JP2010065631A - 車両用内燃機関の触媒被毒解除制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バイパス触媒コンバータ８の被毒量を正確に把握して、被毒解除制御が必要以上に行われることを防止し、これによるバイパス触媒コンバータ８の熱劣化や運転性能の低下を防止する。
【解決手段】 バイパスバルブ５によりメイン触媒コンバータ４が介装されたメイン通路３の上流側を閉じることで、バイパス触媒コンバータ８が介装されたバイパス通路７に排気ガスが流れる。バイパスバルブ５によりメイン通路３が閉じられているときに、触媒温度に基づいてバイパス触媒コンバータ８の被毒量の加減算を行い、この被毒量が所定の被毒解除判定量に達し、かつ、所定の運転条件を満たした場合に、被毒解除制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用内燃機関に関し、特に、バイパス通路に設けられたバイパス触媒コンバータの被毒解除制御に関する。

従来から知られているように、車両の床下などの排気系の比較的下流側にメイン触媒コンバータを配置した構成では、内燃機関の冷間始動後、触媒コンバータの温度が上昇して活性化するまでの間、十分な排気浄化作用を期待することができない。また一方、触媒コンバータを排気系の上流側つまり内燃機関側に近付けるほど、触媒の熱劣化による耐久性低下が問題となる。

そのため、特許文献１に記載されているように、メイン触媒コンバータを備えたメイン流路の上流側部分と並列にバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路に、別のバイパス触媒コンバータを介装し、両者を切り換える切換弁であるバイパスバルブによって、冷間始動直後は、バイパス流路側に排気を案内するようにした排気装置が、従来から提案されている。この構成では、バイパス触媒コンバータは排気系の中でメイン触媒コンバータよりも相対的に上流側に位置しており、相対的に早期に活性化するので、より早い段階から排気浄化を開始することができる。

一方、触媒コンバータは、その使用中に被毒する可能性があり、適宜再生することで本来の触媒反応の維持する必要がある。上記の特許文献１では、バイパスバルブの開時にバイパス触媒コンバータ側に流れる微量な排気ガスによるバイパス触媒コンバータの触媒被毒を、機関運転条件や吸入空気量やバイパスバルブ開状態での運転時間等に基づいて判定し、バイパス触媒コンバータが被毒していると判定すると、バイパスバルブを閉としてバイパス触媒コンバータ側に排気ガスを流して被毒解除制御を行い、触媒の再生を行っている。
特開２００８−０３８７８８号公報

上記の特許文献１においては、バイパスバルブの開時におけるバイパス触媒コンバータの被毒を積算・判定しているが、排気系流路の構造上バイパスバルブの漏洩等がなければバイパスバルブの開時にはバイパス通路側には排気ガスはほとんど流れることがないので、バイパス触媒コンバータの被毒の影響は小さく、実際にはバイパスバルブの閉時における被毒の影響がはるかに大きい。また、上記の特許文献１ではバイパスバルブ閉時は被毒しない前提の内容となっているが、実際はバイパス触媒コンバータが被毒解除可能温度以下で運転されている場面が多く、更にバイパス触媒コンバータ上流側の排気系のヒートマス増により、バイパス触媒コンバータに達した時点での温度低下が起こることが考慮されておらず、それに対する触媒被毒量が考慮されていない。上記の特許文献１では被毒解除制御中のバイパス触媒コンバータの触媒被毒量の加減算がされていないので、必要以上に被毒解除制御が行われて、バイパス触媒コンバータの熱劣化等を招くおそれがある。また、被毒解除のためにバイパスバルブを閉じることによって、バイパス触媒コンバータ側の過度な昇温が懸念されるとともに、排気流量の制限や通気抵抗の増加等による機関運転性能や燃費性能への悪影響も懸念されるため、被毒解除制御は必要最低限としなければならない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、バイパス触媒コンバータの被毒解除制御を良好に行いつつ、この被毒解除制御に伴うバイパス触媒コンバータの過度な昇温や機関運転性の低下を解消し得る新規な車両用内燃機関の触媒被毒解除制御装置を提供するものである。

気筒から排出された排気が流れるメイン通路と、上記メイン通路に介装されたメイン触媒コンバータと、上記メイン触媒コンバータの上流側で上記メイン通路から分岐すると共に、上記メイン通路よりも通路断面積の小さなバイパス通路と、上記バイパス通路に介装されたバイパス触媒コンバータと、気筒から排出された排気が上記バイパス通路へ流れるように上記メイン通路を閉じるメイン通路閉塞手段と、を備えた車両用内燃機関の触媒被毒解除制御装置において、上記メイン通路閉塞手段により上記メイン通路が閉じられているかを判定する開閉判定手段と、上記開閉判定手段によりメイン通路が閉じられていると判定された場合に、上記バイパス触媒コンバータの被毒量の加減算を行う被毒量加減算手段と、上記被毒量が所定の被毒解除判定量に達し、かつ、所定の運転条件を満たした場合に、被毒解除制御を行う被毒解除制御手段と、を有することを特徴としている。

上記開閉判定手段によるメイン通路の開閉の判定は、上記の被毒解除制御処理とは別に、メイン触媒コンバータの触媒活性状態等に基づいて行われれ、一般的には、メイン触媒コンバータが非活性状態のときに閉とされ、メイン触媒コンバータが活性すると開とされる。つまり、被毒解除制御のためにメイン通路が閉じられるようなことはない。そして、この開閉判定手段によりメイン通路が閉じている場合に、バイパス触媒コンバータの被毒量の加減算を行い、この被毒量に基づいて被毒解除制御を行う。

本発明によれば、メイン通路が閉じられている場合にバイパス触媒コンバータの被毒量の加減算を行い、この被毒量に基づいて被毒解除制御を行うことで、制御の簡素化を図りつつ、バイパス触媒コンバータの被毒量を正確に把握することができ、かつ、被毒解除のためにメイン通路が閉じられることもない。従って、被毒解除制御による触媒再生を良好に行いつつ、被毒解除制御が必要以上に行われることを防止し、これに起因するバイパス触媒コンバータの熱劣化や機関運転性への悪影響を抑制・回避することができる。

以下、この発明を直列４気筒型の車両用内燃機関に適用した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この内燃機関の排気装置の配管レイアウトならびに制御システムを模式的に示した説明図であり、始めに、この図１に基づいて、排気装置の構成を説明する。

内燃機関１のシリンダヘッド１ａには、直列に配置された♯１気筒〜♯４気筒の各気筒の排気ポート２がそれぞれ側面に向かって開口するように形成されており、この排気ポート２のそれぞれに、メイン通路３が接続されている。♯１気筒〜♯４気筒の４本のメイン通路３は、１本の流路に合流しており、その下流側に、メイン触媒コンバータ４が配置されている。このメイン触媒コンバータ４は、車両の床下に配置される容量の大きなものであって、触媒としては、例えば、三元触媒とＨＣトラップ触媒とを含んでいる。上記のメイン通路３およびメイン触媒コンバータ４によって、通常の運転時に排気が通流するメイン流路が構成される。また、各気筒からの４本のメイン通路３の合流点には、各メイン通路３を一斉に開閉するメイン通路閉塞手段としてのバイパスバルブ５が設けられている。このバイパスバルブ５は、適宜なアクチュエータ５ａによって開閉駆動される。

一方、バイパス流路として、各気筒のメイン通路３の各々から、該メイン通路３よりも通路断面積の小さなバイパス通路７がそれぞれ分岐している。各バイパス通路７の上流端となる分岐点６は、メイン通路３のできるだけ上流側の位置に設定されている。４本のバイパス通路７は、下流側で１本の流路に合流しており、その合流点の直後に、三元触媒を用いたバイパス触媒コンバータ８が介装されている。このバイパス触媒コンバータ８は、メイン触媒コンバータ４に比べて容量が小さな小型のものであり、望ましくは、低温活性に優れた触媒が用いられる。バイパス触媒コンバータ８の出口側から延びるバイパス通路７の下流端は、メイン通路３におけるメイン触媒コンバータ４上流側でかつバイパスバルブ５よりも下流側の合流点１２において該メイン通路３に接続されている。なお、メイン触媒コンバータ４の入口部ならびに出口部、およびバイパス触媒コンバータ８の入口部には、それぞれ空燃比センサ１０，１１，１３が配置されている。

内燃機関１は、点火プラグ２１を備え、その吸気通路２２には、燃料噴射弁２３が配置されている。さらに、吸気通路２２の上流側に、モータ等のアクチュエータによって開閉駆動される所謂電子制御型スロットル弁２４が配置されているとともに、吸入空気量を検出するエアフロメータ２５がエアクリーナ２６下流に設けられている。

内燃機関１の種々の制御パラメータ、例えば、燃料噴射弁２３による燃料噴射量、点火プラグ２１による点火時期、スロットル弁２４の開度、バイパスバルブ５の開閉状態、などは、エンジンコントロールユニット２７によって制御される。このエンジンコントロールユニット２７には、上述したセンサ類のほか、冷却水温センサ２８、運転者により操作されるアクセルペダルの開度（踏込量）を検出するアクセル開度センサ２９、などの種々のセンサ類の検出信号が入力されている。更に、バイパス触媒コンバータ８の触媒温度を検出するものとして、バイパス触媒コンバータ８の前後には、バイパス触媒コンバータ８の触媒入口ガス温度ＦＧＡＳＴＥＭＰを検出するバイパス触媒入口排温センサ３０と、バイパス触媒コンバータ８の触媒出口ガス温度ＲＧＡＳＴＥＭＰを検出するバイパス触媒出口排温センサ３１と、が設けられている。

このような構成においては、冷間始動後の機関温度ないしは排気温度が低い段階では、アクチュエータ５ａを介してバイパスバルブ５が閉じられ、メイン通路３が遮断される。そのため、各気筒から吐出された排気は、その全量が分岐点６からバイパス通路７を通してバイパス触媒コンバータ８へと流れる。バイパス触媒コンバータ８は、排気系の上流側つまり排気ポート２に近い位置にあり、かつ小型のものであるので、速やかに活性化し、早期に排気浄化が開始される。

一方、機関の暖機が進行して、機関温度ないしは排気温度が十分に高くなったら、トリガー条件の一つとして、メイン触媒コンバータ４の触媒が活性したとみなし、バイパスバルブ５が開放される。これにより、各気筒から吐出された排気は、主に、メイン通路３からメイン触媒コンバータ４を通過する。このときバイパス通路７側は特に遮断されていないが、バイパス通路７側の方がメイン通路３側よりも通路断面積が小さく、かつバイパス触媒コンバータ８が介在しているので、両者の通路抵抗の差により、排気流の大部分はメイン通路３側を通り、バイパス通路７側には殆ど流れない。

これによって、排気の流れを切り換えるメイン通路閉塞手段は、複雑な切換バルブを必要とせず、メイン通路３を閉じたり開いたりするだけのバイパスバルブ５で構成することができる。また、バイパス触媒コンバータ８の熱劣化は十分に抑制することができる。

尚、バイパスバルブ５が閉じていて排気流がバイパス通路７側を流れる状態では、排気流量が大となる高速域ないしは高負荷域に対応できないため、バイパスバルブ５が閉状態に制御されるのは、基本的には、機関運転条件（負荷および機関回転数）が低速低負荷側の所定の領域内にある場合に限定され、これ以外の領域では、原則として、メイン触媒コンバータ４が未活性であっても、バイパスバルブ５は開状態となる。

バイパスバルブ５を開いた状態では、バイパス通路７側には殆ど排気は流れないものの、常に通過する一部の排気によってバイパス触媒コンバータ８の温度はある程度の高温（例えば５００℃程度）に維持することができる。触媒コンバータはその温度が低いほど被毒し易くなるが、上記のようにバイパス触媒コンバータ８はある程度の高温に保たれるため被毒が抑制されるている。また、一旦開いたバイパスバルブ５を再び閉じた場合に、その直後からバイパス触媒コンバータ８の排気浄化作用を期待することができる。

尚、本実施形態における被毒としては、バイパス触媒コンバータ８に硫黄酸化物（ＳＯｘ）が蓄積されることで触媒本来の触媒反応が阻害されるいわゆる硫黄被毒を想定している。燃料が燃焼すると、燃料中の硫黄分が酸化して、ＳＯ2やＳＯ3といった硫黄酸化物（ＳＯｘ）が発生する。この硫黄酸化物（ＳＯｘ）は触媒に吸収されて時間が経過すると安定な硫酸塩を形成し、触媒内に蓄積され易い傾向がある。そして、触媒内に蓄積される硫黄酸化物（ＳＯｘ）の蓄積量の増大に伴って、触媒本来の触媒反応が阻害される硫黄被毒が進行する。

図２は、バイパス触媒コンバータ８の被毒解除制御の基本的な制御の流れを示すフローチャートであり、図３〜図１８は、そのサブルーチンである。

ステップＳ１では、メイン通路閉塞手段としてのバイパスバルブ５の開閉を判定する（開閉判定手段）。ステップＳ２では、バイパス触媒コンバータ８の触媒温度を判定する（触媒温度判定手段）。ステップＳ３では、バイパス触媒コンバータ８の被毒量の加減算を行う（被毒量加減算手段）。ステップＳ４では、ステップ３で算出した被毒量が所定の被毒解除判定量に達したかの判定を行う。ステップＳ５では、触媒被毒解除制御を実行可能な所定の機関運転条件を満たしているかを判定する。そしてステップＳ６では、被毒解除制御を実行する（被毒解除制御手段）。

図３は、上記ステップＳ１のバイパスバルブの開閉判定処理の一例を示しており、ステップＳ１１では、バイパスバルブ５が閉じているかを判定する。バイパスバルブ５が閉じていると判定された場合に限り、ステップＳ２の触媒温度判定処理へと進み、バイパスバルブ５が開いている場合には、本ルーチンを終了してスタートへ戻り、所定の演算間隔（例えば１０ｍｓ）後に再び次回のルーチンが行われる。なお、バイパスバルブ５の開閉判定処理は、本ルーチンとは別のルーチンにより行われ、基本的にはバイパス触媒コンバータ８の触媒温度等に基づいてバイパス触媒コンバータ８が非活性と判断されたときに閉とされ、活性と判断されたときに開とされる。

図４は、ステップＳ２の触媒温度判定処理の第１の例を示している。ステップＳ２１では、バイパス触媒出口温度ＲＧＡＳＴＥＭＰが所定の被毒解除可能触媒出口温度ＳＯＸＲＴＥＭＰ未満であるかを判定する。このように触媒の反応熱を拾うことで触媒ＢＥＤ温度との相関性の高いバイパス触媒出口温度ＲＧＡＳＴＥＭＰによる判定を基本とする。但し、触媒長が長く触媒ＢＥＤ入口部表面温度とバイパス触媒出口温度ＲＧＡＳＴＥＭＰとの相関が良好にとれないような場合には、図５に示す第２の例のように、ステップＳ２１の判定処理に加えて、ステップＳ２２において、バイパス触媒入口温度ＦＧＡＳＴＥＭＰが所定の被毒解除可能触媒入口温度ＳＯＸＦＴＥＭＰ未満であるかを判定する。このように触媒温度として、バイパス触媒出口温度ＲＧＡＳＴＥＭＰに加えてバイパス触媒入口温度ＦＧＡＳＴＥＭＰの判定処理も併用することで、その判定精度をより向上することができる。

図６は、ステップＳ３の被毒量加減算の第１の例である距離加減算方式を示している。上記のステップＳ２において触媒温度ＲＧＡＳＴＥＭＰ（及びＦＧＡＳＴＥＭＰ）が被毒解除可能触媒温度ＳＯＸＲＴＥＭＰ（及びＳＯＸＦＴＥＭＰ）未満であると判定された場合（２Ａ）、ステップＳ３１において、一演算前の触媒被毒時積算距離ＳＯＸＭＩＬＥ（ｏｌｄ）に車速ＶＳＰを加算する。一方、上記触媒温度が被毒解除可能触媒温度に達していると判定された場合（２Ｂ）、ステップＳ３２において車速ＶＳＰに所定の被毒解除時等価車速ＲＳＭＩＬＥを乗じた値を一演算前の触媒被毒時積算距離から減算する。

図７は、ステップＳ３の被毒量加減算の第２の例である触媒被毒時の硫黄通過量を加減算する方式を示している。上記のステップＳ２において触媒温度が被毒解除可能触媒温度未満であると判定された場合（２Ａ）、ステップＳ３３において、単位時間当たりの燃料噴射量ＱＩＮＪ及び回転数ＮＭＲＰＭ等に基づいて、単位時間当たりの触媒通過硫黄量ＳＯＸＩＮを算出し、ステップＳ３４において、このＳＯＸＩＮを、一演算前の積算値である総触媒通過硫黄量ＳＯＸＣＡＬ（ｏｌｄ）に加算して、総触媒通過硫黄量ＳＯＸＣＡＬを演算・更新する。一方、触媒温度が被毒解除可能触媒温度に達していると判定された場合（２Ｂ）、ステップＳ３５において車速ＶＳＰに被毒解除時等価車速ＲＳＭＩＬＥを乗じた値を一演算前の総触媒通過硫黄量ＳＯＸＣＡＬから減算して、総触媒通過硫黄量ＳＯＸＣＡＬを演算・更新する。

このように、いずれの方式においても、被毒可能温度未満の場合には加算を行い、触媒温度が被毒可能温度を超えている場合には減算を実施することで、総触媒通過硫黄量ＳＯＸＣＡＬを精度良く求めることができる。

図８はステップＳ４の被毒解除判定量に達したかの判定処理の例を示している。図６に示す距離加減算方式の場合、ステップＳ４１において、触媒被毒時の積算距離ＳＯＸＭＩＬＥが上記被毒解除判定量としての被毒解除判断積算距離ＳＯＸＭＡＸを超えているかを判定し、超えていればステップＳ５の運転条件判定処理へ進み、超えていなければ本ルーチンを終了して最初のバイパスバルブ開閉判定処理（Ｓ１）へ戻る。図７に示す触媒被毒時の硫黄通過量を加減算する方式の場合、ステップＳ４２において、総触媒通過硫黄量ＳＯＸＣＡＬが上記被毒解除判定量としての被毒解除判断積算値ＳＯＸＦＵＬを超えているかを判定し、超えていればステップＳ５の運転条件判定処理へ進み、超えていなければ本ルーチンを終了して最初のバイパスバルブ開閉判定処理（Ｓ１）へ戻る。

図９及び図１０は、それぞれ上記ステップＳ５の被毒解除制御を実行可能な所定の運転条件の判定処理の例を示している。いずれの例も、被毒解除制御による機関運転性への悪影響の低減・回避と、被毒解除制御を行うことによる過度な排温上昇の抑制・回避等を目的としている。

図９の第１の例では、車速ＶＳＰ，負荷ＴＰ及び回転数ＭＮＲＰＭがそれぞれ所定の範囲内にあるかを判定している。具体的には、ステップＳ５１で車速ＶＳＰが所定の下限車速ＲＳＶＳＰ１以上かつ所定の上限車速ＲＳＶＳＰ２以下であるかを判定し、ステップＳ５２で負荷ＴＰが所定の下限負荷ＲＳＴＰ１以上かつ所定の上限負荷ＲＳＴＰ２以下であるかを判定し、ステップＳ５３で回転数ＭＮＲＰＭが所定の下限回転数ＲＳＲＰＭ１以上かつ所定の上限回転数ＲＳＲＰＭ２以下であるかを判定する。ステップＳ５１〜Ｓ５３の条件を全て満たす場合にのみ、ステップＳ６の被毒解除制御へ進み、それ以外の場合には本ルーチンを終了して最初のバイパスバルブ開閉判定処理（Ｓ１）へ戻る。

図１０の第２の例では、一定時間減速中で、かつ燃料噴射の停止すなわちフュエールカット中であるかを判定している。具体的には、ステップＳ５４において、車速変化量ΔＶＳＰが０未満つまり減速中であるかを判定する。減速中でなければ、ステップＳ５８において減速時間積算タイマＶＳＰＴＩＭＥＲの値を『０』に初期化して本ルーチンを終了し、最初のバイパスバルブ開閉判定処理（Ｓ１）へ戻る。減速中であれば、ステップＳ５５において、減速時間積算タイマＶＳＰＴＩＭＥＲに『１』を加算し、ステップＳ５６において、減速時間積算タイマＶＳＰＴＩＭＥＲの値が所定の被毒解除判定減速時間ＲＳＴＩＭＥＲ以上となったかを判定する。ステップＳ５７ではフューエルカット中であるかを判定する。減速時間積算値ＶＳＰＴＩＭＥＲが所定の被毒解除判定減速時間ＲＳＴＩＭＥＲ以上で、かつ、フューエルカット中の場合には、ステップＳ６の被毒解除制御へ進み、それ以外の場合にはステップＳ５４へ戻る。

図１１〜図１８はステップＳ６の被毒解除制御の例を示し、図１１〜図１４はアンバランスλコントロール方式、図１５〜図１８は点火時期リタードと空燃比リッチ化方式を示している。いずれの方式でも、被毒解除制御後に、触媒温度ＲＧＡＳＴＥＭＰ（及びＦＧＡＳＴＥＭＰ）をモニタし、触媒温度が被毒解除可能触媒温度ＳＯＸＲＴＥＭＰ（及びＳＯＸＦＴＥＭＰ）を超えていれば（ステップＳ６２，Ｓ６３）、被毒量の減算を行い（ステップＳ６４，Ｓ６４Ａ）、被毒量に相当する触媒被毒時の積算距離ＳＯＸＭＩＬＥや触媒被毒時の積算硫黄通過量ＳＯＸＣＡＬが、被毒解除判定量に相当するＲＳＥＮＤ，ＲＳＦＩＮ，ＳＯＸＦＵＬ，やＳＯＸＭＡＸ未満であるかを判定する（ステップＳ６５，Ｓ６５Ａ，６５Ｂ，Ｓ６５Ｃ）。被毒量が被毒解除判定量未満であれば被毒解除制御終了し、そうでなければ本ルーチンを終了して最初のバイパスバルブ開閉判定処理（ステップＳ１）へ戻る。なお、ステップＳ６４，Ｓ６４Ａにおける被毒量の減算では、その時の車速ＶＳＰに対し、被毒解除量に相当する等価車速ＲＳＭＩＬＥ，ＲＳＳＯＸを乗じた値を減算している。一方、被毒量が被毒解除判定量未満であれば、被毒量の積算を行い（ステップＳ６７，Ｓ６８）、本ルーチンを終了して最初のバイパスバルブ開閉判定処理（ステップＳ１）へ戻る。

なお、被毒解除制御中は常に所定の運転条件（図９及び図１０参照）を満たしているかを判定し、運転条件を満たしていなければ、被毒解除制御を終了するようにしても良い。

具体的な被毒解除制御については、特開２０００−３３７１３７号公報等にも記載のように公知であり、簡単に説明すると、図１１〜図１４におけるステップＳ６１では、各気筒の空燃比を意図的にリーンとリッチに繰り返し変動させており、図１５〜図１８におけるステップＳ６１では、点火時期を遅角（リタード）側に補正しつつ空燃比（Ａ／Ｆ）を理論空燃比よりもリッチ側へシフトさせている。

このような実施形態から把握し得る本発明の特徴的な技術的思想について、その効果とともに列記する。

［１］気筒から排出された排気が流れるメイン通路３と、上記メイン通路３に介装されたメイン触媒コンバータ４と、上記メイン触媒コンバータ４の上流側で上記メイン通路３から分岐すると共に、上記メイン通路３よりも通路断面積の小さなバイパス通路７と、上記バイパス通路７に介装されたバイパス触媒コンバータ８と、気筒から排出された排気が上記バイパス通路７へ流れるように上記メイン通路３を閉じるバイパスバルブ５等のメイン通路閉塞手段と、を備える。

そして、上記メイン通路閉塞手段により上記メイン通路３が閉じられているかを判定する開閉判定手段（ステップＳ１）と、上記開閉判定手段によりメイン通路３が閉じられていると判定された場合に、上記バイパス触媒コンバータ８の被毒量の加減算を行う被毒量加減算手段（ステップＳ３）と、上記被毒量が所定の被毒解除判定量に達し、かつ、所定の運転条件を満たした場合に、被毒解除制御を行う被毒解除制御手段（ステップＳ６）と、を有することを特徴としている。

このように、メイン通路３が閉じられ、バイパス触媒コンバータ８が配設されたバイパス通路７側に排気ガスが流れるときにのみ被毒量を加減算することで、制御ロジックを簡素化・簡略化しつつ、被毒量を正確に精度良く把握することができ、この被毒量が所定の被毒解除判定量に達し、かつ、所定の運転条件を満たした場合に、被毒解除制御を行うことで、被毒解除つまりバイパス触媒コンバータ８の再生を良好に行うことができる。また、被毒解除制御のためにメイン通路３を閉塞するのではなく、メイン通路３が閉塞されているときに限って被毒解除制御を行うようにしたために、被毒解除制御が行われる機会を最小限に抑制することができる。

［２］好ましくは、図６及び図７に示すように、上記バイパス触媒コンバータ８の触媒温度に基づいて、上記被毒量の加減算を行う。これによって、触媒の被毒量をより正確に把握することができ、被毒解除制御が行われる頻度を最小限とし、触媒を高温にさらす機会を低減・抑制することができる。

［３］具体的には、上記バイパス触媒コンバータ８の触媒温度（ＲＧＡＳＴＥＭＰ，ＦＧＡＳＴＥＭＰ）が所定の被毒解除可能温度（ＳＯＸＲＴＥＭＰ，ＳＯＸＦＴＥＭＰ）未満であるかを判定する触媒温度判定手段（ステップＳ２１，Ｓ２２）を有し、上記被毒量加減算手段は、上記触媒温度が上記被毒解除可能温度未満であれば上記被毒量の加算を行い（ステップＳ３１，Ｓ３４）、上記触媒温度が上記被毒解除可能温度を超えていれば、上記被毒量の減算を行う（ステップＳ３２，Ｓ３５）。このように、触媒温度と被毒解除可能温度との比較という簡素な制御ロジックにより、触媒の被毒量を正確に把握することができる。

［４］図１１〜図１８に示すように、上記被毒解除制御中に上記被毒量（ＳＯＸＭＩＬＥ，ＳＯＸＣＡＬ）が上記被毒解除判定量（ＲＳＥＮＤ，ＲＳＦＩＮ，ＳＯＸＦＵＬ，ＳＯＸＭＡＸ）未満になると、上記被毒解除制御を終了する（ステップＳ６５，Ｓ６５Ａ，Ｓ６５Ｂ，Ｓ６５Ｃ）。これによって、被毒解除制御が過度に行われることを防止することができる。

［５］また、上記被毒解除制御中に所定の運転条件から外れると、上記被毒解除制御を終了するようにしても良い。これによって、過度な被毒解除制御の実行を低減・回避できるとともに、被毒解除制御による運転性能への悪影響を低減できる。

内燃機関の排気装置の配管レイアウトならびに制御システムを模式的に示した説明図。 本発明の一実施形態に係るバイパス触媒コンバータの被毒解除制御の基本的な流れを示すフローチャート。 図２のバイパスバルブ開閉判定処理の一例を示すサブルーチン。 図２の触媒温度判定処理の第１の例を示すサブルーチン。 図２の触媒温度判定処理の第２の例を示すサブルーチン。 図２の被毒加減算処理の第１の例を示すサブルーチン。 図２の被毒加減算処理の第２の例を示すサブルーチン。 図２の被毒解除判定量に達したかの判断処理の例を示すサブルーチン。 図２の運転条件の判定処理の第１の例を示すサブルーチン。 図２の運転条件の判定処理の第２の例を示すサブルーチン。 図２の被毒解除制御の第１の例を示すサブルーチン。 同じく図２の被毒解除制御の第１の例を示すサブルーチン。 同じく図２の被毒解除制御の第１の例を示すサブルーチン。 同じく図２の被毒解除制御の第１の例を示すサブルーチン。 図２の被毒解除制御の第２の例を示すサブルーチン。 同じく図２の被毒解除制御の第２の例を示すサブルーチン。 同じく図２の被毒解除制御の第２の例を示すサブルーチン。 同じく図２の被毒解除制御の第２の例を示すサブルーチン。

符号の説明

３…メイン通路
４…メイン触媒コンバータ
５…バイパスバルブ
７…バイパス通路
８…バイパス触媒コンバータ
２７…エンジンコントロールユニット

Claims (5)

1. 気筒から排出された排気が流れるメイン通路と、
   上記メイン通路に介装されたメイン触媒コンバータと、
   上記メイン触媒コンバータの上流側で上記メイン通路から分岐すると共に、上記メイン通路よりも通路断面積の小さなバイパス通路と、
   上記バイパス通路に介装されたバイパス触媒コンバータと、
   気筒から排出された排気が上記バイパス通路へ流れるように上記メイン通路を閉じるメイン通路閉塞手段と、を備えた車両用内燃機関の触媒被毒解除制御装置において、
   上記メイン通路閉塞手段により上記メイン通路が閉じられているかを判定する開閉判定手段と、
   上記開閉判定手段によりメイン通路が閉じられていると判定された場合に、上記バイパス触媒コンバータの被毒量の加減算を行う被毒量加減算手段と、
   上記被毒量が所定の被毒解除判定量に達し、かつ、所定の運転条件を満たした場合に、被毒解除制御を行う被毒解除制御手段と、
   を有することを特徴とする車両用内燃機関の触媒被毒解除制御装置。
2. 上記被毒量加減算手段は、上記バイパス触媒コンバータの触媒温度に基づいて、上記被毒量の加減算を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の触媒被毒解除制御装置。
3. 上記バイパス触媒コンバータの触媒温度が所定の被毒解除可能温度未満であるかを判定する触媒温度判定手段を有し、
   上記被毒量加減算手段は、上記触媒温度が上記被毒解除可能温度未満であれば上記被毒量の加算を行い、上記触媒温度が上記被毒解除可能温度を超えていれば、上記被毒量の減算を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両用内燃機関の触媒被毒解除制御装置。
4. 上記被毒解除制御中に上記被毒量が上記被毒解除判定量未満になると、上記触媒被毒解除制御を終了することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の触媒被毒解除制御装置。
5. 上記被毒解除制御中に上記所定の運転条件から外れると、上記被毒解除制御を終了することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の触媒被毒解除制御装置。

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