JP2745761B2 - 内燃機関の触媒劣化判定装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判定装置Info
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- JP2745761B2 JP2745761B2 JP2046579A JP4657990A JP2745761B2 JP 2745761 B2 JP2745761 B2 JP 2745761B2 JP 2046579 A JP2046579 A JP 2046579A JP 4657990 A JP4657990 A JP 4657990A JP 2745761 B2 JP2745761 B2 JP 2745761B2
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化用の触媒コンバータの触媒劣化を判定する装置に関す
る。
化用の触媒コンバータの触媒劣化を判定する装置に関す
る。
［従来の技術］ 特開昭61−286550号公報は、内燃機関の排気系に設け
られた排気ガス浄化用の触媒コンバータの下流側に設け
られた下流側O2センサの出力信号を一定の触媒劣化判定
しきい値と比較して、触媒コンバータの触媒劣化を検出
する触媒劣化検出手段を開示している。
られた排気ガス浄化用の触媒コンバータの下流側に設け
られた下流側O2センサの出力信号を一定の触媒劣化判定
しきい値と比較して、触媒コンバータの触媒劣化を検出
する触媒劣化検出手段を開示している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の触媒劣化検出装置は、
下流側O2センサの出力信号を固定不変の触媒劣化判定し
きい値と比較して触媒劣化を検出しているので、もしも
下流側O2センサ自体が劣化した場合等には触媒コンバー
タ自体は良品であるにかかわらず、触媒劣化と判定して
触媒交換などを指示したりして、触媒コンバータや触媒
交換作業が全て無駄となってしまう問題点があった。言
いかえれば、下流側O2センサの出力信号を一定の触媒劣
化判定しきい値と比較して触媒コンバータの触媒劣化を
検出しているので、本質的に、触媒が劣化したのかそれ
とも下流側O2センサが劣化したのかを判別することがで
きず、したがってどちらを交換すればよいのかがわから
ないという問題点がある。
下流側O2センサの出力信号を固定不変の触媒劣化判定し
きい値と比較して触媒劣化を検出しているので、もしも
下流側O2センサ自体が劣化した場合等には触媒コンバー
タ自体は良品であるにかかわらず、触媒劣化と判定して
触媒交換などを指示したりして、触媒コンバータや触媒
交換作業が全て無駄となってしまう問題点があった。言
いかえれば、下流側O2センサの出力信号を一定の触媒劣
化判定しきい値と比較して触媒コンバータの触媒劣化を
検出しているので、本質的に、触媒が劣化したのかそれ
とも下流側O2センサが劣化したのかを判別することがで
きず、したがってどちらを交換すればよいのかがわから
ないという問題点がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、
ガス濃度センサの特性変化に影響されず触媒コンバータ
の触媒劣化判定する内燃機関の触媒劣化判定装置を提供
することを、その目的としている。
ガス濃度センサの特性変化に影響されず触媒コンバータ
の触媒劣化判定する内燃機関の触媒劣化判定装置を提供
することを、その目的としている。
［課題を解決するための手段］ 本発明の内燃機関の触媒劣化判定装置は、第１図に示
すように内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄化用
の触媒コンバータの下流側に設けられ排気ガス中の特定
成分濃度を検出するガス濃度センサと、該ガス濃度セン
サの信号振幅と触媒劣化判定しきい値とを比較して前記
触媒コンバータの触媒劣化を判定する触媒劣化判定手段
とを有する内燃機関の触媒劣化判定装置において、所定
の空燃比リッチ条件時及び空燃比リーン条件時にそれぞ
れ出力された前記ガス濃度センサの各出力信号の差に基
づいて、前記ガス濃度センサの出力信号に対して相対的
に前記触媒劣化判定しきい値を補正する触媒劣化しきい
値補正手段を具備することを特徴としている。
すように内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄化用
の触媒コンバータの下流側に設けられ排気ガス中の特定
成分濃度を検出するガス濃度センサと、該ガス濃度セン
サの信号振幅と触媒劣化判定しきい値とを比較して前記
触媒コンバータの触媒劣化を判定する触媒劣化判定手段
とを有する内燃機関の触媒劣化判定装置において、所定
の空燃比リッチ条件時及び空燃比リーン条件時にそれぞ
れ出力された前記ガス濃度センサの各出力信号の差に基
づいて、前記ガス濃度センサの出力信号に対して相対的
に前記触媒劣化判定しきい値を補正する触媒劣化しきい
値補正手段を具備することを特徴としている。
［作用］ 触媒劣化しきい値補正手段は、所定のリッチ条件時及
び所定のリーン条件時におけるガス濃度センサからそれ
ぞれ出力される各出力信号の差に基づいて、ガス濃度セ
ンサの出力信号に対して前記触媒劣化判定しきい値を相
対補正する。そして、触媒劣化判定手段は、ガス濃度セ
ンサの信号振幅と触媒劣化判定しきい値とを比較して、
信号振幅が小さい場合に触媒劣化と判定し、信号振幅度
が大きい場合に触媒非劣化と判定する。
び所定のリーン条件時におけるガス濃度センサからそれ
ぞれ出力される各出力信号の差に基づいて、ガス濃度セ
ンサの出力信号に対して前記触媒劣化判定しきい値を相
対補正する。そして、触媒劣化判定手段は、ガス濃度セ
ンサの信号振幅と触媒劣化判定しきい値とを比較して、
信号振幅が小さい場合に触媒劣化と判定し、信号振幅度
が大きい場合に触媒非劣化と判定する。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の内燃機関の触媒劣化判
定装置は、所定のリッチ条件時及び所定のリーン条件時
におけるガス濃度センサからそれぞれ出力される各出力
信号の差に基づいて、ガス濃度センサの出力信号に対し
て前記触媒劣化判定しきい値を相対補正している。
定装置は、所定のリッチ条件時及び所定のリーン条件時
におけるガス濃度センサからそれぞれ出力される各出力
信号の差に基づいて、ガス濃度センサの出力信号に対し
て前記触媒劣化判定しきい値を相対補正している。
したがって、補正された前記触媒劣化判定しきい値は
従来のように一定ではなくガス濃度センサの特性変化の
影響を相殺するべく補正されており、ガス濃度センサの
劣化の影響を受けることなく、触媒コンバータの触媒劣
化だけを常に正確に判定することができるという優れた
効果がある。
従来のように一定ではなくガス濃度センサの特性変化の
影響を相殺するべく補正されており、ガス濃度センサの
劣化の影響を受けることなく、触媒コンバータの触媒劣
化だけを常に正確に判定することができるという優れた
効果がある。
［実施例］ 第１図に本発明の内燃機関の触媒劣化判定装置の各構
成要件の関係を示す。なお、ガス濃度センサの出力信号
に対して相対的に触媒劣化判定しきい値を補正するとい
うことは、ガス濃度センサの出力信号を一定として触媒
劣化判定しきい値を補正してもよく、あるいはガス濃度
センサの出力信号を補正して触媒劣化判定しきい値を一
定としてもよく、あるいは両者を補正してもよい。
成要件の関係を示す。なお、ガス濃度センサの出力信号
に対して相対的に触媒劣化判定しきい値を補正するとい
うことは、ガス濃度センサの出力信号を一定として触媒
劣化判定しきい値を補正してもよく、あるいはガス濃度
センサの出力信号を補正して触媒劣化判定しきい値を一
定としてもよく、あるいは両者を補正してもよい。
一実施例において、触媒劣化しきい値補正手段は、例
えば燃料カット中のような排気ガス中の特定ガス濃度が
稀薄であることが明白な状態で得たガス濃度センサの出
力信号値を最小値として記憶し、また、例えば出力増加
中若しくはフルスロットル中のように排気ガス中の特定
ガス濃度が濃厚であることが明白な状態で得たガス濃度
センサの出力信号値を最大値とし、両者の差に連動して
触媒劣化判定しきい値を算出する。
えば燃料カット中のような排気ガス中の特定ガス濃度が
稀薄であることが明白な状態で得たガス濃度センサの出
力信号値を最小値として記憶し、また、例えば出力増加
中若しくはフルスロットル中のように排気ガス中の特定
ガス濃度が濃厚であることが明白な状態で得たガス濃度
センサの出力信号値を最大値とし、両者の差に連動して
触媒劣化判定しきい値を算出する。
以下、本発明の内燃機関の触媒劣化判定装置をダブル
O2センサ空燃比制御装置に適用した場合の各実施例につ
いて、図面を参照して説明する。
O2センサ空燃比制御装置に適用した場合の各実施例につ
いて、図面を参照して説明する。
第４図において、機関本体１の吸気通路２にはエアフ
ロメータ３、燃料噴射弁４が、また、排気通路５には上
流側から順番に、上流側O2センサ７、触媒コンバータ
６、下流側O2センサ８が装着されている。エアフロメー
タ３、上流側O2センサ７、下流側O2センサ８からはそれ
ぞれの信号がマイコンからなる制御装置９へ供給され
る。触媒コンバータ12は排気ガス中の３つの有害成分H
C、CO、NOxを同時に浄化する三元触媒からなる。O2セン
サ７、８は排気ガス中の酸素成分濃度に応じて、更に詳
しく言えば、空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリ
ッチ側かに応じて、ほぼ二値的に変化する出力電圧を制
御装置９に出力する（第２図参照）。
ロメータ３、燃料噴射弁４が、また、排気通路５には上
流側から順番に、上流側O2センサ７、触媒コンバータ
６、下流側O2センサ８が装着されている。エアフロメー
タ３、上流側O2センサ７、下流側O2センサ８からはそれ
ぞれの信号がマイコンからなる制御装置９へ供給され
る。触媒コンバータ12は排気ガス中の３つの有害成分H
C、CO、NOxを同時に浄化する三元触媒からなる。O2セン
サ７、８は排気ガス中の酸素成分濃度に応じて、更に詳
しく言えば、空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリ
ッチ側かに応じて、ほぼ二値的に変化する出力電圧を制
御装置９に出力する（第２図参照）。
制御装置９はエアフロメータ３の信号を定期的にある
いは所定の信号に基づいて受信し、受信した信号値に基
づいて燃料の基本噴射量を決定する。更に、制御装置９
は、上流側O2センサ７の信号に基づいて空燃比が理論空
燃比となるようにフィードバック制御によりこの基本噴
射量を補正し、更に、下流側O2センサ８の信号に基づい
て上流側O2センサ７のフィードバック制御の係数を補正
して、上流側O2センサ７の特性劣化の補償を行う。そし
て、制御装置９は、燃料噴射弁４を駆動して、このよう
にして二重に補正された基本噴射量に応じた燃料量を吸
気通路２に送入し、常に理論空燃比が維持される。
いは所定の信号に基づいて受信し、受信した信号値に基
づいて燃料の基本噴射量を決定する。更に、制御装置９
は、上流側O2センサ７の信号に基づいて空燃比が理論空
燃比となるようにフィードバック制御によりこの基本噴
射量を補正し、更に、下流側O2センサ８の信号に基づい
て上流側O2センサ７のフィードバック制御の係数を補正
して、上流側O2センサ７の特性劣化の補償を行う。そし
て、制御装置９は、燃料噴射弁４を駆動して、このよう
にして二重に補正された基本噴射量に応じた燃料量を吸
気通路２に送入し、常に理論空燃比が維持される。
第３図に、触媒非劣化／センサ非劣化時、触媒劣化／
センサ非劣化時、触媒非劣化／センサ劣化時、触媒劣化
／センサ劣化時における下流側O2センサ８の信号波形の
一例を示す。第３図からわかるように、触媒劣化時であ
っても、下流側O2センサ８の非劣化時には信号振幅は大
きく、下流側O2センサ８の劣化時には信号振幅は小さ
く、従って、下流側O2センサ８の劣化時には触媒劣化の
判定が困難となる。
センサ非劣化時、触媒非劣化／センサ劣化時、触媒劣化
／センサ劣化時における下流側O2センサ８の信号波形の
一例を示す。第３図からわかるように、触媒劣化時であ
っても、下流側O2センサ８の非劣化時には信号振幅は大
きく、下流側O2センサ８の劣化時には信号振幅は小さ
く、従って、下流側O2センサ８の劣化時には触媒劣化の
判定が困難となる。
なお、空燃比フィードバック制御において、第３図に
示すような信号波形が得られるのは、フィードバック制
御系の一種の応答特性によるものであり、触媒が劣化し
ない場合には下流側O2センサ８が感知するO2濃度の絶対
値が減少するので波形の振幅も小さくなる。
示すような信号波形が得られるのは、フィードバック制
御系の一種の応答特性によるものであり、触媒が劣化し
ない場合には下流側O2センサ８が感知するO2濃度の絶対
値が減少するので波形の振幅も小さくなる。
以下、本発明の内燃機関の触媒劣化判定装置の動作を
第５図〜第７図のフローチャートを参照して説明する。
第５図〜第７図のフローチャートを参照して説明する。
（O2センサ７、８の信号振幅算出ルーチン） O2センサ７、８の信号振幅を求めるルーチンを第５図
により説明する。
により説明する。
ステップ601〜610は上流側O2センサ７用であり、ステ
ップ611〜621は下流側O2センサ８用である。
ップ611〜621は下流側O2センサ８用である。
ステップ601では、上流側O2センサ13の出力V1をA/D変
換して取込む。ステップ602では前回取込み量V10と今回
取込み量V1とを比較する。V1＞V10（増加）であればス
テップ603にてフラグFIUPが０か否かを判別し、V1≦V10
（減少）であればステップ606にてフラグFIUPが１か否
かを判別する。ここで、フラグFIUP＝１は上流側O2セン
サ７の出力V1が増加中であることを示す。したがって、
ステップ603にてFIUP＝０であれば、出力V1は減少から
増加へ反転したことを意味し、FIUP＝１であれば出力V1
は増加継続中を意味する。他方、ステップ606にてFIUP
＝１であれば、出力V1は増加から減少へ反転したことを
意味し、FIUP＝０であれば、出力V1は減少継続中を意味
する。
換して取込む。ステップ602では前回取込み量V10と今回
取込み量V1とを比較する。V1＞V10（増加）であればス
テップ603にてフラグFIUPが０か否かを判別し、V1≦V10
（減少）であればステップ606にてフラグFIUPが１か否
かを判別する。ここで、フラグFIUP＝１は上流側O2セン
サ７の出力V1が増加中であることを示す。したがって、
ステップ603にてFIUP＝０であれば、出力V1は減少から
増加へ反転したことを意味し、FIUP＝１であれば出力V1
は増加継続中を意味する。他方、ステップ606にてFIUP
＝１であれば、出力V1は増加から減少へ反転したことを
意味し、FIUP＝０であれば、出力V1は減少継続中を意味
する。
上流側O2センサ７の出力V1が増加継続中であれば、ス
テップ610に進み、上流側O2センサ７の出力V1が減少継
続中であれば、ステップ609に進む。
テップ610に進み、上流側O2センサ７の出力V1が減少継
続中であれば、ステップ609に進む。
また、上流側O2センサ７の出力V1が減少から増加へ反
転したときには、ステップ604、605、609のフローが実
行される。すなわち、ステップ604にてV1LをV10として
出力V1の極小値を演算し、ステップ605にてフラグFIUP
を反転させる。そして、ステップ609にて上流側O2セン
サ７の出力V1の幅△V1を、V1H−V1Lとする。ただしV12
は上流側O2センサ７の出力V1の極大値により演算する。
転したときには、ステップ604、605、609のフローが実
行される。すなわち、ステップ604にてV1LをV10として
出力V1の極小値を演算し、ステップ605にてフラグFIUP
を反転させる。そして、ステップ609にて上流側O2セン
サ７の出力V1の幅△V1を、V1H−V1Lとする。ただしV12
は上流側O2センサ７の出力V1の極大値により演算する。
他方、上流側O2センサ７の出力V1が増加から減少へ反
転したときには、ステップ607、608、609のフローが実
行される。すなわち、ステップ607にてV1HをV10として
出力V1の極大値を求め、ステップ608にてフラグFIUPを
反転させる。そして、ステップ609にて上流側O2センサ
７の出力V1の幅△V1を演算する。
転したときには、ステップ607、608、609のフローが実
行される。すなわち、ステップ607にてV1HをV10として
出力V1の極大値を求め、ステップ608にてフラグFIUPを
反転させる。そして、ステップ609にて上流側O2センサ
７の出力V1の幅△V1を演算する。
同様に、ステップ611〜620のフローにより下流側O2セ
ンサ８の出力V2の振幅△V2を算出して、メインルーチン
にリターンする。
ンサ８の出力V2の振幅△V2を算出して、メインルーチン
にリターンする。
（触媒劣化しきい値補正ルーチン） 第６図により触媒劣化判定しきい値ルーチンを説明す
る。
る。
まず、下流側O2センサ８が完全に劣化していないか
（活性をもつか）どうかを調べる（ステップ701）。こ
れは、下流側O2センサ８が所定出力レベルを上下したか
どうかにより調べる。すなわち、下流側O2センサ８が劣
化していなければ、フィードバック制御の結果として触
媒コンバータ６の下流におけるO2濃度は一定の臨界O2濃
度（例えば、良品の下流側O2センサ８の出力レベルが0.
5Vに相当）をほぼ中心として波動するので、通常の運転
条件において、この臨界O2濃度から多少ずれたO2濃度値
（例えば、良品の下流側O2センサ８の出力レベルが0.3V
に相当）を上記所定出力レベルとすれば、O2濃度変動に
より下流側O2センサ８の出力レベルが変動可能かどうか
（活性かどうか）を知ることができる。すなわち、下流
O2センサ出力が0.3V以下及び0.5V以上になったかで知る
ことができる。
（活性をもつか）どうかを調べる（ステップ701）。こ
れは、下流側O2センサ８が所定出力レベルを上下したか
どうかにより調べる。すなわち、下流側O2センサ８が劣
化していなければ、フィードバック制御の結果として触
媒コンバータ６の下流におけるO2濃度は一定の臨界O2濃
度（例えば、良品の下流側O2センサ８の出力レベルが0.
5Vに相当）をほぼ中心として波動するので、通常の運転
条件において、この臨界O2濃度から多少ずれたO2濃度値
（例えば、良品の下流側O2センサ８の出力レベルが0.3V
に相当）を上記所定出力レベルとすれば、O2濃度変動に
より下流側O2センサ８の出力レベルが変動可能かどうか
（活性かどうか）を知ることができる。すなわち、下流
O2センサ出力が0.3V以下及び0.5V以上になったかで知る
ことができる。
次に、ステップ702にて機関出力増加中かどうかを調
べる。機関出力増加中には、空燃比は必ずリッチ側にあ
ると考えて差支えないので、第２図に示すようにこの場
合、下流側O2センサ８の出力レベルはハイレベル値とな
る。しかも空燃比が理論空燃比よりある程度以上リッチ
であれば、このハイレベル値はほぼ最大側の飽和レベル
にあるので、触媒劣化程度などにほとんど影響されない
一定レベルとなる。なお、ステップ702にて機関出力増
加状態の代りにフルスロットル状態を検出してもよい。
べる。機関出力増加中には、空燃比は必ずリッチ側にあ
ると考えて差支えないので、第２図に示すようにこの場
合、下流側O2センサ８の出力レベルはハイレベル値とな
る。しかも空燃比が理論空燃比よりある程度以上リッチ
であれば、このハイレベル値はほぼ最大側の飽和レベル
にあるので、触媒劣化程度などにほとんど影響されない
一定レベルとなる。なお、ステップ702にて機関出力増
加状態の代りにフルスロットル状態を検出してもよい。
ステップ702にて機関出力増加中であれば、下流側O2
センサ８の出力信号値OXRと、記憶するその最大値OXMAX
とを比較し（ステップ703）、OXMAXがOXR以上であれば
直接に、OXMAXがOXRより小さければ出力信号値OXRを最
大値OXMAXとして（ステップ704）、ステップ708に進
む。
センサ８の出力信号値OXRと、記憶するその最大値OXMAX
とを比較し（ステップ703）、OXMAXがOXR以上であれば
直接に、OXMAXがOXRより小さければ出力信号値OXRを最
大値OXMAXとして（ステップ704）、ステップ708に進
む。
一方、ステップ702にて出力増量中でなければ、次に
燃料カット中かどうかを調べる（ステップ705）。燃料
カット中には、空燃比は必ずリーン側にあると考えて差
支えないので、第２図に示すようにこの場合、下流側O2
センサの出力レベルはローレベル値となる。しかも空燃
比が理論空燃比よりある程度以上リーンであれば、この
ローレベル値はほぼ最小側の飽和レベルにあるので、触
媒劣化程度などにほとんど影響されない一定レベルとな
る。
燃料カット中かどうかを調べる（ステップ705）。燃料
カット中には、空燃比は必ずリーン側にあると考えて差
支えないので、第２図に示すようにこの場合、下流側O2
センサの出力レベルはローレベル値となる。しかも空燃
比が理論空燃比よりある程度以上リーンであれば、この
ローレベル値はほぼ最小側の飽和レベルにあるので、触
媒劣化程度などにほとんど影響されない一定レベルとな
る。
ステップ705にて燃料カット中であれば、下流側O2セ
ンサの出力信号値OXRと、記憶するその最小値OXMINとを
比較し（ステップ706）、OXMINがOXR以下であれば直接
に、OXMINがOXRより大きければ出力信号値OXRを最小値O
XMINとして（ステップ707）、ステップ708に進む。
ンサの出力信号値OXRと、記憶するその最小値OXMINとを
比較し（ステップ706）、OXMINがOXR以下であれば直接
に、OXMINがOXRより大きければ出力信号値OXRを最小値O
XMINとして（ステップ707）、ステップ708に進む。
ステップ708では、記憶するか若しくは今回更新され
た最大値OXMAXと最小値OXMINとの差VAGを求め、この差V
AGに所定の倍率Ｋを乗算して、触媒劣化判定しきい値TH
とする。
た最大値OXMAXと最小値OXMINとの差VAGを求め、この差V
AGに所定の倍率Ｋを乗算して、触媒劣化判定しきい値TH
とする。
（触媒劣化判定ルーチン） 第７図により触媒劣化判定ルーチンを説明する。
まず、ステップ801にて、下流側O2センサ８による空
燃比フィードバック制御を実行しているかどうか（すな
わち閉ループ条件下にあるかどうか）を判別する。
燃比フィードバック制御を実行しているかどうか（すな
わち閉ループ条件下にあるかどうか）を判別する。
なお、このステップ801は後述する第８図のステップ9
01とほぼ同一である。閉ループ条件でなければメインル
ーチンにリターンし、閉ループ条件のときにステップ80
2へ進む。
01とほぼ同一である。閉ループ条件でなければメインル
ーチンにリターンし、閉ループ条件のときにステップ80
2へ進む。
ステップ802では、触媒劣化検出条件が成立するかど
うかを調べる。ここでいう触媒劣化検出条件とは、回転
数、機関負荷が通常レベルであって、かつ、運転が通常
の（例えば60km/hの定速走行）である条件をいう。
うかを調べる。ここでいう触媒劣化検出条件とは、回転
数、機関負荷が通常レベルであって、かつ、運転が通常
の（例えば60km/hの定速走行）である条件をいう。
次にステップ803にて、下流側O2センサ８の出力OXRの
振幅を所定時間内に順次取込み、５回以上取込んだ後で
（ステップ804）、その平均振幅VAを算出して（ステッ
プ805）、触媒劣化判定しきい値THと平均振幅VAとを比
較して（ステップ806）、平均振幅VAがより小さい場合
に触媒劣化と判定し（ステップ807）、VAがTH以上の場
合に触媒劣化と判定せずにメインルーチンにリターンす
る。
振幅を所定時間内に順次取込み、５回以上取込んだ後で
（ステップ804）、その平均振幅VAを算出して（ステッ
プ805）、触媒劣化判定しきい値THと平均振幅VAとを比
較して（ステップ806）、平均振幅VAがより小さい場合
に触媒劣化と判定し（ステップ807）、VAがTH以上の場
合に触媒劣化と判定せずにメインルーチンにリターンす
る。
（１次A/Fフィードバック制御ルーチン） 第８図に、上流側O2センサ７の出力に基づいて空燃比
補正係数FAF1を演算する第１の空燃比フィードバック制
御ルーチンを示す。
補正係数FAF1を演算する第１の空燃比フィードバック制
御ルーチンを示す。
ステップ901では、上流側O2センサ７による空燃比の
閉ループ（フィードバック）条件が成立しているか否か
を判別する。始動中、始動後の燃料増量動作中、パワー
増量動作中、リーン制御中等はいずれも閉ループ条件成
立である。閉ループ条件が不成立のときには、ステップ
917に進んで空燃比補正係数FAF1を1.0とする。他方、閉
ループ条件成立の場合はステップ902に進み、上流側O2
センサ７の出力V1を取込み、ステップ903にてV1が比較
電圧ＶR１と比較する。つまり、空燃比がリッチかリー
ンかを判別する。リーン（V1≦ＶR１）であれば、ステ
ップ904にてディレイカウンタCDLY1から１を減算し、ス
テップ905、906にてディレイカウンタCDLY1を最小値TDR
1でガードする。他方、リッチ（V1＞ＶR１）であれば、
ステップ907にてディレイカウンタCDLY1に１を加算し
て、ステップ908、909にてディレイカウンタCDLY1を最
大値TDL1でガードする。
閉ループ（フィードバック）条件が成立しているか否か
を判別する。始動中、始動後の燃料増量動作中、パワー
増量動作中、リーン制御中等はいずれも閉ループ条件成
立である。閉ループ条件が不成立のときには、ステップ
917に進んで空燃比補正係数FAF1を1.0とする。他方、閉
ループ条件成立の場合はステップ902に進み、上流側O2
センサ７の出力V1を取込み、ステップ903にてV1が比較
電圧ＶR１と比較する。つまり、空燃比がリッチかリー
ンかを判別する。リーン（V1≦ＶR１）であれば、ステ
ップ904にてディレイカウンタCDLY1から１を減算し、ス
テップ905、906にてディレイカウンタCDLY1を最小値TDR
1でガードする。他方、リッチ（V1＞ＶR１）であれば、
ステップ907にてディレイカウンタCDLY1に１を加算し
て、ステップ908、909にてディレイカウンタCDLY1を最
大値TDL1でガードする。
なお、ディレイカウンタCDLY1の基準を０とし、CDLY1
＞０のときに、遅延処理後の空燃比をリッチとみなし、
CDLY1≦０のときに、遅延処理後の空燃比をリーンとみ
なすものとする。
＞０のときに、遅延処理後の空燃比をリッチとみなし、
CDLY1≦０のときに、遅延処理後の空燃比をリーンとみ
なすものとする。
ステップ910では、ディレイカウンタCDLY1の符号が反
転したか否かを判別する。すなわち遅延処理後の空燃比
が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ911にて、リッチからリーンへの反転か、
リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリ
ーンへの反転であれば、ステップ912にてFAF1＝FAF1＋R
S1と増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれ
ば、ステップ913にてFAF1＝FAF1−RS1とスキップ的に減
少させる。
転したか否かを判別する。すなわち遅延処理後の空燃比
が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ911にて、リッチからリーンへの反転か、
リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリ
ーンへの反転であれば、ステップ912にてFAF1＝FAF1＋R
S1と増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれ
ば、ステップ913にてFAF1＝FAF1−RS1とスキップ的に減
少させる。
ステップ910にてディレイカウンタCDLY1の符号が反転
していなければ、ステップ914、915、916にて積分処理
を行う。つまり、ステップ914にて、CDLY1＜０か否かを
判別し、CDLY1≦０（リーン）であればステップ915にて
FAF1＝FAF1＋K11とし、他方、CDLY1＞０（リッチ）であ
ればステップ916にてFAF1＝FAF1−K11とする。ここで、
積分定数11は定数RS1に比して十分小さく設定してあ
る。従って、ステップ915はリーン状態（CDLY1≦０）で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ916はリッチ状
態（CDLY1＜０）で燃料噴射量を徐々に減少させる。す
なわち、ステップ912〜917で決定されたFAF1に基いて燃
料噴射量が一次制御される。
していなければ、ステップ914、915、916にて積分処理
を行う。つまり、ステップ914にて、CDLY1＜０か否かを
判別し、CDLY1≦０（リーン）であればステップ915にて
FAF1＝FAF1＋K11とし、他方、CDLY1＞０（リッチ）であ
ればステップ916にてFAF1＝FAF1−K11とする。ここで、
積分定数11は定数RS1に比して十分小さく設定してあ
る。従って、ステップ915はリーン状態（CDLY1≦０）で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ916はリッチ状
態（CDLY1＜０）で燃料噴射量を徐々に減少させる。す
なわち、ステップ912〜917で決定されたFAF1に基いて燃
料噴射量が一次制御される。
（２次A/Fフィードバック制御ルーチン） 第９図を参照して第２の空燃比補正係数FAF2を導入し
たダブルO2センサ空燃比制御方式について説明する。
たダブルO2センサ空燃比制御方式について説明する。
始めに、ステップ1100では、第７図のルーチンによる
触媒コンバータ６の触媒劣化の有無をフラグF/B2によっ
て判別する。触媒が劣化しているときには第７図のステ
ップ807においてフラグF/B2＝１とされており、ステッ
プ1117に進んでFAF2＝1.0とする。次いで、ステップ110
1では、下流側O2センサ８による閉ループ条件が成立す
るか否かを判別する。このステップは第９図のステップ
901とほぼ同一である。閉ループ条件でなければステッ
プ1117に進んでFAF2＝1.0とし、閉ループ条件のときに
ステップ1102へ進む。
触媒コンバータ６の触媒劣化の有無をフラグF/B2によっ
て判別する。触媒が劣化しているときには第７図のステ
ップ807においてフラグF/B2＝１とされており、ステッ
プ1117に進んでFAF2＝1.0とする。次いで、ステップ110
1では、下流側O2センサ８による閉ループ条件が成立す
るか否かを判別する。このステップは第９図のステップ
901とほぼ同一である。閉ループ条件でなければステッ
プ1117に進んでFAF2＝1.0とし、閉ループ条件のときに
ステップ1102へ進む。
ステップ1102では、下流側O2センサ８の出力V2をA/D
変換して取込み、ステップ1103にてV2が比較電圧ＶR１
か否かを判別する。つまり、空燃比がリッチかリーンか
を判別する。リーンであれば、ステップ1104にてディレ
イカウンタCDLY2を演算し、ステップ1105、1106にてデ
ィレイカウンタCDLY2を最小値TDR2でガードする。他
方、リッチであれば、ステップ1107にてディレイカウン
タCDLY2を１に加算して、ステップ1108、1109にてディ
レイカウンタCDLY2を最大値TDL2でガードする。
変換して取込み、ステップ1103にてV2が比較電圧ＶR１
か否かを判別する。つまり、空燃比がリッチかリーンか
を判別する。リーンであれば、ステップ1104にてディレ
イカウンタCDLY2を演算し、ステップ1105、1106にてデ
ィレイカウンタCDLY2を最小値TDR2でガードする。他
方、リッチであれば、ステップ1107にてディレイカウン
タCDLY2を１に加算して、ステップ1108、1109にてディ
レイカウンタCDLY2を最大値TDL2でガードする。
ここでも、第２のディレイカウンタCDLY2の基準を０
とし、CDLY2＞０のときに遅延処理後の空燃比をリッチ
とみなし、CDLY2≦０のときに遅延処理後の空燃比をリ
ーンとみなすものとする。
とし、CDLY2＞０のときに遅延処理後の空燃比をリッチ
とみなし、CDLY2≦０のときに遅延処理後の空燃比をリ
ーンとみなすものとする。
ステップ1110では、ディレイカウンタCDLY2の符号が
反転したか否かを判別する。すなわち遅延処理後の空燃
比が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ1111にて、リッチからリーンへの反転か、
リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリ
ーンへの反転であれば、ステップ1112にてFAF＝FAF2＋R
S2と増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれ
ば、ステップ1113にてFAF2＝FAF2＋RS2と減少させる。
反転したか否かを判別する。すなわち遅延処理後の空燃
比が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ1111にて、リッチからリーンへの反転か、
リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリ
ーンへの反転であれば、ステップ1112にてFAF＝FAF2＋R
S2と増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれ
ば、ステップ1113にてFAF2＝FAF2＋RS2と減少させる。
ステップ1110にてディレイカウンタCDLY2の符号が反
転していなければ、ステップ1114、1115、1116にて積分
処理を行う。つまり、ステップ1114にてCDLY2＞０か否
かを判別し、CDLY2≦０（リーン）であればステップ111
5にてFAF2＝FAF2＋K12とし、他方、CDLY2＞０（リッ
チ）であればステップ1116にてFAF2＝FAF2−K12とす
る。ここで、積分定数K12は定数RS2に比して十分小さく
設定してあり、つまり、K12＜＜RSである。従って、ス
テップ1115はリーン状態（CDLY2≦０）で燃料噴射量を
徐々に増大させ、ステップ1116はリッチ状態（CDLY2＞
０）で燃料噴射量を徐々に減少させる。すなわち、ステ
ップ1112〜1116で決定されたFAF2に基いて燃料噴射量が
２次制御される。なお、ステップ1117でFAF2を1.0とす
れば、２次制御は中断される。
転していなければ、ステップ1114、1115、1116にて積分
処理を行う。つまり、ステップ1114にてCDLY2＞０か否
かを判別し、CDLY2≦０（リーン）であればステップ111
5にてFAF2＝FAF2＋K12とし、他方、CDLY2＞０（リッ
チ）であればステップ1116にてFAF2＝FAF2−K12とす
る。ここで、積分定数K12は定数RS2に比して十分小さく
設定してあり、つまり、K12＜＜RSである。従って、ス
テップ1115はリーン状態（CDLY2≦０）で燃料噴射量を
徐々に増大させ、ステップ1116はリッチ状態（CDLY2＞
０）で燃料噴射量を徐々に減少させる。すなわち、ステ
ップ1112〜1116で決定されたFAF2に基いて燃料噴射量が
２次制御される。なお、ステップ1117でFAF2を1.0とす
れば、２次制御は中断される。
第１図は本発明の内燃機関の触媒劣化判定装置の構成
図、第２図はO2センサの空燃比−信号特性図、第３図は
O2センサの信号波形図、第４図は本発明の触媒劣化判定
装置を用いた空燃比フィードバック制御装置の配置図、
第５図はO2センサ７、８の信号振幅を算出するルーチン
を示すフローチャート、第６図は触媒劣化判定しきい値
算出ルーチンを示すフローチャート、第７図は触媒劣化
判定ルーチンを示すフローチャート、第８図は上流側O2
センサ７を用いた空燃比フィードバック制御ルーチンの
一例を示すフローチャート、第９図は下流側O2センサ８
を用いた空燃比フィードバック制御ルーチンの一例を示
すフローチャートである。 ６……触媒コンバータ ８……下流側O2センサ（ガス濃度センサ） ９……制御装置（触媒劣化しきい値補正手段）
図、第２図はO2センサの空燃比−信号特性図、第３図は
O2センサの信号波形図、第４図は本発明の触媒劣化判定
装置を用いた空燃比フィードバック制御装置の配置図、
第５図はO2センサ７、８の信号振幅を算出するルーチン
を示すフローチャート、第６図は触媒劣化判定しきい値
算出ルーチンを示すフローチャート、第７図は触媒劣化
判定ルーチンを示すフローチャート、第８図は上流側O2
センサ７を用いた空燃比フィードバック制御ルーチンの
一例を示すフローチャート、第９図は下流側O2センサ８
を用いた空燃比フィードバック制御ルーチンの一例を示
すフローチャートである。 ６……触媒コンバータ ８……下流側O2センサ（ガス濃度センサ） ９……制御装置（触媒劣化しきい値補正手段）
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化用の触媒コンバータの下流側に設けられ排気ガス中の
特定成分濃度を検出するガス濃度センサと、該ガス濃度
センサの信号振幅と触媒劣化判定しきい値とを比較して
前記触媒コンバータの触媒劣化を判定する触媒劣化判定
手段とを有する内燃機関の触媒劣化判定装置において、 所定の空燃比リッチ条件時及び空燃比リーン条件時にそ
れぞれ出力された前記ガス濃度センサの各出力信号の差
に基づいて、前記ガス濃度センサの出力信号に対して相
対的に前記触媒劣化判定しきい値を補正する触媒劣化し
きい値補正手段を具備することを特徴とする内燃機関の
触媒劣化判定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046579A JP2745761B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| US07/661,127 US5097700A (en) | 1990-02-27 | 1991-02-27 | Apparatus for judging catalyst of catalytic converter in internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046579A JP2745761B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249357A JPH03249357A (ja) | 1991-11-07 |
| JP2745761B2 true JP2745761B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=12751215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2046579A Expired - Fee Related JP2745761B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5097700A (ja) |
| JP (1) | JP2745761B2 (ja) |
Families Citing this family (70)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2984312B2 (ja) * | 1990-04-11 | 1999-11-29 | 日本特殊陶業株式会社 | 空燃比センサによる触媒の浄化率測定方法及びその劣化時期検知方法 |
| JPH0726580B2 (ja) * | 1990-11-20 | 1995-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| JP2000314344A (ja) * | 1992-08-27 | 2000-11-14 | Denso Corp | エンジン用触媒劣化検出装置 |
| JP3620051B2 (ja) * | 1992-08-27 | 2005-02-16 | 株式会社デンソー | エンジン用触媒劣化検出装置 |
| JP3179920B2 (ja) * | 1993-02-12 | 2001-06-25 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の触媒診断装置 |
| JP2880872B2 (ja) * | 1993-02-26 | 1999-04-12 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の気筒群別空燃比制御装置 |
| US5357791A (en) * | 1993-03-15 | 1994-10-25 | Ford Motor Company | OBD-II exhaust gas oxygen sensor |
| US5519992A (en) * | 1993-03-16 | 1996-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system for internal combustion engine, and apparatus and method for controlling the same |
| JP3157061B2 (ja) | 1993-04-26 | 2001-04-16 | 株式会社日立製作所 | 触媒劣化診断システム |
| JP3266699B2 (ja) * | 1993-06-22 | 2002-03-18 | 株式会社日立製作所 | 触媒の評価方法及び触媒効率制御方法ならびにＮＯｘ浄化触媒評価装置 |
| JPH0828252A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-01-30 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US5743082A (en) * | 1994-09-30 | 1998-04-28 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting reduction of purifying capacity of catalyst for purifying exhaust gas from internal combustion engine and method thereof |
| JPH09158713A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| GB9602652D0 (en) * | 1996-02-09 | 1996-04-10 | Sun Electric Uk Ltd | Analysing catalyst and other systems operations |
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