JP2000257479A - 内燃機関の触媒昇温制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動時に迅速に触媒温度を上昇させ、排気ガ
ス規制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温
制御装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の排気管に設けられた触媒の温
度に対応した情報を触媒温度ＴＣとして取得する手段
と、内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、運転
状態に応じて内燃機関の空燃比を制御する手段と、触媒
温度が触媒の活性温度に対応した所定温度よりも低い場
合に、触媒の活性化を促進するために目標空燃比Ａ／Ｆ
ｏをリーン側に補正する空燃比リーン化手段Ｓ３とを備
え、各種センサは、少なくとも吸気量情報とクランク角
情報とを検出し、空燃比リーン化手段は、触媒温度が所
定温度以下の場合に目標空燃比を通常時の空燃比Ａ／Ｆ
ｎよりも高く且つ理論空燃比よりも高い活性化リーン空
燃比に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、火花点火式の内
燃機関における排気ガス規制に対応した触媒昇温制御装
置に関し、特に触媒温度を迅速に活性温度まで上昇させ
ることのできる内燃機関の触媒昇温制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の排気管には、排気
ガスを浄化するために触媒が設けられている。しかし、
触媒は活性温度において機能するので、内燃機関が冷機
状態の場合には、たとえば高温の排気ガスにより触媒温
度を上昇させる必要がある。

【０００３】したがって、従来の内燃機関の触媒昇温制
御装置においては、始動時の触媒温度の上昇を促進する
ために、たとえば点火時期を遅角補正するなどの技術が
提案されていた。

【０００４】たとえば、実開昭５１−７９２１２号公報
に記載された排気ガス浄化装置においては、加熱された
二次エアを吸気系に導入するとともに、点火時期を遅角
補正することにより、始動時の触媒温度を迅速に上昇さ
せている。

【０００５】図３８は従来の内燃機関の触媒昇温制御装
置を示す構成図である。また、図３９は触媒温度ＴＣに
対する排気ガスの浄化率の変化を示す説明図であり、横
軸は触媒温度ＴＣ、縦軸は浄化率[％]を示す。

【０００６】図３９において、実線はＣＯ（一酸化炭
素）およびＨＣ（炭化水素）に対する浄化率、破線はＮ
Ｏｘ（酸化窒素）に対する浄化率を示す。浄化率は、触
媒温度ＴＣが上昇した場合、活性開始温度（＝１３０
℃）に達すると、０％から上昇し始め、完全活性温度
（＝１８０℃）に達するとほぼ最大値（＝９８％）にな
る。

【０００７】図３８において、内燃機関の本体を構成す
るエンジン１には、エンジン１内に空気を導入するため
の吸気管２と、エンジン１内で燃焼した排気ガスを排出
するための排気管３とが設けられている。

【０００８】吸気管２の上流部分には、エアクリーナ４
が設けられており、エアクリーナ４の下流側には、エン
ジン１の吸気量Ｑａを検出するエアフローセンサ５が設
けられている。

【０００９】また、エアフローセンサ５の下流側の吸気
管２内には、吸気量Ｑａを調整するためのスロットル弁
６が設けられている。

【００１０】さらに、吸気管２には、スロットル弁６を
バイパスするバイパス通路７と、バイパス通路７の開度
を調整するためのアイドル回転数制御バルブ（以下、Ｉ
ＳＣバルブという）８とが設けられている。

【００１１】ＩＳＣバルブ８は、スロットル弁６をバイ
パスして流れるバイパス吸気量を調整して、エンジン１
のアイドル回転数を目標値に制御する。排気管３には、
排気ガス中の酸素濃度を空燃比Ａ／Ｆとして検出する空
燃比センサ９が設けられている。

【００１２】また、排気管３の下流側には、化学反応に
より排気ガスを浄化するための触媒１０および１１が設
けられている。一方の触媒１０は排気管３の直下部分に
設けられ、他方の触媒１１は排気管３の床下部分に設け
られている。一般に、触媒１０、１１は、三元触媒と称
され、ＣＯおよびＨＣを酸化するとともに、ＮＯｘを還
元して、排気ガス内の有害成分を除去する。

【００１３】エンジン１の各気筒毎に対応した吸気部に
は、燃料ポンプ（図示せず）から送出される燃料を噴射
するためのインジェクタ１２が設けられている。また、
エンジン１には、エンジン回転数Ｎｅに対応したクラン
ク角信号ＣＡを出力するクランク角センサ１３が設けら
れている。

【００１４】マイクロコンピュータを含む電子式制御ユ
ニット（以下、ＥＣＵという）１４は、各センサから入
力される運転状態情報（吸気量Ｑａ、空燃比Ａ／Ｆおよ
びクランク角信号ＣＡなど）に基づいてエンジン１の制
御量を演算し、インジェクタ１２を駆動するための燃料
噴射信号Ｊ、ＩＳＣバルブ８を駆動するためのＩＳＣ制
御信号Ｃ、および点火装置（後述する）を駆動するため
の点火信号Ｐなどを出力する。

【００１５】なお、ここでは、図示されていないが、一
般に、エンジン１の運転状態を検出する各種センサとし
ては、エンジン１の冷却水温ＴＷを検出する水温セン
サ、吸入空気の温度を検出する吸気温センサなどが設け
られる。

【００１６】点火装置は、エンジン１の各気筒内に設け
られた点火プラグ（図示せず）と、バッテリに接続され
て点火プラグに高電圧を印加する点火コイル１５と、点
火信号Ｐに応答して点火コイル１５を通電遮断するイグ
ナイタ１６とにより構成されている。

【００１７】次に、図３８に示した従来の内燃機関の触
媒昇温制御装置の動作について説明する。まず、インジ
ェクタ１２は、燃料噴射信号Ｊの駆動パルス幅により所
要量の燃料をエンジン１に噴射する。また、イグナイタ
１６は、点火信号Ｐに応答して点火コイル１５を通電遮
断し、点火プラグに高電圧を印加して気筒内の混合気を
着火する。

【００１８】このとき、インジェクタ１２から噴射され
る燃料量は、吸気量Ｑａおよびエンジン回転数Ｎｅに応
じて算出されるとともに、空燃比Ａ／Ｆに基づいて補正
される。また、点火タイミングは、吸気量Ｑａおよびエ
ンジン回転数Ｎｅに基づいて設定される。

【００１９】さらに、燃料噴射タイミングおよび点火タ
イミングは、周知のように、クランク角信号ＣＡのパル
スエッジ（基準クランク角位置）をタイマ制御基準とし
て演算される。

【００２０】なお、エンジン１で燃焼された混合気は、
排気ガスとなって排気管３から排出されるが、触媒１
０、１１を介して浄化されて有害成分が除去される。ま
た、触媒１０、１１の使用温度範囲は、通常１３０℃〜
９００℃程度である。

【００２１】ここで、触媒１０、１１の温度を迅速に上
昇させる場合には、上記公知文献に参照されるように、
通常演算に基づく点火信号Ｐを補正して、目標点火時期
を遅角側に補正する。

【００２２】このような点火時期の遅角補正により、燃
焼直後（または、燃焼中）の高温の排気ガスが排気管３
に排出されるので、触媒１０、１１の温度は、冷機温度
から活性温度まで迅速に上昇する。

【００２３】一方、アイドル運転状態の場合、スロット
ル弁６が全閉されて車両が停止するが、ＥＣＵ１４は、
ＩＳＣバルブ８の開度を調整してアイドル回転数を制御
する。

【００２４】すなわち、アイドル時において、ＥＣＵ１
４は、目標アイドル回転数を得るためのバイパス吸気量
を演算してＩＳＣ制御信号Ｃを出力するとともに、実際
のエンジン回転数Ｎｅと目標アイドル回転数との偏差に
基づいてＩＳＣ制御信号Ｃを補正し、バイパス吸気量
（ＩＳＣバルブ８の開度）をフィードバック制御する。

【００２５】また、エンジン１の冷機状態においては、
目標アイドル回転数を所定量（１００ｒｐｍ〜２００ｒ
ｐｍ）だけ上昇させて、エンジン１を安定燃焼させるこ
とになる。

【００２６】しかし、近年では、ＬＥＶ（Ｌｏｗ Ｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）と称されるように、排
気ガス規制が強化されつつあり、これに対応するために
は、さらに迅速に触媒温度を活性温度に上昇させる必要
がある。また、触媒の早期活性化を実現する際には、燃
費や運転性（ドライバビリティ）の劣化などの弊害の発
生を回避することも要求される。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の触媒
昇温制御装置は以上のように、たとえば点火時期を遅角
補正しているものの、触媒温度を十分に早く上昇させる
ことができず、したがって、始動時やアイドル運転時に
おいて排気ガス規制を十分に満たす程度に排気ガスを浄
化することができないという問題点があった。

【００２８】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、空燃比をリーン化したり、アイ
ドル回転数を通常の上昇補正時（通常制御時）よりもさ
らに上昇させて、始動時やアイドル運転時においても迅
速に触媒温度を上昇させることにより、排気ガス規制を
十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置
を得ることを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の触媒昇温制御装置は、内燃機関の排気管に設けられた
三元コンバータからなる触媒と、触媒の温度に対応した
情報を触媒温度として取得するための触媒温度取得手段
と、内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、運転
状態に応じて内燃機関の空燃比を制御する空燃比制御手
段と、触媒温度が触媒の活性温度に対応した所定温度よ
りも低い場合に、触媒の活性化を促進するために、内燃
機関の目標空燃比をリーン側に補正する空燃比リーン化
手段とを備え、各種センサは、少なくとも内燃機関の負
荷に相当する吸気量情報と、内燃機関の回転数に対応し
たクランク角情報とを検出し、空燃比リーン化手段は、
触媒温度が所定温度よりも低い場合に、目標空燃比を、
通常制御時の空燃比よりも高く且つ理論空燃比よりも高
い活性化リーン空燃比に設定するものである。

【００３０】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の空燃比リーン化手段は、触媒温度を、活性温
度の近傍の第１の所定温度と比較する第１の比較手段
と、触媒温度を、第１の所定温度よりも高く且つ活性温
度に対応した第２の所定温度と比較する第２の比較手段
とを含み、触媒温度が第１の所定温度と第２の所定温度
との間の範囲内にある場合には、目標空燃比を活性化リ
ーン空燃比に設定するものである。

【００３１】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の空燃比リーン化手段は、目標空燃比の切換制
御時に目標空燃比を徐々に変更するためのテーリング手
段を含み、テーリング手段は、触媒温度が第１の所定温
度以上の場合には、目標空燃比を、通常制御時の空燃比
から活性化リーン空燃比まで一定値ずつ徐々に増加さ
せ、触媒温度が第２の所定温度よりも高い場合には、目
標空燃比を、活性化リーン空燃比から通常制御時の空燃
比まで一定値ずつ徐々に減少させるものである。

【００３２】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度取得手段は、触媒に設けられて触媒
温度を直接検出するための温度センサを含むものであ
る。

【００３３】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度取得手段は、内燃機関の排気管に設
けられて排気温を検出する排気温センサと、排気温に基
づいて触媒温度を推定演算する触媒温度推定手段とを含
むものである。

【００３４】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度取得手段は、少なくとも内燃機関の
吸気量情報に基づいて触媒温度を推定演算する触媒温度
推定手段を含むものである。

【００３５】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度推定手段は、触媒の初期温度を推定
演算する初期温度推定手段を含み、初期温度推定手段
は、少なくとも内燃機関の始動時水温および始動時吸気
温に基づいて触媒の初期温度を推定演算するものであ
る。

【００３６】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の初期温度推定手段は、始動時水温および始動
時吸気温がほぼ等しい場合には、始動時水温を触媒の初
期温度として推定演算し、始動時水温および始動時吸気
温が異なる場合には、始動時水温と始動時吸気温との偏
差に基づいて触媒の初期温度を推定演算するものであ
る。

【００３７】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度推定手段は、内燃機関の始動時水温
を初期の触媒温度として設定するとともに、吸気量情報
から算出される発生熱量と排気管を含む排気系の熱容量
とに基づいて、触媒温度を推定演算するものである。

【００３８】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置における所定温度は、触媒の活性温度に所定の
余裕温度を加算した値に設定されたものである。

【００３９】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置における所定温度は、触媒の活性温度から所定
の余裕温度を減算した値に設定されたものである。

【００４０】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置は、内燃機関の排気管に設けられた三元コンバ
ータからなる触媒と、触媒の温度に対応した情報を触媒
温度として取得するための触媒温度取得手段と、内燃機
関の運転状態を検出する各種センサと、運転状態に応じ
て内燃機関のアイドル回転数を制御するアイドル制御手
段と、触媒温度が触媒の活性温度に対応した所定温度よ
りも低い場合に、触媒の活性化を促進するために、内燃
機関の目標アイドル回転数を通常制御時のアイドル回転
数よりも上昇側に補正するアイドル回転数上昇手段とを
備え、アイドル回転数上昇手段は、触媒温度が所定温度
よりも低い場合に、触媒温度が活性温度に達するまでの
所定期間にわたって、目標アイドル回転数を通常制御時
のアイドル回転数よりも高い活性化上昇回転数に設定す
るものである。

【００４１】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置のアイドル回転数上昇手段は、触媒温度を活性
温度よりも低い第１の所定温度と比較する第１の比較手
段と、触媒温度を第１の所定温度よりも高く且つ活性温
度に対応した第２の所定温度と比較する第２の比較手段
とを含み、触媒温度が第１の所定温度と第２の所定温度
との間の範囲内にある場合には、目標アイドル回転数を
活性化上昇回転数に設定するものである。

【００４２】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置のアイドル回転数上昇手段は、目標アイドル回
転数の切換制御時に目標アイドル回転数を徐々に変更す
るためのテーリング手段を含み、テーリング手段は、触
媒温度が第１の所定温度以上の場合には、目標アイドル
回転数を、通常制御時のアイドル回転数から活性化上昇
回転数まで一定値ずつ徐々に増加させ、触媒温度が第２
の所定温度よりも高い場合には、目標アイドル回転数
を、活性化上昇回転数から通常制御時のアイドル回転数
まで一定値ずつ徐々に減少させるものである。

【００４３】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度取得手段は、触媒に設けられて触媒
温度を直接検出するための温度センサを含むものであ
る。

【００４４】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度取得手段は、内燃機関の排気管に設
けられて排気温を検出する排気温センサと、排気温に基
づいて触媒温度を推定演算する触媒温度推定手段とを含
むものである。

【００４５】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の触媒温度取得手段は、少なくとも内燃機関の
始動時水温および吸気量情報に基づいて触媒温度を推定
演算する触媒温度推定手段を含むものである。

【００４６】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置のアイドル回転数上昇手段は、排気管を含む排
気系の熱容量に応じて、活性化上昇回転数を設定するも
のである。

【００４７】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置のアイドル回転数上昇手段は、活性化上昇回転
数として、目標アイドル回転数を通常時のアイドル回転
数よりも約１００ｒｐｍだけ上昇させた値を設定するも
のである。

【００４８】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置は、さらに、運転状態に応じて内燃機関の空燃
比を制御する空燃比制御手段と、触媒温度が所定温度よ
りも低い場合に、内燃機関の目標空燃比を、通常制御時
の空燃比よりも高く且つ理論空燃比よりも高い活性化リ
ーン空燃比に設定する空燃比リーン化手段とを備えたも
のである。

【００４９】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置は、さらに、運転状態に応じて内燃機関の点火
時期を制御する点火時期制御手段と、触媒温度が所定温
度よりも低い場合に、第２の所定期間にわたって内燃機
関の目標点火時期を、通常制御時の点火時期よりも遅角
側の活性化遅角点火時期に補正する点火時期遅角手段と
を備えたものである。

【００５０】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の点火時期遅角手段は、触媒温度を活性温度よ
りも低い第１の所定温度と比較する第１の比較手段と、
触媒温度を第１の所定温度よりも高く且つ活性温度に対
応した第２の所定温度と比較する第２の比較手段と、目
標点火時期の切換制御時に目標点火時期を徐々に変更す
るためのテーリング手段とを含み、テーリング手段は、
触媒温度が第１の所定温度以上の場合には、目標点火時
期を、通常制御時の点火時期から活性化遅角点火時期ま
で一定値ずつ徐々に遅角させ、触媒温度が第２の所定温
度よりも高い場合には、目標点火時期を、活性化遅角点
火時期から通常制御時の点火時期まで一定値ずつ徐々に
進角させるものである。

【００５１】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の点火時期遅角手段は、触媒温度に応じて、活
性化遅角点火時期および第２の所定期間の少なくとも一
方を可変設定するものである。

【００５２】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置の点火時期遅角手段は、第２の所定期間にわた
って、目標点火時期を間欠的に遅角側に補正するもので
ある。

【００５３】また、この発明に係る内燃機関の触媒昇温
制御装置は、さらに、運転状態に応じて内燃機関の点火
時期を制御する点火時期制御手段と、触媒温度が所定温
度よりも低い場合に、第２の所定期間にわたって内燃機
関の目標点火時期を遅角側に補正する点火時期遅角手段
とを備えたものである。

【００５４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。なお、この発明の
実施の形態１による装置の全体構成は前述（図３８参
照）と同様であり、ＥＣＵ１４内の動作プログラムの一
部が異なるのみである。

【００５５】この場合、触媒１０、１１の温度に対応し
た情報を触媒温度ＴＣとして取得するための触媒温度取
得手段が設けられており、触媒温度取得手段は、触媒１
０、１１に設けられて触媒温度ＴＣを直接検出するため
の温度センサ（図示せず）により構成されている。

【００５６】また、各種センサとしては、吸気量Ｑａを
検出するエアフローセンサ５と、クランク角信号ＣＡ
（エンジン回転数Ｎｅ）を生成するクランク角センサ１
３とに加えて、エンジン１の冷却水温ＴＷを検出する水
温センサが設けられている。

【００５７】ＥＣＵ１４は、運転状態に応じてエンジン
１の空燃比Ａ／Ｆを制御する空燃比制御手段と、触媒温
度ＴＣが活性温度（活性開始温度：１３０℃）に対応し
た所定温度Ｔ２よりも低い場合に、エンジン１の目標空
燃比Ａ／Ｆｏを、通常制御時の空燃比よりも高く且つ理
論空燃比（＝１４．７）よりも高い活性化リーン空燃比
Ａ／ＦＬ（＝１６．０）に設定する空燃比リーン化手段
とを備えている。

【００５８】ＥＣＵ１４内の空燃比リーン化手段は、触
媒温度ＴＣを、活性温度の近傍の第１の所定温度Ｔ１と
比較する第１の比較手段と、触媒温度ＴＣを、第１の所
定温度Ｔ１よりも高く且つ活性温度に対応した第２の所
定温度Ｔ２と比較する第２の比較手段とを含み、触媒温
度ＴＣが第１の所定温度Ｔ１と第２の所定温度Ｔ２との
間の範囲内にある場合には、目標空燃比Ａ／Ｆｏを活性
化リーン空燃比Ａ／ＦＬに設定する。

【００５９】したがって、ＥＣＵ１４内の空燃比制御手
段は、触媒温度ＴＣが第１の所定温度Ｔ１よりも低い場
合、および、触媒温度ＴＣが第２の所定温度Ｔ２よりも
高い場合に、目標空燃比Ａ／Ｆｏを通常時（リッチ側）
の空燃比Ａ／Ｆｎ（１４．７以下）に設定する。

【００６０】すなわち、ＥＣＵ１４は、触媒温度ＴＣが
活性温度よりも低すぎる場合（ＴＣ＜Ｔ１）には、通常
制御時（リッチ側）の空燃比Ａ／Ｆｎにより排気温ＴＨ
を上昇させて触媒の活性化を行い、触媒温度ＴＣが活性
温度に達した後（ＴＣ＞Ｔ２）は、通常時の空燃比Ａ／
Ｆｎによるフィードバック制御を行う。

【００６１】一方、触媒温度ＴＣが活性温度の近傍で低
い値（Ｔ１≦ＴＣ≦Ｔ２）を示す場合には、目標空燃比
Ａ／Ｆｏを活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬに設定して排気
中の酸素量を増加させることにより、酸化反応によって
触媒反応温度を上昇させて触媒の活性化を促進する。

【００６２】また、ＥＣＵ１４内の空燃比リーン化手段
は、目標空燃比Ａ／Ｆｏの制御切換時に目標空燃比Ａ／
Ｆｏを徐々に変更するためのテーリング手段を含む。

【００６３】すなわち、空燃比リーン化手段内のテーリ
ング手段は、触媒温度ＴＣが第１の所定温度Ｔ１以上に
達した場合には、目標空燃比Ａ／Ｆｏを、通常時の空燃
比Ａ／Ｆｎから活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬまで、一定
値ΔＦ１ずつ徐々に増加させる。

【００６４】また、テーリング手段は、触媒温度ＴＣが
第２の所定温度Ｔ２よりも高い温度に達した場合には、
目標空燃比Ａ／Ｆｏを、活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬか
ら通常時の空燃比Ａ／Ｆｎまで、一定値ΔＦ２ずつ徐々
に減少させる。

【００６５】次に、図３８および図３９とともに、図１
〜図１２を参照しながら、この発明の実施の形態１の動
作について説明する。図１はこの発明の実施の形態１に
よる触媒温度に応じた空燃比制御動作を示すフローチャ
ートである。

【００６６】また、図２は図１内のステップＳ３（活性
化リーン空燃比Ａ／ＦＬを目標値とした第１のテーリン
グ処理）を示すフローチャートであり、図３は図１内の
ステップＳ５（通常時の空燃比Ａ／Ｆｎを目標値とした
第２のテーリング処理）を示すフローチャートである。

【００６７】図４は冷却水温ＴＷ、通常（制御）時の空
燃比Ａ／Ｆｎ、触媒温度ＴＣ、目標空燃比Ａ／Ｆｏのそ
れぞれの時間変化を示すタイミングチャートである。図
４において、触媒温度ＴＣは、冷却水温ＴＷおよび通常
時の空燃比Ａ／Ｆｎの上昇にともなって上昇する。

【００６８】触媒の活性化を促進するための活性化リー
ン空燃比Ａ／ＦＬ（一点鎖線参照）は、通常時の空燃比
Ａ／Ｆｎ（理論空燃比：１４．７）よりも高い値に設定
される。ここでは、リーン空燃比Ａ／ＦＬが約「１６．
０」に設定されているが、理論空燃比（１４．７）より
もリーン側の（高い）値であれば任意の値に設定され得
る。

【００６９】図４のように、目標空燃比Ａ／Ｆｏは、触
媒温度ＴＣが、第１の所定温度Ｔ１（活性温度よりも低
い７０℃程度）以上で第２の所定温度Ｔ２（活性温度に
対応した１３０℃程度）以下の場合には、通常演算で得
られた従来値（破線）よりも高い活性化リーン空燃比Ａ
／ＦＬに設定される。また、このときの制御切換時にお
いて、目標空燃比Ａ／Ｆｏは、テーリング処理により徐
々に増減される。

【００７０】図５〜図８は始動時におけるエンジン状態
の時間変化を示す説明図であり、図５はエンジン回転数
Ｎｅの変化曲線、図６は空燃比Ａ／Ｆの変化曲線、図７
は触媒１０の上流側温度ＴＣｆの変化曲線、図８は触媒
１０の下流側温度ＴＣｒの変化曲線をそれぞれ示してい
る。

【００７１】図５〜図８において、横軸は時間ｔであ
り、実線は通常制御時のエンジン回転数における変化曲
線、一点鎖線は通常制御時よりも２００ｒｐｍだけ上昇
させたエンジン回転数における変化曲線をそれぞれ示し
ている。また、各図において、破線は強制的にリーン化
した場合の変化曲線である。

【００７２】図９は空燃比Ａ／Ｆに対する排気温ＴＨの
変化を示す特性図、図１０は触媒温度ＴＣの時間変化を
示す特性図である。図１０において、実線は空燃比Ａ／
Ｆがリッチ状態（１３．０程度）での特性曲線、一点鎖
線は空燃比Ａ／Ｆがリーン状態（１６．０程度）での特
性曲線である。

【００７３】図１１は冷却水温ＴＷ[℃]に対する空燃比
Ａ／Ｆの変化を示す特性図であり、図１１において、実
線は通常時の空燃比Ａ／Ｆｎの特性曲線、一点鎖線は活
性化リーン空燃比Ａ／ＦＬ（１６．０で一定）である。
ただし、活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬは、可変設定可能
である。

【００７４】図１２は通常制御時での始動直後の空燃比
Ａ／Ｆｎの時間変化を示す説明図である。図１２におい
て、空燃比Ａ／Ｆは、始動開始時刻ｔ１（始動モータ駆
動時刻）から実際のエンジン始動時刻ｔ２までの期間は
リッチ側（＜１４．７）に設定され、エンジン始動時刻
ｔ２からリーン側に移行される。

【００７５】また、図１２内の始動後において、理論空
燃比（＝１４．７）から減算される補正量α１は、エン
ジン１の始動直後の冷機状態を考慮したリッチ化補正量
であり、補正量α２は、エンジン１を安定に暖機するた
めのリッチ化補正量である。各補正量α１およびα２
は、時間ｔの経過とともに減少していく。

【００７６】図１において、ＥＣＵ１４は、まず、温度
センサから検出された触媒温度ＴＣを第１の所定温度Ｔ
１（たとえば、１００℃程度）と比較し、触媒温度ＴＣ
が第１の所定温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する（ス
テップＳ１）。

【００７７】もし、ＴＣ＜Ｔ１（すなわち、ＹＥＳ）と
判定されれば、触媒温度ＴＣが低すぎて触媒がほとんど
機能していないので、目標空燃比Ａ／Ｆｏを通常時の空
燃比Ａ／Ｆｎ（図１２参照）に設定し（ステップＳ
２）、燃焼温度の上昇により触媒活性化を促進する。

【００７８】また、ステップＳ１において、ＴＣ≧Ｔ１
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、活性温度に達して
いないものの触媒が機能する温度に近いので、触媒反応
温度を上昇させるために、第１の空燃比Ａ／Ｆ１（活性
化リーン空燃比Ａ／ＦＬに対応）を目標値Ａ／Ｆｏとし
た第１のテーリング処理を実行する（ステップＳ３）。

【００７９】第１のテーリング処理（ステップＳ３）に
おいて、目標空燃比Ａ／Ｆｏは、活性化リーン空燃比Ａ
／ＦＬ（１６．０程度）に向けて漸増される。すなわ
ち、第１の空燃比Ａ／Ｆ１は、直ちに活性化リーン空燃
比Ａ／ＦＬに設定されるのではなく、図２（後述する）
のように、通常時の空燃比Ａ／Ｆｎから活性化リーン空
燃比Ａ／ＦＬに向けて漸増され、走行フィーリングの悪
化を防止する。

【００８０】続いて、ＥＣＵ１４は、触媒温度ＴＣを活
性温度（１８０℃程度）に対応した第２の所定温度Ｔ２
（＞Ｔ１）と比較し、触媒温度ＴＣが第２の所定温度Ｔ
２よりも高い（活性温度に達した）か否かを判定する
（ステップＳ４）。

【００８１】もし、ＴＣ＞Ｔ２（すなわち、ＹＥＳ）と
判定されれば、触媒が十分に活性化したものと見なし
て、第２の空燃比Ａ／Ｆ２（通常時の空燃比Ａ／Ｆｎに
対応）を目標値Ａ／Ｆｏとした第２のテーリング処理を
実行し（ステップＳ５）、図１の処理ルーチンをリター
ンする。

【００８２】第２のテーリング処理（ステップＳ５）に
おいて、第２の空燃比Ａ／Ｆ２は、直ちに通常時の空燃
比Ａ／Ｆｎ（１４．７以下のリッチ側）に設定されるの
ではなく、図３（後述する）のように、第２の空燃比Ａ
／Ｆ２（活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬ）から通常時の空
燃比Ａ／Ｆｎに向けて漸減され、走行フィーリングの悪
化を防止する。

【００８３】一方、ステップＳ４において、ＴＣ≦Ｔ２
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ５を実
行せずに、図１の処理ルーチンをリターンする。これに
より、Ｔ１≦ＴＣ≦Ｔ２の範囲内において、目標空燃比
Ａ／Ｆｏは、理論空燃比以上の活性化リーン空燃比Ａ／
ＦＬ（第１の空燃比Ａ／Ｆ１）に設定される。

【００８４】なお、第１の所定温度Ｔ１を活性開始温度
よりも低く設定したが、第１の所定温度Ｔ１を活性開始
温度よりも高い温度（１４０℃程度）に設定してもよ
い。

【００８５】図１内の第１のテーリング処理（ステップ
Ｓ３）は、具体的には図２のように実行される。図２に
おいて、テーリング手段は、まず、ステップＳ３を実行
すべき所定タイミングであるか否かを判定する（ステッ
プＳ１１）。

【００８６】なお、ステップＳ１１を実行する所定タイ
ミングは、たとえば１００ｍｓｅｃ毎の一定周期に設定
されるか、または、各点火時期毎に同期したタイミング
に設定される。

【００８７】もし、所定タイミングでない（すなわち、
ＮＯ）と判定されれば、そのまま、図２の処理ルーチン
をリターンし、所定タイミングである（すなわち、ＹＥ
Ｓ）と判定されれば、最小値選択処理（ステップＳ１
２）により、第１の空燃比Ａ／Ｆ１を漸増設定して、図
２の処理ルーチンをリターンする。

【００８８】最小値選択処理（ステップＳ１２）におい
ては、前回の第１の空燃比Ａ／Ｆ１（ｎ−１）に一定値
ΔＦ１を加算した値（＝Ａ／Ｆ１（ｎ−１）＋ΔＦ１）
と、活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬ（たとえば、１６．
０）とのうちのいずれか小さい方（リッチ側）の値（最
小値ｍｉｎ）が、今回の第１の空燃比Ａ／Ｆ１として設
定される。

【００８９】すなわち、触媒温度ＴＣが第１の所定温度
Ｔ１以上に達した直後においては、第１の空燃比Ａ／Ｆ
１の初期値が通常時の空燃比Ａ／Ｆｎよりも低い（活性
化リーン空燃比Ａ／ＦＬよりも小さい）値に設定されて
いるので、前回値Ａ／Ｆ１（ｎ−１）に一定値ΔＦ１を
加算した値が最小値ｍｉｎとなり、今回の第１の空燃比
Ａ／Ｆ１として選択設定される。

【００９０】その後、第１の空燃比Ａ／Ｆ１は、ステッ
プＳ１２の実行毎に、一定値ΔＦ１の加算によって徐々
にリーン化（上昇）していき、活性化リーン空燃比Ａ／
ＦＬに達した時点で、活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬにク
リップされる。

【００９１】なお、一定値ΔＦ１は、リーン化を迅速に
するために、無限大に設定されてもよい。また、第１の
空燃比Ａ／Ｆ１の初期値は、通常時の空燃比Ａ／Ｆｎよ
りも低く（リッチ側に）設定された場合を示したが、通
常時の空燃比Ａ／Ｆｎと同一値に設定されてもよい。

【００９２】一方、図１内の第２のテーリング処理（ス
テップＳ５）は、具体的には図３のように実行される。
図３において、テーリング手段は、まず、前述のステッ
プＳ１１と同様に、ステップＳ５を実行すべき所定タイ
ミングであるか否かを判定する（ステップＳ１１Ａ）。

【００９３】もし、所定タイミングでない（すなわち、
ＮＯ）と判定されれば、そのまま図３の処理ルーチンを
リターンし、所定タイミングである（すなわち、ＹＥ
Ｓ）と判定されれば、最大値選択処理（ステップＳ１２
Ａ）により、第２の空燃比Ａ／Ｆ２を漸減設定して、図
３の処理ルーチンをリターンする。

【００９４】最大値選択処理（ステップＳ１２Ａ）にお
いては、前回の第２の空燃比Ａ／Ｆ２（ｎ−１）から一
定値ΔＦ２を減算した値（＝Ａ／Ｆ２（ｎ−１）−ΔＦ
２）と、通常時の空燃比Ａ／Ｆｎとのうちのいずれか大
きい方（リーン側）の値（最大値ｍａｘ）が、第２の空
燃比Ａ／Ｆ２として設定される。

【００９５】すなわち、触媒温度ＴＣが第２の所定温度
Ｔ２に達した直後においては、第２の空燃比の初期値が
活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬに一致している（通常時の
空燃比Ａ／Ｆｎよりも大きい）ので、前回値から一定値
ΔＦ２を減算した値が最大値ｍａｘとなり、今回の第２
の空燃比Ａ／Ｆ２として設定される。

【００９６】その後、第２の空燃比Ａ／Ｆ２は、ステッ
プＳ１２Ａの実行毎に、一定値ΔＦ２の減算によって徐
々にリッチ化（減少）していき、通常時の空燃比Ａ／Ｆ
ｎまで減少した時点で、通常時の空燃比Ａ／Ｆｎにクリ
ップされる。

【００９７】なお、触媒の活性開始温度（１３０℃）に
対応した第１の所定温度Ｔ１は、触媒および排気系の構
造などに応じて可変設定される。活性開始温度を超えて
触媒でのリーン状態で酸化反応を確実に行う場合、第２
の所定温度Ｔ２は、活性温度に所定の余裕温度（１０℃
〜２０℃）を加算した値（１４０℃〜１５０℃程度）に
設定され得る。

【００９８】この場合、活性温度以上（または、活性温
度近傍）での活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬによる制御期
間が開始されるので、排気系の温度上昇が遅れたとして
も、酸化反応の温度により触媒を十分に加熱することが
できる。

【００９９】また、触媒温度ＴＣが確実に活性温度（酸
化反応を起こして昇温促進が可能な温度）に達した後
に、第２のテーリング処理（ステップＳ１２Ａ）によ
り、通常時の空燃比Ａ／Ｆｎに復帰させることができ
る。

【０１００】また、活性開始温度に達したときに酸化反
応を起こす場合、第１の所定温度Ｔ１は、排気系の熱容
量ＣＥが比較的小さい場合には、第２の所定温度Ｔ２
は、触媒の活性温度から所定の余裕温度（１０℃〜３０
℃）を減算した値（１００℃〜１２０℃程度）に設定さ
れ得る。

【０１０１】この場合、触媒が活性化される直前の比較
的早いタイミングで、リーン時の空燃比Ａ／Ｆｎに制御
するので、活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬによる制御を無
駄に継続することなく、触媒が活性化する直前（また
は、ちょうど活性化した時点）で確実に酸化反応を起こ
して、有効に触媒を昇温させることができる。

【０１０２】なお、第２の空燃比Ａ／Ｆ２の初期値は、
活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬに設定された場合を示した
が、活性化リーン空燃比Ａ／ＦＬよりも高い値（リーン
側）に設定されてもよい。

【０１０３】また、始動時の空燃比Ａ／Ｆｎ（図１２参
照）の制御により、実際の空燃比Ａ／Ｆは、図６内の破
線のように、始動初期においては、通常制御時（実線）
よりもリッチ側に補正され、その後、リーン側（１４．
７以上）に補正される。

【０１０４】また、触媒１０の上流側温度ＴＣｆは、図
７内の破線のように、リーン化により、通常制御時より
も低下する。

【０１０５】一方、触媒１０の下流側温度ＴＣｒは、図
８のように、排気系の熱容量ＣＥに応じた期間（通常の
エンジン回転数（実線）においては７秒から２５秒まで
の１８秒間、上昇補正時のエンジン回転数（一点鎖線）
においては、７秒から１５秒までの８秒間）にわたって
一定値を示した後、徐々に上昇する。

【０１０６】図９は空燃比Ａ／Ｆに対する排気温ＴＨの
変化を示し、図９において、排気温ＴＨは、理論空燃比
（１４．７）よりもリッチ側の値（１２．０程度）で最
大値となる。したがって、空燃比Ａ／Ｆが１２．０から
上昇（リーン化）するにつれて、排気温ＴＨは徐々に減
少する。

【０１０７】なお、空燃比Ａ／Ｆがリーン化された場
合、排気ガス中には多量の酸素が含まれるので、排気ガ
ス中のＨＣおよびＣＯは、触媒中の酸化反応により大量
に発熱する。

【０１０８】したがって、図１０のように、触媒温度Ｔ
Ｃが活性温度（＝１３０℃）に達した後は、リッチ時
（実線参照）の場合よりも、リーン時（一点鎖線参照）
の場合の方が、触媒温度ＴＣが迅速に上昇することにな
る。

【０１０９】このように、触媒温度ＴＣに応じて目標空
燃比Ａ／Ｆｏをリーン化補正し、最小限の出力トルクを
維持できる範囲内で、運転状態に基づく通常時の空燃比
Ａ／Ｆｎよりもリーン化し、且つ少なくとも理論空燃比
よりもリーン化する。

【０１１０】この結果、触媒の活性温度の前後におい
て、図１０のように、触媒中でのＨＣおよびＣＯの酸化
反応促進により、昇温を促進することができる。したが
って、触媒の早期活性化を促進することができる。

【０１１１】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、触媒温度ＴＣを直接検出したが、他の各種センサ
（運転状態）情報に基づいて触媒温度ＴＣを推定演算し
てもよい。以下、排気温ＴＨから触媒温度ＴＣを推定演
算したこの発明の実施の形態２を図について説明する。

【０１１２】なお、この発明の実施の形態２の基本構成
は、前述と同様であり、ＥＣＵ１４内の動作プログラム
の一部が上記実施の形態１と異なるのみである。この場
合、触媒温度取得手段は、排気管３に設けられて排気温
ＴＨを検出する排気温センサ（図示せず）と、ＥＣＵ１
４内に設けられて排気温ＴＨから触媒温度ＴＣを推定演
算する触媒温度推定手段とにより構成される。

【０１１３】各種センサとしては、排気温センサに加え
て、吸気温ＴＡを検出する吸気温センサおよび冷却水温
ＴＷを検出する水温センサ（図示せず）などが設けられ
る。また、ＥＣＵ１４は、触媒温度推定手段に加えて、
少なくともエンジン１の始動時水温ＴＷｓおよび始動時
吸気温ＴＡｓから触媒の初期温度（始動時触媒温度）Ｔ
Ｃｓを推定演算する初期温度推定手段を含む。

【０１１４】なお、触媒温度ＴＣの上昇状態は、排気温
ＴＨのみに依存するのでなく、たとえば、排気系の熱容
量が大きい場合には排気系による熱エネルギーの吸収に
より抑制される。したがって、触媒温度ＴＣの推定演算
においては、排気系温度ＴＥを考慮する必要がある。

【０１１５】ＥＣＵ１４内の初期温度推定手段は、始動
時水温ＴＷｓおよび始動時吸気温ＴＡｓがほぼ等しい場
合には、始動時水温ＴＷｓを触媒温度の初期値ＴＣｓお
よび排気系温度の初期値（始動時排気系温度）ＴＥｓと
して推定演算する。

【０１１６】また、初期温度推定手段は、始動時水温Ｔ
Ｗｓおよび始動時吸気温ＴＡｓが異なる場合には、始動
時水温ＴＷｓと始動時吸気温ＴＡｓとの偏差ΔＴｓに基
づいて触媒温度の初期値ＴＣｓおよび排気系温度の初期
値ＴＥｓを推定演算する。

【０１１７】次に、図３８および図３９とともに、図１
３〜図１９を参照しながら、この発明の実施の形態２の
動作について説明する。図１３はこの発明の実施の形態
２による触媒温度の推定演算処理動作を示すフローチャ
ートである。

【０１１８】図１４は図１３内の初期触媒温度ＴＣｓの
推定処理（ステップＳ２３〜Ｓ２５）を示す説明図であ
る。図１４において、横軸はエンジン１の始動時におけ
る冷却水温ＴＷｓと吸気温ＴＡｓとの温度偏差ΔＴｓ
（＝ＴＷｓ−ＴＡｓ）である。

【０１１９】図１５は排気ガスの熱エネルギー（排気熱
量）の消費状態を示す説明図であり、図１５において、
排気ガスによる排気熱量ＱＨは、排気系への熱伝導量Ｑ
Ｅと、触媒への熱伝導量ＱＣと、外気への放熱量ＱＸと
に分割されて消費される。

【０１２０】排気系への熱伝導量ＱＥは、排気系の熱容
量ＣＥおよび熱抵抗値ＲＥにより決定し、触媒への熱伝
導量ＱＣは、触媒の熱容量ＣＣおよび熱抵抗値ＲＣによ
り決定し、外気への放熱量ＱＸは、外気の熱抵抗値ＲＸ
により決定する。

【０１２１】図１６は排気系への熱伝導量ＱＥと排気系
の温度上昇分ΔＴＥとの関係を示す特性図、図１７は排
気系への熱伝導量ＱＥと排気系の熱時定数τＥとの関係
を示す特性図である。

【０１２２】図１６において、排気系への総熱伝導量Σ
ＱＥは、排気系温度ＴＥと同等と見なすことができる。
したがって、排気系温度ＴＥは、温度上昇分ΔＴＥを用
いて、以下の（１）式のように与えられる。

【０１２３】 ＴＥ＝ＴＥ（ｎ−１）＋ΔＴＥ ・・・（１）

【０１２４】ただし、（１）式において、ＴＥ（ｎ−
１）は排気系温度ＴＥの前回値である。同様に、図１７
において、排気系への総熱伝導量ΣＱＥに相当する排気
系温度ＴＥは、フィルタ係数となる熱時定数τＥを用い
て、以下（２）式のように与えられる。

【０１２５】 ＴＥ＝ＴＥ（ｎ−１）×（１−τＥ）＋ＱＥ×βＥ×τＥ ・・（２）

【０１２６】ただし、（２）式において、βＥは排気系
の比熱である。上記（１）式、（２）式のいずれにおい
ても、排気系温度ＴＥ（排気系への総熱伝導量ΣＱＥ）
は、ほぼ一致した値として算出される。

【０１２７】図１８は触媒への熱伝導量ＱＣと触媒の温
度上昇分ΔＴＣとの関係を示す特性図、図１９は触媒へ
の熱伝導量ＱＣと触媒の熱時定数τＣとの関係を示す特
性図である。

【０１２８】図１８において、触媒への総熱伝導量ΣＱ
Ｃに相当する触媒温度ＴＣは、温度上昇分ΔＴＣを用い
て、以下の（３）式のように与えられる。

【０１２９】 ＴＣ＝ＴＣ（ｎ−１）＋ΔＴＣ ・・・（３）

【０１３０】ただし、（３）式において、ＴＣ（ｎ−
１）は触媒温度ＴＣの前回値である。同様に、図１９に
おいて、触媒への総熱伝導量ΣＱＣに相当する触媒温度
ＴＣは、熱時定数τＣを用いて、以下（４）式のように
与えられる。

【０１３１】 ＴＣ＝ＴＣ（ｎ−１）×（１−τＣ）＋ＱＣ×βＣ×τＣ・・・（４）

【０１３２】ただし、（４）式において、βＣは触媒の
比熱である。上記（３）式、（４）式のいずれにおいて
も、触媒温度ＴＣ（触媒への総熱伝導量ΣＱＣ）は、ほ
ぼ一致した値として算出されることが分かる。

【０１３３】図１３において、ＥＣＵ１４は、まず、エ
ンジン１の始動が完了し、且つ所定条件が成立したか否
かを判定する（ステップＳ２１）。このとき、所定条件
として、エンジン１の始動完了後に所定時間が経過し
て、所定演算を実施する時期になったか否かを判定す
る。

【０１３４】ステップＳ２１において、エンジン始動後
の所定条件が成立した（すなわち、ＹＥＳ）と判定され
れば、水温センサおよび吸気温センサから始動時水温Ｔ
Ｗｓおよび始動時吸気温ＴＡｓを検出する（ステップＳ
２２）。

【０１３５】このとき、検出値のバラツキを除去するた
めに、始動時水温ＴＷｓおよび始動時吸気温ＴＡｓをそ
れぞれ所定期間にわたって検出し、各検出値を平均化処
理してもよい。

【０１３６】続いて、始動時水温ＴＷｓおよび始動時吸
気温ＴＡｓを比較して、両者がほぼ等しいか否かを判定
する（ステップＳ２３）。

【０１３７】もし、始動時水温ＴＷｓと始動時吸気温Ｔ
Ａｓとの差がほとんどなければ、車両が外気温と一致す
るまで放置されていたと見なされるので、このときの温
度を初期の触媒温度ＴＣｓと仮定することができる。

【０１３８】したがって、ステップＳ２３において、Ｔ
Ｗｓ≒ＴＡｓ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、エ
ンジン１の温度上昇がない初期状態と見なして、始動時
における触媒温度ＴＣｓおよび排気系温度ＴＥｓ（初期
値）を、それぞれ始動時水温ＴＷｓと同一値に設定する
（ステップＳ２４）。

【０１３９】また、ステップＳ２３において、始動時水
温ＴＷｓと始動時吸気温ＴＡｓとの偏差ΔＴｓが所定値
以上であって、ＴＷｓ≠ＴＡｓ（すなわち、ＮＯ）と判
定されれば、エンジン１の温度上昇が大きい運転状態と
見なして、触媒温度ＴＣおよび排気系温度ＴＥ（推定
値）を、温度偏差ΔＴｓに応じて設定する（ステップＳ
２５）。

【０１４０】このとき、初期の触媒温度ＴＣｓは、図１
４のように、温度偏差ΔＴｓに応じて推定演算される。
すなわち、触媒温度ＴＣｓは、温度偏差ΔＴｓが０以下
の場合には始動時水温ＴＷｓに設定され、温度偏差ΔＴ
ｓが０よりも大きくなるにしたがって、触媒が活性状態
にあるものと見なして、触媒温度ＴＣｓを大きい値に設
定する。

【０１４１】続いて、排気温センサから排気温ＴＨを計
測し（ステップＳ２６）、排気温ＴＨと、触媒温度ＴＣ
ｓと、エアフローセンサ５から計測される吸気量Ｑａと
を用いて、排気ガスによる総熱量ΣＱＨを以下の（５）
式のように算出する（ステップＳ２７）。

【０１４２】 ΣＱＨ＝（ＴＨ−ＴＣｓ）×Ｑａ×βＨ ・・・（５）

【０１４３】ただし、（５）式において、βＨは排気ガ
スの比熱である。なお、ステップＳ２１において、始動
完了後の所定条件が不成立（すなわち、ＮＯ）と判定さ
れれば、もはやエンジン始動時とは見なされないので、
ステップＳ２２〜Ｓ２５を実行せずに、直ちにステップ
Ｓ２６に進む。

【０１４４】次に、（５）式から算出された総熱量ΣＱ
Ｈから、排気系への熱伝導量ＱＥおよび外気への放熱量
ＱＸを減算して、以下の（６）式のように、触媒への熱
伝導量ＱＣを算出する（ステップＳ２８）。

【０１４５】 ＱＣ＝ΣＱＨ−（ＱＥ＋ＱＸ） ・・・（６）

【０１４６】最後に、触媒への熱伝導量ＱＣおよび排気
系への熱伝導量ＱＥを用いた推定演算により、以下の
（７）式および（８）式のように、触媒温度ＴＣおよび
排気系温度ＴＥを算出し、図１３の処理ルーチンをリタ
ーンする。

【０１４７】 ＴＣ＝ＴＣ（ｎ−１）＋ＱＣ ・・・（７） ＴＥ＝ＴＥ（ｎ−１）＋ＱＥ ・・・（８）

【０１４８】ただし、（７）式、（８）式において、Ｔ
Ｃ（ｎ−１）、ＴＥ（ｎ−１）は、それぞれ、触媒温度
ＴＣ、排気系温度ＴＥの前回値である。このように、排
気温センサで検出される排気温ＴＨから触媒温度ＴＣを
推定演算することができるので、前述と同等の作用効果
を奏する。

【０１４９】このように、空燃比および吸気量Ｑａか
ら、発生した総熱量ΣＱＨを算出するとともに、総熱量
ΣＱＨから排気系の熱容量ＣＥを加味して触媒温度ＴＣ
を推定することができる。

【０１５０】実施の形態３．なお、上記実施の形態２で
は、排気温ＴＨを実際に検出して触媒温度ＴＣを推定演
算したが、排気温センサを用いずに、他の各種センサ情
報（運転状態）に基づいて排気温ＴＨおよび触媒温度Ｔ
Ｃを推定演算してもよい。

【０１５１】以下、排気温センサを不要としたこの発明
の実施の形態３を図について説明する。この場合、ＥＣ
Ｕ１４は、触媒温度取得手段として触媒温度推定手段を
含み、少なくとも吸気量Ｑａを含む他の各種センサ情報
に基づいて触媒温度ＴＣを推定演算する。

【０１５２】図２０はこの発明の実施の形態３による排
気温ＴＨの推定演算処理動作を示す説明図、図２１はこ
の発明の実施の形態３による空燃比Ａ／Ｆの設定処理動
作を示す説明図である。

【０１５３】図２０において、排気温ＴＨは、エンジン
回転数Ｎｅおよびエンジン負荷（吸気量Ｑａ）の二次元
マップに基づいて推定演算される。すなわち、各種セン
サ情報（運転状態）に含まれるエンジン回転数Ｎｅおよ
びエンジン負荷（吸気量Ｑａ）の少なくとも一方が上昇
すると、排気温ＴＨは大きい値に設定される。

【０１５４】図２１において、空燃比Ａ／Ｆは、排気温
ＴＨと同様に、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷
（吸気量Ｑａ）の二次元マップに基づいて決定される。
ただし、空燃比Ａ／Ｆは、前述（図１１および図１２参
照）のように、冷却水温ＴＷに依存した値となる。

【０１５５】したがって、前述と同様に、触媒の活性温
度に応答して、空燃比Ａ／Ｆをリーン化することができ
る。基本的な排気温ＴＨは、図２０のように決定される
が、冷機状態における空燃比Ａ／Ｆは水温ＴＷに応じた
値となるので、さらに正確な排気温ＴＨは、運転状態
（吸気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅ）および空燃比Ａ／
Ｆに基づく推定演算により求められる。

【０１５６】このように、図２０の二次元マップから求
められた排気温ＴＨに基づいて、前述のように、触媒温
度ＴＣを推定演算することができる。

【０１５７】なお、ここでは、エンジン負荷（吸気量Ｑ
ａ）のみを用いて、排気温ＴＨおよび触媒温度ＴＣを推
定演算したが、前述のように、空燃比Ａ／Ｆなどの他の
情報をも考慮すれば、触媒温度ＴＣをさらに正確に推定
演算することができる。

【０１５８】また、ＥＣＵ１４内の触媒温度推定手段
は、前述のように、始動時水温ＴＷｓを初期の触媒温度
ＴＣとして設定するとともに、吸気量Ｑａから算出され
る発生熱量ΣＱＨと排気系の熱容量ＣＥとに基づいて触
媒温度ＴＣを推定演算してもよい。

【０１５９】また、触媒温度推定手段は、前述と同様
に、触媒の初期温度ＴＣｓを推定演算する初期温度推定
手段を含み、少なくとも始動時水温ＴＷｓおよび始動時
吸気温ＴＡｓに基づいて触媒の初期温度ＴＣｓを推定演
算してもよい。

【０１６０】すなわち、初期温度推定手段は、始動時水
温ＴＷｓおよび始動時吸気温ＴＡｓがほぼ等しい場合に
は、始動時水温ＴＷｓを触媒の初期温度ＴＣｓとして推
定演算する（図１３内のステップＳ２４参照）。

【０１６１】また、始動時水温ＴＷｓと始動時吸気温Ｔ
Ａｓとが所定温度以上異なる場合には、始動時水温ＴＷ
ｓと始動時吸気温ＴＡｓとの温度偏差ΔＴｓに基づいて
触媒の初期温度ＴＣｓを推定演算する（図１３内のステ
ップＳ２５参照）。

【０１６２】このように、少なくとも始動時水温ＴＷ
ｓ、吸気量Ｑａおよび空燃比Ａ／Ｆを用いて始動時水温
ＴＷｓを初期の触媒温度ＴＣと仮定し、前述のように、
空燃比Ａ／Ｆおよび触媒温度ＴＣ、吸気量Ｑａに基づい
て発生熱量ΣＱＨを求めることにより、発生熱量ΣＱＨ
から排気系の熱容量ＣＥを加味して触媒温度ＴＣを推定
演算することができる。

【０１６３】この場合、検出対象が高温で且つ検出温度
範囲が広くて高価な触媒温度センサまたは排気温センサ
などが不要となるので、前述の効果に加えて、コストダ
ウンを実現することができる。

【０１６４】実施の形態４．なお、上記実施の形態１で
は、触媒の活性化を促進するために目標空燃比Ａ／Ｆｏ
をリーン側に補正したが、アイドル運転時での目標アイ
ドル回転数Ｎｉｏを上昇側に補正してもよい。

【０１６５】以下、目標アイドル回転数Ｎｉｏを上昇補
正したこの発明の実施の形態４を図について説明する。
この場合、前述の各種センサとして、触媒温度ＴＣを直
接検出するための温度センサ（触媒温度取得手段）が設
けられているものとする。

【０１６６】ＥＣＵ１４は、運転状態に応じてＩＳＣバ
ルブ８（図３８参照）の開度を調整してアイドル回転数
Ｎｉを制御するアイドル制御手段と、触媒温度ＴＣの活
性化促進条件を満たす場合に、目標アイドル回転数Ｎｉ
ｏを通常時のアイドル回転数Ｎｉｎよりも上昇側に補正
するアイドル回転数上昇手段とを備えている。

【０１６７】ＥＣＵ１４内のアイドル回転数上昇手段
は、触媒温度ＴＣを活性温度よりも低い第１の所定温度
Ｔ１ａと比較する第１の比較手段と、触媒温度ＴＣを活
性温度に対応した（第１の所定温度Ｔ１ａよりも高い）
第２の所定温度Ｔ２ａと比較する第２の比較手段とを含
む。

【０１６８】アイドル回転数上昇手段は、触媒温度ＴＣ
が第１の所定温度Ｔ１ａと第２の所定温度Ｔ２ａとの間
の範囲内（Ｔ１ａ≦ＴＣ≦Ｔ２ａ）にある場合には、触
媒温度ＴＣが活性温度に達するまでの所定期間にわたっ
て、目標アイドル回転数Ｎｉｏを通常制御時のアイドル
回転数Ｎｉｎよりも高い活性化上昇回転数ＮｉＵに設定
する。

【０１６９】したがって、ＥＣＵ１４内のアイドル制御
手段は、触媒温度ＴＣが第１の所定温度Ｔ１ａよりも低
い場合、および、触媒温度ＴＣが第２の所定温度Ｔ２ａ
よりも高い場合に、目標アイドル回転数Ｎｉｏを通常値
Ｎｉｎに設定する。

【０１７０】一方、触媒温度ＴＣが活性温度以下の値
（Ｔ１ａ≦ＴＣ≦Ｔ２ａ）を示す場合には、目標アイド
ル回転数Ｎｉｏを活性化上昇回転数ＮｉＵに設定して、
排気温度を上昇させるとともに排気中の酸素量を増加さ
せることにより、触媒の温度ＴＣを上昇させて活性化を
促進する。

【０１７１】また、アイドル回転数上昇手段は、目標ア
イドル回転数Ｎｉｏの切換制御時に目標アイドル回転数
Ｎｉｏを徐々に変更するためのテーリング手段を含む。

【０１７２】すなわち、アイドル回転数上昇手段内のテ
ーリング手段は、触媒温度ＴＣが第１の所定温度Ｔ１ａ
以上に達した場合には、目標アイドル回転数Ｎｉｏを、
通常時のアイドル回転数Ｎｉｎから活性化上昇回転数Ｎ
ｉＵ（＝Ｎｉｎ＋１００ｒｐｍ）まで一定値ΔＮ１ずつ
徐々に増加させる。

【０１７３】また、テーリング手段は、触媒温度ＴＣが
第２の所定温度Ｔ２ａよりも高い温度に達した場合に
は、目標アイドル回転数Ｎｉｏを、活性化上昇回転数Ｎ
ｉＵから通常時のアイドル回転数Ｎｉｎまで一定値ΔＮ
２ずつ徐々に減少させる。

【０１７４】次に、図３８および図３９とともに、図２
２〜図２８を参照しながら、この発明の実施の形態４の
動作について説明する。図２２はこの発明の実施の形態
４による触媒温度に応じた触媒活性化促進用のアイドル
回転数Ｎｉの補正処理を示すフローチャートである。

【０１７５】また、図２３は図２２内のステップＳ３３
（第１の回転数Ｎｉ１を目標値とした第１のテーリング
処理）を示すフローチャートであり、図２４は図２２内
のステップＳ３５（第２の回転数Ｎｉ２を目標値とした
第２のテーリング処理）を示すフローチャートである。

【０１７６】図２２〜図２４は前述の図１〜図３にそれ
ぞれ対応しており、図２２内のステップＳ３１〜Ｓ３５
はステップＳ１〜Ｓ５（図１参照）に対応し、図２３内
のステップＳ４１、Ｓ４２はステップＳ１１、Ｓ１２
（図２参照）に対応し、図２４内のステップＳ４１Ａ、
Ｓ４２ＡはステップＳ１１Ａ、Ｓ１２Ａ（図３参照）に
対応している。

【０１７７】図２５は冷却水温ＴＷ、通常（制御）時の
アイドル回転数Ｎｉｎ、触媒温度ＴＣ、目標アイドル回
転数Ｎｉｏのそれぞれの時間変化を示すタイミングチャ
ートであり、前述の図４に対応している。図２５におい
て、冷却水温ＴＷおよび触媒温度ＴＣの変化は、前述
（図４参照）と同様である。

【０１７８】触媒活性化促進用の活性化上昇回転数Ｎｉ
Ｕ（一点鎖線参照）は、通常値Ｎｉｎよりも、たとえば
約１００ｒｐｍだけ高い値に設定され、また、時間ｔの
経過とともに減少するように設定される。

【０１７９】なお、触媒温度ＴＣの比較基準となる第
１、第２の所定温度Ｔ１ａ、Ｔ２ａは、それぞれ、前述
の第１、第２の所定温度Ｔ１、Ｔ２と同一の値に設定さ
れてもよい。

【０１８０】図２６〜図２８はこの発明の実施の形態４
によるアイドル回転数Ｎｉの設定動作を説明するための
図である。図２６は目標アイドル回転数Ｎｉｏと発生熱
量ΣＱとの関係を示す特性図であり、図２６において、
発生熱量ΣＱは、目標アイドル回転数Ｎｉが上昇するに
したがって上昇する。

【０１８１】また、図２７は冷却水温ＴＷに応じて設定
される目標アイドル回転数Ｎｉｏを示す特性図、図２８
は通常制御時での始動直後の目標アイドル回転数Ｎｉｏ
の時間変化を示す説明図である。

【０１８２】図２７において、破線は一般的な目標アイ
ドル回転数（７００ｒｐｍ程度）、実線は通常時（通常
の上昇補正時）のアイドル回転数Ｎｉｎの特性曲線、一
点鎖線は本願発明における活性化上昇回転数ＮｉＵ（＝
Ｎｉｎ＋ΔＮｉ（ＴＷ））の特性曲線である。

【０１８３】通常時のアイドル回転数Ｎｉｎは、一般的
なアイドル回転数（破線）に上昇補正量を加算した値で
あり、上昇補正量は冷却水温ＴＷの上昇にしたがって減
少する。したがって、通常時のアイドル回転数Ｎｉｎ
は、冷却水温ＴＷが８０℃程度に達した時点で、一般的
なアイドル回転数（７００ｒｐｍ）に収束する。

【０１８４】一方、活性化上昇回転数ＮｉＵは、冷却水
温ＴＷの上昇にしたがって減少するものの、通常時のア
イドル回転数Ｎｉｎよりもさらに上昇補正量ΔＮｉ（Ｔ
Ｗ）だけ高い値に設定されている。活性化上昇回転数Ｎ
ｉＵの上昇補正量ΔＮｉ（ＴＷ）は、冷却水温ＴＷの関
数であり、この場合、冷却水温ＴＷの上昇にしたがって
わずかに減少する。

【０１８５】図２８において、通常制御時での始動直後
の目標アイドル回転数Ｎｉｏは、始動開始時刻ｔ１から
実際のエンジン始動時刻ｔ２までの期間は７００ｒｐｍ
に設定され、エンジン始動時刻ｔ２において１５００ｒ
ｐｍ程度に上昇される。エンジン始動時刻ｔ２での目標
アイドル回転数Ｎｉｏは、基本回転数Ｎｉｂに始動直後
の上昇成分ΔＮｉｓを加算した値に設定される。

【０１８６】図２２において、ＥＣＵ１４（図３８参
照）は、まず、触媒温度ＴＣが第１の所定温度Ｔ１ａ
（たとえば、７０℃程度）よりも低いか否かを判定し
（ステップＳ３１）、ＴＣ＜Ｔ１ａ（すなわち、ＹＥ
Ｓ）と判定されれば、目標アイドル回転数Ｎｉｏを通常
時のアイドル回転数Ｎｉｎに設定する（ステップＳ３
２）。

【０１８７】また、ステップＳ３１において、ＴＣ≧Ｔ
１ａ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、第１の回転数
Ｎｉ１（活性化上昇回転数ＮｉＵに対応）を目標値Ｎｉ
ｏとした第１のテーリング処理を実行する（ステップＳ
３３）。

【０１８８】第１のテーリング処理（ステップＳ３３）
において、目標アイドル回転数Ｎｉｏは、活性化上昇回
転数ＮｉＵに向けて漸増される。すなわち、第１の回転
数Ｎｉ１は、直ちに活性化上昇回転数ＮｉＵに設定され
るのではなく、図２３（後述する）のように、通常時の
アイドル回転数Ｎｉｎから活性化上昇回転数ＮｉＵに向
けて漸増され、走行フィーリングの悪化を防止する。

【０１８９】続いて、ＥＣＵ１４は、触媒温度ＴＣが活
性温度（１３０℃程度）に対応した第２の所定温度Ｔ２
ａ（＞Ｔ１ａ）よりも高い（活性温度に達した）か否か
を判定する（ステップＳ３４）。

【０１９０】もし、ＴＣ＞Ｔ２ａ（すなわち、ＹＥＳ）
と判定されれば、触媒が十分に活性化したものと見なし
て、第２の回転数Ｎｉ２（通常時のアイドル回転数Ｎｉ
ｎに対応）を目標値Ｎｉｏとした第２のテーリング処理
を実行し（ステップＳ３５）、図２２の処理ルーチンを
リターンする。

【０１９１】第２のテーリング処理（ステップＳ３５）
において、第２の回転数Ｎｉ２は、直ちに通常時のアイ
ドル回転数Ｎｉｎに設定されるのではなく、図２４（後
述する）のように、第２の回転数Ｎｉ２（活性化上昇回
転数ＮｉＵ）から通常時のアイドル回転数Ｎｉｎに向け
て漸減され、走行フィーリングの悪化を防止する。

【０１９２】一方、ステップＳ３４において、ＴＣ≦Ｔ
２ａ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ３
５を実行せずに、図２２の処理ルーチンをリターンす
る。これにより、Ｔ１ａ≦ＴＣ≦Ｔ２ａの範囲内におい
て、目標アイドル回転数Ｎｉｏは、活性化上昇回転数Ｎ
ｉＵ（第１の回転数Ｎｉ１）に設定される。

【０１９３】図２２内の第１のテーリング処理（ステッ
プＳ３３）は、具体的には図２３のように実行される。
図２３において、テーリング手段は、まず、ステップＳ
３３を実行すべき所定タイミングであるか否かを判定し
（ステップＳ４１）、所定タイミングでない（すなわ
ち、ＮＯ）と判定されれば、そのまま、図２３の処理ル
ーチンをリターンする。

【０１９４】また、ステップＳ４１において、所定タイ
ミングである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、最
小値選択処理（ステップＳ４２）により、第１の回転数
Ｎｉ１を漸増設定して、図２３の処理ルーチンをリター
ンする。

【０１９５】最小値選択処理（ステップＳ４２）におい
ては、前回の第１の回転数Ｎｉ１（ｎ−１）に一定値Δ
Ｎ１を加算した値（＝Ｎｉ１（ｎ−１）＋ΔＮ１）と、
活性化上昇回転数ＮｉＵとのうちのいずれか小さい方の
値（最小値ｍｉｎ）が、今回の第１の回転数Ｎｉ１とし
て設定される。

【０１９６】すなわち、初期においては、第１の回転数
Ｎｉ１が通常時のアイドル回転数Ｎｉｎよりも低い（活
性化上昇回転数ＮｉＵよりも小さい）値に設定されてい
るので、前回値に一定値ΔＮ１を加算した値が最小値ｍ
ｉｎとなり、今回の第１の回転数Ｎｉ１として選択設定
される。

【０１９７】その後、第１の回転数Ｎｉ１は、ステップ
Ｓ４２の実行毎に、一定値ΔＮ１の加算によって徐々に
上昇していき、活性化上昇回転数ＮｉＵに達した時点
で、活性化上昇回転数ＮｉＵにクリップされる。

【０１９８】なお、一定値ΔＮ１は、上昇を迅速にする
ために無限大に設定されてもよい。また、第１の回転数
Ｎｉ１の初期値は、通常時のアイドル回転数Ｎｉｎと同
一値に設定されてもよい。

【０１９９】一方、図２２内の第２のテーリング処理
（ステップＳ３５）は、具体的には図２４のように実行
される。図２４において、テーリング手段は、まず、ス
テップＳ３５を実行すべき所定タイミングであるか否か
を判定し（ステップＳ４１Ａ）、所定タイミングでない
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、そのまま図２４の
処理ルーチンをリターンする。

【０２００】また、ステップＳ４１Ａにおいて、所定タ
イミングである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
最大値選択処理（ステップＳ４２Ａ）により、第２の回
転数Ｎｉ２を漸減設定して、図２４の処理ルーチンをリ
ターンする。

【０２０１】最大値選択処理（ステップＳ４２Ａ）にお
いては、前回の第２の回転数Ｎｉ２（ｎ−１）から一定
値ΔＮ２を減算した値（＝Ｎｉ２（ｎ−１）−ΔＮ２）
と、通常時のアイドル回転数Ｎｉｎとのうちのいずれか
大きい方の値（最大値ｍａｘ）が、第２の回転数Ｎｉ２
として設定される。

【０２０２】すなわち、初期においては、第２の回転数
Ｎｉ２が活性化上昇回転数ＮｉＵに一致している（通常
時のアイドル回転数Ｎｉｎよりも大きい）ので、前回値
から一定値ΔＮ２を減算した値が最大値ｍａｘとなり、
今回の第２の回転数Ｎｉ２として設定される。

【０２０３】その後、第２の回転数Ｎｉ２は、ステップ
Ｓ４２Ａの実行毎に、一定値ΔＮ２の減算によって徐々
に減少していき、通常時のアイドル回転数Ｎｉｎまで減
少した時点で、通常時のアイドル回転数Ｎｉｎにクリッ
プされる。

【０２０４】これにより、実際の目標アイドル回転数Ｎ
ｉｏは、図２５のように、Ｔ１ａ≦ＴＣ≦Ｔ２ａの範囲
内において、活性化上昇回転数ＮｉＵに設定される。し
たがって、前述と同様に、触媒温度ＴＣを効果的に活性
温度に上昇させることができる。

【０２０５】実施の形態５．なお、上記実施の形態４で
は、活性化上昇回転数ＮｉＵをＮｉｎ＋１００ｒｐｍに
設定したが、燃費ドライバビリティで問題が発生しない
範囲内であれば、排気系の熱容量ＣＥから決定される他
の回転数に設定してもよい。

【０２０６】すなわち、アイドル回転数の上昇量を大き
く設定しすぎると、騒音を発生したり燃費を悪化させる
ことになるので、アイドル回転数の上昇量は、最も効率
よく且つ問題が発生しない範囲内に設定される。

【０２０７】実施の形態６．また、上記実施の形態４で
は、触媒温度取得手段として触媒温度ＴＣを直接検出す
る温度センサを用いたが、排気温ＴＨを検出する排気温
センサを用いて、排気温ＴＨから触媒温度ＴＣを推定し
てもよく、また、他の運転状態でから触媒温度ＴＣを推
定してもよい。

【０２０８】実施の形態７．また、上記実施の形態４で
は、触媒温度ＴＣの上昇を促進するために、目標アイド
ル回転数Ｎｉｏを活性化上昇回転数ＮｉＵに上昇させた
が、前述の実施の形態１（目標空燃比Ａ／Ｆｏを活性化
リーン空燃比Ａ／ＦＬに設定）の構成を組み合わせても
よい。

【０２０９】図２９はアイドル回転数上昇補正と空燃比
リーン化補正とを組み合わせたこの発明の実施の形態７
の制御動作を示す説明図であり、横軸は触媒温度ＴＣに
対応している。

【０２１０】ここでは、アイドル回転数上昇補正用の所
定温度Ｔ１ａおよびＴ２ａと、空燃比リーン化補正用の
所定温度Ｔ１およびＴ２とが互いに異なる場合を示し、
特に所定温度Ｔ２ａおよびＴ１が異なる場合の２つの制
御例を示している。

【０２１１】図２９において、各所定温度Ｔ２ａ、Ｔ１
が、Ｔ２ａ＜Ｔ１の関係を満たすように設定された場合
には、触媒温度ＴＣが比較的低い領域（Ｔ１ａ＜ＴＣ＜
Ｔ２ａ）においてアイドル回転数上昇補正（Ｎｉｏ←Ｎ
ｉＵ）が実行され、触媒温度ＴＣが比較的高い領域（Ｔ
１＜ＴＣ＜Ｔ２）において空燃比リーン化補正（Ａ／Ｆ
ｏ←Ａ／ＦＬ）が実行される。

【０２１２】この場合、アイドル回転数上昇補正により
触媒温度ＴＣをある程度上昇させた後で、空燃比リーン
化補正によりさらに触媒温度ＴＣを上昇させて、確実に
触媒を活性温度まで上昇させることができる。

【０２１３】一方、各所定温度Ｔ２ａ、Ｔ１が、Ｔ１＜
Ｔ２ａの関係を満たすように設定された場合には、触媒
温度ＴＣが中間温度を示す領域（Ｔ１＜ＴＣ＜Ｔ２ａ）
において、アイドル回転数上昇補正（Ｎｉｏ←ＮｉＵ）
および空燃比リーン化補正（Ａ／Ｆｏ←Ａ／ＦＬ）の両
方が実行される。

【０２１４】この場合、中間温度領域（Ｔ１＜ＴＣ＜Ｔ
２ａ）において、空燃比リーン化による酸素増量とアイ
ドル回転数上昇による供給空気量の増量との相乗効果に
より、触媒への供給熱量が顕著に増大するうえ、空気
（酸素）過剰によって触媒の酸化反応が促進するので、
触媒温度の上昇をさらに促進することができる。

【０２１５】このように、アイドル回転数上昇補正と空
燃比リーン化補正とを組み合わせることにより、両者の
相乗効果で触媒温度の上昇をさらに促進することがで
き、触媒温度ＴＣを活性温度に迅速に到達させることが
できる。

【０２１６】実施の形態８．なお、上記実施の形態７で
は、触媒温度ＴＣの上昇を促進するために、アイドル回
転数の上昇補正と空燃比のリーン化補正とを組み合わせ
たが、さらに、点火時期の遅角補正を組み合わせて排気
温を上昇させもよい。

【０２１７】以下、点火時期の遅角補正を追加したこの
発明の実施の形態８の制御動作について説明する。この
場合、ＥＣＵ１４（図３８参照）は、運転状態に応じて
エンジン１の点火時期を制御する点火時期制御手段と、
触媒温度ＴＣが所定温度よりも低い場合に、第２の所定
期間にわたって目標点火時期Ｐｏを、通常制御時の点火
時期Ｐｎよりも遅角側の活性化遅角点火時期ＰＲに補正
する点火時期遅角手段とを備えている。

【０２１８】また、ＥＣＵ１４内の点火時期遅角手段
は、触媒温度ＴＣを活性温度よりも低い第１の所定温度
Ｔ１ｂと比較する第１の比較手段と、触媒温度ＴＣを第
１の所定温度Ｔ１ｂよりも高く且つ活性温度に対応した
第２の所定温度Ｔ２ｂと比較する第２の比較手段と、目
標点火時期Ｐｏの切換制御時に目標点火時期Ｐｏを徐々
に変更するためのテーリング手段とを含む。

【０２１９】テーリング手段は、触媒温度ＴＣが第１の
所定温度Ｔ１ｂ以上の場合には、目標点火時期Ｐｏを、
通常制御時の点火時期Ｐｎから活性化遅角点火時期ＰＲ
まで一定値ΔＰ１ずつ徐々に遅角（制御量を減少）さ
せ、触媒温度ＴＣが第２の所定温度Ｔ２ｂよりも高い場
合には、目標点火時期Ｐｏを、活性化遅角点火時期ＰＲ
から通常制御時の点火時期Ｐｎまで一定値ΔＰ２ずつ徐
々に進角（制御量を増大）させる。

【０２２０】また、点火時期を遅角補正する第２の所定
期間は、排気温ＴＨまたは触媒温度ＴＣに応じて、ドラ
イバビリティ上の問題が発生しないように設定される。
さらに、ＥＣＵ１４内の点火時期遅角手段は、触媒温度
ＴＣに応じて、活性化遅角点火時期ＰＲおよび第２の所
定期間の少なくとも一方を可変設定する。

【０２２１】図３０〜図３５はこの発明の実施の形態８
による制御動作を説明するための図である。図３０は触
媒温度ＴＣに応じた触媒活性化促進用の点火時期補正処
理を示すフローチャートであり、ここでは、簡略化のた
めに、点火時期遅角補正処理のみに着目して示してい
る。

【０２２２】また、図３１は図３０内のステップＳ５３
（第１の点火時期Ｐ１を目標値とした第１のテーリング
処理）を示すフローチャートであり、図３２は図３０内
のステップＳ５５（第２の点火時期Ｐ２を目標値とした
第２のテーリング処理）を示すフローチャートである。

【０２２３】図３３は冷却水温ＴＷに対する目標点火時
期Ｐｏの変化を示す特性図であり、縦軸（目標点火時期
Ｐｏに対応）において進角側を正方向で示している。図
３３において、実線は通常制御時の点火時期Ｐｎの変化
曲線、一点鎖線は活性化遅角点火時期ＰＲの変化曲線を
それぞれ示す。

【０２２４】通常時の点火時期Ｐｎ（実線参照）は、冷
却水温ＴＷの上昇にしたがって遅角側に移行し、冷却水
温ＴＷが８０℃程度に達するとほぼ一定となる。一方、
活性化遅角点火時期ＰＲ（一点鎖線参照）は、通常時の
点火時期Ｐｎよりも遅角補正されるものの、冷却水温Ｔ
Ｗの上昇にしたがって遅角補正量が減少する。

【０２２５】図３４は触媒温度ＴＣおよび目標点火時期
Ｐｏの時間変化を示すタイミングチャートである。図３
４において、目標点火時期Ｐｏは、所定温度ＴＣが第１
の所定温度Ｔ１ｂと第２の所定温度Ｔ２ｂとの間を示す
期間において、活性化遅角点火時期ＰＲに設定される。

【０２２６】図３５はアイドル回転数上昇補正（Ｎｉｏ
←ＮｉＵ）と空燃比リーン化補正（Ａ／Ｆｏ←Ａ／Ｆ
Ｌ）と点火時期遅角補正（Ｐｏ←ＰＲ）とを組み合わせ
た場合の制御動作を示す説明図であり、横軸は触媒温度
ＴＣに対応している。

【０２２７】図３５では、触媒温度ＴＣの比較基準とな
る各所定温度が異なる場合を示しているが、たとえば、
第１、第２の所定温度は、互いに同一の値に設定されて
もよい。

【０２２８】図３０において、ＥＣＵ１４は、まず、触
媒温度ＴＣが第１の所定温度Ｔ１ｂよりも低いか否かを
判定し（ステップＳ５１）、ＴＣ＜Ｔ１ｂ（すなわち、
ＹＥＳ）と判定されれば、目標点火時期Ｐｏを通常時の
点火時期Ｐｎに設定する（ステップＳ５２）。

【０２２９】また、ステップＳ５１において、ＴＣ≧Ｔ
１ｂ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、第１の点火時
期Ｐ１（活性化遅角点火時期ＰＲに対応）を目標値Ｐｏ
とした第１のテーリング処理を実行する（ステップＳ５
３）。

【０２３０】第１のテーリング処理（ステップＳ５３）
において、目標点火時期Ｐｏは、活性化遅角点火時期Ｐ
Ｒに向けて漸減（遅角化）される。すなわち、第１の点
火時期Ｐ１は、直ちに活性化遅角点火時期ＰＲに設定さ
れるのではなく、図３１（後述する）のように、通常時
の点火時期Ｐｎから活性化遅角点火時期ＰＲに向けて漸
減（遅角側に移行）され、走行フィーリングの悪化を防
止する。

【０２３１】続いて、ＥＣＵ１４は、触媒温度ＴＣが第
２の所定温度Ｔ２ｂ（＞Ｔ１ｂ）よりも高いか否かを判
定し（ステップＳ５４）、ＴＣ＞Ｔ２ｂ（すなわち、Ｙ
ＥＳ）と判定されれば、第２の点火時期Ｐ２（通常時の
点火時期Ｐｎに対応）を目標値Ｐｏとした第２のテーリ
ング処理を実行し（ステップＳ５５）、図３０の処理ル
ーチンをリターンする。

【０２３２】第２のテーリング処理（ステップＳ５５）
において、第２の点火時期Ｐ２は、直ちに通常時の点火
時期Ｐｎに設定されるのではなく、図３２（後述する）
のように、第２の点火時期Ｐ２（活性化遅角点火時期Ｐ
Ｒ）から通常時の点火時期Ｐｎに向けて漸増（進角化）
され、走行フィーリングの悪化を防止する。

【０２３３】一方、ステップＳ５４において、ＴＣ≦Ｔ
２ａ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ５
５を実行せずに、図３０の処理ルーチンをリターンす
る。これにより、Ｔ１ｂ≦ＴＣ≦Ｔ２ｂの範囲内におい
て、目標点火時期Ｐｏは、活性化遅角点火時期ＰＲ（第
１の点火時期Ｐ１）に設定される。

【０２３４】図３０内の第１のテーリング処理（ステッ
プＳ５３）は、具体的には図３１のように実行される。
図３１において、ＥＣＵ１４内のテーリング手段は、ま
ず、ステップＳ５３を実行すべき所定タイミングである
か否かを判定し（ステップＳ６１）、所定タイミングで
ない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、そのまま、図
３１の処理ルーチンをリターンする。

【０２３５】また、ステップＳ６１において、所定タイ
ミングである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、最
大値（最大進角値）選択処理（ステップＳ６２）によ
り、第１の点火時期Ｐ１を漸減設定して、図３１の処理
ルーチンをリターンする。

【０２３６】最大値選択処理（ステップＳ６２）におい
ては、前回の第１の点火時期Ｐ１（ｎ−１）から一定値
ΔＰ１を減算した値（＝Ｐ１（ｎ−１）−ΔＰ１）と、
活性化遅角点火時期ＰＲとのうちのいずれか大きい方
（進角側）の値（最大値ｍａｘ）が、今回の第１の点火
時期Ｐ１として設定される。

【０２３７】すなわち、初期においては、第１の点火時
期Ｐ１が通常時の点火時期Ｐｎ（活性化遅角点火時期Ｐ
Ｒよりも進角側であって大きい値）に設定されているの
で、前回値から一定値ΔＰ１を減算した値が最大値ｍａ
ｘとなり、今回の第１の点火時期Ｐ１として選択設定さ
れる。

【０２３８】その後、第１の点火時期Ｐ１は、ステップ
Ｓ６２の実行毎に、一定値ΔＰ１の減算によって徐々に
減少（遅角化）していき、活性化遅角点火時期ＰＲに達
した時点で、活性化遅角点火時期ＰＲにクリップされ
る。

【０２３９】一方、図３０内の第２のテーリング処理
（ステップＳ５５）は、具体的には図３２のように実行
される。図３２において、テーリング手段は、まず、ス
テップＳ５５を実行すべき所定タイミングであるか否か
を判定し（ステップＳ６１Ａ）、所定タイミングでない
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、そのまま図３２の
処理ルーチンをリターンする。

【０２４０】また、ステップＳ６１Ａにおいて、所定タ
イミングである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
最小値選択処理（ステップＳ６２Ａ）により、第２の点
火時期Ｐ２を漸増設定して、図３２の処理ルーチンをリ
ターンする。

【０２４１】最小値選択処理（ステップＳ６２Ａ）にお
いては、前回の第２の点火時期Ｐ２（ｎ−１）に一定値
ΔＰ２を加算した値（＝Ｐ２（ｎ−１）＋ΔＰ２）と、
通常時の点火時期Ｐｎとのうちのいずれか小さい方（遅
角側）の値（最小値ｍｉｍ）が、第２の点火時期Ｐ２と
して設定される。

【０２４２】すなわち、初期においては、第２の点火時
期Ｐ２が活性化遅角点火時期ＰＲに一致している（通常
時の点火時期Ｐｎよりも小さい）ので、前回値に一定値
ΔＰ２を加算した値が最小値ｍｉｍとなり、今回の第２
の点火時期Ｐ２として設定される。

【０２４３】その後、第２の点火時期Ｐ２は、ステップ
Ｓ６２Ａの実行毎に、一定値ΔＰ２の加算によって徐々
に増加（進角化）していき、通常時の点火時期Ｐｎまで
増加した時点で、通常時の点火時期Ｐｎにクリップされ
る。

【０２４４】これにより、実際の目標点火時期Ｐｏは、
図３４のように、Ｔ１ｂ≦ＴＣ≦Ｔ２ｂの範囲内におい
て、活性化遅角点火時期ＰＲに設定される。したがっ
て、前述と同様に、触媒温度ＴＣを効果的に活性温度に
上昇させることができる。

【０２４５】また、活性化判定用の比較基準となる所定
温度Ｔ１ｂおよびＴ２ｂは、たとえば図３５のように設
定され得る。図３５において、点火時期遅角補正用の所
定温度Ｔ１ｂおよびＴ２ｂの範囲は、アイドル回転数上
昇補正用の所定温度Ｔ１ａおよびＴ２ａの範囲内に設定
されている。

【０２４６】ここでは、空燃比リーン化補正用の所定温
度Ｔ１を、Ｔ２ｂ＜Ｔ２ａ＜Ｔ１の関係を満たすように
設定した場合と、Ｔ１＜Ｔ２ｂ＜Ｔ２ａの関係を満たす
ように設定した場合との２つの制御例を示している。

【０２４７】たとえば、各所定温度を、Ｔ２ｂ＜Ｔ２ａ
＜Ｔ１の関係に設定した場合には、触媒温度ＴＣが比較
的低い領域（Ｔ１ａ＜ＴＣ＜Ｔ２ａ）において、アイド
ル回転数上昇補正（Ｎｉｏ←ＮｉＵ）および点火時期遅
角補正（Ｐｏ←ＰＲ）が実行され、触媒温度ＴＣが比較
的高い領域（Ｔ１＜ＴＣ＜Ｔ２）において空燃比リーン
化補正（Ａ／Ｆｏ←Ａ／ＦＬ）が実行される。

【０２４８】一方、各所定温度を、Ｔ１＜Ｔ２ｂ＜Ｔ２
ａの関係に設定した場合には、触媒温度ＴＣが中間温度
を示す領域（Ｔ１＜ＴＣ＜Ｔ２ｂ）において、アイドル
回転数上昇補正（Ｎｉｏ←ＮｉＵ）、空燃比リーン化補
正（Ａ／Ｆｏ←Ａ／ＦＬ）および点火時期遅角補正（Ｐ
ｏ←ＰＲ）の全てが実行される。

【０２４９】この場合、中間温度領域（Ｔ１＜ＴＣ＜Ｔ
２ｂ）において、各補正制御による供給空気量の増量と
排気温度の上昇との相乗効果により、触媒への供給熱量
が顕著に増大するうえ、空気（酸素）過剰によって触媒
の酸化反応が促進するので、触媒温度の上昇をさらに促
進することができる。

【０２５０】このように、アイドル回転数上昇補正およ
び空燃比リーン化補正に加えて、点火時期遅角補正を組
み合わせることにより、触媒温度の上昇をさらに促進す
ることができ、触媒温度ＴＣを活性温度に迅速に到達さ
せることができる。

【０２５１】実施の形態９．なお、上記実施の形態８で
は、第２の所定期間にわたって目標点火時期Ｐｏを遅角
側に補正するのみであったが、第２の所定期間にわたっ
て目標点火時期Ｐｏを間欠的に遅角側に補正してもよ
い。

【０２５２】以下、目標点火時期Ｐｏを間欠的に遅角補
正したこの発明の実施の形態９を図について説明する。
図３６および図３７はこの発明の実施の形態９による制
御動作を示すフローチャートおよびタイミングチャート
である。

【０２５３】図３６において、ステップＳ７３およびス
テップＳ７６は、それぞれ、図３０内のステップＳ５３
（図３１参照）およびステップＳ５５（図３２参照）に
対応している。

【０２５４】図３７において、目標点火時期Ｐｏは、点
火時期復帰用のフラグＦのセット（オン）状態に応答し
て通常時の点火時期Ｐｎに復帰し、フラグＦのクリア
（オフ）状態に応答して活性化遅角点火時期ＰＲに移行
する。

【０２５５】図３６において、まず、ＥＣＵ１４内の点
火時期補正手段は、図３６の処理ルーチンを実行する所
定タイミングか否かを判定し（ステップＳ７１）、所定
タイミングでない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、
そのまま、図３６の処理ルーチンをリターンする。

【０２５６】また、ステップＳ７１において、所定タイ
ミングである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続
いて、フラグＦがクリアされている（Ｆ＝０）か否かを
判定する（ステップ７２）。

【０２５７】もし、Ｆ＝０（すなわち、ＹＥＳ）と判定
されれば、目標点火時期Ｐｏを活性化遅角点火時期ＰＲ
にテーリング移行させるために、第１の点火時期Ｐ１を
目標点火時期Ｐｏとして設定（図３１の処理を実行）す
る（ステップＳ７３）。

【０２５８】ステップＳ７３の繰り返し実行により、前
述のように、第１の点火時期Ｐ１は減少（遅角化）す
る。続いて、第１の点火時期Ｐ１が活性化遅角点火時期
ＰＲと一致したか否かを判定し（ステップＳ７４）、Ｐ
１≠ＰＲ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、そのま
ま、図３６の処理ルーチンをリターンする。

【０２５９】また、ステップＳ７４において、Ｐ１＝Ｐ
Ｒ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、フラグＦを
「１」にセットして（ステップＳ７５）、目標点火時期
Ｐｏを通常時の点火時期Ｐｎにテーリング復帰させるた
めに、第２の点火時期Ｐ２を目標点火時期Ｐｏとして設
定（図３２の処理を実行）する（ステップＳ７６）。

【０２６０】一方、ステップ７２において、Ｆ＝１（す
なわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちにステップＳ７６
に進む。ステップＳ７６の繰り返し実行により、前述の
ように、第２の点火時期Ｐ１は増加（進角化）する。

【０２６１】続いて、第２の点火時期Ｐ２が通常時の点
火時期Ｐｎと一致したか否かを判定し（ステップＳ７
７）、Ｐ１≠Ｐｎ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、
そのまま、図３６の処理ルーチンをリターンする。

【０２６２】また、ステップＳ７７において、Ｐ２＝Ｐ
ｎ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、フラグＦを
「０」にクリアして（ステップＳ７８）、図３６の処理
ルーチンをリターンする）。

【０２６３】これにより、目標点火時期Ｐｏは、図３７
のように、フラグＦのオンオフに応答して、制御開始時
刻ｔ０から、間欠的に活性化遅角点火時期ＰＲにテーリ
ング移行（遅角側に補正）される。

【０２６４】したがって、点火時期の遅角補正によるド
ライバビリティの劣化を最小限に抑制しつつ、触媒への
供給熱量を増加させて触媒温度ＴＣの上昇促進を実現す
ることができる。

【０２６５】また、排気温ＴＨまたは触媒温度ＴＣに応
じた第２の所定期間にわたった、点火時期を間欠的に遅
角側に制御すれば、さらに効果的に触媒温度ＴＣの上昇
促進を実現することができる。

【０２６６】実施の形態１０．なお、上記実施の形態８
では、アイドル回転数上昇補正と空燃比リーン化補正と
点火時期遅角補正とを組み合わせたが、空燃比リーン化
補正を除いて、アイドル回転数上昇補正および点火時期
遅角補正のみを組み合わせてもよく、前述と同様の相乗
作用により顕著な効果を奏することは言うまでもない。

【０２６７】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、内燃機関の排気管に設けられた三元コンバータか
らなる触媒と、触媒の温度に対応した情報を触媒温度と
して取得するための触媒温度取得手段と、内燃機関の運
転状態を検出する各種センサと、運転状態に応じて内燃
機関の空燃比を制御する空燃比制御手段と、触媒温度が
触媒の活性温度に対応した所定温度よりも低い場合に、
触媒の活性化を促進するために、内燃機関の目標空燃比
をリーン側に補正する空燃比リーン化手段とを備え、各
種センサは、少なくとも内燃機関の負荷に相当する吸気
量情報と、内燃機関の回転数に対応したクランク角情報
とを検出し、空燃比リーン化手段は、触媒温度が所定温
度よりも低い場合に、目標空燃比を、通常制御時の空燃
比よりも高く且つ理論空燃比よりも高い活性化リーン空
燃比に設定したので、始動時に迅速に触媒温度を上昇さ
せることができ、排気ガス規制を十分に満たすことので
きる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効果があ
る。

【０２６８】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、空燃比リーン化手段は、触媒温度を、活
性温度の近傍の第１の所定温度と比較する第１の比較手
段と、触媒温度を、第１の所定温度よりも高く且つ活性
温度に対応した第２の所定温度と比較する第２の比較手
段とを含み、触媒温度が第１の所定温度と第２の所定温
度との間の範囲内にある場合には、目標空燃比を活性化
リーン空燃比に設定するようにしたので、始動時に迅速
に且つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガ
ス規制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温
制御装置が得られる効果がある。

【０２６９】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、空燃比リーン化手段は、目標空燃比の切
換制御時に目標空燃比を徐々に変更するためのテーリン
グ手段を含み、テーリング手段は、触媒温度が第１の所
定温度以上の場合には、目標空燃比を、通常制御時の空
燃比から活性化リーン空燃比まで一定値ずつ徐々に増加
させ、触媒温度が第２の所定温度よりも高い場合には、
目標空燃比を、活性化リーン空燃比から通常制御時の空
燃比まで一定値ずつ徐々に減少させるようにしたので、
ドライバビリティを損なうことなく排気ガス規制を十分
に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得
られる効果がある。

【０２７０】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１において、触媒温度取得手段は、触媒に設けられて
触媒温度を直接検出するための温度センサを含むので、
始動時に迅速に且つ有効に触媒温度を上昇させることが
でき、排気ガス規制を十分に満たすことのできる内燃機
関の触媒昇温制御装置が得られる効果がある。

【０２７１】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１において、触媒温度取得手段は、内燃機関の排気管
に設けられて排気温を検出する排気温センサと、排気温
に基づいて触媒温度を推定演算する触媒温度推定手段と
を含むので、比較的安価な排気温センサを用いて、コス
トアップを招くことなく始動時に迅速に且つ有効に触媒
温度を上昇させることができ、排気ガス規制を十分に満
たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られ
る効果がある。

【０２７２】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１において、触媒温度取得手段は、少なくとも内燃機
関の吸気量情報に基づいて触媒温度を推定演算する触媒
温度推定手段を含むので、特別なセンサを不要として、
コストアップを招くことなく始動時に迅速に且つ有効に
触媒温度を上昇させることができ、排気ガス規制を十分
に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得
られる効果がある。

【０２７３】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、触媒温度推定手段は、触媒の初期温度を
推定演算する初期温度推定手段を含み、初期温度推定手
段は、少なくとも内燃機関の始動時水温および始動時吸
気温に基づいて触媒の初期温度を推定演算するようにし
たので、コストアップを招くことなく始動時に迅速に且
つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガス規
制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御
装置が得られる効果がある。

【０２７４】また、この発明の請求項８によれば、請求
項６において、初期温度推定手段は、始動時水温および
始動時吸気温がほぼ等しい場合には、始動時水温を触媒
の初期温度として推定演算し、始動時水温および始動時
吸気温が異なる場合には、始動時水温と始動時吸気温と
の偏差に基づいて触媒の初期温度を推定演算するように
したので、コストアップを招くことなく始動時に迅速に
且つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガス
規制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制
御装置が得られる効果がある。

【０２７５】また、この発明の請求項９によれば、請求
項６において、触媒温度推定手段は、内燃機関の始動時
水温を初期の触媒温度として設定するとともに、吸気量
情報から算出される発生熱量と排気管を含む排気系の熱
容量とに基づいて、触媒温度を推定演算するようにした
ので、コストアップを招くことなく始動時に迅速に且つ
有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガス規制
を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御装
置が得られる効果がある。

【０２７６】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項１において、所定温度は、触媒の活性温度に所定の
余裕温度を加算した値に設定されたので、有効に触媒温
度を上昇させることができ、排気ガス規制を十分に満た
すことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる
効果がある。

【０２７７】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１において、所定温度は、触媒の活性温度から所定
の余裕温度を減算した値に設定されたので、有効に触媒
温度を上昇させることができ、排気ガス規制を十分に満
たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られ
る効果がある。

【０２７８】また、この発明の請求項１２によれば、内
燃機関の排気管に設けられた三元コンバータからなる触
媒と、触媒の温度に対応した情報を触媒温度として取得
するための触媒温度取得手段と、内燃機関の運転状態を
検出する各種センサと、運転状態に応じて内燃機関のア
イドル回転数を制御するアイドル制御手段と、触媒温度
が触媒の活性温度に対応した所定温度よりも低い場合
に、触媒の活性化を促進するために、内燃機関の目標ア
イドル回転数を通常制御時のアイドル回転数よりも上昇
側に補正するアイドル回転数上昇手段とを備え、アイド
ル回転数上昇手段は、触媒温度が所定温度よりも低い場
合に、触媒温度が活性温度に達するまでの所定期間にわ
たって、目標アイドル回転数を通常制御時のアイドル回
転数よりも高い活性化上昇回転数に設定するようにした
ので、始動時のアイドル運転時に、迅速に触媒温度を上
昇させることができ、排気ガス規制を十分に満たすこと
のできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効果が
ある。

【０２７９】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１２において、アイドル回転数上昇手段は、触媒温
度を活性温度よりも低い第１の所定温度と比較する第１
の比較手段と、触媒温度を第１の所定温度よりも高く且
つ活性温度に対応した第２の所定温度と比較する第２の
比較手段とを含み、触媒温度が第１の所定温度と第２の
所定温度との間の範囲内にある場合には、目標アイドル
回転数を活性化上昇回転数に設定するようにしたので、
始動時のアイドル運転時に、迅速に且つ有効に触媒温度
を上昇させることができ、排気ガス規制を十分に満たす
ことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効
果がある。

【０２８０】また、この発明の請求項１４によれば、請
求項１３において、アイドル回転数上昇手段は、目標ア
イドル回転数の切換制御時に目標アイドル回転数を徐々
に変更するためのテーリング手段を含み、テーリング手
段は、触媒温度が第１の所定温度以上の場合には、目標
アイドル回転数を、通常制御時のアイドル回転数から活
性化上昇回転数まで一定値ずつ徐々に増加させ、触媒温
度が第２の所定温度よりも高い場合には、目標アイドル
回転数を、活性化上昇回転数から通常制御時のアイドル
回転数まで一定値ずつ徐々に減少させるようにしたの
で、始動時のアイドル運転時に、ドライバビリティを損
なうことなく迅速に且つ有効に触媒温度を上昇させるこ
とができ、排気ガス規制を十分に満たすことのできる内
燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効果がある。

【０２８１】また、この発明の請求項１５によれば、請
求項１２において、触媒温度取得手段は、触媒に設けら
れて触媒温度を直接検出するための温度センサを含むの
で、始動時のアイドル時に迅速に且つ有効に触媒温度を
上昇させることができ、排気ガス規制を十分に満たすこ
とのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効果
がある。

【０２８２】また、この発明の請求項１６によれば、請
求項１２において、触媒温度取得手段は、内燃機関の排
気管に設けられて排気温を検出する排気温センサと、排
気温に基づいて触媒温度を推定演算する触媒温度推定手
段とを含むので、比較的安価な排気温センサを用いて、
コストアップを招くことなく、始動時のアイドル時に迅
速に且つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気
ガス規制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇
温制御装置が得られる効果がある。

【０２８３】また、この発明の請求項１７によれば、請
求項１２において、触媒温度取得手段は、少なくとも内
燃機関の始動時水温および吸気量情報に基づいて触媒温
度を推定演算する触媒温度推定手段を含むので、特別な
センサを不要として、コストアップを招くことなく、始
動時のアイドル時に迅速に且つ有効に触媒温度を上昇さ
せることができ、排気ガス規制を十分に満たすことので
きる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効果があ
る。

【０２８４】また、この発明の請求項１８によれば、請
求項１２において、アイドル回転数上昇手段は、排気管
を含む排気系の熱容量に応じて、活性化上昇回転数を設
定するようにしたので、始動時のアイドル時に迅速に且
つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガス規
制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御
装置が得られる効果がある。

【０２８５】また、この発明の請求項１９によれば、請
求項１２において、アイドル回転数上昇手段は、活性化
上昇回転数として、目標アイドル回転数を通常時のアイ
ドル回転数よりも約１００ｒｐｍだけ上昇させた値を設
定するようにしたので、始動時のアイドル時に迅速に且
つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガス規
制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御
装置が得られる効果がある。

【０２８６】また、この発明の請求項２０によれば、請
求項１２において、運転状態に応じて内燃機関の空燃比
を制御する空燃比制御手段と、触媒温度が所定温度より
も低い場合に、内燃機関の目標空燃比を、通常制御時の
空燃比よりも高く且つ理論空燃比よりも高い活性化リー
ン空燃比に設定する空燃比リーン化手段とを備えたの
で、アイドル回転数上昇補正と空燃比リーン化補正との
相乗作用により、始動時のアイドル時にさらに迅速に且
つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガス規
制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御
装置が得られる効果がある。

【０２８７】また、この発明の請求項２１によれば、請
求項２０において、運転状態に応じて内燃機関の点火時
期を制御する点火時期制御手段と、触媒温度が所定温度
よりも低い場合に、第２の所定期間にわたって内燃機関
の目標点火時期を、通常制御時の点火時期よりも遅角側
の活性化遅角点火時期に補正する点火時期遅角手段とを
備えたので、アイドル回転数上昇補正と空燃比リーン化
補正と点火時期遅角補正との相乗作用により、始動時の
アイドル時にさらに迅速に且つ有効に触媒温度を上昇さ
せることができ、排気ガス規制を十分に満たすことので
きる内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効果があ
る。

【０２８８】また、この発明の請求項２２によれば、請
求項２１において、点火時期遅角手段は、触媒温度を活
性温度よりも低い第１の所定温度と比較する第１の比較
手段と、触媒温度を第１の所定温度よりも高く且つ活性
温度に対応した第２の所定温度と比較する第２の比較手
段と、目標点火時期の切換制御時に目標点火時期を徐々
に変更するためのテーリング手段とを含み、テーリング
手段は、触媒温度が第１の所定温度以上の場合には、目
標点火時期を、通常制御時の点火時期から活性化遅角点
火時期まで一定値ずつ徐々に遅角させ、触媒温度が第２
の所定温度よりも高い場合には、目標点火時期を、活性
化遅角点火時期から通常制御時の点火時期まで一定値ず
つ徐々に進角させるようにしたので、ドライバビリティ
を損なうことなく、始動時のアイドル時にさらに迅速に
且つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排気ガス
規制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制
御装置が得られる効果がある。

【０２８９】また、この発明の請求項２３によれば、請
求項２１において、点火時期遅角手段は、触媒温度に応
じて、活性化遅角点火時期および第２の所定期間の少な
くとも一方を可変設定するようにしたので、始動時のア
イドル時にさらに迅速に且つ有効に触媒温度を上昇させ
ることができ、排気ガス規制を十分に満たすことのでき
る内燃機関の触媒昇温制御装置が得られる効果がある。

【０２９０】また、この発明の請求項２４によれば、請
求項２１において、点火時期遅角手段は、第２の所定期
間にわたって、目標点火時期を間欠的に遅角側に補正す
るようにしたので、点火時期制御そのものを損なうこと
なく、始動時のアイドル時にさらに迅速に且つ有効に触
媒温度を上昇させることができ、排気ガス規制を十分に
満たすことのできる内燃機関の触媒昇温制御装置が得ら
れる効果がある。

【０２９１】また、この発明の請求項２５によれば、請
求項１２において、運転状態に応じて内燃機関の点火時
期を制御する点火時期制御手段と、触媒温度が所定温度
よりも低い場合に、第２の所定期間にわたって内燃機関
の目標点火時期を遅角側に補正する点火時期遅角手段と
を備えたので、アイドル回転数上昇補正と点火時期遅角
補正との相乗作用により、始動時のアイドル時にさらに
迅速に且つ有効に触媒温度を上昇させることができ、排
気ガス規制を十分に満たすことのできる内燃機関の触媒
昇温制御装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による空燃比制御動
作を示すフローチャートである。

【図２】 この発明の実施の形態１による空燃比リーン
化補正用のテーリング処理動作（ステップＳ３）を具体
的に示すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態１による空燃比通常化
復帰用のテーリング処理動作（ステップＳ５）を具体的
に示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態１による空燃比リーン
化補正動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図５】 この発明の実施の形態１に関連した始動時に
おけるエンジン回転数の時間変化を示す説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態１に関連した始動時に
おける空燃比の時間変化を示す説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態１に関連した始動時に
おける上流側の触媒温度の時間変化を示す説明図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態１に関連した始動時に
おける下流側の触媒温度の時間変化を示す説明図であ
る。

【図９】 この発明の実施の形態１による空燃比に対す
る排気温の変化を示す特性図である。

【図１０】 この発明の実施の形態１による触媒温度の
時間変化を示す特性図である。

【図１１】 この発明の実施の形態１による冷却水温に
対する空燃比の変化を示す特性図である。

【図１２】 この発明の実施の形態１による通常制御時
での始動直後の空燃比の時間変化を示す説明図である。

【図１３】 この発明の実施の形態２による触媒温度の
推定演算処理動作を示すフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態２による初期触媒温
度の推定値を示す説明図である。

【図１５】 この発明の実施の形態２に関連した排気ガ
スの熱エネルギー（排気熱量）の消費状態を示す説明図
である。

【図１６】 この発明の実施の形態２に関連した排気系
への熱伝導量と排気系の温度上昇分との関係を示す特性
図である。

【図１７】 この発明の実施の形態２に関連した排気系
への熱伝導量と排気系の熱時定数との関係を示す特性図
である。

【図１８】 この発明の実施の形態２に関連した触媒へ
の熱伝導量と触媒の温度上昇分との関係を示す特性図で
ある。

【図１９】 この発明の実施の形態２に関連した触媒へ
の熱伝導量と触媒の熱時定数との関係を示す特性図であ
る。

【図２０】 この発明の実施の形態３による排気温の推
定演算処理動作を示す説明図である。

【図２１】 この発明の実施の形態３による空燃比の設
定処理動作を示す説明図である。

【図２２】 この発明の実施の形態４による触媒温度に
応じた触媒活性化促進用のアイドル回転数の補正処理を
示すフローチャートである。

【図２３】 この発明の実施の形態４によるアイドル回
転数上昇補正用のテーリング処理動作（ステップＳ３
３）を具体的に示すフローチャートである。

【図２４】 この発明の実施の形態４によるアイドル回
転数通常化復帰用のテーリング処理動作（ステップＳ３
５）を具体的に示すフローチャートである。

【図２５】 この発明の実施の形態４による冷却水温、
通常制御時のアイドル回転数、触媒温度、目標アイドル
回転数の各時間変化を示すタイミングチャートである。

【図２６】 この発明の実施の形態４に関連した目標ア
イドル回転数と発生熱量との関係を示す特性図である。

【図２７】 この発明の実施の形態４による冷却水温に
応じて設定される目標アイドル回転数を示す特性図であ
る。

【図２８】 この発明の実施の形態４に関連した通常制
御時での始動直後の目標アイドル回転数の時間変化を示
す説明図である。

【図２９】 この発明の実施の形態７によるアイドル回
転数上昇補正と空燃比リーン化補正とを組み合わせた制
御動作を示す説明図である。

【図３０】 この発明の実施の形態８による触媒温度に
応じた触媒活性化促進用の点火時期補正処理を示すフロ
ーチャートである。

【図３１】 この発明の実施の形態８による点火時期遅
角補正用のテーリング処理動作（ステップＳ５３）を具
体的に示すフローチャートである。

【図３２】 この発明の実施の形態８による点火時期通
常化復帰用のテーリング処理動作（ステップＳ５５）を
具体的に示すフローチャートである。

【図３３】 この発明の実施の形態８による冷却水温に
対する目標点火時期の変化を示す特性図である。

【図３４】 この発明の実施の形態８による触媒温度お
よび目標点火時期の時間変化を示すタイミングチャート
である。

【図３５】 この発明の実施の形態８によるアイドル回
転数上昇補正と空燃比リーン化補正と点火時期遅角補正
とを組み合わせた制御動作を示す説明図である。

【図３６】 この発明の実施の形態９による制御動作を
示すフローチャートである。

【図３７】 この発明の実施の形態９による制御動作を
示すタイミングチャートである。

【図３８】 従来の内燃機関の触媒昇温制御装置を示す
回路構成図である。

【図３９】 一般的な触媒温度に対する排気ガスの浄化
率の変化を示す説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン、２ 吸気管、３ 排気管、５ エアフロ
ーセンサ、６ スロットル弁、７ バイパス通路、８
ＩＳＣバルブ、９ 空燃比センサ、１０、１１触媒、１
２ インジェクタ、１３ クランク角センサ、１４ Ｅ
ＣＵ、Ａ／Ｆ空燃比、Ａ／ＦＬ 活性化リーン空燃比、
Ａ／Ｆｎ 通常制御時の空燃比、Ａ／Ｆｏ 目標空燃
比、Ｃ ＩＳＣ制御信号、ＣＡ クランク角信号、Ｎｉ
ｏ 目標アイドル回転数、Ｎｉｎ 通常制御時のアイド
ル回転数、ＮｉＵ 活性化上昇回転数、Ｐ 点火信号、
Ｑａ 吸気量（負荷）、Ｐｏ 目標点火時期、Ｐｎ 通
常制御時の点火時期、ＰＲ 活性化遅角点火時期、ＴＡ
ｓ 始動時吸気温、ＴＣ触媒温度、ＴＣｓ 始動時触媒
温度、ＴＥ 排気系温度、ＴＥｓ 始動時排気系温度、
ＴＨ 排気温度、ＴＷ 冷却水温、ＴＷｓ 始動時水
温、Ｔ１、Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ 第１の所定温度、Ｔ２、Ｔ
２ａ、Ｔ２ｂ 第２の所定温度、ΣＱ、ΣＱＨ 発生熱
量、ΔＦ１、ΔＦ２、ΔＮ１、ΔＮ２、ΔＰ１、ΔＰ２
一定値、Ｓ３ 目標空燃比をリーン側に補正するステ
ップ、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１１Ａ、Ｓ１２Ａ テーリン
グ処理ステップ、Ｓ３３ 目標アイドル回転数を上昇補
正するステップ、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４１Ａ、Ｓ４２Ａ
テーリング処理ステップ、Ｓ５３ 目標点火時期を遅
角補正するステップ、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ６１Ａ、Ｓ６
２Ａ テーリング処理ステップ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｆターム(参考） 3G022 CA01 CA03 DA02 DA04 DA07 EA00 FA00 GA01 GA05 GA06 GA09 GA10 GA11 3G084 BA06 BA09 BA17 CA01 CA03 DA00 DA10 FA02 FA07 FA27 FA33 FA38 3G301 JA00 JA21 KA01 KA07 LA00 LA04 MA01 NA08 NB02 ND01 NE00 NE13 NE15 NE23 PA01Z PA10Z PD11Z PD12Z PE01A PE01Z PE03Z PE08Z

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気管に設けられた三元コン
   バータからなる触媒と、 前記触媒の温度に対応した情報を触媒温度として取得す
   るための触媒温度取得手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、 前記運転状態に応じて前記内燃機関の空燃比を制御する
   空燃比制御手段と、 前記触媒温度が前記触媒の活性温度に対応した所定温度
   よりも低い場合に、前記触媒の活性化を促進するため
   に、前記内燃機関の目標空燃比をリーン側に補正する空
   燃比リーン化手段とを備え、 前記各種センサは、少なくとも前記内燃機関の負荷に相
   当する吸気量情報と、前記内燃機関の回転数に対応した
   クランク角情報とを検出し、 前記空燃比リーン化手段は、前記触媒温度が前記所定温
   度よりも低い場合に、前記目標空燃比を、通常制御時の
   空燃比よりも高く且つ理論空燃比よりも高い活性化リー
   ン空燃比に設定することを特徴とする内燃機関の触媒昇
   温制御装置。
2. 【請求項２】 前記空燃比リーン化手段は、 前記触媒温度を、前記活性温度の近傍の第１の所定温度
   と比較する第１の比較手段と、 前記触媒温度を、前記第１の所定温度よりも高く且つ前
   記活性温度に対応した第２の所定温度と比較する第２の
   比較手段とを含み、 前記触媒温度が前記第１の所定温度と前記第２の所定温
   度との間の範囲内にある場合には、前記目標空燃比を前
   記活性化リーン空燃比に設定することを特徴とする請求
   項１に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
3. 【請求項３】 前記空燃比リーン化手段は、前記目標空
   燃比の切換制御時に前記目標空燃比を徐々に変更するた
   めのテーリング手段を含み、 前記テーリング手段は、 前記触媒温度が前記第１の所定温度以上の場合には、前
   記目標空燃比を、前記通常制御時の空燃比から前記活性
   化リーン空燃比まで一定値ずつ徐々に増加させ、 前記触媒温度が前記第２の所定温度よりも高い場合に
   は、前記目標空燃比を、前記活性化リーン空燃比から前
   記通常制御時の空燃比まで一定値ずつ徐々に減少させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の触媒昇温
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記触媒温度取得手段は、前記触媒に設
   けられて前記触媒温度を直接検出するための温度センサ
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の触
   媒昇温制御装置。
5. 【請求項５】 前記触媒温度取得手段は、 前記内燃機関の排気管に設けられて排気温を検出する排
   気温センサと、 前記排気温に基づいて前記触媒温度を推定演算する触媒
   温度推定手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載
   の内燃機関の触媒昇温制御装置。
6. 【請求項６】 前記触媒温度取得手段は、少なくとも前
   記内燃機関の吸気量情報に基づいて前記触媒温度を推定
   演算する触媒温度推定手段を含むことを特徴とする請求
   項１に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
7. 【請求項７】 前記触媒温度推定手段は、前記触媒の初
   期温度を推定演算する初期温度推定手段を含み、 前記初期温度推定手段は、少なくとも前記内燃機関の始
   動時水温および始動時吸気温に基づいて前記触媒の初期
   温度を推定演算することを特徴とする請求項６に記載の
   内燃機関の触媒昇温制御装置。
8. 【請求項８】 前記初期温度推定手段は、 前記始動時水温および前記始動時吸気温がほぼ等しい場
   合には、前記始動時水温を前記触媒の初期温度として推
   定演算し、 前記始動時水温および前記始動時吸気温が異なる場合に
   は、前記始動時水温と前記始動時吸気温との偏差に基づ
   いて前記触媒の初期温度を推定演算することを特徴とす
   る請求項６に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
9. 【請求項９】 前記触媒温度推定手段は、前記内燃機関
   の始動時水温を初期の触媒温度として設定するととも
   に、前記吸気量情報から算出される発生熱量と前記排気
   管を含む排気系の熱容量とに基づいて、前記触媒温度を
   推定演算することを特徴とする請求項６に記載の内燃機
   関の触媒昇温制御装置。
10. 【請求項１０】 前記所定温度は、前記触媒の活性温度
    に所定の余裕温度を加算した値に設定されたことを特徴
    とする請求項１に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
11. 【請求項１１】 前記所定温度は、前記触媒の活性温度
    から所定の余裕温度を減算した値に設定されたことを特
    徴とする請求項１に記載の内燃機関の触媒昇温制御装
    置。
12. 【請求項１２】 内燃機関の排気管に設けられた三元コ
    ンバータからなる触媒と、 前記触媒の温度に対応した情報を触媒温度として取得す
    るための触媒温度取得手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、 前記運転状態に応じて前記内燃機関のアイドル回転数を
    制御するアイドル制御手段と、 前記触媒温度が前記触媒の活性温度に対応した所定温度
    よりも低い場合に、前記触媒の活性化を促進するため
    に、前記内燃機関の目標アイドル回転数を通常制御時の
    アイドル回転数よりも上昇側に補正するアイドル回転数
    上昇手段とを備え、 前記アイドル回転数上昇手段は、前記触媒温度が前記所
    定温度よりも低い場合に、前記触媒温度が前記活性温度
    に達するまでの所定期間にわたって、前記目標アイドル
    回転数を前記通常制御時のアイドル回転数よりも高い活
    性化上昇回転数に設定することを特徴とする内燃機関の
    触媒昇温制御装置。
13. 【請求項１３】 前記アイドル回転数上昇手段は、 前記触媒温度を前記活性温度よりも低い第１の所定温度
    と比較する第１の比較手段と、 前記触媒温度を前記第１の所定温度よりも高く且つ前記
    活性温度に対応した第２の所定温度と比較する第２の比
    較手段とを含み、 前記触媒温度が前記第１の所定温度と前記第２の所定温
    度との間の範囲内にある場合には、前記目標アイドル回
    転数を前記活性化上昇回転数に設定することを特徴とす
    る請求項１２に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
14. 【請求項１４】 前記アイドル回転数上昇手段は、前記
    目標アイドル回転数の切換制御時に前記目標アイドル回
    転数を徐々に変更するためのテーリング手段を含み、 前記テーリング手段は、 前記触媒温度が前記第１の所定温度以上の場合には、前
    記目標アイドル回転数を、前記通常制御時のアイドル回
    転数から前記活性化上昇回転数まで一定値ずつ徐々に増
    加させ、 前記触媒温度が前記第２の所定温度よりも高い場合に
    は、前記目標アイドル回転数を、前記活性化上昇回転数
    から前記通常制御時のアイドル回転数まで一定値ずつ徐
    々に減少させることを特徴とする請求項１３に記載の内
    燃機関の触媒昇温制御装置。
15. 【請求項１５】 前記触媒温度取得手段は、前記触媒に
    設けられて前記触媒温度を直接検出するための温度セン
    サを含むことを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関
    の触媒昇温制御装置。
16. 【請求項１６】 前記触媒温度取得手段は、 前記内燃機関の排気管に設けられて排気温を検出する排
    気温センサと、 前記排気温に基づいて前記触媒温度を推定演算する触媒
    温度推定手段とを含むことを特徴とする請求項１２に記
    載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
17. 【請求項１７】 前記触媒温度取得手段は、少なくとも
    前記内燃機関の始動時水温および吸気量情報に基づいて
    前記触媒温度を推定演算する触媒温度推定手段を含むこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関の触媒昇温
    制御装置。
18. 【請求項１８】 前記アイドル回転数上昇手段は、前記
    排気管を含む排気系の熱容量に応じて、前記活性化上昇
    回転数を設定することを特徴とする請求項１２に記載の
    内燃機関の触媒昇温制御装置。
19. 【請求項１９】 前記アイドル回転数上昇手段は、前記
    活性化上昇回転数として、前記目標アイドル回転数を通
    常時のアイドル回転数よりも約１００ｒｐｍだけ上昇さ
    せた値を設定することを特徴とする請求項１２に記載の
    内燃機関の触媒昇温制御装置。
20. 【請求項２０】 前記運転状態に応じて前記内燃機関の
    空燃比を制御する空燃比制御手段と、 前記触媒温度が前記所定温度よりも低い場合に、前記内
    燃機関の目標空燃比を、通常制御時の空燃比よりも高く
    且つ理論空燃比よりも高い活性化リーン空燃比に設定す
    る空燃比リーン化手段とを備えたことを特徴とする請求
    項１２に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
21. 【請求項２１】 前記運転状態に応じて前記内燃機関の
    点火時期を制御する点火時期制御手段と、 前記触媒温度が前記所定温度よりも低い場合に、第２の
    所定期間にわたって前記内燃機関の目標点火時期を、通
    常制御時の点火時期よりも遅角側の活性化遅角点火時期
    に補正する点火時期遅角手段とを備えたことを特徴とす
    る請求項２０に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
22. 【請求項２２】 前記点火時期遅角手段は、 前記触媒温度を前記活性温度よりも低い第１の所定温度
    と比較する第１の比較手段と、 前記触媒温度を前記第１の所定温度よりも高く且つ前記
    活性温度に対応した第２の所定温度と比較する第２の比
    較手段と、 前記目標点火時期の切換制御時に前記目標点火時期を徐
    々に変更するためのテーリング手段とを含み、 前記テーリング手段は、 前記触媒温度が前記第１の所定温度以上の場合には、前
    記目標点火時期を、前記通常制御時の点火時期から前記
    活性化遅角点火時期まで一定値ずつ徐々に遅角させ、 前記触媒温度が前記第２の所定温度よりも高い場合に
    は、前記目標点火時期を、前記活性化遅角点火時期から
    前記通常制御時の点火時期まで一定値ずつ徐々に進角さ
    せることを特徴とする請求項２１に記載の内燃機関の触
    媒昇温制御装置。
23. 【請求項２３】 前記点火時期遅角手段は、前記触媒温
    度に応じて、前記活性化遅角点火時期および前記第２の
    所定期間の少なくとも一方を可変設定することを特徴と
    する請求項２１に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。
24. 【請求項２４】 前記点火時期遅角手段は、前記第２の
    所定期間にわたって、前記目標点火時期を間欠的に遅角
    側に補正することを特徴とする請求項２１に記載の内燃
    機関の触媒昇温制御装置。
25. 【請求項２５】 前記運転状態に応じて前記内燃機関の
    点火時期を制御する点火時期制御手段と、 前記触媒温度が前記所定温度よりも低い場合に、第２の
    所定期間にわたって前記内燃機関の目標点火時期を遅角
    側に補正する点火時期遅角手段とを備えたことを特徴と
    する請求項１２に記載の内燃機関の触媒昇温制御装置。