JP7188335B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化用の触媒装置は、所定の活性化温度にまで昇温されることによりその浄化機能が発揮される。そこで、触媒装置の温度が低い冷間始動時には、点火時期を遅角補正して排気温度を上昇させることにより触媒装置を早期に活性化させる触媒暖機制御が行われる。

ここで、制御装置によって設定される点火時期指令値が触媒装置の暖機に適した値に設定されているか、換言すれば触媒装置の昇温が実際になされているか否かを診断するために、例えば特許文献１に記載の装置では、触媒暖機中に設定される点火時期が予め設定された閾値以上に進角側の時期となっている場合、触媒暖機制御に異常ありと診断するようにしている。

特開２００１－１３２５２６号公報

ところで、上記閾値は、触媒暖機制御の実行中に設定される点火時期よりも所定の余裕代の分だけ進角側の時期に設定される値であるが、そうした余裕代が適切に設定されていないと、触媒暖機制御に異常が無い場合でも異常有りと誤診断されるおそれがある。

上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、内燃機関の冷却水の温度である冷却水温が低いほど進角側に設定される基本点火時期を、前記内燃機関の始動時の前記冷却水温である始動時水温に基づいて設定される遅角補正量にて遅角補正することにより排気通路に設けられた触媒装置の暖機を促進する触媒暖機制御を機関の冷間始動時に実行するとともに、前記触媒暖機制御の実行中に設定される点火時期が閾値以上に進角側の時期であるか否かを判定することにより前記触媒暖機制御の異常の有無を診断する診断処理とを実行する。そして、前記閾値は、前記触媒暖機制御の実行中に設定される点火時期よりも所定の余裕代の分だけ進角側の時期に設定される値である。そして、制御装置は、前記始動時水温が低いときには、同始動時水温が高いときに比して前記余裕代が大きくなるように当該閾値を前記始動時水温に基づいて設定する設定処理を実行する。

始動時水温が低いときには、始動時水温が高いときに比べて、機関始動直後の排気による触媒装置の暖機は進みにくいものの、最終的には排気によって触媒装置は活性化温度に達して排気を浄化するようになる。ここで、始動時水温が低いときの上記余裕代を始動時水温が高いときの上記余裕代と同等にした場合には、始動時水温が低いときの上記余裕代を始動時水温が高いときの上記余裕代よりも大きくした場合と比較して、低温環境下では、触媒暖機制御による点火時期遅角が行われているにもかかわらず、触媒暖機制御に異常有りと誤診断される可能性が高くなる。そこで、同構成では、始動時水温が低いときには、始動時水温が高いときに比して上記余裕代が大きくなるように閾値を設定するようにしているため、低温環境下において、触媒暖機制御に異常有りと誤診断されることを抑えることができる。

なお、始動時水温が低いときに点火時期を大きく遅角すると混合気の燃焼が不安定になる一方、始動時水温が高いときには点火時期を大きく遅角しても混合気の燃焼は不安定になりにくく、触媒装置の早期暖機を図る上では点火時期を大きく遅角した方が有利になる。そこで、始動時水温が高いときには、始動時水温が低いときに比べて点火時期の遅角がより大きく行われるように前記遅角補正量を設定することが好ましい。

内燃機関の制御装置の一実施形態について、これが適用される内燃機関の構成を示す概略図。 同実施形態における遅角補正量及び判定値の設定態様を示すグラフ。 同実施形態の制御装置が実行する処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の変更例における遅角補正量及び判定値の設定態様を示すグラフ。

以下、内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１～図３を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１１には、複数の気筒１２（図１ではそのうちの１つのみを図示）が設けられており、気筒１２内には、往復移動するピストン１３が備えられている。ピストン１３は、コネクティングロッド１４を介して内燃機関１１の出力軸であるクランクシャフト１５に連結されている。ピストン１３の往復運動は、コネクティングロッド１４によりクランクシャフト１５の回転運動に変換される。

気筒１２内にあってピストン１３の上方には燃焼室１６が形成されている。内燃機関１１のシリンダヘッドには、燃焼室１６内に燃料を直接噴射する筒内噴射用の燃料噴射弁２２が取り付けられている。なお、内燃機関１１の燃料噴射弁として、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を備えていてもよい。

燃焼室１６の上部には、燃料及び空気で構成される混合気を点火する点火プラグ１８が取り付けられている。点火プラグ１８には、点火用の高電圧を印加するイグナイタ１９が接続されている。

燃焼室１６には、吸気ポート及び排気ポートが連通されている。吸気ポートは吸気バルブ２３によって開閉され、排気ポートは排気バルブ２４によって開閉される。吸気ポートは吸気通路２０に接続されており、その吸気通路２０には吸入空気量を調量するスロットルバルブ４０が設けられている。排気ポートは排気通路２１に接続されており、その排気通路２１には、排気成分を浄化する触媒装置５０が設けられている。

内燃機関１１の各種制御は、制御装置３００によって行われる。制御装置３００は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）３００Ａや、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ３００Ｂなどを備えている。そして、制御装置３００は、メモリ３００Ｂに記憶されたプログラムをＣＰＵ３００Ａが実行することにより各種制御に関する処理を実行する。

制御装置３００には、クランクシャフト１５のクランク角を検出するクランク角センサ３１、内燃機関１１の吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ３２、内燃機関１１の冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ３３、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルポジジョンセンサ３４が接続されている。そして、それら各種センサからの信号が制御装置３００に入力される。なお、制御装置３００は、クランク角センサ３１の出力信号に基づいて機関回転速度ＮＥを算出する。また、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡに基づいて機関負荷率ＫＬを算出する。

そして、制御装置３００は、上記各種センサの検出信号に基づいて機関運転状態を把握し、その把握した機関運転状態に応じて燃料噴射弁２２の燃料噴射制御、点火プラグ１８の点火時期制御等といった各種の機関制御を実施する。

制御装置３００は、機関回転速度ＮＥや機関負荷率ＫＬなどに基づいて基本点火時期ＡＢＡＳＥを算出する。なお、以下では、圧縮上死点ＴＤＣを「０」として、圧縮上死点前に設定される点火時期を正の値とし、圧縮上死点後に設定される点火時期を負の値とする。従って、進角側に設定されるほど点火時期の値は大きくなる。また、点火時期の遅角量とは、点火時期を遅角側に変更する負の値であって、その値が小さくなるほど、つまり絶対値が大きくなるほど点火時期はより遅角側の時期に変更される。なお、以下において、遅角量が大きいとは、遅角量の絶対値が大きいことをいう。

基本点火時期ＡＢＡＳＥには、ＭＢＴ点火時期ＡＭＢＴ及びノック限界点火時期ＡＫＮＯＫのうちで小さい方の値、つまり遅角側の値が設定される。ＭＢＴ点火時期ＡＭＢＴは、現状の機関運転条件において最大トルクを得ることのできる点火時期である最大トルク点火時期のことである。ノック限界点火時期ＡＫＮＯＫは、想定される最良の条件下でノッキングを許容できるレベル以内に収めることのできる点火時期の進角限界時期である。ＭＢＴ点火時期ＡＭＢＴ及びノック限界点火時期ＡＫＮＯＫは、現状の機関回転速度ＮＥや機関負荷率ＫＬなどに基づいて基本値が算出される。そして、それら基本値が各種の値で補正されることにより最終的なＭＢＴ点火時期ＡＭＢＴ及びノック限界点火時期ＡＫＮＯＫが算出される。例えば、冷却水温ＴＨＷが低いほどＭＢＴ点火時期ＡＭＢＴやノック限界点火時期ＡＫＮＯＫは進角側の時期に変化するため、冷却水温ＴＨＷに基づいて上記基本値を補正することにより最終的なＭＢＴ点火時期ＡＭＢＴ及びノック限界点火時期ＡＫＮＯＫが算出される。そして、基本点火時期ＡＢＡＳＥを各種の補正値にて補正した値が最終点火時期ＡＦＩＮとして設定されて、その設定された最終点火時期ＡＦＩＮのタイミングにて点火が実施される。

また、制御装置３００は、機関制御の１つとして触媒暖機制御を実行する。この触媒暖機制御は、機関の冷間始動時において触媒装置５０を早期に昇温して活性化させるための周知の制御であり、その詳細な説明は割愛するが、例えば以下のようにして実施される。

制御装置３００は、機関の冷間始動が開始されて燃焼室１６での混合気の燃焼が始まることにより内燃機関１１の始動が完了すると、触媒暖機制御を開始する。
触媒暖機制御を開始すると、制御装置３００は、機関始動時の冷却水温ＴＨＷである始動時水温ＴＨＷｓに基づいて上記基本点火時期ＡＢＡＳＥを遅角補正する遅角補正量ＡＲを算出する。なお、本実施形態では内燃機関１１の始動が完了した時点での冷却水温ＴＨＷを始動時水温ＴＨＷｓとしているが、例えばクランキングが開始された時点の冷却水温ＴＨＷや、内燃機関１１の始動要求が生じた時点での冷却水温ＴＨＷなどのように、内燃機関１１の始動時における冷却水温ＴＨＷであれば、他のタイミングの冷却水温ＴＨＷを始動時水温ＴＨＷｓとしてもよい。また、遅角補正量ＡＲは負の値でありその値が小さくなるほど、つまり絶対値が大きくなるほど補正後の点火時期はより遅角側の時期に設定される。

図２に実線にて示すように、始動時水温ＴＨＷｓが規定の第１温度ＴＨＷｓａ以下の場合には、遅角補正量ＡＲには規定の第１遅角量ＡＲａが設定される。そして、始動時水温ＴＨＷｓが上記第１温度ＴＨＷｓａよりも高い温度に設定された第２温度ＴＨＷｓｂ以上の場合には、遅角補正量ＡＲには規定の第２遅角量ＡＲｂが設定される。この第２遅角量ＡＲｂの値は、上記第１遅角量ＡＲａの値よりも小さい値に設定されている。つまり、第２遅角量ＡＲｂの絶対値は、上記第１遅角量ＡＲａの絶対値よりも大きい値になっている。そして、始動時水温ＴＨＷｓが第１温度ＴＨＷｓａ及び第２温度ＴＨＷｓｂの間の温度である場合には、第１遅角量ＡＲａを最大値、第２遅角量ＡＲｂを最低値として、始動時水温ＴＨＷｓが高いほど遅角量が小さい値となるように、遅角補正量ＡＲは設定される。

このように、始動時水温ＴＨＷｓが高いときには、始動時水温ＴＨＷｓが低いときに比べて点火時期の遅角がより大きく行われるように、始動時水温ＴＨＷｓが高いときには始動時水温ＴＨＷｓが低いときに比べて遅角補正量ＡＲは小さい値、つまり負の値であって絶対値が大きい値に設定される。これは始動時水温ＴＨＷｓが低いときに点火時期を大きく遅角すると混合気の燃焼が不安定になる一方、始動時水温ＴＨＷｓが高いときには点火時期を大きく遅角しても混合気の燃焼は不安定になりにくく触媒装置５０の早期暖機を図る上では点火時期を大きく遅角した方が有利になるためである。

そして、制御装置３００は、基本点火時期ＡＢＡＳＥに負の値である遅角補正量ＡＲを加算した値を最終点火時期ＡＦＩＮとして設定し、この最終点火時期ＡＦＩＮのタイミングで点火を実施することにより、排気の温度を上昇させて触媒装置５０の早期活性化を図るようにしている。

なお、制御装置３００は、触媒装置５０の暖機が完了したと判断できる状態になると、触媒暖機制御を終了する。触媒装置５０の暖機が完了したか否かの判定は適宜の方法で実施することができる。例えば、機関始動後の積算吸入空気量が所定量に達すると触媒装置５０の暖機が完了したと判定してもよい。また、機関始動後の経過時間が所定時間に達すると触媒装置５０の暖機が完了したと判定してもよい。また、機関始動後の積算燃料噴射量が所定量に達すると触媒装置５０の暖機が完了したと判定してもよい。また、触媒装置５０の温度を推定あるいは実測するなどして把握し、その把握した触媒装置５０の温度が所定温度に達すると触媒装置５０の暖機が完了したと判定してもよい。

ここで、触媒暖機制御の実行中に設定される最終点火時期ＡＦＩＮが触媒装置５０の暖機に適した値に設定されない場合、例えば遅角補正前の点火時期である基本点火時期ＡＢＡＳＥが過度に進角側の値であるため、遅角補正を行っても最終点火時期ＡＦＩＮが十分に遅角されないような場合などには、触媒装置５０の昇温が十分になされないおそれがある。また、例えば触媒暖機制御以外の点火時期制御の要求により、設定される最終点火時期ＡＦＩＮが触媒装置５０の暖機に適した値に設定されない場合もある。そこで、制御装置３００は、図３に示す処理、すなわち点火時期遅角による上記触媒暖機制御の異常についてその有無を診断する診断処理を実行する。なお、同図に示す診断処理は、制御装置３００のメモリ３００Ｂに記憶されたプログラムをＣＰＵ３００Ａが実行することにより実現される処理であり、制御装置３００は機関始動が実施されるとこの診断処理を開始する。また、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。

図３に示す処理を開始すると、制御装置３００は、診断条件が成立しているか否かが判断する（Ｓ１００）。本実施形態では、触媒暖機制御が実行されている場合に診断条件が成立していると判定される。制御装置３００は、例えば現在の冷却水温ＴＨＷが所定の範囲内の値であって冷間始動された状況にあることや、現在算出されている上記遅角補正量ＡＲが所定値以下の値であって触媒装置５０の早期暖機を図ることの可能な値が設定されていること、といった各種条件をともに満たす場合には、触媒暖機制御が実行されており診断条件が成立していると判定する。

Ｓ１００にて、上記診断条件が成立していないと判定する場合（Ｓ１００：ＮＯ）、制御装置３００は、本処理を終了する。
一方、上記診断条件が成立していると判定する場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、制御装置３００は、上記診断条件が成立している時間の累積値である診断累積時間ＤＴの計測を開始する（Ｓ１１０）。

次に、制御装置３００は、始動時水温ＴＨＷｓに基づいて判定値αを算出するとともにこの判定値αを使って閾値ＴＤを設定する設定処理を実行する（Ｓ１２０）。判定値αは負の値であり、触媒暖機制御による触媒装置５０の暖機を確実に行うことにより排気エミッションを規定値以下に抑えるために最低限必要な点火時期の遅角量である。

判定値αは、以下の値である。すなわち、上述したように始動時水温ＴＨＷｓが高いときほど、触媒暖機制御を実行するための上記遅角補正量ＡＲはその値が小さくされる（絶対値が大きくされる）。従って、図２に示すように、上記判定値αも、始動時水温ＴＨＷｓが高いときには同始動時水温ＴＨＷｓが低いときに比べてその値は小さい値に、つまり負の値であって絶対値が大きい値に設定される。

より詳細には、図２に一点鎖線にて示すように、始動時水温ＴＨＷｓが上記第１温度ＴＨＷｓａ以下の場合には、判定値αには規定の遅角量である第１判定値αａが設定される。この第１判定値αａは負の値であって、上記第１遅角量ＡＲａの値よりも大きい値、つまり絶対値が上記第１遅角量ＡＲａの値より小さい値になっている。

そして、始動時水温ＴＨＷｓが上記第２温度ＴＨＷｓｂ以上の場合には、判定値αには規定の遅角量である第２判定値αｂが設定される。この第２判定値αｂも負の値であって、上記第２遅角量ＡＲｂの値よりも大きい値、つまり絶対値が上記第２遅角量ＡＲｂの絶対値よりも小さい値になっている。

そして、始動時水温ＴＨＷｓが第１温度ＴＨＷｓａ及び第２温度ＴＨＷｓｂの間の温度である場合には、第１判定値αａを最大値、第２判定値αｂを最低値として、始動時水温ＴＨＷｓが高いほど遅角量が小さい値（絶対値が大きい値）となるように、判定値αは設定される。

このように判定値αは、始動時水温ＴＨＷｓが同一の場合、所定の余裕代Ｍの分だけ遅角補正量ＡＲよりも大きい値、つまり絶対値が小さい値に設定される。そして、その余裕代Ｍは、始動時水温ＴＨＷｓが低いときには、始動時水温ＴＨＷｓが高いときに比べて大きくなるように設定されている。より詳細には、始動時水温ＴＨＷｓが上記第１温度ＴＨＷｓａ以下の場合には、余裕代Ｍは規定の第１余裕代Ｍａとなっている。

そして、始動時水温ＴＨＷｓが上記第２温度ＴＨＷｓｂ以上の場合には、余裕代Ｍは規定の第２余裕代Ｍｂとなっている。この第２余裕代Ｍｂは上記第１余裕代Ｍａよりも少なくなっている。

そして、始動時水温ＴＨＷｓが第１温度ＴＨＷｓａ及び第２温度ＴＨＷｓｂの間の温度である場合には、第１余裕代Ｍａを最大値、第２余裕代Ｍｂを最低値として、始動時水温ＴＨＷｓが高いほど余裕代Ｍは少なくなるように設定されている。

そして、制御装置３００は、次式（１）に基づいて閾値ＴＤを算出する。
閾値ＴＤ＝基本点火時期ＡＢＡＳＥ＋判定値α…（１）
上記閾値ＴＤは、最終点火時期ＡＦＩＮが、触媒暖機制御による触媒装置５０の暖機を確実に行うことにより排気エミッションを規定値以下に抑えることが可能な時期になっているか否かを判定するための値として設定される。

ここで、基本点火時期ＡＢＡＳＥは機関運転状態に応じて変化するため、最終点火時期ＡＦＩＮも機関運転状態に応じて変化する。そこで、この最終点火時期ＡＦＩＮの変化に閾値ＴＤを追従させるために、閾値ＴＤは基本点火時期ＡＢＡＳＥに上記判定値αを加算した値（ＴＤ＝ＡＢＡＳＥ＋α）として設定される。閾値ＴＤは判定値αの値が小さくなるほど、つまり負の値である判定値αの絶対値が大きくなるほど、閾値ＴＤはより遅角側の点火時期になる。

なお、判定値αは、上記余裕代Ｍの分だけ遅角補正量ＡＲよりも大きい値、つまり絶対値が小さい値となっている。従って、基本点火時期ＡＢＡＳＥに判定値αを加算した値である閾値ＴＤは、触媒暖機制御の実行中に設定される点火時期、つまり基本点火時期ＡＢＡＳＥを遅角補正量ＡＲの分だけ遅角した点火時期よりも上記余裕代Ｍの分だけ進角側の時期に設定される値になる。

次に、制御装置３００は、診断条件が成立しているときの異常累積時間ＡＤＴの計測を開始する（Ｓ１３０）。この異常累積時間ＡＤＴは、最終点火時期ＡＦＩＮが上記閾値ＴＤ以上の進角側の時期に設定された状態、つまり触媒装置５０が温度の低い排気に曝されていた状態についてその累積時間を求めたものであり、この異常累積時間ＡＤＴが長いほど、触媒装置５０の昇温は抑制されることになるため、異常累積時間ＡＤＴに基づいて触媒装置５０の昇温状態を監視することができる。異常累積時間ＡＤＴは、以下に示す条件式（２）が成立していた時間の累積値として算出される。

最終点火時期ＡＦＩＮ≧閾値ＴＤ…（２）
最終点火時期ＡＦＩＮの進角量が大きすぎる場合、つまり最終点火時期ＡＦＩＮの遅角量が不足している場合には、上記条件式（２）が成立する。

次に、制御装置３００は、診断累積時間ＤＴが判定値ＤＴｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。本実施形態では、例えば判定値ＤＴｒｅｆを１０秒に設定しているが、１０秒以外の値を設定してもよい。そして、診断累積時間ＤＴが判定値ＤＴｒｅｆ未満である場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、診断累積時間ＤＴが判定値ＤＴｒｅｆ以上になるまで、制御装置３００は、Ｓ１４０の処理を繰り返し実行する。

Ｓ１４０にて、診断累積時間ＤＴが判定値ＤＴｒｅｆ以上であると判定すると（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、制御装置３００は、異常累積時間ＡＤＴが判定値ＡＤＴｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。この判定値ＡＤＴｒｅｆは触媒装置５０の昇温が十分になされているか否かを判定するための値であり、上記判定値ＤＴｒｅｆよりも短い時間が設定されている。例えば、本実施形態では判定値ＡＤＴｒｅｆとして８秒が設定されていが、８秒以外の値を設定してもよい。

そして、異常累積時間ＡＤＴが判定値ＡＤＴｒｅｆ以上であると判定する場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、最終点火時期ＡＦＩＮが閾値ＴＤ以上の進角側の時期に設定されていた時間は長いため、正常に遅角補正されていた時間は逆に短くなっており、触媒装置５０の昇温は十分に行われていないと判断することができる。そのため、制御装置３００は、触媒暖機制御による点火時期の設定に異常ありと判定して（Ｓ１６０）、本処理を終了する。なお、触媒暖機制御に異常ありと判定した場合、制御装置３００は、触媒暖機制御を中止する処理を実行するが、この他の処理を実行してもよい。

一方、異常累積時間ＡＤＴが判定値ＡＤＴｒｅｆ未満であると判定する場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、最終点火時期ＡＦＩＮが閾値ＴＤ以上の進角側の時期に設定されていた時間は短いため、正常に遅角補正されていた時間は逆に長くなっており、触媒装置５０の昇温は十分に行われていると判断することができる。そのため、制御装置３００は、触媒暖機制御による点火時期の設定は正常であると判定して（Ｓ１７０）、本処理を終了する。なお、Ｓ１６０の処理またはＳ１７０の処理が行った後、制御装置３００は、診断累積時間ＤＴ及び異常累積時間ＡＤＴを「０」にリセットする。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）始動時水温ＴＨＷｓが低いときには、始動時水温ＴＨＷｓが高いときに比べて、機関始動直後の排気による触媒装置５０の暖機は進みにくいものの、最終的には排気によって触媒装置５０は活性化温度に達して排気を浄化するようになる。ここで、始動時水温ＴＨＷｓが低いときの上記余裕代Ｍを始動時水温ＴＨＷｓが高いときの上記余裕代Ｍと同等にした場合には、始動時水温ＴＨＷｓが低いときの上記余裕代Ｍを始動時水温ＴＨＷｓが高いときの上記余裕代Ｍよりも大きくした場合と比較して、低温環境下では、触媒暖機制御による点火時期遅角が行われているにもかかわらず、触媒暖機制御に異常有りと誤診断される可能性が高くなる。そこで、本実施形態では、始動時水温ＴＨＷｓが低いときには、始動時水温ＴＨＷｓが高いときに比して上記余裕代Ｍが大きくなるように閾値ＴＤを設定するようにしている。そのため、低温環境下において、触媒暖機制御に異常有りと誤診断されることを抑えることができる。

（２）始動時水温ＴＨＷｓが高いときには、始動時水温ＴＨＷｓが低いときに比べて点火時期の遅角がより大きく行われるように上記遅角補正量ＡＲは設定される。従って、始動時水温ＴＨＷｓが低いときには、始動時水温ＴＨＷｓが高いときに比べて、触媒暖機制御による点火時期の遅角補正度合いが小さくなるため、点火時期遅角による混合気の燃焼の不安定化を抑えることができる。また、始動時水温ＴＨＷｓが高いときには、始動時水温ＴＨＷｓが低いときに比べて、触媒暖機制御による点火時期の遅角補正度合いが大きくなるため、点火時期遅角による触媒装置５０の早期暖機を促すことができる。

（３）点火時期の値そのものを閾値と比較することによって触媒暖機制御の異常診断を行う場合には、触媒装置５０が十分昇温されているにもかかわらず、点火時期の変動により当該点火時期が一時的に閾値を超えてしまうことにより、触媒暖機制御に異常有りと誤診断されるおそれがある。ここで、触媒暖機制御によって遅角補正される点火時期が閾値ＴＤ以上の進角側の時期に設定された状態、すなわち触媒装置５０が温度の低い排気に曝されていた状態についてその累積時間を算出することにより、触媒装置５０の昇温状態は監視することができる。そこで、本実施形態では、そのような累積時間に基づいて触媒暖機制御の異常診断を行うようにしている。具体的には、異常累積時間ＡＤＴが判定値ＡＤＴｒｅｆ未満である場合には触媒暖機制御に異常が無い旨の判定を行い、異常累積時間ＡＤＴが判定値ＡＤＴｒｅｆ以上である場合には触媒暖機制御に異常がある旨の判定を行うようにしている。従って、点火時期の変動に影響を受けることなく、触媒暖機制御についてその異常の有無を精度よく診断することができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図４に示すように、遅角補正量ＡＲ及び判定値αの各値は、始動時水温ＴＨＷｓが高いときほど小さくなるように連続的に変化する値としてもよい。なお、この変更例でも、始動時水温ＴＨＷｓが低いときほど上記余裕代Ｍが大きくなるように同余裕代Ｍを設定する。

・異常累積時間ＡＤＴと判定値ＡＤＴｒｅｆとの比較を通じて触媒暖機制御の異常の有無を診断したが、他の態様で異常診断を行ってもよい。例えば、図３のＳ１００にて診断条件が成立していると判定されている条件下で、最終点火時期ＡＦＩＮが閾値ＴＤ以上になった回数を計測する。そして、その計測した回数が規定値以上（例えば１以上の値）である場合には、触媒暖機制御による点火時期の設定に異常ありと判定する一方、計測した回数が規定値未満である場合には、触媒暖機制御による点火時期の設定は正常であると判定してもよい。

１１…内燃機関、１２…気筒、１３…ピストン、１４…コネクティングロッド、１５…クランクシャフト、１６…燃焼室、１８…点火プラグ、１９…イグナイタ、２０…吸気通路、２１…排気通路、２２…燃料噴射弁、２３…吸気バルブ、２４…排気バルブ、３１…クランク角センサ、３２…エアフロメータ、３３…水温センサ、３４…アクセルポジジョンセンサ、４０…スロットルバルブ、５０…触媒装置、３００…制御装置、３００Ａ…中央処理装置（ＣＰＵ）、３００Ｂ…メモリ。

Claims (2)

1. 内燃機関の冷却水の温度である冷却水温が低いほど進角側に設定される基本点火時期を、前記内燃機関の始動時の前記冷却水温である始動時水温に基づいて設定される遅角補正量にて遅角補正することにより排気通路に設けられた触媒装置の暖機を促進する触媒暖機制御を機関の冷間始動時に実行するとともに、前記触媒暖機制御の実行中に設定される点火時期が閾値以上に進角側の時期であるか否かを判定することにより前記触媒暖機制御の異常の有無を診断する診断処理とを実行する内燃機関の制御装置であって、
   前記閾値は、前記触媒暖機制御の実行中に設定される点火時期よりも所定の余裕代の分だけ進角側の時期に設定される値であって、前記始動時水温が低いときには、同始動時水温が高いときに比して前記余裕代が大きくなるように当該閾値を前記始動時水温に基づいて設定する設定処理を実行する
   内燃機関の制御装置。
2. 前記始動時水温が高いときには、前記始動時水温が低いときに比べて点火時期の遅角がより大きく行われるように前記遅角補正量は設定される
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

Images