特開 2022-125478 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022125478

(43)【公開日】2022-08-29

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/06 20060101AFI20220822BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20220822BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20220822BHJP

【ＦＩ】

F02D41/06

F02D45/00 368F

F01N3/20 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021023075

(22)【出願日】2021-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大鹿 耕太郎

【テーマコード（参考）】

3G091

3G301

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G091AA02

3G091AA17

3G091AB01

3G091BA07

3G091CB01

3G091DC02

3G091DC03

3G091EA34

3G091FC04

3G301HA01

3G301KA01

3G301KA05

3G301LB02

3G301MA01

3G301ND21

3G301PD02

3G301PD12

3G384AA01

3G384BA09

3G384BA31

3G384CA01

3G384CA03

3G384EA07

3G384FA37

3G384FA45

(57)【要約】

【課題】空燃比センサが正常に作動していない場合であっても、触媒が限界温度に到達することを防止できる内燃機関の制御装置を提供すること。
【解決手段】制御装置１００は、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出可能か否かを判定する空燃比検出可否判定部１００Ｃを備えている。触媒温度推定部１００Ａは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できると空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定した場合、正常な検出状態に応じた通常推定温度を推定触媒温度として推定する。一方、触媒温度推定部１００Ａは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できないと空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定した場合、通常推定温度よりも高くなるように補正された補正推定温度を推定触媒温度として推定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気ポートを介して燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記燃焼室から排出された排気ガスを浄化する触媒と、
前記燃焼室から前記触媒に排気ガスを導く排気通路に設けられ、空燃比を測定する空燃比センサと、を備える内燃機関を制御し、
前記触媒の温度を推定触媒温度として推定する触媒温度推定部と、
前記空燃比センサが測定した空燃比に基づいて適切な燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定部と、を備え、
前記燃料噴射量決定部は、前記推定触媒温度が所定の温度閾値以上の場合、前記燃料噴射量を増量する内燃機関の制御装置であって、
前記空燃比センサが空燃比を正常に検出可能か否かを判定する空燃比検出可否判定部を備え、
前記触媒温度推定部は、
前記空燃比センサが空燃比を正常に検出できると前記空燃比検出可否判定部が判定した場合、正常な検出状態に応じた通常推定温度を前記推定触媒温度として推定し、
前記空燃比センサが空燃比を正常に検出できないと前記空燃比検出可否判定部が判定した場合、前記通常推定温度よりも高くなるように補正された補正推定温度を前記推定触媒温度として推定することを特徴とする内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記燃料噴射量決定部が決定した前記燃料噴射量と前記燃料噴射装置が実際に噴射する前記燃料噴射量との差を学習値として記憶する学習処理を実施する学習部を有し、
前記燃料噴射量決定部は、
前記空燃比センサが空燃比を正常に検出できないと前記空燃比検出可否判定部が判定し、かつ、前記学習部による前記学習処理が完了している場合、前記学習値に基づく補正値により前記通常推定温度を補正して得た前記補正推定温度を前記推定触媒温度として推定することを特徴とする請求項１に記載の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、内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両に搭載される内燃機関には、排気ガスを浄化する排気浄化装置としての触媒が設けられている。触媒を備えた内燃機関においては、排気ガスの温度が上昇して触媒が過昇温状態となるおそれのある場合に、触媒の浄化能力の低下等を回避するため、燃料噴射量を増量して燃料の気化潜熱により排気ガスの温度を低下させている。

【0003】

従来の内燃機関の制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載の内燃機関の制御装置は、点火時期の遅角要求が発生したとき、推定触媒温度が所定の閾値温度以上であるか否かを直ちに判定し、所定の閾値温度以上であると判定した場合、所定の燃料増量値によって基本燃料噴射量を増大させる燃料噴射量補正処理を行うようになっている。これにより、特許文献１に記載のものは、点火遅角後の排気ガス温度の上昇による急激な触媒の過昇温を抑制し、触媒の浄化能力の低下等を回避することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１９４００６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、内燃機関が始動直後等の冷機状態である場合、空燃比センサの素子温度が低い状態等のために空燃比を正確に検出して制御できないため、空燃比がリーン状態となって排気ガスの温度が過度に上昇するおそれがある。

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置にあっては、空燃比センサが正常に作動していない場合について考慮されておらず、空燃比センサが正常に作動していない場合は、触媒の温度が限界温度を超えてしまうおそれがあった。

【0007】

本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、空燃比センサが正常に作動していない場合であっても、触媒が限界温度に到達することを防止できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、吸気ポートを介して燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記燃焼室から排出された排気ガスを浄化する触媒と、前記燃焼室から前記触媒に排気ガスを導く排気通路に設けられ、空燃比を測定する空燃比センサと、を備える内燃機関を制御し、前記触媒の温度を推定触媒温度として推定する触媒温度推定部と、前記空燃比センサが測定した空燃比に基づいて適切な燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定部と、を備え、前記燃料噴射量決定部は、前記推定触媒温度が所定の温度閾値以上の場合、前記燃料噴射量を増量する内燃機関の制御装置であって、前記空燃比センサが空燃比を正常に検出可能か否かを判定する空燃比検出可否判定部を備え、前記触媒温度推定部は、前記空燃比センサが空燃比を正常に検出できると前記空燃比検出可否判定部が判定した場合、正常な検出状態に応じた通常推定温度を前記推定触媒温度として推定し、前記空燃比センサが空燃比を正常に検出できないと前記空燃比検出可否判定部が判定した場合、前記通常推定温度よりも高くなるように補正された補正推定温度を前記推定触媒温度として推定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

このように上記の本発明によれば、空燃比センサが正常に作動していない場合であっても、触媒が限界温度に到達することを防止できる内燃機関の制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を有する内燃機関の構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置の触媒過昇温防止動作を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置の触媒過昇温防止動作に係るタイミングチャートである。

【図4】図４は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置における補正値と学習値との相間を定めるマップである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、吸気ポートを介して燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置と、燃焼室から排出された排気ガスを浄化する触媒と、燃焼室から触媒に排気ガスを導く排気通路に設けられ、空燃比を測定する空燃比センサと、を備える内燃機関を制御し、触媒の温度を推定触媒温度として推定する触媒温度推定部と、空燃比センサが測定した空燃比に基づいて適切な燃料噴射量を決定する燃料噴射量決定部と、を備え、燃料噴射量決定部は、推定触媒温度が所定の温度閾値以上の場合、燃料噴射量を増量する内燃機関の制御装置であって、空燃比センサが空燃比を正常に検出可能か否かを判定する空燃比検出可否判定部を備え、触媒温度推定部は、空燃比センサが空燃比を正常に検出できると空燃比検出可否判定部が判定した場合、正常な検出状態に応じた通常推定温度を推定触媒温度として推定し、空燃比センサが空燃比を正常に検出できないと空燃比検出可否判定部が判定した場合、通常推定温度よりも高くなるように補正された補正推定温度を推定触媒温度として推定することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、空燃比センサが正常に作動していない場合であっても、触媒が限界温度に到達することを防止できる。

【実施例0012】

以下、図１から図４を参照して、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置について説明する。図１において、内燃機関１は、内燃機関本体１Ａと触媒２７とを備えている。内燃機関本体１Ａは、シリンダ５と、このシリンダ５内を上下に往復動可能なピストン６とを有している。また、内燃機関本体１Ａは、シリンダ５の上部に燃焼室７を有している。

【0013】

内燃機関１は、シリンダ５内でピストン６が往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルのガソリンエンジンである。ピストン６は、コネクティングロッド８を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。コネクティングロッド８は、ピストン６の往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換する。

【0014】

内燃機関本体１Ａには、点火プラグ１０と、吸気ポート１１と、排気ポート１２とが設けられている。点火プラグ１０は、燃焼室７内に電極を突出させた状態で内燃機関１に設けられており、図示しないイグナイタによってその点火時期が調整される。

【0015】

吸気ポート１１は、燃焼室７と後述する吸気通路１６Ａとを連通している。吸気ポート１１には、図示しない吸気バルブが設けられている。排気ポート１２は、燃焼室７と後述する排気通路２６Ａとを連通している。排気ポート１２には、図示しない排気バルブが設けられている。吸気バルブおよび排気バルブは、クランクシャフトとの間に巻き掛けられた図示しないタイミングチェーンまたはタイミングベルトによって、クランクシャフトの回転と同期して開閉される。

【0016】

また、内燃機関本体１Ａの吸気ポート１１側には、吸気管１６が接続されている。吸気管１６の内部には、吸気ポート１１と連通する吸気通路１６Ａが形成されている。吸気通路１６Ａには、電子制御式のスロットルバルブ１８が設けられている。

【0017】

スロットルバルブ１８は、後述する制御装置１００に電気的に接続されている。スロットルバルブ１８は、制御装置１００からの指令信号に応じてスロットル開度が制御されることで、内燃機関１の吸入空気量を調整する。

【0018】

また、内燃機関本体１Ａは、燃料噴射装置（インジェクタ）１３を備えている。燃料噴射装置１３は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって圧送された燃料を、吸気ポート１１を介して燃焼室７に噴射する。

【0019】

このように構成された内燃機関１において、吸気通路１６Ａを通過する空気は、スロットルバルブ１８により流量が調整された後、吸気ポート１１に導入される。そして、吸気ポート１１に導入された空気は燃焼室７に導入され、燃料噴射装置１３から噴射された燃料と混合される。

【0020】

一方、内燃機関１の排気ポート１２側には、排気管２６が接続されている。排気管２６の内部には、排気ポート１２と連通する排気通路２６Ａが形成されている。排気通路２６Ａには、触媒２７が設けられている。排気通路２６Ａは、燃焼室７から触媒２７に排気ガスを導いている。触媒２７は、燃焼室７から排出された排気ガスを浄化する。

【0021】

上述のように構成された内燃機関１は、制御装置１００によってその運転状態が制御されるようになっている。制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。

【0022】

制御装置１００の入力側には、ＣＡＮ等の規格の通信ラインを介して、吸気量センサ１５、空燃比センサ２９等の各種センサ類が接続されている。

【0023】

吸気量センサ１５は、吸気通路１６Ａに設けられており、吸気通路１６Ａを通過する空気（吸入空気）の量（吸気量）を測定する。

【0024】

空燃比センサ２９は、排気通路２６Ａにおける触媒２７よりも排気方向上流側の部位に設けられており、空気と燃料との比率である空燃比を排気ガスに基づいて測定する。空燃比センサ２９は、例えば、空燃比に対してリニアな出力特性を有するセンサからなる。なお、空燃比センサ２９としては、空燃比に対して理論空燃比を基準にしてリッチ側とリーン側とで出力が急変する出力特性を有する酸素センサを用いてもよい。

【0025】

一方、制御装置１００の出力側には、ＣＡＮ等の規格の通信ラインを介して、前述した点火プラグ１０、燃料噴射装置１３、スロットルバルブ１８等の各種装置が接続されている。

【0026】

制御装置１００は、ドライバによる操作や内燃機関１の運転状態等に基づいて、点火プラグ１０、燃料噴射装置１３およびスロットルバルブ１８を制御する。制御装置１００は、例えば、吸気量センサ１５が測定した吸気量に基づいて、空燃比が理論空燃比となるような燃料噴射量を決定する。

【0027】

本実施例では、制御装置１００は触媒温度推定部１００Ａを備えており、触媒温度推定部１００Ａは、触媒２７の温度（以下、触媒温度ともいう）を推定触媒温度として推定する。ここで、触媒温度は排気ガス温度と概ね等しくなる。そこで、触媒温度推定部１００Ａは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できる場合は、検出された空燃比に基づいて排気ガス温度を推定し、推定した排気ガス温度が触媒温度と等しいものと見なして、推定触媒温度を決定する。

【0028】

また、制御装置１００は燃料噴射量決定部１００Ｂを備えており、燃料噴射量決定部１００Ｂは、空燃比センサ２９が測定した空燃比に基づいて、吸気量センサ１５が測定した吸気量に応じた適切な燃料噴射量を決定する。

【0029】

燃料噴射量決定部１００Ｂは、推定触媒温度が所定の温度閾値以上の場合、燃料噴射量を増量する。所定の温度閾値は、触媒２７の限界温度（例えば、触媒２７の浄化能力が低下する温度）よりも低い温度に設定されている。燃料噴射量が増量されることにより、燃料の気化潜熱が増大し、排気ガスの温度が低下し、触媒温度が限界温度に到達することを防止できる。

【0030】

また、制御装置１００は空燃比検出可否判定部１００Ｃを備えており、空燃比検出可否判定部１００Ｃは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出可能か否かを判定する。ここで、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出するためには、空燃比センサ２９の素子温度が適温まで上昇している必要がある。内燃機関１が始動直後の暖気完了前の状態であって、空燃比センサ２９の素子温度が適温まで上昇していない場合、空燃比センサ２９は空燃比を正常に検出できない。そこで、空燃比検出可否判定部１００Ｃは、空燃比センサ２９の素子温度が所定の閾値以上であることが測定または推定されている場合、または、空燃比センサ２９の素子温度が所定の閾値以上に上昇していることが見込まれる程度に内燃機関１の始動から所定時間が経過している場合は、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出可能であると判定する。

【0031】

空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できると空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定した場合、触媒温度推定部１００Ａは、空燃比の正常な検出状態に応じた通常推定温度を推定触媒温度として推定する。通常推定温度とは、空燃比センサ２９が検出した空燃比と実際の空燃比とが一致していることを前提として推定される触媒温度である。

【0032】

一方、空燃比センサ２９の素子温度が適温まで上昇しておらず、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できない状況では、その状況で検出された空燃比は正確ではない。このため、正確ではない空燃比に基づいて燃料噴射量決定部１００Ｂが燃料噴射量を決定した結果、実際の空燃比が理論空燃比よりもリーン（希薄）となってしまい、排気温度および触媒温度が高くなり過ぎてしまうことがある。そこで、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できないと空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定した場合、触媒温度推定部１００Ａは、通常推定温度よりも高くなるように補正された補正推定温度を推定触媒温度として推定する。言い換えれば、触媒温度推定部１００Ａは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できない状況では、推定触媒温度を高めの温度に見積もっている。本実施例では、触媒温度推定部１００Ａは、後述する学習処理により取得した学習値に基づく補正値を、通常推定温度に加算することにより、補正推定温度を算出している。

【0033】

ここで、燃料噴射装置１３の個体差により、燃料噴射量決定部１００Ｂが決定した燃料噴射量と、燃料噴射装置１３が実際に噴射する燃料噴射量とに差（ズレ）が生じる。そのため、触媒温度推定部１００Ａが推定した推定触媒温度と実際の触媒温度との温度差の中には、空燃比の検出誤差に起因する温度差だけでなく、燃料噴射装置１３の個体差に起因する温度差も含まれている。したがって、触媒温度推定部１００Ａが補正推定温度の算出のために用いる補正値は、燃料噴射量の差による影響が除外された値であることが望ましい。

【0034】

そこで、制御装置１００は学習部１００Ｄを備えており、学習部１００Ｄは学習処理を実施する。学習処理とは、燃料噴射量決定部１００Ｂが決定した燃料噴射量と、燃料噴射装置１３が実際に噴射する燃料噴射量との差を測定し、この差を学習値として記憶する処理である。学習部１００Ｄは、内燃機関１の暖気完了後であって空燃比センサ２９の素子温度が適温に上昇している状態で、学習処理を実施する。学習処理が一度完了すると、触媒温度推定部１００Ａは、内燃機関１の次回以降の運転時に、その学習値に基づく補正値を用いて推定触媒温度を推定する。

【0035】

触媒温度推定部１００Ａは、図４に示すマップを参照して補正値を決定し、その補正値を用いて推定触媒温度を推定する。図４に示すマップにおいて、縦軸は補正値を示しており、横軸は学習値を示している。このマップにおいて、学習値（燃料噴射量の差）が大きいほど、補正値が大きくなっている。なお、図４のマップでは、学習値が大きくなると補正値が二次関数的に大きくなるように設定されているが、学習値が大きくなると補正値が直線的に大きくなるように設定されていてもよい。

【0036】

触媒温度推定部１００Ａは、この学習値に基づく補正値により補正された推定温度を推定触媒温度として推定する。これにより、触媒温度推定部１００Ａは、燃料噴射装置１３の個体差による影響が除外された推定触媒温度を算出することができる。

【0037】

次に、図２のフローチャートおよび図３のタイミングチャートを参照して、制御装置１００によって実行される触媒過昇温防止動作について説明する。

【0038】

図２において、まず、制御装置１００は、空燃比センサ２９が正常か否かを判定する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、制御装置１００の空燃比検出可否判定部１００Ｃは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出可能であることが測定または推定される場合、空燃比センサ２９が正常であると判定する。

【0039】

ステップＳ１で空燃比センサ２９が正常であると判定された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御装置１００の触媒温度推定部１００Ａは、通常推定温度を推定触媒温度Ｔとして推定する（ステップＳ２）。

【0040】

ステップＳ１で空燃比センサ２９が正常ではないと判定された場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御装置１００の学習部１００Ｄは、燃料噴射の学習が完了しているか否かを判定する（ステップＳ３）。このステップＳ３において、学習部１００Ｄは、内燃機関１の前回以前の運転時に学習処理が一度でも実施されており、学習値が既に記憶されている場合は、学習処理が完了していると判定する。

【0041】

ステップＳ３で燃料噴射の学習が完了していないと判定された場合、制御装置１００の触媒温度推定部１００Ａは、推定触媒温度の推定に用いる補正量を、学習処理が未完了の状態に対応する規定の補正量Ｂに設定する（ステップＳ４）。この補正量Ｂは固定値である。

【0042】

ステップＳ３で燃料噴射の学習が完了していると判定された場合、制御装置１００の触媒温度推定部１００Ａは、推定触媒温度の推定に用いる補正量を、補正量Ａに設定する（ステップＳ５）。この補正量Ａは学習値の値に応じて図４のマップを参照して決定される変動値である。

【0043】

制御装置１００の触媒温度推定部１００Ａは、ステップＳ４またはステップＳ５の後、通常推定温度に対して補正量Ａまたは補正量Ｂによって補正して得た補正推定温度を、推定触媒温度Ｔとして推定する（ステップＳ６）。補正推定温度は、通常推定温度に補正量Ａまたは補正量Ｂを加算した温度であるため、通常推定温度よりも大きな値となる。

【0044】

次いで、制御装置１００は、推定触媒温度Ｔが所定の温度閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、推定触媒温度Ｔである補正推定温度は、通常推定温度よりも大きな値であるため、ステップＳ７では、推定補正温度Ｔとして通常推定温度を用いた場合よりもタイミングよりも早いタイミングで、推定触媒温度Ｔが所定の温度閾値を超えていると判定される。また、ステップＳ７では、実際の触媒温度が所定の温度閾値に到達するタイミングよりも早いタイミングで、推定触媒温度Ｔが所定の温度閾値を超えていると判定される。

【0045】

ステップＳ７で推定触媒温度Ｔが所定の温度閾値を超えていると判定された場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、制御装置１００の燃料噴射量決定部１００Ｂは、燃料の噴射量を増量する（ステップＳ８）。これにより、燃料の気化潜熱が増大し、排気温度および触媒温度が低下する。

【0046】

ステップＳ７で推定触媒温度Ｔが所定の温度閾値を超えていないと判定された場合（ステップＳ７でＮＯ）、制御装置１００の燃料噴射量決定部１００Ｂは、燃料の噴射量を維持する（ステップＳ９）。

【0047】

図３において、縦軸は、補正推定温度、通常推定温度、実触媒温度、空燃比センサ検出可否、燃料噴射量増量判定の結果を表しており、横軸は時間を表している。実触媒温度は、実際の触媒温度である。実触媒温度は、測定または推測された温度ではなく、制御には用いられないが、説明のために表されている。

【0048】

時刻ｔ０では、内燃機関１が始動直後の暖気状態であり、補正推定温度、実触媒温度は上昇している。また、空燃比センサ２９の温度が所定温度範囲より低いため、空燃比センサ検出可否が検出不可となっている。空燃比センサ検出可否が検出不可の状態では、推定触媒温度として補正推定温度が用いられ、補正推定温度と温度閾値とを比較して燃料噴射量の増量判定が行われる。そして、この時刻ｔ０では、補正推定温度が温度閾値より低いため、燃料噴射量増量判定の結果が維持となっている。

【0049】

時刻ｔ１において、補正推定温度が温度閾値以上になったことに応じて、燃料噴射量増量判定の結果が増量に設定される。そして、燃料噴射量の増量により、燃料の気化潜熱が増大することで排気温度が低下に転じ、実触媒温度も低下を開始する。

【0050】

時刻ｔ２において、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出可能であることが測定または推定され、空燃比センサ検出可否が検出可能に変化する。また、空燃比センサ検出可否が検出可能に変化したため、時刻ｔ２以降は、推定触媒温度として通常推定温度が用いられ、通常推定温度と温度閾値とを比較して燃料噴射量の増量判定が行われる。そして、通常推定温度が温度閾値より低いため、燃料噴射量増量判定の結果が維持に設定される。

【0051】

以上説明したように、本実施例では、制御装置１００は、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出可能か否かを判定する空燃比検出可否判定部１００Ｃを備えている。そして、触媒温度推定部１００Ａは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できると空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定した場合、正常な検出状態に応じた通常推定温度を推定触媒温度として推定する。一方、触媒温度推定部１００Ａは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できないと空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定した場合、通常推定温度よりも高くなるように補正された補正推定温度を推定触媒温度として推定する。

【0052】

本実施例によれば、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できないと空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定した場合、触媒温度推定部１００Ａは、通常推定温度よりも高くなるように補正された補正推定温度を推定触媒温度として推定する。そして、燃料噴射量決定部１００Ｂは、補正推定温度が所定の温度閾値以上になった場合は、燃料噴射量を増量する。

【0053】

このため、燃料噴射量決定部１００Ｂは、実際の触媒温度が温度閾値を超えるタイミングよりも早いタイミングで燃料噴射量を増量できる。この結果、空燃比センサ２９が正常に作動していない場合であっても、触媒２７が限界温度に到達することを防止できる。

【0054】

また、本実施例では、制御装置１００は、燃料噴射量決定部１００Ｂが決定した燃料噴射量と燃料噴射装置１３による実際の燃料噴射量との差を学習値として記憶する学習処理を実施する学習部１００Ｄを備えている。そして、触媒温度推定部１００Ａは、空燃比センサ２９が空燃比を正常に検出できないと空燃比検出可否判定部１００Ｃが判定し、かつ、学習部１００Ｄによる学習処理が完了している場合、学習値に基づく補正値により通常推定温度を補正して得た補正推定温度を推定触媒温度として推定する。

【0055】

本実施例によれば、燃料噴射装置１３の個体差により、燃料噴射量決定部１００Ｂが決定した燃料噴射量と燃料噴射装置１３による実際の燃料噴射量とに差（ズレ）が生じる場合であっても、この差を学習部１００Ｄが学習値として記憶しておくことができる。そして、触媒温度推定部１００Ａは、この学習値に基づく補正値により通常推定温度を補正して得た補正推定温度を推定触媒温度として推定することができる。

【0056】

これにより、燃料噴射量決定部１００Ｂは、燃料噴射装置１３の個体差による燃料噴射量のズレに起因する影響が除外された補正推定温度を参照して、推定触媒温度が所定の温度閾値以上であるか否かを判断して、燃料噴射量を増量することができるので、触媒２７が限界温度に到達することを確実に防止できる。

【0057】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0058】

１ 内燃機関
７ 燃焼室
８ コネクティングロッド
１０ 点火プラグ
１３ 燃料噴射装置
２６Ａ 排気通路
２７ 触媒
２９ 空燃比センサ
１００ 制御装置
１００Ａ 触媒温度推定部
１００Ｂ 燃料噴射量決定部
１００Ｃ 空燃比検出可否判定部
１００Ｄ 学習部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】