JP2007077961A - 内燃機関の排気臭抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定することのできる内燃機関の排気臭抑制装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置５０は、排気通路１３に設けられた触媒１８から発生する排気臭を抑制するために、混合気の空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御を実行する。その排気臭抑制制御の実行時間を、触媒１８の劣化度合が大きくなるほど短くなるように設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の排気臭を抑制する排気臭抑制装置に関するものである。

内燃機関では、排気通路に設けられた排気浄化用の触媒によって排気成分の浄化が行われている。この触媒による排気成分の浄化は、内燃機関で燃焼される混合気の空燃比が所定の範囲内にある場合に効率よく行われる。そこで、排気通路に排気の酸素濃度を検出する酸素センサを設け、このセンサの出力信号に基づいて混合気の空燃比を検出し、この検出された空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射量を増減補正する空燃比フィードバック制御が一般的には行われている。

ところで、機関運転状態の変化等による空燃比の乱れや加速時の燃料増量等によって空燃比がリッチ化すると、排気中の酸素濃度が低下して触媒が還元雰囲気に曝され、これにより機関燃料の硫黄成分に起因した硫化水素が触媒から発生することがある。

車両走行中であれば、排気の拡散とともにこの硫化水素も拡散されるのであるが、車両停止時などの機関アイドル時においては、同硫化水素が拡散されにくいため、同硫化水素による排気臭が顕著となり、車両の乗員等に不快感を与えてしまうことがある。

そこで、特許文献１に記載の装置では、機関のアイドル運転中（車両停止中）において、混合気の空燃比がリーンとなるように目標空燃比を設定し、これにより排気中の酸素濃度を増大させて触媒を酸化雰囲気に曝すことで排気臭の発生を抑えるようにしている。
特開平６−３０７２７１号公報

ところで、硫化水素の発生量は常に一定ではなく変化するため、同発生量が少ないときには、多いときと比較して、空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御の実行期間を短くしても十分に排気臭を抑えることができる。

しかし、上記文献１に記載の装置では、硫化水素の発生量にかかわらず、機関のアイドル運転中には常に排気臭抑制制御を実行するようにしており、同排気臭抑制制御の実行期間を硫化水素の発生量に応じて設定することができないものとなっている。そのため、場合によっては排気臭が十分に抑えられた後でも空燃比のリーン化が継続して行われ、これにより、例えば不必要にＮＯｘ発生量が増大したり、触媒の劣化が進行したりする等といった問題が生じてしまうおそれがあり、排気臭抑制制御の実行態様について更なる改善を要するものとなっている。

なお、こうした問題は、アイドル運転中に排気臭抑制制御を実行する場合に限らず、その他の運転状態において排気臭抑制制御を実行する場合でも、その実行期間が硫化水素の発生量に応じて設定されていなければ、同様に発生する可能性がある。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定することのできる内燃機関の排気臭抑制装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、排気通路に設けられた触媒からの排気臭を抑制する内燃機関の排気臭抑制装置であって、混合気の空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御を実施する抑制手段と、前記排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間を前記触媒の劣化度合に基づいて設定する設定手段とを備えることをその要旨とする。

内燃機関の燃料に含まれる硫黄成分は、混合気の空燃比がリーンになっており排気の酸素濃度が高くなっているときには前記触媒に吸着される。そして、同空燃比がリッチになり排気の酸素濃度が低くなると、触媒に吸着された硫黄成分から硫化水素が生成され、これが排気臭となる。

ここで、触媒の劣化度合が大きくなるほど触媒の酸化能力が低下して硫黄成分の吸着量が減少するため、この吸着された硫黄成分から生成される硫化水素の発生量も減少する。また、同劣化度合が大きくなるほど触媒の還元能力が低下して、吸着された硫黄成分を硫化水素に変化させる作用も弱くなり、これによっても硫化水素の発生量は減少する。

このように硫化水素の発生量と触媒の劣化度合とは密接な関係にあり、そうした劣化度合に基づいて前記排気臭抑制期間、すなわち排気臭抑制制御の実行期間を設定する同構成によれば、同実行期間を硫化水素の発生量に応じて設定することができるようになる。従って、空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定することができるようになり、例えば空燃比のリーン化による不必要なＮＯｘ発生量の増大や、空燃比のリーン化による不必要な触媒の劣化進行等を抑えることができる。

なお、上述したように、触媒の劣化度合が大きくなるほど硫化水素の発生量は少なくなる。従って、触媒の劣化度合に基づく排気臭抑制期間の設定態様としては、請求項２に記載の発明によるように、前記排気臭抑制期間は、前記劣化度合が大きくなるほど短くなるように設定される、といった構成を採用することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置において、前記排気臭抑制期間とは、前記排気臭抑制制御の実行時間であり、前記設定手段は、前記劣化度合に基づいて前記実行時間を設定することをその要旨とする。

同構成によれば、触媒の劣化度合に基づいて排気臭抑制制御の実行時間が設定されることにより、排気臭抑制制御が実施される前記排気臭抑制期間を触媒の劣化度合に応じて好適に可変設定することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の排気臭抑制装置において、前記排気臭抑制期間とは、空燃比がリーン化されてからの総吸入空気量が所定の判定値を超えるまでの期間であり、前記設定手段は、前記劣化度合に基づいて前記判定値を設定することをその要旨とする。

同構成によれば、空燃比がリーン化されてからの総吸入空気量が所定の判定値を超えるまで、換言すれば、酸素濃度の増大された排気が触媒に所定量供給されるまで排気臭抑制制御が実施され、前記判定値を小さくするほど、排気臭抑制制御が実施される前記排気臭抑制期間は短くなる。従って、こうした態様で排気臭抑制期間を設定するとともに前記判定値を触媒の劣化度合に基づいて設定する同構成によっても、前記排気臭抑制期間を触媒の劣化度合に応じて好適に可変設定することができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置において、前記抑制手段は、前記排気臭抑制制御として機関のアイドル運転時における目標空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定することをその要旨とする。

同構成では、排気臭抑制制御として、目標空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定するようにしており、これにより空燃比を確実にリーン化させることができる。また、同構成では、アイドル運転時における目標空燃比をリーン側に設定するようにしているため、機関のアイドル運転時に顕著となる触媒からの排気臭を抑えることができるようになる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の排気臭抑制装置において、前記排気臭抑制制御の実行時におけるアイドル回転速度を、同排気臭抑制制御の非実行時に比して増大させる増大手段をさらに備えることをその要旨とする。

同構成によれば、アイドル運転時にあって空燃比のリーン化が行われるときには、同リーン化が行われないときと比較して、排気流量が増大するようになる。そのため、酸素濃度が増大された排気は速やかに触媒に到達するようになり、より早期に触媒は酸化雰囲気に曝されるようになる。従って、機関のアイドル運転時において顕著となる排気臭をより早期に抑制することができるようになる。また、こうしたアイドル回転速度の増大は、前記排気臭抑制制御の実行に合わせて行われるのであるが、その排気臭抑制制御の実行期間は硫化水素の発生量に応じて可変設定されるため、同アイドル回転速度の増大も硫化水素の発生量に応じて可変設定される。従って、不要なアイドル回転速度の増大を抑えることができ、もって燃料消費量の悪化等も好適に抑制することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の内燃機関の排気臭抑制装置において、前記抑制手段は、加速時の燃料増量が行われた後のアイドル運転時に前記排気臭抑制制御を実行することをその要旨とする。

内燃機関の燃料噴射制御では、車両の加速時において燃料噴射量の増量補正がなされることがあり、こうした加速時の燃料増量が行われると、同燃料増量に起因する空燃比のリッチ化及び排気温度の上昇によって硫化水素が発生しやすくなり、排気臭がさらに顕著になることがある。この点、同構成によれば、そうした排気臭の発生を好適に抑えることができるようになる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置において、前記抑制手段は、前記排気臭抑制制御として、前記触媒の高温劣化を抑えるための減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うことをその要旨とする。

車両の減速時には、燃料消費量を抑えるために、燃料噴射を一時的に停止する減速時燃料カットが行われる。一方、触媒は酸素濃度の高い高温下、すなわち高温の酸化雰囲気において劣化することが知られている。こうした触媒の高温劣化を抑えるために、同触媒の温度が過度に高い場合には、減速時の燃料カットを禁止して車両の減速時でも燃料噴射を行うことで触媒が酸化雰囲気に曝されないようにしている。

他方、減速時燃料カットの実行が禁止されるときには、触媒の温度が高くなっており、同触媒に吸着された硫黄成分から硫化水素が生成されやすくなっている。そこで、同構成では、排気臭抑制制御として、減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うようにしており、これにより空燃比は極度にリーン化され、もって排気臭を確実に抑えることができる。

ここで、減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行う場合には、その燃料カットの実行期間中、触媒は酸化雰囲気に曝される。そのため、燃料カットの実行期間が過度に長く設定されると、触媒の高温劣化が進行してしまうおそれがある。この点、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置によれば、排気臭抑制制御の実行期間、この請求項８に記載の構成においては燃料カットの実行期間が適切に設定されるようになるため、排気臭の抑制を図りつつ、触媒の高温劣化も極力抑えることができるようになる。

また、このように減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うようにすれば、車両の減速完了時においてアイドル運転状態になったとしても、未然に排気臭を抑えておくことができる。従って、アイドル運転時において前述したような空燃比のリーン化を実施することなく排気臭を抑えることができ、もって空燃比のリーン化による不必要なＮＯｘ発生量の増大や、空燃比のリーン化による不必要な触媒の劣化進行等も抑えることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関の排気臭抑制装置において、前記抑制手段は、加速時の燃料増量が行われた後の前記減速時燃料カット禁止中に前記排気臭抑制制御を実行することをその要旨とする。

上述したように、加速時の燃料増量が行われると、同燃料増量に起因する空燃比のリッチ化及び排気温度の上昇によって硫化水素が発生しやすくなり、排気臭がさらに顕著になることがある。この点、同構成によれば、そうした排気臭の発生を好適に抑えることができるようになる。

他方、触媒の劣化度合については、以下のような態様をもって推定することができる。
前記触媒は酸素を吸蔵する機能を有しており、同触媒が吸蔵可能な最大酸素吸蔵量は、触媒の劣化度合が大きくなるにつれて少なくなる。そこで、請求項１０に記載の発明によるように、前記劣化度合は、前記触媒の最大酸素吸蔵量に基づいて推定される、といった構成を採用することにより、触媒の劣化度合を好適に推定することができる。

また、触媒の劣化度合が大きくなると、触媒の下流側に設けられた酸素センサの出力値についてその軌跡長が長くなる傾向にある。そこで、請求項１１に記載の発明によるように、前記劣化度合は、前記触媒の下流側に設けられた酸素センサの出力値の軌跡長に基づいて推定される、といった構成を採用しても、触媒の劣化度合を好適に推定することができる。

また、車両の走行距離が長くなるにつれて、触媒の劣化度合は大きくなるため、請求項１２に記載の発明によるように、前記劣化度合は、当該内燃機関が搭載された車両の走行距離に基づいて推定される、といった構成を採用しても、触媒の劣化度合を好適に推定することができる。

（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる内燃機関の排気臭抑制装置を具体化した第１の実施形態について、図１〜図５を併せ参照して説明する。

図１は、本発明にかかる排気臭抑制装置が適用された車載用の内燃機関と、その周辺構成の概略構成を示している。
同図１に示すように、内燃機関１０に接続された吸気通路１１には、その通路面積を可変とするスロットルバルブ１５が設けられ、その開度制御によりエアクリーナ１４を通じて吸入される空気の量が調整されている。ここで吸入された空気の量（吸入空気量）は、エアフロメータ１６により検出される。そして吸気通路１１に吸入された空気は、スロットルバルブ１５の下流に設けられたインジェクタ１７から噴射される燃料と混合された後、内燃機関１０の燃焼室に送られ、同燃焼室にて燃焼される。

一方、燃焼室からの排気が導入される排気通路１３には、排気中の成分を浄化する排気浄化用の触媒１８が設けられている。この触媒１８は、理論空燃比近傍での燃焼が行われている状態において、排気中のＨＣやＣＯを酸化するとともに同排気中のＮＯｘを還元して排気を浄化する作用を有している。また、この触媒１８は、酸素を吸蔵する機能、いわゆる酸素ストレージ作用を有している。より具体的には、燃焼室に導入される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンであって、これにより同触媒１８が酸化雰囲気に曝される場合には排気中の酸素が吸蔵される一方、燃焼室に導入される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチであって、これにより同触媒１８が還元雰囲気に曝される場合には、吸蔵された酸素が放出される。こうした作用を有する触媒１８にあって、吸蔵可能な最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘは、同触媒１８の劣化度合Ｒが大きくなるにつれて少なくなっていく。

触媒１８の上流側には、該触媒１８の上流側における酸素濃度を検出する空燃比センサ１９が設けられている。また、触媒１８の下流側には、該触媒１８の下流側における酸素濃度を検出する酸素センサ２０が設けられている。

この空燃比センサ１９は、周知の限界電流式酸素センサである。この限界電流式酸素センサは、濃淡電池式酸素センサの検出部に拡散律速層と呼ばれるセラミック層を備えることにより排気中の酸素濃度に応じた出力電流が得られるセンサであり、排気中の酸素濃度と密接な関係にある空燃比が理論空燃比である場合には、その出力電流は「０」になる。また、空燃比がリッチになるにつれて出力電流は負の方向に大きくなり、空燃比がリーンになるにつれて出力電流は正の方向に大きくなる。従って、この空燃比センサ１９の出力に基づき、混合気のリーン度合やリッチ度合を検出することができる。

また、酸素センサ２０は、周知の濃淡電池式の酸素センサである。この濃淡電池式酸素センサの出力特性は、空燃比が理論空燃比よりもリッチのときには約１Ｖ程度の出力が得られ、空燃比が理論空燃比よりもリーンのときには約０Ｖ程度の出力が得られる。また、理論空燃比近傍においてその出力電圧は大きく変化するようになっている。従って、この酸素センサ２０の出力に基づき、混合気の空燃比がリーンとなっているかリッチとなっているかを検出することができる。

上記触媒１８は、燃焼される混合気の空燃比が理論空燃比近傍の狭い範囲（ウインドウ）でのみ、排気中の主要有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ）のすべてを酸化還元反応により効率的に浄化する。そうした触媒１８を有効に機能させるには、混合気の空燃比を上記ウインドウの中心に合わせこむべく、厳密な空燃比制御が必要となる。

そうした空燃比の制御等、内燃機関１０の各種制御は電子制御装置５０により行われる。電子制御装置５０には、上記エアフロメータ１６や上記空燃比センサ１９、酸素センサ２０、アクセルペダルの操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ２１、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ２２、冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ２３等、各種センサの検出信号が入力される。そして、それら各種センサの検出信号によって把握される内燃機関１０及び車両の運転状況に応じて、上記スロットルバルブ１５やインジェクタ１７等の駆動を制御して、上述したような空燃比の制御を行っている。そうした電子制御装置５０による空燃比制御の概要は次の通りである。

まず電子制御装置５０は、上記アクセルペダルの操作量や機関回転速度ＮＥの検出結果に応じて把握される吸入空気量の要求量を求め、それに応じた吸入空気量が得られるようにスロットルバルブ１５の開度を調整する。その一方、エアフロメータ１６により検出される吸入空気量の実測値に対して、理論空燃比が得られるだけの燃料量を求めてインジェクタ１７からの燃料噴射量を調整する。これにより、燃焼室で燃焼される混合気の空燃比を、ある程度理論空燃比に近づけることはできる。ただし、それだけでは上記要求される高精度の空燃比制御には不十分である。

そこで、電子制御装置５０は、上記空燃比センサ１９の検出結果から混合気の実際の空燃比を把握し、この実際の空燃比と目標空燃比ＴＡＦ（通常は理論空燃比）との乖離度合に基づいて算出される空燃比フィードバック補正量に基づいて、インジェクタ１７の燃料噴射量をフィードバック補正している。この空燃比フィードバック制御により、空燃比制御に対する要求精度が確保される。

また、電子制御装置５０は、上記酸素センサ２０の検出結果に基づいて上記空燃比フィードバック補正量に対する修正を行う。この修正処理では、酸素センサ２０の出力に基づいて算出されるサブフィードバック補正量が増減補正され、同サブフィードバック補正量によって上記空燃比フィードバック補正量は修正される。具体的には、酸素センサ２０の出力がリッチを示している間は、空燃比が少しずつリーン側に近づいていくように、サブフィードバック補正量は一定量ずつマイナス側に増大される。一方、酸素センサ２０の出力がリーンを示している間は、空燃比が少しずつリッチ側に近づいていくように、サブフィードバック補正量は一定量ずつプラス側に増大される。このようなサブフィードバック制御により、触媒１８の浄化作用がさらに有効に活用される。

ここで、触媒１８の劣化が進行すると、たとえ空燃比制御を適切に行っても排気の浄化は十分に行われなくなる。そこで本実施形態では、以下のような態様で触媒１８の最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘを算出し、同最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘに基づいて触媒１８の劣化度合Ｒを推定するようにしている。

本実施形態では、次のようなアクティブ制御を通じて触媒１８の最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘを求めるようにしている。このアクティブ制御では、酸素センサ２０の出力が反転する毎に、前記目標空燃比ＴＡＦがリッチからリーンへ、またはリーンからリッチへと反転される。なお、以下では、触媒１８上流側の酸素濃度を便宜上、上流側空燃比といい、触媒１８下流側の酸素濃度を便宜上、下流側空燃比という。また、排気中の酸素濃度が理論空燃比における酸素濃度（理論空燃比の混合気が燃焼されたときの排気中の酸素濃度）よりも高い場合には排気の空燃比が「リーン」といい、排気中の酸素濃度が理論空燃比における酸素濃度よりも低い場合には、排気の空燃比が「リッチ」という。

図２は、上記アクティブ制御が実行されるときの目標空燃比ＴＡＦ、酸素センサ２０により検出された触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦ、及び酸素吸蔵量Ｃの変化態様をそれぞれ示している。

同図２に示されるように、時刻ｔ１において、酸素センサ２０の出力がリーンを示しているときにアクティブ制御が開始されると、目標空燃比ＴＡＦは理論空燃比からリッチ側に変更される。このように目標空燃比ＴＡＦがリッチ側に強制変更されると燃料噴射量が増量され、その結果、触媒１８の上流側空燃比はリッチになる。

触媒１８の上流側空燃比が理論空燃比よりもリッチになっている間、触媒１８からは酸素が放出され、酸素吸蔵量Ｃは減少していく。こうした酸素の放出により、酸素センサ２０により検出される触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦはリーンとなる。そして、触媒１８に吸蔵されていた酸素が全て放出されると、リッチ化されている排気に触媒１８からの酸素が供給されなくなるため、下流側空燃比ＲＡＦはリッチに反転する（時刻ｔ２）。このような酸素センサ２０の出力反転によって、触媒１８に吸蔵されていた酸素が全て放出されたことがわかる。

時刻ｔ２において、酸素センサ２０の出力がリーンからリッチに反転すると、目標空燃比ＴＡＦは理論空燃比よりもリーン側に変更される。このように目標空燃比ＴＡＦがリーン側に強制変更されると燃料噴射量が減量され、その結果、触媒１８の上流側空燃比はリーンになる。

触媒１８の上流側空燃比が理論空燃比よりもリーンになっている間、触媒１８は酸素を吸蔵し、酸素吸蔵量Ｃは増加していく。こうした酸素の吸蔵により、酸素センサ２０により検出される触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦはリッチになる。そして、触媒１８による酸素の吸蔵が限界に達すると、リーン化されている排気中の酸素が触媒１８に吸蔵されなくなるため、下流側空燃比ＲＡＦはリーンに反転する（時刻ｔ３）。このような酸素センサ２０の出力反転によって、触媒１８の酸素吸蔵量が限界量、すなわち最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘに達したことがわかる。

時刻ｔ３において、酸素センサ２０の出力がリッチからリーンに反転すると、目標空燃比ＴＡＦは再び理論空燃比よりもリッチ側に変更される。
触媒１８の上流側空燃比が理論空燃比よりもリッチになっている間、触媒１８からは酸素が放出され、酸素吸蔵量Ｃは減少していく。こうした酸素の放出により、酸素センサ２０により検出される触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦはリーンとなる。そして、触媒１８に吸蔵されていた酸素が全て放出されると、リッチ化されている排気に触媒１８からの酸素が供給されなくなるため、下流側空燃比ＲＡＦはリッチに反転する（時刻ｔ４）。このような酸素センサ２０の出力反転によって、触媒１８に吸蔵されていた酸素が全て放出されたことがわかる。

このようにアクティブ制御の実行中では、触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦに基づいて触媒１８の上流側空燃比が強制変更される。そしてこの強制変更に伴う下流側空燃比ＲＡＦの変化態様に基づき、触媒１８に吸蔵された酸素が全て放出された状態や、触媒１８の酸素吸蔵量が限界量に達した状態を把握することができる。そこで、触媒１８の上流側空燃比がリーンであり、かつ触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦがリッチである期間に触媒１８へ流入した酸素の量を積算すれば、触媒１８に吸蔵可能な最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘを算出することができる。他方、触媒１８の上流側空燃比がリッチであり、かつ触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦがリーンである期間に触媒１８へ流入した排気の酸素不足量を積算すれば、触媒１８から放出された酸素の総量を算出することができる。なお、触媒１８から放出される酸素は、もともと触媒１８に吸蔵されていた酸素であるため、その放出された酸素の総量も、実質的に上記最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘを示す値となる。

図３は、最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘの算出処理についてその手順を示している。なお、この処理は上記アクティブ制御が実行されているときに、上記電子制御装置５０によって所定の実行周期毎に繰り返し実施される。

本処理が開始されると、まず、吸蔵量積算フラグＦＬが「０」であるか否かが判定される（Ｓ１００）。この吸蔵量積算フラグＦＬは、その初期値には「０」が設定されており、酸素吸蔵量Ｃの積算が開始されると「１」に設定される。

そして、吸蔵量積算フラグＦＬが「０」である場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、前記目標空燃比ＴＡＦが切り替わったか否か、具体的にはリッチからリーンに切り替わったか否かが判断される（ステップＳ１１０）。 そして、目標空燃比ＴＡＦが切り替わっていない旨判断される場合には（ステップＳ１１０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、目標空燃比ＴＡＦが切り替わった旨判断される場合、すなわち先の図２における時刻ｔ２の状態であると判断される場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、吸蔵量積算フラグＦＬの値が「１」に設定され（Ｓ１２０）、次式（１）に基づいて酸素吸蔵量Ｃが積算される（Ｓ１３０）。

今回の酸素吸蔵量Ｃ＝前回の酸素吸蔵量Ｃ
＋０．２３×ΔＡ／Ｆ×燃料噴射量Ｑ …（１）

ここで、「今回の酸素吸蔵量Ｃ」とは、今回の実行周期で算出される最新の酸素吸蔵量Ｃであり、「前回の酸素吸蔵量Ｃ」とは、前回の実行周期で算出された酸素吸蔵量Ｃである。また、「０．２３」は空気中の酸素の割合であり、「ΔＡ／Ｆ」は空燃比センサ１９によって検出された空燃比から理論空燃比を減じた値である。また、「燃料噴射量Ｑ」は、本処理とは別に実行される燃料噴射制御において設定される値であり、本処理実行時に内燃機関１０に供給された燃料量である。

上記式（１）において、「ΔＡ／Ｆ×燃料噴射量Ｑ」で得られる値は、本処理の実行周期の間に触媒１８に流入した未燃焼の空気量に相当する値であり、これに「０．２３」を乗じた値は未燃焼の酸素量に相当する。この未燃焼の酸素が触媒１８に吸蔵されるため、その未燃焼の酸素量を前回の実行周期における酸素吸蔵量Ｃに加算する上記式（１）によれば、今回の実行周期における最新の酸素吸蔵量Ｃが算出される。

次に、触媒１８の下流側空燃比ＲＡＦが反転したか否か、より具体的にはリッチからリーンに反転したか否かが判断される（ステップＳ１４０）。そして、下流側空燃比ＲＡＦが反転していない旨判断される場合には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。このように下流側空燃比ＲＡＦが反転していない旨判断された後に、本処理が再び実行される場合には、吸蔵量積算フラグＦＬが「１」に設定されていることから、先のステップＳ１００にて否定判定がなされ、ステップＳ１３０以降の処理が実行される。すなわち、下流側空燃比ＲＡＦが反転するまで、酸素吸蔵量Ｃの積算が繰り返し行われる。

一方、下流側空燃比ＲＡＦが反転したと判断される場合、すなわち先の図２における時刻ｔ３の状態であると判断される場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、現時点での酸素吸蔵量Ｃの積算値が触媒１８の最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘとして設定される（Ｓ１５０）。

そして、吸蔵量積算フラグＦＬの値が「０」に戻されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。
なお、本実施形態では、触媒１８の酸素吸蔵量を積算するようにしているが、触媒１８からの酸素放出量を積算して最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘを求めるようにしてもよい。また、酸素吸蔵量及び酸素放出量からそれぞれ求められる最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘの平均値を最終的な最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘとするようにしてもよい。

こうして最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘが算出されると、電子制御装置５０は、同最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘに基づいて触媒１８の劣化度合Ｒを推定する。すなわち、最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘが小さくなるほど、触媒１８の劣化度合Ｒが大きいと推定する。

ところで、混合気の空燃比は上記空燃比制御によって厳密に制御されているのであるが、機関運転状態の変化等による空燃比の乱れ、あるいは車両の加速時等における燃料増量処理の実行などによって同空燃比はリッチ化（空燃比が理論空燃比よりもリッチ側にずれること）されてしまうことがある。このように混合気の空燃比がリッチ化されると、排気中の酸素濃度が低下して触媒１８は還元雰囲気に曝され、同触媒１８から機関燃料の硫黄成分に起因した硫化水素が発生することがある。

車両走行中であれば、排気の拡散とともにこの硫化水素も拡散されるのであるが、車両停止時などの機関アイドル時においては、同硫化水素が拡散されにくいため、同硫化水素による排気臭が顕著となり、車両の乗員等に不快感を与えてしまうことがある。特に、加速時の燃料増量が行われた後のアイドル時では、その燃料増量による混合気のリッチ化及び排気温度の上昇によって硫化水素が発生しやすくなり、排気臭はさらに顕著になる。

そこで、本実施形態では、混合気の空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御を実行して触媒１８を酸化雰囲気に曝すことで、そうした排気臭の発生を抑えるようにしている。
ここで、硫化水素の発生量は常に一定ではなく変化するため、同発生量が少ないときには、多いときと比較して、空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御の実行期間を短くしても十分に排気臭を抑えることができる。

一方、こうした硫化水素の発生量を考慮することなく、排気臭抑制制御を実行するようにすると、場合によっては排気臭が十分に抑えられた後でも空燃比のリーン化が継続して行われ、これにより、例えば不必要にＮＯｘ発生量が増大したり、触媒の劣化が進行したりする等といった問題が生じてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、排気臭抑制制御の実行に際して、さらに、同排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間を硫化水素の発生量に応じて可変設定するようにしており、これにより空燃比をリーン化させる同排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定するようにしている。

図４に、本実施形態における排気臭抑制処理の処理手順を示す。なお、本処理は、上述したような加速時の燃料増量が行われた後において、電子制御装置５０により所定期間毎に繰り返し実行される。

本処理が開始されるとまず、機関運転状態がアイドル運転時であるか否かが判定される（Ｓ２００）。そしてアイドル運転時ではない場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、アイドル運転時である場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、上記最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘから推定される触媒１８の劣化度合Ｒに基づき、空燃比をリーン化させる強制リーン時間ＬＴ、すなわち上記排気臭抑制期間が設定される（Ｓ２１０）。ここでは、図５に示すように、劣化度合Ｒが大きくなるほど、強制リーン時間ＬＴは短くなるように設定される。このように劣化度合Ｒに基づいて強制リーン時間ＬＴを設定する理由は以下による。

内燃機関１０の燃料に含まれる硫黄成分は、混合気の空燃比がリーンになっており排気の酸素濃度が高くなっているときには前記触媒１８に吸着される。そして、同空燃比がリッチになり排気の酸素濃度が低くなると、触媒１８に吸着された硫黄成分から硫化水素が生成され、これが排気臭となる。

ここで、触媒１８の劣化度合Ｒが大きくなるほど触媒の酸化能力が低下して硫黄成分の吸着量が減少するため、この吸着された硫黄成分から生成される硫化水素の発生量も減少する。また、同劣化度合Ｒが大きくなるほど触媒１８の還元能力は低下して、吸着された硫黄成分を硫化水素に変化させる作用も弱くなり、これによっても硫化水素の発生量は減少する。

このように硫化水素の発生量と触媒１８の劣化度合Ｒとは密接な関係にあり、劣化度合Ｒに基づいて排気臭抑制制御の実行期間を設定する、より具体的には、上述したように劣化度合Ｒが大きくなるほど強制リーン時間ＬＴが短くなるように設定すれば、排気臭抑制制御の実行期間を硫化水素の発生量に応じて設定することができるようになる。従って、空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定することができるようになり、ひいては上述したような空燃比のリーン化による不必要なＮＯｘ発生量の増大や、触媒の劣化進行等を抑えることができるようになる。

なお、触媒１８の劣化度合Ｒが小さい領域では、触媒１８の劣化に伴って硫化水素の発生量が減少しても、乗員にはそうした発生量の減少が感じられず、依然として排気臭が顕著であると認識されてしまうおそれがある。そこで、先の図５に示されるように、本実施形態では、劣化度合Ｒが小さい領域では強制リーン時間ＬＴを一定とし、同劣化度合Ｒがある程度大きくなると、劣化度合Ｒの増大に伴って強制リーン時間ＬＴを短くするようにしているが、そうした強制リーン時間ＬＴを一定とする領域は必ずしも設けなくてもよい。すなわち、強制リーン時間ＬＴは、劣化度合Ｒの増大に伴って順次短くなるように設定してもよい。

こうして、強制リーン時間ＬＴが設定されると、排気臭抑制制御が実行される（Ｓ２２０）。ここでは、前記目標空燃比ＴＡＦが理論空燃比よりもリーン側の値に変更される。こうした空燃比の強制リーン化によって排気中の酸素濃度は増大され、触媒１８が酸化雰囲気に曝されることにより、排気臭の発生が抑えられる。

次に、その排気臭抑制制御が開始されてから前記設定された強制リーン時間ＬＴが経過したか否かが判定され（Ｓ２３０）、強制リーン時間ＬＴが経過していない場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、このステップＳ２３０での判定処理が繰り返し行われるとともに、排気臭抑制制御は継続して実行される。

一方、強制リーン時間ＬＴが経過すると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、排気臭抑制制御は中止される（Ｓ２４０）。すなわち上記空燃比の強制リーン化が中止されて、本処理は一旦終了される。

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）混合気の空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御を実行する際に、同排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間を触媒１８の劣化度合Ｒに基づいて設定するようにしている。より具体的には、同排気臭抑制期間を劣化度合Ｒが大きくなるほど短くなるように設定しており、排気臭抑制制御の実行期間を硫化水素の発生量に応じて設定することができるようになる。従って、空燃比をリーン化させる同排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定することができるようになり、ひいては空燃比のリーン化による不必要なＮＯｘ発生量の増大や、空燃比のリーン化による不必要な触媒の劣化進行等を抑えることができるようになる。

（２）前記排気臭抑制期間として、排気臭抑制制御の実行時間（強制リーン時間ＬＴ）を設定するようにしており、その実行時間を触媒１８の劣化度合Ｒに基づいて設定するようにしている。このように、同劣化度合Ｒに基づいて排気臭抑制制御の実行時間が設定されることにより、排気臭抑制制御が実施される前記排気臭抑制期間を触媒１８の劣化度合Ｒに応じて好適に可変設定することができるようになる。

（３）前記排気臭抑制制御として、機関のアイドル運転時における目標空燃比ＴＡＦを理論空燃比よりもリーン側に設定するようにしており、これにより空燃比を確実にリーン化させることができる。また、アイドル運転時における目標空燃比ＴＡＦをリーン側に設定するようにしているため、機関のアイドル運転時に顕著となる触媒１８からの排気臭を抑えることができるようになる。

（４）加速時の燃料増量が行われた後のアイドル運転時に前記排気臭抑制制御を実行するようにしている。従って、そうした加速時の燃料増量が行われた後にさらに顕著となる排気臭の発生を好適に抑えることができるようになる。

（５）触媒１８の前記劣化度合Ｒを、触媒１８の最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘに基づいて推定するようにしており、同劣化度合Ｒを好適に推定することができる。
なお、本実施形態は以下のように変更して実施することもできる。

・アイドル運転時の機関目標回転速度を予め設定された補正量αの分だけ増大させるなどして、排気臭抑制制御の実行時におけるアイドル回転速度を、同排気臭抑制制御の非実行時に比して増大させるようにしてもよい。この場合には、アイドル運転時にあって空燃比のリーン化が行われるときには、同リーン化が行われないときと比較して、排気流量が増大するようになるため、酸素濃度が増大された排気は速やかに触媒１８に到達するようになり、より早期に触媒１８は酸化雰囲気に曝されるようになる。従って、機関のアイドル運転時において顕著となる排気臭をより早期に抑制することができるようになる。また、こうしたアイドル回転速度の増大は、前記排気臭抑制制御の実行に合わせて行われるのであるが、その排気臭抑制制御の実行期間は硫化水素の発生量に応じて可変設定されるため、同アイドル回転速度の増大も硫化水素の発生量に応じて可変設定される。従って、不要なアイドル回転速度の増大を抑えることができ、もって燃料消費量の悪化等も好適に抑制することができる。

・上述したように、混合気の空燃比は、加速時の燃料増量のみならず機関運転状態の変化等による空燃比の乱れ等によってもリッチ化されてしまうことがある。従って、上記実施形態では、加速時の燃料増量が行われた後に上記排気臭抑制処理を実行するようにしたが、そのような加速時の燃料増量が行われていない場合においても上記排気臭抑制処理を実行するようにしてもよい。
（第２の実施形態）
次に、この発明にかかる内燃機関の排気臭抑制装置を具体化した第２の実施形態について、図６及び図７を併せ参照して説明する。

本実施形態と第１の実施形態とは、上記排気臭抑制処理が実行される機関運転状態、及びその実行態様が異なっており、その他の点ついては基本的に同一である。そこで、以下では第１の実施形態との相異点を中心に、本実施形態にかかる排気臭抑制装置を説明する。

周知のように、車両の減速時には、燃料消費量を抑えるために、燃料噴射を一時的に停止する減速時燃料カットが行われる。
一方、触媒１８は、酸素濃度の高い高温下、すなわち高温の酸化雰囲気において劣化することが知られている。こうした触媒１８の高温劣化を抑えるために、前記電子制御装置５０は、車両の減速時であっても同触媒１８の温度が過度に高い場合には、減速時燃料カットの実行を禁止するといった劣化抑制制御を行う。こうした劣化抑制制御が実行されると、車両の減速時であっても燃料噴射が行われるため、高温状態の触媒１８が酸化雰囲気に曝されるといったことがなく、もって同触媒１８の高温劣化が抑えられる。

他方、そうした劣化抑制制御が行われるとき（減速時燃料カットの実行が禁止されるとき）には、触媒１８の温度が高くなっており、同触媒１８に吸着された硫黄成分から硫化水素が生成されやすくなっている。特に、加速時の燃料増量が行われた後の減速時燃料カット禁止中には、その燃料増量による混合気のリッチ化及び排気温度の上昇によって硫化水素が発生しやすくなっており、排気臭がさらに顕著になる。そこで、本実施形態では、排気臭抑制装置による排気臭抑制制御として、減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うようにしており、この強制燃料カットの実行により空燃比を極度にリーン化して排気臭を確実に抑えるようにしている。

なお、このように減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うようにすれば、車両の減速完了時においてアイドル運転状態になったとしても、未然に排気臭を抑えておくことができる。従って、アイドル運転時において前述したような空燃比のリーン化を実施することなく排気臭を抑えることができ、もって空燃比のリーン化による不必要なＮＯｘ発生量の増大や、空燃比のリーン化による不必要な触媒の劣化進行等も抑えることができる。

ところで、減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行う場合には、その燃料カットの実行期間中、触媒１８は酸化雰囲気に曝される。そのため、燃料カットの実行期間が過度に長く設定されると、触媒の高温劣化が進行してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態でも、排気臭抑制制御の実行に際して、さらに、同排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間を硫化水素の発生量に応じて可変設定するようにしており、これにより空燃比をリーン化させる同排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定するようにしている。

図６に、本実施形態における排気臭抑制処理の処理手順を示す。なお、本処理は、上述したような加速時の燃料増量が行われた後において、電子制御装置５０により所定期間毎に繰り返し実行される。

本処理が開始されるとまず、触媒１８の劣化抑制制御が実行されているか否か、すなわち上述したような減速時燃料カットの禁止処理が行われているか否かが判定される（Ｓ３００）。そして劣化抑制制御が行われていない場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、劣化抑制制御が行われている場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、前記最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘから推定される触媒１８の劣化度合Ｒに基づき、燃料カット時間ＦＣＴが、すなわち排気臭抑制期間が設定される（Ｓ３１０）。ここでは、図７に示すように、劣化度合Ｒが大きくなるほど、燃料カット時間ＦＣＴは短くなるように設定される。

このように劣化度合Ｒに基づいて燃料カット時間ＦＣＴを設定する理由は、前記第１の実施形態において、劣化度合Ｒに基づき強制リーン時間ＬＴを設定する理由と同様である。即ち、硫化水素の発生量と触媒１８の劣化度合Ｒとは密接な関係にあり、劣化度合Ｒに基づいて排気臭抑制制御の実行期間を設定する、より具体的には、上述したように劣化度合Ｒが大きくなるほど燃料カット時間ＦＣＴが短くなるように設定すれば、排気臭抑制制御の実行期間を硫化水素の発生量に応じて設定することができるようになる。従って、排気臭抑制制御の実行期間、すなわち燃料カットの実行期間を適切に設定することができ、もって排気臭の抑制を図りつつ、触媒の高温劣化も極力抑えることができるようになる。

なお、図７に示す燃料カット時間ＦＣＴの設定に際しても、先の図５に示した強制リーン時間ＬＴの設定態様と同様な理由により、劣化度合Ｒが小さい領域では燃料カット時間ＦＣＴを一定とし、同劣化度合Ｒがある程度大きくなると、劣化度合Ｒの増大に伴って燃料カット時間ＦＣＴを短くするようにしている。このように燃料カット時間ＦＣＴを一定とする領域は、先の強制リーン時間ＬＴを一定とする領域同様、必ずしも設けなくてもよい。すなわち、燃料カット時間ＦＣＴは、劣化度合Ｒの増大に伴って順次短くなるように設定してもよい。

こうして、燃料カット時間ＦＣＴが設定されると、排気臭抑制制御が実行される（Ｓ３２０）。ここでは、上述したように劣化抑制制御の実行中、すなわち減速時燃料カットの実行禁止中において、強制的に燃料カットが実行される。こうした燃料カットの実行により排気中の酸素濃度は増大され、触媒１８が酸化雰囲気に曝されることにより、排気臭の発生が抑えられる。

次に、その排気臭抑制制御が開始されてから前記設定された燃料カット時間ＦＣＴが経過したか否かが判定され（Ｓ３３０）、燃料カット時間ＦＣＴが経過していない場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、このステップＳ３３０での判定処理が繰り返し行われるとともに、排気臭抑制制御は継続して実行される。

一方、燃料カット時間ＦＣＴが経過すると（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、排気臭抑制制御は中止される（Ｓ３４０）。すなわち燃料カットの実行が中止されて、本処理は一旦終了される。

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）混合気の空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御を実行する際に、同排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間を触媒１８の劣化度合Ｒに基づいて設定するようにしている。より具体的には、同排気臭抑制期間を劣化度合Ｒが大きくなるほど短くなるように設定しており、排気臭抑制制御の実行期間を硫化水素の発生量に応じて設定することができるようになる。従って、空燃比をリーン化させる同排気臭抑制制御の実行期間を適切に設定することができるようになり、ひいては空燃比のリーン化による不必要な触媒の劣化進行等を抑えることができるようになる。

（２）前記排気臭抑制期間として、排気臭抑制制御の実行時間（燃料カット時間ＦＣＴ）を設定するようにしており、その実行時間を触媒１８の劣化度合Ｒに基づいて設定するようにしている。このように、同劣化度合Ｒに基づいて排気臭抑制制御の実行時間が設定されることにより、排気臭抑制制御が実施される前記排気臭抑制期間を触媒１８の劣化度合Ｒに応じて好適に可変設定することができるようになる。

（３）前記排気臭抑制制御として、触媒１８の高温劣化を抑えるための減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うようにしている。このように減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うと、その燃料カットの実行期間中、触媒１８は酸化雰囲気に曝されるため、燃料カットの実行期間が過度に長く設定されると、触媒１８の高温劣化が進行してしまうおそれがある。この点、本実施形態における排気臭抑制装置によれば、排気臭抑制制御の実行期間、すなわち燃料カットの実行期間が適切に設定されるため、排気臭の抑制を図りつつ、触媒１８の高温劣化も極力抑えることができるようになる。

また、このように減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行うようにすれば、車両の減速完了時においてアイドル運転状態になったとしても、未然に排気臭を抑えておくことができる。従って、第１の実施形態で説明したような空燃比のリーン化をアイドル運転時において実施することなく排気臭を抑えることができ、もって空燃比のリーン化による不必要なＮＯｘ発生量の増大や、空燃比のリーン化による不必要な触媒の劣化進行等も抑えることができる。

（４）加速時の燃料増量が行われた後の減速時燃料カット禁止中に前記排気臭抑制制御を実行するようにしている。従って、そうした加速時の燃料増量が行われた後にさらに顕著となる排気臭の発生を好適に抑えることができるようになる。

（５）触媒１８の前記劣化度合Ｒを、触媒１８の最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘに基づいて推定するようにしており、同劣化度合Ｒを好適に推定することができる。
なお、本実施形態は以下のように変更して実施することもできる。

・上記排気臭抑制制御では、減速時燃料カット禁止中において燃料カットを実行するために、減速時燃料カットの実行禁止中であっても強制的に燃料カットの実行を優先させるようにした。この他、排気臭抑制制御として、減速時燃料カットの実行禁止を一時的に解除するなどして、車両減速中に燃料カットを実行するようにしてもよい。この場合には、その解除期間を劣化度合Ｒに応じて設定する、より具体的には劣化度合Ｒが大きくなるほど、同解除期間が短くなるように設定することにより、劣化度合Ｒが大きくなるほど燃料カットの実行期間は短くなり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

・前述したように、混合気の空燃比は、加速時の燃料増量のみならず機関運転状態の変化等による空燃比の乱れ等によってもリッチ化されてしまうことがある。従って、上記実施形態では、加速時の燃料増量が行われた後に上記排気臭抑制処理を実行するようにしたが、そのような加速時の燃料増量が行われていない場合においても上記排気臭抑制処理を実行するようにしてもよい。

また、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間とは、同排気臭抑制制御の実行時間（強制リーン時間ＬＴや燃料カット時間ＦＣＴ）であり、その実行時間を触媒１８の劣化度合Ｒに基づいて設定するようにした。この他、排気臭抑制制御によって空燃比がリーン化されてからの総吸入空気量が所定の判定値Ａを超えるまでの期間を、同排気臭抑制期間として定義し、その判定値Ａを触媒１８の劣化度合Ｒに基づいて設定するようにしてもよい。この場合には、空燃比がリーン化されてからの総吸入空気量が判定値Ａを超えるまで、換言すれば、酸素濃度の増大された排気が触媒１８に所定量供給されるまで排気臭抑制制御が実施され、同判定値Ａを小さくするほど、排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間は短くなる。従って、こうした態様で排気臭抑制期間を設定するとともに前記判定値Ａを触媒１８の劣化度合Ｒに基づいて設定するようにしても、排気臭抑制期間を触媒１８の劣化度合Ｒに応じて好適に可変設定することができるようになる。

・触媒１８の劣化度合Ｒを最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘに基づいて推定するようにしたが、この他の態様で劣化度合Ｒを推定するようにしてもよい。
例えば、図８に示すように、触媒１８の上流側空燃比がリーン及びリッチに周期的に変動する場合にあって、触媒１８が劣化していなければ、触媒１８の下流側空燃比の変動周期は上流側空燃比の変動周期よりも緩やかになる。一方、触媒１８が劣化していると、上述したような酸素ストレージ作用が低下するため、触媒１８の下流側空燃比の変動周期は上流側空燃比の変動周期に近づくようになり、同触媒１８の劣化が進行するほど下流側空燃比の変動周期は短くなる。こうした下流側空燃比の変動周期自体は、酸素センサ２０の出力値の軌跡長を求めることにより把握することができ、触媒１８の劣化度合Ｒが大きくなると同軌跡長は長くなる。そこで、触媒１８の下流側に設けられた酸素センサ２０の出力値の軌跡長に基づいて劣化度合Ｒを推定するようにしてもよい。

なお、簡易的には酸素センサ２０の出力値の軌跡長に基づき、触媒１８の劣化度合Ｒは推定可能であるが、触媒１８の上流側空燃比の変動周期が変化すると、それが下流側空燃比の変動周期にも影響を与えることがあり、この場合には触媒１８の劣化度合Ｒが酸素センサ２０の出力値の軌跡長に適切に反映されなくなる。そこで、触媒１８の上流側に設けられた空燃比センサ１９の出力値の軌跡長も算出し、この空燃比センサ１９の出力値の軌跡長と酸素センサ２０の出力値の軌跡長との比を求め、この比に基づいて劣化度合Ｒを推定するようにすれば、さらに精度よく劣化度合Ｒを推定することができる。

また、車両の走行距離が長くなるにつれて、触媒１８の劣化度合Ｒは大きくなる傾向にあるため、内燃機関１０が搭載された車両の走行距離に基づいて劣化度合Ｒを推定するようにしてもよい。

・排気臭抑制制御の実行時間（強制リーン時間ＬＴや燃料カット時間ＦＣＴ）や上記判定値Ａを最大酸素吸蔵量Ｃｍａｘや、上述したような軌跡長、あるいは車両の走行距離に基づいて直接設定するようにしてもよい。

・上述した空燃比センサ１９及び酸素センサ２０は、排気の酸素濃度、ひいては混合気の空燃比を検出することのできるセンサであればよい。従って空燃比センサ１９を空燃比のリッチあるいはリーンのみを検出することのできる酸素センサに変更することもできる。また、酸素センサ２０を空燃比の度合（リッチ度合やリーン度合）に応じた出力がリニアに得られる空燃比センサに変更することもできる。

本発明にかかる排気臭抑制装置の第１の実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。 最大酸素吸蔵量の算出態様を説明するための模式図。 同実施形態における最大酸素吸蔵量の算出処理についてその手順を示すフローチャート。 同実施形態における排気臭抑制処理の手順を示すフローチャート。 触媒の劣化度合に応じた強制リーン時間の設定態様を示すグラフ。 第２の実施形態における排気臭抑制処理の手順を示すフローチャート。 触媒の劣化度合に応じた燃料カット時間の設定態様を示すグラフ。 触媒下流側の空燃比の変動周期について、触媒に劣化が生じている場合と生じていない場合とでの違いを示す説明図。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…吸気通路、１３…排気通路、１４…エアクリーナ、１５…スロットルバルブ、１６…エアフロメータ、１７…インジェクタ、１８…触媒、１９…空燃比センサ、２０…酸素センサ、２１…アクセルセンサ、２２…回転速度センサ、２３…水温センサ、５０…電子制御装置。

Claims (12)

1. 排気通路に設けられた触媒からの排気臭を抑制する内燃機関の排気臭抑制装置であって、
   混合気の空燃比をリーン化させる排気臭抑制制御を実施する抑制手段と、
   前記排気臭抑制制御が実施される排気臭抑制期間を前記触媒の劣化度合に基づいて設定する設定手段とを備える
   ことを特徴とする内燃機関の排気臭抑制装置。
2. 前記排気臭抑制期間は、前記劣化度合が大きくなるほど短くなるように設定される
   請求項１に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
3. 前記排気臭抑制期間とは、前記排気臭抑制制御の実行時間であり、
   前記設定手段は、前記劣化度合に基づいて前記実行時間を設定する
   請求項１または２項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
4. 前記排気臭抑制期間とは、空燃比がリーン化されてからの総吸入空気量が所定の判定値を超えるまでの期間であり、
   前記設定手段は、前記劣化度合に基づいて前記判定値を設定する
   請求項１または２に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
5. 前記抑制手段は、前記排気臭抑制制御として機関のアイドル運転時における目標空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
6. 前記排気臭抑制制御の実行時におけるアイドル回転速度を、同排気臭抑制制御の非実行時に比して増大させる増大手段をさらに備える
   請求項５に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
7. 前記抑制手段は、加速時の燃料増量が行われた後のアイドル運転時に前記排気臭抑制制御を実行する
   請求項５または６に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
8. 前記抑制手段は、前記排気臭抑制制御として、前記触媒の高温劣化を抑えるための減速時燃料カット禁止中において強制的に燃料カットを行う
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
9. 前記抑制手段は、加速時の燃料増量が行われた後の前記減速時燃料カット禁止中に前記排気臭抑制制御を実行する
   請求項８に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
10. 前記劣化度合は、前記触媒の最大酸素吸蔵量に基づいて推定される
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
11. 前記劣化度合は、前記触媒の下流側に設けられた酸素センサの出力値の軌跡長に基づいて推定される
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。
12. 前記劣化度合は、当該内燃機関が搭載された車両の走行距離に基づいて推定される
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の排気臭抑制装置。

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