JP3374773B2 - 内燃機関の触媒劣化検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の触媒劣化
検出装置に関し、特に、動力源に機関とモータを併用し
たハイブリッド車における内燃機関の触媒劣化検出装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】内燃機関の排気通路中に配設された触媒
コンバータの三元触媒は、空燃比がリーンのときにはＯ
2 を取込み、空燃比がリッチになったときには排気ガス
中のＨＣ、ＣＯをリーンのときに取込んだＯ2 に反応さ
せて排気浄化を行う所謂Ｏ2 ストレージ機能を有する。
このＯ2 を触媒内に貯蔵するストレージ機能が劣化する
と排気ガス浄化能力が低下し、すなわちＨＣ、ＣＯが触
媒下流側に排出され良好な排気エミッションの確保が困
難となる。それゆえ、良好な排気エミッションの状態を
維持するためには触媒の劣化度合いを検出し、その劣化
度合いから触媒の劣化を判定し、劣化と判定されたとき
触媒が劣化したことを運転者に表示して知らせたり、触
媒劣化の度合いに応じて空燃比制御を変更する必要があ
る。 【０００３】今日まで、三元触媒のストレージ機能の劣
化度合いから触媒の劣化度合いを検出する装置が種々提
案されている。例えば、特開平６−１５９０４８号公報
に開示された触媒劣化度検出装置は、機関の燃料カット
実行後、空燃比をリッチに切換えたときに、触媒下流の
空燃比がリーンからリッチに切換わるまでの時間内に触
媒コンバータを通過した排気ガスの総量とリッチに切換
えた空燃比とに基づき触媒コンバータから放出されたＯ
2 量を算出し、該Ｏ2 量を触媒のＯ2 吸着能力と認識す
ることにより触媒コンバータの劣化度合いを検出するも
のである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−１５９０４８号公報に開示の装置は、機関の動
力の他にモーターの動力を選択的に利用し、一時的に機
関を停止するハイブリット車両に適用すると、劣化判定
を誤判定する場合がある。その理由は、機関が燃料カッ
トを長期間実行すると、触媒が冷えるため酸素過剰下に
おいても触媒の最大酸素吸着量まで酸素を貯蔵すること
ができないためであり、また、燃料カットが短期間では
触媒に酸素が十分に貯蔵される時間がないためである。
この結果、従来技術では最大酸素吸着量を貯蔵できずに
触媒の劣化度合いを検出することになるので、精度良い
触媒の劣化判定ができないという問題を生じる。 【０００５】それゆえ、本発明は上記問題を解決し、ハ
イブリッド車に適用しても、高精度に触媒劣化の度合い
を検出することのできる内燃機関の触媒劣化検出装置を
提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本発
明による内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の排
気通路に配設した触媒と、該触媒の下流側に設けられた
空燃比センサと、前記内燃機関の出力軸に連結された電
動機と、所定の走行条件下で前記内燃機関を一時停止さ
せるとともに前記電動機を駆動するよう制御する制御手
段と、を備えた内燃機関の触媒劣化検出装置において、
前記内燃機関を一時停止する前に、前記触媒の雰囲気
を酸素過剰状態にする手段と、前記内燃機関が一時停止
期間中に前記触媒に貯蔵された酸素量が所定量以上のと
き該触媒は最大酸素量を貯蔵していると推定する酸素量
推定手段と、前記内燃機関の再始動開始時から該内燃機
関にリッチ燃料を供給する燃料供給手段と、前記酸素量
推定手段により前記触媒が最大酸素量を貯蔵していると
推定された後の前記内燃機関の再始動開始時から前記燃
料供給手段により該内燃機関にリッチ燃料を供給し、前
記再始動開始時から前記空燃比センサの出力がリーンか
らリッチに反転するまでの前記リッチ燃料の供給に対す
る応答時間に基づき、前記触媒の劣化判定を行う劣化判
定手段と、を備えたことを特徴とする。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【００１０】上記構成において、上記酸素量推定手段に
より、触媒が最大酸素量を貯蔵していることを推定で
き、その推定後、上記劣化判定手段により、内燃機関の
再始動後の触媒下流側の空燃比センサの出力の変化か
ら、触媒に貯蔵された酸素量およびその放出状態を調べ
て触媒の劣化を判定できる。上記劣化判定手段により、
触媒が酸素の貯蔵能力の略限界まで酸素を貯蔵したこと
を確認した後に劣化判定を行うので、劣化判定を高精度
にできる。前記劣化判定手段が、前記内燃機関の再始動
開始時から前記空燃比センサの出力がリーンからリッチ
に反転するまでの前記リッチ燃料の供給に対する応答時
間に基づき、前記触媒の劣化判定を行う。上記燃料供給
手段と上記劣化判定手段とにより、触媒上流の空燃比を
強制的にリッチにして触媒下流の空燃比がリーンからリ
ッチに切換わる時間、すなわち触媒上流の空燃比を強制
リッチにしてから触媒からＯ 2 が放出され始めるまでの
時間から触媒の劣化判定を行うので、短時間に触媒の劣
化を判定できるともに、定量的に劣化の度合いを知るこ
とができる。このように、上記構成により、触媒雰囲気
を酸素過剰状態で機関を停止させると、排ガスにより触
媒の熱を触媒外部に持ち出すことが抑制されるので、触
媒温度の低下割合が小さい。その結果、触媒酸素過剰下
でかつ温度が酸素を貯蔵可能な比較的高い状態に保たれ
るので、機関停止中でも触媒は最大酸素吸着量まで貯蔵
される。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態の全体構
成図である。図中、参照番号１は機関のシリンダブロッ
ク、２はピストン、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、
５は吸気マニホルド、６は排気マニホルドをそれぞれ示
す。吸気マニホルド５は、サージタンク７、吸気ダクト
８およびエアフローメータ９を介してエアクリーナ１０
に接続されている。吸気ダクト８内にはスロットル弁１
１が配設され、吸気マニホルド５には燃料噴射弁１２が
吸気ポート１３に向けて燃料を噴射するように配設され
ている。排気マニホルド６には排気管１４が接続され、
この排気管１４の途中にＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの３成分を
同時に浄化する三元触媒コンバータ１５が配設されてい
る。 【００１２】電子制御ユニット４０は、デジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス４１によって相互に接続
されたＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、Ｂ．ＲＡＭ４３ａ、Ｃ
ＰＵ４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。Ｂ．ＲＡＭ４３ａはバックアップ用のＲＡＭでバ
ッテリからの供給電圧が無くなっても記憶したデータを
保持し続けるために設けられている。次に機関の状態を
検出する複数の検出器と電子制御ユニット４０の入力部
を説明する。シリンダブロック１のウォータジャケット
内には冷却水温を検出する水温センサ３０が設けられ、
冷却水温ＴＨＷを検出する。この出力信号はＡ／Ｄ変換
器４７を介して入力ポート４５に入力される。エアフロ
ーメータ９は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、
この出力電圧もＡ／Ｄ変換器４７を介して入力ポート４
５に入力される。排気マニホルド６内に配設された上流
側空燃比センサ３１および排気管１４内に配設された下
流側空燃比センサ３２はそれぞれ排気中の酸素濃度を検
出し、これらの出力信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器４７を
介して入力ポート４５に入力される。 【００１３】ディストリビュータ２５に内蔵されるクラ
ンク角センサ３３は、機関のクランク角を検出し機関が
クランク角３０度（以下３０°ＣＡと記す）回転する毎
に１つのパルス信号を出力し、またクランク角基準セン
サ３４は、機関のクランク軸２回転（７２０°ＣＡ）毎
の１番気筒の圧縮行程の上死点ＴＤＣ付近と、この上死
点から３６０°ＣＡの位相差をもつ４番気筒の圧縮行程
の上死点ＴＤＣ付近とにおいて、各気筒の噴射時期と点
火時期を決定するために基準となる２つのパルス信号を
出力する。また、気筒判別はこの２つのパルス信号を用
いて機関の始動が開始されてからクランク軸が２回転す
る間に行われる。これらパルス信号は入力ポート４５に
直接入力される。 【００１４】一方、電子制御ユニット４０の出力部は、
出力ポート４６と駆動回路５０とからなる。燃料噴射弁
１２は駆動回路５０に接続され、慣習的な燃料噴射制御
にしたがって開弁され、吸気ポート１３へ向けて燃料を
噴射する。機関は吸気系からスロットル弁１１を介して
吸入した空気と燃料噴射弁１２から噴射された燃料との
混合気を燃焼室４に吸引して、この混合気の爆発により
押し下げられるピストン２の直線運動をクランク軸５１
の回転運動に変換する。 【００１５】クランク軸５１は、プラネタリギヤ５２、
スタータ用モータＭＧ１、駆動用モータＭＧ２を介して
動力伝達ギヤ５３に機械的に結合されており、動力伝達
ギヤ５３はディファレンシャルギヤ５４にギヤ結合され
ている。したがって、機関、モータＭＧ１およびモータ
ＭＧ２の内の何れから出力された動力は最終的に車両の
左右の駆動輪５５、５６に伝達される。 【００１６】このような機関とモータの動力により車輪
を駆動するハイブリッドシステムは、シリーズハイブリ
ッド方式とパラレルハイブリッド方式に大別される。シ
リーズハイブリッド方式は、機関で発電機を駆動し、発
電した電力でモータにより車輪を駆動する方式である。
パラレルハイブリッド方式は、機関とモータが車輪を駆
動し２つの動力を走行状況に応じて使い分ける方式であ
る。本発明の実施の形態では、これらの２つの方式を組
合せた方式、すなわち、走行状況（１）〜（６）に応じ
た運転モードに対する機関とモータの役割分担を下記の
ように定めた方式を採用している。 【００１７】（１）発進時そして／または軽負荷時 機関への燃料をカットし、モータＭＧ２により車両を駆
動する。 （２）通常走行時 アクセル開度等の要求を受けて機関を始動し、機関の動
力をプラネタリギヤ５２を使用した動力分割機構により
分割し、一方は車両駆動用のモータＭＧ２の駆動用に、
もう一方は発電機としてのモータＭＧ１の駆動用に割り
当てる。モータＭＧ１により発電されたエネルギはモー
タＭＧ２の駆動補助に使用される。 【００１８】（３）アクセル全開加速時 バッテリ（図示せず）からもモータＭＧ２に電力供給す
る。 （４）減速時かつ制動時 駆動輪５５、５６がモータＭＧ２を駆動するので、ＭＧ
２は発電機として作用し、これにより回生制動を行う。
この回生制動により回収されたエネルギはバッテリに充
電される。 【００１９】（５）バッテリ充電時 バッテリは一定の充電状態を維持するように制御され、
充電量が過少となればＭＧ１を発電機として作用させて
バッテリを充電し、充電量が過多となればバッテリもＭ
Ｇ２に電力供給する。 （６）停止時 車両が停止した時は機関も自動的に停止する。 【００２０】上記運転モードは、図示しないイグニッシ
ョンキー、アクセルペダルポジションセンサ、ブレーキ
ペダルポジションセンサおよびバッテリ電圧センサ等の
各出力信号に基づき判定される。これより、本発明によ
る触媒の劣化判定について説明する。図２は本発明によ
る触媒劣化判定を説明するためのタイムチャートであ
る。横軸は時間を示す。上段から順に車両の走行状況、
駆動用モータＭＧ２の運転状態、機関の運転状態、燃料
噴射量、減速／制動フラグFCFLG 、上流側空燃比センサ
の出力および下流側空燃比センサの出力の状態をそれぞ
れ示す。 【００２１】先ず、時間帯Ｔ１は、車両の走行状況が通
常走行時であり、この間、駆動用モータＭＧ２は駆動さ
れ、機関も運転中である。機関へ供給する燃料噴射量
は、エアフローメータにより検出した吸入空気量とクラ
ンク角センサにより検出した機関の回転数とに基づき算
出した基本燃料噴射量Ｔp を、上流側および下流側空燃
比センサの出力に基づき、触媒へ流入する空燃比が目標
空燃比、例えば理論空燃比になるように補正して求めら
れ、所定の噴射時期に燃料噴射弁から機関に供給され
る。この所定の噴射時期は慣習的な噴射時期算出ルーチ
ンの実行により求められる。時間帯Ｔ１における上流側
空燃比センサの出力および下流側空燃比センサの出力は
図示のように、触媒のストレージ機能により上流側の方
が下流側よりリッチ／リーンの反転周期が短い。 【００２２】次に、時間帯Ｔ２は、車両の走行状況が減
速時であり、この間、駆動用モータＭＧ２は発電機とな
り回生制動として作用し、減速中、機関は高回転領域で
燃料カットを実施し、低中回転領域で停止される。した
がって、機関へ供給する燃料噴射量は０となる。時間帯
Ｔ２における上流側空燃比センサの出力および下流側空
燃比センサの出力は図示のように、機関からＯ2 が排出
されるので酸素過剰状態になる。 【００２３】時間帯Ｔ３は、車両の走行状況が軽負荷時
であり、この間、駆動用モータＭＧ２は再び駆動され、
機関は停止されたままとなる。したがって、機関へ供給
する燃料噴射量は０となる。時間帯Ｔ３における上流側
空燃比センサの出力および下流側空燃比センサの出力
は、図示のように機関からＯ2 が排出されるので酸素過
剰状態を維持しており、Ｔ３の期間中最大リーン出力Ｌ
max を示している。 【００２４】本発明による触媒劣化検出はこの点に着目
したものである。すなわち、動力源としてモータを設け
ていない機関の触媒劣化検出によれば、機関の燃料カッ
ト実行後、空燃比をリッチに切換えたときに、触媒下流
の空燃比がリーンからリッチに切換わるまでの時間に基
づき触媒劣化検出を行うが、燃料カット実行時に触媒は
酸素貯蔵量の限界まで酸素を貯蔵することがほとんどな
いので触媒劣化を精度よく検出できない。しかしなが
ら、本実施例では、触媒雰囲気を酸素過剰状態で機関を
停止させると、排ガスにより触媒の熱を触媒外部に持ち
出すことが抑制されるので、触媒温度の低下割合が小さ
い。その結果、触媒酸素過剰下でかつ温度が酸素を貯蔵
可能な比較的高い状態に保たれるので、すなわちＴ３の
間に触媒が酸素貯蔵量の限界まで酸素を貯蔵するので、
触媒劣化検出の精度を上げることができる。 【００２５】時間帯Ｔ４は、運転者のトルク要求が高く
なると、駆動用モータＭＧ２の駆動は維持され、機関は
再始動される。また、機関へ供給する燃料噴射量は時間
帯Ｔ１における算出とは異なり、短時間に触媒の劣化判
定ができるようにリッチ燃料が供給されるよう算出され
る。時間帯Ｔ４における上流側空燃比センサの出力は、
このときリッチ燃料の供給が行われるため図示のように
リッチ側に振れる。一方、下流側空燃比センサの出力は
図示のように、触媒に貯蔵されたＯ2 が排出されるまで
の間リーンを維持し、次第にリッチに変化して行く。 【００２６】これより、本発明による触媒劣化判定につ
いて以下に説明する。図３は本発明による触媒劣化判定
ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは所定の
処理周期、例えば１００ｍｓ毎に実行される。先ず、ス
テップ３０１では、車輪を駆動する走行状況に応じた運
転モードが減速時かつ制動時か否かを判断する。この判
断は、機関運転中に、図示しないアクセルペダルポジシ
ョンセンサやブレーキペダルポジションセンサの出力信
号に基づき、減速／制動指令が出されたか否かにより判
定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ３０２に
進み、ＮＯのときはステップ３０５に進む。 【００２７】ステップ３０２では、機関が停止する直前
にフュエルカットを行ったか否かを判定し、その判定結
果がＹＥＳのときはステップ３０３に進み、ＮＯのとき
はステップ３０４に進む。このフュエルカットを行った
か否かの判定は、機関運転中に、上記減速／制動指令が
出されたと判断されたときにセットされその減速／制動
指令が解除されたと判断されたときにリセットされる減
速／制動フラグFCFLGにより行う。すなわち、FCFLG ＝1
のときは機関が停止する直前にフュエルカットを行っ
たものと判定する。 【００２８】ステップ３０３では、カウンタＣの値を１
加算し（Ｃ＝Ｃ＋１）、フュエルカットを行った時間帯
Ｔ２に相当する時間、Ｃ／１０（sec ）を計算する。ス
テップ３０４では、カウンタＣの値をリセットする（Ｃ
＝０）。一方、ステップ３０１で減速／制動指令が出さ
れなかったときは、ステップ３０５で、カウンタＣの値
が（Ｃ≧１）であるか否かを判別し、Ｃ≧１のときは燃
料カットが実行されたと判断しステップ３０６に進み、
Ｃ＝０のときは燃料カットが実行されておらず触媒の劣
化判定は不可能であるため本ルーチンを終了する。 【００２９】ステップ３０６では、機関が再始動されず
停止のままか否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのと
きはステップ３０７に進み、ＮＯのときはステップ３０
８に進む。ステップ３０６の機関が停止したままか否か
の判定は、前述の運転モードが、発進時そして／または
軽負荷時であるか否かにより行う。発進時か否かの判定
は、アクセルポジションセンサの出力信号に基づき行
い、軽負荷時か否かの判定は、リングギヤ軸に出力すべ
きエネルギＰr が所定エネルギＰＭＬより小さく、かつ
リングギヤ軸の回転数Ｎr が所定回転数ＮＭＬより小さ
いときに軽負荷と判定して行う。ここで、リングギヤ軸
に出力すべきエネルギＰr の算出とリングギヤ軸の回転
数Ｎr の検出について以下に説明する。まず、プラネタ
リギヤについて説明する。 【００３０】図４はプラネタリギヤの断面図である。プ
ラネタリギヤ５２は、プラネタリギヤ５２の内側に設け
られ、クランク軸５１に軸中心を貫通された中空のサン
ギヤ軸に結合されたサンギヤ６１と、プラネタリギヤ５
２の外周に設けられ、クランク軸５１と同軸のリングギ
ヤ６２と、サンギヤ６１とリングギヤ６２との間に設け
られ、サンギヤ６１の外周を自転しながら公転する複数
（本図では４つ）のプラネタリピニオンギヤ６３と、ク
ランク軸５１の端部に結合され各プラネタリピニオンギ
ヤ６３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア６４と、
を備えて構成される。 【００３１】プラネタリギヤ５２では、サンギヤ６１は
サンギヤ軸を介してＭＧ１の軸に連結され、リングギヤ
６２はＭＧ２の軸に連結されるとともにリングギヤ軸、
動力伝達ギヤ５３を介してディファレンシャルギヤ５４
に連結され、プラネタリピニオンギヤ６３はクランク軸
５１に連結される。サンギヤ６１、リングギヤ６２およ
びプラネタリキャリア６４にそれぞれ結合されたサンギ
ヤ軸、リングギヤ軸およびクランク軸５１の３軸の内何
れか２軸へ入出力される動力が決定されると、残余の１
軸に入出力される動力は決定された２軸へ入出力される
動力に基づいて定まる。 【００３２】上記エネルギＰr は、以下に記すトルク指
令値Ｔr と回転数Ｎr とから下式により求められる。 Ｐr ＝Ｔr ×Ｎr ここで、トルク指令値Ｔr と回転数Ｎr について説明す
る。図５は回転数Ｎr とアクセルペダルポジションＡＰ
とからトルク指令値Ｔr を算出するマップを示す図であ
る。リングギヤ軸の回転数Ｎr はレゾルバ（図示せず）
から読込んだリングギヤ軸の回転角度θr から求められ
る。アクセルペダルポジションＡＰはアクセルペダルポ
ジションセンサ（図示せず）の出力を読込んで得られ
る。トルク指令値Ｔr は、予めＲＯＭ４２に格納した図
５に示すマップにしたがって、リングギヤ軸の回転数Ｎ
r とアクセルペダルポジションとＡＰとから算出され
る。 【００３３】上述したように、Ｐr の算出とＮr の検出
が行われる。再び図３に戻る。ステップ３０７では、カ
ウンタＣの値を１加算する（Ｃ＝Ｃ＋１）。このカウン
ト時期はフュエルカットを行った時間帯Ｔ２＋Ｔ３に相
当し、機関停止中にフュエルカットを行った時間Ｔ２に
その後の機関再始動時までの時間Ｔ３を加算した時間が
Ｃ／１０（sec ）で計算される。 【００３４】ステップ３０８では、カウンタＣの値が所
定値ＣA 以上（Ｃ≧ＣA ）か否かを判定し、すなわちフ
ュエルカットを行った時間Ｔ２にその後の機関再始動時
までの時間Ｔ３を加算した時間が所定時間以上有ったか
否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ
３０９に進み、ＮＯのときはステップ３１１に進む。ス
テップ３０９では、カウンタＣの値をリセットし（Ｃ＝
０）、ステップ３１０に進み、ステップ３１０では、図
６に詳細を示す触媒劣化検出ルーチンを実行する。ステ
ップ３１１では、カウンタＣの値をリセットする（Ｃ＝
０）。 【００３５】図６は本発明による触媒劣化検出ルーチン
のフローチャートである。本ルーチンは所定の処理周
期、例えば１００ｍｓ毎に実行される。先ず、ステップ
６０１では、機関再始動後、所定期間経過したか否かを
判定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ６０２
に進み、その判定結果がＮＯのときはステップ６０３に
進む。ステップ６０３では、その所定期間、空燃比をリ
ッチに設定して機関にリッチ燃料を供給する。空燃比を
リッチに設定するには、機関の吸入空気量と回転数で定
まるマップから算出される基本燃料噴射量Ｔp に対し燃
料を増量補正すればよい。ステップ６０２では上記燃料
の増量補正を解除して通常燃料供給に戻し、本ルーチン
を終了する。 【００３６】ステップ６０４では、空燃比をリッチに設
定した期間中に、下流側空燃比センサの出力がリッチか
らリーンに切換わるまでのリーン時間ＴLEANを測定す
る。この測定は初期設定０のＴLEANを積算して（ＴLEAN
＝ＴLEAN＋１）行う。ステップ６０５では、リーン時間
ＴLEANが所定時間以上（ＴLEAN≧ＴA ）か否かを判定
し、その判定結果がＹＥＳのときは触媒はまだ劣化に至
っていないと判定し、本ルーチンを終了し、その判定結
果がＮＯのときは触媒のＯ2 貯蔵能力が低下し触媒が劣
化したと判定し、ステップ６０６に進み、ステップ６０
６で表示灯（図示せず）を点灯する。 【００３７】上記実施例では要求トルクの増加による機
関始動時に触媒劣化を検出したが、この他に要求トルク
と無関係な故障診断要求により機関を始動した場合に故
障診断してもよい。 【００３８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、触
媒に酸素を最大酸素吸着量まで吸着させることができる
ので、高精度に触媒劣化を検出することができる。
検出装置に関し、特に、動力源に機関とモータを併用し
たハイブリッド車における内燃機関の触媒劣化検出装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】内燃機関の排気通路中に配設された触媒
コンバータの三元触媒は、空燃比がリーンのときにはＯ
2 を取込み、空燃比がリッチになったときには排気ガス
中のＨＣ、ＣＯをリーンのときに取込んだＯ2 に反応さ
せて排気浄化を行う所謂Ｏ2 ストレージ機能を有する。
このＯ2 を触媒内に貯蔵するストレージ機能が劣化する
と排気ガス浄化能力が低下し、すなわちＨＣ、ＣＯが触
媒下流側に排出され良好な排気エミッションの確保が困
難となる。それゆえ、良好な排気エミッションの状態を
維持するためには触媒の劣化度合いを検出し、その劣化
度合いから触媒の劣化を判定し、劣化と判定されたとき
触媒が劣化したことを運転者に表示して知らせたり、触
媒劣化の度合いに応じて空燃比制御を変更する必要があ
る。 【０００３】今日まで、三元触媒のストレージ機能の劣
化度合いから触媒の劣化度合いを検出する装置が種々提
案されている。例えば、特開平６−１５９０４８号公報
に開示された触媒劣化度検出装置は、機関の燃料カット
実行後、空燃比をリッチに切換えたときに、触媒下流の
空燃比がリーンからリッチに切換わるまでの時間内に触
媒コンバータを通過した排気ガスの総量とリッチに切換
えた空燃比とに基づき触媒コンバータから放出されたＯ
2 量を算出し、該Ｏ2 量を触媒のＯ2 吸着能力と認識す
ることにより触媒コンバータの劣化度合いを検出するも
のである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−１５９０４８号公報に開示の装置は、機関の動
力の他にモーターの動力を選択的に利用し、一時的に機
関を停止するハイブリット車両に適用すると、劣化判定
を誤判定する場合がある。その理由は、機関が燃料カッ
トを長期間実行すると、触媒が冷えるため酸素過剰下に
おいても触媒の最大酸素吸着量まで酸素を貯蔵すること
ができないためであり、また、燃料カットが短期間では
触媒に酸素が十分に貯蔵される時間がないためである。
この結果、従来技術では最大酸素吸着量を貯蔵できずに
触媒の劣化度合いを検出することになるので、精度良い
触媒の劣化判定ができないという問題を生じる。 【０００５】それゆえ、本発明は上記問題を解決し、ハ
イブリッド車に適用しても、高精度に触媒劣化の度合い
を検出することのできる内燃機関の触媒劣化検出装置を
提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本発
明による内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の排
気通路に配設した触媒と、該触媒の下流側に設けられた
空燃比センサと、前記内燃機関の出力軸に連結された電
動機と、所定の走行条件下で前記内燃機関を一時停止さ
せるとともに前記電動機を駆動するよう制御する制御手
段と、を備えた内燃機関の触媒劣化検出装置において、
前記内燃機関を一時停止する前に、前記触媒の雰囲気
を酸素過剰状態にする手段と、前記内燃機関が一時停止
期間中に前記触媒に貯蔵された酸素量が所定量以上のと
き該触媒は最大酸素量を貯蔵していると推定する酸素量
推定手段と、前記内燃機関の再始動開始時から該内燃機
関にリッチ燃料を供給する燃料供給手段と、前記酸素量
推定手段により前記触媒が最大酸素量を貯蔵していると
推定された後の前記内燃機関の再始動開始時から前記燃
料供給手段により該内燃機関にリッチ燃料を供給し、前
記再始動開始時から前記空燃比センサの出力がリーンか
らリッチに反転するまでの前記リッチ燃料の供給に対す
る応答時間に基づき、前記触媒の劣化判定を行う劣化判
定手段と、を備えたことを特徴とする。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【００１０】上記構成において、上記酸素量推定手段に
より、触媒が最大酸素量を貯蔵していることを推定で
き、その推定後、上記劣化判定手段により、内燃機関の
再始動後の触媒下流側の空燃比センサの出力の変化か
ら、触媒に貯蔵された酸素量およびその放出状態を調べ
て触媒の劣化を判定できる。上記劣化判定手段により、
触媒が酸素の貯蔵能力の略限界まで酸素を貯蔵したこと
を確認した後に劣化判定を行うので、劣化判定を高精度
にできる。前記劣化判定手段が、前記内燃機関の再始動
開始時から前記空燃比センサの出力がリーンからリッチ
に反転するまでの前記リッチ燃料の供給に対する応答時
間に基づき、前記触媒の劣化判定を行う。上記燃料供給
手段と上記劣化判定手段とにより、触媒上流の空燃比を
強制的にリッチにして触媒下流の空燃比がリーンからリ
ッチに切換わる時間、すなわち触媒上流の空燃比を強制
リッチにしてから触媒からＯ 2 が放出され始めるまでの
時間から触媒の劣化判定を行うので、短時間に触媒の劣
化を判定できるともに、定量的に劣化の度合いを知るこ
とができる。このように、上記構成により、触媒雰囲気
を酸素過剰状態で機関を停止させると、排ガスにより触
媒の熱を触媒外部に持ち出すことが抑制されるので、触
媒温度の低下割合が小さい。その結果、触媒酸素過剰下
でかつ温度が酸素を貯蔵可能な比較的高い状態に保たれ
るので、機関停止中でも触媒は最大酸素吸着量まで貯蔵
される。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態の全体構
成図である。図中、参照番号１は機関のシリンダブロッ
ク、２はピストン、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、
５は吸気マニホルド、６は排気マニホルドをそれぞれ示
す。吸気マニホルド５は、サージタンク７、吸気ダクト
８およびエアフローメータ９を介してエアクリーナ１０
に接続されている。吸気ダクト８内にはスロットル弁１
１が配設され、吸気マニホルド５には燃料噴射弁１２が
吸気ポート１３に向けて燃料を噴射するように配設され
ている。排気マニホルド６には排気管１４が接続され、
この排気管１４の途中にＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの３成分を
同時に浄化する三元触媒コンバータ１５が配設されてい
る。 【００１２】電子制御ユニット４０は、デジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス４１によって相互に接続
されたＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、Ｂ．ＲＡＭ４３ａ、Ｃ
ＰＵ４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。Ｂ．ＲＡＭ４３ａはバックアップ用のＲＡＭでバ
ッテリからの供給電圧が無くなっても記憶したデータを
保持し続けるために設けられている。次に機関の状態を
検出する複数の検出器と電子制御ユニット４０の入力部
を説明する。シリンダブロック１のウォータジャケット
内には冷却水温を検出する水温センサ３０が設けられ、
冷却水温ＴＨＷを検出する。この出力信号はＡ／Ｄ変換
器４７を介して入力ポート４５に入力される。エアフロ
ーメータ９は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、
この出力電圧もＡ／Ｄ変換器４７を介して入力ポート４
５に入力される。排気マニホルド６内に配設された上流
側空燃比センサ３１および排気管１４内に配設された下
流側空燃比センサ３２はそれぞれ排気中の酸素濃度を検
出し、これらの出力信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器４７を
介して入力ポート４５に入力される。 【００１３】ディストリビュータ２５に内蔵されるクラ
ンク角センサ３３は、機関のクランク角を検出し機関が
クランク角３０度（以下３０°ＣＡと記す）回転する毎
に１つのパルス信号を出力し、またクランク角基準セン
サ３４は、機関のクランク軸２回転（７２０°ＣＡ）毎
の１番気筒の圧縮行程の上死点ＴＤＣ付近と、この上死
点から３６０°ＣＡの位相差をもつ４番気筒の圧縮行程
の上死点ＴＤＣ付近とにおいて、各気筒の噴射時期と点
火時期を決定するために基準となる２つのパルス信号を
出力する。また、気筒判別はこの２つのパルス信号を用
いて機関の始動が開始されてからクランク軸が２回転す
る間に行われる。これらパルス信号は入力ポート４５に
直接入力される。 【００１４】一方、電子制御ユニット４０の出力部は、
出力ポート４６と駆動回路５０とからなる。燃料噴射弁
１２は駆動回路５０に接続され、慣習的な燃料噴射制御
にしたがって開弁され、吸気ポート１３へ向けて燃料を
噴射する。機関は吸気系からスロットル弁１１を介して
吸入した空気と燃料噴射弁１２から噴射された燃料との
混合気を燃焼室４に吸引して、この混合気の爆発により
押し下げられるピストン２の直線運動をクランク軸５１
の回転運動に変換する。 【００１５】クランク軸５１は、プラネタリギヤ５２、
スタータ用モータＭＧ１、駆動用モータＭＧ２を介して
動力伝達ギヤ５３に機械的に結合されており、動力伝達
ギヤ５３はディファレンシャルギヤ５４にギヤ結合され
ている。したがって、機関、モータＭＧ１およびモータ
ＭＧ２の内の何れから出力された動力は最終的に車両の
左右の駆動輪５５、５６に伝達される。 【００１６】このような機関とモータの動力により車輪
を駆動するハイブリッドシステムは、シリーズハイブリ
ッド方式とパラレルハイブリッド方式に大別される。シ
リーズハイブリッド方式は、機関で発電機を駆動し、発
電した電力でモータにより車輪を駆動する方式である。
パラレルハイブリッド方式は、機関とモータが車輪を駆
動し２つの動力を走行状況に応じて使い分ける方式であ
る。本発明の実施の形態では、これらの２つの方式を組
合せた方式、すなわち、走行状況（１）〜（６）に応じ
た運転モードに対する機関とモータの役割分担を下記の
ように定めた方式を採用している。 【００１７】（１）発進時そして／または軽負荷時 機関への燃料をカットし、モータＭＧ２により車両を駆
動する。 （２）通常走行時 アクセル開度等の要求を受けて機関を始動し、機関の動
力をプラネタリギヤ５２を使用した動力分割機構により
分割し、一方は車両駆動用のモータＭＧ２の駆動用に、
もう一方は発電機としてのモータＭＧ１の駆動用に割り
当てる。モータＭＧ１により発電されたエネルギはモー
タＭＧ２の駆動補助に使用される。 【００１８】（３）アクセル全開加速時 バッテリ（図示せず）からもモータＭＧ２に電力供給す
る。 （４）減速時かつ制動時 駆動輪５５、５６がモータＭＧ２を駆動するので、ＭＧ
２は発電機として作用し、これにより回生制動を行う。
この回生制動により回収されたエネルギはバッテリに充
電される。 【００１９】（５）バッテリ充電時 バッテリは一定の充電状態を維持するように制御され、
充電量が過少となればＭＧ１を発電機として作用させて
バッテリを充電し、充電量が過多となればバッテリもＭ
Ｇ２に電力供給する。 （６）停止時 車両が停止した時は機関も自動的に停止する。 【００２０】上記運転モードは、図示しないイグニッシ
ョンキー、アクセルペダルポジションセンサ、ブレーキ
ペダルポジションセンサおよびバッテリ電圧センサ等の
各出力信号に基づき判定される。これより、本発明によ
る触媒の劣化判定について説明する。図２は本発明によ
る触媒劣化判定を説明するためのタイムチャートであ
る。横軸は時間を示す。上段から順に車両の走行状況、
駆動用モータＭＧ２の運転状態、機関の運転状態、燃料
噴射量、減速／制動フラグFCFLG 、上流側空燃比センサ
の出力および下流側空燃比センサの出力の状態をそれぞ
れ示す。 【００２１】先ず、時間帯Ｔ１は、車両の走行状況が通
常走行時であり、この間、駆動用モータＭＧ２は駆動さ
れ、機関も運転中である。機関へ供給する燃料噴射量
は、エアフローメータにより検出した吸入空気量とクラ
ンク角センサにより検出した機関の回転数とに基づき算
出した基本燃料噴射量Ｔp を、上流側および下流側空燃
比センサの出力に基づき、触媒へ流入する空燃比が目標
空燃比、例えば理論空燃比になるように補正して求めら
れ、所定の噴射時期に燃料噴射弁から機関に供給され
る。この所定の噴射時期は慣習的な噴射時期算出ルーチ
ンの実行により求められる。時間帯Ｔ１における上流側
空燃比センサの出力および下流側空燃比センサの出力は
図示のように、触媒のストレージ機能により上流側の方
が下流側よりリッチ／リーンの反転周期が短い。 【００２２】次に、時間帯Ｔ２は、車両の走行状況が減
速時であり、この間、駆動用モータＭＧ２は発電機とな
り回生制動として作用し、減速中、機関は高回転領域で
燃料カットを実施し、低中回転領域で停止される。した
がって、機関へ供給する燃料噴射量は０となる。時間帯
Ｔ２における上流側空燃比センサの出力および下流側空
燃比センサの出力は図示のように、機関からＯ2 が排出
されるので酸素過剰状態になる。 【００２３】時間帯Ｔ３は、車両の走行状況が軽負荷時
であり、この間、駆動用モータＭＧ２は再び駆動され、
機関は停止されたままとなる。したがって、機関へ供給
する燃料噴射量は０となる。時間帯Ｔ３における上流側
空燃比センサの出力および下流側空燃比センサの出力
は、図示のように機関からＯ2 が排出されるので酸素過
剰状態を維持しており、Ｔ３の期間中最大リーン出力Ｌ
max を示している。 【００２４】本発明による触媒劣化検出はこの点に着目
したものである。すなわち、動力源としてモータを設け
ていない機関の触媒劣化検出によれば、機関の燃料カッ
ト実行後、空燃比をリッチに切換えたときに、触媒下流
の空燃比がリーンからリッチに切換わるまでの時間に基
づき触媒劣化検出を行うが、燃料カット実行時に触媒は
酸素貯蔵量の限界まで酸素を貯蔵することがほとんどな
いので触媒劣化を精度よく検出できない。しかしなが
ら、本実施例では、触媒雰囲気を酸素過剰状態で機関を
停止させると、排ガスにより触媒の熱を触媒外部に持ち
出すことが抑制されるので、触媒温度の低下割合が小さ
い。その結果、触媒酸素過剰下でかつ温度が酸素を貯蔵
可能な比較的高い状態に保たれるので、すなわちＴ３の
間に触媒が酸素貯蔵量の限界まで酸素を貯蔵するので、
触媒劣化検出の精度を上げることができる。 【００２５】時間帯Ｔ４は、運転者のトルク要求が高く
なると、駆動用モータＭＧ２の駆動は維持され、機関は
再始動される。また、機関へ供給する燃料噴射量は時間
帯Ｔ１における算出とは異なり、短時間に触媒の劣化判
定ができるようにリッチ燃料が供給されるよう算出され
る。時間帯Ｔ４における上流側空燃比センサの出力は、
このときリッチ燃料の供給が行われるため図示のように
リッチ側に振れる。一方、下流側空燃比センサの出力は
図示のように、触媒に貯蔵されたＯ2 が排出されるまで
の間リーンを維持し、次第にリッチに変化して行く。 【００２６】これより、本発明による触媒劣化判定につ
いて以下に説明する。図３は本発明による触媒劣化判定
ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは所定の
処理周期、例えば１００ｍｓ毎に実行される。先ず、ス
テップ３０１では、車輪を駆動する走行状況に応じた運
転モードが減速時かつ制動時か否かを判断する。この判
断は、機関運転中に、図示しないアクセルペダルポジシ
ョンセンサやブレーキペダルポジションセンサの出力信
号に基づき、減速／制動指令が出されたか否かにより判
定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ３０２に
進み、ＮＯのときはステップ３０５に進む。 【００２７】ステップ３０２では、機関が停止する直前
にフュエルカットを行ったか否かを判定し、その判定結
果がＹＥＳのときはステップ３０３に進み、ＮＯのとき
はステップ３０４に進む。このフュエルカットを行った
か否かの判定は、機関運転中に、上記減速／制動指令が
出されたと判断されたときにセットされその減速／制動
指令が解除されたと判断されたときにリセットされる減
速／制動フラグFCFLGにより行う。すなわち、FCFLG ＝1
のときは機関が停止する直前にフュエルカットを行っ
たものと判定する。 【００２８】ステップ３０３では、カウンタＣの値を１
加算し（Ｃ＝Ｃ＋１）、フュエルカットを行った時間帯
Ｔ２に相当する時間、Ｃ／１０（sec ）を計算する。ス
テップ３０４では、カウンタＣの値をリセットする（Ｃ
＝０）。一方、ステップ３０１で減速／制動指令が出さ
れなかったときは、ステップ３０５で、カウンタＣの値
が（Ｃ≧１）であるか否かを判別し、Ｃ≧１のときは燃
料カットが実行されたと判断しステップ３０６に進み、
Ｃ＝０のときは燃料カットが実行されておらず触媒の劣
化判定は不可能であるため本ルーチンを終了する。 【００２９】ステップ３０６では、機関が再始動されず
停止のままか否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのと
きはステップ３０７に進み、ＮＯのときはステップ３０
８に進む。ステップ３０６の機関が停止したままか否か
の判定は、前述の運転モードが、発進時そして／または
軽負荷時であるか否かにより行う。発進時か否かの判定
は、アクセルポジションセンサの出力信号に基づき行
い、軽負荷時か否かの判定は、リングギヤ軸に出力すべ
きエネルギＰr が所定エネルギＰＭＬより小さく、かつ
リングギヤ軸の回転数Ｎr が所定回転数ＮＭＬより小さ
いときに軽負荷と判定して行う。ここで、リングギヤ軸
に出力すべきエネルギＰr の算出とリングギヤ軸の回転
数Ｎr の検出について以下に説明する。まず、プラネタ
リギヤについて説明する。 【００３０】図４はプラネタリギヤの断面図である。プ
ラネタリギヤ５２は、プラネタリギヤ５２の内側に設け
られ、クランク軸５１に軸中心を貫通された中空のサン
ギヤ軸に結合されたサンギヤ６１と、プラネタリギヤ５
２の外周に設けられ、クランク軸５１と同軸のリングギ
ヤ６２と、サンギヤ６１とリングギヤ６２との間に設け
られ、サンギヤ６１の外周を自転しながら公転する複数
（本図では４つ）のプラネタリピニオンギヤ６３と、ク
ランク軸５１の端部に結合され各プラネタリピニオンギ
ヤ６３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア６４と、
を備えて構成される。 【００３１】プラネタリギヤ５２では、サンギヤ６１は
サンギヤ軸を介してＭＧ１の軸に連結され、リングギヤ
６２はＭＧ２の軸に連結されるとともにリングギヤ軸、
動力伝達ギヤ５３を介してディファレンシャルギヤ５４
に連結され、プラネタリピニオンギヤ６３はクランク軸
５１に連結される。サンギヤ６１、リングギヤ６２およ
びプラネタリキャリア６４にそれぞれ結合されたサンギ
ヤ軸、リングギヤ軸およびクランク軸５１の３軸の内何
れか２軸へ入出力される動力が決定されると、残余の１
軸に入出力される動力は決定された２軸へ入出力される
動力に基づいて定まる。 【００３２】上記エネルギＰr は、以下に記すトルク指
令値Ｔr と回転数Ｎr とから下式により求められる。 Ｐr ＝Ｔr ×Ｎr ここで、トルク指令値Ｔr と回転数Ｎr について説明す
る。図５は回転数Ｎr とアクセルペダルポジションＡＰ
とからトルク指令値Ｔr を算出するマップを示す図であ
る。リングギヤ軸の回転数Ｎr はレゾルバ（図示せず）
から読込んだリングギヤ軸の回転角度θr から求められ
る。アクセルペダルポジションＡＰはアクセルペダルポ
ジションセンサ（図示せず）の出力を読込んで得られ
る。トルク指令値Ｔr は、予めＲＯＭ４２に格納した図
５に示すマップにしたがって、リングギヤ軸の回転数Ｎ
r とアクセルペダルポジションとＡＰとから算出され
る。 【００３３】上述したように、Ｐr の算出とＮr の検出
が行われる。再び図３に戻る。ステップ３０７では、カ
ウンタＣの値を１加算する（Ｃ＝Ｃ＋１）。このカウン
ト時期はフュエルカットを行った時間帯Ｔ２＋Ｔ３に相
当し、機関停止中にフュエルカットを行った時間Ｔ２に
その後の機関再始動時までの時間Ｔ３を加算した時間が
Ｃ／１０（sec ）で計算される。 【００３４】ステップ３０８では、カウンタＣの値が所
定値ＣA 以上（Ｃ≧ＣA ）か否かを判定し、すなわちフ
ュエルカットを行った時間Ｔ２にその後の機関再始動時
までの時間Ｔ３を加算した時間が所定時間以上有ったか
否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ
３０９に進み、ＮＯのときはステップ３１１に進む。ス
テップ３０９では、カウンタＣの値をリセットし（Ｃ＝
０）、ステップ３１０に進み、ステップ３１０では、図
６に詳細を示す触媒劣化検出ルーチンを実行する。ステ
ップ３１１では、カウンタＣの値をリセットする（Ｃ＝
０）。 【００３５】図６は本発明による触媒劣化検出ルーチン
のフローチャートである。本ルーチンは所定の処理周
期、例えば１００ｍｓ毎に実行される。先ず、ステップ
６０１では、機関再始動後、所定期間経過したか否かを
判定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ６０２
に進み、その判定結果がＮＯのときはステップ６０３に
進む。ステップ６０３では、その所定期間、空燃比をリ
ッチに設定して機関にリッチ燃料を供給する。空燃比を
リッチに設定するには、機関の吸入空気量と回転数で定
まるマップから算出される基本燃料噴射量Ｔp に対し燃
料を増量補正すればよい。ステップ６０２では上記燃料
の増量補正を解除して通常燃料供給に戻し、本ルーチン
を終了する。 【００３６】ステップ６０４では、空燃比をリッチに設
定した期間中に、下流側空燃比センサの出力がリッチか
らリーンに切換わるまでのリーン時間ＴLEANを測定す
る。この測定は初期設定０のＴLEANを積算して（ＴLEAN
＝ＴLEAN＋１）行う。ステップ６０５では、リーン時間
ＴLEANが所定時間以上（ＴLEAN≧ＴA ）か否かを判定
し、その判定結果がＹＥＳのときは触媒はまだ劣化に至
っていないと判定し、本ルーチンを終了し、その判定結
果がＮＯのときは触媒のＯ2 貯蔵能力が低下し触媒が劣
化したと判定し、ステップ６０６に進み、ステップ６０
６で表示灯（図示せず）を点灯する。 【００３７】上記実施例では要求トルクの増加による機
関始動時に触媒劣化を検出したが、この他に要求トルク
と無関係な故障診断要求により機関を始動した場合に故
障診断してもよい。 【００３８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、触
媒に酸素を最大酸素吸着量まで吸着させることができる
ので、高精度に触媒劣化を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明による触媒劣化判定を説明するためのタ
イムチャートである。 【図３】本発明による触媒劣化判定ルーチンのフローチ
ャートである。 【図４】プラネタリギヤの断面図である。 【図５】回転数Ｎr とアクセルペダルポジションＡＰと
からトルク指令値Ｔr を算出するマップを示す図であ
る。 【図６】本発明による触媒劣化検出ルーチンのフローチ
ャートである。 【符号の説明】 １…シリンダブロック ２…ピストン ４…燃焼室 ５…吸気マニホルド ６…排気マニホルド １２…燃料噴射弁 １５…三元触媒コンバータ ３１、３２…空燃比センサ（Ｏ2 センサ） ４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） ５１…クランク軸 ５２…プラネタリギヤ ６１…サンギヤ ６２…リングギヤ ６３…プラネタリピニオンギヤ ６４…プラネタリキャリア ＭＧ１、ＭＧ２…モータ
イムチャートである。 【図３】本発明による触媒劣化判定ルーチンのフローチ
ャートである。 【図４】プラネタリギヤの断面図である。 【図５】回転数Ｎr とアクセルペダルポジションＡＰと
からトルク指令値Ｔr を算出するマップを示す図であ
る。 【図６】本発明による触媒劣化検出ルーチンのフローチ
ャートである。 【符号の説明】 １…シリンダブロック ２…ピストン ４…燃焼室 ５…吸気マニホルド ６…排気マニホルド １２…燃料噴射弁 １５…三元触媒コンバータ ３１、３２…空燃比センサ（Ｏ2 センサ） ４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） ５１…クランク軸 ５２…プラネタリギヤ ６１…サンギヤ ６２…リングギヤ ６３…プラネタリピニオンギヤ ６４…プラネタリキャリア ＭＧ１、ＭＧ２…モータ
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｚ
(72)発明者 高岡 俊文
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 井上 敏夫
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 西垣 隆弘
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 小島 正清
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−159048（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−110636（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−538（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−4438（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60K 6/02 - 6/04
B60L 11/02 - 11/14
F02D 13/00 - 28/00
F02D 29/02 - 29/06
F02D 41/00 - 41/40
F02D 43/00 - 45/00
F01N 3/
F01N 9/- 11/
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内燃機関の排気通路に配設した触媒と、
該触媒の下流側に設けられた空燃比センサと、前記内燃
機関の出力軸に連結された電動機と、所定の走行条件下
で前記内燃機関を一時停止させるとともに前記電動機を
駆動するよう制御する制御手段と、を備えた内燃機関の
触媒劣化検出装置において、前記内燃機関を一時停止する前に、前記触媒の雰囲気を
酸素過剰状態にする手段と、 前記内燃機関が一時停止期間中に 前記触媒に貯蔵された
酸素量が所定量以上のとき該触媒は最大酸素量を貯蔵し
ていると推定する酸素量推定手段と、前記内燃機関の再始動開始時から該内燃機関にリッチ燃
料を供給する燃料供給手段と、 前記酸素量推定手段により前記触媒が最大酸素量を貯蔵
していると推定された後の前記内燃機関の再始動開始時
から前記燃料供給手段により該内燃機関にリッチ燃料を
供給し、前記再始動開始時から前記空燃比センサの出力
がリーンからリッチに反転するまでの前記リッチ燃料の
供給に対する応答時間に基づき、 前記触媒の劣化判定を
行う劣化判定手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の触媒劣化検出装
置。
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