JP2864699B2 - 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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- JP2864699B2 JP2864699B2 JP2235372A JP23537290A JP2864699B2 JP 2864699 B2 JP2864699 B2 JP 2864699B2 JP 2235372 A JP2235372 A JP 2235372A JP 23537290 A JP23537290 A JP 23537290A JP 2864699 B2 JP2864699 B2 JP 2864699B2
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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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
−20541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
−20541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図の（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図の（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学習
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学習
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 しかしながら上記のように上流側O2センサの出力と下
流側O2センサの出力とを比較して触媒の劣化を正確に診
断するには、その前提として、空燃比フィードバック制
御により与えられる実際の空燃比が、論理空燃比を中心
としてかなり高精度に制御されていなければならない。
つまり、上流側O2センサの経年変化等により実際の空燃
比がリッチ側もしくはリーン側に片寄った状態で周期的
に反転を繰り返している場合には、下流側O2センサの反
転周期が影響を受けるため、一定レベルを基準とした診
断を精度良く行うことができない。
流側O2センサの出力とを比較して触媒の劣化を正確に診
断するには、その前提として、空燃比フィードバック制
御により与えられる実際の空燃比が、論理空燃比を中心
としてかなり高精度に制御されていなければならない。
つまり、上流側O2センサの経年変化等により実際の空燃
比がリッチ側もしくはリーン側に片寄った状態で周期的
に反転を繰り返している場合には、下流側O2センサの反
転周期が影響を受けるため、一定レベルを基準とした診
断を精度良く行うことができない。
課題を解決するための手段 そこで、この発明は下流側空燃比センサの出力信号を
用いて空燃比フィードバック制御を学習補正するものに
おいて、その学習が十分に進行したことを条件として、
触媒の劣化診断を行うようにした。すなわち、この発明
に係る内燃機関の触媒劣化診断装置は、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、内燃機関の運転条件に応じて基
本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設定手段３と、
上流側空燃比センサ１の出力に基づいてフィードバック
補正係数を算出する補正係数算出手段４と、少なくとも
機関回転数と負荷とをパラメータとする運転領域の複数
の区画に割り付けた学習値をそれぞれ記憶する記憶手段
５と、各区画の学習値を用いて上記フィードバック補正
係数を補正する学習補正手段６と、このフィードバック
補正係数を用いて上記基本燃料噴射量を補正する燃料噴
射量補正手段７と、機関運転条件がいずれかの区画内に
所定期間とどまっているときに、下流側空燃比センサ２
の出力に基づいて上記記憶手段における学習値を修正か
つ更新する学習更新手段８と、この更新の回数を各区画
毎に計数する学習回数計数手段９とを備えてなる内燃機
関において、空燃比フィードバック制御中に上流側空燃
比センサ１の出力と下流側空燃比センサ２の出力とを比
較して触媒の劣化を判定する劣化判定手段10と、上記学
習値の更新回数が所定回数以下のときに上記劣化判定を
禁止する判定禁止手段11とを備えたことを特徴としてい
る。
用いて空燃比フィードバック制御を学習補正するものに
おいて、その学習が十分に進行したことを条件として、
触媒の劣化診断を行うようにした。すなわち、この発明
に係る内燃機関の触媒劣化診断装置は、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、内燃機関の運転条件に応じて基
本燃料噴射量を設定する基本燃料噴射量設定手段３と、
上流側空燃比センサ１の出力に基づいてフィードバック
補正係数を算出する補正係数算出手段４と、少なくとも
機関回転数と負荷とをパラメータとする運転領域の複数
の区画に割り付けた学習値をそれぞれ記憶する記憶手段
５と、各区画の学習値を用いて上記フィードバック補正
係数を補正する学習補正手段６と、このフィードバック
補正係数を用いて上記基本燃料噴射量を補正する燃料噴
射量補正手段７と、機関運転条件がいずれかの区画内に
所定期間とどまっているときに、下流側空燃比センサ２
の出力に基づいて上記記憶手段における学習値を修正か
つ更新する学習更新手段８と、この更新の回数を各区画
毎に計数する学習回数計数手段９とを備えてなる内燃機
関において、空燃比フィードバック制御中に上流側空燃
比センサ１の出力と下流側空燃比センサ２の出力とを比
較して触媒の劣化を判定する劣化判定手段10と、上記学
習値の更新回数が所定回数以下のときに上記劣化判定を
禁止する判定禁止手段11とを備えたことを特徴としてい
る。
作用 上記構成では、上流側空燃比センサ１の出力に基づい
てフィードバック補正係数が求められ、これを用いて燃
料噴射量がフィードバック制御される。ここで、下流側
空燃比センサ２の出力に基づいて学習値が求められ、該
学習値によって上記フィードバック補正係数が補正され
る。つまり、空燃比フィードバック制御の結果、なおも
空燃比の片寄りがある場合には、上記下流側空燃比セン
サ２による学習補正によって、その片寄りが除去され
る。
てフィードバック補正係数が求められ、これを用いて燃
料噴射量がフィードバック制御される。ここで、下流側
空燃比センサ２の出力に基づいて学習値が求められ、該
学習値によって上記フィードバック補正係数が補正され
る。つまり、空燃比フィードバック制御の結果、なおも
空燃比の片寄りがある場合には、上記下流側空燃比セン
サ２による学習補正によって、その片寄りが除去され
る。
上記の学習値は、運転領域のいずれかの区画に所定期
間とどまっているときに更新されるので、その更新回数
が多いほど信頼性の高いものとなる。従って、更新回数
がある値以上であれば、空燃比の片寄りは殆どないもの
と考えられ、フィードバック制御により理論空燃比を中
心として比較的狭い範囲で周期的に変化することにな
る。
間とどまっているときに更新されるので、その更新回数
が多いほど信頼性の高いものとなる。従って、更新回数
がある値以上であれば、空燃比の片寄りは殆どないもの
と考えられ、フィードバック制御により理論空燃比を中
心として比較的狭い範囲で周期的に変化することにな
る。
そこで、このような状態で上流側空燃比センサ１の出
力と下流側空燃比センサ２の出力とを比較することによ
り、触媒の劣化診断が高精度に行える。
力と下流側空燃比センサ２の出力とを比較することによ
り、触媒の劣化診断が高精度に行える。
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、21は内燃機関、22はその吸気通路、23
は排気通路を示している。上記吸気通路22には、各吸気
ポートへ向けて燃料を供給する燃料噴射弁24が気筒毎に
配設されているとともに、スロットル弁25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26が配設されている。
説明図であって、21は内燃機関、22はその吸気通路、23
は排気通路を示している。上記吸気通路22には、各吸気
ポートへ向けて燃料を供給する燃料噴射弁24が気筒毎に
配設されているとともに、スロットル弁25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26が配設されている。
上記排気通路23には、例えば三元触媒を用いた触媒コ
ンバータ27が介装されているとともに、該触媒コンバー
タ27よりも上流位置に上流側O2センサ28が、下流位置に
下流側O2センサ29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28,29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27が介装されているとともに、該触媒コンバー
タ27よりも上流位置に上流側O2センサ28が、下流位置に
下流側O2センサ29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28,29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、30は内燃機関の冷却水温を検出する水温セン
サ、31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、31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32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28,29に基づく燃料噴射弁24
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33を点灯させるようになっている。
ールユニット32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28,29に基づく燃料噴射弁24
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33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26が検出した吸入空気量Ｑとクラン
ク角センサ31が検出した機関回転数ＮとからTp＝Q/Nと
して基本パルス幅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24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26が検出した吸入空気量Ｑとクラン
ク角センサ31が検出した機関回転数ＮとからTp＝Q/Nと
して基本パルス幅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24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24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24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28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、上流側O2センサ28の出力信号を所定のスライスレベ
ル（論理空燃比に対応する）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。
て演算されるフィードバック補正係数である。すなわ
ち、上流側O2センサ28の出力信号を所定のスライスレベ
ル（論理空燃比に対応する）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。
第６図の（ａ）は、上流側O2センサ28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、上述したように疑似的な比例積分制御により求
められるもので、上流側O2センサ28の出力が所定のスラ
イスレベル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、前述したよう
に基本燃料噴射量Tp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、次に上流側O2センサ28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。このような作
用の繰り返しによって、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。
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、上述したように疑似的な比例積分制御により求
められるもので、上流側O2センサ28の出力が所定のスラ
イスレベル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、前述したよう
に基本燃料噴射量Tp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、次に上流側O2センサ28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。このような作
用の繰り返しによって、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、何らかの燃料増量を行う必要がある低水温時や高
速高負荷時、あるいは減速中のフューエルカット時等に
は上記フィードバック補正係数αが１にクランプされ、
実質的にオープンループ制御となる。
速高負荷時、あるいは減速中のフューエルカット時等に
は上記フィードバック補正係数αが１にクランプされ、
実質的にオープンループ制御となる。
一方、下流側O2センサ29の出力信号は、後述する触媒
の劣化診断のほかに、上流側O2センサ28によるフィード
バック制御の全体的な片寄りの学習補正のために用いら
れる。
の劣化診断のほかに、上流側O2センサ28によるフィード
バック制御の全体的な片寄りの学習補正のために用いら
れる。
すなわち、上述した上流側O2センサ28によるフィード
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29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29の出力信号はリーン側で連続し
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、各運転領域に予め学習値LPを割り付けて
おき、リッチ→リーン反転時の比例分PLおよびリーン→
リッチ反転時の比例分PRを、それぞれ、 PL＝PL＋LP PR＝PR−LP として補正するのである。詳しくは、第３図に示すよう
に、機関回転数Ｎと負荷（例えば基本燃料噴射量Tp）を
パラメータとして運転領域を複数個（ｎ個）の区画に分
け、それぞれの区画に対応する学習値LP1〜LPnが、車載
バッテリにバックアップされた読み書き可能なメモリ内
に記憶されている。そして、この学習値の中でそのとき
の運転条件に対応する値が読み出され、これによって上
述のように比例分PL,PRの補正がなされるのである。
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29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29の出力信号はリーン側で連続し
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、各運転領域に予め学習値LPを割り付けて
おき、リッチ→リーン反転時の比例分PLおよびリーン→
リッチ反転時の比例分PRを、それぞれ、 PL＝PL＋LP PR＝PR−LP として補正するのである。詳しくは、第３図に示すよう
に、機関回転数Ｎと負荷（例えば基本燃料噴射量Tp）を
パラメータとして運転領域を複数個（ｎ個）の区画に分
け、それぞれの区画に対応する学習値LP1〜LPnが、車載
バッテリにバックアップされた読み書き可能なメモリ内
に記憶されている。そして、この学習値の中でそのとき
の運転条件に対応する値が読み出され、これによって上
述のように比例分PL,PRの補正がなされるのである。
尚、比例分PL,PRに代えて、あるいはこれに加えて積
分定数IL,IRを補正することもできる。
分定数IL,IRを補正することもできる。
そして、上記の学習値LPは、機関運転条件が運転領域
の各区画内に一定期間とどまっていたときに修正かつ更
新される。つまり、下流側O2センサ29の出力信号がなお
もリッチ側にあれば、学習値LPから所定量ΔLPRを差し
引き、新たな学習値LPとして記憶内容を更新する。同様
に、下流側O2センサ29の出力信号がなおもリーン側にあ
れば、学習値LPに所定量ΔLPLを加算して、新たな学習
値LPとして記憶内容を更新する。
の各区画内に一定期間とどまっていたときに修正かつ更
新される。つまり、下流側O2センサ29の出力信号がなお
もリッチ側にあれば、学習値LPから所定量ΔLPRを差し
引き、新たな学習値LPとして記憶内容を更新する。同様
に、下流側O2センサ29の出力信号がなおもリーン側にあ
れば、学習値LPに所定量ΔLPLを加算して、新たな学習
値LPとして記憶内容を更新する。
従って、上流側O2センサ28の経年変化や各部の個体差
による全体的な空燃比の片寄りが一層精度良く、かつ応
答性良く補正され、フィードバック補正係数αがα＝１
を中心として周期変化するようになる。
による全体的な空燃比の片寄りが一層精度良く、かつ応
答性良く補正され、フィードバック補正係数αがα＝１
を中心として周期変化するようになる。
また上述した運転領域の各区画毎に、上記の学習値LP
の学習更新の度にインクリメントされる学習カウンタが
設けられており、その値LCNTによって、十分に学習が進
行した状態か否か、特にその区画内で十分に学習がなさ
れたかどうかを判別できるようになっている。
の学習更新の度にインクリメントされる学習カウンタが
設けられており、その値LCNTによって、十分に学習が進
行した状態か否か、特にその区画内で十分に学習がなさ
れたかどうかを判別できるようになっている。
次に、第４図は上記コントロールユニット32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、これを説明する。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、これを説明する。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29が活性化している
こと（これは当該センサ29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を判定を行う。つまり、車速VS
P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のステップ３へ進
む。ステップ３では、更にそのときの該当する区画にお
ける学習カウンタLCNTの値が所定値LCNTO以下であるか
否かを判別する。ここで、学習カウンタ値LCNTが所定値
LCNTO以下である場合には、その区画で学習が十分に進
行しておらず、フィードバック制御時に理論空燃比から
多少離れた値を中心として空燃比が周期変化する可能性
が残るので、劣化診断は行わない。
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29が活性化している
こと（これは当該センサ29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を判定を行う。つまり、車速VS
P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のステップ３へ進
む。ステップ３では、更にそのときの該当する区画にお
ける学習カウンタLCNTの値が所定値LCNTO以下であるか
否かを判別する。ここで、学習カウンタ値LCNTが所定値
LCNTO以下である場合には、その区画で学習が十分に進
行しておらず、フィードバック制御時に理論空燃比から
多少離れた値を中心として空燃比が周期変化する可能性
が残るので、劣化診断は行わない。
そして、学習カウンタ値LCNTが所定値LCNTOより大き
い場合には、実際の空燃比が理論空燃比近傍にかなり精
度良く保たれていると考えられるので、ステップ４以降
へ進んで診断を行う。
い場合には、実際の空燃比が理論空燃比近傍にかなり精
度良く保たれていると考えられるので、ステップ４以降
へ進んで診断を行う。
ステップ４では、上流側O2センサ28と下流側O2センサ
29の反転回数比HZRATEを演算する。詳しくは、空燃比フ
ィードバック制御に伴う上流側O2センサ28のリッチ，リ
ーンの反転周波数f1と下流側O2センサ29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27における触媒の劣化が
進行すると、下流側O2センサ29の反転周波数f2は高くな
るので、上記反転回数比HZRATEが大となる。尚、各セン
サ28,29の反転周期を計測し、これから反転回数比HZRAT
Eを求めることも勿論可能である。
29の反転回数比HZRATEを演算する。詳しくは、空燃比フ
ィードバック制御に伴う上流側O2センサ28のリッチ，リ
ーンの反転周波数f1と下流側O2センサ29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27における触媒の劣化が
進行すると、下流側O2センサ29の反転周波数f2は高くな
るので、上記反転回数比HZRATEが大となる。尚、各セン
サ28,29の反転周期を計測し、これから反転回数比HZRAT
Eを求めることも勿論可能である。
そして、ステップ５で上記の反転回数比HZRATEを所定
の判定基準値CNGHZと比較する。ここで反転回数比HZRAT
Eが判定基準値CNGHZ未満であれば、触媒が劣化していな
いものと判断し、警告灯23は点灯させない。また後述す
るカウンタCCANTGの値をクリアする（ステップ6,7）。
の判定基準値CNGHZと比較する。ここで反転回数比HZRAT
Eが判定基準値CNGHZ未満であれば、触媒が劣化していな
いものと判断し、警告灯23は点灯させない。また後述す
るカウンタCCANTGの値をクリアする（ステップ6,7）。
これに対し、反転回数比HZRATEが判定基準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8,
9）。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10）。
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8,
9）。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10）。
このように上記実施例では、上流側O2センサ28と下流
側O2センサ29の反転回転数比を用いて触媒劣化を診断す
るに際して、下流側O2センサ29を用いた学習が十分に進
行している状態つまり実際の空燃比が理論空燃比近傍に
精度良く保たれている状態において、その診断を開始す
るようにしているので、常に一定のレベルで安定した判
定を行うことができる。
側O2センサ29の反転回転数比を用いて触媒劣化を診断す
るに際して、下流側O2センサ29を用いた学習が十分に進
行している状態つまり実際の空燃比が理論空燃比近傍に
精度良く保たれている状態において、その診断を開始す
るようにしているので、常に一定のレベルで安定した判
定を行うことができる。
発明の効果 以上の発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出力を比較し
て触媒の劣化を判定するに際して、下流側空燃比センサ
を用いた学習補正の更新が十分に行われていない場合
に、その診断が禁止されるため、実際の空燃比自体の片
寄りによる診断精度の低下や判定基準のばらつきを防止
でき、一層信頼性の高い触媒劣化診断を行うことができ
る。
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出力を比較し
て触媒の劣化を判定するに際して、下流側空燃比センサ
を用いた学習補正の更新が十分に行われていない場合
に、その診断が禁止されるため、実際の空燃比自体の片
寄りによる診断精度の低下や判定基準のばらつきを防止
でき、一層信頼性の高い触媒劣化診断を行うことができ
る。
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図は運転
領域と学習値の関係を示す説明図、第４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である。 １……上流側空燃比センサ、２……下流側空燃比セン
サ、３……基本燃料噴射量設定手段、４……補正係数算
出手段、５……記憶手段、６……学習補正手段、７……
燃料噴射量補正手段、８……学習更新手段、９……学習
回数係数手段、10……劣化判定手段、11……判定禁止手
段。
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図は運転
領域と学習値の関係を示す説明図、第４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である。 １……上流側空燃比センサ、２……下流側空燃比セン
サ、３……基本燃料噴射量設定手段、４……補正係数算
出手段、５……記憶手段、６……学習補正手段、７……
燃料噴射量補正手段、８……学習更新手段、９……学習
回数係数手段、10……劣化判定手段、11……判定禁止手
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、内燃機
関の運転条件に応じて基本燃料噴射量を設定する基本燃
料噴射量設定手段と、上流側空燃比センサの出力に基づ
いてフィードバック補正係数を算出する補正係数算出手
段と、少なくとも機関回転数と負荷とをパラメータとす
る運転領域の複数の区画に割り付けた学習値をそれぞれ
記憶する記憶手段と、各区画の学習値を用いて上記フィ
ードバック補正係数を補正する学習補正手段と、このフ
ィードバック補正係数を用いて上記基本燃料噴射量を補
正する燃料噴射量補正手段と、機関運転条件がいずれか
の区画内に所定期間とどまっているときに、下流側空燃
比センサの出力に基づいて上記記憶手段における学習値
を修正かつ更新する学習更新手段と、この更新の回数を
各区画毎に計数する学習回数計数手段とを備えてなる内
燃機関において、空燃比フィードバック制御中に上流側
空燃比センサの出力と下流側空燃比センサの出力とを比
較して触媒の劣化を判定する劣化判定手段と、上記学習
値の更新回数が所定回数以下のときに上記の劣化判定を
禁止する判定禁止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 |
|---|---|---|---|
| JP2235372A JP2864699B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2235372A JP2864699B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116239A JPH04116239A (ja) | 1992-04-16 |
| JP2864699B2 true JP2864699B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16985113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2235372A Expired - Fee Related JP2864699B2 (ja) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864699B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379587A (en) * | 1992-08-31 | 1995-01-10 | Suzuki Motor Corporation | Apparatus for judging deterioration of catalyst of internal combustion engine |
| JP3074975B2 (ja) * | 1992-11-04 | 2000-08-07 | スズキ株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| JP3265794B2 (ja) * | 1994-01-31 | 2002-03-18 | スズキ株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| JPH0828252A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-01-30 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2235372A patent/JP2864699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04116239A (ja) | 1992-04-16 |
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