JPH0357862A - Catalyst deterioration discriminator for internal combustion engine - Google Patents
Catalyst deterioration discriminator for internal combustion engineInfo
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- JPH0357862A JPH0357862A JP1190632A JP19063289A JPH0357862A JP H0357862 A JPH0357862 A JP H0357862A JP 1190632 A JP1190632 A JP 1190632A JP 19063289 A JP19063289 A JP 19063289A JP H0357862 A JPH0357862 A JP H0357862A
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は触媒コンバータの上流側及び下流側に空燃比セ
ンサ（本明細書では、酸素濃度センサ（０２センナ））
を設け、この下流側のＱ２センサによる空燃比フィード
バック制御を行う内燃機関の触媒劣化判別装置に関する
。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides an air-fuel ratio sensor (herein, an oxygen concentration sensor (02 Senna)) on the upstream and downstream sides of a catalytic converter.
The present invention relates to a catalyst deterioration determination device for an internal combustion engine that performs air-fuel ratio feedback control using a downstream Q2 sensor.
単なる空燃比フィードバック制御（シングルｏ２センサ
システム）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排気系の関所、すなわち触媒コンバ
ータより上流である排気マニホールドの集合部分に設け
ているが、０２センサの出力特性のばらつきのために空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている．ががる０２
センサの出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部品
のばらつき、経時あるいは経年的変化を補償するために
、触媒コンバータの下流に第２の０２センサを設け、上
流側０２センサによる空燃比フィードバック制御に加え
て下流側０２センサにょる空燃比フィードバック制御を
行うダブルｏ２センサシステムが既に提案されてぃる（
参照：特開昭６１−２８６５５０号公報）。このダブル
０２センサシステムでは、触媒コンバータの下流側に設
けられたｏ２センサは、下流側０２センサに比較して、
低い応答速度を有するものの、次の理由にょり出カ特性
のばらつきが小さいという利点を有している．？１）触
媒コンバータの下流では、排気温か低いので熱的影響が
少ない。In simple air-fuel ratio feedback control (single O2 sensor system), the O2 sensor that detects oxygen concentration is installed at a checkpoint in the exhaust system as close to the combustion chamber as possible, that is, at the gathering point of the exhaust manifold upstream from the catalytic converter. Improving the accuracy of air-fuel ratio control is hindered by variations in sensor output characteristics. Gagaru02
In order to compensate for variations in sensor output characteristics, variations in parts such as fuel injection valves, and changes over time or aging, a second 02 sensor is provided downstream of the catalytic converter, and air-fuel ratio feedback control by the upstream 02 sensor is performed. In addition, a double O2 sensor system that performs air-fuel ratio feedback control using the downstream O2 sensor has already been proposed (
Reference: Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-286550). In this double 02 sensor system, the O2 sensor installed downstream of the catalytic converter has a
Although it has a low response speed, it has the advantage of small variations in output characteristics for the following reason. ? 1) Downstream of the catalytic converter, the temperature of the exhaust gas is low, so there is little thermal influence.
（２）触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒に１
・ラップされているのて下流側０２センサの被毒量は少
ない。(2) Downstream of the catalytic converter, various poisons are introduced into the catalyst.
・Since the downstream 02 sensor is wrapped, the amount of poisoning is small.
（３）触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、１ノ１気ガス中の酸素濃度は平衡
状態に近い値となっている。(3) The exhaust gas is sufficiently mixed downstream of the catalytic converter, and the oxygen concentration in the 1 NO 1 gas is close to an equilibrium state.
したがって、上述のごとく、２つの０２センサの出力に
もとづく空燃比フィードバック制御（ダブル０２センサ
システム）により、上流側ｏ２センサの出力特性のばら
つきを下流側０２センサにより吸収できる。実際に、第
２図に示すように、シングル０２センサシステｌ４では
、０■センサ出力特性が悪化した場合には、排気エミッ
ション特性に直接影響するのに対し、ダブルｏ２センサ
システムでは、上流側０２センサの出力特性が悪化して
も、排気エミッション特性は悪化しない。つまり、ダブ
ル０２センサシステムにおいては、下流側０２センサが
安定な出力特性を維持してぃる限り、良好の排気エミッ
ションが保証される。Therefore, as described above, by air-fuel ratio feedback control (double 02 sensor system) based on the outputs of the two 02 sensors, variations in the output characteristics of the upstream O2 sensor can be absorbed by the downstream 02 sensor. In fact, as shown in Figure 2, in the single 02 sensor system 14, if the 0■ sensor output characteristics deteriorate, it directly affects the exhaust emission characteristics, whereas in the double 02 sensor system, the upstream 02 Even if the output characteristics of the sensor deteriorate, the exhaust emission characteristics do not deteriorate. In other words, in the double 02 sensor system, as long as the downstream 02 sensor maintains stable output characteristics, good exhaust emissions are guaranteed.
上述のダブル０２センサシステムにおいては、触媒が劣
化すると、ＨＣ ，Ｃｏ ．Ｈ２等の未燃ガスの影響を
受け、下流側０２センサの出力特性は劣化する。すなわ
ち、下流側０２センサの出力の幅が大きく、かつ周期が
短かくなり、この結果、下流側０２センサによる空燃比
フィードバック制御に乱れを生じさせ、良好な空燃比が
得られなくなり、この結果、燃費の悪化、ドライバビリ
ティの悪化、ＨＣ ， Ｃｏ ， ＮＯｘエミッション
の悪化等を招く。In the double 02 sensor system described above, when the catalyst deteriorates, HC, Co. Under the influence of unburned gas such as H2, the output characteristics of the downstream 02 sensor deteriorate. That is, the width of the output of the downstream 02 sensor becomes large and the cycle becomes short, which causes disturbances in the air-fuel ratio feedback control by the downstream 02 sensor, making it impossible to obtain a good air-fuel ratio. This leads to deterioration of fuel efficiency, deterioration of drivability, deterioration of HC, Co, NOx emissions, etc.
このため、本願出願人は、既に、触媒劣化判別手段とし
て、上流側０２センサの出力周期と上流側０２センサの
出力周期との比を一定値と比較することにより触媒劣化
と判別することを提案している（参照：上記特開昭６１
−２８６５５０号公報〉。すなわち、触媒劣化前では、
下流側０２センサの出力周期は、第３図に示すごとく、
上流側０２センサの出力周期に比較して大きいが，触媒
が劣化すると、触媒作用がなくなり、下流側０２センサ
の出力周期は、第４図に示すごとく、上流側０２センサ
の出力周期に対応して変化するためである。For this reason, the applicant has already proposed a method for determining catalyst deterioration by comparing the ratio of the output period of the upstream 02 sensor and the output period of the upstream 02 sensor with a fixed value as a catalyst deterioration determination means. (Reference: JP-A-61
-286550 Publication>. In other words, before catalyst deterioration,
The output cycle of the downstream 02 sensor is as shown in Figure 3.
Although it is larger than the output cycle of the upstream 02 sensor, when the catalyst deteriorates, the catalytic action disappears, and the output cycle of the downstream 02 sensor corresponds to the output cycle of the upstream 02 sensor, as shown in Figure 4. This is because it changes.
しかしながら、上述の触媒劣化判別方法においては、比
較基準値が一定であるために、比較的小さい触媒劣化で
も異常劣化と判別したり、逆に、異常劣化も判別できな
いという課題がある。However, in the above catalyst deterioration determination method, since the comparison reference value is constant, there is a problem that even relatively small catalyst deterioration can be determined as abnormal deterioration, or conversely, abnormal deterioration cannot be determined.
すなわち、上流側０２センサの反転周期は排気ガス流速
く運転状態パラメータでは回転速度Ｎｅ）の影響が強く
、他方、下流側０２センサの反転周期は触媒の０２スト
レージ量及び空燃比に関係する排気ガス流Ｍ（運転状態
パラメータでは吸入空気量Ｑ）の影響が強く、この場合
、排気ガス流速と排気ガス流量とが正確に対応していな
いためである。たとえば、回転速度Ｎｅが大きいと、排
気ガス流量よりむしろ排気ガス流速が大きくなり、この
結果、下流側０２センサの反転周期に比べて上流側０２
センサの反転周期が大きくなる。また、吸入空気量Ｑが
大きいと、排気ガス流速よりむしろ排気カス流量が大き
くなり、この結果、，Ｌ流側０２センサの反転周期に比
べて「流ｆｉｌ Ｏ ２センサの反転周期が大きくなる
。こいようにして上述の比較基２Ｆ！値はばらつく９特
に、１リ１転速度Ｎｅが大きく且つ吸入空気ｆｉＱが小
さい場合、あるいは回転速度Ｎｅが小さく几つ吸入空気
ｆｌｌＱが大きい場合には、上記比較基準値は大きくば
らつく。In other words, the reversal period of the upstream 02 sensor is strongly influenced by the exhaust gas flow rate (rotational speed Ne) as an operating condition parameter, while the reversal period of the downstream 02 sensor is influenced by the exhaust gas flow rate, which is related to the 02 storage amount of the catalyst and the air-fuel ratio. This is because the influence of the flow M (the intake air amount Q in terms of operating state parameters) is strong, and in this case, the exhaust gas flow rate and the exhaust gas flow rate do not correspond accurately. For example, when the rotational speed Ne is large, the exhaust gas flow rate becomes large rather than the exhaust gas flow rate, and as a result, compared to the reversal period of the downstream 02 sensor, the upstream 02
The reversal period of the sensor increases. Furthermore, when the intake air amount Q is large, the exhaust gas flow rate becomes large rather than the exhaust gas flow rate, and as a result, the reversal period of the flow fil O 2 sensor becomes larger than the reversal period of the L flow side 02 sensor. In this way, the above-mentioned comparison base 2F! value varies.9 Particularly, when the rotational speed Ne is large and the intake air fiQ is small, or when the rotational speed Ne is small and the intake air fllQ is large, the above Comparison standard values vary widely.
したがって、本発明の目的は、触媒劣化を正確にできる
ダブル空燃比センサ（０２センサ）システムを提供する
ことにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a double air-fuel ratio sensor (02 sensor) system that can accurately measure catalyst deterioration.
「課題を解決するための手段〕 七述の課題を解決するための手段は第１図に示される。“Means for solving problems” A means for solving the problems mentioned above is shown in FIG.
すなわち、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒Ｃ
ＣＲｏの上流側、下流側の排気通路にＣ．：ｌ．機関の
空燃比を検出するＬ流側空燃比センサ１３及び下流側空
燃比センサ１５が設けられている。That is, a three-way catalyst C installed in the exhaust passage of an internal combustion engine
C.C. is installed in the exhaust passages on the upstream and downstream sides of CRo. :l. An L-stream air-fuel ratio sensor 13 and a downstream air-fuel ratio sensor 15 are provided to detect the air-fuel ratio of the engine.
第１の周期演算手段は上流ｌｉｔｌＩ空燃比センサの出
力Ｖ，の反転周期ＣＭを演算し、第２の周期゛演算手段
は、下流側空燃比センサの出力Ｖ２の反転周期Ｃｓを演
算し、比演算手段は、１一流側空燃比センサの出力■１
の反転周期ＣＭと下流側空燃比センサの出力ｖ２の反転
周期Ｃｓとの比ＣＳ／ＣＭを演算する、他方、基準値演
算手段は機関の運転状態パラメータたとえば負荷Ｑ及び
回転速度Ｎｅに応じて基準値ｋを演算する。この結果、
比較手段は比ｃ：ｓ／ｃＭを基準値ｋと比較する。この
ように，比較手段の比較結果により三元触媒ＣＣＲｏの
劣化を判別するようにしたものである。The first period calculation means calculates the reversal period CM of the output V of the upstream air-fuel ratio sensor, and the second period calculation means calculates the reversal period Cs of the output V2 of the downstream air-fuel ratio sensor, and calculates the reversal period Cs of the output V2 of the downstream air-fuel ratio sensor, The calculation means is the output of the first-stream side air-fuel ratio sensor ■1
The reference value calculation means calculates the ratio CS/CM of the reversal period CM of the output v2 of the downstream side air-fuel ratio sensor and the reversal period Cs of the output v2 of the downstream side air-fuel ratio sensor. Calculate the value k. As a result,
The comparison means compares the ratio c:s/cM with a reference value k. In this way, the deterioration of the three-way catalyst CCRo is determined based on the comparison result of the comparison means.
上述の手段によれば、上流側空燃比センサの出力反転周
期と下流側空燃比センサの出力反転周期との比を所定値
と比較することにより触媒劣化を判別するが、この所定
値は運転状態パラメータにより可変とされる。According to the above-mentioned means, catalyst deterioration is determined by comparing the ratio of the output reversal period of the upstream side air-fuel ratio sensor and the output reversal period of the downstream side air-fuel ratio sensor with a predetermined value, but this predetermined value is determined depending on the operating state. It is variable depending on the parameter.
第５図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御袈置の一実
施例を示す全体概略図である。第５′因において、機関
本体１の吸気通Ｉｉ′８２にはエアフロ〜メータ３が設
けられている。エアフローメータ３は吸入空気量を直接
計測するものであって、たとえばボテンショメー夕を内
蔵して吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を
発生ずる．この出力信号は制御回路１０のマルチプレク
サ内ＲＡ／０変換器１０１に提供さ！している。ディス
ｌ・リビュータ４には、その軸がたとえは゛クランク角
に１負算して７２０゜毎に些準位置検出用パルス信号を
発生するクランク角センサ５およびクランク角に換算し
て：｛Ｏ゜毎に基準位置検出用パルス信号を発生ずるク
ランク角センサ６が設けられている。これらクランク角
センサ５．６のパルス信号は制御回路１０の入出力イン
ターフェース１０２に供給され、こク）うちクランク角
センサ６の出力はＣＰＩＩ１０３の割込み端子に供給さ
れる。FIG. 5 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention. In the fifth factor, an air flow meter 3 is provided in the intake vent Ii'82 of the engine body 1. The air flow meter 3 directly measures the amount of intake air, and has a built-in potentiometer, for example, to generate an analog voltage output signal proportional to the amount of intake air. This output signal is provided to the RA/0 converter 101 in the multiplexer of the control circuit 10! are doing. The distributor 4 has a crank angle sensor 5 that generates a quasi-position detection pulse signal every 720 degrees by subtracting 1 from the crank angle, and a crank angle sensor 5 that generates a quasi-position detection pulse signal every 720 degrees by subtracting 1 from the crank angle. A crank angle sensor 6 that generates a pulse signal for detecting a reference position is provided. The pulse signals of these crank angle sensors 5 and 6 are supplied to the input/output interface 102 of the control circuit 10, of which the output of the crank angle sensor 6 is supplied to the interrupt terminal of the CPII 103.
さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供給系から加『
燃↑゛１を吸気ボーｌ・へ供給ずるための燃Ｆ１噴射Ｊ
『７が設１）られている。Furthermore, the intake passage 2 is supplied with electricity from the fuel supply system for each cylinder.
Fuel F1 injection J for supplying fuel ↑゛1 to the intake ball l.
``7 is set 1).
また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケ
ッ１・８には、冷却水の温度を検出するための水温セン
サ９が設けられている．水温センサ２の冷却水の温度Ｔ
ＩＩＷに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。こ
の出力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されている．
排気マニホールドｌ１より下流の排気系にＣま、排気ガ
ス中の３つの有毒成分ＨＣ ， Ｃｏ ， ＮＯｘを同
時に浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ１２が
設けられている。Further, a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of cooling water is provided in the water jackets 1 and 8 of the cylinder block of the engine body 1. Cooling water temperature T of water temperature sensor 2
Generates an analog voltage electrical signal according to IIW. This output is also supplied to the A/D converter 101. A catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies three toxic components HC, Co, and NOx in exhaust gas is provided in the exhaust system downstream of the exhaust manifold l1.
排気マニホールド１１には、すな４）ち触媒コンバータ
１２の上流側には第１の０２センサ１３が説１ノられ、
触媒コンバータ１２の下流側の４ＪＦ気管１４には第２
の０２センサ１５が設けられている。ｏ２センサ１３
， １５は排気ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信号
を発生する。すなわち、０２センナ１３ ． １５は空
燃比が理論空燃比に対してりー〉・側かリッチ側かに応
じて、異なる出力電圧を制御回路ｉｏのＡ／Ｄ変換器１
０１に発生する。A first 02 sensor 13 is installed in the exhaust manifold 11, that is, on the upstream side of the catalytic converter 12,
The 4JF trachea 14 on the downstream side of the catalytic converter 12 has a second
02 sensor 15 is provided. o2 sensor 13
, 15 generate an electric signal according to the concentration of oxygen components in the exhaust gas. That is, 02 Senna 13. 15 is an A/D converter 1 of a control circuit io which outputs a different output voltage depending on whether the air-fuel ratio is on the ≧ side or the rich side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.
Occurs on 01.
制御回路１０は、たとえばマイク１ｖ＝１ンビュータと
して梢成され、Ａ／Ｄ変換器１０１．人出力インターフ
ェース１０２、ＣＰＵ１０３の外に、ＲＡＭ１０４ ，
ＲＯＭ１０５、バックアップＲＡＭ１０６、夕ロック
発生回ｂ１δ１０７等が設けられている。The control circuit 10 is configured, for example, as a microphone 1v=1 monitor, and an A/D converter 101. In addition to the human output interface 102 and the CPU 103, there is a RAM 104,
A ROM 105, a backup RAM 106, an evening lock generation time b1δ107, etc. are provided.
また、吸５気通路２のスロットル弁１６には、スロット
ル弁１６が全開か否かを示す信号ＬＬを発生ずるアイド
ルスイッチｌ７が設けられている．このアイドル状態出
力信号ＬＬは制御回路１０の入出力インターフェース１
０２に供給される。Further, the throttle valve 16 of the intake passage 2 is provided with an idle switch 17 that generates a signal LL indicating whether the throttle valve 16 is fully open or not. This idle state output signal LL is the input/output interface 1 of the control circuit 10.
02.
さらに、１８はアラームであって、触媒コンバータ１２
の触媒劣化時に付勢されるものである。Furthermore, 18 is an alarm, and the catalytic converter 12
It is activated when the catalyst deteriorates.
また、制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８、
フリップフロップ１０９、および駆動回路１１０１ま燃
料噴射弁７を制御するためのものである．すなわち、後
述のルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵが演算される
と、燃料噴射ＭＡＴＵがダウンカウンタ１０８にブリセ
ットされると共にフリップフロップ１０９もセットされ
る．この結果、駆動回路１１０が燃料噴射弁７の付勢を
開始する。他方、ダウンカウンタ１０８がクロック信号
（図示せず〉を計数して最後にそのボローアウト端子が
“１゛′レベルどなったときに、フリップフ！コップ１
０９がセットされて駆動回路１１０は燃料噴射弁７の付
勢を停止する。つまり、上述の燃ｆ４噴射量ＴＡＵだけ
燃料噴射弁７は吋勢され、従って、燃料噴射量ＴＡＵに
応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込まれるこ
とになる。Further, in the control circuit 10, a down counter 108,
A flip-flop 109 and a drive circuit 1101 are used to control the fuel injection valve 7. That is, in the routine described later, when the fuel injection amount TAU is calculated, the fuel injection MATU is reset to the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, the drive circuit 110 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts the clock signal (not shown) and the borrow out terminal finally reaches the "1" level, the flip flop!
09 is set, and the drive circuit 110 stops energizing the fuel injection valve 7. That is, the fuel injection valve 7 is energized by the above-mentioned fuel f4 injection amount TAU, and therefore, an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent into the combustion chamber of the engine body 1.
なお、ＣＰｔｌｌ０３の割込み発生は、Ａ／Ｄ変１＊器
１０１のＡ／Ｄ変換終了後、入出力インターフェース１
０２がクランク角センサ６のパルス信号を受信した時、
クロック発生回路１０７からの割込み信号を受信した時
、等である。Note that the interrupt of CPtll03 occurs after the A/D conversion of the A/D converter 1* device 101 is completed,
When 02 receives the pulse signal of the crank angle sensor 6,
For example, when an interrupt signal from the clock generation circuit 107 is received.
エアフローセンサ３の吸入空気量データＱ及び冷却水温
データＴＨＷは所定時間毎に実行されろＡ ／ｚ Ｄ変
換ルーチンによって取込まれてＲＡＭ１０５の所定領域
に格納される。つまり、ＲＡＭ１０５におけるデータＱ
およびＴＨＷは所定時間毎に更新されている。また、回
転速度データＮｅはクランク角センサ６の３０゜Ｃ＾毎
の割込みによー）で演算されてＲＡＭ１０５の所定領域
に格納される。The intake air amount data Q and the cooling water temperature data THW of the air flow sensor 3 are fetched by an A/zD conversion routine executed at predetermined time intervals and stored in a predetermined area of the RAM 105. In other words, data Q in RAM 105
and THW are updated at predetermined intervals. Further, the rotational speed data Ne is calculated by the crank angle sensor 6 by an interrupt every 30 degrees C^, and is stored in a predetermined area of the RAM 105.
第６図は上流側０２センサ１３の出力にちとづい？空燃
比補正係数ＦＡＦを演算する第ｌの空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ｍｓ毎に
実行される．
ステップ６０１では、上流側０２センサ１３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。たとえば、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、パワー増量
中、触媒過熱防止のためのＯＴＰ増量中、上流側０２セ
ンサ１３の出力信号が一度も反転していない時、燃料カ
ット中等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、その
他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件が不
或立のときには、ステップ６２５に直接進む。なお、空
燃比補正１系数ＦＡＦを１．０としてもよい。他方、閉
ループ条件成立の場合はステップ６０２に進む。Figure 6 is based on the output of the upstream 02 sensor 13? The first air-fuel ratio feedback control routine calculates the air-fuel ratio correction coefficient FAF, and is executed every predetermined period of time, for example, 4 ms. In step 601, it is determined whether a closed loop (feedback) condition for the air-fuel ratio by the upstream 02 sensor 13 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value, the output signal of the upstream 02 sensor 13 is When not inverted, the closed loop condition does not hold true when there is a fuel cut, etc., and the closed loop condition holds true in other cases. If the closed loop condition does not hold, proceed directly to step 625. Note that the air-fuel ratio correction 1 series number FAF may be set to 1.0. On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, the process proceeds to step 602.
ステップ６０２ては、上流側０■センサ１３の出力■１
をＡ／Ｄ変換して取込み、ステップ６０３にて■，が比
’！１２電圧ｖＲ＋たとえば０．４５Ｖ以下か百かを判
別する、つまり、空燃比がリーンかリッチかを判別する
、”．）ｉり、リーン（Ｖ＋ ≦ＶＲ，）であれば、ス
テップ６０４にてディレイカウンタＣＤＬＹが正が否か
を判別し、ＣＤＬＹ＞ Ｏであればステップ６０５にて
ＣＤｆＪをＯとし、ステップ６０６に進む６ステップ６
０６では、ディレイカウンタＣＤＬＹを１ ｉｂｊ２算
し、ステップ６０７ ， ６０８にてディレイカウンタ
ＣＤＬＹを最小値ＴＤＬでガードする。この場合、ディ
レイカウンタＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到達したときに
はステップ６０９にて第１の空燃比フラグＦ１を゛０″
（リーン）とする。なお、最小値ＴＤＬは上流側０２セ
ンサ１３の出力においてリッチからリーンへの変化があ
ってもリッチ状態であるとの判断を保持するためのリー
ン遅延時間であって，負の値で定義される。他方、リッ
チ（ｖ＋ ＞ＶＲＩ）であれば、ステッフ゜６１０にて
ディレイカウンタＣＤＬＹが１１か否かを判別し、ＣＤ
ＬＹ＜０であればステップ６１１にてＣＤＬＹをＯとし
、ステップ６１２に進む。ステップ６１２ではディレイ
カウンタＣＤＬＹを１加算し、ステップ６１３ ， ６
１４にてディレイカウンタＣＤＩ．Ｙを最大値ＴＤＲで
ガードする。この場合、ディレイカウンタＣＤＬＹが最
大値ＴＤＲに到達したときにはステップ６１５にて第１
の空燃比フラグＦ１を゛’１”（リッチ）とする。なお
、最大値ＴＤλは上流側０２センサ１３の出力において
リーンがらリッチへの変化があってもリーン状態である
との＃ＩＩＵｒを保持するためのリッチ遅延時間であっ
て、正の値で定義される。In step 602, upstream side 0 ■ Output of sensor 13 ■ 1
is A/D converted and imported, and in step 603 ■, is the ratio'! 12 Determine whether the voltage vR+ is, for example, 0.45 V or less or 100, that is, determine whether the air-fuel ratio is lean or rich. Determine whether the counter CDLY is positive or not, and if CDLY>O, set CDfJ to O in step 605 and proceed to step 606Step 6
In step 06, the delay counter CDLY is incremented by 1 ibj2, and in steps 607 and 608, the delay counter CDLY is guarded at the minimum value TDL. In this case, when the delay counter CDLY reaches the minimum value TDL, the first air-fuel ratio flag F1 is set to ``0'' in step 609.
(lean). Note that the minimum value TDL is a lean delay time for maintaining the determination that the engine is in a rich state even if there is a change from rich to lean in the output of the upstream 02 sensor 13, and is defined as a negative value. . On the other hand, if it is rich (v+ > VRI), it is determined in step 610 whether the delay counter CDLY is 11 or not, and the CD
If LY<0, CDLY is set to O in step 611 and the process proceeds to step 612. In step 612, the delay counter CDLY is incremented by 1, and in steps 613 and 6
14, the delay counter CDI. Guard Y with the maximum value TDR. In this case, when the delay counter CDLY reaches the maximum value TDR, the first
Set the air-fuel ratio flag F1 to ``1'' (rich).The maximum value TDλ maintains #IIUr, which indicates that the state is in a lean state even if there is a change from lean to rich in the output of the upstream 02 sensor 13. It is defined as a positive value.
ステップ６１６ては、第１の空燃比フラグＦｌ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
比が反転したが否がを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ６１７にて、第１の空燃比フラグＦ１の値
により、リッチがらりーンへの反転か、リーンからリッ
チへの反転がを判別する。リッチからリーンへの反転で
あれば、ステップ６１８にてＦＡＦ ４−１？ＡＦ ＋
ＲＳＲとスキップ的に増大させ、逆に、リーンからリッ
チへの反転であれば、ステッフ６１９ニテＦＡＦ＋ＦＡ
Ｆ−ＲｓＬトスキッフ的に減少させる。つまり、スキッ
プ処理を行う．次に、ステップ６２３にて、反転数カウ
ンタＣ，を＋１カウントアップしてステップ６２４に進
む．なお、反転数カウンタＣＭは後述の第１０図の触媒
劣化判別ルーチンに用いられる，
ステップ６１６にて第１の空燃比フラクＦｌの符号が反
転していなければ、ステップ６２０ ， ６２１ ，６
２２にて積分処理を行う。つまり、ステップ６２０ニテ
、Ｆ’ｌ＝”Ｏ”カ否カを判別し、Ｆ１＝”０”（リー
ン）であればステ・ンフ゜６２１にてＦＡＦ−ＦＡＦ十
ＫＴＲとし、他方、Ｆ１＝゜“１゛゜（リッチ）であれ
ばステ・ンブ６２２にてＦ八Ｆ４−ＦＡＦ−ＫＩＬとす
る。ここで、積分定数ＫＩｎ ， ＫＩＬはスキップ量
ＲＳＲ ， ＲＳＬに比して十分小さく設定してあり、
つまり、ＫＩＲ（Ｋ［Ｌ）＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である．
従って、ステップ６２１はリーン状Ｒ（Ｆ １ ＝ ”
Ｏ” 冫で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ６２
２はリッチ状ＩＱ！（Ｆｌ−“１゜′）で燃料噴射量を
徐々に減少させる。In step 616, it is determined whether the sign of the first air-fuel ratio flag Fl has been reversed, that is, it is determined whether the air-fuel ratio after the delay processing has been reversed. If the air-fuel ratio is reversed, in step 617, it is determined whether the reversal is from rich to lean or from lean to rich, based on the value of the first air-fuel ratio flag F1. If it is a reversal from rich to lean, in step 618 FAF 4-1? AF +
If you want to increase RSR and skip, and conversely change from lean to rich, use Step 619Nite FAF + FA.
F-RsL Toskiff-like decrease. In other words, skip processing is performed. Next, in step 623, the inversion number counter C, is counted up by +1, and the process proceeds to step 624. Note that the reversal number counter CM is used in the catalyst deterioration determination routine shown in FIG. 10, which will be described later.If the sign of the first air-fuel ratio flux Fl is not reversed in step 616, steps 620, 621, and 6 are used.
Integration processing is performed at 22. That is, in step 620, it is determined whether F'l="O" or not, and if F1="0" (lean), step 621 sets FAF-FAF1KTR, and on the other hand, F1="0" (lean). If it is 1゛゜ (rich), it is set as F8F4-FAF-KIL in step 622. Here, the integral constants KIn and KIL are set sufficiently small compared to the skip amounts RSR and RSL.
In other words, KIR(K[L)<RSR(RSL).
Therefore, step 621 is a lean-like R(F 1 = ”
The fuel injection amount is gradually increased at step 62.
2 is rich IQ! (Fl-"1°')" gradually decreases the fuel injection amount.
ステップ６１８ ， ６１９ ， ６２１ ， ６２２
にて演算された空燃比補正係数ＦＡＦは、ステップ６２
４にて、最小値たとえば０．８にてガードされ、また、
最大値たとえば１，２にてガードされる。これにより、
何らかの原囚で空燃比補正係数ＦＡＦが大きくなり過ぎ
、もしくは小さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空
燃比を制御してオーバーリッチ、オーバリーンになるの
を防ぐ。Steps 618, 619, 621, 622
The air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in step 62
4, guarded at a minimum value of 0.8, and
It is guarded at a maximum value of 1 or 2, for example. This results in
When the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes too large or too small due to some kind of problem, the air-fuel ratio of the engine is controlled using that value to prevent over-rich or over-lean conditions.
上述のごとく演算されたＦＡＦをＲＡＭ１０５に格納し
て、ステップ６２５にてこのルーチンは終了する。The FAF calculated as described above is stored in the RAM 105, and the routine ends at step 625.
第７図は第６図のフローチャートによる動作を補足説明
するタイミング図である．上流側０２センサｌ３の出力
により第７図（Ａ）に示すごとくリッチ、リーン判別の
空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、ディレイカウンタＣＤ
ＬＹは、第７図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウ
ントアップされ、リーン状態でカウントダウンされる。FIG. 7 is a timing diagram supplementary explanation of the operation according to the flowchart of FIG. 6. When the air-fuel ratio signal A/F for rich/lean discrimination is obtained from the output of the upstream 02 sensor l3 as shown in FIG. 7(A), the delay counter CD
As shown in FIG. 7(B), LY is counted up in a rich state and counted down in a lean state.
この結果、第７図（Ｃ）に示すごとく、遅延処理された
空燃比信号Ａ／Ｆ’（フラグＦ１に相当）が形戊される
。たとえば、時刻Ｌ，にて空燃比信号Ａ／Ｆがリーンか
らリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／
Ｆ’はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリーンに保持された後
に時刻ｔ２にてリッチに変化する。As a result, a delayed air-fuel ratio signal A/F' (corresponding to flag F1) is formed as shown in FIG. 7(C). For example, even if the air-fuel ratio signal A/F changes from lean to rich at time L, the delayed air-fuel ratio signal A/F changes from lean to rich.
F' is maintained lean for the rich delay time TDR and then changes to rich at time t2.
時刻ｔ，にて空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからりーンに変
化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン
遅延時間（−ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に
時刻Ｌ，にてリーンに変ｆヒする。Even if the air-fuel ratio signal A/F changes from rich to lean at time t, the delayed air-fuel ratio signal A/F' is held rich for an amount equivalent to the lean delay time (-TDL) and then changes to lean at time t. Changes to lean at L and F.
しかし空燃比信号Ａ／Ｆが時刻ｔｓ．ｔｓ，ｔｔのごと
くリッチ遅延時間ＴＤＲの短い期間で反転すると、ディ
レイカウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲに到達するのに時
間を要し、この結果、時刻ｔ８にて遅延処理後の空燃比
信号Ａ／Ｆ ’が反転される、つまり、遅延処理後の空
燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処理前の空燃比信号Ａ／Ｆに比
べて安定となる。However, the air-fuel ratio signal A/F at time ts. When the rich delay time TDR is inverted in a short period like ts and tt, it takes time for the delay counter CDLY to reach the maximum value TDR, and as a result, at time t8, the air-fuel ratio signal A/F after the delay processing ' is inverted, that is, the air-fuel ratio signal A/F' after the delay process is more stable than the air-fuel ratio signal A/F before the delay process.
このように遅延処理後の安定した空燃比信号Ａ，／Ｆ′
にもとづいて第７図（Ｄ＞に示す空燃比補正係数ＦＡＦ
が得られる。In this way, stable air-fuel ratio signals A, /F' after delay processing are obtained.
Based on the air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in Figure 7 (D>
is obtained.
次に、下流側０２センサ１５による第２の空燃比フィー
ドバック制御について説明する。第２の空燃比フィード
バック制御としては、第１の空燃比フィードバック制御
定数としてのステップ−ＩＲｓＲ，ＲＳＬ．積分定数Ｋ
ＩＲ ， ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ ， ＴＤＬ、もし
くは上流側０２センサ１３の出力Ｖ１の比較電圧Ｖ Ｒ
Ｉを可変にするシステムと、第２の空燃比補正係数Ｆ
ＡＦ２を導入するシステムとがある。Next, the second air-fuel ratio feedback control by the downstream 02 sensor 15 will be explained. As the second air-fuel ratio feedback control, the step -IRsR, RSL. integral constant K
IR, KIL, delay time TDR, TDL, or comparison voltage VR of output V1 of upstream 02 sensor 13
A system that makes I variable and a second air-fuel ratio correction coefficient F
There is a system that introduces AF2.
たとえば、リッチスキップＪＬＲＳＲを大きくすると、
制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキッ
プｉＲｓＬを小さくしても制＋Ｘａ空燃比をリッチ側に
移行でき、他方、リーンスキップ１ｉＲｓＬを大きくす
ると、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチ
スキップ量ＲＳＲを小さくしても制御空燃比をリーン側
に移行できる、したがって、下流側０２センサｌ５の出
力に応じてリッチスキップ量ＲＳＲおよびリーンスキッ
プ量ＲＳＬを補正することにより空燃比が制御できる。For example, if you increase Rich Skip JLRSR,
The control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean skip iRsL is made small, the controlled +Xa air-fuel ratio can be shifted to the rich side.On the other hand, if the lean skip 1iRsL is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side Furthermore, even if the rich skip amount RSR is reduced, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, by correcting the rich skip amount RSR and the lean skip amount RSL according to the output of the downstream 02 sensor l5, the air-fuel ratio can be adjusted. Can be controlled.
また、リッチ積分定数ＫＩｎを大きくすると、制御空燃
比をリッチ側に移行でき、また、リーン積分定数ＫＩＬ
を小さくしても制御空燃比をリッチ測に移行でき、他方
、リーン積分定数ＫＩＬを大きくすると、制御空燃比を
リーン側に移行でき、また，リッチ積分定数Ｋ Ｉ Ｒ
を小さくしても制御空燃比をリーン測に移行できる．従
って、下流側０２センサｌ５の出力に応じてリッチ積分
定数ＫＩＲよ３よびリーン積分定数ＫＩＬを補正するこ
とにより空燃比が制御できる。リッチ遅延時間ＴＤＲを
大きくもしくはリーン遅延時間（−．ＴＤＬ）を小さく
設定すれば、制御空燃比はリッチ側に移行でき、逆に、
リーン遅延時間（−ＴＤＬ）を大きくもしくはリッチ遅
延時間（ＴＤＲ）を小さく設定ずれば、制御空燃比はリ
ーン側に移行できる。つまり、下流側０２センサ１５の
出力に応じて遅延時間ＴＤＲ ， ＴＤＬを補正するこ
とにより空燃比が制御できる。さらにまた、比較電圧Ｖ
ＩＮを大きくすると制御空燃比をリッチ測に移行でき、
また、比較電圧Ｖ Ｒ ｌを小さくすると制御空燃比を
リーン側に移行できる。Ｕ（って、下流側０２センサ１
５の出力に応じて比較電圧Ｖ９１を補正することにより
空燃比が制御できる。In addition, by increasing the rich integral constant KIn, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and the lean integral constant KIL
The controlled air-fuel ratio can be shifted to a rich measurement even if KIL is made small, and on the other hand, the controlled air-fuel ratio can be shifted to a lean side by increasing the lean integral constant KIL.
The control air-fuel ratio can be shifted to lean measurement even if the value is reduced. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich integral constant KIR-3 and the lean integral constant KIL according to the output of the downstream 02 sensor l5. If the rich delay time TDR is set large or the lean delay time (-.TDL) is set small, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and conversely,
By setting the lean delay time (-TDL) to be large or the rich delay time (TDR) to be small, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side. That is, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the delay times TDR and TDL according to the output of the downstream side 02 sensor 15. Furthermore, the comparison voltage V
By increasing IN, the control air-fuel ratio can be shifted to rich measurement,
Further, by decreasing the comparison voltage V R l, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. U (that is, downstream side 02 sensor 1
The air-fuel ratio can be controlled by correcting the comparison voltage V91 in accordance with the output of No.5.
これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側０２センサによって可変とすることはそれぞれに長
所がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の
調整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよ
うに空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレ
スポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変
量は当然２つ以上組み合わされて用いられ得る。Making these skip amount, integral constant, delay time, and comparison voltage variable by the downstream 02 sensor has its own advantages. For example, the delay time allows for very delicate air-fuel ratio adjustment, and the skip amount can be controlled with good response without lengthening the air-fuel ratio feedback period unlike the delay time. Therefore, naturally, two or more of these variable amounts can be used in combination.
次に、空燃比フィードバック制御定数としてのスキップ
量を可変としたダブルｏ２センサシステムについて説明
する．
第８図は下流ｌｏ２センサ１５の出カにもとづく第２の
空燃比フィードバック制御ルーチンであって、所定時間
たとえば５１２ｍｓ毎に実行される。ステップ８０１〜
８０５では、下流ｒｈｏ２センサ１５による閉ループ条
件か否かを判別する．たとえば、上流側０２センサ１３
による閉ループ条件の不成立（ステップ８０１）に加え
て、冷却水温ＴＨＷが所定値〈たとえば７０℃）以下の
ときくステップ８ｏ２）、スロットル弁１６が全閉（Ｌ
Ｌ＝ ”１” ）のとき（ステップ８０３）、軽負荷の
とき（Ｑ ／ Ｎ ｅ＜ Ｘ ＋’Ｈステップ８０４）
，下流側０２センサｌ５が活性ｆヒしていないとき（
ステップ８０５）等が閉ルーブ条件が不成立であり、そ
の他の場合が閉ループ条件或立である。Next, a double O2 sensor system in which the skip amount as an air-fuel ratio feedback control constant is variable will be explained. FIG. 8 shows a second air-fuel ratio feedback control routine based on the output of the downstream lo2 sensor 15, which is executed every predetermined period of time, for example, 512 ms. Step 801~
In 805, it is determined whether the downstream rho2 sensor 15 is in a closed loop condition. For example, upstream side 02 sensor 13
In addition to the failure of the closed loop condition (step 801), the cooling water temperature THW is lower than a predetermined value (for example, 70°C) (step 8o2), and the throttle valve 16 is fully closed (L
When L = "1") (step 803), when the load is light (Q / N e < X + 'H step 804)
, when the downstream side 02 sensor l5 is not activated (
The closed-loop condition is not satisfied in step 805), and the closed-loop condition is satisfied in other cases.
閉ループ条件でなければステップ８１７に進み、閉ルー
プ条件であればステップ８０６に進む。If the condition is not a closed loop condition, the process proceeds to step 817, and if the condition is a closed loop condition, the process proceeds to step 806.
ステップ８０６では、下流側０２センサ１５の出力Ｖ２
をＡ／Ｄ変換して収り込み、ステップ８０９はてＶ２が
比較電圧ＶＲ，たとえば０．５５Ｖ以下が否が？判別す
る、つまり、空燃比がリッチがりーンがを判別する。な
お、比較電圧Ｖ Ｒ ２は触媒コンバータｌ２の上流、
下流で生ガスの影響による出力特性が異なることおよび
劣化速度が異なること等を考慮して上流（ＩＩ！ＩＯ２
センサ１３の出力の比較電圧■３より高く設定されてい
るが、この設定は任意でもよい．この結果、Ｖ２≦Ｖ
Ｒ ２ （リーン）であれはステップ８０８に進み、第
２の空燃比フラグＦ２を”ＯｎとＬ、サラニ、ステ”ｚ
７’ ８０９４： テＲＳＲ”ＲＳＲ＋ΔＲＳとする
。他方、Ｖ２＞ＶＲ■（リッチ〉であればステップ８１
０に進み、第２の空燃比フラグＦ２を“１゜゛とし、さ
らに、ステップ８１１にてＲＳＲ−ＲＳＲ−ΔＲＳとす
る。したがって、ステップ８０．９はリーン状！！！（
Ｆ２＝”Ｏ゜゛）でリッチスキップ量ＲＳＲを徐々に増
大させ、ステップ８１１はリッチ状ＦＥＢ（Ｆ２＝”１
゜゜）でリッチスキップ量ＲＳＲを徐々に減少させる。In step 806, the output V2 of the downstream side 02 sensor 15 is
In step 809, is V2 equal to or lower than the comparison voltage VR, for example 0.55V? In other words, it determines whether the air-fuel ratio is rich or lean. Note that the comparison voltage V R 2 is upstream of the catalytic converter l2,
The upstream (II! IO2
Although it is set higher than the comparison voltage ■3 of the output of the sensor 13, this setting may be arbitrary. As a result, V2≦V
If it is R2 (lean), proceed to step 808 and set the second air-fuel ratio flag F2 to "On, L, Sarani, St."
7' 8094: TERSR"RSR+ΔRS. On the other hand, if V2>VR■ (rich>), step 81
0, the second air-fuel ratio flag F2 is set to "1°", and further, in step 811, RSR-RSR-ΔRS is set. Therefore, step 80.9 is a lean state!!! (
The rich skip amount RSR is gradually increased with F2="O゜゛), and step 811 is a rich skip amount RSR (F2="1
゜゜) gradually decreases the rich skip amount RSR.
ステップ８１２では、第２の空燃比フラグＦ２の符号が
反転したか否かを判別する、すなわち触媒下流の空燃比
が反転したか否がを判別する。なお、Ｆ２０はＦ２の前
回値である。空燃比が反転していれば、ステップ８１３
にて反転数カウンタＣｓを１カウン１・アップする。な
お、この反転数カウンタＣ ３は後述の第１０図に触媒
劣化判別ルーチンに用いられる。In step 812, it is determined whether the sign of the second air-fuel ratio flag F2 has been inverted, that is, it is determined whether the air-fuel ratio downstream of the catalyst has been inverted. Note that F20 is the previous value of F2. If the air-fuel ratio is inverted, step 813
The inversion number counter Cs is incremented by 1 at . The reversal number counter C3 is used in a catalyst deterioration determination routine shown in FIG. 10, which will be described later.
ステップ８１５では、リッチスキップｆｆｉｒｔｓＲを
最大値たとえば７．５％でガードし、また最小値たとえ
ば２．５％にてガードする．なお、最小値２．５％は過
渡追従性がそこなわれないレベルの値であり、また、最
大値ＭＡＸは空燃比変動によりドライバビリティの悪化
が発生しないレベルの値である。In step 815, rich skip firtsR is guarded at a maximum value, for example, 7.5%, and at a minimum value, for example, 2.5%. Note that the minimum value of 2.5% is a value at a level that does not impair transient followability, and the maximum value MAX is a value at a level at which drivability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.
ステップ８１６では、リーンスキップｊｉＲ．ｓＬを、
ＲＳＬ←１０％−１’ｌＳＲ
とする．
そして、ステップ８１７にてこのルーチンは終了する。In step 816, lean skip jiR. sL,
Let RSL←10%-1'lSR. The routine then ends at step 817.
第９図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク角
毎たとえば３６０゜Ｃ＾に実行される．ステップ９０１
ではＲＡＭ１０５より吸入空気量データＱ及び回転速度
データＮｅを読出して基本噴射量ＴＡＵＰを演算する。FIG. 9 shows an injection amount calculation routine, which is executed at every predetermined crank angle, for example, at 360°C. Step 901
Then, the intake air amount data Q and the rotational speed data Ne are read out from the RAM 105 to calculate the basic injection amount TAUP.
たとえばＴＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎｅ（αは定数〉とする。For example, TAUP←α·Q/Ne (α is a constant).
ステップ９０２では、最終噴射Ｊ３１ＴＡＵを、ＴＡＵ
４−ＴＡＵＰ − ＦＡＦ・β十γにより演算する。な
お、β．γは他の運転状態パラメータによって定まるｔ
＋Ｉ］正量である。次いで、ステップ９０３にて、噴射
ｆｆｉＴＡＵをダウンカウンタ１０８にセットすると共
にフリップフロップ１０９をセットして燃料噴射を開な
合させる．そして、ステップ９０４にてこのノレーチン
は終了する．
なお、上述のごとく、噴射量ＴＡＵに相当する時間が経
過すると、ダウンカウンタ１０８のボローアウト信号に
よってフリップフロツプ１０９がリセットされて燃料噴
射は終了する。In step 902, the final injection J31TAU is
Calculate by 4-TAUP-FAF・β+γ. In addition, β. γ is t determined by other operating state parameters
+I] Positive amount. Next, in step 903, the injection ffiTAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to open the fuel injection. Then, in step 904, this process ends. As described above, when the time corresponding to the injection amount TAU has elapsed, the flip-flop 109 is reset by the borrow-out signal from the down counter 108, and the fuel injection ends.
第ｌＯ図は触媒劣化判別ルーチンであって、所定時間た
とえば１６ｍｓ毎に実行される。ステップ１００１では
、下流側０２センサ１５による閉ループ条件（第８図の
ステップ８０１〜８０５）が満たされているか否かを判
別する。つまり、上流側０２センサ１３及び下流ｒａ
Ｏ ２センサｌ５による空燃比フィードバック制御が実
行されて上述の反転数カウンタＣＭ ，ＣＳの値が有効
か否かを判別する。反転数カウンタＣＭ，Ｃｓの値が有
効であればステップ１００２に進み、他の場合にはステ
ップ１０１３に直接血む。FIG. 10 shows a catalyst deterioration determination routine, which is executed every predetermined period of time, for example, 16 ms. In step 1001, it is determined whether the closed loop conditions (steps 801 to 805 in FIG. 8) by the downstream side 02 sensor 15 are satisfied. In other words, upstream side 02 sensor 13 and downstream ra
Air-fuel ratio feedback control by the O2 sensor l5 is executed to determine whether or not the values of the above-mentioned reversal number counters CM and CS are valid. If the values of the reversal number counters CM and Cs are valid, the process proceeds to step 1002; otherwise, the process directly proceeds to step 1013.
ステップ１００２では，時間計測カウンタＣＮを＋１カ
ウントアップし、ステップ１００３では、ＲＡＭ１０５
より吸入空気量Ｑを読出し、積算吸入空気量Ｑｒｏ丁を
更新し、ステップ１００４では、ＲＡＭ１０５より回転
速度Ｎｅを読出し、積算回転速度Ｎ ｅＴＯＴを更新す
る。ステップ１００５では、所定時間経過した（ＣＭ
＞ＣＮＡ）か否かを判別し、所定時間経過した場きのみ
ステップ１００６〜１０１２のフローに進む．なお，所
定時間は１− ２分であー）て、たとえばＣＮ＾＝ ５
０００である。In step 1002, the time measurement counter CN is counted up by +1, and in step 1003, the RAM 105
In step 1004, the intake air amount Q is read out and the cumulative intake air amount Qro is updated.In step 1004, the rotational speed Ne is read out from the RAM 105 and the cumulative rotational speed NeTOT is updated. In step 1005, a predetermined time has elapsed (CM
>CNA), and only if a predetermined period of time has elapsed, proceed to steps 1006 to 1012. Note that the predetermined time is 1-2 minutes, and for example, CN^=5
It is 000.
ステップ１００６〜１０ｌ２について説明する。ステッ
プ１００６では、平均吸入空気ｆｉ Ｑ Ａｖを、Ｑ
ＡＶ” Ｑ ＴＯＴ／ Ｃ Ｎ
により演算し、ステップ１００７では、平均回転速度Ｎ
ｃＡｖを、
Ｎ ｅ＾ｖ４− Ｎ ｅｖｏｙ／ Ｃ Ｎにより演算し
、ステップ１００８にて、次の実行に備え、値ＣＭ ，
ＱＴＯＴ ， ＮｅＴｏｖをクリアする。Steps 1006 to 10l2 will be explained. In step 1006, the average intake air fi Q Av is defined as Q
AV” Q TOT/C N , and in step 1007, the average rotational speed N
cAv is calculated by Ne^v4-Nevoy/CN, and in step 1008, in preparation for the next execution, the values CM,
Clear QTOT and NeTov.
ステップ１００９では、上流測０２センサ１３の出力■
，の反転周期と下流側０２センサ１５の出力■２の反転
周期との比（１／ＣＭの比較基準値ｋを演算する。たと
えば、第１１Ａ図に示すように、ＲＯＭ１０４に格納さ
れた平均吸入空気量ＱＡＶ及び平均回転速度Ｎ ｅＡＶ
の２次元マップにより補間計算で求める。In step 1009, the output of the upstream sensor 02 sensor 13 is
, and the output of the downstream side 02 sensor 15 (1/CM). For example, as shown in FIG. 11A, the average intake stored in the ROM 104 Air amount QAV and average rotational speed N eAV
It is obtained by interpolation calculation using a two-dimensional map of .
この場合、ｋａ＋＞ ｋａｍ． ｋ ＋ｂ＞ ｋｎｂ
， ｋ ＋＋＞ ｋｒｖのような関係にある。すなわち
、排気ガス流速相当のパラメータＮ ｅＡＶは上流側０
２センサ１３の出力Ｖ，の反転周期に大きく影響し、Ｎ
ｅＡＶが大きくなる程、上流測０２センサ１３の出力■
，の反転周期１ ／ Ｃ Ｍは大きくなり、したがって
、Ｎ ｅＡＶが大きくなる程、ｋは大きく設定される。In this case, ka+>kam. k+b＞knb
, k ++ > krv. In other words, the parameter N eAV corresponding to the exhaust gas flow velocity is 0 on the upstream side.
It greatly affects the reversal period of the output V, of the two sensors 13, and N
The larger the eAV, the higher the output of the upstream sensor 02 sensor 13.
, the inversion period 1/CM becomes larger, and therefore, the larger NeAV becomes, the larger k is set.
他方、排気ガス流量に相当するパラメータＱＡＶは下流
叫０２センサ１５の出力Ｖ２の反転周期に大きく影響し
、ＱＡυが大きくなる程、下流測０２センサ１５の出力
Ｖ２の反転周期１ ／ Ｃ ｓは大きくなり、したがっ
て、ＱＡｖが大きくなる程、ｋは小さく設定される。な
お、第１１Ａ図の２次元マップの代りに、第１１Ｂ図に
示す比Ｑ ＡＶ／ Ｎ ｅＡＶの｛次元マップにより比
較基準値ｋを求めてもよい。On the other hand, the parameter QAV corresponding to the exhaust gas flow rate greatly influences the reversal period of the output V2 of the downstream sensor 15, and the larger QAυ becomes, the larger the reversal period 1/Cs of the output V2 of the downstream sensor 15. Therefore, the larger QAv is, the smaller k is set. Note that, instead of the two-dimensional map shown in FIG. 11A, the comparison reference value k may be obtained using a {dimensional map of the ratio Q AV/N eAV shown in FIG. 11B.
ステップ１０１０では、ステップ１００９にて求められ
た比較基準値ｋと上流側０２センサ１３の出力■の反転
周期と下流側０２センサ１５の出力Ｖ２の反転周期との
比ＣＳ／ＣＭ（反転周期と反転数とは反比例関係にある
）とを比較する。すなわち、Ｃ ｓ／ Ｃ Ｍ＞ ｋ
か否かを判別する。この結果、Ｃｓ／ＣＭ＞ｋであれば
、触媒劣化嬬みなし、ステップ１０１１にて、アラーム
１８を付勢して運転者に知らしめる．Ｃｓ／ＣＩ，Ｉ≦
ｋてあればステップ１０１２に直接進む。In step 1010, the ratio CS/CM (reversal period and (which is inversely proportional to the number). That is, it is determined whether Cs/CM>k. As a result, if Cs/CM>k, there is no catalyst deterioration, and in step 1011, the alarm 18 is activated to notify the driver. Cs/CI,I≦
If k is found, the process directly advances to step 1012.
ステップ１０１２ては、次の実行に備え、反転数カウン
タＣ，，Ｃｓをクリアする。In step 1012, the inversion number counters C, , Cs are cleared in preparation for the next execution.
ステップ１０１３にてこのルーチンは終了する．なお、
第１０図において、排気ガス流量パラメータとして吸入
空気量Ｑを用いたが、他の負荷パラメータたとえば吸入
空気圧ＰＭでもよい。また、ステップ１００８ ． １
００７では、平均吸入空気ＪＬ Ｑ Ａ Ｖ及び平均回
転速度ＮｅＡｖを演算しているが，なまし値でもよい．
また、第１の空燃比フィードバック制御は４ｍｓ毎に、
また、第２の空燃比フィードバック制御は５１２＋ｏｓ
毎に行われるのは、空燃比フィードバック制御は応答性
の良い上流側０２センサによる制御を主として行い、応
答性の悪い下流側０２センサによる制御を従にして行う
ためである。This routine ends at step 1013. In addition,
In FIG. 10, the intake air amount Q is used as the exhaust gas flow rate parameter, but other load parameters such as the intake air pressure PM may be used. Also, step 1008. 1
In 007, the average intake air JLQAV and the average rotational speed NeAv are calculated, but rounded values may also be used. In addition, the first air-fuel ratio feedback control is performed every 4 ms.
Also, the second air-fuel ratio feedback control is 512+os
The reason why the air-fuel ratio feedback control is performed every time is that the air-fuel ratio feedback control is mainly performed by the upstream 02 sensor, which has good responsiveness, and the downstream 02 sensor, which has poor responsiveness, is used as a secondary control.
また、上流側０２セ、ンサによる空燃比フィードバック
制御における他の制御定数、たとえば遅延時間、積分定
数、等を下流側０２センサの出力により補正するダブル
０２センサシステムにも、また、第２の空燃比補正係数
を導入するダブル０２センサシステムにも本発明を適用
し得る。また、スキップ量、遅延時間、積分定数のうち
の２つを同時に制御することにより制御性を向上できる
。In addition, a double 02 sensor system that corrects other control constants such as delay time, integral constant, etc. in the air-fuel ratio feedback control by the upstream 02 sensor, using the output of the downstream 02 sensor, also includes a second air-fuel ratio sensor. The present invention can also be applied to a double 02 sensor system that introduces a fuel ratio correction coefficient. Furthermore, controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, delay time, and integral constant.
さらにスキップ量ＲＳＲ ， ＲＳＬのうちの一方を固
定し他方のみを可変とすることも、遅延時間ＴＤＲ ，
ＴＤＬのうちの一方を固定し他方のみを可変とするこ
ども、あるいはリッチ積分定数Ｋ Ｉ Ｒ、リーン積分
定数ＫＩＬの一方を固定し他方を可変とすることも可能
である．
また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、エルマン渦センサ、ヒー１・ワイヤセンサ等を用
いることもできる．
さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。Furthermore, it is also possible to fix one of the skip amounts RSR and RSL and make only the other variable, and the delay times TDR and RSL may be fixed.
It is also possible for children to have one TDL fixed and only the other variable, or to have one of the rich integral constant KIR and lean integral constant KIL fixed and the other variable. Further, as an intake air amount sensor, an Elman vortex sensor, a heat 1 wire sensor, etc. can be used instead of an air flow meter. Furthermore, in the above embodiment, the fuel injection amount is calculated according to the intake air amount and the engine rotation speed, but the fuel injection amount is calculated according to the intake air pressure and the engine rotation speed, or the throttle valve opening and the engine rotation speed. The fuel injection amount may also be calculated.
さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえばエレク
トリック・エア・コントロールバルブ（ＥＡＣＶ）によ
り機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの、
エレクトリック・ブリード・エア・コンｌ〜ロールバル
ブによりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン
系通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比
を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次？気
量を調整するもの、等に本発明を適用し得る。Further, in the above embodiment, an internal combustion engine is shown in which the amount of fuel injected into the intake system is controlled by a fuel injection valve, but the present invention can also be applied to a carburetor type internal combustion engine. For example, an electric air control valve (EACV) adjusts the intake air amount of the engine to control the air-fuel ratio.
Electric bleed air conditioner l ~ Controls the air-fuel ratio by adjusting the amount of air bleed from the carburetor using a roll valve and introducing atmospheric air into the main system passage and slow system passage; the secondary air is sent to the engine's exhaust system. ? The present invention can be applied to things that adjust air volume, etc.
この場合には、ステップ９０１における基本噴ＩＪｔ
ｉＴＡＵＰ相当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によ
って決定され、すなわち、吸入空気量に応じて吸気管負
圧と機関の回転速度に応じて決定され、ステップ９０２
にて最終燃料噴射ＪｔＴＡＵに相当する供給空気量が演
算される。In this case, the basic injection IJt in step 901
The basic fuel injection amount corresponding to iTAUP is determined by the carburetor itself, that is, it is determined according to the intake air amount, the intake pipe negative pressure and the engine rotation speed, and in step 902
The supplied air amount corresponding to the final fuel injection JtTAU is calculated.
さらに、上述の実施例では、空燃比センサとして０２セ
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。特に、上流側空燃比センサと
してＴｉＯ■センサを用いると、制御応答性が向上し、
下流側空燃比センサの出力による過補正が防止できる。Furthermore, in the above embodiment, the 02 sensor was used as the air-fuel ratio sensor, but a CO sensor, lean mixture sensor, etc. may also be used. In particular, when a TiO sensor is used as the upstream air-fuel ratio sensor, control responsiveness improves.
Overcorrection due to the output of the downstream air-fuel ratio sensor can be prevented.
さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により楕成することもできる。Further, although the above-described embodiment is constructed using a microcomputer, that is, a digital circuit, it may also be constructed using an analog circuit.
以上説明したように本発明によれば、触媒コンバータの
触媒劣化の誤判別を防止することがてき？．As explained above, according to the present invention, it is possible to prevent erroneous determination of catalyst deterioration in a catalytic converter. ．．
第１図は本発明の摺成を説明するための全体ブロック図
、
第２図はシングルｏ２センサシステｌ１およびダブル０
■センサシステムを説明する排気エミッシ」ン特性図、
第３図は触媒劣化前の０２センサ波形を示すタイミング
図、
第４図は触媒劣化後の０２センサ派形を示すタイミング
図、
第５同は本発明に係る内燃機関の空燃比制（３１装置の
一実施例を示す全体概略図、
第６図、第８図、第９図、第１０図は第５図の制御回路
の動作を説明するためのフローチャ−１・、第７図は第
６図のフローチャートを補足説明するためのタイミング
図、
第１１Ａ図、第１１Ｂ図は第１０図のフローチャ−１−
に用いられる比較基準値レを示す図である。
■・・・機関本体、 ２・・・エアフローメータ
、・１・・・デイストリビュー夕、
５．６・・・クランク角センサ、
１０・・・制御回路、 １２・・・触媒コンバータ
、ｌ３・・上流側０２センサ、
１５・・・下流側０２センサ、
１７・・・アイドルスイッチ。Figure 1 is an overall block diagram for explaining the printing process of the present invention, Figure 2 is a single O2 sensor system l1 and a double O2 sensor system.
■Exhaust emission characteristics diagram to explain the sensor system. Figure 3 is a timing diagram showing the 02 sensor waveform before catalyst deterioration. Figure 4 is a timing diagram showing the 02 sensor type after catalyst deterioration. An overall schematic diagram showing an embodiment of the air-fuel ratio control (31) device for an internal combustion engine according to the present invention. FIGS. 6, 8, 9, and 10 explain the operation of the control circuit shown in FIG. Figure 7 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart in Figure 6, and Figures 11A and 11B are flowchart 1 in Figure 10.
FIG. 3 is a diagram showing comparison reference values used in FIG. ■... Engine body, 2... Air flow meter, 1... Distributor, 5.6... Crank angle sensor, 10... Control circuit, 12... Catalytic converter, l3... Upstream side 02 sensor, 15... Downstream side 02 sensor, 17... Idle switch.
Claims (1)
と、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ（１３）と、 前記三元触媒の下流側の排気通路に設けられ、前記機関
の空燃比を検出する下流側空燃比センサ（１５）と、 前記上流側空燃比センサの出力（Ｖ＿１）の反転周期（
Ｃ＿Ｍ）を演算する第１の周期演算手段と、前記下流側
空燃比センサの出力（Ｖ＿２）の反転周期（Ｃ＿Ｓ）を
演算する第２の周期演算手段と、前記上流側空燃比セン
サの出力の反転周期と前記下流側空燃比センサの出力の
反転周期との比を演算する比演算手段と、 前記機関の運転状態パラメータに応じて基準値（ｋ）を
演算する基準値演算手段と、 前記演算された比を該基準値と比較する比較手段と を具備し、該比較手段の比較結果により前記三元触媒の
劣化を判別するようにした内燃機関の触媒劣化判別装置
。 ２、前記基準値を前記機関の負荷が小さくなる程小さく
且つ前記機関の回転速度が大きくなる程小さくする請求
項１に記載の内燃機関の触媒劣化判別装置。 ３、前記基準値を前記機関の負荷と前記機関の回転速度
との比が大きくなる程大きくした請求項１に記載の内燃
機関の触媒劣化判別装置。[Claims] 1. Three-way catalyst (12) provided in the exhaust passage of an internal combustion engine
an upstream air-fuel ratio sensor (13) provided in the exhaust passage upstream of the three-way catalyst to detect the air-fuel ratio of the engine; and an upstream air-fuel ratio sensor (13) provided in the exhaust passage downstream of the three-way catalyst to detect the air-fuel ratio of the engine. a downstream air-fuel ratio sensor (15) that detects the air-fuel ratio of the air-fuel ratio, and an inversion period (
C_M), a second period calculation means for calculating the reversal period (C_S) of the output (V_2) of the downstream air-fuel ratio sensor, and Ratio calculation means for calculating the ratio between the reversal period and the reversal period of the output of the downstream air-fuel ratio sensor; Reference value calculation means for calculating a reference value (k) according to operating state parameters of the engine; 1. A catalyst deterioration determination device for an internal combustion engine, comprising: comparison means for comparing the calculated ratio with the reference value, and deterioration of the three-way catalyst is determined based on the comparison result of the comparison means. 2. The catalyst deterioration determination device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reference value is made smaller as the load of the engine becomes smaller and as the rotational speed of the engine becomes larger. 3. The catalyst deterioration determination device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reference value is increased as the ratio between the load of the engine and the rotational speed of the engine increases.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190632A JPH0357862A (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Catalyst deterioration discriminator for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190632A JPH0357862A (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Catalyst deterioration discriminator for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357862A true JPH0357862A (en) | 1991-03-13 |
Family
ID=16261300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1190632A Pending JPH0357862A (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Catalyst deterioration discriminator for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0357862A (en) |
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