JP2722767B2 - 内燃機関の触媒劣化診断装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化診断装置Info
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- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
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- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、触媒コンバータの上流側と下流側とに配
設された空燃比センサを利用して、触媒の劣化状態を診
断するようにした内燃機関の触媒劣化診断装置に関す
る。
設された空燃比センサを利用して、触媒の劣化状態を診
断するようにした内燃機関の触媒劣化診断装置に関す
る。
従来の技術 内燃機関の触媒コンバータの上流側および下流側にそ
れぞれ空燃比センサ例えばO2センサを配設し、上流側O2
センサの出力信号を主にして空燃比フィードバック制御
を実行するとともに、両センサの出力信号の比較から触
媒の劣化を診断するようにした装置が、例えば特開昭63
−205441号公報に開示されている。
れぞれ空燃比センサ例えばO2センサを配設し、上流側O2
センサの出力信号を主にして空燃比フィードバック制御
を実行するとともに、両センサの出力信号の比較から触
媒の劣化を診断するようにした装置が、例えば特開昭63
−205441号公報に開示されている。
すなわち、空燃比フィードバック制御の実行中には、
主に上流側O2センサの出力信号に基づいて例えば疑似的
な比例積分制御により燃料供給量が制御されるので、上
流側O2センサの出力信号は第５図の（ａ）に示すよう
に、周期的にリッチ，リーンの反転を繰り返す。これに
対し、触媒コンバータの下流側では、触媒のO2ストレー
ジ能力により残存酸素濃度の変動が非常に緩やかなもの
となるので、下流側O2センサの出力信号としては、第５
図の（ｂ）に示すように、上流側O2センサに比べて変動
幅が小さく、かつ周期が長くなる。
主に上流側O2センサの出力信号に基づいて例えば疑似的
な比例積分制御により燃料供給量が制御されるので、上
流側O2センサの出力信号は第５図の（ａ）に示すよう
に、周期的にリッチ，リーンの反転を繰り返す。これに
対し、触媒コンバータの下流側では、触媒のO2ストレー
ジ能力により残存酸素濃度の変動が非常に緩やかなもの
となるので、下流側O2センサの出力信号としては、第５
図の（ｂ）に示すように、上流側O2センサに比べて変動
幅が小さく、かつ周期が長くなる。
しかし、触媒コンバータにおける触媒が劣化してくる
と、O2ストレージ能力の低下により、触媒コンバータ上
流側と下流側とで酸素濃度がそれ程変わらなくなり、そ
の結果、下流側O2センサの出力信号は、第５図（ｃ）に
示すように、上流側O2センサの出力に近似した周期で反
転を繰り返すようになり、かつその変動幅も大きくなっ
てくる。
と、O2ストレージ能力の低下により、触媒コンバータ上
流側と下流側とで酸素濃度がそれ程変わらなくなり、そ
の結果、下流側O2センサの出力信号は、第５図（ｃ）に
示すように、上流側O2センサの出力に近似した周期で反
転を繰り返すようになり、かつその変動幅も大きくなっ
てくる。
従って、上記公報に記載の装置では、上流側O2センサ
のリッチ，リーンの反転周期T1と下流側O2センサのリッ
チ，リーンの反転周期T2との比（T1/T2）を求め、この
比が所定値以上となったときに、触媒が劣化したものと
判定するようにしている。
のリッチ，リーンの反転周期T1と下流側O2センサのリッ
チ，リーンの反転周期T2との比（T1/T2）を求め、この
比が所定値以上となったときに、触媒が劣化したものと
判定するようにしている。
尚、下流側O2センサの出力信号は、上述した触媒劣化
診断のほかに、上流側O2センサの出力信号に基づく空燃
比フィードバック制御の全体的な空燃比の片寄りの補正
等にも用いられるのが一般的である。
診断のほかに、上流側O2センサの出力信号に基づく空燃
比フィードバック制御の全体的な空燃比の片寄りの補正
等にも用いられるのが一般的である。
発明が解決しようとする課題 第６図の（ａ）は、上流側O2センサの出力信号の一例
を示し、（ｂ）はこれに対応するフィードバック補正係
数αの変化を示している。上記フィードバック補正係数
αは、上述したように例えば疑似的な比例積分制御によ
り求められるもので、O2センサの出力が所定のスライス
レベル（理論空燃比に対応する）を横切ってリッチ側か
らリーン側へ反転すると、補正係数αには一定の比例分
PLが加算され、かつ所定の積分定数ILによる傾きで積分
分が徐々に加算されて行く。このフィードバック補正係
数αは、周知のように基本燃料噴射量に乗じられるの
で、実際の空燃比は徐々に濃化する。そして、次にO2セ
ンサの出力がリーン側からリッチ側へ反転すると、補正
係数αから一定の比例分PRが減算され、かつ所定の積分
定数IRによる傾きで積分分が徐々に減算されて行く。以
上の繰り返しによって、空燃比は微小な変動を繰り返し
つつ理論空燃比近傍に保たれるのである。
を示し、（ｂ）はこれに対応するフィードバック補正係
数αの変化を示している。上記フィードバック補正係数
αは、上述したように例えば疑似的な比例積分制御によ
り求められるもので、O2センサの出力が所定のスライス
レベル（理論空燃比に対応する）を横切ってリッチ側か
らリーン側へ反転すると、補正係数αには一定の比例分
PLが加算され、かつ所定の積分定数ILによる傾きで積分
分が徐々に加算されて行く。このフィードバック補正係
数αは、周知のように基本燃料噴射量に乗じられるの
で、実際の空燃比は徐々に濃化する。そして、次にO2セ
ンサの出力がリーン側からリッチ側へ反転すると、補正
係数αから一定の比例分PRが減算され、かつ所定の積分
定数IRによる傾きで積分分が徐々に減算されて行く。以
上の繰り返しによって、空燃比は微小な変動を繰り返し
つつ理論空燃比近傍に保たれるのである。
ここで、内燃機関が定常運転にあるとすれば、上述し
たフィードバック補正係数の振幅Ｗの略中央に、理論空
燃比に相当するレベルＭを想定することができる。従っ
て、周期的に増減変化するフィードバック補正係数αが
この理論空燃比相当レベルＭを横切ってから、実際にO2
センサ出力信号がリッチ側もしくはリーン側へ反転する
までの時間tLR,tRLがフィードバック制御系の遅れとな
る。
たフィードバック補正係数の振幅Ｗの略中央に、理論空
燃比に相当するレベルＭを想定することができる。従っ
て、周期的に増減変化するフィードバック補正係数αが
この理論空燃比相当レベルＭを横切ってから、実際にO2
センサ出力信号がリッチ側もしくはリーン側へ反転する
までの時間tLR,tRLがフィードバック制御系の遅れとな
る。
そして、この制御系の遅れが小さければ、フィードバ
ック補正係数αの増減周期Taは比較的小さくなり、その
振幅Ｗも小さくなる。そのため、触媒コンバータを通し
て下流側O2センサへ及ぶ影響は少なく、触媒コンバータ
が正常であれば、前述した第５図の（ｂ）のように下流
側O2センサの出力信号は殆どリッチ，リーンの反転を伴
わないものとなる。
ック補正係数αの増減周期Taは比較的小さくなり、その
振幅Ｗも小さくなる。そのため、触媒コンバータを通し
て下流側O2センサへ及ぶ影響は少なく、触媒コンバータ
が正常であれば、前述した第５図の（ｂ）のように下流
側O2センサの出力信号は殆どリッチ，リーンの反転を伴
わないものとなる。
これに対し、何らかの原因で制御系の遅れが大となる
と、フィードバック補正係数αの増減周期Taは大きくな
り、その振幅Ｗも大きくなる。この場合には、触媒コン
バータのO2ストレージ能力を越えた空燃比変動が生じる
ことになり、仮に触媒コンバータが正常であっても、第
５図の（ｄ）に示すように、下流側O2センサの出力信号
にリッチ，リーンの反転が現れる。
と、フィードバック補正係数αの増減周期Taは大きくな
り、その振幅Ｗも大きくなる。この場合には、触媒コン
バータのO2ストレージ能力を越えた空燃比変動が生じる
ことになり、仮に触媒コンバータが正常であっても、第
５図の（ｄ）に示すように、下流側O2センサの出力信号
にリッチ，リーンの反転が現れる。
従って、上記従来のように、上流側O2センサのリッ
チ，リーンの反転周期T1と下流側O2センサのリッチ，リ
ーンの反転周期T2との比（T1/T2）に基づいて触媒の劣
化判定を行う場合に、判定基準値を固定的に設定したの
では、精度の良い劣化判定を行うことができず、その信
頼性が非常に低いものになってしまう。
チ，リーンの反転周期T1と下流側O2センサのリッチ，リ
ーンの反転周期T2との比（T1/T2）に基づいて触媒の劣
化判定を行う場合に、判定基準値を固定的に設定したの
では、精度の良い劣化判定を行うことができず、その信
頼性が非常に低いものになってしまう。
課題を解決するための手段 この発明に係る内燃機関の触媒劣化診断装置は、第１
図に示すように、排気通路に介装された触媒コンバータ
の上流側に配設された上流側空燃比センサ１と、触媒コ
ンバータの下流側に配設された下流側空燃比センサ２と
を有し、かつ、主に上記上流側空燃比センサ１における
検出空燃比のリッチ，リーンの反転に基づいて内燃機関
３の空燃比をフィードバック制御するフィードバック制
御手段４を備えている。そして、上流側空燃比センサ１
と下流側空燃比センサ２のリッチ，リーンの反転回数の
比を求める反転回数比算出手段５と、この反転回数比を
判定基準値と比較して触媒の劣化を判定する判定手段６
と、上記フィードバック制御手段４による空燃比変動の
大小、例えばフィードバック補正係数の振幅や周期等に
基づいて上記判定基準値を設定する基準値設定手段７と
を備えて構成されている。
図に示すように、排気通路に介装された触媒コンバータ
の上流側に配設された上流側空燃比センサ１と、触媒コ
ンバータの下流側に配設された下流側空燃比センサ２と
を有し、かつ、主に上記上流側空燃比センサ１における
検出空燃比のリッチ，リーンの反転に基づいて内燃機関
３の空燃比をフィードバック制御するフィードバック制
御手段４を備えている。そして、上流側空燃比センサ１
と下流側空燃比センサ２のリッチ，リーンの反転回数の
比を求める反転回数比算出手段５と、この反転回数比を
判定基準値と比較して触媒の劣化を判定する判定手段６
と、上記フィードバック制御手段４による空燃比変動の
大小、例えばフィードバック補正係数の振幅や周期等に
基づいて上記判定基準値を設定する基準値設定手段７と
を備えて構成されている。
作用 上記構成では、主に上流側空燃比センサ１の出力信号
に基づいて内燃機関３の空燃比がフィードバック制御さ
れる。詳しくは、比較積分制御等により微小な変動を繰
り返しつつ理論空燃比近傍に保たれる。
に基づいて内燃機関３の空燃比がフィードバック制御さ
れる。詳しくは、比較積分制御等により微小な変動を繰
り返しつつ理論空燃比近傍に保たれる。
そして、上流側空燃比センサ１の出力信号が実際の空
燃比変動に応じて周期的に反転するのに対し、下流側空
燃比センサ２の出力信号は、触媒が正常であれば、非常
に緩やかに変動し、リッチ，リーンの反転回数は少な
い。また触媒が劣化していると、リッチ，リーンの反転
回数は多くなる。従って、両者の反転回数比から、触媒
の劣化を判定できる。
燃比変動に応じて周期的に反転するのに対し、下流側空
燃比センサ２の出力信号は、触媒が正常であれば、非常
に緩やかに変動し、リッチ，リーンの反転回数は少な
い。また触媒が劣化していると、リッチ，リーンの反転
回数は多くなる。従って、両者の反転回数比から、触媒
の劣化を判定できる。
一方、空燃比フィードバック制御に伴って生じる空燃
比変動が大きければ、その影響によって下流側空燃比セ
ンサ２の反転回数は増加し、また空燃比変動が小さけれ
ば、その反転回数は少なくなる。従って、空燃比変動の
大小に応じて触媒劣化の判定基準値が適切に設定され
る。
比変動が大きければ、その影響によって下流側空燃比セ
ンサ２の反転回数は増加し、また空燃比変動が小さけれ
ば、その反転回数は少なくなる。従って、空燃比変動の
大小に応じて触媒劣化の判定基準値が適切に設定され
る。
実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第２図はこの発明の一実施例の機械的構成を示す構成
説明図であって、11は内燃機関、12はその吸気通路、13
は排気通路を示している。上記吸気通路12には、各吸気
ポートへ向けて燃料を供給する燃料噴射弁14が配設され
ているとともに、スロットル弁15が介装されており、そ
の上流側に吸入空気量を検出する例えば熱線式のエアフ
ロメータ16が配設されている。
説明図であって、11は内燃機関、12はその吸気通路、13
は排気通路を示している。上記吸気通路12には、各吸気
ポートへ向けて燃料を供給する燃料噴射弁14が配設され
ているとともに、スロットル弁15が介装されており、そ
の上流側に吸入空気量を検出する例えば熱線式のエアフ
ロメータ16が配設されている。
上記排気通路13には、例えば三元触媒を用いた触媒コ
ンバータ17が介装されているとともに、該触媒コンバー
タ17よりも上流位置に上流側O2センサ18が、下流位置に
下流側O2センサ19がそれぞれ配設されている。この空燃
比センサとしてのO2センサ18,19は、排気中の残存酸素
濃度に応じた起電力を発生するもので、特に、理論空燃
比を境に起電力が急変し、理論空燃比より過濃側（リッ
チ側）で高レベル（約1V程度）に、希薄側（リーン側）
で低レベル（約100mV程度）となる。
ンバータ17が介装されているとともに、該触媒コンバー
タ17よりも上流位置に上流側O2センサ18が、下流位置に
下流側O2センサ19がそれぞれ配設されている。この空燃
比センサとしてのO2センサ18,19は、排気中の残存酸素
濃度に応じた起電力を発生するもので、特に、理論空燃
比を境に起電力が急変し、理論空燃比より過濃側（リッ
チ側）で高レベル（約1V程度）に、希薄側（リーン側）
で低レベル（約100mV程度）となる。
また、20は内燃機関の冷却水温を検出する水温セン
サ、21は機関回転数を検出するために設けられた所定ク
ランク角毎にパルス信号を発するクランク角センサを示
している。
サ、21は機関回転数を検出するために設けられた所定ク
ランク角毎にパルス信号を発するクランク角センサを示
している。
上述した各種センサの検出信号が入力されるコントロ
ールユニット22は、所謂マイクロコンピュータシステム
を用いたもので、O2センサ18,19に基づく燃料噴射弁14
の噴射量制御つまりフィードバック制御方式による空燃
比制御を実行するとともに、後述するような触媒の劣化
診断を行い、所定レベル以上の劣化と判定した場合には
警告灯23を点灯させるようになっている。
ールユニット22は、所謂マイクロコンピュータシステム
を用いたもので、O2センサ18,19に基づく燃料噴射弁14
の噴射量制御つまりフィードバック制御方式による空燃
比制御を実行するとともに、後述するような触媒の劣化
診断を行い、所定レベル以上の劣化と判定した場合には
警告灯23を点灯させるようになっている。
次に上記実施例における作用について説明する。
先ず、空燃比制御の概略を説明する。この空燃比制御
は、エアフロメータ16が検出した吸入空気量とクランク
角センサ21が検出した機関回転数とから基本パルス幅Tp
（基本噴射量）を演算し、かつこれに種々の増量補正や
フィードバック補正を加えて燃料噴射弁14の駆動パルス
幅Ti（噴射量）を決定するのであり、具体的には次式に
よってパルス幅Tiが求められる。
は、エアフロメータ16が検出した吸入空気量とクランク
角センサ21が検出した機関回転数とから基本パルス幅Tp
（基本噴射量）を演算し、かつこれに種々の増量補正や
フィードバック補正を加えて燃料噴射弁14の駆動パルス
幅Ti（噴射量）を決定するのであり、具体的には次式に
よってパルス幅Tiが求められる。
Ti＝Tp×COEF×α＋Ts ここでCOEFは各種増量補正係数であり、例えば水温に
応じた水温増量補正、高速高負荷時の空燃比補正などか
らなる。Tsは、燃料噴射弁14の無効時間を補償するよう
にバッテリ電圧に応じて付加される電圧補正係数であ
る。
応じた水温増量補正、高速高負荷時の空燃比補正などか
らなる。Tsは、燃料噴射弁14の無効時間を補償するよう
にバッテリ電圧に応じて付加される電圧補正係数であ
る。
また、αは主に上流側O2センサ18の検出信号に基づい
て演算されるフィードバック補正係数である。すなわ
ち、第６図に示すように、O2センサ18の出力信号を所定
のスライスレベル（理論空燃比に対応する）と比較し、
かつそのリーン側およびリッチ側への反転に基づく疑似
的な比例積分制御によって求められる値で、１以上であ
ればリッチ側へ、１以下であればリーン側へ空燃比が制
御されるのである。これによって、実際の空燃比は、１
〜2Hz程度の周期で変化しつつ略理論空燃比近傍に維持
される。
て演算されるフィードバック補正係数である。すなわ
ち、第６図に示すように、O2センサ18の出力信号を所定
のスライスレベル（理論空燃比に対応する）と比較し、
かつそのリーン側およびリッチ側への反転に基づく疑似
的な比例積分制御によって求められる値で、１以上であ
ればリッチ側へ、１以下であればリーン側へ空燃比が制
御されるのである。これによって、実際の空燃比は、１
〜2Hz程度の周期で変化しつつ略理論空燃比近傍に維持
される。
尚、下流側O2センサ19の出力信号は、上記の上流側O2
センサ18によるフィードバック制御の全体的な片寄りの
補正のために用いられる。すなわち、フィードバック制
御の結果、空燃比が全体としてリッチ傾向であれば、下
流側O2センサ19の出力信号はリッチ側で連続したものと
なる。また空燃比が全体としてリーン傾向であれば、下
流側O2センサ19の出力信号はリーン側に連続したものと
なる。従って、この空燃比の全体的な片寄りの傾向に応
じて、例えばリッチ，リーン反転時の比例分PL,PRの値
を補正することで、一層高精度な空燃比精度が得られ
る。
センサ18によるフィードバック制御の全体的な片寄りの
補正のために用いられる。すなわち、フィードバック制
御の結果、空燃比が全体としてリッチ傾向であれば、下
流側O2センサ19の出力信号はリッチ側で連続したものと
なる。また空燃比が全体としてリーン傾向であれば、下
流側O2センサ19の出力信号はリーン側に連続したものと
なる。従って、この空燃比の全体的な片寄りの傾向に応
じて、例えばリッチ，リーン反転時の比例分PL,PRの値
を補正することで、一層高精度な空燃比精度が得られ
る。
次に、第３図は上記コントロールユニット22において
実行される触媒の劣化診断のプログラムを示すフローチ
ャートであり、以下、それを説明する。尚、このルーチ
ンは例えば一定時間毎に繰り返し実行される。
実行される触媒の劣化診断のプログラムを示すフローチ
ャートであり、以下、それを説明する。尚、このルーチ
ンは例えば一定時間毎に繰り返し実行される。
先ず、ステップ１では診断許可条件が成立したか否か
を判定する。この条件としては、機関始動時の水温が
所定値以上であること、機関暖機完了後所定時間が経
過していること、下流側O2センサ19が活性化している
こと（これは当該センサ19の出力レベルから判定され
る）の３条件があり、総ての条件を満たす場合に限って
ステップ２へ進む。ステップ２では、そのときの運転状
態が空燃比フィードバック制御を行う領域内にあり、か
つ定常状態であるか否かの判定を行う。つまり、車速
VSPが所定範囲内にあること、車速VSPの変化量ΔVSP
が所定値以下であること、機関回転数Ｎが所定範囲内
にあること、機関負荷、例えば基本燃料噴射量Tpが所
定範囲内にあること、を条件としており、これら総ての
条件が成立した場合に診断領域内としてステップ３以降
へ進む。
を判定する。この条件としては、機関始動時の水温が
所定値以上であること、機関暖機完了後所定時間が経
過していること、下流側O2センサ19が活性化している
こと（これは当該センサ19の出力レベルから判定され
る）の３条件があり、総ての条件を満たす場合に限って
ステップ２へ進む。ステップ２では、そのときの運転状
態が空燃比フィードバック制御を行う領域内にあり、か
つ定常状態であるか否かの判定を行う。つまり、車速
VSPが所定範囲内にあること、車速VSPの変化量ΔVSP
が所定値以下であること、機関回転数Ｎが所定範囲内
にあること、機関負荷、例えば基本燃料噴射量Tpが所
定範囲内にあること、を条件としており、これら総ての
条件が成立した場合に診断領域内としてステップ３以降
へ進む。
ステップ３では、上流側O2センサ18と下流側O2センサ
19の反転回数比HZRATEを演算する。詳しくは、上流側O2
センサ18のリッチ，リーンの反転周波数f1と下流側O2セ
ンサ19のリッチ，リーンの反転周波数f2とを用いて、 HZRATE＝f2/f1 として求める。触媒コンバータ17における触媒の劣化が
進行すると、下流側O2センサ19の反転周波数f2は高くな
るので、上記反転回転数比HZRATEが大となる。尚、各セ
ンサ18,19の反転周期を計測し、これから反転回転比HZR
ATEを求めることも勿論可能である。
19の反転回数比HZRATEを演算する。詳しくは、上流側O2
センサ18のリッチ，リーンの反転周波数f1と下流側O2セ
ンサ19のリッチ，リーンの反転周波数f2とを用いて、 HZRATE＝f2/f1 として求める。触媒コンバータ17における触媒の劣化が
進行すると、下流側O2センサ19の反転周波数f2は高くな
るので、上記反転回転数比HZRATEが大となる。尚、各セ
ンサ18,19の反転周期を計測し、これから反転回転比HZR
ATEを求めることも勿論可能である。
次にステップ４では、空燃比変動パラメータMSTRG
を、それ以前の所定期間内におけるフィードバック補正
係数αの振幅Ｗと周期Ta（第６図参照）との積として求
める。前述したように、この空燃比の変動が大きくなる
と、触媒コンバータ17のO2ストレージ能力を越えて下流
側O2センサ19にその影響が現れることになり、下流側O2
センサ19の反転回数が触媒劣化に拘わらず増加してく
る。第７図は、その空燃比変動パラメータMSTRGと反転
回数比HZRATEとの関係を示したもので、（イ）は初期の
転換能力を有する触媒コンバータの例であり、（ロ）は
中程度劣化したものであり、（ハ）はさらに劣化が進ん
だものの例を示している。尚、この実施例では、空燃比
変動パラメータMSTRGとしてフィードバック補正係数α
の振幅Ｗと周期Taとの積を用いているが、いずれか一方
のみでも空燃比変動の大小は示されるので、振幅Ｗもし
くは周期Taを空燃比変動パラメータとしても良い。
を、それ以前の所定期間内におけるフィードバック補正
係数αの振幅Ｗと周期Ta（第６図参照）との積として求
める。前述したように、この空燃比の変動が大きくなる
と、触媒コンバータ17のO2ストレージ能力を越えて下流
側O2センサ19にその影響が現れることになり、下流側O2
センサ19の反転回数が触媒劣化に拘わらず増加してく
る。第７図は、その空燃比変動パラメータMSTRGと反転
回数比HZRATEとの関係を示したもので、（イ）は初期の
転換能力を有する触媒コンバータの例であり、（ロ）は
中程度劣化したものであり、（ハ）はさらに劣化が進ん
だものの例を示している。尚、この実施例では、空燃比
変動パラメータMSTRGとしてフィードバック補正係数α
の振幅Ｗと周期Taとの積を用いているが、いずれか一方
のみでも空燃比変動の大小は示されるので、振幅Ｗもし
くは周期Taを空燃比変動パラメータとしても良い。
次にステップ５では、空燃比変動パラメータMSTRGに
対応する判定基準値CNGHZを、所定のデータテーブルを
参照して決定する。このデータテーブルは、前述した第
７図の特性に近似した特性のものとなり、空燃比変動パ
ラメータMSTRGによって補正された形で適切な判定基準
値CNGHZが得られることになる。
対応する判定基準値CNGHZを、所定のデータテーブルを
参照して決定する。このデータテーブルは、前述した第
７図の特性に近似した特性のものとなり、空燃比変動パ
ラメータMSTRGによって補正された形で適切な判定基準
値CNGHZが得られることになる。
そして、ステップ６で反転回数比HZRATEを上記判定基
準値CNGHZと比較する。ここで反転回数比HZRATEが判定
基準値CNGHZ未満であれば、触媒が劣化していないもの
と判定し、警告灯23は点灯させない。また後述するカウ
ンタCCATNGの値をクリアする（ステップ7,8）。
準値CNGHZと比較する。ここで反転回数比HZRATEが判定
基準値CNGHZ未満であれば、触媒が劣化していないもの
と判定し、警告灯23は点灯させない。また後述するカウ
ンタCCATNGの値をクリアする（ステップ7,8）。
これに対し、反転回数比HZRATEが判定基準値CNGHZ以
上であれば、カウンタCCATNGの値をインクリメントし、
かつこれを所定の判定回数CCATJと比較する（ステップ
9,10）。そして、所定回数CCATJに達した場合、つまり
所定回数連続してHZRATE≧CNGHZの状態が検出された
ら、触媒が劣化しているものと判断し、警告灯23を点灯
させる（ステップ11）。
上であれば、カウンタCCATNGの値をインクリメントし、
かつこれを所定の判定回数CCATJと比較する（ステップ
9,10）。そして、所定回数CCATJに達した場合、つまり
所定回数連続してHZRATE≧CNGHZの状態が検出された
ら、触媒が劣化しているものと判断し、警告灯23を点灯
させる（ステップ11）。
このように上記実施例では、上流側O2センサ18と下流
側O2センサ19の反転回数比を用いて触媒劣化を診断する
に際して、フィードバック制御に伴う空燃比の変動によ
る下流側O2センサ19の反転が考慮されているので、非常
に高い精度で劣化診断を行うことができる。
側O2センサ19の反転回数比を用いて触媒劣化を診断する
に際して、フィードバック制御に伴う空燃比の変動によ
る下流側O2センサ19の反転が考慮されているので、非常
に高い精度で劣化診断を行うことができる。
次に第４図のフローチャートはこの発明の異なる実施
例を示している。この実施例においては、前述したデー
タテーブルからの検索に代えて、基本判定基準値CNGHZO
に空燃比変動パラメータMSTRGを乗じて空燃比変動を考
慮した適切な判定基準値CNGHZを得るようにしている
（ステップ５）。
例を示している。この実施例においては、前述したデー
タテーブルからの検索に代えて、基本判定基準値CNGHZO
に空燃比変動パラメータMSTRGを乗じて空燃比変動を考
慮した適切な判定基準値CNGHZを得るようにしている
（ステップ５）。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機
関の触媒劣化診断装置においては、触媒コンバータの上
流側空燃比センサと下流側空燃比センサの反転回数比を
判定基準値と比較して触媒劣化を判定するに際して、上
記判定基準値をフィードバック制御による空燃比変動の
大小に基づいて設定するようにしたので、高い精度で劣
化診断を行うことができ、例えば空燃比変動が大きいよ
うな場合でも下流側空燃比センサが影響を受けて誤判定
を生じるようなことがない。
関の触媒劣化診断装置においては、触媒コンバータの上
流側空燃比センサと下流側空燃比センサの反転回数比を
判定基準値と比較して触媒劣化を判定するに際して、上
記判定基準値をフィードバック制御による空燃比変動の
大小に基づいて設定するようにしたので、高い精度で劣
化診断を行うことができ、例えば空燃比変動が大きいよ
うな場合でも下流側空燃比センサが影響を受けて誤判定
を生じるようなことがない。
第１図はこの発明の構成を示すクレーム対応図、第２図
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図はこの
実施例における触媒劣化診断のプログラムを示すフロー
チャート、第４図は異なる実施例を示すフローチャー
ト、第５図は触媒コンバータの上流側O2センサと下流側
O2センサの出力信号を比較して示す波形図、第６図は上
流側O2センサの出力信号とフィードバック補正係数とを
対比して示す波形図、第７図は空燃比変動パラメータMS
TRGと反転回数比HZRATEとの関係を示す特性図である。 １……上流側空燃比センサ、３……下流側空燃比セン
サ、３……内燃機関、４……フィードバック制御手段、
５……反転回数比算出手段、６……判定手段、７……基
準値設定手段。
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図はこの
実施例における触媒劣化診断のプログラムを示すフロー
チャート、第４図は異なる実施例を示すフローチャー
ト、第５図は触媒コンバータの上流側O2センサと下流側
O2センサの出力信号を比較して示す波形図、第６図は上
流側O2センサの出力信号とフィードバック補正係数とを
対比して示す波形図、第７図は空燃比変動パラメータMS
TRGと反転回数比HZRATEとの関係を示す特性図である。 １……上流側空燃比センサ、３……下流側空燃比セン
サ、３……内燃機関、４……フィードバック制御手段、
５……反転回数比算出手段、６……判定手段、７……基
準値設定手段。
Claims (1)
- 【請求項１】排気通路に介装された触媒コンバータの上
流側に配設された上流側空燃比センサと、触媒コンバー
タの下流側に配設された下流側空燃比センサと、主に上
記上流側空燃比センサにおける検出空燃比のリッチ，リ
ーンの反転に基づいて空燃比をフィードバック制御する
フィードバック制御手段とを備えてなる内燃機関におい
て、上流側空燃比センサと下流側空燃比センサのリッ
チ，リーンの反転回数の比を求める反転回数比算出手段
と、この反転回数比を判定基準値と比較して触媒の劣化
を判定する判定手段と、上記フィードバック制御手段に
よる空燃比変動の大小に基づいて上記判定基準値を設定
する基準値設定手段とを備えたことを特徴とする内燃機
関の触媒劣化診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098590A JP2722767B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098590A JP2722767B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041449A JPH041449A (ja) | 1992-01-06 |
| JP2722767B2 true JP2722767B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14223861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2098590A Expired - Fee Related JP2722767B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722767B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2998575B2 (ja) * | 1994-10-20 | 2000-01-11 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2098590A patent/JP2722767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041449A (ja) | 1992-01-06 |
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