特許 7380497 エンジン装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】エンジン装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/30 20060101AFI20231108BHJP

   F02D 41/14 20060101ALI20231108BHJP

   F02D 41/04 20060101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

F02D41/30

F02D41/14

F02D41/04

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020156226

(22)【出願日】2020-09-17

(65)【公開番号】P2022049923

(43)【公開日】2022-03-30

【審査請求日】2022-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】元古 武志

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１５６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３１０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６２１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６６１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １３／００－２８／００

４１／００－４１／４０

Ｆ０１Ｎ ３／００

３／０２

３／０４－ ３／３８

９／００－１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンの排気管に取り付けられた触媒と、
前記排気管の前記触媒よりも上流側に取り付けられた第１空燃比センサと、
前記排気管の前記触媒よりも下流側に取り付けられた第２空燃比センサと、
前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記第１空燃比センサの出力値に基づく前記触媒の酸素吸蔵量に関連する吸蔵量パラメータが第１閾値未満であることを確認したときに、前記エンジンの燃料カットの要求を開始し、その後に、前記吸蔵量パラメータが前記第１閾値以上の第２閾値以上であることを確認したときに、前記エンジンの燃料カットの要求を解除する、
エンジン装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のエンジン装置としては、エンジンと、エンジンの排気を浄化する浄化装置と、排気管の浄化装置よりも上流側に取り付けられた第１空燃比センサと、排気管の浄化装置よりも下流側に取り付けられた第２空燃比センサとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このエンジン装置では、第２空燃比センサからの空燃比に基づいて、エンジンの燃料カットの要求の有無を切り替える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１５６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のエンジン装置において、排気管の浄化装置よりも下流側に取り付けられた第２空燃比センサは、排気管の浄化装置よりも上流側に取り付けられた第１空燃比センサに比して、流通する排気の温度が低くセンサの温度が高くなりにくいなどの理由により、センサが活性化しにくい（活性化するまでの時間が長くなりやすい）。このため、上述のエンジン装置では、エンジンの燃料カットの要求の有無を適切に切り替えることができない可能性がある。

【0005】

本発明のエンジン装置は、エンジンの燃料カットの要求の有無を適切に切り替えることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明のエンジン装置は、
エンジンと、
前記エンジンの排気管に取り付けられた触媒と、
前記排気管の前記触媒よりも上流側に取り付けられた第１空燃比センサと、
前記排気管の前記触媒よりも下流側に取り付けられた第２空燃比センサと、
前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記第１空燃比センサの出力値に基づく前記触媒の酸素吸蔵量に関連する吸蔵量パラメータが第１閾値未満であることを確認したときに、前記エンジンの燃料カットの要求を開始し、その後に、前記吸蔵量パラメータが前記第１閾値以上の第２閾値以上であることを確認したときに、前記エンジンの燃料カットの要求を解除する、
ことを要旨とする。

【0008】

この本発明のエンジン装置では、第１空燃比センサの出力値に基づく触媒の酸素吸蔵量に関連する吸蔵量パラメータが第１閾値未満であることを確認したときに、エンジンの燃料カットの要求を開始し、その後に、吸蔵量パラメータが第１閾値以上の第２閾値以上であることを確認したときに、エンジンの燃料カットの要求を解除する。このようにして、第１空燃比センサの出力値に基づく吸蔵量パラメータを用いてエンジンの燃料カットの要求の開始および解除を行なうから、第２空燃比センサからの出力値に基づく吸蔵量パラメータを用いてエンジンの燃料カットの要求の開始および解除を行なうものに比して、エンジンの燃料カットの要求の有無を適切に切り替えることができる。

【0009】

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記エンジンの燃料カットを要求しているときにおいて、前記吸蔵量パラメータが前記第２閾値以上の状態が所定時間以上に亘って継続したときに、前記エンジンの燃料カットの要求を解除するものとしてもよい。こうすれば、エンジンの燃料カットの要求の有無のハンチングや誤差を抑制することができる。

【0010】

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記触媒の温度および／または劣化程度に基づいて前記吸蔵量パラメータを設定するものとしてもよい。また、前記制御装置は、前記触媒の温度および／または劣化程度に基づいて前記第１閾値および／または前記第２閾値を設定するものとしてもよい。こうすれば、エンジンの燃料カットの要求の有無をより適切に切り替えることができる。

【0011】

本発明のエンジン装置において、前記排気管の前記第２空燃比センサよりも下流側に取り付けられた第２触媒を備え、前記制御装置は、前記吸蔵量パラメータが前記閾値未満で且つ前記第２空燃比センサの出力値に基づく前記第２触媒の酸素吸蔵量に関連する第２吸蔵量パラメータが第３閾値未満であることを確認したときに、前記エンジンの燃料カットの要求を開始し、その後に、前記吸蔵量パラメータが前記第２閾値以上で且つ前記第２吸蔵量パラメータが前記第３閾値以上の第４閾値以上であることを確認したときに、前記エンジンの燃料カットの要求を解除するものとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施例としてのエンジン装置１０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により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図3】電子制御ユニット７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0014】

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図である。実施例のエンジン装置１０は、エンジン１２からの動力を用いて走行する一般的な車両に搭載されたり、エンジン１２に加えてモータを備える各種のハイブリッド車両に搭載されたり、建設設備などの移動しない設備などに搭載されたりする。このエンジン装置１０は、図示するように、エンジン１２と、制御装置としての電子制御ユニット７０とを備える。

【0015】

エンジン１２は、例えばガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン１２は、エアクリーナ２２により清浄された空気を吸気管２３に吸入してスロットルバルブ２４、サージタンク２５の順に流通させると共に吸気管２３のサージタンク２５よりも下流側で燃料噴射弁２６から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃焼室２９に吸入し、点火プラグ３０による電気火花により爆発燃焼させて、爆発燃焼による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１４の回転運動に変換する。燃焼室２９から排気バルブ３１を介して排気管３３に排出される排気は、浄化装置３４，３６を介して外気に排出される。浄化装置３４，３６は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）３４ａ，３６ａを有する。

【0016】

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。

【0017】

電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、エンジン１２のクランクシャフト１４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒや、エンジン１２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を挙げることができる。吸気バルブ２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ３１を開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。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ポジションセンサ２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管２３に取り付けられたエアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａ、吸気管２３に取り付けられた温度センサ２３ｔからの吸気温Ｔａも挙げることができる。排気管３３の浄化装置３４よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ３７ａからの空燃比ＡＦ１や、排気管３３の浄化装置３４よりも下流側で且つ浄化装置３６よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ３７ｂからの空燃比ＡＦ２も挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧや、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も挙げることができる。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や、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も挙げることができる。

【0018】

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、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２４ｂへの制御信号や、燃料噴射弁２６への制御信号、点火プラグ３０への制御信号を挙げることができる。

【0019】

電子制御ユニット７０は、クランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン１２の回転数Ｎｅを演算する。また、電子制御ユニット７０は、エアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン１２の回転数Ｎｅとに基づいて、負荷率（エンジン１２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算する。

【0020】

こうして構成された実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の要求負荷率ＫＬ＊に基づいて、スロットルバルブ２４の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ３０の点火時期を制御する点火制御などを行なう。

【0021】

燃料噴射制御は、電子制御ユニット７０により、例えば、以下のように行なわれる。サブフィードバック制御として、空燃比センサ３７ｂにより検出される空燃比ＡＦ２に基づいて、制御用空燃比ＡＦ１＊にリッチ側の値を設定するリッチ補正と、制御用空燃比ＡＦ１＊にリーン側の値を設定するリーン補正とを交互に行なう。具体的には、リッチ補正中に空燃比ＡＦ２がリッチ側の閾値ＡＦｒｅｆ１以下に至ると、リッチ補正からリーン補正に切り替え、リーン補正中に空燃比ＡＦ２がリーン側の閾値ＡＦｒｅｆ２以上に至ると、リーン補正からリッチに補正に切り替える。リッチ補正やリーン補正は、触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量を調節するために行なわれる。また、メインフィードバック制御として、式（１）に示すように、空燃比センサ３７ａにより検出される空燃比ＡＦ１と制御用空燃比ＡＦ１＊との差分が打ち消されるように補正値αを設定する。式（１）において、「Ｋｐ」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ」は積分項のゲインである。そして、式（２）に示すように、エンジン１２の負荷率ＫＬに基づく基本噴射量Ｑｆｂｓに値１と補正値αとの和を乗じて目標噴射量Ｑｆ＊設定し、この目標噴射量Ｑｆ＊を用いて燃料噴射弁２６を制御する。

【0022】

α=Kp・(AF1-AF1*)+Ki・∫(AF1-AF1*)dt (1)
Qf*=Qfbs・(1+α) (2)

【0023】

次に、こうして構成された実施例のエンジン装置１０の動作、特に、エンジン１２の燃料カットの要求を切り替え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により実行される処理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、繰り返し実行される。

【0024】

図２の処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、最初に、空燃比ＡＦ１，ＡＦ２などのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、空燃比ＡＦ１，ＡＦ２は、空燃比センサ３７ａ，３７ｂにより検出された値が入力される。

【0025】

こうしてデータが入力されると、入力された空燃比ＡＦ１，ＡＦ２に基づいて触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２を推定する（ステップＳ１１０）。ここで、酸素吸蔵量ＯＳ１は、空燃比ＡＦ１が大きいほど大きくなるように推定される。酸素吸蔵量ＯＳ２は、空燃比ＡＦ２が大きいほど大きくなるように推定される。

【0026】

続いて、エンジン１２の燃料カットの要求の有無を調べる（ステップＳ１２０）。エンジン１２の燃料カットの要求がないときには、触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２を閾値ＯＳ１ｒｅｆ１，ＯＳ２ｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値ＯＳ１ｒｅｆ１，ＯＳ２ｒｅｆ１は、エンジン１２の燃料カットの要求を開始すべきか否かを判定するための閾値であり、実験や解析により予め定められる。酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ１以上のときや酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ１以上のときには、エンジン１２の燃料カットの要求を開始する必要がないと判断し、エンジン１２の燃料カットの要求がない状態を保持し（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。

【0027】

ステップＳ１３０で酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ１未満で且つ酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ１未満のときには、エンジン１２の燃料カットの要求を開始し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。エンジン１２の燃料カットの要求があるときには、燃料カットの実行条件（例えば、エンジン装置１０が搭載される車両の走行中にアクセルオフされている条件など）が成立すると、燃料噴射弁２６からの燃料の噴射を停止する。

【0028】

ステップＳ１２０でエンジン１２の燃料カットの要求があるときには、触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２を閾値ＯＳ１ｒｅｆ２，ＯＳ２ｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値ＯＳ１ｒｅｆ２，ＯＳ２ｒｅｆ２は、エンジン１２の燃料カットの要求を解除すべきか否かを判定するための閾値であり、実験や解析により予め定められる。閾値ＯＳ１ｒｅｆ２は、閾値ＯＳ１ｒｅｆ１以上に設定され、閾値ＯＳ２ｒｅｆ２は、閾値ＯＳ２ｒｅｆ１以上に設定される。酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上のときには、酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、所定時間Ｔ１は、エンジン１２の燃料カットの要求の有無の判定のハンチングや誤差を抑制するための値として予め定められる。

【0029】

ステップＳ１４０で酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２未満のときや酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２未満のときや、ステップＳ１５０で酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続していないときには、エンジン１２の燃料カットの要求を解除する必要がないと判断し、エンジン１２の燃料カットの要求がある状態を保持して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。００２６と対にしました。

【0030】

ステップＳ１５０で酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続しているときには、エンジン１２の燃料カットの要求を解除して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。このとき、上述のように定められた所定時間Ｔ１を用いるため、エンジン１２の燃料カットの要求の有無の判定のハンチングや誤差を抑制することができる。

【0031】

浄化装置３４（触媒３４ａ）よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ３７ａは、浄化装置３４（触媒３４ａ）よりも下流側に取り付けられた空燃比センサ３７ｂに比して、エンジン１２に近いために高温になりやすいことや、高い位置（凝縮水に接触しにくい位置）に配置される場合が多いことから、センサとしての活性が早い傾向がある。実施例では、エンジン１２の燃料カットの要求の有無を切り替えるか否かの判定に、触媒３４ａに対して上流側の空燃比センサ３７ａの出力値に基づいて演算された酸素吸蔵量ＯＳ１を用いるから、下流側の空燃比センサ３７ｂの出力値に基づいて演算された酸素吸蔵量ＯＳ１を用いる場合に比して、エンジン１２の燃料カットの要求の有無を適切に切り替えることができる。同様に、この判定に、触媒３６ａに対して上流側の空燃比センサ３７ｂの出力値に基づいて演算された酸素吸蔵量ＯＳ２を用いるから、触媒３６ａよりも下流側に空燃比センサを取り付けてその出力値に基づいて演算された酸素吸蔵量ＯＳ２を用いる場合に比して、エンジン１２の燃料カットの要求の有無を適切に切り替えることができる。

【0032】

以上説明した実施例のエンジン装置では、空燃比センサ３７ａの出力値に基づく触媒３４ａの酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ１未満で且つ空燃比センサ３７ｂの出力値に基づく触媒３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ１未満のときには、エンジン１２の燃料カットの要求を開始し、その後に、酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続しているときには、エンジン１２の燃料カットの要求を解除する。即ち、触媒３４ａ，３６ａに対して上流側の空燃比センサ３７ａ，３７ｂの出力値に基づく触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２を用いてエンジン１２の燃料カットの要求の有無を切り替えるのである。これにより、エンジン１２の燃料カットの要求の有無を適切に切り替えることができる。

【0033】

実施例のエンジン装置１０では、触媒３４ａの酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ１未満で且つ触媒３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ１未満のときに、エンジン１２の燃料カットの要求を開始し、その後に、触媒３４ａの酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ触媒３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続したときに、エンジン１２の燃料カットの要求を解除するものとした。しかし、触媒３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ２を用いずに、触媒３４ａの酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ１未満のときに、エンジン１２の燃料カットの要求を開始し、その後に、触媒３４ａの酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続したときに、エンジン１２の燃料カットの要求を解除するものとしてもよい。また、触媒３４ａの酸素吸蔵量ＯＳ１を用いずに、触媒３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ１未満のときに、エンジン１２の燃料カットの要求を開始し、その後に、触媒３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続したときに、エンジン１２の燃料カットの要求を解除するものとしてもよい。これらの場合、エンジン装置１０は、浄化装置３４（触媒３４ａ）または浄化装置３６（触媒３６ａ）を備えない構成としてもよい。

【0034】

実施例のエンジン装置１０では、触媒３４ａの酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ触媒３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上の状態が所定時間Ｔ１以上に亘って継続したときに、エンジン１２の燃料カットの要求を解除するものとした。しかし、酸素吸蔵量ＯＳ１が閾値ＯＳ１ｒｅｆ２以上で且つ酸素吸蔵量ＯＳ２が閾値ＯＳ２ｒｅｆ２以上のときに、直ちに、エンジン１２の燃料カットの要求を解除するものとしてもよい。

【0035】

実施例のエンジン装置１０では、触媒３６ａ，３６ｂの酸素吸蔵量に関連する吸蔵量パラメータとして触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２を用いるものとした。しかし、吸蔵量パラメータは、触媒３６ａ，３６ｂの温度および／または劣化程度に基づいて触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２を補正した値が用いられるものとしてもよい。こうすれば、エンジン１２の燃料カットの要求の有無をより適切に切り替えることができる。ここで、触媒３６ａ，３６ｂの温度は、例えば、浄化装置３４（触媒３４ａ），浄化装置３６（触媒３６ａ）に温度センサを取り付けてその温度センサにより検出したり、エンジン１２の冷却水温Ｔｗや回転数Ｎｅ、負荷率ＫＬなどに基づいて推定したりすることができる。触媒３６ａ，３６ｂの劣化程度は、例えば、触媒３６ａ，３６ｂの温度や酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２などに基づいて推定することができる。

【0036】

実施例のエンジン装置１０では、触媒３６ａ，３６ｂの酸素吸蔵量に関連する吸蔵量パラメータとして触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２を用いるものとした。しかし、吸蔵量パラメータは、触媒３６ａ，３６ｂの酸素吸蔵量に関連するものであればよく、例えば、触媒３６ａ，３６ｂの酸素吸蔵量の最大値Ｍ１，Ｍ２に対する現在値（触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２）の比率Ｒ１，Ｒ２が用いられるものとしてもよい。この場合、吸蔵量パラメータは、触媒３６ａ，３６ｂの温度および／または劣化程度に基づいて触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量の最大値Ｍ１，Ｍ２を補正した値に基づく比率Ｒ１，Ｒ２が用いられるものとしてもよい。ここで、酸素吸蔵量の最大値Ｍ１，Ｍ２は、例えば、エアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａと、空燃比センサ３７ａ，３７ｂからの空燃比ＡＦ１，ＡＦ２とに基づいて推定することができる。

【0037】

本発明のエンジン装置において、閾値ＯＳ１ｒｅｆ１，ＯＳ２ｒｅｆ１，ＯＳ１ｒｅｆ２，ＯＳ２ｒｅｆ２は、それぞれ一定値が用いられるものとした。しかし、閾値ＯＳ１ｒｅｆ１，ＯＳ２ｒｅｆ１，ＯＳ１ｒｅｆ２，ＯＳ２ｒｅｆ２のうち少なくとも１つは、触媒３６ａ，３６ｂの温度および／または劣化程度に基づいて設定されるものとしてもよい。図３は、電子制御ユニット７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図３の処理ルーチンは、ステップＳ１００の処理に代えてステップＳ１００ｂの処理を実行する点や、ステップＳ１１５の処理が追加された点を除いて、図２の処理ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0038】

図３の処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、図２の処理ルーチンのステップＳ１００の処理と同様の触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２に加えて、閾値ＯＳ１ｒｅｆ１，ＯＳ２ｒｅｆ１，ＯＳ１ｒｅｆ２，ＯＳ２ｒｅｆ２のベース値Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２や、触媒使用可能率Ｃ１，Ｃ２も入力する（ステップＳ１００ｂ）。ここで、ベース値Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、触媒３４ａ，３６ａが劣化していないときにおけるエンジン１２の燃料カットの要求の有無を判定するための閾値（ベース値）であり、図示しないベース値設定ルーチンにより触媒３４ａ，３６ａの温度に基づいて設定された値が入力される。ベース値設定ルーチンでは、ベース値Ａ２は、ベース値Ａ１以上に設定され、ベース値Ｂ２は、ベース値Ｂ１以上に設定される。触媒使用可能率Ｃ１，Ｃ２は、触媒３４ａ，３６ａが劣化していないときに対する現在の触媒３４ａ，３６ａの使用可能な比率であり、図示しない触媒使用可能率設定ルーチンにより触媒３４ａ，３６ａの劣化程度に基づいて設定された値が入力される。

【0039】

ステップ１１０で触媒３４ａ，３６ａの酸素吸蔵量ＯＳ１，ＯＳ２が推定されると、ベース値Ａ１と触媒使用可能率Ｃ１との積、ベース値Ａ２と触媒使用可能率Ｃ２との積、ベース値Ｂ１と触媒使用可能率Ｃ１との積、ベース値Ｂ２と触媒使用可能率Ｃ２との積として閾値ＯＳ１ｒｅｆ１，ＯＳ２ｒｅｆ１，ＯＳ１ｒｅｆ２，ＯＳ２ｒｅｆ２を設定し（ステップＳ１１５）、ステップＳ１２０以降の処理を実行して、本ルーチンを終了する。こうすれば、触媒３６ａ，３６ｂの温度および劣化程度に基づいて設定された閾値ＯＳ１ｒｅｆ１，ＯＳ２ｒｅｆ１，ＯＳ１ｒｅｆ２，ＯＳ２ｒｅｆ２を用いてステップＳ１３０～Ｓ１５０の判定が行なわれるため、エンジン１２の燃料カットの要求の有無をより適切に切り替えることができる。

【0040】

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１２が「エンジン」に相当し、触媒３４ａ，３６ａが「触媒」に相当し、空燃比センサ３７ａが「第１空燃比センサ」に相当し、空燃比センサ３７ｂが「第２空燃比センサ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

【0041】

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。

【0042】

以上、本発明を実施するため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】

【0043】

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0044】

１０ エンジン装置、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１４ａ クランクポジションセンサ、２２ エアクリーナ、２３ 吸気管、２３ａ エアフローメータ、２３ｔ 温度センサ、２４ スロットルバルブ、２４ａ スロットルポジションセンサ、２４ｂ スロットルモータ、２５ サージタンク、２６ 燃料噴射弁、２８ 吸気バルブ、２９ 燃焼室、３０ 点火プラグ、３１ 排気バルブ、３２ ピストン、３３ 排気管、３４，３６ 浄化装置、３４ａ，３６ａ 触媒、３７ａ，３７ｂ 空燃比センサ、４２ 水温センサ、４４ カムポジションセンサ、７０ 電子制御ユニット、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

【図1】

【図2】

【図3】