JP7351318B2 - 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。

たとえば特許文献１に記載の内燃機関は、排気通路に設けられた触媒の劣化度が所定値よりも大きくなると、触媒の劣化進行を抑制する劣化低減処理を実行するようにしている。

特開２０１３－１４８０２３号公報

ところで、排気通路に酸素を供給する酸素供給処理を実行すると、触媒の劣化速度が増加するため、触媒の劣化が使用限界に至るまでの時間が短くなるおそれがある。

上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、排気通路に排気を浄化する触媒を備えるとともに複数の気筒を有した内燃機関に適用される制御装置である。この制御装置は、前記排気通路に酸素を供給する酸素供給処理と、前記触媒の劣化速度を低下させる劣化低減処理と、前記酸素供給処理の実行中における前記触媒の劣化度である第１劣化度から当該酸素供給処理を実行しなかったと仮定した場合の前記触媒の劣化度である第２劣化度を減じた劣化増大量を算出する処理と、前記劣化増大量の積算値を算出する処理と、前記積算値が規定の第１判定値以上となった場合に前記劣化低減処理を実行する処理とを実行する。

同構成によれば、上記劣化増大量は、酸素供給処理の影響による触媒の劣化度の増大量を示す値になる。そして、その劣化増大量の積算値が第１判定値以上になると劣化低減処理が実行される。そのため、酸素供給処理の実行によって触媒の劣化が進んだとしても、劣化低減処理の実行によってその後の触媒の劣化は抑えられるようになるため、触媒の劣化が使用限界に至るまでの時間を長くすることができる。

前記第１劣化度は、前記酸素供給処理を実行しているときの機関運転情報と前記第１劣化度との関係が規定されており、前記酸素供給処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて算出してもよい。

また、前記第２劣化度は、前記酸素供給処理を実行していないときの機関運転情報と前記第２劣化度との関係が規定されており、前記酸素供給処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて算出してもよい。

上記制御装置において、前記劣化低減処理の実行中における前記触媒の劣化度である第３劣化度を、当該劣化低減処理を実行しなかったと仮定した場合の前記触媒の劣化度である第４劣化度から減じた劣化低減量を算出する処理と、前記積算値から前記劣化低減量を減じることで前記積算値を更新する処理と、当該処理にて更新された積算値が前記第１判定値よりも小さい値に設定された規定の第２判定値以下となった場合には前記劣化低減処理を終了する処理とを実行してもよい。

同構成によれば、上記劣化低減量は、劣化低減処理の効果に相当する触媒劣化度の低減量を示す値になる。そして、上記積算値から同劣化低減量を減じることにより更新された当該積算値が第２判定値以下になると劣化低減処理は終了される。従って、劣化低減処理を適切なタイミングで終了させることができる。

前記第３劣化度は、前記劣化低減処理を実行しているときの機関運転情報と前記第３劣化度との関係が規定されており、前記劣化低減処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて算出してもよい。

前記第４劣化度は、前記劣化低減処理を実行していないときの機関運転情報と前記第４劣化度との関係が規定されており、前記劣化低減処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて算出してもよい。

一実施形態にかかる内燃機関、駆動系、及び制御装置の構成を示す図。 同実施形態の制御装置が実行する処理に関する手順を示すフローチャート。 同実施形態の作用を示すタイミングチャート。

以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜車両及び内燃機関の構成＞
図１に示すように、車両５００に搭載される内燃機関１０は、４つの気筒＃１～＃４を備える。内燃機関１０の吸気通路１２には、スロットルバルブ１４が設けられている。吸気通路１２の下流部分である吸気ポート１２ａには、吸気ポート１２ａに燃料を噴射するポート噴射弁１６が設けられている。吸気通路１２に吸入された空気やポート噴射弁１６から噴射された燃料は、吸気バルブ１８の開弁に伴って燃焼室２０に流入する。燃焼室２０には、燃料を気筒内に噴射する筒内噴射弁２２から燃料が噴射される。また、燃焼室２０内の空気と燃料との混合気は、点火プラグ２４の火花放電に伴って燃焼に供される。そのときに生成される燃焼エネルギは、クランク軸２６の回転エネルギに変換される。

燃焼室２０において燃焼に供された混合気は、排気バルブ２８の開弁に伴って、排気として排気通路３０に排出される。排気通路３０には、排気を浄化する排気浄化部材として、酸素吸蔵能力を有した三元触媒３２とガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ３４）とが設けられている。なお、本実施形態では、ＧＰＦ３４として、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタに酸素吸蔵能力を有した三元触媒が担持されたものを想定している。

クランク軸２６は、動力分割装置を構成する遊星歯車機構５０のキャリアＣに機械的に連結されている。遊星歯車機構５０のサンギアＳには、第１モータジェネレータ５２の回転軸５２ａが機械的に連結されている。また、遊星歯車機構５０のリングギアＲには、第２モータジェネレータ５４の回転軸５４ａと駆動輪６０とが機械的に連結されている。第１モータジェネレータ５２の端子には、インバータ５６によって交流電圧が印加される。また、第２モータジェネレータ５４の端子には、インバータ５８によって交流電圧が印加される。

制御装置７０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ１４、ポート噴射弁１６、筒内噴射弁２２、および点火プラグ２４等の内燃機関１０の操作部を操作する。また、制御装置７０は、第１モータジェネレータ５２を制御対象とし、その制御量である回転速度を制御すべく、インバータ５６を操作する。また、制御装置７０は、第２モータジェネレータ５４を制御対象とし、その制御量であるトルクを制御すべくインバータ５８を操作する。図１には、スロットルバルブ１４、ポート噴射弁１６、筒内噴射弁２２、点火プラグ２４、およびインバータ５６，５８のそれぞれの操作信号ＭＳ１～ＭＳ６を記載している。制御装置７０は、内燃機関１０の制御量を制御するために、エアフローメータ８０によって検出される吸入空気量Ｇａ、クランク角センサ８２の出力信号Ｓｃｒ、水温センサ８６によって検出される冷却水温ＴＨＷ、および三元触媒３２の上流に設けられた空燃比センサ８８によって検出される空燃比Ａｆを参照する。また、制御装置７０は、第１モータジェネレータ５２や第２モータジェネレータ５４の制御量を制御するために、第１モータジェネレータ５２の回転角を検知する第１回転角センサ９０の出力信号Ｓｍ１、および第２モータジェネレータ５４の回転角を検知する第２回転角センサ９２の出力信号Ｓｍ２を参照する。なお、制御装置７０は、出力信号Ｓｃｒに基づいて機関回転速度ＮＥを算出する。また、制御装置７０は、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。機関負荷率ＫＬは、燃焼室２０に充填される空気量を定めるパラメータであり、基準流入空気量に対する、１気筒の１燃焼サイクル当たりの流入空気量の比である。なお、基準流入空気量は機関回転速度ＮＥに応じて可変設定される。

制御装置７０は、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７４、および周辺回路７６を備えており、それらが通信線７８によって通信可能とされている。ここで、周辺回路７６は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。制御装置７０は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２が実行することにより上記制御量を制御する。

＜再生処理＞
制御装置７０のＣＰＵ７２は、機関回転速度ＮＥ、機関負荷率ＫＬ、及び冷却水温ＴＨＷなどに基づいてＧＰＦ３４に捕集されたＰＭの堆積量ＤＰＭを算出する。

そして、堆積量ＤＰＭが規定の再生開始閾値以上になると、制御装置７０は、ＧＰＦ３４を再生する再生処理として、特定気筒フューエルカット処理（以下、特定気筒ＦＣ処理と記載）を実行する。

特定気筒ＦＣ処理は、複数の気筒のうちの一部の気筒における混合気の燃焼を停止させる停止処理を含む。また、この特定気筒ＦＣ処理は、当該一部の気筒以外の残りの気筒における混合気の燃焼に際して同混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように燃焼室２０に供給される燃料量を上記停止処理の非実行時よりも増加させる増量処理を含む。

上記停止処理は、例えば気筒＃１のポート噴射弁１６及び筒内噴射弁２２からの燃料噴射を停止することにより同気筒＃１での混合気の燃焼を停止する処理である。なお、この停止処理が実施される気筒を以下ではＦＣ気筒といい、ＦＣ気筒以外の残りの気筒、つまり混合気の燃焼が実施される気筒を燃焼気筒という。

上記増量処理は、排気通路３０に未燃燃料を供給するために、気筒＃２、気筒＃３、及び気筒＃４の各燃焼室２０に供給される燃料量を上記停止処理の非実行時よりも増加させる処理である。この増量処理の実行に際しては、気筒＃２、気筒＃３、及び気筒＃４の各燃料噴射量Ｑとして、混合気の空燃比を理論空燃比とするための噴射量であるベース噴射量Ｑｂに増量係数Ｋを乗算した値が設定される。ＣＰＵ７２は、気筒＃２、気筒＃３、及び気筒＃４から排気通路３０に排出される排気中の未燃燃料が気筒＃１から排出される酸素と過不足なく反応する量以下となるように上記増量係数Ｋを設定する。詳しくは、ＣＰＵ７２は、ＧＰＦ３４の再生処理の初期には、三元触媒３２の温度を早期に上昇させるべく、気筒＃２、気筒＃３、及び気筒＃４内の混合気の空燃比を、上記過不足なく反応する量に極力近い値とする。

こうした特定気筒ＦＣ処理が実施されると、排気通路３０には酸素と未燃燃料とが排出されることにより三元触媒３２では未燃燃料が酸化して同三元触媒３２の温度は上昇する。三元触媒３２が高温になると、高温の排気がＧＰＦ３４に流入することによってＧＰＦ３４の温度が上昇する。そして、高温となったＧＰＦ３４に酸素が流入することにより、ＧＰＦ３４に捕集されたＰＭは酸化除去される。この特定気筒ＦＣ処理は排気通路に酸素を供給する酸素供給処理となっている。

＜三元触媒の劣化に関する処理＞
特定気筒ＦＣ処理が実行されると、三元触媒３２の雰囲気は高酸素濃度になるため、特定気筒ＦＣが実行されていないときよりも三元触媒３２の劣化速度は速くなる。また、特定気筒ＦＣ処理が実行されると、三元触媒３２は高温になるため、これによっても三元触媒３２の劣化速度は速くなる。そこで、制御装置７０は、三元触媒３２の劣化度を積算した積算値Ｓを算出する。そして、積算値Ｓが規定の第１判定値Ｓｒｅｆ１以上になると、三元触媒３２の劣化速度を低下させる劣化低減処理を実行する。なお、こうした劣化低減処理としては、三元触媒３２に流入する排気の酸素濃度を低下させる処理や、三元触媒３２の温度を下げる処理を実行することが望ましい。そこで、本実施形態では、内燃機関の燃料噴射弁から噴射する燃料の量を増量補正して混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ化することにより三元触媒３２の温度を低下させる処理を劣化低減処理として実行する。なお、本実施形態では、三元触媒３２の温度が規定の温度閾値ＴＨｒｅｆ以上になると混合気をリッチ化することにより三元触媒３２の過昇温を抑える、いわゆるＯＴ増量処理を劣化低減処理として利用する。

以下、そうした三元触媒３２の劣化に関する処理について説明する。
図２に、本実施形態にかかる制御装置７０が実行する処理の手順を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。

図２に示す一連の処理において、フラグＦの値が「１」であるか否かを判定する（Ｓ１００）。フラグＦは、後述のＳ１６０やＳ２２０にて値が操作されるものであり、初期値は「０」である。

フラグＦが「１」ではないと判定する場合（Ｓ１００：ＮＯ）、ＣＰＵ７２は、現在、酸素供給処理である特定気筒ＦＣ処理の実行中であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、酸素供給処理の実行中であると判定する場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７２は、機関運転情報を取得する（Ｓ１２０）。このＳ１２０で取得する機関運転情報は、吸入空気量Ｇａ、機関回転速度ＮＥ、及び機関負荷率ＫＬなどである。

次に、ＣＰＵ７２は、取得した機関運転情報を利用して劣化増大量Ａを算出する（Ｓ１３０）。
この劣化増大量Ａは、特定気筒ＦＣ処理の実行中に増加する三元触媒３２の単位時間当たりの劣化度を第１劣化度Ａ１とし、仮に当該特定気筒ＦＣ処理を実行しなかった場合の三元触媒３２の単位時間当たりの劣化度の増大量を第２劣化度Ａ２としたときに、第１劣化度Ａ１から第２劣化度Ａ２を減じた値である。つまり、劣化増大量Ａは、特定気筒ＦＣ処理の影響による三元触媒３２の劣化度の増大量を単位時間当たりの値で示したものである。

第１劣化度Ａ１は、特定気筒ＦＣ処理の実行中の三元触媒３２の温度であるＦＣ時触媒温度Ｔｆｃ、ＦＣ気筒から三元触媒３２に供給される酸素の濃度である酸素濃度ＯＣ、図２に示す処理の実行周期の時間ｔ、適合された各定数Ｋ、α、ｍに基づき、次式（１）から定量化される。

Ａ１＝ｆ［ｅｘｐ（－Ｋ／Ｔｆｃ）・ＯＣ＾α・ｔ＾ｍ］…（１）
また、第２劣化度Ａ２は、仮に特定気筒ＦＣ処理を実行しなかったと仮定したときの三元触媒３２の温度である非ＦＣ時触媒温度Ｔｆｃｎ、図２に示す処理の実行周期の時間ｔ、適合された各定数Ｋ、α、ｍに基づき、次式（２）から定量化される。

Ａ２＝ｆ［ｅｘｐ（－Ｋ／Ｔｆｃｎ）・ｔ＾ｍ］…（２）
なお、ＦＣ時触媒温度Ｔｆｃは、Ｓ１２０で取得した機関回転速度ＮＥや機関負荷率ＫＬ等といった機関運転情報と特定気筒ＦＣ処理の実行中における三元触媒３２の温度との関係が規定されたマップあるいは関数式などに基づいてＣＰＵ７２が算出する。

また、非ＦＣ時触媒温度Ｔｆｃｎは、Ｓ１２０で取得した機関回転速度ＮＥや機関負荷率ＫＬ等といった機関運転情報と特定気筒ＦＣ処理の非実行中における三元触媒３２の温度との関係が規定されたマップあるいは関数式などに基づいてＣＰＵ７２が算出する。

また、特定気筒ＦＣ中には、ＦＣ気筒から三元触媒３２に供給される酸素の濃度が空気中の酸素濃度とほぼ同じになるため、上記酸素濃度ＯＣには空気中の酸素濃度が設定されている。ちなみに、特定気筒ＦＣ処理を実行しない場合には、基本的にストイキ燃焼が行われるため、排気通路３０内の排気には酸素が含まれていない。従って、上記式（２）では、上記式（１）における「ＯＣ＾α」の項が「１」になっている。

こうして定量化された第１劣化度Ａ１から第２劣化度Ａ２を減じた値が上記劣化増大量Ａとして算出される。
次に、ＣＰＵ７２は、Ｓ１３０で算出した劣化増大量Ａを積算値Ｓに加算することにより当該積算値Ｓを更新する（Ｓ１４０）。このＳ１４０で算出される積算値Ｓは、劣化増大量Ａの積算値であり、特定気筒ＦＣ処理の影響によって増加した三元触媒３２の劣化度を示す。なお、積算値Ｓの初期値は「０」に設定されている、また、積算値Ｓの値は、バックアップＲＡＭ等に記憶されることにより、機関運転が停止した後も保持される。

次に、ＣＰＵ７２は、Ｓ１４０で更新した積算値Ｓが上記第１判定値Ｓｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。この第１判定値Ｓｒｅｆ１としては、積算値Ｓが第１判定値Ｓｒｅｆ１以上であることに基づき、劣化低減処理の実行を促す必要がある程度に積算値Ｓが大きくなっていることを的確に判定できるように、その値の大きさは設定されている。

そして、積算値Ｓが第１判定値Ｓｒｅｆ１以上であると判定する場合（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７２は、フラグＦの値を「１」に設定する（Ｓ１６０）。このフラグＦが「１」に設定されると、上記ＯＴ増量処理を実行する三元触媒３２の温度閾値ＴＨｒｅｆが規定値αの分だけ低い値に設定される。これにより、フラグＦが「０」に設定されている場合と比較して、ＯＴ増量処理は実行されやすくなる。

上記Ｓ１００にて、フラグＦが「１」であると判定する場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７２は、現在、劣化低減処理の実行中であるか否か、つまりＯＴ増量処理の実行中であるか否かを判定する（Ｓ１７０）。そして、劣化低減処理の実行中であると判定する場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７２は、機関運転情報を取得する（Ｓ１８０）。このＳ１８０で取得する機関運転情報は、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷率ＫＬなどである。

次に、ＣＰＵ７２は、取得した機関運転情報を利用して劣化低減量Ｂを算出する（Ｓ１９０）。
この劣化低減量Ｂは、劣化低減処理の実行中に増加する三元触媒３２の単位時間当たりの劣化度を第３劣化度Ｂ３とし、仮に当該劣化低減処理を実行しなかった場合の三元触媒３２の単位時間当たりの劣化度の増大量を第４劣化度Ｂ４としたときに、第４劣化度Ｂ４から第３劣化度Ｂ３を減じた値である。つまり、劣化低減量Ｂは、劣化低減処理の効果に相当する劣化度の低減量を単位時間当たりの値で示したものである。

第３劣化度Ｂ３は、劣化低減処理の実行中の三元触媒３２の温度である劣化低減時触媒温度Ｔｄｒ、図２に示す処理の実行周期の時間ｔ、適合された各定数Ｋ、α、ｍに基づき、次式（３）から定量化される。

Ｂ３＝ｆ［ｅｘｐ（－Ｋ／Ｔｄｒ）・ｔ＾ｍ］…（３）
また、第４劣化度Ｂ４は、仮に劣化低減処理を実行しなかったと仮定したときの三元触媒３２の温度である非劣化低減時触媒温度Ｔｄｒｎ、図２に示す処理の実行周期の時間ｔ、適合された各定数Ｂ、α、ｍに基づき、次式（４）から定量化される。

Ｂ４＝ｆ［ｅｘｐ（－Ｋ／Ｔｄｒｎ）・ｔ＾ｍ］…（４）
なお、劣化低減時触媒温度Ｔｄｒは、劣化低減処理の実行中における三元触媒３２の温度と、Ｓ１８０で取得した機関回転速度ＮＥや機関負荷率ＫＬ等といった機関運転情報との関係が規定されたマップあるいは関数式などに基づいてＣＰＵ７２が算出する。

また、非劣化低減時触媒温度Ｔｄｒｎは、劣化低減処理の非実行中における三元触媒３２の温度と、Ｓ１８０で取得した機関回転速度ＮＥや機関負荷率ＫＬ等といった機関運転情報との関係が規定されたマップあるいは関数式などに基づいてＣＰＵ７２が算出する。ちなみに、劣化低減処理の実行時や非実行時には、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンにされるリーン燃焼が行われないため、排気通路３０内の排気には酸素が含まれていない。従って、上記式（３）や上記式（４）では、上記式（１）における「ＯＣ＾α」の項が「１」になっている。

こうして定量化された第４劣化度Ｂ４から第３劣化度Ｂ３を減じた値が上記劣化低減量Ｂとして算出される。
次に、ＣＰＵ７２は、Ｓ１９０で算出した劣化低減量Ｂを積算値Ｓから減算することにより当該積算値Ｓを更新する（Ｓ２００）。

次に、ＣＰＵ７２は、Ｓ２００で更新された積算値Ｓが規定の第２判定値Ｓｒｅｆ２以下であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。この第２判定値Ｓｒｅｆ２は、上記第１判定値Ｓｒｅｆ１よりも小さい値である。同第２判定値Ｓｒｅｆ２としては、積算値Ｓが第２判定値Ｓｒｅｆ２以下であることに基づき、劣化低減処理を終了してもよい程度に積算値Ｓが小さくなっていることを的確に判定できるように、その値の大きさは設定されている。ちなみに、本実施形態では第２判定値Ｓｒｅｆ２を「０」としている。

そして、積算値Ｓが第２判定値Ｓｒｅｆ２以下であると判定する場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７２は、フラグＦの値を「０」に設定する（Ｓ２２０）。このフラグＦが「０」に設定されると、上記規定値αの分だけ低い値に設定されていた上記温度閾値ＴＨｒｅｆは元の値に戻される。これにより劣化低減処理として実行されているＯＴ増量処理は終了される。

なお、ＣＰＵ７２は、Ｓ１６０、Ｓ２２０の処理を完了する場合や、Ｓ１１０、Ｓ１５０、Ｓ１７０、Ｓ２１０の処理において否定判定する場合には、図２に示す一連の処理を一旦終了する。

＜本実施形態の作用＞
図３を参照して、本実施形態の作用を説明する。なお、図３に示す実線Ｌ１は、実際の三元触媒３２の実際の劣化進行度合いを示し、二点鎖線Ｌ２は、仮に酸素供給処理及び劣化低減処理を全く実行しなかった場合の三元触媒３２の劣化進行度合いを示す。

時刻ｔ１において、酸素供給処理である特定気筒ＦＣ処理が実行されると、積算値Ｓは増加していく。そして、時刻ｔ２において特定気筒ＦＣ処理が停止されると、積算値Ｓの増加も停止する。

その後、時刻ｔ３において再び特定気筒ＦＣ処理が実行されると、積算値Ｓも再び増加していく。そして、時刻ｔ４において積算値Ｓが第１判定値Ｓｒｅｆ１以上になると、フラグＦが「１」に設定される。その後、時刻ｔ５において特定気筒ＦＣ処理が停止されると、積算値Ｓの増加は停止する。

時刻ｔ６において、実行条件が成立することにより劣化低減処理が実行されると、積算値Ｓは小さくなっていく。そして、時刻ｔ７において、積算値Ｓが第２判定値Ｓｒｅｆ２以下になると、フラグＦは「０」に設定されて劣化低減処理は停止される。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態の効果について説明する。
（１）上述したように、上記劣化増大量Ａは、酸素供給処理の影響による三元触媒３２の劣化度の増大量を示す値になる。そして、その劣化増大量Ａの積算値Ｓが第１判定値Ｓｒｅｆ１以上になると劣化低減処理が実行される。そのため酸素供給処理の実行によって三元触媒３２の劣化が進んだとしても、劣化低減処理の実行によってその後の三元触媒３２の劣化は抑えられるようになるため、三元触媒３２の劣化が許容限界に至るまでの時間を長くすることができる。

（２）上述したように、上記劣化低減量Ｂは、劣化低減処理の効果に相当する触媒劣化度の低減量を示す値になる。そして、上記積算値Ｓから劣化低減量Ｂを減じることで更新された積算値Ｓが第２判定値Ｓｒｅｆ２以下になると劣化低減処理は終了される。従って、劣化低減処理を適切なタイミングで終了させることができる。

＜変更例＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記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。

・第１劣化度Ａ１の増大量や第２劣化度Ａ２の増大量は、酸素供給処理の実行時間と正の相関がある。そこで、簡易的には酸素供給処理の実行時間に適宜の適合係数を乗算することにより、第１劣化度Ａ１の増大量や第２劣化度Ａ２の増大量を求めてそれら各増大量の差を算出することにより上記劣化増大量Ａの積算値に相当する値ＳＡを算出する。そして、この値ＳＡが上記第１判定値Ｓｒｅｆ１以上である場合には上記フラグＦを「１」に設定してもよい。

また、第３劣化度Ｂ３の増大量や第４劣化度Ｂ４の増大量は、劣化低減処理の実行時間と正の相関がある。そこで、簡易的には劣化低減処理の実行時間に適宜の適合係数を乗算することにより、第３劣化度Ｂ３の増大量や第４劣化度Ｂ４の増大量を求めてそれら各増大量の差を算出することにより上記劣化低減量Ｂの積算値に相当する値ＳＢを算出する。そして、この値ＳＢを上記値ＳＡから減じた値が上記第２判定値Ｓｒｅｆ２以下である場合には上記フラグＦを「０」に設定してもよい。

・第２判定値Ｓｒｅｆ２を「０」としたが他の値にしてもよい。例えば、第１判定値Ｓｒｅｆ１よりも小さく「０」よりも大きい値にしてもよい。また、第２判定値Ｓｒｅｆ２を負の値としてもよく、この場合には劣化低減量Ｂの累積値が劣化増大量Ａの累積値を超えた場合にフラグＦは「１」に設定される。

・フラグＦが「１」の場合には、上記温度閾値ＴＨｒｅｆを変更するようにした。この他、フラグＦが「１」の場合には、ＯＴ増量処理で増量される燃料の量をさらに多くして三元触媒３２の温度がより一層低下するようにしてもよい。

・フラグＦが「１」の場合には、劣化低減処理が実行されやすいようにその実行にかかる温度閾値ＴＨｒｅｆを変更するようにした。この他、フラグＦが「１」の場合には、劣化低減処理を強制的に実行するようにしてもよい。

・劣化低減処理として、ＯＴ増量処理を利用するようにしたが他の処理を利用してもよい。
例えば、一般的に、減速時には全気筒において燃料カットを実施する減速時フューエルカットが実行される。ここで、三元触媒３２の温度が規定の温度閾値ＴＨｒｅｆ２以上であるときにそうした燃料カットを実行すると、高温状態の三元触媒３２に酸素が供給されることになるため、三元触媒３２が熱劣化してしまう。そこで、減速時において三元触媒３２の温度が温度閾値ＴＨｒｅｆ２以上であるときには、燃料カットを禁止して失火しない程度に各気筒でストイキ燃焼を行う減速時ファイアリング処理が実行される。この減速時ファイアリング処理の実行中には、燃料カットを実行する場合と比べて三元触媒３２に流入する排気の酸素濃度が低下するため、この減速時ファイアリング処理を劣化低減処理として利用することができる。そこで、上記フラグＦが「１」の場合には、温度閾値ＴＨｒｅｆ２を規定値βの分だけ低い値に設定するようにしてもよい。この場合には、フラグＦが「０」に設定されている場合と比較して、減速時ファイアリング処理は実行されやすくなるため、劣化低減処理が実施されやすくなる。

また、混合気に含まれるＥＧＲ量（内部ＥＧＲ量や外部ＥＧＲ量）を増大させると混合気の燃焼温度が低下するため、三元触媒３２の温度が低下する。そこで、劣化低減処理として、そうしたＥＧＲ量の増大処理を実行してもよい。この場合には、上記フラグＦが「１」の場合には、「０」の場合に比べてＥＧＲ量が増えるように周知の態様で機関運転を制御すればよい。なお、劣化低減処理として、上述した各変更例にかかる処理を適宜併用してもよい。

・特定気筒ＦＣ処理を実行する処理としては、上述した再生処理に限らない。たとえば、触媒暖機や硫黄被毒回復のために特定気筒ＦＣ処理を実行してもよい。
・特定気筒ＦＣ処理を実行する処理としては、上述した再生処理に限らない。たとえば、三元触媒３２の酸素吸蔵量が規定値以下となる場合に、一部の気筒のみ燃焼制御を停止し、残りの気筒における混合気の空燃比を理論空燃比とする制御を実行する処理であってもよい。

・上述した特定気筒ＦＣ処理の実行時に燃焼を停止する気筒の数は「１」であったが、燃焼を停止する気筒の数は、「気筒数－１」を最大値として適宜変更することができる。また、燃焼を停止する気筒を予め定められた気筒に固定することは必須ではない。たとえば、１燃焼サイクル毎に燃焼を停止する気筒を変更してもよい。

・酸素供給処理としては、上述した特定気筒ＦＣ処理に限らない。たとえば、複数の気筒のうちの一部の気筒の混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーンとし、残りの気筒における混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチとするディザ制御であってもよい。また、例えば減速時の燃料カット処理のように、全ての気筒の燃焼を停止する全気筒フューエルカット処理であってもよい。

・ＧＰＦ３４としては、三元触媒が担持されたフィルタに限らず、フィルタのみであってもよい。また、ＧＰＦ３４としては、排気通路３０のうちの三元触媒３２の下流に設けられるものに限らない。また、三元触媒３２を、排気に含まれる成分を酸化する酸化触媒に置き換えてもよい。また、排気浄化装置としてＧＰＦ３４を備えること自体必須ではない。

・制御装置としては、ＣＰＵ７２とＲＯＭ７４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。

・車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らず、たとえばパラレルハイブリッド車やシリーズハイブリッド車であってもよい。もっとも、ハイブリッド車に限らず、たとえば、車両の動力発生装置が内燃機関１０のみの車両であってもよい。

１０…内燃機関
１２…吸気通路
１２ａ…吸気ポート
１４…スロットルバルブ
１６…ポート噴射弁
１８…吸気バルブ
２０…燃焼室
２２…筒内噴射弁
２４…点火プラグ
２６…クランク軸
２８…排気バルブ
３０…排気通路
３２…三元触媒
３４…ＧＰＦ
５０…遊星歯車機構
５２…第１モータジェネレータ
５２ａ…回転軸
５４…第２モータジェネレータ
５４ａ…回転軸
５６…インバータ
５８…インバータ
６０…駆動輪
７０…制御装置

Claims (6)

1. 排気通路に排気を浄化する触媒を備えるとともに複数の気筒を有した内燃機関に適用される制御装置であって、
   前記排気通路に酸素を供給する酸素供給処理と、
   前記触媒の劣化速度を低下させる劣化低減処理と、
   前記酸素供給処理の実行中における前記触媒の劣化度である第１劣化度から当該酸素供給処理を実行しなかったと仮定した場合の前記触媒の劣化度である第２劣化度を減じた劣化増大量を算出する処理と、
   前記劣化増大量の積算値を算出する処理と、
   前記積算値が規定の第１判定値以上となった場合に前記劣化低減処理を実行する処理と、を実行する
   内燃機関の制御装置。
2. 前記酸素供給処理を実行しているときの機関運転情報と前記第１劣化度との関係が規定されており、前記酸素供給処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて前記第１劣化度を算出する
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記酸素供給処理を実行していないときの機関運転情報と前記第２劣化度との関係が規定されており、前記酸素供給処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて前記第２劣化度を算出する
   請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記劣化低減処理の実行中における前記触媒の劣化度である第３劣化度を、当該劣化低減処理を実行しなかったと仮定した場合の前記触媒の劣化度である第４劣化度から減じた劣化低減量を算出する処理と、
   前記積算値から前記劣化低減量を減じることで前記積算値を更新する処理と、当該処理にて更新された積算値が前記第１判定値よりも小さい値に設定された規定の第２判定値以下となった場合には前記劣化低減処理を終了する処理と、を実行する
   請求項１～３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記劣化低減処理を実行しているときの機関運転情報と前記第３劣化度との関係が規定されており、前記劣化低減処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて前記第３劣化度を算出する
   請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記劣化低減処理を実行していないときの機関運転情報と前記第４劣化度との関係が規定されており、前記劣化低減処理を実行しているときに取得した機関運転情報に基づいて前記第４劣化度を算出する
   請求項４または５に記載の内燃機関の制御装置。