センサにより検出される排気空燃比がリーン側及びリッチ側に交互に切り替わるようアクティブ空燃比制御を実行する。アクティブ空燃比制御実行中の燃料噴射量の値を用いて触媒の第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）を計測する。他方、アクティブ空燃比制御実行中の燃料噴射量の値を用いずに、機関回転数の値を用いて第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）を計測する。これら計測値に基づき燃料性状を推定する。第２の酸素吸蔵容量計測値が、アルコール燃料の使用による燃料噴射量の増大の影響を受けないので、この値と第１の酸素吸蔵容量計測値とに基づき燃料性状を的確に推定できる。【選択図】図５
2009041515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を診断する装置であって、
前記触媒上流の排気通路に配置され、排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する空燃比センサと、
機関回転数を検出する回転数検出手段と、
前記空燃比センサにより検出された排気空燃比がリーン側及びリッチ側に交互に切り替わるように空燃比を制御するアクティブ空燃比制御を実行するアクティブ空燃比制御手段と、
前記アクティブ空燃比制御の実行中における燃料噴射量の値を用いて、前記触媒の第１の酸素吸蔵容量を計測する第１の計測手段と、
前記アクティブ空燃比制御の実行中における燃料噴射量の値を用いずに、少なくとも前記回転数検出手段によって検出された機関回転数の値を用いて、前記触媒の第２の酸素吸蔵容量を計測する第２の計測手段と、
前記第１及び第２の計測手段によってそれぞれ計測された前記第１及び第２の酸素吸蔵容量に基づき、燃料性状を推定する推定手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の触媒劣化診断装置。
【請求項２】
前記第２の計測手段は、前記アクティブ空燃比制御の実行中における前記機関回転数と、前記空燃比センサにより検出された排気空燃比との値に基づき、前記第２の酸素吸蔵容量を計測する
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
【請求項３】
前記第２の計測手段は、次式に基づき単位時間当たりの第２の酸素吸蔵容量ｄＯＳＣを計測すると共に、この単位時間当たりの第２の酸素吸蔵容量を所定時間積算して前記第２の酸素吸蔵容量を算出することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
【数１】
2009041515.tif 000006
但し、Ｖは機関排気量、Ｎｅは機関回転数、γは排気ガスの比重、Ａ／Ｆは触媒流入排気ガスの空燃比、Ａ／Ｆｓは基準燃料に対応した理論空燃比、Ｈは空気中の酸素割合である。
【請求項４】
前記推定手段による推定結果に応じて前記第１の酸素吸蔵容量計測値を補正する補正手段と、
この補正された第１の酸素吸蔵容量計測値に基づき前記触媒の劣化を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記第２の酸素吸蔵容量計測値に対する前記第１の酸素吸蔵容量計測値の比に基づいて前記第１の酸素吸蔵容量計測値を補正する
ことを特徴とする請求項４記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記比が所定値より大きいとき、前記第１の酸素吸蔵容量計測値を減量補正する
ことを特徴とする請求項５記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記比が大きくなるにつれ前記第１の酸素吸蔵容量計測値が小さくなるように、前記第１の酸素吸蔵容量計測値を補正する
ことを特徴とする請求項５又は６記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を診断する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両用の内燃機関において、その排気系には排気ガスを浄化するための触媒が設置されている。この触媒の中には酸素吸蔵能（Ｏ2ストレージ能）を有するものがあり、これは、触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比（ストイキ）よりも大きくなると、即ちリーンになると排気ガス中に存在する過剰酸素を吸着保持し、触媒流入排気ガスの空燃比がストイキよりも小さくなると、即ちリッチになると吸着保持された酸素を放出する。例えばガソリンエンジンでは触媒に流入する排気ガスがストイキ近傍となるよう空燃比制御が行われるが、酸素吸蔵能を有する三元触媒を使用すると、運転条件により実際の空燃比がストイキから多少振れてしまっても、三元触媒による酸素の吸蔵・放出作用により、そのような空燃比ずれを吸収することができる。
【０００３】
ところで、触媒が劣化すると触媒の浄化効率が低下する。一方、触媒の劣化度と酸素吸蔵能の低下度との間にはともに貴金属を介する反応であるため相関関係がある。よって、酸素吸蔵能が低下したことを検出することで触媒が劣化したことを検出することができる。一般的には、触媒に流入する排気ガスの空燃比を強制的にリッチ及びリーンに切り替えるアクティブ空燃比制御を行い、このアクティブ空燃比制御の実行に伴って触媒の酸素吸蔵容量を計測し、触媒の劣化を診断する方法（所謂Ｃｍａｘ法）が採用される。
【０００４】
ところで、基準燃料に対して燃料の性状が変化すると、酸素吸蔵容量計測値が変化し、正確な劣化診断を行えなくなる場合がある。そこでこの場合には燃料性状を判定した上で劣化診断を行うのが好ましい。例えば特許文献１には、燃料性状が重質であるか軽質であるかを判定する燃料性状判定装置が開示されている。これによると、始動から空燃比センサが活性化してその検出空燃比が理論空燃比になるまでの吸入空気量積算値と燃料噴射量積算値とに基づき、燃料性状を判定している。なおこの装置の場合、空燃比センサの暖機時しか燃料性状を判定することができない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０７７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ガソリンエンジンに対して、基準燃料としてのガソリンにアルコール（主にエタノール）を混合した燃料（以下、「アルコール燃料」という）が、使用される例がしばしば見受けられる。ガソリンエンジンにアルコール燃料が使用されると、劣化診断時の酸素吸蔵容量計測値が、ガソリン１００％の燃料（以下、「ガソリン燃料」という）を使用したときに比べて変化することが、本発明者らの試験により確認された。その理由は必ずしも明らかでないが、大凡次の通りと考えられる。
【０００７】
ガソリン１００％の燃料の理論空燃比は例えば１４．６であり、他方、アルコール１００％の燃料の理論空燃比は、例えばエタノールの場合９．０である。したがって、燃料のアルコール濃度が高くなるほど、理論空燃比は低下し、必要な燃料噴射量は多くなる。
【０００８】
実際、ストイキ空燃比フィードバック制御においては、触媒に流入する排気ガスの空燃比、より正確には排気ガスの酸素濃度を空燃比センサで検出し、この検出された酸素濃度がガソリンストイキ相当の酸素濃度となるよう制御するが、アルコール燃料が新たに給油されると、アルコールが酸素を含むこととも関連して、空燃比センサで検出される酸素濃度が増加し、検出空燃比がリーン側にずれる。そのため燃料噴射量は増大側に補正され、最終的には、空燃比センサで検出される酸素濃度が、ガソリンストイキ相当の酸素濃度と等しくなる。このときの酸素濃度はアルコール燃料のストイキ相当の酸素濃度とも等しく、こうして排気ガスの空燃比は、実際に使用中のアルコール燃料に対応した理論空燃比に制御される。
【０００９】
しかしながら、触媒流入ガスの空燃比がアルコール燃料の理論空燃比に制御されても、触媒に流入する排気ガスの成分は、ガソリンストイキ時と異なり、触媒表面では違った反応が起こる。即ち、アルコール燃料のストイキ時には必ずしもガソリン燃料のストイキ時のように触媒にとって最良のガス状態ではない。このことが劣化診断時に酸素吸蔵容量計測値が変化する一つの理由と考えられる。
【００１０】
また、アルコール燃料使用時にはガソリン燃料使用時よりも燃料噴射量が多くなる。酸素吸蔵容量の計測には燃料噴射量の値が用いられるので、むしろこのことが、劣化診断時に酸素吸蔵容量計測値が変化する主な理由と考えられる。本発明者らの試験によれば、アルコール燃料使用時にはガソリン燃料使用時に比べ酸素吸蔵容量計測値が増大することが判明している。
【００１１】
このように、燃料性状の変化即ちアルコール濃度の増大に起因して、酸素吸蔵容量計測値が増大すると、正確な劣化診断が行えないばかりか、正常と劣化の境目（クライテリア）付近にありながら劣化している触媒について、誤って正常と誤診断してしまう虞があり、診断精度の点で問題となる。
【００１２】
そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、燃料性状を的確に推定して診断精度を向上し、誤診断を防止し得る内燃機関の触媒劣化診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の形態によれば、
内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を診断する装置であって、
前記触媒上流の排気通路に配置され、排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する空燃比センサと、
機関回転数を検出する回転数検出手段と、
前記空燃比センサにより検出された排気空燃比がリーン側及びリッチ側に交互に切り替わるように空燃比を制御するアクティブ空燃比制御を実行するアクティブ空燃比制御手段と、
前記アクティブ空燃比制御の実行中における燃料噴射量の値を用いて、前記触媒の第１の酸素吸蔵容量を計測する第１の計測手段と、
前記アクティブ空燃比制御の実行中における燃料噴射量の値を用いずに、少なくとも前記回転数検出手段によって検出された機関回転数の値を用いて、前記触媒の第２の酸素吸蔵容量を計測する第２の計測手段と、
前記第１及び第２の計測手段によってそれぞれ計測された第１及び第２の酸素吸蔵容量に基づき、燃料性状を推定する推定手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の触媒劣化診断装置が提供される。
【００１４】
これによれば、アクティブ空燃比制御の実行中における燃料噴射量の値を用いずに、機関回転数の値を用いて、触媒の第２の酸素吸蔵容量が計測される。この第２の酸素吸蔵容量計測値は、アルコール燃料の使用による燃料噴射量の増大の影響を受けない値である。よってこの値と第１の酸素吸蔵容量計測値とに基づき、燃料性状を的確に推定することができる。
【００１５】
本発明の第２の形態は、前記第１の形態において、
前記第２の計測手段は、前記アクティブ空燃比制御の実行中における前記機関回転数と、前記空燃比センサにより検出された排気空燃比との値に基づき、前記第２の酸素吸蔵容量を計測する
ことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第３の形態は、前記第２の形態において、
前記第２の計測手段は、次式に基づき単位時間当たりの第２の酸素吸蔵容量ｄＯＳＣを計測すると共に、この単位時間当たりの第２の酸素吸蔵容量を所定時間積算して前記第２の酸素吸蔵容量を算出することを特徴とする。
【００１７】
【数１】
2009041515.tif 000003
【００１８】
但し、Ｖは機関排気量、Ｎｅは機関回転数、γは排気ガスの比重、Ａ／Ｆは触媒流入排気ガスの空燃比、Ａ／Ｆｓは基準燃料に対応した理論空燃比、Ｋは空気中の酸素割合である。
【００１９】
本発明の第４の形態は、前記第１乃至第３のいずれかの形態において、
前記推定手段による推定結果に応じて前記第１の酸素吸蔵容量計測値を補正する補正手段と、
この補正された第１の酸素吸蔵容量計測値に基づき前記触媒の劣化を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする。
【００２０】
これにより、第１の酸素吸蔵容量計測値を基準燃料使用時相当の値に補正し、燃料中のアルコールの影響を取り除いた上で劣化判定することができ、診断精度を向上すると共に誤診断を防止できる。
【００２１】
本発明の第５の形態は、前記第４の形態において、
前記補正手段は、前記第２の酸素吸蔵容量計測値に対する前記第１の酸素吸蔵容量計測値の比に基づいて前記第１の酸素吸蔵容量計測値を補正する
ことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第６の形態は、前記第５の形態において、
前記補正手段は、前記比が所定値より大きいとき、前記第１の酸素吸蔵容量計測値を減量補正する
ことを特徴とする請求項記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
【００２３】
燃料中のアルコール濃度が高くなるほど、第２の酸素吸蔵容量計測値に対する第１の酸素吸蔵容量計測値の比は大きくなる。よってこの比が所定値より大きいとき、第１の酸素吸蔵容量計測値を減量補正することで、第１の酸素吸蔵容量計測値を基準燃料使用時相当の値に好適に補正することができる。
【００２４】
本発明の第７の形態は、前記第５又は第６の形態において、
前記補正手段は、前記比が大きくなるにつれ前記第１の酸素吸蔵容量計測値が小さくなるように、前記第１の酸素吸蔵容量計測値を補正する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、燃料性状を的確に推定して診断精度を向上すると共に、誤診断を防止できるという、優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づき説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態の構成を示す概略図である。図示されるように、内燃機関１は、シリンダブロック２に形成された燃焼室３の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室３内でピストン４を往復移動させることにより動力を発生する。内燃機関１は車両用多気筒エンジン（１気筒のみ図示）であり、火花点火式内燃機関、より具体的にはガソリンを基準燃料とするガソリンエンジンである。
【００２８】
内燃機関１のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁Ｖｉと、排気ポートを開閉する排気弁Ｖｅとが気筒ごとに配設されている。各吸気弁Ｖｉおよび各排気弁Ｖｅは図示しないカムシャフトによって開閉させられる。また、シリンダヘッドの頂部には、燃焼室３内の混合気に点火するための点火プラグ７が気筒ごとに取り付けられている。
【００２９】
各気筒の吸気ポートは気筒毎の枝管を介して吸気集合室であるサージタンク８に接続されている。サージタンク８の上流側には吸気集合通路をなす吸気管１３が接続されており、吸気管１３の上流端にはエアクリーナ９が設けられている。そして吸気管１３には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ５と、電子制御式スロットルバルブ１０とが組み込まれている。なお吸気ポート、サージタンク８及び吸気管１３により吸気通路が形成される。
【００３０】
吸気通路、特に吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）１２が気筒ごとに配設される。インジェクタ１２から噴射された燃料は吸入空気と混合されて混合気をなし、この混合気が吸気弁Ｖｉの開弁時に燃焼室３に吸入され、ピストン４で圧縮され、点火プラグ７で点火燃焼させられる。
【００３１】
一方、各気筒の排気ポートは気筒毎の枝管を介して排気集合通路をなす排気管６に接続されており、排気管６には、Ｏ2ストレージ機能（酸素吸蔵能）を有する三元触媒からなる触媒１１が取り付けられている。なお排気ポート、枝管及び排気管６により排気通路が形成される。触媒１１の上流側と下流側とにそれぞれ、排気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を検出する空燃比センサ、即ち触媒前センサ１７及び触媒後センサ１８が設置されている。触媒前センサ１７は所謂広域空燃比センサからなり、比較的広範囲に亘る空燃比を連続的に検出可能で、排気空燃比に比例した値の信号を出力する。他方、触媒後センサ１８は所謂Ｏ2センサからなり、理論空燃比を境に出力値が急変する特性を持つ。
【００３２】
上述の点火プラグ７、スロットルバルブ１０及びインジェクタ１２等は、制御手段としての電子制御ユニット（以下ＥＣＵと称す）２０に電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、何れも図示されないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、および記憶装置等を含むものである。またＥＣＵ２０には、図示されるように、前述のエアフローメータ５、触媒前センサ１７、触媒後センサ１８のほか、内燃機関１のクランク角を検出するクランク角センサ１４、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１５、その他の各種センサが図示されないＡ／Ｄ変換器等を介して電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、各種センサの検出値等に基づいて、所望の出力が得られるように、点火プラグ７、スロットルバルブ１０、インジェクタ１２等を制御し、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度等を制御する。
【００３３】
触媒１１は、これに流入する排気ガスの空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（ストイキ、例えばＡ／Ｆｓ＝１４．６）近傍のときにＮＯｘ ，ＨＣおよびＣＯを同時に浄化する。そしてこれに対応して、ＥＣＵ２０は、内燃機関の通常運転時、触媒１１に流入する排気ガスの空燃比即ち触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒが理論空燃比に一致するように空燃比を制御する。具体的にはＥＣＵ２０は、理論空燃比に等しい目標空燃比Ａ／Ｆｔを設定すると共に、触媒前センサ１７により検出された触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒが目標空燃比Ａ／Ｆｔに一致するように、インジェクタ１２から噴射される燃料噴射量をフィードバック制御する。これにより触媒１１に流入する排気ガスの空燃比は理論空燃比近傍に保たれ、触媒１１において最大の浄化性能が発揮されるようになる。
【００３４】
より具体的には、触媒前センサ１７は図１０に示すように、排気中の酸素濃度に比例した信号Ｉを出力する。そしてガソリン１００％の燃料が用いられているときのストイキ（ガソリンストイキ）相当のセンサ出力値Ｉｓｔが予め定められ、実際のセンサ出力Ｉがストイキ相当のセンサ出力値Ｉｓｔに一致するように空燃比がフィードバック制御される。センサ出力値Ｉは、ＥＣＵ２０において、ガソリン燃料使用時の空燃比の値に換算される。
【００３５】
ここで、燃料にアルコールが混入されたときにも同様に、実際のセンサ出力Ｉがガソリンストイキ相当のセンサ出力値Ｉｓｔに一致するように空燃比がフィードバック制御される。アルコールが酸素を含むので、その分燃料噴射量が増加し、数値上の空燃比はガソリンストイキ時の値（１４．６）より小さな値となるが、結果として空燃比は実際に使用されているアルコール燃料のストイキ（例えば１２．０等）に制御される。後述するアクティブ空燃比制御において、空燃比がストイキよりリーン側又はリッチ側に制御されたときも同様である。要は、アルコール燃料使用時にはガソリン燃料使用時と比べて数値上の空燃比が違うだけで、排気中酸素濃度及びセンサ出力については同一であり、結果的に同じガス状態（リーン、ストイキ、リッチ）が実現されることとなる。
【００３６】
ここで、触媒１１についてより詳細に説明する。図２に示すように、触媒１１においては、図示しない担体基材の表面上にコート材３１が被覆され、このコート材３１に微粒子状の触媒成分３２が多数分散配置された状態で保持され、触媒１１内部で露出されている。触媒成分３２は主にＰｔ，Ｐｄ等の貴金属からなり、ＮＯｘ ，ＨＣおよびＣＯといった排ガス成分を反応させる際の活性点となる。他方、コート材３１は、排気ガスと触媒成分３２との界面における反応を促進させる助触媒の役割を担うと共に、雰囲気ガスの空燃比に応じて酸素を吸収放出可能な酸素吸蔵成分を含む。酸素吸蔵成分は例えば酸化セリウムＣｅＯ2やジルコニアからなる。例えば、触媒成分３２及びコート材３１の雰囲気ガスが理論空燃比よりリッチであると、触媒成分３２の周囲に存在する酸素吸蔵成分に吸蔵されていた酸素が放出され、この結果、放出された酸素によりＨＣおよびＣＯといった未燃成分が酸化され、浄化される。逆に、触媒成分３２及びコート材３１の雰囲気ガスが理論空燃比よりリーンであると、触媒成分３２の周囲に存在する酸素吸蔵成分が雰囲気ガスから酸素を吸収し、この結果ＮＯｘが還元浄化される。
【００３７】
このような酸素吸放出作用により、通常の空燃比制御の際に触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒが理論空燃比に対し多少ばらついたとしても、ＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯといった三つの排気ガス成分を同時浄化することができる。よって通常の空燃比制御において、触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒを敢えて理論空燃比を中心に微小振動させ、酸素の吸放出を繰り返させることにより排ガス浄化を行うことも可能である。
【００３８】
ところで、新品状態の触媒１１では前述したように細かい粒子状の触媒成分３２が多数均等に分散配置されており、排気ガスと触媒成分３２との接触確率が高い状態に維持されている。しかしながら、触媒１１が劣化してくると、一部の触媒成分３２に消失が見られるほか、触媒成分３２同士が排気熱で焼き固まって焼結状態になるものがある（図の破線参照）。こうなると排気ガスと触媒成分３２との接触確率の低下を引き起こし、浄化率を落としめる原因となる。そしてこのほかに、触媒成分３２の周囲に存在するコート材３１の量、即ち酸素吸蔵成分の量が減少し、酸素吸蔵能自体が低下する。
【００３９】
このように、触媒１１の劣化度と触媒１１の持つ酸素吸蔵能の低下度とは相関関係にある。そこで本実施形態では、触媒１１の酸素吸蔵能を検出することにより触媒１１の劣化度を検出することとしている。ここで、触媒１１の酸素吸蔵能は、現状の触媒１１が吸蔵し得る最大酸素量である酸素吸蔵容量（ＯＳＣ；O2 Strage Capacity、単位はｇ）の大きさによって表される。
【００４０】
以下、本実施形態における触媒劣化診断について説明する。
【００４１】
本実施形態の触媒劣化診断は前述のＣｍａｘ法によるものを基本とする。そして触媒１１の劣化診断に際しては、ＥＣＵ２０によりアクティブ空燃比制御が実行される。アクティブ空燃比制御において、触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒは、所定の中心空燃比Ａ／Ｆｃを境にリッチ側及びリーン側に強制的に（アクティブに）交互に切り替えられる。なおリッチ側に変化されたときの空燃比をリッチ空燃比Ａ／Ｆｒ、リーン側に変化されたときの空燃比をリーン空燃比Ａ／Ｆｌと称す。このアクティブ空燃比制御によって触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒがリッチ側又はリーン側に変化されているときに触媒の酸素吸蔵容量ＯＳＣが計測される。
【００４２】
触媒１１の劣化診断は、内燃機関１の定常運転時で且つ触媒１１が活性温度域にあるときに実行される。触媒１１の温度は、温度センサを用いて直接検出してもよいが、本実施形態の場合内燃機関の運転状態から推定することとしている。例えばＥＣＵ２０は、エアフローメータ５によって検出される吸入空気量Ｇａと、クランク角センサ１４の出力に基づいて検出される機関回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）とに基づいて、予め実験等を通じて設定されたマップ又は関数を利用し、触媒１１の温度を推定する。
【００４３】
図３（Ａ），（Ｂ）にはそれぞれ、アクティブ空燃比制御実行時における触媒前センサ１７及び触媒後センサ１８の出力が実線で示されている。また、図３（Ａ）には、ＥＣＵ２０内部で発生される目標空燃比Ａ／Ｆｔが破線で示されている。触媒前センサ１７及び触媒後センサ１８の出力値はそれぞれ触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒ及び触媒後空燃比Ａ／Ｆｒｒの値を表す。なお空燃比の値についてはガソリン燃料使用時の値である。
【００４４】
図３（Ａ）に示されるように、目標空燃比Ａ／Ｆｔは、中心空燃比としての理論空燃比Ａ／Ｆｓを中心として、そこからリッチ側に所定の振幅（リッチ振幅Ａｒ、Ａｒ＞０）だけ離れた空燃比（リッチ空燃比Ａ／Ｆｒ）と、そこからリーン側に所定の振幅（リーン振幅Ａｌ、Ａｌ＞０）だけ離れた空燃比（リーン空燃比Ａ／Ｆｌ）とに強制的に、且つ交互に切り替えられる。そしてこの目標空燃比Ａ／Ｆｔの切り替えに追従して、実際値としての触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒも、目標空燃比Ａ／Ｆｔに対し僅かな時間遅れを伴って切り替わる。このことから目標空燃比Ａ／Ｆｔと触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒとは時間遅れがあること以外等価であることが理解されよう。
【００４５】
図示例においてリッチ振幅Ａｒとリーン振幅Ａｌとは等しい。例えば理論空燃比Ａ／Ｆｓ＝１４．６、リッチ空燃比Ａ／Ｆｒ＝１４．１、リーン空燃比Ａ／Ｆｌ＝１５．１、リッチ振幅Ａｒ＝リーン振幅Ａｌ＝０．５である。通常の空燃比制御の場合に比べ、アクティブ空燃比制御の場合は空燃比の振り幅が大きく、即ちリッチ振幅Ａｒとリーン振幅Ａｌとの値は大きい。
【００４６】
ところで、目標空燃比Ａ／Ｆｔが切り替えられるタイミングは、触媒後センサ１８の出力がリッチからリーンに、又はリーンからリッチに切り替わるタイミングである。ここで図示されるように触媒後センサ１８の出力電圧は理論空燃比Ａ／Ｆｓを境に急変し、触媒後空燃比Ａ／Ｆｒｒが理論空燃比Ａ／Ｆｓより小さいリッチ側の空燃比であるときその出力電圧がリッチ判定値ＶＲ以上となり、触媒後空燃比Ａ／Ｆｒｒが理論空燃比Ａ／Ｆｓより大きいリーン側の空燃比であるときその出力電圧がリーン判定値ＶＬ以下となる。ここでＶＲ＞ＶＬであり、例えばＶＲ＝０．５９（Ｖ）、ＶＬ＝０．２１（Ｖ）である。
【００４７】
図３（Ａ），（Ｂ）に示されるように、触媒後センサ１８の出力電圧がリッチ側の値からリーン側に変化してリーン判定値ＶＬに等しくなった時（時刻ｔ１）、目標空燃比Ａ／Ｆｔはリーン空燃比Ａ／Ｆｌからリッチ空燃比Ａ／Ｆｒに切り替えられる。その後、触媒後センサ１８の出力電圧がリーン側の値からリッチ側に変化してリッチ判定値ＶＲに等しくなった時（時刻ｔ２）、目標空燃比Ａ／Ｆｔはリッチ空燃比Ａ／Ｆｒからリーン空燃比Ａ／Ｆｌに切り替えられる。
【００４８】
このような空燃比変化を行うアクティブ空燃比制御を実行しつつ、次のようにして触媒１１の酸素吸蔵容量ＯＳＣが計測され、触媒１１の劣化が判定される。
【００４９】
図３を参照して、時刻ｔ１より前では目標空燃比Ａ／Ｆｔがリーン空燃比Ａ／Ｆｌとされ、触媒１１にはリーンガスが流入されている。このとき触媒１１では酸素を吸収し続けているが、一杯に酸素を吸収した時点でそれ以上酸素を吸収できなくなり、リーンガスが触媒１１を通り抜けて触媒１１の下流側に流れ出す。こうなると触媒後空燃比Ａ／Ｆｒｒがリーン側に変化し、触媒後センサ１８の出力電圧がリーン判定値ＶＬに達した時点（ｔ１）で、目標空燃比Ａ／Ｆｔがリッチ空燃比Ａ／Ｆｒに切り替えられ、或いは反転される。このように目標空燃比Ａ／Ｆｔは触媒後センサ１８の出力をトリガにして反転される。
【００５０】
そして今度は触媒１１にリッチガスが流入されることとなる。このとき触媒１１では、それまで吸蔵されていた酸素が放出され続ける。よって触媒１１の下流側にはほぼ理論空燃比Ａ／Ｆｓの排気ガスが流出し、触媒後空燃比Ａ／Ｆｒｒがリッチにならないことから、触媒後センサ１８の出力は反転しない。触媒１１から酸素が放出され続けるとやがて触媒１１からは全ての吸蔵酸素が放出され尽くし、その時点でそれ以上酸素を放出できなくなり、リッチガスが触媒１１を通り抜けて触媒１１の下流側に流れ出す。こうなると触媒後空燃比Ａ／Ｆｒｒがリッチ側に変化し、触媒後センサ１８の出力電圧がリッチ判定値ＶＲに達した時点（ｔ２）で、目標空燃比Ａ／Ｆｔがリーン空燃比Ａ／Ｆｌに切り替えられる。
【００５１】
酸素吸蔵容量ＯＳＣが大きいほど、酸素を吸収或いは放出し続けることのできる時間が長くなる。つまり、触媒が劣化していない場合は目標空燃比Ａ／Ｆｔの反転周期（例えばｔ１からｔ２までの時間）が長くなり、触媒の劣化が進むほど目標空燃比Ａ／Ｆｔの反転周期は短くなる。
【００５２】
そこで、このことを利用して酸素吸蔵容量ＯＳＣが以下のようにして計測される。図４に示すように、時刻ｔ１で目標空燃比Ａ／Ｆｔがリッチ空燃比Ａ／Ｆｒに切り替えられた直後、僅かに遅れて実際値としての触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒがリッチ空燃比Ａ／Ｆｒに切り替わる。そして触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒが理論空燃比Ａ／Ｆｓに達した時点ｔ１１から、次に目標空燃比Ａ／Ｆｔが反転する時点ｔ２まで、次式（１）により、所定の微小時間毎の酸素吸蔵容量ｄＯＳＣ（酸素吸蔵容量の瞬時値）が算出され、且つこの微小時間毎の酸素吸蔵容量ｄＯＳＣが時刻ｔ１１から時刻ｔ２まで積算される。こうしてこの酸素放出サイクルにおける酸素吸蔵容量即ち放出酸素量（図４のＯＳＣ１）が計測される。
【００５３】
【数２】
2009041515.tif 000004
【００５４】
ここで、Ｑは燃料噴射量であり、空燃比差ΔＡ／Ｆに燃料噴射量Ｑを乗じるとストイキに対し不足又は過剰分の空気量を算出できる。Ｋは空気に含まれる酸素割合（約０．２３）を表す定数である。
【００５５】
基本的には、この１回で計測された酸素吸蔵容量ＯＳＣを用い、これを所定の劣化判定値ＯＳＣｓと比較し、酸素吸蔵容量ＯＳＣが劣化判定値ＯＳＣｓを超えていれば正常、酸素吸蔵容量ＯＳＣが劣化判定値ＯＳＣｓ以下ならば劣化、というように触媒の劣化を判定できる。しかしながら、本実施形態では精度を向上させるため、目標空燃比Ａ／Ｆｔがリーン側となっている酸素吸蔵サイクルでも同様に酸素吸蔵容量（この場合酸素吸蔵量）を計測し、これら酸素吸蔵容量の平均値を１吸放出サイクルに係る１単位の酸素吸蔵容量として計測している。そしてさらに、吸放出サイクルを複数回繰り返し、複数単位の酸素吸蔵容量の値を得、その平均値を最終的な酸素吸蔵容量計測値とし、劣化判定値と比較して、最終的な劣化判定を行っている。
【００５６】
酸素吸蔵サイクルにおける酸素吸蔵容量（酸素吸蔵量）の計測については、図４に示すように、時刻ｔ２で目標空燃比Ａ／Ｆｔがリーン空燃比Ａ／Ｆｌに切り替えられた後、触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒが理論空燃比Ａ／Ｆｓに達した時点ｔ２１から、次に目標空燃比Ａ／Ｆｔがリッチ側に反転する時点ｔ３まで、前式（１）により微小時間毎の酸素吸蔵容量ｄＯＳＣが算出され、且つこの微小時間毎の酸素吸蔵容量ｄＯＳＣが積算される。こうしてこの酸素吸収サイクルにおける酸素吸蔵容量ＯＳＣ即ち吸蔵酸素量（図４のＯＳＣ２）が計測される。前回サイクルの酸素吸蔵容量ＯＳＣ１と今回サイクルの酸素吸蔵容量ＯＳＣ２とはほぼ等しい値となるはずである。
【００５７】
さて、前述したように、本実施形態のようなガソリンエンジンにガソリンとアルコールの混合燃料（アルコール燃料）が使用されると、酸素吸蔵容量計測値がガソリン燃料使用時に比べて増加することが本発明者らの試験により判明している。そして、その主な理由は、アルコール燃料使用時にガソリン燃料使用時よりも燃料噴射量が多くなること、及び酸素吸蔵容量の計測に前記式（１）の如く燃料噴射量の値が用いられることによるものと考えられる。なお、アルコール燃料使用時とガソリン燃料使用時とでは、触媒前センサ１７により検出される排気中の酸素濃度が同じでも、排気ガスの成分が異なり、触媒内で同じ反応が起きないことも理由の一つと推察される。
【００５８】
このように、燃料性状即ちアルコール濃度に起因して酸素吸蔵容量計測値が増大すると、正確な劣化診断が行えないばかりか、正常と劣化の境目（クライテリア）付近にありながらなお劣化している触媒について、誤って正常と誤診断してしまう虞がある。そこで本実施形態では、以下のようにして燃料性状を的確に推定し、診断精度を向上して誤診断を防止することとしている。
【００５９】
図５に、本実施形態の劣化診断処理を実行するためのルーチンを示す。このルーチンはＥＣＵ２０により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
【００６０】
まずステップＳ１０１では、診断のための所定の前提条件が成立しているか否かが判断される。例えば、吸入空気量Ｇａ及び機関回転数Ｎｅが略一定となっているなど、エンジンが定常運転状態にあり、且つ触媒及び触媒前後センサが活性化していれば、前提条件成立となる。前提条件が成立していない場合にはルーチンが終了され、他方、前提条件が成立している場合にはステップＳ１０２に進む。
【００６１】
ステップＳ１０２においては、前述の式（１）に従って酸素吸蔵容量の値が計測される。こうして計測された酸素吸蔵容量を「第１の酸素吸蔵容量」と称し、ＯＳＣ（１）で表す。前記式（１）から分かるように、この第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）は、アクティブ空燃比制御実行中の燃料噴射量Ｑの検出値を用いて計測される値である。式（１）における触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒの値については、単に触媒前センサ出力Ｉを図１０に示したような関係に基づいて空燃比に換算した値が用いられる。またストイキ空燃比Ａ／Ｆｓの値についてもガソリンストイキ値＝１４．６が用いられる。
【００６２】
また、このステップＳ１０２においては、同一のアクティブ空燃比制御実行中に、次式（２）に従って、酸素吸蔵容量の値が計測される。こうして計測された酸素吸蔵容量を「第２の酸素吸蔵容量」と称し、ＯＳＣ（２）で表す。次式（２）から分かるように、第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）は、アクティブ空燃比制御実行中の燃料噴射量Ｑの検出値を用いずに、機関回転数Ｎｅの検出値を用いて計測される値である。
【００６３】
【数３】
2009041515.tif 000005
【００６４】
ここで、ｄＯＳＣは単位時間（ここでは１秒）当たりの酸素吸蔵容量（酸素吸蔵容量の瞬時値）、Ｖは機関排気量、Ｎｅは機関回転数（ｒｐｍ）、γは排気ガスの比重、Ａ／Ｆは触媒前センサ１７によって検出された排気空燃比（触媒前空燃比ｆｒ）、Ａ／Ｆｓはガソリン燃料に対応した理論空燃比（＝１４．６）、Ｋは空気中の酸素割合（約０．２３）である。Ｖ及びＫは定数である。γは排気ガスの成分比率に応じて微妙に変化するが、精度上問題ないので、本実施形態では定数として取り扱う。また本実施形態では、後述するように第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）と第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）の計測値の比を求めて、γの変化の影響を極力排除するようにしている。式（１）と同様、式（２）における空燃比Ａ／Ｆの値については、単に触媒前センサ出力Ｉを図１０に示したような関係に基づいて空燃比に換算した値が用いられる。
【００６５】
式（２）において、Ｖ×Ｎｅ／２×１／６０は単位時間当たりの排気ガス量であり、これに比重γを乗じると単位時間当たりの排気ガス重量が算出できる。｛（Ａ／Ｆ／（１＋Ａ／Ｆ）｝はＡ／（Ａ＋Ｆ）と変形でき、燃料と吸入空気の総重量に対する吸入空気の重量割合を意味する。この値は空燃比がリーンであるほど大きくなり、空燃比がリッチであるほど小さくなる。｛（Ａ／Ｆｓ／（１＋Ａ／Ｆｓ）｝はストイキ時の同重量割合である。これらの差が、ストイキに対し過剰又は不足となる空気量の割合を示し、この割合に排気ガス重量と酸素割合Ｋを乗じれば、吸蔵又は放出分に相当する酸素量を算出できる。なお、｛（Ａ／Ｆ／（１＋Ａ／Ｆ）｝は｛空気重量割合／（空気重量割合＋燃料重量割合）｝とも表現でき、｛（Ａ／Ｆｓ／（１＋Ａ／Ｆｓ）｝は｛ストイキ空気重量割合／（ストイキ空気重量割合＋ストイキ燃料重量割合）｝とも表現できる。ここで「空気重量割合」及び「燃料重量割合」とは、それぞれ排気ガス中の空気及び燃料の重量割合のことをいい、「ストイキ空気重量割合」及び「ストイキ燃料重量割合」とは、それぞれストイキ時の排気ガス中の空気及び燃料の重量割合のことをいう。
【００６６】
第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）の計測に際しては、式（２）に基づいて単位時間当たりの酸素吸蔵容量ｄＯＳＣが算出され、この単位時間当たりの酸素吸蔵容量ｄＯＳＣが、目標空燃比Ａ／Ｆｔの切替後に触媒前空燃比Ａ／Ｆｆｒの計測値が理論空燃比Ａ／Ｆｓに達した時点（例えば図４のｔ１１）から、次に目標空燃比Ａ／Ｆｔが反転する時点（例えば図４のｔ２）まで積算される。こうして１サイクルの酸素吸蔵容量が計測される。この後前記同様に、直後のサイクルでも酸素吸蔵容量が計測され、これら酸素吸蔵容量の平均値が１吸放出サイクルに係る１単位の酸素吸蔵容量として算出される。そしてさらに吸放出サイクルが複数回繰り返され、複数単位の酸素吸蔵容量の値を得、その平均値が最終的な酸素吸蔵容量計測値として算出される。
【００６７】
式（２）から分かるように、第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）は、アクティブ空燃比制御実行中の燃料噴射量Ｑの値を用いずに、機関回転数Ｎｅの値を用いて計測される値である。燃料噴射量Ｑの値が用いられないので、燃料のアルコール濃度が高くなって燃料噴射量Ｑが増えても、これに影響されない。よって第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）を基準とすることで燃料のアルコール濃度を推定することが可能である。
【００６８】
なお、ここでは複数の吸放出サイクルに係る複数単位の酸素吸蔵容量の値を平均化して最終的な酸素吸蔵容量の値を求めたが、これに限らず、例えば吸蔵又は放出の１サイクルにおける酸素吸蔵容量の値を最終値としてもよい。或いは、１吸放出サイクルに係る１単位の酸素吸蔵容量の値を最終値としてもよい。
【００６９】
次に、ステップＳ１０３において、第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）に対する第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）の比、即ち酸素吸蔵容量比（以下「ＯＳＣ比」という）Ｒ＝ＯＳＣ（１）／ＯＳＣ（２）が算出され、このＯＳＣ比Ｒが所定のしきい値Ｒｓと比較される。
【００７０】
燃料中のアルコール濃度ひいては燃料噴射量Ｑの増加につれ、第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）は増加するのに対し、第２の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（２）は変化しない。よってＯＳＣ比Ｒは燃料中のアルコール濃度を反映した値となり、このＯＳＣ比Ｒによって燃料中のアルコール濃度が推定される。
【００７１】
図６には、燃料中のアルコール濃度ＢとＯＳＣ比Ｒとの関係を示す。図示するように、燃料中のアルコール濃度Ｂが増加するにつれ、ＯＳＣ比Ｒが増加する。ここでは、第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）の計測値について誤差が許容範囲外となる最小のアルコール濃度Ｂｓが定められ、このアルコール濃度Ｂｓに対応するＯＳＣ比Ｒが前記しきい値Ｒｓとして設定される。よって、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓより大きければ、アルコール濃度が許容範囲外となる程に高いと判定ないし推定され、第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）の計測値はそのまま劣化判定に用いることができない。逆に、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓ以下であれば、アルコール濃度が許容範囲内となる程に低いと判定ないし推定され、第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）の計測値はそのまま劣化判定に用いることができる。
【００７２】
ステップＳ１０３において、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓ以下であるときは、ステップＳ１０５に進んで第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が劣化判定値ＯＳＣｓと比較される。そして第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が劣化判定値ＯＳＣｓより大きければ、ステップＳ１０６で触媒は正常と判定され、他方第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が劣化判定値ＯＳＣｓ以下ならば、ステップＳ１０７で触媒は劣化と判定される。なお、触媒が劣化と判定された場合、その事実をユーザに知らせるため、チェックランプ等の警告装置を起動させるのが好ましい。以上でルーチンが終了する。
【００７３】
他方、ステップＳ１０３においてＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓより大きいときは、ステップＳ１０４に進んで第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が補正される。即ち、アルコール燃料使用時の第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）の計測値が、基準燃料としてのガソリン燃料使用時相当の値となるよう減量補正され、燃料中のアルコールの影響が排除される。
【００７４】
補正の方法としては、例えば第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）に、補正量としての所定の補正係数Ｌを乗じて、補正された第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）’を算出することができる。図７にはＥＣＵ２０に記憶された補正係数Ｌを算出するための第１のマップを示し、これによれば、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓより大きいとき、０＜Ｌ＜１の範囲の一定の補正係数Ｌが得られる。なおマップ上、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓ以下のときにはＬ＝１である。この補正係数Ｌを第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）に乗じることによって、第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）はガソリン使用時相当の値に減量補正されることとなる。
【００７５】
また、他の補正方法としては、例えば第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）に、補正量としての所定の補正加算値Ｍを加えて、補正された第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）を算出することができる。このとき図７に示す第１のマップは括弧書きの如く変形され、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓより大きいとき、Ｍ＜０となるような一定の補正量Ｍが得られる。なおマップ上、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓ以下のときにはＭ＝０である。この補正加算値Ｍを第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）に加算することによって、第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）は減量補正されることとなる。
【００７６】
図８には補正係数Ｌを算出するための第２のマップを示す。これによれば、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓより大きいとき、０＜Ｌ＜１であり且つＯＳＣ比Ｒの増大につれ徐々に減少するような補正係数Ｌが得られる。また図８には括弧書きで補正加算値Ｍを併記しており、ＯＳＣ比Ｒがしきい値Ｒｓより大きいとき、Ｍ＜０であり且つＯＳＣ比Ｒの増大につれ徐々に減少するような補正加算値Ｍが得られる。これによっても第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）を減量補正することができる。特に、燃料中のアルコール濃度Ｂが増加するにつれＯＳＣ比Ｒが増加するという特性（図６参照）に合わせて、アルコール濃度Ｂが増加するほど減量補正量を増加することができる。
【００７７】
なお、図９には補正係数Ｌを算出するための第３のマップを示す。これによれば、ＯＳＣ比Ｒ＝１のとき補正係数Ｌ＝１であり、ここからＯＳＣ比Ｒが増大するにつれ補正係数Ｌが小さくなる（但しＬ＞０）。同様に、括弧書きで示される補正加算値Ｍを用いるときは、ＯＳＣ比Ｒ＝１のとき補正加算値Ｍ＝０であり、ここからＯＳＣ比Ｒが増大するにつれ補正加算値Ｍが小さくなる。これは、アルコール濃度が増加してＢｓに達する以前にＯＳＣ比Ｒが増加し始めるという図６の特性を考慮し、マップの特性を図６の特性により合わせたものである。補正係数Ｌが１より小さくなったとき、或いは補正加算値Ｍが０より小さくなったとき、実質的な第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）の減量補正が実施される。このマップを用いるときは、図５のステップＳ１０３、Ｓ１０４の代わりに、ＯＳＣ比Ｒを算出してマップから補正係数Ｌ又は補正加算値Ｍを取得し、この補正係数Ｌ又は補正加算値Ｍにより第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）を補正するステップが実行される。
【００７８】
図５に戻って、ステップＳ１０４で第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が補正された後、ステップＳ１０５に進んで補正後の第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が劣化判定値ＯＳＣｓと比較される。そして、補正後の第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が劣化判定値ＯＳＣｓより大きければ、ステップＳ１０６で触媒は正常と判定され、他方、補正後の第１の酸素吸蔵容量ＯＳＣ（１）が劣化判定値ＯＳＣｓ以下ならば、ステップＳ１０７で触媒は劣化と判定される。以上でルーチンが終了する。
【００７９】
このように、本実施形態によれば、第１及び第２の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）、ＯＳＣ（２）に基づき、燃料のアルコール濃度を推定し、この推定結果に応じて第１の酸素吸蔵容量計測値ＯＳＣ（１）をガソリン使用時相当の値に補正し、この補正された第１の酸素吸蔵容量計測値に基づき触媒の劣化を判定している。よって、燃料中のアルコールの影響を排除した上で劣化診断を行うことができ、診断精度を向上すると共に、誤診断を確実に防止することができる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態について詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。例えば内燃機関の用途や形式は任意であり、例えば車両用以外であってもよいし、直噴式等であってもよい。触媒後センサに触媒前センサと同様の広域空燃比センサを用いてもよいし、触媒前センサに触媒後センサと同様のＯ2センサを用いてもよい。これら広域空燃比センサやＯ2センサを含め、広く、排気空燃比を検出するセンサを空燃比センサということとする。
【００８１】
前記実施形態では第１及び第２の酸素吸蔵容量計測値の比（ＯＳＣ比Ｒ）に基づき、燃料性状推定及び補正を実施したが、これに限らず、例えば両者の差に基づき、燃料性状推定及び補正を実施してもよい。この場合、第２の酸素吸蔵容量計測値から第１の酸素吸蔵容量計測値を減じて得られる差が所定値より大きいとき、第１の酸素吸蔵容量計測値を基準燃料相当の値に減量補正するのが好ましい。また、その差が大きくなるにつれ第１の酸素吸蔵容量計測値が小さくなるように、第１の酸素吸蔵容量計測値を補正するのが好ましい。
【００８２】
前述の如く推定されたアルコール濃度Ｂや、補正量Ｌ，Ｍの値を空燃比制御等の別の制御に利用することも可能である。
【００８３】
本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示す概略図である。
【図２】触媒の構成を示す概略断面図である。
【図３】アクティブ空燃比制御を説明するためのタイムチャートである。
【図４】図３と同様のタイムチャートであり、酸素吸蔵容量の計測方法を説明するための図である。
【図５】劣化診断実行ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】燃料中のアルコール濃度とＯＳＣ比の関係を示すグラフである。
【図７】補正量算出のための第１のマップを示す。
【図８】補正量算出のための第２のマップを示す。
【図９】補正量算出のための第３のマップを示す。
【図１０】空燃比センサの特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１  内燃機関
６  排気管
１１  触媒
１２  インジェクタ
１７  触媒前センサ
１８  触媒後センサ
２０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
Ｑ  燃料噴射量
Ｎｅ  機関回転数
Ａ／Ｆｆｒ  触媒前空燃比
Ｌ  補正係数
Ｍ  補正加算値
【図１】
2009041515.tif 000007
【図２】
2009041515.tif 000008
【図３】
2009041515.tif 000009
【図４】
2009041515.tif 000010
【図５】
2009041515.tif 000011
【図６】
2009041515.tif 000012
【図７】
2009041515.tif 000013
【図８】
2009041515.tif 000014
【図９】
2009041515.tif 000015
【図１０】
2009041515.tif 000016