JP3442819B2 - 内燃機関の故障診断装置 - Google Patents

内燃機関の故障診断装置

Info

Publication number
JP3442819B2
JP3442819B2 JP16233493A JP16233493A JP3442819B2 JP 3442819 B2 JP3442819 B2 JP 3442819B2 JP 16233493 A JP16233493 A JP 16233493A JP 16233493 A JP16233493 A JP 16233493A JP 3442819 B2 JP3442819 B2 JP 3442819B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deterioration
degree
fuel ratio
air
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16233493A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0763107A (ja
Inventor
高志 向平
俊夫 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP16233493A priority Critical patent/JP3442819B2/ja
Publication of JPH0763107A publication Critical patent/JPH0763107A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3442819B2 publication Critical patent/JP3442819B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の故障診断装
置に係わり、特に、内燃機関の排気ガスを悪化させる要
因となる故障の診断を行う故障診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の排気ガスを浄化する装置は、
主に、触媒コンバ−タと空燃比フィ−ドバック制御部と
からなる。触媒コンバータは、排気中に含まれるHC、
NOx、COを除去するため排気管部に配置される。ま
た、空燃比フィードバック制御部は、触媒コンバータの
上流にO2センサ(酸素センサ)が配置され、空燃比が
検出される。そして、この空燃比が所定の値(ストイ
キ)となるように、内燃機関への燃料噴射量が制御され
る。これは、触媒コンバータ上流の空燃比がストイキで
ある場合に、触媒コンバータが効果的に機能するからで
ある。
【0003】通常の三元触媒システムでは、触媒コンバ
ータそのものの性能が劣化すると、上述の空燃比フィー
ドバック制御部により空燃比が正確に制御されたとして
も、有害成分の転換効率が低下してしまう。したがっ
て、触媒コンバータの劣化状態を判定し、劣化した場合
には、これを警告する必要がある。
【0004】触媒コンバータの劣化状態の判定装置とし
ては、例えば、特開平2−3091号公報に記載されて
いる「内燃機関の触媒劣化判定装置」がある。これは、
触媒コンバータの上流側と下流側とに酸素センサ(注:
この場合の酸素センサは二値センサである)が配置さ
れ、上流側の酸素センサの出力値が反転してから、下流
側のセンサの出力値が反転するまでの時間差が測定され
る。そして、測定された時間差の大きさに基づいて、触
媒の劣化状態が判定される。具体的には、時間差が小さ
ければ、触媒が劣化状態であると判定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気ガスの
悪化原因としては、触媒コンバータの劣化の他に、酸素
センサの故障や点火プラグの点火劣化による機関の失火
等がある。したがって、排気ガスの悪化を防止するため
の高精度な故障診断装置としては、触媒コンバータのみ
ならず、排気ガスの悪化原因となる他の部分の故障も考
慮する必要がある。ところが、上記従来の劣化判定装置
にあっては、触媒コンバータの劣化についてのみ、判定
する構成となっているため、他の部分の故障発生によ
り、排気ガスが悪化するにも拘らず、触媒コンバータの
劣化と判断されてしまい、真の故障部位が除去されず、
再び、排気ガスの悪化を招いてしまうという可能性があ
った。
【0006】本発明の目的は、排気ガスの悪化原因とな
る複数の部分を診断し、高精度な故障診断を実行できる
内燃機関の故障診断装置を実現することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため次のように構成される。(1) 内燃機関の故障診断装置であって、触媒の上流側
における内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する前空燃
比センサと、触媒下流側における排気ガスの空燃比を検
出する後空燃比センサと、前空燃比センサの出力信号に
基づいて、燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御部と、
触媒の劣化度を算出する触媒劣化度算出部と前空燃比セ
ンサの劣化度を算出する前空燃比センサ劣化度算出部と
を少なくとも有する劣化算出部と、劣化算出部により算
出された触媒の劣化度と前空燃比センサの劣化度とを互
いに比較し、最大の劣化度を有する部位を特定する劣化
最大部特定部と、を備える。
【0008】(2)好ましくは、上記内燃機関の故障診
断装置において、劣化最大部特定部により、特定された
劣化度最大部を記憶する記憶部を、さらに備える。(3) また、好ましくは、上記(1)において、劣化算
出部は、機関の失火に対応する信号を出力する失火検出
手段に従って、機関の失火度合である点火劣化度を算出
する失火算出部を、さらに有し、劣化最大部特定部は、
算出された触媒の劣化度と、前空燃比センサの劣化度
と、点火劣化度とを互いに比較し、最大の劣化度を有す
る部位を特定する(4) また、好ましくは、上記(3)において、劣化最
大部特定部は、劣化度が大の部位から小の部位までの順
位を判定する。
【0009】(5)また、好ましくは、上記(4)にお
いて、上記劣化最大部特定部により判定された劣化度の
順位が記憶部に記憶される。 (6)また、好ましくは、上記(1)又は(4)におい
て、上記劣化算出部の、複数の劣化度算出部からの出力
信号は、排気ガスの悪化への影響度が大である順に、所
定の重み付けが行われる。 (7)内燃機関の故障診断装置において、触媒の上流側
に配置され、触媒上流側における内燃機関の排気ガスの
空燃比を検出する前空燃比センサと、上記触媒の下流側
に配置され、触媒下流側における排気ガスの空燃比を検
出する後空燃比センサと、上記前空燃比センサの出力信
号に基づいて、燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御部
と、上記前空燃比センサ及び後空燃比センサからの出力
信号に基づいて、触媒の劣化度を算出する触媒劣化度算
出部と、前空燃比センサからの出力信号に基づいて、こ
の前空燃比センサの劣化度を算出する前空燃比センサ劣
化度算出部と、触媒劣化度算出部及び前空燃比センサ劣
化度算出部からの出力信号の変化に基づいて、各部位の
劣化進行度を算出する劣化進行度算出部と、を有する劣
化算出部と、上記劣化算出部により算出された触媒の劣
化度と前空燃比センサの劣化度とを互いに比較し、最大
の劣化度を有する部位を特定するとともに、上記劣化進
行度算出部により算出された複数の部位の劣化進行度を
互いに比較し、最大の劣化進行度を有する部位も特定す
る劣化最大部特定部とを備える。 (8)好ましくは、上記(7)において、上記劣化算出
部は、機関の失火に対応する信号を出力する失火検出手
段に従って、機関の失火度合である点火劣化度を算出す
る失火算出部と、後空燃比センサの劣化度算出部と、燃
料噴射システムの劣化度算出部と、エバポレーションシ
ステムの劣化度算出部と、二次空気システム劣化度算出
部と、をさらに有し、上記劣化最大部特定部は、算出さ
れた触媒の劣化度と、前空燃比センサの劣化度と、点火
劣化度と、後空燃比センサの劣化度と、燃料噴射システ
ムの劣化度と、エバポレーションシステムの劣化度と、
二次空気システム劣化度とを互いに比較し、最大の劣化
度を有する部位を特定する。
【0010】(9)好ましくは、上記(8)において、
上記劣化算出部の、複数の劣化度算出部からの出力信号
は、排気ガスの悪化への影響度が大である順に、所定の
重み付けが行われる。 (10)また、好ましくは、上記(8)又は(9)にお
いて、上記劣化進行度算出部は、失火算出部、後空燃比
センサの劣化度算出部、燃料噴射システムの劣化度算出
部、エバポレーションシステムの劣化度算出部、及び二
次空気システム劣化度算出部からの出力信号の変化に基
づいて、各部位の劣化進行度を算出し、上記劣化最大部
特定部は、算出された上記劣化進行度のうち、最大の劣
化進行度を有する部位を特定し、劣化最大部特定部によ
り特定された最大の劣化進行度を有する部位を記憶する
記憶部を備える。 (11)また、好ましくは、上記(7)において、劣化
最大部特定部は、劣化度が大の部位から小の部位までの
順位を判定するとともに、劣化進行度が大の部位から小
の部位までの順位を判定する。 (12)また、好ましくは、上記(11)において、上
記劣化最大部特定部により判定された劣化度の順位と、
劣化進行度の順位とが記憶部に記憶される。
【0011】(13)また、好ましくは、上記(1)又
は(7)において、上記劣化最大部特定部により、劣化
最大部又は劣化進行度最大部が判定されると、内燃機関
に故障が発生したことを警報する警報手段を、さらに備
える。 (14)また、好ましくは、上記(7)において、上記
劣化最大部特定部により、特定された最大の劣化度を有
する部位を記憶する記憶部を、さらに備える。 (15)内燃機関の故障診断装置において、触媒の上流
側に配置され、触媒上流側における内燃機関の排気ガス
の空燃比を検出する前空燃比センサと、上記触媒の下流
側に配置され、触媒下流側における排気ガスの空燃比を
検出する後空燃比センサと、上記前空燃比センサの出力
信号に基づいて、燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御
部と、上記後空燃比センサの出力信号が所定値以上か否
かに基づいて、上記排気ガスの悪化状態を判断する出力
判定部と、上記出力判定部により上記排気ガスが悪化状
態であると判断されたとき、上記前空燃比センサ及び後
空燃比センサからの出力信号に基づいて、触媒の劣化度
を算出する触媒劣化度算出部と、前空燃比センサからの
出力信号に基づいて、この前空燃比センサの劣化度を算
出する前空燃比センサ劣化度算出部とを少なくとも有す
る劣化算出部とを備える。 (16)好ましくは、上記(15)において、上記出力
判定部により上記排気ガスが悪化状態であると判断され
たとき、内燃機関に故障が発生したことを表示する表示
手段を備える。
【0012】排気ガスが悪化すると、後空燃比センサか
らの出力信号が所定値以上となり、これが、出力判定部
により判定される。出力判定部により、排気ガス悪化が
判定されると、劣化算出部により、内燃機関における劣
化度が算出される。つまり、例えば、触媒の劣化度、前
空燃比センサの劣化度、機関の失火頻度(劣化度合)、
点火プラグの劣化度が算出される。そして、算出された
複数の劣化度が、劣化最大部特定部により互いに比較さ
れ、劣化が最大の部位が特定される。これにより、排気
ガス悪化の主たる部位を特定することができる。また、
各部位の劣化度を算出するのみならず、算出した劣化度
の変化から、各部位の劣化進行度が劣化進行度算出部に
より算出される。これにより、再度の故障発生前、つま
り、排気ガス悪化前に故障発生する部位を予知すること
ができる。
【0013】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例の概略構成
図である。図1において、燃料噴射制御手段7は、空燃
比フィードバック計算部8と、燃料噴射量計算部9と、
出力部10とを有しており、エンジン1の燃料噴射量を
制御する。前O2センサ、つまり、酸素センサ(空燃比
センサ)3は触媒コンバータ2の上流側に配置されてい
る。この前O2センサ3は、ラムダ(λ)センサであ
り、検出素子の材質としては、例えば、ジルコニア、チ
タニアが使用される。
【0014】燃料噴射量計算部9は、吸入空気量センサ
5によって検出された吸入空気量Qaと、回転数検出セ
ンサ6によって検出された回転数Neとに基づいて、次
式(1)に従って基本噴射量F0を算出する。 F0 = k0Qa/Ne −−− (1) ただし、k0は、所定の係数である。一方、空燃比フィ
−ドバック計算部8は、触媒コンバータ2の上流に配置
された前O2センサ3の出力信号を所定のタイミングで
サンプリングし、その検出値に応じて、空燃比が所望の
値となるように、補正係数αを算出し、燃料噴射量計算
部9に供給する。
【0015】燃料噴射量計算部9は、次式(2)に従っ
て、基本噴射量F0に補正係数αを加味して噴射量Fを
算出する。 F = k0Qa/Ne(1+α) −−− (2) そして、燃料噴射量計算部9は、算出した噴射量Fを示
す信号を出力部10に供給する。すると、出力部10
は、噴射量Fに対応する電圧デューティ信号を燃料噴射
弁26に印加する。上述のような空燃比制御により、触
媒コンバータ2の上流では、空燃比がストイキ前後の値
で摂動している。
【0016】さて、本発明においては、この空燃比フィ
−ドバック制御による空燃比の摂動を触媒コンバータ劣
化診断のテスト信号に利用している。すなわち、触媒コ
ンバータ2が劣化していなければ、触媒の酸化・還元作
用により触媒コンバータ2の後流では空燃比の摂動が少
なくなる。一方、触媒コンバータ2が劣化すると後流の
空燃比摂動が上流のものに近づいて来る。このように触
媒コンバータの前後における空燃比摂動の類似性に着目
して劣化を診断している。
【0017】劣化診断部11は、診断領域判定部19
と、後O2センサ4の出力を判定する出力判定部20
と、AND回路21とを備えている。また、劣化診断部
11は、劣化算出部18と、劣化度比較部22と、劣化
度最大部特定部23と、記憶部24とを備えている。そ
して、劣化算出部18は、点火劣化算出部18Aと、触
媒劣化算出部18Bと、O2センサ劣化算出部18Cと
を有している。上記診断領域判定部19は、吸入空気量
センサ5からの出力信号と、回転数検出センサ6からの
出力信号とが供給され、この判定部19からの出力信号
は、出力判定部20及びAND回路21の一方の入力端
に供給される。また、出力判定部20には、後O2セン
サ4からの出力信号S4が供給され、この出力判定部2
0からの出力信号は、AND回路21の他方の入力端に
供給される。そして、AND回路21からの出力信号
は、触媒劣化算出部18B及びO2センサ劣化算出部1
8Cに供給される。
【0018】点火劣化算出部18Aには、回転数検出セ
ンサ6からの回転検出信号が供給され、この点火劣化算
出部18Aからの出力信号は、劣化度比較部22に供給
される。また、触媒劣化算出部18Bには、前02セン
サ3及び後O2センサ4からの出力信号S3及びS4が供
給され、この算出部18Bからの一方の出力信号は、劣
化度比較部22に供給され、他方の出力信号は、O2
ンサ劣化算出部18Cに供給される。O2センサ劣化算
出部18Cからの出力信号は、劣化度比較部22に供給
される。
【0019】劣化度比較部22からの出力信号は、劣化
度最大部特定部23に供給され、この比較部22の出力
信号は、劣化度最大部特定部23に供給される。また、
劣化度最大部特定部23からの故障発生警報信号が、車
内表示手段(図示せず)に供給される。そして、劣化最
大部を示す信号が、劣化最大部特定部23から記憶部2
4に供給され、この記憶部24に格納される。記憶部2
4に格納された劣化最大部特定信号は、車外表示手段
(図示せず)により読みだされ、表示される。
【0020】図2は、触媒劣化算出部18Bの詳細内部
ブロック図である。図2において、触媒劣化算出部18
Bは、データサンプリング部12A及び12Bと、メモ
リ13A及び13Bと、自己相関計算部14Aと、相互
相関計算部14Bと、相互相関関数算出部14Dとを有
している。さらに、触媒劣化算出部18Bは、遂次劣化
指標算出部16Aと、最終劣化指標算出部16Bと、劣
化比算出部16Cとを有している。そして、前O2セン
サ3の出力信号S3は、サンプリング部12Aに供給さ
れ、一定時間毎又は一定角度毎にサンプリングされて、
メモリ13Aに一時的に記憶される。また、触媒コンバ
ータ2の下流側に配置された後O2センサ(空燃比サン
サ)4の出力信号S4は、サンプリング部12Bに供給
される。そして、一定時間毎又は一定角度毎にサンプリ
ングされて、メモリ13Bに一時的に記憶される。
【0021】つぎに、メモリ13Aからの出力信号x及
びメモリ13Bからの出力信号yが、相互相関計算部1
4Bに供給される。相互相関計算部14Bは、次式(3
−1)〜(3−n)に示す計算を実行する。 Σxn0 =x00 +・・・xodn0 −−− (3−1) Σxn101=x0101+・・・xodn101 −−− (3−2)〜 Σxnn0n=x0n0n+・・・xodnn0n −−− (3−n) つまり、図3の(B)に示す、時点t2におけるセンサ
4の信号y0と、図3の(A)に示す、時点t0における
センサ3の信号xodnからx0までとの、それぞれの積が
算出される。続いて、時点t3における信号y01と、信
号xodn1からx01までのそれぞれの信号との積が算出さ
れる。このようにして、信号y0nと、信号xodnnからx
0nまでのそれぞれの信号との積が得られるまで計算が実
行される。なお、図3において、時点t0からt1までの
時間τは、センサ3の出力信号S3に対するセンサ4の
出力信号S4の遅延時間(位相)である。信号xとyと
の積は、信号xに対して、τだけ遅延して出力された信
号yとの積が最大値をとる。
【0022】そして、上記式(3−1)〜(3−n)に
よって得られた計算結果が相互相関関数算出部14Dに
供給され、次式(4)に示す相互相関関数Yが算出され
る。
【0023】
【数1】
【0024】また、メモリ13Aからの出力信号xは、
自己相関計算部14Aに供給される。自己相関計算部1
4Aは、次式(5)に示す計算を実行する。
【0025】
【数2】
【0026】そして、算出された自己相関関数X及び相
互相関関数Yが、算出部16Aに供給される。算出部1
6Aは、次式(6)に従って、逐次劣化指標Φiを計算
する。 Φi = YM/X −−− (6) ここで、YMとは、相互相関関数Yを構成する項の最大
値である。触媒コンバータ2が劣化すると、触媒コンバ
ータ2の前後における空燃比摂動の類似度が増すため、
逐次劣化指標Φiは大きくなる(1に近づく)。これを
図4に示す。つまり、触媒コンバータ2の劣化が大の場
合の劣化指標Φiaは、劣化が小さい場合の劣化指標Φi
bよりも大となる。
【0027】上述のようにして、劣化指標Φiが順次算
出され、最終劣化指標I算出部16Bに供給される。算
出部16Bにおいては、次式(7)に示すように、算出
されたn個の劣化指標Φiの平均値を算出する。そし
て、算出した平均値を、触媒コンバータ2の最終劣化指
標Iとする。 I = (ΣΦi)/n −−− (7) なお、この最終劣化指標Iを算出する際には、各種運転
条件による補正係数を加味して行うこともできる。例え
ば、エンジン負荷による補正係数k1、触媒温度による
補正係数k2を加味して、I=(Σk1k2Φi)/nとす
ることもできる。なお、補正係数k1、k2は、予め、マ
ップデータとしてメモリに記憶しておけばよい。また、
劣化指標Φiの平均値は、最大の劣化指標Φiからn番目
までの劣化指標の平均値とすることもできる。
【0028】算出された最終劣化指標Iは、劣化比算出
部16Cに供給され、最終劣化指標Iと、予め定めた劣
化基準値IOとの比が算出される。そして、この算出さ
れた比が触媒劣化度として、劣化度比較部22に供給さ
れる。
【0029】ここで、逐次劣化指標Φiをそのまま使用
せず、その平均値、すなわち最終劣化指標Iを用いるの
は、通常走行中、エンジン回転数や負荷が変動すると、
逐次劣化指標Φiも影響を受けて変動するからである。
つまり、一定時間、一定回転回数あるいは一定負荷帯ご
との逐次劣化指標Φiを求めて累積し、その平均値を最
終劣化指標Iとすることにより、全運転域での劣化判定
を可能としている。但し、ある程度運転状態が限定され
るような場合には、逐次劣化指標Φiをそのまま用い
て、判定を行っても構わない。
【0030】次に、触媒劣化算出部18Bの自己相関計
算部14Aにより算出さらた自己相関関数Xは、O2
ンサ劣化算出部18Cに供給される。そして、劣化算出
部18Cにおいて、自己相関関数Xと、予め定めた自己
相関基準値X0との比が算出される。そして、この算出
された比が前O2センサ劣化度として、劣化度比較部2
2に供給される。
【0031】また、点火劣化算出部18Aにおいては、
回転数検出センサ6から供給された回転検出信号から、
回転数の低下が検出され、これにより、機関の失火頻度
(例えば、点火プラグ、点火コイル、パワースイッチ
等、点火系の故障)、つまり点火劣化度が算出される。
そして、算出された点火劣化度が劣化度比較部22に供
給される。
【0032】図5は、劣化診断部11の動作フローチャ
ートである。図5のステップ100において、所定診断
領域内か否かを判定する。つまり、例えば、図6に示す
ように、エンジン1の回転数が所定回転数以上であっ
て、触媒コンバータ2の温度が500度以上であるとい
う条件が成立した場合の診断領域Daか否を判定する。
そして、図1に示した例においては、触媒コンバータ2
の温度は、診断領域判定部19にて、エンジン回転数N
eと吸入空気量Qaとから推定される。
【0033】ステップ100において、所定の診断領域
内であれば、診断領域判定部19は、出力判定部20に
供給する信号を”H”レベルとする。すると、ステップ
101において、出力判定部20は、後O2センサ4の
出力波形を検出する。そして、ステップ102におい
て、出力判定部20は、後O2センサ4の出力が所定値
以上か否かを判定する。後O2センサ4の出力が所定値
以上でなければ、排気ガスは悪化していないと判断し
て、処理は終了する。
【0034】ステップ102において、後O2センサ4
の出力が所定値以上であれば、出力判定部20は、AN
D回路21に供給する信号を”H”レベルとする。そし
て、ステップ103において、診断すべき各部位の診断
領域内か否かを判定する。つまり、図1の例において
は、例えば、触媒コンバータ2及び前O2センサ3の診
断領域としては、上記診断領域Da内とされる。したが
って、AND回路21の出力信号が”H”レベルの状態
が、上記診断領域内となる。さらに、点火プラグは、少
なくとも、上記診断領域Da内であれば、診断領域内で
あると判断する。
【0035】そして、ステップ103の診断領域を満足
する部位のうち、いずれか1つが、ステップ104に
て、その劣化度を算出する。次に、ステップ105に進
み、ステップ104において算出した劣化度が最大か否
かを、劣化度最大部特定部23が判定し、最大でなけれ
ば、ステップ103に戻り、以降、上述と同様な動作が
実行される。
【0036】ステップ105において、劣化度最大部特
定部23が劣化最大部を特定すると、ステップ106に
おいて、特定された劣化最大部が、記憶部24に記憶さ
れる。そして、ステップ107において、劣化度最大部
特定部23から車内表示手段へ、表示指令が供給され、
内燃機関に故障が発生したことを表示させる。記憶部2
4に記憶された劣化最大部は、車外表示手段により表示
され、適切な処置が施される。
【0037】以上のように、本発明の第1の実施例によ
れば、排気ガスが悪化した場合、悪化の要因と考えられ
る複数の部位を診断し、最も劣化した部位を特定できる
ように、構成したので、真の故障部位が除去されず、再
び、排気ガスの悪化を招いてしまうという事態が回避さ
れ、高精度な内燃機関の故障診断装置を実現することが
できる。
【0038】図7は、本発明の第2の実施例の要部機能
ブロック図である。そして、この図7に示した部分以外
の部分は、図1の例と同等な構成となっている。図7に
おいて、劣化算出部180は、点火劣化算出部18A
と、触媒劣化算出部18Bと、前O2センサ劣化算出部
18Cと、を備える。これら算出部18A、18B、1
8Cは、図1の例と同等なものとなっている。劣化算出
部180は、さらに、点火劣化進行度算出部18Dと、
触媒劣化進行度算出部18Eと、O2センサ劣化進行度
算出部18Fと、を備えている。
【0039】点火劣化進行度算出部18Dは、点火劣化
算出部18Aからの点火劣化度を示す信号が供給され、
前回供給された劣化度と今回供給された劣化度との差、
つまり、劣化変化から点火劣化進行度を算出する。そし
て、算出した点火劣化進行度が、劣化比較部220の劣
化進行度比較部220Aに供給される。また、触媒劣化
進行度算出部18Eは、触媒劣化算出部18Bからの触
媒劣化度を示す信号が供給され、劣化度との差、つま
り、劣化変化から触媒劣化進行度を算出する。そして、
算出した触媒劣化進行度が、劣化比較部220の劣化進
行度比較部220Aに供給される。同様に、O2センサ
劣化進行度算出部18Fは、O2センサ劣化算出部18
CからのO2センサ劣化度を示す信号が供給され、劣化
変化からO2センサ劣化進行度を算出する。そして、算
出した触媒劣化進行度が、劣化比較部220の劣化進行
度比較部220Aに供給される。
【0040】そして、劣化進行度比較部220Aは、上
記点火劣化進行度と、触媒劣化進行度と、O2センサ劣
化進行度と、をそれぞれ比較し、比較した結果を示す信
号を劣化最大特定部230の劣化進行度最大部特定部2
30Aに供給する。この劣化進行度最大部特定部230
Aは、比較部220Aから供給された比較結果に基づい
て、劣化進行度が最大部を特定する。そして、劣化進行
度最大部を示す信号を記憶部24に供給する。
【0041】劣化算出部18A、18B、18Cは、図
1の例と同様にして、劣化度を算出し、算出した結果を
劣化比較部220の劣化度比較部220Bに供給する。
そして、劣化度比較部220Bで比較された結果が、劣
化最大特定部230の劣化度最大部特定部230Bに供
給され、劣化度最大部が特定される。特定された劣化度
最大部を示す信号が、記憶部24に供給されるととも
に、車内表示手段に表示指令が供給される。記憶部24
には、劣化度最大部と劣化進行度最大部とが記憶されて
おり、車外表示手段により、これらが表示される。した
がって、現時点で劣化が最大の部位のみならず、劣化進
行度が最大な部位も認識することができる。
【0042】以上のように、本発明の第2の実施例によ
れば、上記第1の実施例と同等な効果が得られる他、劣
化進行度最大部も認識することができ、再度の故障発生
前、つまり、排気ガス悪化前に故障発生する部位を予知
することができる。したがって、さらに高精度な内燃機
関の故障診断装置を実現することができる。
【0043】なお、上述した実施例においては、排気ガ
ス悪化原因部位として、点火プラグ、触媒コンバータ、
前O2センサの3つとしたが、排気ガス悪化原因として
考えれる他の部位も診断してもよい。例えば、後O2
ンサ、燃料システム、エバポレーションシステム、二次
空気システム等もあわせて、診断する構成としてもよ
い。そして、燃料システムの診断領域としては、空燃比
フィードバック制御が安定して、実行されている運転領
域であり、フューエルカット、エバポパージ、失火が発
生していない運転領域である。また、エバポレーション
システムの診断領域としては、システムの機能チェック
の場合には、空燃比フィードバック制御が行われている
運転領域であり、システムのリークチェックの場合に
は、負圧がある程度発生している運転状態(通常の定常
走行状態)である。さらに、二次空気システム診断領域
としては、エンジン始動時の二次空気導入時である。
【0044】また、上述した例においては、点火プラグ
の点火劣化をエンジン回転数の低下から検出する構成と
したが、他の方法により検出することもできる。例え
ば、点火プラグ近辺にイオン電流の検出手段を配置し、
イオン電流が検出されたか否かにより、失火の検出を行
うように構成することもできる。また、上述した例にお
いては、劣化度が最大の部位のみ、記憶部24に記憶す
る構成としたが、劣化度が大の部位から順位を付して記
憶部24に記憶するように構成することもできる。ま
た、劣化度が大の部位から順位を付すとともに、劣化進
行度が大の部位から順位を付して記憶部24に記憶させ
る構成とすることもできる。
【0045】さらに、排気ガス悪化への影響度が大の部
位から、順に劣化度に重み付けするように、構成しても
よい。
【0046】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下のような効果がある。触媒上流側の排
気ガスの空燃比を検出する前空燃比センサと、触媒下流
側の排気ガスの空燃比を検出する後空燃比センサと、燃
料噴射量制御部と、後空燃比センサの出力信号が所定値
以上か否かの出力判定部と、触媒劣化度算出部と前空燃
比センサ劣化度算出部とを少なくとも有し、複数部位の
劣化度を算出する劣化算出部と、算出された複数の劣化
度を互いに比較し、最大の劣化度を有する部位を特定す
る劣化最大部特定部と、を備える。したがって、真の故
障部位が除去されず、再び、排気ガスの悪化を招いてし
まうという事態が回避され、高精度な内燃機関の故障診
断装置を実現することができる。
【0047】また、各劣化度算出部からの出力信号の変
化に基づいて、各部位の劣化進行度を算出する劣化進行
度算出部を、さらに有する構成の場合には、再度の故障
発生前、つまり、排気ガス悪化前に故障発生する部位を
予知することができ、さらに高精度な内燃機関の故障診
断装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の概略構成図である。
【図2】図1の例の一部概略構成図である。
【図3】相関計算部により実行される相関計算の説明図
である。
【図4】触媒コンバータの劣化と劣化指標Φiとの関係
を示すグラフである。
【図5】図1の例の動作フローチャートである。
【図6】触媒コンバータの劣化診断領域を説明するため
のグラフである。
【図7】本発明の第2の実施例の要部概略構成図であ
る。
【符号の説明】
1 エンジン 2 触媒コンバータ 3 前O2センサ 4 後O2センサ 5 吸入空気量センサ 6 回転数検出センサ 7 燃料噴射制御部 8 空燃比フィードバック計算部 9 燃料噴射量計算部 10 出力部 11 劣化診断部 12A、12B データサンプリング部 13A、13B メモリ 14A 自己相関計算部 14B 相互相関計算部 14D 相互相関関数計算部 16A 遂次劣化指標Φi算出部 16B 最終劣化指標I算出部 16C 劣化比算出部 18 劣化算出部 18A 点火劣化算出部 18B 触媒劣化算出部 18C O2センサ劣化算出部 18D 点火劣化進行度算出部 18E 触媒劣化進行度算出部 18F O2センサ劣化進行度算出部 19 診断領域判定部 20 出力判定部 21 AND回路 22 劣化度比較部 23 劣化度最大部特定部 24 記憶部 26 燃料噴射弁 180 劣化算出部 220 劣化度比較部 220A 劣化進行度比較部 220B 劣化度比較部 230 劣化最大特定部 230A 劣化進行度最大部特定部 230B 劣化度最大部特定部 I 最終劣化指標 Ne エンジン回転数 Qa 吸入空気量 S3 前O2センサの出力信号 S4 後O2センサの出力信号 X 自己相関関数 Y 相互相関関数 Φi 遂次劣化指標
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−204047(JP,A) 特開 平5−172701(JP,A) 特開 平5−163989(JP,A) 特開 昭63−295835(JP,A) 特開 平4−112950(JP,A) 特開 平1−106949(JP,A) 特開 昭63−82338(JP,A) 特開 昭62−210244(JP,A) 実開 平2−122144(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 45/00

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】触媒の上流側に配置され、触媒上流側にお
    ける内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する前空燃比セ
    ンサと、 上記触媒の下流側に配置され、触媒下流側における排気
    ガスの空燃比を検出する後空燃比センサと、 上記前空燃比センサの出力信号に基づいて、燃料噴射量
    を制御する燃料噴射量制御部と、 上記前空燃比センサ及び後空燃比センサからの出力信号
    に基づいて、触媒の劣化度を算出する触媒劣化度算出部
    と、前空燃比センサからの出力信号に基づいて、この前
    空燃比センサの劣化度を算出する前空燃比センサ劣化度
    算出部と、を少なくとも有する劣化算出部と、 上記劣化算出部により算出された触媒の劣化度と前空燃
    比センサの劣化度とを互いに比較し、最大の劣化度を有
    する部位を特定する劣化最大部特定部と、 を備えることを特徴とする内燃機関の故障診断装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の内燃機関の故障診断装置に
    おいて、上記劣化最大部特定部により、特定された劣化
    度最大部を記憶する記憶部を、さらに備えることを特徴
    とする内燃機関の故障診断装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の内燃機関の故障診断装置に
    おいて、上記劣化算出部は、機関の失火に対応する信号
    を出力する失火検出手段に従って、機関の失火度合であ
    る点火劣化度を算出する失火算出部を、さらに有し、劣
    化最大部特定部は、算出された触媒の劣化度と、前空燃
    比センサの劣化度と、点火劣化度とを互いに比較し、最
    大の劣化度を有する部位を特定することを特徴とする内
    燃機関の故障診断装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の内燃機関の故障診断装置に
    おいて、劣化最大部特定部は、劣化度が大の部位から小
    の部位までの順位を判定することを特徴とする内燃機関
    の故障診断装置。
  5. 【請求項5】請求項記載の内燃機関の故障診断装置に
    おいて、上記劣化最大部特定部により判定された劣化度
    の順位が記憶部に記憶されることを特徴とする内燃機関
    の故障診断装置。
  6. 【請求項6】請求項1又は記載の内燃機関の故障診断
    装置において、上記劣化算出部の、複数の劣化度算出部
    からの出力信号は、排気ガスの悪化への影響度が大であ
    る順に、所定の重み付けが行われることを特徴とする内
    燃機関の故障診断装置。
  7. 【請求項7】触媒の上流側に配置され、触媒上流側にお
    ける内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する前空燃比セ
    ンサと、 上記触媒の下流側に配置され、触媒下流側における排気
    ガスの空燃比を検出する後空燃比センサと、 上記前空燃比センサの出力信号に基づいて、燃料噴射量
    を制御する燃料噴射量制御部と、 上記前空燃比センサ及び後空燃比センサからの出力信号
    に基づいて、触媒の劣化度を算出する触媒劣化度算出部
    と、前空燃比センサからの出力信号に基づいて、この前
    空燃比センサの劣化度を算出する前空燃比センサ劣化度
    算出部と、触媒劣化度算出部及び前空燃比センサ劣化度
    算出部からの出力信号の変化に基づいて、各部位の劣化
    進行度を算出する劣化進行度算出部と、を有する劣化算
    出部と、 上記劣化算出部により算出された触媒の劣化度と前空燃
    比センサの劣化度とを互いに比較し、最大の劣化度を有
    する部位を特定するとともに、上記劣化進行度算出部に
    より算出された複数の部位の劣化進行度を互いに比較
    し、最大の劣化進行度を有する部位も特定する劣化最大
    部特定部と、 を備えることを特徴とする内燃機関の故障診断装置。
  8. 【請求項8】請求項記載の内燃機関の触媒診断装置に
    おいて、上記劣化算出部は、機関の失火に対応する信号
    を出力する失火検出手段に従って、機関の失火度合であ
    る点 火劣化度を算出する失火算出部と、後空燃比センサ
    の劣化度算出部と、燃料噴射システムの劣化度算出部
    と、エバポレーションシステムの劣化度算出部と、二次
    空気システム劣化度算出部と、をさらに有し、上記劣化
    最大部特定部は、算出された触媒の劣化度と、前空燃比
    センサの劣化度と、点火劣化度と、後空燃比センサの劣
    化度と、燃料噴射システムの劣化度と、エバポレーショ
    ンシステムの劣化度と、二次空気システム劣化度とを互
    いに比較し、最大の劣化度を有する部位を特定すること
    を特徴とする内燃機関の故障診断装置。
  9. 【請求項9】請求項記載の内燃機関の故障診断装置に
    おいて、上記劣化算出部の、複数の劣化度算出部からの
    出力信号は、排気ガスの悪化への影響度が大である順
    に、所定の重み付けが行われることを特徴とする内燃機
    関の故障診断装置。
  10. 【請求項10】請求項8又は9記載の内燃機関の故障診
    断装置において、上記劣化進行度算出部は、失火算出
    部、後空燃比センサの劣化度算出部、燃料噴射システム
    の劣化度算出部、エバポレーションシステムの劣化度算
    出部、及び二次空気システム劣化度算出部からの出力信
    号の変化に基づいて、各部位の劣化進行度を算出し、上
    記劣化最大部特定部は、算出された上記劣化進行度のう
    ち、最大の劣化進行度を有する部位を特定し、劣化最大
    部特定部により特定された最大の劣化進行度を有する部
    記憶する記憶部を備えることを特徴とする内燃機関
    の故障診断装置。
  11. 【請求項11】請求項記載の内燃機関の故障診断装置
    において、劣化最大部特定部は、劣化度が大の部位から
    小の部位までの順位を判定するとともに、劣化進行度が
    大の部位から小の部位までの順位を判定することを特徴
    とする内燃機関の故障診断装置。
  12. 【請求項12】請求項11記載の内燃機関の故障診断装
    置において、上記劣化最大部特定部により判定された劣
    化度の順位と、劣化進行度の順位とが記憶部に記憶され
    ることを特徴とする内燃機関の故障診断装置。
  13. 【請求項13】請求項1又は記載の内燃機関の故障診
    断装置において、上記劣化最大部特定部により、劣化最
    大部又は劣化進行度最大部が判定されると、内燃機関に
    故障が発生したことを警報する警報手段を、さらに備え
    ることを特徴とする内燃機関の故障診断装置。
  14. 【請求項14】請求項記載の内燃機関の故障診断装置
    において、上記劣化最大部特定部により、特定された最
    大の劣化度を有する部位を記憶する記憶部を、さらに備
    えることを特徴とする内燃機関の故障診断装置。
  15. 【請求項15】触媒の上流側に配置され、触媒上流側に
    おける内燃機関の排気ガスの空燃比を検出する前空燃比
    センサと、 上記触媒の下流側に配置され、触媒下流側における排気
    ガスの空燃比を検出する後空燃比センサと、 上記前空燃比センサの出力信号に基づいて、燃料噴射量
    を制御する燃料噴射量制御部と、 上記後空燃比センサの出力信号が所定値以上か否かに基
    づいて、上記排気ガスの悪化状態を判断する出力判定部
    と、 上記出力判定部により上記排気ガスが悪化状態であると
    判断されたとき、上記前空燃比センサ及び後空燃比セン
    サからの出力信号に基づいて、触媒の劣化度を算出する
    触媒劣化度算出部と、前空燃比センサからの出力信号に
    基づいて、この前空燃比センサの劣化度を算出する前空
    燃比センサ劣化度算出部とを少なくとも有する劣化算出
    部と、 を備えることを特徴とする内燃機関の故障診断装置。
  16. 【請求項16】請求項15記載の内燃機関の故障診断装
    置において、上記出力判定部により上記排気ガスが悪化
    状態であると判断されたとき、内燃機関に故障が発生し
    たことを表示する表示手段を備えることを特徴とする内
    燃機関の故障診断装置。
JP16233493A 1993-06-30 1993-06-30 内燃機関の故障診断装置 Expired - Fee Related JP3442819B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16233493A JP3442819B2 (ja) 1993-06-30 1993-06-30 内燃機関の故障診断装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16233493A JP3442819B2 (ja) 1993-06-30 1993-06-30 内燃機関の故障診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0763107A JPH0763107A (ja) 1995-03-07
JP3442819B2 true JP3442819B2 (ja) 2003-09-02

Family

ID=15752579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16233493A Expired - Fee Related JP3442819B2 (ja) 1993-06-30 1993-06-30 内燃機関の故障診断装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3442819B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0010664B1 (pt) * 1999-05-07 2008-11-18 dispositivo de purificaÇço de gÁs de descarga de motor de combustço interna.
JP4883358B2 (ja) * 2006-11-30 2012-02-22 スズキ株式会社 エンジンの故障診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0763107A (ja) 1995-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0667446B1 (en) Method and apparatus for diagnosing engine exhaust gas purification system
JP3179920B2 (ja) 内燃機関の触媒診断装置
US5896743A (en) Catalyst monitor utilizing a lifetime temperature profile for determining efficiency
JP3151368B2 (ja) 内燃機関用排気ガス浄化装置の診断装置
JP3169298B2 (ja) 内燃機関の故障診断装置
EP0947683A2 (en) Method and apparatus for catalyst temperature control
US5839274A (en) Method for monitoring the performance of a catalytic converter using post catalyst methane measurements
US6931838B2 (en) Engine exhaust gas leak diagnosis
US20110120091A1 (en) Method and apparatus for monitoring the light-off temperature of a diesel oxidation catalyst
US5865026A (en) System and method for monitoring a catalytic converter using adaptable indicator threshold
JPH09236569A (ja) 内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置
US20020139109A1 (en) Catalyst deterioration detecting system for an automobile
JP2008223644A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2000034946A (ja) 内燃機関の排ガス浄化装置
JP3442819B2 (ja) 内燃機関の故障診断装置
US6523340B1 (en) Method and apparatus for diagnosing engine exhaust gas purification system
US5815828A (en) Method of measuring temperature of a catalytic converter
US6871136B1 (en) Method for on-board diagnosis of cold start emissions reduction control strategy
JP2010255490A (ja) 触媒異常診断装置
JPH0726944A (ja) 内燃機関の触媒診断装置
JP2003176714A (ja) 内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置
JPH0933478A (ja) 内燃機関における酸素センサの応答診断装置
US20240210280A1 (en) Method and device for measuring nitrogen oxide and ammonia emissions from an exhaust gas aftertreatment system for combustion exhaust gases
EP4238634A1 (en) Control device for internal combustion engine and catalyst deterioration diagnosis method
JPH04292546A (ja) 空燃比センサ劣化診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees