JPH08218853A - Deterioration diagnosing device for exhaust gas purifying catalyst - Google Patents
Deterioration diagnosing device for exhaust gas purifying catalystInfo
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- JPH08218853A JPH08218853A JP7023181A JP2318195A JPH08218853A JP H08218853 A JPH08218853 A JP H08218853A JP 7023181 A JP7023181 A JP 7023181A JP 2318195 A JP2318195 A JP 2318195A JP H08218853 A JPH08218853 A JP H08218853A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排気浄化触媒の劣化診
断装置に係り、特に排気浄化触媒の上流側と下流側とに
それぞれ空燃比センサを備えた装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for diagnosing deterioration of an exhaust purification catalyst, and more particularly to a device provided with air-fuel ratio sensors on the upstream side and the downstream side of the exhaust purification catalyst.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の自動車用ガソリンエンジンの排気
系には、有害排出ガス成分の低減を図るため、酸化還元
型の排気浄化触媒(以下、三元触媒)が設けられてい
る。三元触媒は、炭化水素(HC)および一酸化炭素
(CO)を酸化する一方で、窒素酸化物(NOX )を還
元することにより、排気ガスの浄化を行うデバイスであ
る。三元触媒の酸化還元反応は理論空燃比近傍の狭い領
域(ウインドウ)でのみ行われるため、排気マニホール
ド等に空燃比センサ(O2 センサ)を設置し、その出力
信号に基づいて空燃比をフィードバック制御している。
一方、三元触媒は、使用期間が長くなるにつれて劣化し
て浄化効率が低下するが、この劣化は定期点検時等に排
気ガステスタを用いる方法でしか確認できないため、浄
化効率が低下しているにも拘わらず使用され続ける虞が
あった。2. Description of the Related Art In recent years, an exhaust system of an automobile gasoline engine is provided with an oxidation-reduction type exhaust purification catalyst (hereinafter, three-way catalyst) in order to reduce harmful exhaust gas components. A three-way catalyst is a device that purifies exhaust gas by oxidizing hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) while reducing nitrogen oxides (NO x ). Since the redox reaction of the three-way catalyst is performed only in a narrow region (window) near the theoretical air-fuel ratio, an air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) is installed in the exhaust manifold and the air-fuel ratio is fed back based on the output signal. Have control.
On the other hand, the three-way catalyst deteriorates as the usage period increases and the purification efficiency decreases, but this deterioration can be confirmed only by a method using an exhaust gas tester at the time of periodic inspections, etc. However, there was a risk that it would continue to be used.
【0003】そこで、特開昭61−286550号公報
等には、三元触媒の上流側と下流側とにO2 センサをそ
れぞれ設け、これらO2 センサの出力信号に基づいて三
元触媒の劣化を判定する劣化診断装置が開示されてい
る。この劣化診断装置では、フィードバック制御により
空燃比が目標空燃比(例えば、理論空燃比)を境にして
短い周期で変動することに着目し、これに呼応して変化
する上流側O2 センサの反転周波数を下流側のそれと比
較することにより、三元触媒の劣化を判定するようにし
ている。Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-286550, O 2 sensors are provided on the upstream side and the downstream side of the three-way catalyst, and the three-way catalyst is deteriorated based on the output signals of these O 2 sensors. There is disclosed a deterioration diagnosis device for determining. In this deterioration diagnosing device, attention is paid to the fact that the air-fuel ratio fluctuates in a short cycle with the target air-fuel ratio (for example, the theoretical air-fuel ratio) as a boundary by the feedback control, and inversion of the upstream O 2 sensor correspondingly changes. By comparing the frequency with that on the downstream side, the deterioration of the three-way catalyst is determined.
【0004】すなわち、三元触媒には、排気ガス中の残
存酸素をストレージする能力があるため、三元触媒を通
過した排気ガス中には僅かな酸素しか含まれない。その
ため、三元触媒が正常な浄化効率を維持している場合に
は、下流側O2 センサの出力信号は変動しにくくなり、
振幅が小さくなると共に反転周波数も非常に低くなる。
したがって、下流側O2 センサと空燃比に伴い出力信号
が変動する上流側O2センサとの反転周波数比(下流側
O2 センサの反転周波数/上流側O2 センサの反転周波
数)を算出すると、その値はごく小さな値となる。That is, since the three-way catalyst has the ability to store the residual oxygen in the exhaust gas, the exhaust gas passing through the three-way catalyst contains only a small amount of oxygen. Therefore, when the three-way catalyst maintains normal purification efficiency, the output signal of the downstream O 2 sensor is less likely to change,
As the amplitude becomes smaller, the inversion frequency also becomes very low.
Therefore, when calculating the inversion frequency ratio of the upstream O 2 sensor output signal with the downstream O 2 sensor and the air-fuel ratio is varied (inversion frequency of the reversal frequency / upstream O 2 sensor downstream O 2 sensor), Its value is very small.
【0005】ところが、三元触媒が劣化して浄化効率が
低下すると、有害排出ガス成分の浄化が行われなくなる
と共に、酸素をストレージする能力も低下し、排気ガス
中の残存酸素がそのまま三元触媒を通過し始める。これ
により、下流側O2 センサの出力信号も上流側O2 セン
サの出力信号と同様に変化することになり、上述した反
転周波数比は徐々に1に近づいてゆくことになる。そこ
で、上述した劣化診断装置では、このような三元触媒の
浄化効率と反転周波数比との関係から、三元触媒の劣化
判定を行っている。However, when the three-way catalyst deteriorates and the purification efficiency decreases, the harmful exhaust gas components are not purified and the ability to store oxygen also decreases, and the residual oxygen in the exhaust gas remains as it is. Start passing through. As a result, the output signal of the downstream O 2 sensor also changes in the same manner as the output signal of the upstream O 2 sensor, and the above-mentioned inversion frequency ratio gradually approaches 1. Therefore, in the deterioration diagnosis device described above, the deterioration determination of the three-way catalyst is performed based on the relationship between the purification efficiency of the three-way catalyst and the inversion frequency ratio.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、三元触媒の
劣化があまり進んでいない場合、下流側O2 センサの出
力信号は、その振幅が小さくだけでなく、比較的大きな
周期でリッチ側やリーン側にシフトする。そのため、図
8に示したように、ヒステリシスを形成する上下の反転
基準値THH ,THL を理論空燃比近傍に設定して反転
周波数を検出しようとすると、リッチ側やリーン側にシ
フトした場合には出力信号がこれら反転基準値THH ,
THL を横切らず、反転周波数が実際より低くカウント
されてしまう。例えば、図8において、・で示した点が
反転検出点であり、実際には16回反転しているにも拘
わらず、信号の出力は4回しか行われない。したがっ
て、劣化がある程度進行しても、前述した反転周波数比
の値はなかなか大きくならず、劣化診断装置は三元触媒
が正常であると判定することになる。By the way, when the deterioration of the three-way catalyst has not progressed so much, the output signal of the downstream O 2 sensor is not only small in amplitude but also in a rich side or a lean side in a relatively large cycle. Shift to the side. Therefore, as shown in FIG. 8, when the upper and lower reversal reference values THH and THL that form hysteresis are set near the stoichiometric air-fuel ratio and the reversal frequency is detected, when the shift to the rich side or the lean side is performed, The output signal is these inversion reference values THH,
The reversal frequency is counted lower than it really is, without crossing THL. For example, in FIG. 8, the point indicated by-is a reversal detection point, and although the signal is actually reversed 16 times, the signal is output only four times. Therefore, even if the deterioration progresses to some extent, the value of the above-mentioned inversion frequency ratio does not easily increase, and the deterioration diagnosis device determines that the three-way catalyst is normal.
【0007】更に、上述したリッチ側やリーン側へのシ
フトは、エンジン本体や補機類等の状態により、その周
期や振幅が異なるため、個々のエンジンによって反転周
波数比の値も大きくばらつくという問題もあった。そこ
で、従来は劣化判定の基準となる反転周波数比をあまり
高い値に設定することができず、浄化効率が許容限度内
の三元触媒であっても、これを劣化と判定して交換する
虞があった。周知のように、三元触媒はプラチナ等の貴
金属を用いた非常に高価な部品であり、早期の交換は、
整備工数の増大のみならず、省資源やランニングコスト
の面からも問題となっていた。Further, the above-described shift to the rich side or the lean side has a problem that the value of the reversal frequency ratio greatly varies depending on the individual engine because the cycle and the amplitude are different depending on the state of the engine main body, auxiliary machinery and the like. There was also. Therefore, conventionally, it is not possible to set the reversal frequency ratio, which is a criterion for deterioration determination, to a too high value, and even if the three-way catalyst has a purification efficiency within an allowable limit, it may be determined to be deteriorated and replaced. was there. As is well known, a three-way catalyst is a very expensive part that uses a precious metal such as platinum, and early replacement is
Not only the number of maintenance man-hours increased, but also resource saving and running cost were problems.
【0008】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
下流側O2 センサの出力信号のリッチ側やリーン側への
シフトがあっても、三元触媒の劣化を高精度に判定でき
る排気浄化触媒の劣化診断装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above situation,
It is an object of the present invention to provide an exhaust purification catalyst deterioration diagnosing device capable of highly accurately determining deterioration of a three-way catalyst even if the output signal of the downstream O 2 sensor is shifted to the rich side or the lean side.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
1では、内燃機関の排気通路における排気浄化触媒の下
流側に設けられた下流側空燃比センサと、この下流側空
燃比センサの出力信号の平均値を算出する平均値演算手
段と、この平均値演算手段により算出された平均値を用
いて反転基準値を設定する基準値設定手段と、この基準
値設定手段により設定された反転基準値を前記下流側空
燃比センサの出力信号が横切る回数に基づき前記排気浄
化触媒の劣化を判定する劣化判定手段とを備えたことを
特徴とする排気浄化触媒の劣化診断装置を提案する。Therefore, in claim 1 of the present invention, a downstream side air-fuel ratio sensor provided downstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine, and the output of this downstream side air-fuel ratio sensor. Average value calculating means for calculating the average value of the signal, reference value setting means for setting an inversion reference value using the average value calculated by this average value calculating means, and inversion reference set by this reference value setting means A deterioration diagnosis device for an exhaust purification catalyst, comprising: deterioration determination means for determining deterioration of the exhaust purification catalyst based on the number of times the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor crosses a value.
【0010】また、請求項2の発明では、請求項1記載
の劣化診断装置において、前記劣化判定手段は、前記基
準値設定手段により設定された反転基準値を前記下流側
空燃比センサの出力信号が横切る回数から当該下流側空
燃比センサの出力信号の反転周波数を算出する第1反転
周波数演算手段を備え、前記劣化判定手段は、この第1
反転周波数演算手段により算出された下流側空燃比セン
サの出力信号の反転周波数に基づき前記排気浄化触媒の
劣化を判定することを特徴とするものを提案する。According to a second aspect of the present invention, in the deterioration diagnosing device according to the first aspect, the deterioration determining means uses the inversion reference value set by the reference value setting means as an output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor. Is provided with first inversion frequency calculation means for calculating the inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor, and the deterioration determination means is provided with the first inversion frequency calculation means.
It is proposed that the deterioration of the exhaust gas purification catalyst is determined based on the inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the inversion frequency calculation means.
【0011】また、請求項3の発明では、請求項2記載
の劣化診断装置において、前記排気通路における排気浄
化触媒の上流側に設けられた上流側空燃比センサと、こ
の上流側空燃比センサの出力信号の反転周波数を算出す
る第2反転周波数演算手段とを更に備え、前記劣化判定
手段は、前記第1反転周波数演算手段により算出された
下流側空燃比センサの出力信号の反転周波数と、前記第
2反転周波数演算手段により算出された上流側空燃比セ
ンサの出力信号の反転周波数とを比較することにより前
記排気浄化触媒の劣化を判定することを特徴とするもの
を提案する。According to a third aspect of the present invention, in the deterioration diagnosing device according to the second aspect, the upstream side air-fuel ratio sensor provided upstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage and the upstream side air-fuel ratio sensor. A second inversion frequency calculating means for calculating an inversion frequency of the output signal, wherein the deterioration determining means has an inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the first inversion frequency calculating means; It is proposed that the deterioration of the exhaust gas purification catalyst is determined by comparing with the inversion frequency of the output signal of the upstream side air-fuel ratio sensor calculated by the second inversion frequency calculation means.
【0012】また、請求項4の発明では、請求項1記載
の劣化診断装置において、前記平均値演算手段は、下流
側空燃比センサの出力信号の平均値O2aveを、前回の平
均値をO2ave(n-1) ,下流側空燃比センサの今回の出力
信号の値をO2real ,フィルタ定数をaとしたとき、次
の演算式 O2ave=a×O2ave(n-1) +(1−a)×O2real により算出することを特徴とするものを提案する。According to a fourth aspect of the present invention, in the deterioration diagnosing device according to the first aspect, the average value calculating means sets the average value O 2 ave of the output signals of the downstream side air-fuel ratio sensor to the previous average value. O 2 ave (n-1), the value of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor this time is O 2 real, and the filter constant is a, the following arithmetic expression O 2 ave = a × O 2 ave (n- 1) We propose the one characterized by being calculated by + (1-a) × O 2 real.
【0013】[0013]
【作用】請求項1の劣化診断装置では、下流側空燃比セ
ンサの出力信号がリッチ側やリーン側にシフトすると、
その平均値や反転基準値も追従してシフトする。したが
って、出力信号は、比較的小さな振幅で反転しても、反
転基準値を横切ることになり、その反転回数が正確に計
測される。In the deterioration diagnosing device of claim 1, when the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor shifts to the rich side or the lean side,
The average value and the inversion reference value also follow and shift. Therefore, the output signal crosses the inversion reference value even if it is inverted with a relatively small amplitude, and the number of inversions is accurately measured.
【0014】また、請求項2の劣化診断装置では、例え
ば、第1反転周波数演算手段が算出した下流側空燃比セ
ンサの出力信号の反転周波数が所定の値より大きくなっ
た場合には、劣化判定手段は排気浄化触媒が劣化してい
ると判定する。また、請求項3の劣化診断装置では、例
えば、第1反転周波数演算手段が算出した下流側空燃比
センサの出力信号の反転周波数と、第2反転周波数演算
手段が算出した上流側空燃比センサの出力信号の反転周
波数との比が1に近づいた場合には、排気浄化触媒によ
る排気の浄化効率が限度以下に低下していることになる
ため、劣化判定手段は排気浄化触媒が劣化していると判
定する。Further, in the deterioration diagnosing device of the second aspect, for example, when the inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the first inversion frequency calculation means becomes larger than a predetermined value, the deterioration judgment is made. The means determines that the exhaust purification catalyst has deteriorated. Further, in the deterioration diagnosis device according to claim 3, for example, the inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the first inversion frequency calculation means and the upstream side air-fuel ratio sensor calculated by the second inversion frequency calculation means. When the ratio of the output signal to the reversal frequency approaches 1, the exhaust purification efficiency of the exhaust purification catalyst has fallen below the limit, and therefore the deterioration determination means has deteriorated the exhaust purification catalyst. To determine.
【0015】また、請求項4の劣化診断装置では、例え
ば、フィルタ定数aを適宜設定することにより、出力信
号がリッチ側やリーン側にシフトした場合に、平均値お
よび反転基準値が追従してシフトする際の精度やレスポ
ンスが調整される。なる。Further, in the deterioration diagnosing device of claim 4, for example, by appropriately setting the filter constant a, the average value and the inversion reference value follow when the output signal is shifted to the rich side or the lean side. The accuracy and response when shifting are adjusted. Become.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明に係る劣化診断装置を備えた内
燃機関を示す概略構成図である。同図において、エンジ
ン1の吸気ポート2には、各気筒毎に燃料噴射弁3が取
り付けられた吸気マニホールド4を介して、エアクリー
ナ5,カルマン渦式のエアフローセンサ6,スロットル
バルブ7,ISC(アイドルスピードコントローラ)8
等を具えた吸気管9が接続している。また、排気ポート
10には、排気マニホールド11を介して排気管12が
接続しており、この排気管12には三元触媒13および
図示しないマフラが取り付けられている。排気管12の
管路には、三元触媒13の上流側と下流側とに、それぞ
れ上流側O2 センサ14と下流側O 2 センサ15とが装
着されている。これらO2 センサ14,15は、三元触
媒13を通過する前後の排気ガス中の酸素に反応し、そ
の濃度に応じた電圧を発生する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Reveal FIG. 1 is a view showing a deterioration diagnosis device according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing a fuel engine. In the figure,
The fuel injection valve 3 is installed in the intake port 2 of the engine 1 for each cylinder.
Air intake via the attached intake manifold 4
NA5, Karman vortex type air flow sensor 6, throttle
Valve 7, ISC (idle speed controller) 8
An intake pipe 9 equipped with etc. is connected. Also the exhaust port
10 has an exhaust pipe 12 through an exhaust manifold 11.
The exhaust pipe 12 is connected to the three-way catalyst 13 and
A muffler (not shown) is attached. Of the exhaust pipe 12
In the pipeline, upstream and downstream of the three-way catalyst 13, respectively
Upstream O2Sensor 14 and downstream O 2With sensor 15
It is worn. These O2The sensors 14 and 15 are three-dimensional touch
Reacts with oxygen in the exhaust gas before and after passing through the medium 13,
The voltage is generated according to the concentration of.
【0017】エンジン1には、エンジン回転速度Ne 等
を検出するためのクランク角センサ20,冷却水温TW
を検出する水温センサ21等が取付けられ、吸気系に
は、スロットルバルブ7の開度θTHを検出するスロット
ルセンサ22,大気圧Ta を検出する大気圧センサ2
3,吸気温度Ta を検出する吸気温センサ24等の各種
センサが接続している。図中、30は燃焼室31の上部
に配置された点火プラグであり、32は点火プラグ30
に高電圧を出力する点火コイルである。The engine 1 is provided with a crank angle sensor 20 for detecting the engine rotation speed Ne and the cooling water temperature TW.
A water temperature sensor 21 for detecting the temperature is attached, and the intake system has a throttle sensor 22 for detecting the opening θTH of the throttle valve 7 and an atmospheric pressure sensor 2 for detecting the atmospheric pressure Ta.
3, various sensors such as the intake air temperature sensor 24 for detecting the intake air temperature Ta are connected. In the figure, 30 is a spark plug disposed above the combustion chamber 31, and 32 is a spark plug 30.
It is an ignition coil that outputs a high voltage to.
【0018】一方、車室内には、図示しない入出力装
置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置(RO
M、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CP
U)、タイマカウンタ等を備えたECU(エンジンコン
トロールユニット)40が設置されている。ECU40
の入力側には、O2 センサ14,15等の他にも各種セ
ンサ類が接続されており、これらからの検出情報が入力
される。また、出力側には、燃料噴射弁3やISC8,
点火コイル32等が接続されており、これらに向けて各
種センサ類からの入力情報に基づいて演算された最適値
が出力される。そして、ECU40は、燃料噴射,点火
時期,ISC等の制御等を行う他、両O2 センサ14,
15の出力信号に基づき触媒劣化判定をも実行する。図
中、41は車室内に設置された警告灯であり、三元触媒
13の劣化時に点灯し、運転者に注意を促す。On the other hand, in the passenger compartment, an input / output device (not shown) and a storage device (RO
M, RAM, nonvolatile RAM, etc., central processing unit (CP)
U), an ECU (engine control unit) 40 including a timer counter and the like are installed. ECU40
On the input side of, various sensors are connected in addition to the O 2 sensors 14 and 15 and the detection information from these is input. On the output side, the fuel injection valve 3, ISC8,
The ignition coil 32 and the like are connected, and the optimum value calculated based on the input information from various sensors is output to them. The ECU 40 controls fuel injection, ignition timing, ISC, etc., and also controls both O 2 sensors 14,
The catalyst deterioration determination is also executed based on the output signal of 15. In the figure, reference numeral 41 denotes a warning light installed in the vehicle compartment, which is turned on when the three-way catalyst 13 is deteriorated to call the driver's attention.
【0019】先ず、本実施例における燃料噴射制御につ
いて、簡単に説明する。運転者がエンジン1を始動する
と同時に、ECU40による燃料噴射制御が実行され
る。この制御を開始すると、ECU40は、エアフロー
センサ6とクランク角センサ20との出力信号に基づき
一吸気行程あたりの吸気量情報A/Nを求め、その値と
目標空燃比(通常は、理論空燃比)とから基本燃料噴射
時間TBASEを算出する。次に、ECU40は、基本燃料
噴射時間TBASEに対して、大気圧センサ23や吸気温セ
ンサ24の出力信号に基づく補正を行うと共に、水温セ
ンサ21やスロットルセンサ22等の出力信号に基づ
き、更に暖機増量補正や加速増量補正等を行って燃料噴
射時間TINJ を算出する。そして、ECU40は、この
ようにして得た燃料噴射時間TINJ に対し、燃料噴射弁
3の開弁遅れを補完する無効噴射時間TD を加算した後
に、図示しない燃料噴射弁ドライバを介して燃料噴射弁
3を駆動する。First, the fuel injection control in this embodiment will be briefly described. At the same time when the driver starts the engine 1, the fuel injection control by the ECU 40 is executed. When this control is started, the ECU 40 obtains the intake air amount information A / N per intake stroke based on the output signals of the air flow sensor 6 and the crank angle sensor 20, and the value and the target air-fuel ratio (usually, the theoretical air-fuel ratio). ) And the basic fuel injection time TBASE. Next, the ECU 40 corrects the basic fuel injection time TBASE based on the output signals of the atmospheric pressure sensor 23 and the intake air temperature sensor 24, and further warms it up based on the output signals of the water temperature sensor 21 and the throttle sensor 22. The fuel injection time TINJ is calculated by performing the machine increase correction and the acceleration increase correction. Then, the ECU 40 adds the invalid injection time TD that complements the valve opening delay of the fuel injection valve 3 to the fuel injection time TINJ obtained in this way, and then adds the fuel injection valve TD via a fuel injection valve driver (not shown). Drive 3
【0020】さて、上流側O2 センサ14の活性化完了
やエンジン1が高負荷・高回転運転状態にないこと等、
所定の運転条件が整うと、ECU40は、空燃比フィー
ドバック制御を開始する。この制御を開始すると、EC
U40は、上流側O2 センサ14の出力電圧VOFと所定
の閾値VTH(例えば、0.5V)との大小を比較し、空
燃比のフィードバック補正を行う。すなわち、上流側O
2 センサ14は、混合気の空燃比が理論空燃比(14.
7)となる前後で出力電圧VOFが最低電圧(例えば、0
V)から最高電圧(例えば、1.0V)に急変するた
め、出力電圧VOFが閾値VTH(例えば、0.5V)を下
回ったら、燃料噴射時間TINJ を徐々に長くしてリッチ
側に移行させ、逆に出力電圧VOFが閾値VTHを上回った
ら、燃料噴射時間TINJ を徐々に短くしてリーン側に移
行させる。この結果、混合気の空燃比が常に理論空燃比
の近傍に保持され、三元触媒13による排気ガスの浄化
が高い効率で行われることになる。By the way, the activation of the upstream O 2 sensor 14 is completed, the engine 1 is not in a high load / high speed operation state, etc.
When the predetermined operating condition is satisfied, the ECU 40 starts the air-fuel ratio feedback control. When this control starts, EC
U40 compares the output voltage VOF of the upstream O 2 sensor 14 with a predetermined threshold value VTH (for example, 0.5 V) to perform feedback correction of the air-fuel ratio. That is, upstream side O
In the 2 sensor 14, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is the theoretical air-fuel ratio (14.
Before and after 7), the output voltage VOF is the lowest voltage (for example, 0
Since the output voltage VOF falls below the threshold value VTH (for example, 0.5V), the fuel injection time TINJ is gradually lengthened to shift to the rich side when the output voltage VOF falls below the threshold value VTH (for example, 0.5V). On the contrary, when the output voltage VOF exceeds the threshold value VTH, the fuel injection time TINJ is gradually shortened to shift to the lean side. As a result, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is always maintained near the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas is purified by the three-way catalyst 13 with high efficiency.
【0021】本実施例における空燃比フィードバック制
御では、フィードバック補正係数の中心値が1.0とな
るように学習補正を行い、学習補正量を不揮発性RAM
に収納する。そして、その学習補正量を用いることで、
上述したオープンループ制御の精度を向上させると共
に、フィードバック制御の立ち上がり時のずれ量を小さ
くしている。In the air-fuel ratio feedback control in this embodiment, the learning correction is performed so that the central value of the feedback correction coefficient becomes 1.0, and the learning correction amount is stored in the nonvolatile RAM.
To store. Then, by using the learning correction amount,
The accuracy of the open loop control described above is improved, and the deviation amount at the time of rising of the feedback control is reduced.
【0022】以下、図2〜図5のフローチャートと図
6,図7のグラフを用いて、本実施例における触媒劣化
診断の手順を説明する。運転者がイグニッションスイッ
チをONにしてエンジン1が始動すると、図2,図3の
触媒劣化診断サブルーチンが実行される。このサブルー
チンを開始すると、ECU40は、先ず図2のステップ
S2で三元触媒13が正常に機能していることを示す正
常フラグFOKが1であるか否か判定する。正常フラグF
OKは、イグニッションスイッチがOFFにされる度に0
にリセットされ、三元触媒13が正常であると診断され
たときに1にセットされる。したがって、エンジン1の
始動直後には正常フラグFOKが必ず0となり、ECU4
0は、ステップS2の判定がNo(否定)となるため、
ステップS4に進む。The procedure of catalyst deterioration diagnosis in this embodiment will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 2 to 5 and the graphs of FIGS. When the driver turns on the ignition switch to start the engine 1, the catalyst deterioration diagnosis subroutine of FIGS. 2 and 3 is executed. When this subroutine is started, the ECU 40 first determines in step S2 of FIG. 2 whether the normal flag FOK indicating that the three-way catalyst 13 is functioning normally is 1. Normal flag F
OK is 0 every time the ignition switch is turned off.
Is set to 1, and is set to 1 when the three-way catalyst 13 is diagnosed to be normal. Therefore, the normal flag FOK is always 0 immediately after the engine 1 is started, and the ECU 4
For 0, since the determination in step S2 is No (negative),
Go to step S4.
【0023】ECU40は、ステップS4で、触媒劣化
診断を実施するための条件が成立しているか否かを判定
する。ここでは、空燃比フィードバック制御が実施され
ていること、エンジン回転速度Neや体積効率ηv が所
定範囲内にあること、両O2センサ14,15が正常に
作動していること等を順次確認し、全ての条件が成立し
たときに判定結果がYes(肯定)となる。尚、ここでエ
ンジン回転速度Neや体積効率ηv が所定範囲内にある
ことを確認する理由は、これらが安定していないときに
は、排気ガスのO2 濃度も安定せず、正常なフィードバ
ック制御が実施されないためであり、エンジン回転速度
Neや体積効率ηv が下式(1) 、(2) の範囲内にあるこ
とが条件となる。下式中、Ne1 ,Ne2 ,ηv1,ηv2
はそれぞれ判定閾値を示し、その具体的な値は、例え
ば、エンジン1が自動変速機に連結されている場合であ
れば、Ne1 は1400rpm 、Ne2 は3000rpm 、
ηv1は25%、ηv2は60%となる。The ECU 40 determines in step S4 whether or not the conditions for carrying out the catalyst deterioration diagnosis are satisfied. Here, it is sequentially confirmed that the air-fuel ratio feedback control is carried out, that the engine rotation speed Ne and the volumetric efficiency ηv are within a predetermined range, that both O 2 sensors 14 and 15 are operating normally. When all the conditions are satisfied, the determination result is Yes (affirmative). The reason for confirming that the engine rotation speed Ne and the volumetric efficiency ηv are within the predetermined ranges is that the O 2 concentration of the exhaust gas is not stable when these are not stable and the normal feedback control is performed. This is because the engine rotation speed Ne and the volumetric efficiency ηv are within the ranges of the following expressions (1) and (2). In the formula below, Ne1, Ne2, ηv1, ηv2
Indicate the determination thresholds, and specific values thereof are, for example, when the engine 1 is connected to an automatic transmission, Ne1 is 1400 rpm, Ne2 is 3000 rpm,
ηv1 is 25% and ηv2 is 60%.
【0024】Ne1 <Ne<Ne2 …(1) ηv1<ηv <ηv2 …(2) ステップS4の判定結果がYesとなると、ECU40
は、次にステップS6で、上流側O2 センサ14からの
出力信号に基づいて上流側反転周波数fF を算出する。
この算出方法としては、例えば、所定時間(例えば、1
0秒)内に、上流側O2 センサ14の出力電圧VOFが閾
値VTH(例えば、0.5V)を横切った回数を求め、こ
の回数を上流側反転周波数fF とする。Ne1 <Ne <Ne2 (1) ηv1 <ηv <ηv2 (2) When the determination result of step S4 is Yes, the ECU 40
Next, in step S6, the upstream reversal frequency fF is calculated based on the output signal from the upstream O 2 sensor 14.
As the calculation method, for example, a predetermined time (for example, 1
The number of times that the output voltage VOF of the upstream O 2 sensor 14 crosses the threshold value VTH (for example, 0.5 V) within 0 second) is obtained, and this number is defined as the upstream inversion frequency fF.
【0025】次に、ECU40は、ステップS8で上流
側反転周波数fF が所定値THpより小さいか否かを判定
する。この判定は、上流側O2 センサ14が劣化し正常
に機能しなくなったときに、触媒劣化診断を中止するた
めである。すなわち、上流側O2 センサ14は、常に高
温の排気ガスにさらされているため下流側O2 センサ1
5より熱劣化しやすく、応答性が低下して正常な起電力
を出力しなくなることが多い。そのため、上流側O2 セ
ンサ14からの出力電圧が明確に変化しなくなる場合が
あり、この場合には上流側反転周波数fF は正常時に比
べて低いものとなる。このように、上流側反転周波数f
F が低下すると、下流側反転周波数fRとの反転周波数
比fR/fF が増大し、三元触媒13が劣化したと誤判定
する虞が生じるのである。尚、ここで使用される所定値
THpは、後述する反転周波数比fR/fF の判定閾値THc
に応じ、予め実験データに基づいて設定された値(例え
ば、0.1Hz)である。Next, the ECU 40 determines in step S8 whether the upstream reversal frequency fF is smaller than a predetermined value THp. This determination is to stop the catalyst deterioration diagnosis when the upstream O 2 sensor 14 deteriorates and does not function normally. That is, since the upstream O 2 sensor 14 is constantly exposed to high-temperature exhaust gas, the downstream O 2 sensor 1
5 is more likely to be thermally deteriorated, the responsiveness is lowered, and a normal electromotive force is not output in many cases. Therefore, the output voltage from the upstream O 2 sensor 14 may not be changed clearly, and in this case, the upstream reversal frequency fF becomes lower than that in the normal state. Thus, the upstream reversal frequency f
When F decreases, the reversal frequency ratio fR / fF with the downstream reversal frequency fR increases, and there is a risk of erroneously determining that the three-way catalyst 13 has deteriorated. The predetermined value THp used here is a determination threshold value THc for the inversion frequency ratio fR / fF which will be described later.
Is a value (for example, 0.1 Hz) set in advance based on experimental data.
【0026】ステップS8の判定結果もNoであった場
合、ECU40は、次にステップS10で、下流側O2
センサ15の出力電圧VORに基づいて、その平均値VOR
aveを下式により算出する。下式中、VORave (n-1) は
前回の平均値,VORは下流側O2 センサ15の今回の出
力電圧,aはフィルタ定数を示す。 VORave =a×VORave (n-1) +(1−a)×VOR この演算により、下流側O2 センサ15の出力電圧VOR
がリッチ側やリーン側にシフトしても、平均値VORave
も追従してシフトすることになる。尚、フィルタ定数a
を適宜設定することにより、平均値VORave が出力電圧
VORに追従してシフトする際の精度やレスポンスが決定
される。If the result of the determination in step S8 is also No, the ECU 40 proceeds to step S10, where the downstream O 2
Based on the output voltage VOR of the sensor 15, its average value VOR
ave is calculated by the following formula. In the following equation, VORave (n-1) is the previous average value, VOR is the current output voltage of the downstream O 2 sensor 15, and a is the filter constant. VORave = a × VORave (n-1) + (1-a) × VOR By this calculation, the output voltage VOR of the downstream O 2 sensor 15
Average value VORave even if shifts to the rich side or lean side
Will also follow and shift. The filter constant a
By appropriately setting, the accuracy and response when the average value VORave shifts following the output voltage VOR are determined.
【0027】ステップS10で平均値VORave の算出を
終えると、ECU40は、ステップS12で上下の反転
基準値THH ,THL を下式により算出する。ここで、
αはヒステリシス定数であり、本実施例の場合には、例
えば0.05V程度に設定されている。 THH =VORave +α THL =VORave −α 次に、ECU40は、ステップS14で、前述した所定
時間内に、下流側O2センサ15の出力電圧VORが上下
の反転基準値THH ,THL を横切った回数を求め、こ
の回数を下流側反転周波数fR とする。尚、図6は反転
基準値THH ,THL と出力電圧VORとの関係を示すグ
ラフであるが、この図において・で示した反転検出点の
個数は出力電圧VORの実際の反転回数と等しくなってい
る。すなわち、下流側O2 センサ15の出力電圧VORが
リッチ側やリーン側にシフトしても、反転基準値THH
,THL も同様にシフトするため、下流側反転周波数
fRが正確に計測されるのである。また、下流側反転周
波数fR の計測に上下の反転基準値THH ,THL を用
いる理由は、下流側O2 センサ15の出力電圧VORの振
幅が小さいため、単一の反転基準値では出力電圧VORの
微細な振れによる過剰計測の虞があるためである。When the calculation of the average value VORave is completed in step S10, the ECU 40 calculates the upper and lower reversal reference values THH and THL by the following equation in step S12. here,
α is a hysteresis constant, which is set to about 0.05 V in this embodiment. THH = VORave + α THL = VORave−α Next, in step S14, the ECU 40 determines the number of times the output voltage VOR of the downstream O 2 sensor 15 crosses the upper and lower inversion reference values THH and THL within the above-described predetermined time. Then, this number is set as the downstream side inversion frequency fR. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the inversion reference values THH and THL and the output voltage VOR. In this figure, the number of inversion detection points indicated by-is equal to the actual number of inversions of the output voltage VOR. There is. That is, even if the output voltage VOR of the downstream O 2 sensor 15 shifts to the rich side or the lean side, the inversion reference value THH
, THL are similarly shifted, so that the downstream side reversal frequency fR is accurately measured. Further, the reason why the upper and lower inversion reference values THH and THL are used to measure the downstream side inversion frequency fR is that the output voltage VOR of the single inversion reference value is smaller than the output voltage VOR because the output voltage VOR of the downstream side O 2 sensor 15 has a small amplitude. This is because there is a risk of excessive measurement due to minute shake.
【0028】次に、ECU40は、図3のステップS1
6で上流側反転周波数fF と下流側反転周波数fR とか
ら反転周波数比fR/fF を算出し、その値が所定値THc
(例えば、0.8)より大きいか否かを判定する。そし
て、この判定結果がNoの場合には、三元触媒13は劣
化しておらず、図7に示すように、浄化効率ECAT の下
限値E1 (例えば、約85%)以上で正常に機能してい
ると診断し、ステップS18で、図4の正常時処理サブ
ルーチンを実行する。Next, the ECU 40 executes step S1 of FIG.
In step 6, the inversion frequency ratio fR / fF is calculated from the upstream inversion frequency fF and the downstream inversion frequency fR, and the calculated value is the predetermined value THc.
(For example, 0.8) is determined. If the result of this determination is No, then the three-way catalyst 13 has not deteriorated and, as shown in FIG. 7, functions normally above the lower limit value E1 (for example, about 85%) of the purification efficiency ECAT. Is diagnosed, and the normal process subroutine of FIG. 4 is executed in step S18.
【0029】正常時処理サブルーチンでは、先ず、ステ
ップS32において、警告灯41を消灯し、三元触媒1
3が正常に機能していることを運転者に示す。次に、ス
テップS34において、ECU40は三元触媒13の劣
化に対応する故障コードがRAMに残っていないよう故
障コード消去の操作を行う。そして、ステップS36に
おいて、正常フラグFOKを1にセットし、三元触媒13
が正常に機能していることを記憶する。In the normal processing subroutine, first, in step S32, the warning lamp 41 is turned off, and the three-way catalyst 1
Indicate to the driver that 3 is functioning normally. Next, in step S34, the ECU 40 performs an operation of erasing the failure code so that the failure code corresponding to the deterioration of the three-way catalyst 13 does not remain in the RAM. Then, in step S36, the normal flag FOK is set to 1, and the three-way catalyst 13
Remember that is working properly.
【0030】このように、正常フラグFOKが一旦1にセ
ットされると、触媒劣化診断サブルーチンの次回の実行
時には、ステップS2の判定はYesとなる。したがっ
て、この場合には、イグニッションスイッチをOFFに
するまでは、触媒劣化判定を再度実施することなくサブ
ルーチンを終了することになる。一方、反転周波数比f
R/fF が所定値THc(0.8)を超え、ステップS16
の判定結果がYesとなった場合には、三元触媒13が劣
化し、浄化効率ECAT が下限値E1 (約85%)以下に
なったと診断し、ステップS20で、図5の劣化時処理
サブルーチンを実行する。In this way, once the normal flag FOK is set to 1, the determination at step S2 becomes Yes at the next execution of the catalyst deterioration diagnosis subroutine. Therefore, in this case, the subroutine is terminated without performing the catalyst deterioration determination again until the ignition switch is turned off. On the other hand, the inversion frequency ratio f
If R / fF exceeds a predetermined value THc (0.8), step S16
If the result of the determination is Yes, it is diagnosed that the three-way catalyst 13 has deteriorated and the purification efficiency ECAT has become equal to or lower than the lower limit value E1 (about 85%), and in step S20, the deterioration time processing subroutine of FIG. To execute.
【0031】劣化時処理サブルーチンでは、先ず、ステ
ップS42において、警告灯41を点灯させ、運転者に
三元触媒13の劣化を知らせて修理を促す。そして、ス
テップS44において、ECU40は三元触媒13の劣
化に対応する故障コードをRAMに記憶する。これによ
り、修理をする際には、この故障コードを読みだすこと
で容易に故障内容を知ることができ、三元触媒13の交
換等の対応を迅速に行うことができる。In the processing routine for deterioration, first, in step S42, the warning light 41 is turned on to notify the driver of the deterioration of the three-way catalyst 13 and prompt the repair. Then, in step S44, the ECU 40 stores the failure code corresponding to the deterioration of the three-way catalyst 13 in the RAM. As a result, when repairing, the failure content can be easily known by reading out the failure code, and the three-way catalyst 13 can be replaced promptly.
【0032】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限るものではない。すなわ
ち、上記実施例では、熱劣化しやすい上流側O2 センサ
が劣化したときにのみ触媒劣化判定を中止するようにし
たが、下流側O2 センサの劣化時にも同様の処置をとっ
てもよい。また、上記実施例では、上流側および下流側
の空燃比センサを電圧出力型の両O2 センサとしたが、
リニア空燃比センサのように電流出力型のものを用いる
ようにしてもよい。更に、制御の具体的な手順を始め、
各閾値等の具体的な値については、本発明の主旨を逸脱
しない範囲で変更することが可能である。Although the description of the specific embodiment has been completed, the embodiment of the present invention is not limited to this embodiment. That is, in the above embodiment, the catalyst deterioration determination is stopped only when the upstream O 2 sensor, which is likely to be thermally deteriorated, deteriorates, but the same measure may be taken when the downstream O 2 sensor deteriorates. Further, in the above embodiment, the air-fuel ratio sensors on the upstream side and the downstream side are both voltage output type O 2 sensors,
A current output type sensor such as a linear air-fuel ratio sensor may be used. Furthermore, start the specific procedure of control,
Specific values such as the threshold values can be changed without departing from the gist of the present invention.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明の請求項1の劣化診断装置によれ
ば、内燃機関の排気通路における排気浄化触媒の下流側
に設けられた下流側空燃比センサと、この下流側空燃比
センサの出力信号の平均値を算出する平均値演算手段
と、この平均値演算手段により算出された平均値を用い
て反転基準値を設定する基準値設定手段と、この基準値
設定手段により設定された反転基準値を前記下流側空燃
比センサの出力信号が横切る回数に基づき前記排気浄化
触媒の劣化を判定する劣化判定手段とを備えるようにし
たため、下流側空燃比センサの出力信号がリッチ側やリ
ーン側にシフトしても、その平均値や反転基準値も追従
してシフトすることになり、出力信号の反転回数が正確
に計測される。これにより、排気浄化触媒の劣化判定精
度が向上するため、劣化判定の基準値を高く設定でき、
浄化効率が許容限度内の排気浄化触媒を交換することが
少なくなる。According to the deterioration diagnosing device of the first aspect of the present invention, the downstream side air-fuel ratio sensor provided downstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine and the output of the downstream side air-fuel ratio sensor. Average value calculating means for calculating the average value of the signal, reference value setting means for setting an inversion reference value using the average value calculated by this average value calculating means, and inversion reference set by this reference value setting means Since the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor is provided with the deterioration determining means for determining the deterioration of the exhaust purification catalyst based on the number of times the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor crosses, the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor is set to the rich side or the lean side. Even if it shifts, the average value and the inversion reference value also follow and shift, and the number of inversions of the output signal is accurately measured. As a result, the deterioration determination accuracy of the exhaust purification catalyst is improved, so the reference value for the deterioration determination can be set high,
Exhaust gas purification catalyst whose purification efficiency is within the allowable limit is less likely to be replaced.
【0034】また、請求項2の劣化診断装置によれば、
請求項1記載の劣化診断装置において、前記劣化判定手
段は、前記基準値設定手段により設定された反転基準値
を前記下流側空燃比センサの出力信号が横切る回数から
当該下流側空燃比センサの出力信号の反転周波数を算出
する第1反転周波数演算手段を備え、前記劣化判定手段
は、この第1反転周波数演算手段により算出された下流
側空燃比センサの出力信号の反転周波数に基づき前記排
気浄化触媒の劣化を判定するようにしたため、劣化判定
を定量的に行うことが可能となる。これにより、排気浄
化触媒の劣化判定精度が更に向上するため、劣化判定の
基準値を高く設定でき、浄化効率が許容限度内の排気浄
化触媒を交換することが少なくなる。According to the deterioration diagnosis device of claim 2,
The deterioration diagnosis device according to claim 1, wherein the deterioration determination means determines the output of the downstream side air-fuel ratio sensor from the number of times the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor crosses the inversion reference value set by the reference value setting means. A first reversal frequency calculation means for calculating a reversal frequency of the signal is provided, and the deterioration determination means is based on the reversal frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the first reversal frequency calculation means. Since the deterioration is determined, the deterioration can be quantitatively determined. As a result, the accuracy of determining the deterioration of the exhaust purification catalyst is further improved, so that the reference value for the deterioration determination can be set high, and replacement of the exhaust purification catalyst whose purification efficiency is within the allowable limit is reduced.
【0035】また、請求項3の劣化診断装置によれば、
請求項2記載の劣化診断装置において、前記排気通路に
おける排気浄化触媒の上流側に設けられた上流側空燃比
センサと、この上流側空燃比センサの出力信号の反転周
波数を算出する第2反転周波数演算手段とを更に備え、
前記劣化判定手段は、前記第1反転周波数演算手段によ
り算出された下流側空燃比センサの出力信号の反転周波
数と、前記第2反転周波数演算手段により算出された上
流側空燃比センサの出力信号の反転周波数とを比較する
ことにより前記排気浄化触媒の劣化を判定するようにし
たため、排気浄化触媒の浄化効率を直接かつ定量的に判
定できることになり、浄化効率が許容限度内の排気浄化
触媒を交換することが少なくなる。According to the deterioration diagnosis device of claim 3,
The deterioration diagnosis device according to claim 2, wherein an upstream side air-fuel ratio sensor provided upstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage and a second inversion frequency for calculating an inversion frequency of an output signal of the upstream side air-fuel ratio sensor. Further comprising a computing means,
The deterioration determining unit includes an inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the first inversion frequency calculating unit and an output signal of the upstream side air-fuel ratio sensor calculated by the second inversion frequency calculating unit. Since the deterioration of the exhaust purification catalyst is determined by comparing with the inversion frequency, the purification efficiency of the exhaust purification catalyst can be directly and quantitatively determined, and the exhaust purification catalyst whose purification efficiency is within the allowable limit is replaced. Less to do.
【0036】また、請求項4の劣化診断装置によれば、
請求項1記載の劣化診断装置において、前記平均値演算
手段は、下流側空燃比センサの出力信号の平均値O2ave
を、前回の平均値をO2ave(n-1) ,下流側空燃比センサ
の今回の出力信号の値をO2real ,フィルタ定数をaと
したとき、次の演算式 O2ave=a×O2ave(n-1) +(1−a)×O2real により算出するようにしたため、フィルタ定数aを適宜
設定することによって、平均値および反転基準値が出力
信号に追従してシフトする際の精度やレスポンスを調整
することが可能となり、排気浄化触媒のレイアウトや運
転状況等に応じた劣化判定を行うことができる。According to the deterioration diagnosis device of claim 4,
The deterioration diagnosis device according to claim 1, wherein the average value calculating means is an average value O 2 ave of an output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor.
And the last average value O 2 ave (n-1) , when the value of the O 2 real of this output signal of the downstream air-fuel ratio sensor, the filter constant was a, the following calculation formula O 2 ave = a Since it is calculated by × O 2 ave (n-1) + (1-a) × O 2 real, the average value and the inversion reference value are shifted according to the output signal by appropriately setting the filter constant a. It is possible to adjust the accuracy and response when performing, and it is possible to perform deterioration determination according to the layout of the exhaust purification catalyst, the operating condition, and the like.
【図1】本発明に係る劣化診断装置を備えた内燃機関の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine equipped with a deterioration diagnosis device according to the present invention.
【図2】触媒劣化診断サブルーチンの手順を示すフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of a catalyst deterioration diagnosis subroutine.
【図3】触媒劣化診断サブルーチンの手順を示すフロー
チャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of a catalyst deterioration diagnosis subroutine.
【図4】正常時処理サブルーチンの手順を示すフローチ
ャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a normal processing subroutine.
【図5】劣化時処理サブルーチンの手順を示すフローチ
ャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a deterioration time processing subroutine.
【図6】実施例における反転基準値THH ,THL と出
力電圧VORとの関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the inversion reference values THH and THL and the output voltage VOR in the embodiment.
【図7】反転周波数比fR/fF と浄化効率ECAT との関
係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the inversion frequency ratio fR / fF and the purification efficiency ECAT.
【図8】従来装置における反転基準値THH ,THL と
出力電圧VORとの関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the inversion reference values THH and THL and the output voltage VOR in the conventional device.
1 エンジン 12 排気管 13 三元触媒 14 上流側O2 センサ 15 下流側O2 センサ 40 ECU 41 警告灯1 Engine 12 Exhaust Pipe 13 Three-Way Catalyst 14 Upstream O 2 Sensor 15 Downstream O 2 Sensor 40 ECU 41 Warning Light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 俊郎 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 金尾 英嗣 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Toshiro Nomura 5-3-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Hidetsugu Kaneo 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Within Mitsubishi Motors Corporation
Claims (4)
媒の下流側に設けられた下流側空燃比センサと、 この下流側空燃比センサの出力信号の平均値を算出する
平均値演算手段と、 この平均値演算手段により算出された平均値を用いて反
転基準値を設定する基準値設定手段と、 この基準値設定手段により設定された反転基準値を前記
下流側空燃比センサの出力信号が横切る回数に基づき前
記排気浄化触媒の劣化を判定する劣化判定手段とを備え
たことを特徴とする排気浄化触媒の劣化診断装置。1. A downstream side air-fuel ratio sensor provided downstream of an exhaust purification catalyst in an exhaust passage of an internal combustion engine, and an average value calculation means for calculating an average value of output signals of the downstream side air-fuel ratio sensor, Reference value setting means for setting an inversion reference value using the average value calculated by the average value calculation means, and the number of times the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor crosses the inversion reference value set by this reference value setting means. And a deterioration determining unit that determines deterioration of the exhaust purification catalyst based on the above.
下流側空燃比センサの出力信号が横切る回数から当該下
流側空燃比センサの出力信号の反転周波数を算出する第
1反転周波数演算手段を備え、 前記劣化判定手段は、 この第1反転周波数演算手段により算出された下流側空
燃比センサの出力信号の反転周波数に基づき前記排気浄
化触媒の劣化を判定することを特徴とする、請求項1記
載の排気浄化触媒の劣化診断装置。2. The deterioration determining means determines the inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor from the number of times the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor crosses the inversion reference value set by the reference value setting means. The deterioration determining means determines the deterioration of the exhaust purification catalyst based on the inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the first inversion frequency calculating means. The deterioration diagnosis device for an exhaust purification catalyst according to claim 1, characterized in that.
流側に設けられた上流側空燃比センサと、 この上流側空燃比センサの出力信号の反転周波数を算出
する第2反転周波数演算手段とを更に備え、 前記劣化判定手段は、 前記第1反転周波数演算手段により算出された下流側空
燃比センサの出力信号の反転周波数と、前記第2反転周
波数演算手段により算出された上流側空燃比センサの出
力信号の反転周波数とを比較することにより前記排気浄
化触媒の劣化を判定することを特徴とする、請求項2記
載の排気浄化触媒の劣化診断装置。3. An upstream air-fuel ratio sensor provided upstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage, and second inversion frequency calculation means for calculating an inversion frequency of an output signal of the upstream air-fuel ratio sensor. The deterioration determining means includes an inversion frequency of the output signal of the downstream side air-fuel ratio sensor calculated by the first inversion frequency calculating means and an output of the upstream side air-fuel ratio sensor calculated by the second inversion frequency calculating means. The exhaust gas purification catalyst deterioration diagnosis device according to claim 2, wherein deterioration of the exhaust gas purification catalyst is determined by comparing with a signal inversion frequency.
の平均値をO2ave(n-1) ,下流側空燃比センサの今回の
出力信号の値をO2real ,フィルタ定数をaとしたと
き、次の演算式 O2ave=a×O2ave(n-1) +(1−a)×O2real により算出することを特徴とする、請求項1記載の排気
浄化触媒の劣化診断装置。4. The average value calculating means calculates the average value O 2 ave of the output signals of the downstream side air-fuel ratio sensor, the previous average value O 2 ave (n-1), and the current value of the downstream side air-fuel ratio sensor of this time. When the value of the output signal is O 2 real and the filter constant is a, the calculation is performed by the following arithmetic expression O 2 ave = a × O 2 ave (n-1) + (1-a) × O 2 real. The deterioration diagnosis device for an exhaust purification catalyst according to claim 1, which is characterized in that.
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