JP2002364429A - Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent erroneous decision accompanying counter control and decide deterioration of a catalyst by a catalyst downstream O2 sensor, in a system for constantly controlling an O2 storage amount using an A/F sensor. SOLUTION: When deciding the deterioration of a three-way catalyst on the basis of a track length of an output of the O2 sensor within a period during air-fuel ratio feedback control, calculation of the locus length is interrupted for a period wherein an output VAF of the A/F sensor is out of a prescribed range, and for a prescribed period after the output VAF of the air-fuel ratio sensor becomes a value within the prescribed range thereafter. Alternatively, an upper limit value is set to an integration term gain or an absolute value of an integration term in PI control during catalyst deterioration decision processing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスを浄化す
べく内燃機関（エンジン）の排気通路に設けられた触媒
の劣化を検出する装置（触媒劣化検出装置）に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device (catalyst deterioration detecting device) for detecting deterioration of a catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine (engine) for purifying exhaust gas.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、自動車用エンジンにおいて
は、排気ガス浄化対策として、排気ガス中の未燃成分
（ＨＣ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化物（ＮＯ_x ）の還元と
を同時に促進する三元触媒が利用されている。そのよう
な三元触媒による酸化・還元能力を高めるためには、エ
ンジンの燃焼状態を示す空燃比（Ａ／Ｆ）を理論空燃比
近傍（ウィンドウ）に制御する必要がある。そのため、
エンジンにおける燃料噴射制御においては、排気ガス中
の残留酸素濃度に基づき空燃比が理論空燃比よりもリッ
チかリーンかを感知するＯ₂ センサ（酸素濃度センサ）
（図１参照）を設け、そのセンサ出力に基づいて燃料量
を補正する空燃比フィードバック制御が行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a measure for purifying exhaust gas, an automobile engine simultaneously promotes oxidation of unburned components (HC, CO) and reduction of nitrogen oxides (NO _x ) in exhaust gas. A raw catalyst is used. In order to increase the oxidation / reduction capacity of such a three-way catalyst, it is necessary to control the air-fuel ratio (A / F) indicating the combustion state of the engine to be close to the stoichiometric air-fuel ratio (window). for that reason,
In fuel injection control in an engine, an O ₂ sensor (oxygen concentration sensor) that detects whether the air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio based on the concentration of residual oxygen in exhaust gas.
(See FIG. 1), and air-fuel ratio feedback control for correcting the fuel amount based on the sensor output is performed.

【０００３】かかる空燃比フィードバック制御では、酸
素濃度を検出するＯ₂ センサをできるだけ燃焼室に近い
箇所、すなわち触媒コンバータより上流側に設けている
が、そのＯ₂ センサの出力特性のばらつきを補償するた
めに、触媒コンバータより下流側に第２のＯ₂ センサを
更に設けたダブルＯ₂ センサシステムも実現されてい
る。すなわち、触媒下流側では、排気ガスは十分に攪拌
されており、その酸素濃度も三元触媒の作用によりほぼ
平衡状態にあることにより、下流側Ｏ₂ センサの出力
は、上流側Ｏ₂ センサよりも緩やかに変化し、従って混
合気全体のリッチ／リーン傾向を示す。ダブルＯ₂ セン
サシステムは、触媒上流側Ｏ₂ センサによるメイン空燃
比フィードバック制御に加え、触媒下流側Ｏ₂ センサに
よるサブ空燃比フィードバック制御を実施するものであ
り、メイン空燃比フィードバック制御による空燃比補正
係数を、下流側Ｏ₂ センサの出力に基づいて修正するこ
とにより、上流側Ｏ₂ センサの出力特性のばらつきを吸
収し、空燃比制御精度の向上を図っている。In this air-fuel ratio feedback control, an O ₂ sensor for detecting the oxygen concentration is provided as close to the combustion chamber as possible, that is, upstream of the catalytic converter, but the variation in output characteristics of the O ₂ sensor is compensated. For this reason, a double O ₂ sensor system further provided with a _second O ₂ sensor downstream of the catalytic converter has also been realized. That is, in the downstream side of the catalyst, the exhaust gas is sufficiently stirred, by which is in near equilibrium state by action of the oxygen concentration the three-way catalyst, the output of the downstream O ₂ sensor, the upstream O ₂ sensor Also changes slowly, thus indicating a rich / lean tendency for the entire mixture. The double O ₂ sensor system performs the sub air-fuel ratio feedback control by the catalyst downstream O ₂ sensor in addition to the main air-fuel ratio feedback control by the catalyst upstream O ₂ sensor, and performs the air-fuel ratio correction by the main air-fuel ratio feedback control. By correcting the coefficient based on the output of the downstream O ₂ sensor, variations in the output characteristics of the upstream O ₂ sensor are absorbed, and the air-fuel ratio control accuracy is improved.

【０００４】以上のような精密な空燃比制御を実施して
も、排気ガスの熱や鉛等の被毒の作用により触媒が劣化
してくると、十分な排気ガス浄化性能を得ることはでき
ない。そこで、従来より、種々の触媒劣化検出装置が提
案されている。その一つは、触媒下流側Ｏ₂ センサによ
って暖機後のＯ₂ ストレージ効果（過剰の酸素を保持し
未燃焼排気物の浄化に利用する機能）の低下を検出する
ことにより、触媒の劣化を診断するものである。すなわ
ち、触媒の劣化は暖機後の浄化性能の低下に結果する
が、この装置は、Ｏ₂ ストレージ効果の低下を浄化性能
の低下と推定し、下流側Ｏ₂ センサの出力信号を使用し
て、軌跡長、フィードバック周波数等を求め、Ｏ₂ スト
レージ効果の低下を検出し、触媒の劣化を検出するもの
である。例えば、特開平 5-98946号公報に開示された装
置は、理論空燃比へのフィードバック制御中において下
流側Ｏ₂ センサの出力の軌跡長を求め、それに基づき触
媒劣化を検出する装置である。[0004] Even if the above-described precise air-fuel ratio control is performed, sufficient exhaust gas purification performance cannot be obtained if the catalyst is deteriorated due to the action of heat of the exhaust gas or poisoning of lead or the like. . Therefore, various catalyst deterioration detection devices have been conventionally proposed. One of them is to detect the deterioration of the O ₂ storage effect (the function of retaining excess oxygen and using it for purifying unburned exhaust gas) after the warm-up by the O ₂ sensor on the downstream side of the catalyst, thereby reducing the deterioration of the catalyst. It is to diagnose. That is, although the deterioration of the catalyst results in a decrease in the purification performance after warm-up, this device estimates that the decrease in the O ₂ storage effect is a decrease in the purification performance, and uses the output signal of the downstream O ₂ sensor. , The length of the trajectory, the feedback frequency, and the like, and the deterioration of the O ₂ storage effect is detected to detect the deterioration of the catalyst. For example, the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-98946 is an apparatus that obtains the trajectory length of the output of the downstream O ₂ sensor during feedback control to the stoichiometric air-fuel ratio, and detects catalyst deterioration based on the trajectory length.

【０００５】一方、近年においては、三元触媒が常に一
定の安定した浄化性能を発揮しうるように空燃比を制御
する内燃機関も開発されている。すなわち、Ｏ₂ ストレ
ージ能力は、排気ガスがリーン状態にあるときに過剰分
の酸素を吸着し、排気ガスがリッチ状態にあるときに不
足分の酸素を放出することにより、排気ガスを浄化する
ものであるが、このような能力は有限なものである。従
って、Ｏ₂ ストレージ能力を効果的に利用するために
は、排気ガスの空燃比が次にリッチ状態又はリーン状態
のいずれとなってもよいように、触媒中に貯蔵されてい
る酸素の量を所定量（例えば、最大酸素貯蔵量の半分）
に維持することが必要であり、そのように維持されてい
れば、常に一定のＯ₂ 吸着・放出作用が可能となり、結
果として触媒による一定の酸化・還元能力が常に得られ
る。On the other hand, in recent years, there has been developed an internal combustion engine that controls an air-fuel ratio so that a three-way catalyst can always exhibit a constant and stable purification performance. That is, the O ₂ storage capacity purifies the exhaust gas by adsorbing excess oxygen when the exhaust gas is lean and releasing insufficient oxygen when the exhaust gas is rich. However, such capabilities are finite. Therefore, in order to utilize the O ₂ storage capacity effectively, the amount of oxygen stored in the catalyst must be adjusted so that the air-fuel ratio of the exhaust gas may be either rich or lean next. Predetermined amount (for example, half of the maximum oxygen storage amount)
In this case, a constant O ₂ adsorption / desorption action is always possible, and as a result, a constant oxidation / reduction capacity of the catalyst is always obtained.

【０００６】このように触媒の浄化性能を維持すべくＯ
₂ ストレージ量を一定に制御する内燃機関においては、
空燃比をリニアに検出可能な空燃比（Ａ／Ｆ）センサ
（図２参照）が用いられ、比例及び積分動作（ＰＩ動
作）によるフィードバック制御（Ｆ／Ｂ制御）が行われ
る。すなわち、 次回燃料補正量＝Ｋ_p ＊（今回の燃料差）＋Ｋ_s ＊Σ
（これまでの燃料差） ただし、燃料差＝（実際に筒内で燃焼せしめられた燃料
量）−（吸入空気をストイキとする目標筒内燃料量） 実際に燃焼せしめられた燃料量＝空気量検出値／空燃比
検出値 Ｋ_p ＝比例項ゲイン Ｋ_s ＝積分項ゲイン なる演算により、フィードバック燃料補正量が算出され
る。In order to maintain the purification performance of the catalyst as described above, O
_{(2) In} an internal combustion engine that controls the storage amount constant,
An air-fuel ratio (A / F) sensor (see FIG. 2) capable of linearly detecting the air-fuel ratio is used, and feedback control (F / B control) by proportional and integral operations (PI operations) is performed. In other words, the next time fuel correction amount = K _p * (difference this time of fuel) + K _s * Σ
(Fuel difference so far) However, fuel difference = (fuel amount actually burned in the cylinder)-(target cylinder fuel amount with stoichiometric intake air) fuel amount actually burned = air amount The detection value / air-fuel ratio detection value K _p = proportional term gain K _s = integral term gain By the calculation, the feedback fuel correction amount is calculated.

【０００７】上記した燃料補正量の演算式からわかるよ
うに、その比例項は、Ｏ₂ センサによるフィードバック
制御と同様に、空燃比をストイキに維持すべく作用する
成分であり、積分項は、定常偏差（オフセット）を消去
するように作用する成分である。すなわち、この積分項
の作用により、触媒におけるＯ₂ ストレージ量が一定に
維持される結果となる。例えば、図３に示されるよう
に、急加速等でリーンガスが発生した場合には、かかる
積分項の作用により、リッチガスが発生せしめられ、リ
ーンガス発生の効果が相殺される。このようなＯ₂ スト
レージ量を一定に維持するため故意に空燃比を変動させ
る制御は、カウンタ制御と呼ばれる。As can be seen from the above equation for calculating the fuel correction amount, the proportional term is a component that acts to maintain the air-fuel ratio at stoichiometry, as in the feedback control by the O ₂ sensor. It is a component that acts to eliminate the deviation (offset). That is, the action of the integral term results in that the O ₂ storage amount in the catalyst is kept constant. For example, as shown in FIG. 3, when a lean gas is generated due to sudden acceleration or the like, the action of the integral term generates a rich gas, thereby canceling the effect of the lean gas generation. Such control for intentionally changing the air-fuel ratio in order to keep the O ₂ storage amount constant is called counter control.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したＯ₂ ストレー
ジ量一定制御システムにおいても、Ａ／Ｆセンサの出力
特性のばらつきを補償するために、触媒下流側にＯ₂ セ
ンサが設けられることがある。従って、この場合にも、
ダブルＯ₂ センサシステムと同様に、触媒のＯ₂ストレ
ージ効果の低下をＯ₂ センサで検出することにより、触
媒の劣化を検出することが考えられる。In the above-described O ₂ storage amount constant control system, an O ₂ sensor may be provided on the downstream side of the catalyst in order to compensate for variations in the output characteristics of the A / F sensor. Therefore, also in this case,
As in the double O ₂ sensor system, it is conceivable to detect deterioration of the catalyst by detecting a decrease in the O ₂ storage effect of the catalyst with the O ₂ sensor.

【０００９】しかし、Ｏ₂ ストレージ量一定制御システ
ムでは、前述したようにカウンタ制御が随時実行され
る。その実行時には、図４（Ａ）に示されるように、Ａ
／Ｆセンサ出力電圧ＶＡＦすなわち空燃比が大きく変動
する（実際に触媒に入るガスの空燃比はウィンドウ内に
入っているため、エミッションが荒れることはない）。
しかも、Ｏ₂ センサによるサブフィードバックは、Ｏ₂
センサ出力がストイキ近辺となるように制御しているた
め（図１参照）、図４（Ｂ）に示されるように、空燃比
変動に伴ってＯ₂ センサの出力電圧ＶＯＳは大きく変化
することとなる。また、Ｏ₂ センサへのガス当たり急変
によって過応答となる。従って、Ｏ₂ センサ出力の軌跡
長等により、触媒劣化を判定した場合、誤判定となる可
能性がある。However, in the O ₂ storage amount constant control system, the counter control is executed at any time as described above. At the time of the execution, as shown in FIG.
The / F sensor output voltage VAF, that is, the air-fuel ratio greatly fluctuates (the air-fuel ratio of the gas actually entering the catalyst is within the window, so that the emission does not become rough).
Moreover, the sub feedback by O ₂ sensors, O ₂
Since the sensor output is controlled so as to be in the vicinity of stoichiometry (see FIG. 1), as shown in FIG. 4B, the output voltage VOS of the O ₂ sensor greatly changes with the air-fuel ratio fluctuation. Become. In addition, an over-response is caused by a sudden change in gas permeation to the O ₂ sensor. Therefore, when catalyst deterioration is determined based on the trajectory length of the O ₂ sensor output, an erroneous determination may be made.

【００１０】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、Ａ／
Ｆセンサを用いたＯ₂ ストレージ量一定制御システムの
内燃機関において触媒下流側Ｏ₂ センサによる触媒劣化
判定を正確に実行する手法を確立することにある。ひい
ては、本発明は、排気ガス浄化性能の向上を図り、大気
汚染防止に寄与することを目的とする。In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an A /
It is an object of the present invention to establish a method for accurately executing catalyst deterioration determination by a catalyst downstream O ₂ sensor in an internal combustion engine of an O ₂ storage constant control system using an F sensor. Accordingly, an object of the present invention is to improve exhaust gas purification performance and contribute to prevention of air pollution.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の面によれば、内燃機関の排気通路に
設けられた、Ｏ₂ストレージ能力を有する三元触媒と、
前記三元触媒の上流側に設けられ、空燃比をリニアに検
出する空燃比センサと、前記空燃比センサの出力に基づ
いて、空燃比を理論空燃比に収束させるための比例項及
び空燃比と理論空燃比との偏差の積分値を零に収束させ
るための積分項からなるフィードバック補正量を演算す
る空燃比フィードバック制御手段と、前記三元触媒の下
流側に設けられ、空燃比がリッチかリーンかを検出する
Ｏ₂センサと、前記空燃比フィードバック制御手段によ
る空燃比フィードバック制御中の期間内での前記Ｏ₂セ
ンサの出力の軌跡長に基づき前記三元触媒の劣化を判定
する触媒劣化判定手段と、前記空燃比センサの出力が所
定範囲内の値にない期間及びその後前記空燃比センサの
出力が該所定範囲内の値になった時点から所定期間、前
記触媒劣化判定手段による軌跡長の演算を中断せしめる
軌跡長演算中断手段と、を具備する、内燃機関の触媒劣
化検出装置が提供される。According to a first aspect of the present invention, there is provided a three-way catalyst having an O ₂ storage capacity provided in an exhaust passage of an internal combustion engine.
An air-fuel ratio sensor that is provided on the upstream side of the three-way catalyst and linearly detects an air-fuel ratio, and a proportional term and an air-fuel ratio for converging the air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio based on an output of the air-fuel ratio sensor. Air-fuel ratio feedback control means for calculating a feedback correction amount consisting of an integral term for converging the integral value of the deviation from the stoichiometric air-fuel ratio to zero, and provided downstream of the three-way catalyst, wherein the air-fuel ratio is rich or lean. and O ₂ sensor for detecting whether the air-fuel ratio feedback control means air-fuel ratio feedback said in a period in the control O ₂ based on the trajectory length of the output of the sensor catalyst deterioration determining means for determining deterioration of said three-way catalyst by A period during which the output of the air-fuel ratio sensor is not within a predetermined range and a predetermined period thereafter from when the output of the air-fuel ratio sensor reaches a value within the predetermined range. And a trajectory length calculation interrupting means for interrupting the calculation of the trajectory length according to the present invention.

【００１２】また、本発明の第２の面によれば、前記第
１の面による装置において、前記所定範囲は、前記Ｏ₂
センサが過応答しない範囲として設定される。According to a second aspect of the present invention, in the device according to the first aspect, the predetermined range is the O _2.
It is set as the range where the sensor does not over-respond.

【００１３】また、本発明の第３の面によれば、前記第
１の面による装置において、前記所定期間は、前記空燃
比センサと前記Ｏ₂センサとの間の距離を考慮して設定
される。According to a third aspect of the present invention, in the device according to the first aspect, the predetermined period is set in consideration of a distance between the air-fuel ratio sensor and the O ₂ sensor. You.

【００１４】また、本発明の第４の面によれば、内燃機
関の排気通路に設けられた、Ｏ₂ストレージ能力を有す
る三元触媒と、前記三元触媒の上流側に設けられ、空燃
比をリニアに検出する空燃比センサと、前記空燃比セン
サの出力に基づいて、空燃比を理論空燃比に収束させる
ための比例項、及び、空燃比と理論空燃比との偏差の積
分値を零に収束させることで前記三元触媒におけるＯ₂
ストレージ量を一定に維持する積分項、からなるフィー
ドバック補正量を演算する空燃比フィードバック制御手
段と、前記三元触媒の下流側に設けられ、空燃比がリッ
チかリーンかを検出するＯ₂センサと、前記空燃比フィ
ードバック制御手段による空燃比フィードバック制御中
の期間内での前記Ｏ₂センサの出力の軌跡長に基づき前
記三元触媒の劣化を判定する触媒劣化判定手段と、前記
触媒劣化判定手段による判定処理中には、前記積分項の
絶対値又は前記積分項のゲインに上限値を設定する積分
項制限手段と、を具備する、内燃機関の触媒劣化検出装
置が提供される。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a three-way catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and having an O ₂ storage capacity, and an air-fuel ratio provided upstream of the three-way catalyst. And a proportional term for causing the air-fuel ratio to converge to the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of the air-fuel ratio sensor, and the integral value of the deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio to zero. To converge to O ₂ in the three-way catalyst.
An air-fuel ratio feedback control means for calculating a feedback correction amount comprising an integral term for maintaining the storage amount constant, and an O ₂ sensor provided downstream of the three-way catalyst and detecting whether the air-fuel ratio is rich or lean. a catalyst deterioration determining means for determining the O ₂ degradation of the three-way catalyst based on the trajectory length of the output of the sensor in a period of the air-fuel ratio feedback control by the air-fuel ratio feedback control means, by the catalyst deterioration determining means During the determination process, there is provided a catalyst deterioration detecting device for an internal combustion engine, comprising: an integral term limiting means for setting an upper limit value to the absolute value of the integral term or the gain of the integral term.

【００１５】また、本発明の第５の面によれば、前記第
４の面による装置において、前記上限値は、前記Ｏ₂セ
ンサが過応答しない限界値として設定される。According to a fifth aspect of the present invention, in the device according to the fourth aspect, the upper limit value is set as a limit value at which the O ₂ sensor does not respond excessively.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【００１７】図５は、本発明の一実施形態に係る触媒劣
化検出装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図で
ある。エンジン２０の燃焼に必要な空気は、エアクリー
ナ２でろ過され、スロットルボデー４を通ってサージタ
ンク（インテークマニホルド）６で各気筒の吸気管７に
分配される。なお、その吸入空気流量は、スロットルボ
デー４に設けられたスロットル弁５により調節されると
ともに、エアフローメータ４０により計測される。ま
た、吸入空気温度は、吸気温センサ４３により検出され
る。さらに、吸気管圧力は、バキュームセンサ４１によ
って検出される。FIG. 5 is an overall schematic diagram of an electronically controlled internal combustion engine equipped with a catalyst deterioration detection device according to one embodiment of the present invention. The air required for combustion of the engine 20 is filtered by the air cleaner 2, passes through the throttle body 4, and is distributed to the intake pipe 7 of each cylinder by the surge tank (intake manifold) 6. The intake air flow rate is adjusted by a throttle valve 5 provided on the throttle body 4 and is measured by an air flow meter 40. The intake air temperature is detected by an intake air temperature sensor 43. Further, the intake pipe pressure is detected by a vacuum sensor 41.

【００１８】また、スロットル弁５の開度は、スロット
ル開度センサ４２により検出される。また、スロットル
弁５が全閉状態のときには、アイドルスイッチ５２がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁５をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路８には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）６６
が設けられている。The opening of the throttle valve 5 is detected by a throttle opening sensor 42. When the throttle valve 5 is in the fully closed state, the idle switch 52 is turned on, and the throttle fully closed signal output from the idle switch 52 becomes active. An idle speed control valve (ISCV) 66 for adjusting the air flow during idling is provided in the idle adjustment passage 8 that bypasses the throttle valve 5.
Is provided.

【００１９】一方、燃料タンク１０に貯蔵された燃料
は、燃料ポンプ１１によりくみ上げられ、燃料配管１２
を経て燃料噴射弁６０により吸気管７に噴射される。On the other hand, the fuel stored in the fuel tank 10 is pumped up by the fuel pump 11 and
Is injected into the intake pipe 7 by the fuel injection valve 60.

【００２０】吸気管７では、空気と燃料とが混合され、
その混合気は、吸気弁２４を介してエンジン本体すなわ
ち気筒（シリンダ）２０の燃焼室２１に吸入される。燃
焼室２１において、混合気は、ピストン２３により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ６２
が、点火コイル６３の１次電流の通電及び遮断を制御
し、その２次電流が、点火ディストリビュータ６４を介
してスパークプラグ６５に供給されることによりなされ
る。In the intake pipe 7, air and fuel are mixed,
The air-fuel mixture is sucked into a combustion chamber 21 of an engine body, that is, a cylinder 20 via an intake valve 24. In the combustion chamber 21, the air-fuel mixture is compressed by the piston 23, ignited, exploded and burned to generate power.
Such ignition depends on the igniter 62 receiving the ignition signal.
Controls the energization and interruption of the primary current of the ignition coil 63, and the secondary current is supplied to the spark plug 65 via the ignition distributor 64.

【００２１】なお、点火ディストリビュータ６４には、
その軸が例えばクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°
ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ５０、及び３０°ＣＡごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ５１が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ５３によって検出される。また、エン
ジン２０は、冷却水通路２２に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ４４によって検
出される。The ignition distributor 64 includes:
Its axis is, for example, 720 ° in terms of crank angle (CA).
A reference position detection sensor 50 for generating a reference position detection pulse for each CA and a crank angle sensor 51 for generating a position detection pulse for each 30 ° CA are provided. Note that the actual vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor 53 that generates an output pulse representing the vehicle speed. The engine 20 is cooled by cooling water guided to the cooling water passage 22, and the temperature of the cooling water is detected by a water temperature sensor 44.

【００２２】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気弁
２６を介して排気マニホルド３０に放出され、次いで排
気管３４に導かれる。なお、排気管３４には、排気ガス
中の酸素濃度に基づき空燃比をリニアに検出するＡ／Ｆ
センサ４５が設けられている。さらにそれより下流の排
気系には、触媒コンバータ３８が設けられており、その
触媒コンバータ３８には、排気ガス中の未燃成分（Ｈ
Ｃ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化物（ＮＯ_x ）の還元とを同
時に促進する三元触媒が収容されている。こうして触媒
コンバータ３８において浄化された排気ガスが大気中に
排出される。The burned air-fuel mixture is discharged as an exhaust gas to an exhaust manifold 30 via an exhaust valve 26, and then guided to an exhaust pipe 34. The exhaust pipe 34 has an A / F that linearly detects the air-fuel ratio based on the oxygen concentration in the exhaust gas.
A sensor 45 is provided. Further, a catalytic converter 38 is provided downstream of the exhaust system, and the catalytic converter 38 has an unburned component (H
A three-way catalyst that simultaneously promotes the oxidation of (C, CO) and the reduction of nitrogen oxides (NO _x ) is accommodated. The exhaust gas thus purified in the catalytic converter 38 is discharged into the atmosphere.

【００２３】また、このエンジンは、Ａ／Ｆセンサ４５
の出力特性のばらつきを補償すべくサブ空燃比フィード
バック制御を実施するエンジンであり、触媒コンバータ
３８より下流の排気系には、Ｏ₂ センサ４６が設けられ
ている。This engine is provided with an A / F sensor 45.
The engine performs a sub air-fuel ratio feedback control in order to compensate for variations in the output characteristics of the engine, and an O ₂ sensor 46 is provided in an exhaust system downstream of the catalytic converter 38.

【００２４】エンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣ
Ｕ）７０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転速度制御などに加え、本発明に係る触媒劣化検出を実
行するマイクロコンピュータシステムであり、そのハー
ドウェア構成は、図６のブロック図に示される。リード
オンリメモリ（ＲＯＭ）７３に格納されたプログラム及
び各種のマップに従って、中央処理装置（ＣＰＵ）７１
は、各種センサ及びスイッチからの信号をＡ／Ｄ変換回
路７５又は入力インタフェース回路７６を介して入力
し、その入力信号に基づいて演算処理を実行し、その演
算結果に基づき駆動制御回路７７ａ〜７７ｄを介して各
種アクチュエータ用制御信号を出力する。ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）７４は、その演算・制御処理過程
における一時的なデータ記憶場所として使用される。ま
た、バックアップＲＡＭ７９は、バッテリ（図示せず）
に直接接続されることにより電力の供給を受け、イグニ
ションスイッチがオフの状態においても保持されるべき
データ（例えば、各種の学習値）を格納するために使用
される。また、これらのＥＣＵ内の各構成要素は、アド
レスバス、データバス、及びコントロールバスからなる
システムバス７２によって接続されている。Engine electronic control unit (engine EC
U) 70 is a microcomputer system that executes catalyst deterioration detection according to the present invention in addition to fuel injection control, ignition timing control, idle speed control, and the like, and its hardware configuration is shown in the block diagram of FIG. It is. A central processing unit (CPU) 71 according to a program and various maps stored in a read only memory (ROM) 73.
Inputs signals from various sensors and switches via an A / D conversion circuit 75 or an input interface circuit 76, executes arithmetic processing based on the input signals, and drives control circuits 77a to 77d based on the arithmetic results. And outputs control signals for various actuators via the. The random access memory (RAM) 74 is used as a temporary data storage place in the operation / control processing. The backup RAM 79 is provided with a battery (not shown).
Is directly connected to the power supply, and is used to store data (for example, various learning values) to be held even when the ignition switch is off. Each component in the ECU is connected by a system bus 72 including an address bus, a data bus, and a control bus.

【００２５】以上のようなハードウェア構成を有する内
燃機関（エンジン）において実行されるＥＣＵ７０のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。The engine control processing of the ECU 70 executed in the internal combustion engine (engine) having the above hardware configuration will be described below.

【００２６】点火時期制御は、クランク角センサ５１か
ら得られるエンジン回転速度及びその他のセンサからの
信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最適な
点火時期を決定し、駆動制御回路７７ｂを介してイグナ
イタ６２に点火信号を送るものである。The ignition timing control is based on the engine speed obtained from the crank angle sensor 51 and the signals from other sensors. The engine condition is comprehensively determined, the optimum ignition timing is determined, and the drive control circuit 77b is controlled. The ignition signal is sent to the igniter 62 through the igniter 62.

【００２７】また、アイドル回転速度制御は、アイドル
スイッチ５２からのスロットル全閉信号及び車速センサ
５３からの車速信号によってアイドル状態を検出すると
ともに、水温センサ４４からのエンジン冷却水温度等に
よって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速
度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるよう
に制御量を決定し、駆動制御回路７７ｃを介してＩＳＣ
Ｖ６６を制御して空気量を調節することにより、最適な
アイドル回転速度を維持するものである。In the idle speed control, the idle state is detected by a throttle fully closed signal from an idle switch 52 and a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 53, and a target determined by an engine coolant temperature from a water temperature sensor 44 and the like. The engine speed is compared with the actual engine speed, and a control amount is determined according to the difference so as to attain the target engine speed.
By controlling the V66 to adjust the amount of air, the optimum idle rotation speed is maintained.

【００２８】以下、燃料噴射制御とともに、本発明に係
る触媒劣化検出について詳細に説明する。前述のよう
に、本発明は、Ａ／Ｆセンサを用いたＯ₂ ストレージ量
一定制御システムにおいて触媒下流側Ｏ₂ センサによる
触媒劣化判定を、カウンタ制御に伴う誤判定を防止しつ
つ実行しようというものである。以下、２つの実施形態
を採り上げる。Hereinafter, detection of catalyst deterioration according to the present invention will be described in detail together with fuel injection control. As described above, the present invention intends to execute the catalyst deterioration determination by the catalyst downstream O ₂ sensor in the O ₂ storage amount constant control system using the A / F sensor while preventing the erroneous determination accompanying the counter control. It is. Hereinafter, two embodiments will be described.

【００２９】まず、本発明の第１、第２及び第３の面に
係る第１実施形態について説明する。この第１実施形態
は、図７にその原理を示すように、Ａ／Ｆセンサ４５の
出力絶対値が、Ｏ₂ センサ４６が過応答するような限界
値（上限ａ、下限ｂ）を超えた場合に、両センサ間の距
離（ガスがＡ／ＦセンサからＯ₂ センサに達するまでの
遅延時間）を考慮し、一定時間、触媒劣化判定のための
データ（Ｏ₂ センサ４６の出力ＶＯＳ）の積算を中断し
ようというものである。First, a first embodiment according to the first, second, and third aspects of the present invention will be described. In the first embodiment, as shown in FIG. 7, the output absolute value of the A / F sensor 45 exceeds a limit value (upper limit a, lower limit b) at which the O ₂ sensor 46 responds excessively. In this case, taking into account the distance between the two sensors (delay time from when the gas reaches the O ₂ sensor from the A / F sensor), the data (output VOS of the O ₂ sensor 46) for determining the catalyst deterioration is determined for a certain period of time. This is to interrupt the accumulation.

【００３０】図８は、第１実施形態に係る筒内空気量推
定及び目標筒内燃料量算出ルーチンの処理手順を示すフ
ローチャートである。本ルーチンは、所定のクランク角
ごとに実行される。まず、本ルーチンの前回までの走行
により得られている筒内空気量ＭＣ_i 及び目標筒内燃料
量ＦＣＲ_i を更新する。すなわち、第ｉ（ｉ＝０，１，
…，ｎ−１）回前のＭＣ_i 及びＦＣＲ_i を、第（ｉ＋
１）回前のＭＣ_i+1 及びＦＣＲ_i+1 とする（ステップ１
０２）。これは、図９に示されるように、過去ｎ回分の
筒内空気量ＭＣ_i 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_i のデータ
をＲＡＭ７４内に記憶し、今回新たにＭＣ₀ 及びＦＣＲ
₀ を算出するためである。FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure of the in-cylinder air amount estimation and target in-cylinder fuel amount calculation routine according to the first embodiment. This routine is executed every predetermined crank angle. First updates the cylinder air amount MC _i and target cylinder fuel amount FCR _i is obtained by the running up to the previous routine. That is, the i-th (i = 0, 1,
.., N−1) times MC _i and FCR _i are (i +
1) The previous MC _{i + 1} and FCR _{i + 1} are set (step 1)
02). This is because, as shown in FIG. 9, and stores the data of past n times of the in-cylinder air amount MC _i and target cylinder fuel amount FCR _i in RAM 74, new MC ₀ and FCR time
_{This is} for calculating ₀ .

【００３１】次いで、バキュームセンサ４１、クランク
角センサ５１、及びスロットル開度センサ４２からの出
力に基づいて、現在の吸気管圧力ＰＭ、エンジン回転速
度ＮＥ、及びスロットル開度ＴＡを求める（ステップ１
０４）。次いで、これらのＰＭ、ＮＥ、及びＴＡのデー
タより、筒内に供給される空気量ＭＣ₀ を推定する（ス
テップ１０６）。なお、一般に、筒内空気量は、吸気管
圧力ＰＭ及びエンジン回転速度ＮＥから推定可能である
が、本実施形態では、スロットル開度ＴＡの値の変化よ
り過渡状態を検出し、過渡状態においても精密な空気量
が算出されるようにしている。Next, based on the outputs from the vacuum sensor 41, the crank angle sensor 51, and the throttle opening sensor 42, the current intake pipe pressure PM, the engine speed NE, and the throttle opening TA are obtained (step 1).
04). Then, these PM, NE, and from TA data, to estimate the amount of air MC ₀ supplied to the cylinder (step 106). In general, the in-cylinder air amount can be estimated from the intake pipe pressure PM and the engine rotation speed NE. However, in the present embodiment, a transient state is detected from a change in the value of the throttle opening TA, and even in the transient state. A precise air volume is calculated.

【００３２】次いで、筒内空気量ＭＣ₀ 及び理論空燃比
ＡＦＴに基づき、 ＦＣＲ₀ ←ＭＣ₀ ／ＡＦＴ なる演算を実行して、混合気をストイキとするために筒
内に供給されるべき目標燃料量ＦＣＲ₀ を算出する（ス
テップ１０８）。このようにして算出された筒内空気量
ＭＣ₀ 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ₀ は、今回得られた最
新のデータとして、図９に示されるようにＲＡＭ７４内
に記憶される。Next, based on the in-cylinder air amount MC ₀ and the stoichiometric air-fuel ratio AFT, a calculation of FCR ₀ ← MC ₀ / AFT is executed, and the target fuel to be supplied into the cylinder to make the air-fuel mixture stoichiometric. The quantity FCR ₀ is calculated (step 108). The in-cylinder air amount MC ₀ and the target in-cylinder fuel amount FCR ₀ thus calculated are stored in the RAM 74 as the latest data obtained this time, as shown in FIG.

【００３３】図１０は、第１実施形態に係るメイン空燃
比フィードバック制御ルーチンの処理手順を示すフロー
チャートである。このルーチンは、所定の時間周期で実
行される。まず、フィードバックを実行すべき条件が成
立するか否かを判定する（ステップ２０２）。例えば、
冷却水温が所定値以下の時、機関始動中、始動後増量
中、暖機増量中、Ａ／Ｆセンサ４５の出力信号変化がな
い時、燃料カット中、等はフィードバック条件不成立と
なり、その他の場合は条件成立となる。条件不成立のと
きには、フィードバック制御による燃料補正量ＤＦを０
とし（ステップ２２０）、本ルーチンを終了する。FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of a main air-fuel ratio feedback control routine according to the first embodiment. This routine is executed at a predetermined time period. First, it is determined whether a condition for executing feedback is satisfied (step 202). For example,
When the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined value, the feedback condition is not satisfied during the start of the engine, during the increase after the start, during the increase of the warm-up, when there is no change in the output signal of the A / F sensor 45, during the fuel cut, and the like. Is satisfied. When the condition is not satisfied, the fuel correction amount DF by the feedback control is set to 0.
(Step 220), and this routine ends.

【００３４】フィードバック条件成立時には、本ルーチ
ンの前回までの走行により得られている燃料量差（実際
に燃焼せしめられた燃料量と目標筒内燃料量との差）Ｆ
Ｄ_iを更新する。すなわち、第ｉ（ｉ＝０，１，…，ｍ
−１）回前のＦＤ_i を第（ｉ＋１）回前のＦＤ_i+1 とす
る（ステップ２０４）。これは、過去ｍ回分の燃料量差
ＦＤ_i のデータをＲＡＭ７４内に記憶し、今回新たに燃
料量差ＦＤ₀ を算出するためである。When the feedback condition is satisfied, the fuel amount difference (difference between the actually burned fuel amount and the target in-cylinder fuel amount) F obtained by the previous running of this routine F
Update _Di. That is, the i-th (i = 0, 1,..., M
-1) times the previous FD _i (i + 1) th time and before the FD _{i + 1} (step 204). This is to store data of the past m times the fuel amount difference FD _i in RAM 74, calculates a new fuel amount difference FD ₀ time.

【００３５】次いで、Ａ／Ｆセンサ４５の出力電圧値Ｖ
ＡＦを検出する（ステップ２０６）。次いで、後述する
サブ空燃比フィードバック制御により算出されているＡ
／Ｆセンサ出力電圧補正量ＤＶにより、 ＶＡＦ←ＶＡＦ＋ＤＶ なる演算を実行して、Ａ／Ｆセンサ出力電圧ＶＡＦを補
正する（ステップ２０８）。次いで、補正後のＶＡＦに
基づき図２の特性図を参照することにより、現在の空燃
比ＡＢＦを決定する（ステップ２１０）。なお、図２の
特性図は、マップ化されてＲＯＭ７３にあらかじめ格納
されている。Next, the output voltage value V of the A / F sensor 45
AF is detected (step 206). Next, A calculated by the sub air-fuel ratio feedback control described later.
The A / F sensor output voltage VAF is corrected by executing a calculation of VAF ← VAF + DV based on the / F sensor output voltage correction amount DV (step 208). Next, the current air-fuel ratio ABF is determined by referring to the characteristic diagram of FIG. 2 based on the corrected VAF (step 210). The characteristic diagram of FIG. 2 is mapped and stored in the ROM 73 in advance.

【００３６】次に、筒内空気量推定及び目標筒内燃料量
算出ルーチンにより既に算出されている筒内空気量ＭＣ
_n 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_n （図９参照）に基づき、 ＦＤ₀ ←ＭＣ_n ／ＡＢＦ−ＦＣＲ_n なる演算により、実際に燃焼せしめられた燃料量と目標
筒内燃料量との差を求める（ステップ２１２）。なお、
このようにｎ回前の筒内空気量ＭＣ_n 及び目標筒内燃料
量ＦＣＲ_n を採用する理由は、現在Ａ／Ｆセンサにより
検出されている空燃比と実際の燃焼との時間差を考慮し
たためである。換言すれば、過去ｎ回分の筒内空気量Ｍ
Ｃ_i 及び目標筒内燃料量ＦＣＲ_i を記憶しておく必要が
あるのは、そのような時間差のためである。Next, the cylinder air amount MC already calculated by the cylinder air amount estimation and target cylinder fuel amount calculation routines.
_{Based on n} and the target in-cylinder fuel amount FCR _n (see FIG. 9), the difference between the actually burned fuel amount and the target in-cylinder fuel amount is obtained by the calculation FD ₀ ← MC _n / ABF-FCR _n (Step 212). In addition,
The reason why the adopting n times before the cylinder air amount MC _n and target cylinder fuel amount FCR _n is because in consideration of the time difference between the actual combustion fuel ratio which is detected by the current A / F sensor is there. In other words, the in-cylinder air amount M for the past n times
It is because of such a time difference that C _i and the target in-cylinder fuel amount FCR _i need to be stored.

【００３７】次いで、 ＤＦＰ←Ｋ_fp＊ＦＤ₀ なる演算により、比例・積分制御（ＰＩ制御）の比例項
を算出する（ステップ２１４）。なお、Ｋ_fpは比例項ゲ
インである。次いで、 ＤＦＳ←Ｋ_fs＊ΣＦＤ_i なる演算により、ＰＩ制御の積分項を算出する（ステッ
プ２１６）。なお、Ｋ_fsは積分項ゲインである。最後
に、 ＤＦ←ＤＦＰ＋ＤＦＳ なる演算により、メイン空燃比フィードバック制御によ
る燃料補正量ＤＦが決定される（ステップ２１８）。Next, the proportional term of the proportional-integral control (PI control) is calculated by the calculation DFP ← K _fp * FD ₀ (step 214). Note that K _fp is a proportional term gain. Next, an integral term of PI control is calculated by an operation of DFS ← K _fs * ΣFD _i (step 216). Note that K _fs is an integral term gain. Finally, the fuel correction amount DF by the main air-fuel ratio feedback control is determined by the calculation of DF ← DFP + DFS (step 218).

【００３８】図１１は、第１実施形態に係るサブ空燃比
フィードバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチ
ャートである。このルーチンは、メイン空燃比フィード
バック制御ルーチンの場合よりも長い所定の時間周期で
実行される。まず、メイン空燃比フィードバックの場合
と同様に、サブ空燃比フィードバック制御を実行すべき
条件が成立するか否かを判定する（ステップ３０２）。
条件不成立の場合には、Ａ／Ｆセンサ出力電圧補正量Ｄ
Ｖに０を設定し（ステップ３１２）、本ルーチンを終了
する。FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of a sub air-fuel ratio feedback control routine according to the first embodiment. This routine is executed at a predetermined time period longer than that in the main air-fuel ratio feedback control routine. First, similarly to the case of the main air-fuel ratio feedback, it is determined whether or not a condition for executing the sub air-fuel ratio feedback control is satisfied (step 302).
If the condition is not satisfied, the A / F sensor output voltage correction amount D
V is set to 0 (step 312), and this routine ends.

【００３９】フィードバック条件成立時には、本ルーチ
ンの前回までの走行により得られている電圧差（目標Ｏ
₂ センサ出力電圧と実際に検出されたＯ₂ センサ出力電
圧との差）ＶＤ_i を更新する。すなわち、第ｉ（ｉ＝
０，１，…，ｐ−１）回前のＶＤ_i を第（ｉ＋１）回前
のＶＤ_i+1 とする（ステップ３０４）。これは、過去ｐ
回分の電圧差ＶＤ_i のデータをＲＡＭ７４内に記憶し、
今回新たに電圧差ＶＤ₀を算出するためである。When the feedback condition is satisfied, the voltage difference (target O)
The difference between the actually detected O ₂ sensor output voltage and the _second sensor output voltage) to update the VD _i. That is, the i-th (i =
0,1, ..., p-1) times the previous VD _i (i + 1) th time and previous VD _{i + 1} (step 304). This is the past p
Storing data batch voltage difference VD _i in the RAM 74,
This is for newly calculating the voltage difference VD ₀ this time.

【００４０】次いで、Ｏ₂ センサ４６の出力電圧ＶＯＳ
を検出する（ステップ３０６）。次いで、そのＶＯＳ及
び目標Ｏ₂ センサ出力電圧ＶＴ（例えば０．５Ｖ）に基
づいて、 ＶＤ₀ ←ＶＴ−ＶＯＳ なる演算を実行することにより、最新の電圧差ＶＤ₀ を
求める（ステップ３０８）。Next, the output voltage VOS of the O ₂ sensor 46
Is detected (step 306). Next, based on the VOS and the target O ₂ sensor output voltage VT (for example, 0.5 V), the latest voltage difference VD ₀ is obtained by executing the calculation of VD ₀ ← VT−VOS (step 308).

【００４１】最後に、 ＤＶ←Ｋ_vp＊ＶＤ₀ ＋Ｋ_vs＊ΣＶＤ_i なる演算により、ＰＩ制御によるＡ／Ｆセンサ出力電圧
補正量ＤＶを決定する（ステップ３１０）。なお、Ｋ_vp
及びＫ_vsは、それぞれ比例項及び積分項のゲインであ
る。こうして求められた補正量ＤＶは、前述したよう
に、メイン空燃比フィードバック制御ルーチンにおい
て、Ａ／Ｆセンサの出力特性のばらつきを補償するため
に使用される。[0041] Finally, DV ← by _{K vp * VD 0 + K vs} * ΣVD it becomes operational, determining the A / F sensor output voltage correction amount DV by PI control (step 310). Note that K _vp
And K _vs are the gains of the proportional and integral terms, respectively. The correction amount DV thus obtained is used for compensating for variations in the output characteristics of the A / F sensor in the main air-fuel ratio feedback control routine, as described above.

【００４２】図１２は、第１実施形態に係る燃料噴射制
御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。こ
のルーチンは、所定のクランク角ごとに実行される。最
初に、前述した筒内空気量推定及び目標筒内燃料量算出
ルーチンにおいて算出された目標筒内燃料量ＦＣＲ₀ 、
及びメイン空燃比フィードバック制御ルーチンにおいて
算出されたフィードバック補正量ＤＦに基づき、 ＦＩ←ＦＣＲ₀ ＊α＋ＤＦ＋β なる演算を実行して、燃料噴射量ＦＩを決定する（ステ
ップ４０２）。なお、α及びβは、他の運転状態パラメ
ータによって定まる乗算補正係数及び加算補正量であ
る。例えば、αには、吸気温センサ４３、水温センサ４
４等の各センサからの信号に基づく基本的な補正が含ま
れ、また、βには、燃料の壁面付着量（過渡運転状態に
おいて吸気管圧力の変化に伴い変化する）の変化に基づ
く補正が含まれている。最後に、求められた燃料噴射量
ＦＩを燃料噴射弁６０の駆動制御回路７７ａにセットす
る（ステップ４０４）。FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of a fuel injection control routine according to the first embodiment. This routine is executed every predetermined crank angle. First, the target in-cylinder fuel amount FCR ₀ calculated in the above-described in-cylinder air amount estimation and target in-cylinder fuel amount calculation routine,
Then, based on the feedback correction amount DF calculated in the main air-fuel ratio feedback control routine, a calculation of FI ← FCR ₀ * α + DF + β is executed to determine the fuel injection amount FI (step 402). Note that α and β are a multiplication correction coefficient and an addition correction amount determined by other operation state parameters. For example, α is the intake air temperature sensor 43, the water temperature sensor 4
4 includes a basic correction based on a signal from each sensor, and β includes a correction based on a change in the amount of fuel adhering to the wall surface (which changes with a change in the intake pipe pressure in a transient operation state). include. Finally, the obtained fuel injection amount FI is set in the drive control circuit 77a of the fuel injection valve 60 (step 404).

【００４３】図１３及び図１４は、第１実施形態に係る
触媒劣化検出ルーチンの処理手順を示すフローチャート
である。本ルーチンは、所定の時間周期で実行される。
まず、Ａ／Ｆセンサ４５の出力電圧ＶＡＦが上限値ａ以
上又は下限値ｂ以下となっているか否かを検出する（ス
テップ５０２）。ＶＡＦ≧ａ又はＶＡＦ≦ｂの場合に
は、所定のモニタディセーブルカウンタＣＭＤＩＳに所
定値Ａをセットして（ステップ５０４）、本ルーチンを
終了する。FIGS. 13 and 14 are flowcharts showing the processing procedure of the catalyst deterioration detection routine according to the first embodiment. This routine is executed at a predetermined time period.
First, it is detected whether or not the output voltage VAF of the A / F sensor 45 is equal to or higher than the upper limit value a or equal to or lower than the lower limit value b (step 502). If VAF ≧ a or VAF ≦ b, a predetermined value A is set in a predetermined monitor disable counter CMDIS (step 504), and this routine ends.

【００４４】ａ＜ＶＡＦ＜ｂの場合には、モニタディセ
ーブルカウンタＣＭＤＩＳの内容が正か否かを判定し
（ステップ５０６）、ＣＭＤＩＳ＞０の場合にはステッ
プ５０８に進み、ＣＭＤＩＳ≦０の場合にはステップ５
１２に進む。ステップ５０８では、ＣＭＤＩＳをデクリ
メントし、次のステップ５１０では、ＣＭＤＩＳが０か
否かを判定し、０でない場合には本ルーチンを終了し、
０の場合にはステップ５１２に進む。ステップ５１２で
は、劣化判定のためのモニタ条件が成立するか否かを判
定し、モニタ条件不成立の場合には本ルーチンを終了
し、モニタ条件成立の場合にはステップ５１４以降に進
む。If a <VAF <b, it is determined whether or not the content of the monitor disable counter CMDIS is positive (step 506). If CMDIS> 0, the process proceeds to step 508, and if CMDIS ≦ 0, Step 5
Proceed to 12. At step 508, CMDIS is decremented. At next step 510, it is determined whether or not CMDIS is 0. If not, this routine is terminated.
If it is 0, the process proceeds to step 512. In step 512, it is determined whether or not a monitor condition for deterioration determination is satisfied. If the monitor condition is not satisfied, the present routine ends, and if the monitor condition is satisfied, the process proceeds to step 514 and subsequent steps.

【００４５】ステップ５１４では、Ａ／Ｆセンサ４５の
出力ＶＡＦの軌跡長ＬＶＡＦを、 ＬＶＡＦ←ＬＶＡＦ＋｜ＶＡＦ−ＶＡＦＯ｜ なる演算により算出する。次のステップ５１６では、次
回の実行に備え、 ＶＡＦＯ←ＶＡＦ とする。In step 514, the trajectory length LVAF of the output VAF of the A / F sensor 45 is calculated by the following formula: LVAF ← LVAF + | VAF−VAFO | In the next step 516, VAFO ← VAF is set in preparation for the next execution.

【００４６】ステップ５１８では、Ｏ₂ センサ４６の出
力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳを、 ＬＶＯＳ←ＬＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−ＶＯＳＯ｜ なる演算により算出する。次のステップ５２０では、次
回の実行に備え、 ＶＯＳＯ←ＶＯＳ とする。In step 518, the trajectory length LVOS of the output VOS of the O ₂ sensor 46 is calculated by the following formula: LVOS ← LVOS + | VOS−VOSO |. In the next step 520, VOSO ← VOS is set in preparation for the next execution.

【００４７】次いで、所定のカウンタＣＴＩＭＥをイン
クリメントし（ステップ５２２）、所定値Ｃ₀ を超えた
か否かを判定する（ステップ５２４）。ＣＴＩＭＥ＞Ｃ
₀ のときにはステップ５２６に進み、ＣＴＩＭＥ≦Ｃ₀
のときには本ルーチンを終了する。ステップ５２６で
は、ＬＶＡＦより劣化判定基準値Ｌ_ref を決定する。な
お、この劣化判定基準値Ｌ_ref は、Ｏ₂ センサ４６の出
力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳに基づいて触媒劣化判定を実
行するに際して正常品と劣化品とを判別するための判定
基準値がＡ／Ｆセンサ４５の出力ＶＡＦの軌跡長ＬＶＡ
Ｆにより異なってくるため、その判定基準値をＬＶＡＦ
に応じて定めたものであり、マップ化されて予めＲＯＭ
７３に格納されている。次いで、ステップ５２８では、
Ｏ₂ センサ４６の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳがその劣
化判定基準値Ｌ_ref 以上か否かを判定する。ＬＶＯＳ≧
Ｌ_ref のときには、触媒劣化ありとみなし、所定のアラ
ームフラグＡＬＭを１にするとともに（ステップ５３
０）、アラームランプ６８（図５，６参照）を点灯する
（ステップ５３２）。ＬＶＯＳ＜Ｌ_ref のときには、触
媒劣化なしとみなし、アラームフラグＡＬＭを０とする
（ステップ５３４）。アラームフラグＡＬＭは、修理点
検時に収集されうるように、バックアップＲＡＭ７９に
格納される（ステップ５３６）。最後に、次回の触媒劣
化判定に備え、ＣＴＩＭＥ，ＬＶＡＦ，ＬＶＯＳがクリ
アされる（ステップ５３８）。[0047] Next, incrementing a predetermined counter CTIME (step 522), determines whether or not exceeded the predetermined value C ₀ (step 524). CTIME> C
When it is _0, the process proceeds to step 526, and CTIME ≦ C ₀
In this case, this routine ends. In step 526, to determine the more deterioration determination reference value L _ref LVAF. It should be noted that the deterioration criterion value L _ref is A / F when the catalyst deterioration judgment is performed based on the trajectory length LVOS of the output VOS of the O ₂ sensor 46 for discriminating between a normal product and a deteriorated product. The path length LVA of the output VAF of the sensor 45
F, the determination reference value is set to LVAF
Is determined in accordance with
73. Next, at step 528,
Trajectory length LVOS of the output VOS of the O ₂ sensor 46 determines whether the deterioration determination reference value L _ref more. LVOS ≧
In the case of L _ref , it is considered that the catalyst has deteriorated, the predetermined alarm flag ALM is set to 1 (step 53
0), the alarm lamp 68 (see FIGS. 5 and 6) is turned on (step 532). LVOS <when L _ref is regarded as no catalyst deterioration, the alarm flag ALM is set to 0 (step 534). The alarm flag ALM is stored in the backup RAM 79 so that it can be collected at the time of repair and inspection (step 536). Finally, CTIME, LVAF, and LVOS are cleared in preparation for the next catalyst deterioration determination (step 538).

【００４８】以上の第１実施形態によれば、Ｏ₂ センサ
の出力変化量が大きくなる区間がマスクされることとな
り、触媒劣化診断の精度が向上する。なお、第１実施形
態では、Ａ／Ｆセンサ４５の出力電圧ＶＡＦが上限値ａ
以上又は下限値ｂ以下となる場合にマスクされたが、そ
の変形例として、ＶＡＦの変化量の絶対値｜ΔＶＡＦ｜
を求め、その値が所定値を超えた場合にマスクするよう
にしてもよい。According to the above-described first embodiment, the section where the amount of change in the output of the O ₂ sensor is large is masked, and the accuracy of the catalyst deterioration diagnosis is improved. In the first embodiment, the output voltage VAF of the A / F sensor 45 is set to the upper limit a
Masking is performed when the value is equal to or greater than or equal to or less than the lower limit value b. As a modification, the absolute value | ΔVAF |
May be determined, and masked when the value exceeds a predetermined value.

【００４９】次に、本発明の第４及び第５の面に係る第
２実施形態について説明する。第１実施形態では、触媒
判定処理の側で特定の区間、軌跡長演算をマスクすると
いうものであったが、第２実施形態は、その逆に、触媒
劣化判定時にはカウンタ制御を制限することにより、す
なわち燃料補正量のうちの積分項の絶対値に上限を設け
ることにより、Ｏ₂ センサ出力のストイキへの復帰が、
図１５に示されるように緩やかとなるようにし、過応答
を防ぐものである。Next, a second embodiment according to the fourth and fifth aspects of the present invention will be described. In the first embodiment, the specific section and the trajectory length calculation are masked on the side of the catalyst determination process. However, the second embodiment conversely restricts the counter control when determining the catalyst deterioration. That is, by providing an upper limit to the absolute value of the integral term of the fuel correction amount, the return of the O ₂ sensor output to stoichiometry
As shown in FIG. 15, the response is made gentle to prevent over-response.

【００５０】第２実施形態においては、筒内空気量推定
及び目標筒内燃料量算出ルーチン、サブ空燃比フィード
バック制御ルーチン、並びに燃料噴射制御ルーチンは、
第１実施形態のものと同一であるが、触媒劣化判定ルー
チン及びメイン空燃比フィードバック制御ルーチンは、
第１実施形態に対し改造が加えられたものとなる。In the second embodiment, the in-cylinder air amount estimation and target in-cylinder fuel amount calculation routine, the sub air-fuel ratio feedback control routine, and the fuel injection control routine
Although the same as that of the first embodiment, the catalyst deterioration determination routine and the main air-fuel ratio feedback control routine
This is a modification of the first embodiment.

【００５１】図１６及び図１７は、第２実施形態に係る
触媒劣化検出ルーチンの処理手順を示すフローチャート
である。第１実施形態に係る図１３及び図１４との相違
点のみ説明すると、まず、Ａ／Ｆセンサ出力電圧に関す
る条件判定のステップ５０２〜５１０が削除されてい
る。そして、モニタ条件を判定するステップ６０２の次
に、ステップ６０４及び６０６が追加される。すなわ
ち、モニタ条件不成立時には、モニタ実行中フラグＭＯ
ＮＥＸが０とされ、モニタ条件成立時にはＭＯＮＥＸが
１とされる。ステップ６０８〜６３０は、第１実施形態
のステップ５１４〜５３６と同一である。また、ステッ
プ６３２では、ステップ５３８に対し、ＭＯＮＥＸをク
リアする処理が追加される。このように、第２実施形態
では、ＶＡＦの値にかかわらず、触媒劣化判定が実行さ
れるが、実行中にはモニタ実行中フラグＭＯＮＥＸが１
とされる。FIGS. 16 and 17 are flowcharts showing the processing procedure of a catalyst deterioration detection routine according to the second embodiment. Explaining only the differences from FIGS. 13 and 14 according to the first embodiment, first, steps 502 to 510 of the condition determination regarding the A / F sensor output voltage are deleted. Steps 604 and 606 are added after step 602 for determining the monitoring condition. That is, when the monitor condition is not satisfied, the monitor execution flag MO
NEX is set to 0, and MONEX is set to 1 when the monitor condition is satisfied. Steps 608 to 630 are the same as steps 514 to 536 of the first embodiment. In step 632, processing for clearing the monex is added to step 538. As described above, in the second embodiment, the catalyst deterioration determination is performed regardless of the value of the VAF.
It is said.

【００５２】図１８は、第２実施形態に係るメイン空燃
比フィードバック制御ルーチンの処理手順を示すフロー
チャートである。第１実施形態に係る図１０との相違点
のみ説明すると、ステップ７１８及び７２０が追加され
た点のみが相違する。すなわち、燃料補正量ＤＦのうち
の積分項ＤＦＳがステップ７１６において算出された後
に、触媒劣化判定実行中（ＭＯＮＥＸ＝１）であれば、
その積分項の絶対値｜ＤＦＳ｜が所定値Ｂ以下に制限さ
れるのである。FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of a main air-fuel ratio feedback control routine according to the second embodiment. Explaining only the differences from FIG. 10 according to the first embodiment, the only difference is that steps 718 and 720 are added. That is, if the catalyst deterioration determination is being executed (MONEX = 1) after the integral term DFS of the fuel correction amount DF is calculated in step 716,
The absolute value | DFS | of the integral term is limited to a predetermined value B or less.

【００５３】こうすることにより、空燃比変動が抑えら
れ、Ｏ₂ センサ出力のストイキへの復帰が緩やかとな
り、過応答がなくなって、診断精度が向上する。なお、
第２実施形態の変形例として、積分項ＤＦＳのゲインＫ
_fsを触媒劣化判定実行中には小さくするようにしてもよ
い。By doing so, fluctuations in the air-fuel ratio are suppressed, and the output of the O ₂ sensor returns to stoichiometry gently, so that there is no over-response and diagnostic accuracy is improved. In addition,
As a modification of the second embodiment, the gain K of the integral term DFS is
_fs may be reduced during execution of the catalyst deterioration determination.

【００５４】最後に、参考例に係る形態について説明す
る。この参考形態は、触媒劣化判定実行中にはＯ₂ セン
サ４６の出力に基づくＡ／Ｆセンサ４５の出力補正を抑
制することにより、第２実施形態と同様に、Ｏ₂ センサ
出力のストイキへの復帰が緩やかとなるようにし、過応
答を防ぐものである。この参考形態においては、筒内空
気量推定及び目標筒内燃料量算出ルーチンは第１及び第
２実施形態と同一、メイン空燃比フィードバック制御ル
ーチンは第１実施形態と同一、燃料噴射制御ルーチンは
第１及び第２実施形態と同一、触媒劣化判定ルーチンは
第２実施形態と同一となり、サブ空燃比フィードバック
制御ルーチンのみ改造される。Finally, an embodiment according to the reference example will be described. This reference embodiment, the catalyst deterioration determination execution by suppressing the output correction of the A / F sensor 45 based on the output of the O ₂ sensor 46, as in the second embodiment, to stoichiometry of the O ₂ sensor output The return is gradual to prevent over-response. In this embodiment, the in-cylinder air amount estimation and target in-cylinder fuel amount calculation routines are the same as in the first and second embodiments, the main air-fuel ratio feedback control routine is the same as in the first embodiment, and the fuel injection control routine is the same as in the first embodiment. The same as the first and second embodiments, the catalyst deterioration determination routine is the same as the second embodiment, and only the sub air-fuel ratio feedback control routine is modified.

【００５５】図１９は、参考形態に係るサブ空燃比フィ
ードバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャー
トである。第１実施形態に係る図１１との相違点のみ説
明すると、ステップ８０４が追加された点のみが相違す
る。すなわち、触媒劣化判定実行中（ＭＯＮＥＸ＝１）
であれば、Ａ／Ｆセンサ出力電圧補正量ＤＶが０とさ
れ、Ａ／Ｆセンサ４５の出力電圧ＶＡＦに対する補正は
なされなくなる。こうすることにより、Ｏ₂ センサ出力
のストイキへの復帰が緩やかとなり、過応答がなくなっ
て、診断精度が向上する。FIG. 19 is a flowchart showing a processing procedure of a sub air-fuel ratio feedback control routine according to the reference embodiment. Explaining only the differences from FIG. 11 according to the first embodiment, the only difference is that step 804 is added. That is, the catalyst deterioration determination is being executed (MONEX = 1)
If so, the A / F sensor output voltage correction amount DV is set to 0, and no correction is made to the output voltage VAF of the A / F sensor 45. By doing so, the output of the O ₂ sensor returns to the stoichiometric state slowly, and there is no over-response, and the diagnostic accuracy is improved.

【００５６】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ａ／Ｆセンサを用いたＯ₂ ストレージ量一定制御システ
ムにおいて、カウンタ制御に伴う誤判定が防止されつ
つ、触媒下流側Ｏ₂ センサによる触媒劣化判定が実行さ
れることとなる。As described above, according to the present invention,
In O ₂ storage amount constant control system using an A / F sensor, it is prevented erroneous determination due to counter control, so that the catalyst deterioration determination by the catalyst downstream O ₂ sensor is performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】空燃比とＯ₂ センサ出力電圧との関係を示す特
性図である。FIG. 1 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an O ₂ sensor output voltage.

【図２】空燃比とＡ／Ｆセンサ出力電圧との関係を示す
特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an A / F sensor output voltage.

【図３】カウンタ制御を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining counter control.

【図４】（Ａ）は、Ａ／Ｆセンサ出力電圧ＶＡＦを例示
するタイムチャートであり、（Ｂ）は、そのＶＡＦに応
答するＯ₂ センサ出力電圧ＶＯＳを示すタイムチャート
である。FIG. 4A is a time chart illustrating an A / F sensor output voltage VAF, and FIG. 4B is a time chart illustrating an O ₂ sensor output voltage VOS responding to the VAF.

【図５】本発明の一実施形態に係る触媒劣化検出装置を
備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。FIG. 5 is an overall schematic diagram of an electronically controlled internal combustion engine equipped with a catalyst deterioration detection device according to one embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施形態に係るエンジンＥＣＵのハ
ードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a hardware configuration of an engine ECU according to one embodiment of the present invention.

【図７】第１実施形態の原理を説明するための図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of the first embodiment.

【図８】第１実施形態に係る筒内空気量推定及び目標筒
内燃料量算出ルーチンの処理手順を示すフローチャート
である。FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure of a cylinder air amount estimation and target cylinder fuel amount calculation routine according to the first embodiment.

【図９】推定された筒内空気量及び算出された目標筒内
燃料量の記憶状態を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a storage state of an estimated in-cylinder air amount and a calculated target in-cylinder fuel amount.

【図１０】第１実施形態に係るメイン空燃比フィードバ
ック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing procedure of a main air-fuel ratio feedback control routine according to the first embodiment.

【図１１】第１実施形態に係るサブ空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing procedure of a sub air-fuel ratio feedback control routine according to the first embodiment.

【図１２】第１実施形態に係る燃料噴射制御ルーチンの
処理手順を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure of a fuel injection control routine according to the first embodiment.

【図１３】第１実施形態に係る触媒劣化検出ルーチンの
処理手順を示すフローチャート（１／２）である。FIG. 13 is a flowchart (1/2) showing a processing procedure of a catalyst deterioration detection routine according to the first embodiment.

【図１４】第１実施形態に係る触媒劣化検出ルーチンの
処理手順を示すフローチャート（２／２）である。FIG. 14 is a flowchart (2/2) showing a processing procedure of a catalyst deterioration detection routine according to the first embodiment.

【図１５】第２実施形態の原理を説明するための図であ
る。FIG. 15 is a diagram for explaining the principle of the second embodiment.

【図１６】第２実施形態に係る触媒劣化検出ルーチンの
処理手順を示すフローチャート（１／２）である。FIG. 16 is a flowchart (1/2) showing a processing procedure of a catalyst deterioration detection routine according to the second embodiment.

【図１７】第２実施形態に係る触媒劣化検出ルーチンの
処理手順を示すフローチャート（２／２）である。FIG. 17 is a flowchart (2/2) showing a processing procedure of a catalyst deterioration detection routine according to the second embodiment.

【図１８】第２実施形態に係るメイン空燃比フィードバ
ック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of a main air-fuel ratio feedback control routine according to the second embodiment.

【図１９】参考形態に係るサブ空燃比フィードバック制
御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart illustrating a processing procedure of a sub air-fuel ratio feedback control routine according to the reference embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２…エアクリーナ ４…スロットルボデー ５…スロットル弁 ６…サージタンク（インテークマニホルド） ７…吸気管 ８…アイドルアジャスト通路 １０…燃料タンク １１…燃料ポンプ １２…燃料配管 ２０…エンジン本体（気筒） ２１…燃焼室 ２２…冷却水通路 ２３…ピストン ２４…吸気弁 ２６…排気弁 ３０…排気マニホルド ３４…排気管 ３８…触媒コンバータ ４０…エアフローメータ ４１…バキュームセンサ ４２…スロットル開度センサ ４３…吸気温センサ ４４…水温センサ ４５…Ａ／Ｆセンサ ４６…Ｏ₂ センサ ５０…基準位置検出センサ ５１…クランク角センサ ５２…アイドルスイッチ ５３…車速センサ ６０…燃料噴射弁 ６２…イグナイタ ６３…点火コイル ６４…点火ディストリビュータ ６５…スパークプラグ ６６…アイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ） ６８…アラームランプ ７０…エンジンＥＣＵ ７１…ＣＰＵ ７２…システムバス ７３…ＲＯＭ ７４…ＲＡＭ ７５…Ａ／Ｄ変換回路 ７６…入力インタフェース回路 ７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ…駆動制御回路 ７９…バックアップＲＡＭ2 ... Air cleaner 4 ... Throttle body 5 ... Throttle valve 6 ... Surge tank (intake manifold) 7 ... Intake pipe 8 ... Idle adjustment passage 10 ... Fuel tank 11 ... Fuel pump 12 ... Fuel pipe 20 ... Engine body (cylinder) 21 ... Combustion Chamber 22 ... Cooling water passage 23 ... Piston 24 ... Intake valve 26 ... Exhaust valve 30 ... Exhaust manifold 34 ... Exhaust pipe 38 ... Catalyst converter 40 ... Air flow meter 41 ... Vacuum sensor 42 ... Throttle opening degree sensor 43 ... Intake air temperature sensor 44 ... water temperature sensor 45 ... A / F sensor 46 ... O ₂ sensor 50 ... reference position sensor 51 ... crank angle sensor 52 ... idle switch 53 ... vehicle speed sensor 60 ... fuel injection valve 62 ... igniter 63 ... ignition coil 64 ... ignition distributor 65 ... Spark plug 66… A Dollar rotation speed control valve (ISCV) 68 alarm lamp 70 engine ECU 71 CPU 72 system bus 73 ROM 74 RAM 75 A / D conversion circuit 76 input interface circuit 77a, 77b, 77c, 77d drive Control circuit 79 ... Backup RAM

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA24 DA04 DA27 EB11 EB16 EC04 FA07 FA28 FA30 3G091 AA02 AB01 AB03 BA33 DC01 EA34 EA36 FC02 HA36 HA37 3G301 JA00 JA15 JA20 JB09 MA01 NA04 NA09 ND01 ND12 ND15 PA01Z PB03Z PD08Z PD09A PD09Z  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 3G084 BA24 DA04 DA27 EB11 EB16 EC04 FA07 FA28 FA30 3G091 AA02 AB01 AB03 BA33 DC01 EA34 EA36 FC02 HA36 HA37 3G301 JA00 JA15 JA20 JB09 MA01 NA04 NA09 ND01 ND12 ND15 PD01ZPD09

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられた、Ｏ₂
ストレージ能力を有する三元触媒と、 前記三元触媒の上流側に設けられ、空燃比をリニアに検
出する空燃比センサと、 前記空燃比センサの出力に基づいて、空燃比を理論空燃
比に収束させるための比例項及び空燃比と理論空燃比と
の偏差の積分値を零に収束させるための積分項からなる
フィードバック補正量を演算する空燃比フィードバック
制御手段と、 前記三元触媒の下流側に設けられ、空燃比がリッチかリ
ーンかを検出するＯ₂センサと、 前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィー
ドバック制御中の期間内での前記Ｏ₂センサの出力の軌
跡長に基づき前記三元触媒の劣化を判定する触媒劣化判
定手段と、 前記空燃比センサの出力が所定範囲内の値にない期間及
びその後前記空燃比センサの出力が該所定範囲内の値に
なった時点から所定期間、前記触媒劣化判定手段による
軌跡長の演算を中断せしめる軌跡長演算中断手段と、を
具備する、内燃機関の触媒劣化検出装置。1. A provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, O ₂
A three-way catalyst having a storage capacity; an air-fuel ratio sensor provided upstream of the three-way catalyst and detecting an air-fuel ratio linearly; converging the air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio based on an output of the air-fuel ratio sensor Air-fuel ratio feedback control means for calculating a feedback correction amount including a proportional term for causing the integral value of the deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio to converge to zero, and a downstream side of the three-way catalyst. An O ₂ sensor for detecting whether the air-fuel ratio is rich or lean; and the three-way catalyst based on the trajectory length of the output of the O ₂ sensor during the period of the air-fuel ratio feedback control by the air-fuel ratio feedback control means. A catalyst deterioration determining means for determining the deterioration of the air-fuel ratio sensor during a period in which the output of the air-fuel ratio sensor is not within a predetermined range and thereafter the output of the air-fuel ratio sensor has a value within the predetermined range. Predetermined period from the point comprises a a locus length computing interruption means allowed to interrupt the operation of the trajectory length by the catalyst deterioration determining means, the catalyst deterioration detection device for an internal combustion engine. 【請求項２】 前記所定範囲は、前記Ｏ₂センサが過応
答しない範囲として設定される、請求項１に記載の内燃
機関の触媒劣化検出装置。2. The catalyst deterioration detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the predetermined range is set as a range in which the O ₂ sensor does not respond excessively. 【請求項３】 前記所定期間は、前記空燃比センサと前
記Ｏ₂センサとの間の距離を考慮して設定される、請求
項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。3. The catalyst deterioration detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said predetermined period is set in consideration of a distance between said air-fuel ratio sensor and said O ₂ sensor. 【請求項４】 内燃機関の排気通路に設けられた、Ｏ₂
ストレージ能力を有する三元触媒と、 前記三元触媒の上流側に設けられ、空燃比をリニアに検
出する空燃比センサと、 前記空燃比センサの出力に基づいて、空燃比を理論空燃
比に収束させるための比例項、及び、空燃比と理論空燃
比との偏差の積分値を零に収束させることで前記三元触
媒におけるＯ₂ストレージ量を一定に維持する積分項、
からなるフィードバック補正量を演算する空燃比フィー
ドバック制御手段と、 前記三元触媒の下流側に設けられ、空燃比がリッチかリ
ーンかを検出するＯ₂センサと、 前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィー
ドバック制御中の期間内での前記Ｏ₂センサの出力の軌
跡長に基づき前記三元触媒の劣化を判定する触媒劣化判
定手段と、 前記触媒劣化判定手段による判定処理中には、前記積分
項の絶対値又は前記積分項のゲインに上限値を設定する
積分項制限手段と、 を具備する、内燃機関の触媒劣化検出装置。Wherein disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, O ₂
A three-way catalyst having a storage capacity; an air-fuel ratio sensor provided upstream of the three-way catalyst and detecting an air-fuel ratio linearly; converging the air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio based on an output of the air-fuel ratio sensor proportional term for causing, and the integral term to maintain O ₂ storage amount in the three-way catalyst constant by converging the integrated value of the deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio to zero,
Air-fuel ratio feedback control means for calculating a feedback correction amount comprising: an O ₂ sensor provided downstream of the three-way catalyst for detecting whether the air-fuel ratio is rich or lean; and an air-fuel ratio by the air-fuel ratio feedback control means. A catalyst deterioration determining means for determining deterioration of the three-way catalyst based on a trajectory length of the output of the O ₂ sensor during a period during the feedback control; and A catalyst deterioration detecting device for an internal combustion engine, comprising: an integral term limiting unit that sets an upper limit value to an absolute value or a gain of the integral term. 【請求項５】 前記上限値は、前記Ｏ₂センサが過応答
しない限界値として設定される、請求項４に記載の内燃
機関の触媒劣化検出装置。5. The catalyst deterioration detecting device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the upper limit value is set as a limit value at which the O ₂ sensor does not respond excessively.