[go: up one dir, main page]

JP3042638B2 - Engine exhaust purification device - Google Patents

Engine exhaust purification device

Info

Publication number
JP3042638B2
JP3042638B2 JP3093517A JP9351791A JP3042638B2 JP 3042638 B2 JP3042638 B2 JP 3042638B2 JP 3093517 A JP3093517 A JP 3093517A JP 9351791 A JP9351791 A JP 9351791A JP 3042638 B2 JP3042638 B2 JP 3042638B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
air
fuel ratio
exhaust gas
exhaust sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3093517A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04303149A (en
Inventor
直幸 野口
一也 小松
潔 黒西
博文 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP3093517A priority Critical patent/JP3042638B2/en
Priority to US08/859,762 priority patent/US5311737A/en
Publication of JPH04303149A publication Critical patent/JPH04303149A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3042638B2 publication Critical patent/JP3042638B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02T10/47

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの排気浄化装
置、特に排気ガス中に含まれる有害成分を触媒作用によ
って減少させる触媒コンバータを燃焼室下流側の排気通
路に設置すると共に、この触媒コンバータの上流側に排
気ガス中の残存酸素濃度を検出する排気センサを設置し
て、この排気センサの検出値に応じて燃焼室に供給され
る混合気の空燃比を目標空燃比に制御するようにしたエ
ンジンの排気浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an engine, and more particularly, to a catalytic converter for reducing harmful components contained in exhaust gas by catalytic action in an exhaust passage downstream of a combustion chamber. an exhaust sensor for detecting the residual oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side installed, so control the air-fuel ratio of the mixture supplied to the combustion chamber in accordance with the detected value of the exhaust gas sensor to the target air-fuel ratio The present invention relates to an exhaust purification device for an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両用等のエンジンにおいては、燃焼後
の排気ガス中に含まれる有害成分を減少させるために、
上記有害成分のうち特に環境に対する影響の大きい一酸
化炭素(CO)、炭化水素(HC)及び窒素酸化物(NO
x)の3成分に優れた浄化特性を発揮する三元触媒を用
いた触媒コンバータを排気系に設置すると共に、上記三
元触媒の触媒作用が効率よく発揮されるように燃焼室に
供給される混合気の空燃比を所定の目標空燃比(例え
ば、理論空燃比;空気/燃料=14.7)に維持する空
燃比制御を行うようにしたものがある。この空燃比制御
は、具体的には、上記触媒コンバータの上流側に空気過
剰率λ(実空燃比/理論空燃比)が1の状態を境として
出力状態が反転する排気センサを設置し、この排気セン
サの検出値が酸素不足状態(空気に対して例えば燃料が
過濃な状態;以下、リッチ状態という)を示すときには
燃料供給量を減量すると共に、上記検出値が酸素過剰状
態(空気に対して例えば燃料が希薄な状態;以下リー
ン状態という)を示すときには燃料供給量を増量するこ
とによって、燃焼室に供給される混合気の空燃比が上記
目標空燃比に収束するように行われる。
2. Description of the Related Art In engines for vehicles and the like, in order to reduce harmful components contained in exhaust gas after combustion,
Among the above harmful components, carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC) and nitrogen oxide (NO
x ) A catalytic converter using a three-way catalyst exhibiting excellent purification characteristics of the three components is installed in the exhaust system, and is supplied to the combustion chamber so that the catalytic action of the three-way catalyst is efficiently exhibited. There is an air-fuel ratio control that maintains an air-fuel ratio of an air-fuel mixture at a predetermined target air-fuel ratio (for example, stoichiometric air-fuel ratio; air / fuel = 14.7). In this air-fuel ratio control, specifically, an exhaust sensor whose output state is reversed after the excess air ratio λ (actual air-fuel ratio / stoichiometric air-fuel ratio) is 1 is installed upstream of the catalytic converter. When the detected value of the exhaust sensor indicates an oxygen-deficient state (for example, a state in which fuel is rich in air; hereinafter, referred to as a rich state), the fuel supply amount is reduced, and the detected value is determined in an oxygen-excess state (for air). Therefore, for example, when the fuel indicates a lean state; hereinafter , referred to as a lean state, the fuel supply amount is increased so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber converges on the target air-fuel ratio.

【0003】ところで、上記触媒コンバータに用いられ
ている三元触媒は、例えば有鉛ガソリンを注油すること
などにより触媒成分に不純物が付着し、経年変化を考慮
して設定された使用期間内においても性能劣化を生じる
という問題がある。
[0003] Incidentally, the three-way catalyst used in the above-mentioned catalytic converter has impurities attached to the catalyst components, for example, by lubricating leaded gasoline, etc., so that even within a service period set in consideration of aging. There is a problem that performance is deteriorated.

【0004】このような問題に対しては、例えば特開昭
63−97852号公報に開示されているように、エン
ジンの排気系に設置された触媒コンバータの下流側に酸
素濃度を検出する第2の排気センサを設置し、この排気
センサの空燃比フィードバック制御時における出力反転
回数によって触媒作用の劣化を判定するようにしたもの
がある。これは、触媒の劣化時には酸素吸蔵能力の低下
により、触媒下流側の酸素濃度が上流側とほとんど差が
なくなることに着目して、間接的に触媒の劣化を判定し
ようとするものである。
In order to solve such a problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-97852, a second method for detecting an oxygen concentration downstream of a catalytic converter installed in an exhaust system of an engine is disclosed. There is an exhaust sensor in which the deterioration of the catalytic action is determined based on the number of output reversals during the air-fuel ratio feedback control of the exhaust sensor. This is to indirectly judge the deterioration of the catalyst by focusing on the fact that the oxygen concentration at the downstream side of the catalyst hardly differs from that at the upstream side due to the decrease in the oxygen storage capacity at the time of deterioration of the catalyst.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、排気通路に
設置された触媒コンバータ中の触媒は、酸素の吸着、脱
離により有害成分に対する酸化還元反応を繰り返すよう
になっているので、触媒コンバータの下流側の酸素分圧
は変動しにくく、運転状態によっては酸素過剰状態にな
ったり、酸素不足状態になったり一定しないという問題
がある。つまり、エンジンの燃焼室に供給される混合気
は理論空燃比の付近に制御されることから、燃焼室から
排出される排気ガス中の酸素濃度も理論空燃比を反映し
た値となる。したがって、触媒コンバータの上流例の排
気ガス中の酸素量が多いときには、触媒の酸素吸蔵能力
をオーバーフローした酸素によって触媒コンバータ下流
の酸素が過剰状態となり、また排気ガス中の酸素量が
ないときには、全ての酸素が触媒に吸着されることから
下流側の酸素が不足状態となるのである。このため、触
媒コンバータの下流の排気センサの検出値に基づいて触
媒の劣化判定を行う場合に良好な判定精度が得られない
という問題が発生する。
The catalyst in the catalytic converter installed in the exhaust passage repeats the oxidation-reduction reaction for harmful components by adsorption and desorption of oxygen. There is a problem that the oxygen partial pressure on the side is hard to fluctuate, and depending on the operation state, the state of oxygen excess or the state of oxygen shortage is not constant. That is, since the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber of the engine is controlled near the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the combustion chamber also takes a value reflecting the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, when the amount of oxygen in the exhaust gas in the upstream example of the catalytic converter is large, the oxygen downstream of the catalytic converter becomes excessive due to the oxygen overflowing the oxygen storage capacity of the catalyst, and the amount of oxygen in the exhaust gas is small.
No Sometimes, the oxygen downstream from the fact that all the oxygen is adsorbed on the catalyst becomes insufficient state. For this reason, there is a problem that when the catalyst deterioration is determined based on the detection value of the exhaust sensor downstream of the catalytic converter, good determination accuracy cannot be obtained.

【0006】このような問題に対しては、触媒劣化検出
期間中に触媒コンバータの下流側における排気センサの
付近の酸素分圧が、酸素過剰状態(リーン状態)あるい
は酸素不足状態(リッチ状態)のどちらかに偏るように
フィードバック制御の制御定数を変更することが考えら
れるが、この制御定数がエンジンのシステム構成の違い
や、排気センサの出力特性のばらつきあるいは経年変化
などによって簡単には決られないという新たな問題が
発生することになる。すなわち、例えば触媒の劣化
する時の排気状態がリーン側に偏るように制御定数を
設定するにしても、リーンに偏らせすぎると排気センサ
の出力がリッチ状態に反転しにくくなって良好な検出感
度が得られず、また偏らせなければ判定精度が改善され
ないことになる。
[0006] In order to solve such a problem, the oxygen partial pressure in the vicinity of the exhaust sensor downstream of the catalytic converter during the catalyst deterioration detection period may be in an oxygen excess state (lean state) or an oxygen shortage state (rich state). it is conceivable to change the control constant of the feedback control so biased to either the differences or the system configuration of the control constants engine briefly is Me determined by such variation or secular change of the output characteristics of the exhaust sensor A new problem will arise. That is, for example, even if the control constant is set so that the exhaust state when detecting deterioration of the catalyst is leaned to the lean side, if the lean state is too lean, the output of the exhaust sensor is inverted to the rich state. As a result, good detection sensitivity cannot be obtained, and the determination accuracy will not be improved unless biased.

【0007】この発明はエンジンの排気系に設置した触
媒コンバータの上流及び下流に酸素濃度を検出する排気
センサをそれぞれ設置し、上流側の排気センサの検出値
に応じて空燃比のフィードバック制御を行うと共に、下
流側の排気センサの検出値に基づいて触媒の劣化判定を
行うようにしたエンジンにおける上記の問題に対処する
もので、空燃比の制御精度を損なうことなく触媒の劣化
判定精度を向上させることを目的とする。
According to the present invention, exhaust sensors for detecting oxygen concentration are installed upstream and downstream of a catalytic converter installed in an exhaust system of an engine, and feedback control of an air-fuel ratio is performed in accordance with a detection value of an exhaust sensor on the upstream side. At the same time, the present invention addresses the above-described problem in an engine in which the catalyst deterioration is determined based on the detection value of the downstream exhaust sensor, and improves the catalyst deterioration determination accuracy without impairing the air-fuel ratio control accuracy. The purpose is to:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
1の発明(以下、第1発明という)に係るエンジンの排
気浄化装置は、エンジンの排気系に設けられた排気ガス
浄化用触媒の上流側に配置されて排気ガス中に含まれる
残存酸素濃度を検出する第1排気センサと、上記触媒の
下流側に設置されて同じく排気ガス中に含まれる残存酸
素濃度を検出する第2排気センサと、上記第1排気セン
サの検出値に応じて空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御するフィードバック制御手段と、該フィードバッ
ク制御手段によるフィードバック制御中における上記第
2排気センサの検出値の出力状態に基づいて上記触媒の
劣化判定を行う劣化判定手段とが備えられたエンジン
排気浄化装置であって、上記劣化判定手段が、上記フィ
ードバック制御手段によるフィードバック制御中の所定
の期間に亘って、上記第2排気センサの検出値を検出
し、その検出した検出値の出力状態に基づいて上記触媒
の劣化判定を行うように構成されていると共に、上記所
定期間中のフィードバック制御手段の制御定数を、上記
所定期間以外のフィードバック制御中に第2排気センサ
の検出値がリッチ状態を示す時間とリーン状態を示す時
間との割合が所定割合となる場合の制御定数に対して、
第2排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるいは不足側
のどちらかに偏るように変更する制御定数変更手段が設
けられていることを特徴とする。
That is, an exhaust gas purifying apparatus for an engine according to the invention of claim 1 of the present application (hereinafter referred to as a first invention) is provided upstream of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of the engine. A first exhaust sensor disposed on the side of the catalyst to detect the concentration of residual oxygen contained in the exhaust gas, and a second exhaust sensor disposed downstream of the catalyst for detecting the concentration of residual oxygen contained in the exhaust gas. Feedback control means for performing feedback control of an air-fuel ratio to a target air-fuel ratio in accordance with a detection value of the first exhaust sensor, and an output state of a detection value of the second exhaust sensor during feedback control by the feedback control means. engine and is provided deterioration determining means for performing the deterioration determination of the catalyst
An exhaust emission control device, wherein the deterioration determining means includes:
Predetermined during feedback control by feedback control means.
Detection value of the second exhaust sensor is detected over a period of
The catalyst based on the output state of the detected value.
Is configured to judge the deterioration of
The control constant of the feedback control means during the fixed period
A second exhaust sensor during feedback control other than a predetermined period;
When the detected value indicates rich state and lean state
For the control constant when the ratio with the interval becomes a predetermined ratio,
Excessive or insufficient oxygen partial pressure near the second exhaust sensor
A control constant changing means for changing so as to bias to either
It is characterized in that

【0009】そして、本願の請求項2の発明(以下、第
2発明という)に係るエンジンの排気浄化装置は、上記
第1発明における所定割合として、上記第2排気センサ
の付近の排気状態が、上記触媒の最適浄化率特性が得ら
れるような割合を用いることを特徴とする。
The invention of claim 2 of the present application (hereinafter referred to as the
The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to the present invention
The second exhaust sensor may be a predetermined ratio in the first invention.
The optimum exhaust gas purification characteristics of the catalyst
It is characterized by using such a ratio as is possible.

【0010】また、本願の請求項3の発明(以下、第3
発明という)に係るエンジンの排気浄化装置は、エンジ
ンの排気系に設けられた排気ガス浄化用触媒の上流側に
設置されて排気ガス中に含まれる残存酸素濃度を検出す
る第1排気センサと、上記触媒の下流側に設置されて同
じく排気ガス中に含まれる残存酸素濃度を検出する第2
排気センサと、上記第1排気センサの検出値に応じて空
燃比を目標空燃比にフィードバック制御するフィードバ
ック制御手段と、該フィードバック制御手段によるフィ
ードバック制御中における上記第2排気センサの検出値
の出力状態に基づいて上記触媒の劣化判定を行う劣化判
定手段とが備えられたエンジンの排気浄化装置であっ
て、上記劣化判定手段が、上記フィードバック制御手段
によるフィードバック制御中の所定の期間に亘って、上
記第2排気センサの検出値を検出し、その検出した検出
値の出力状態に基づいて上記触媒の劣化判定を行うよう
に構成されていると共に、上記所定期間中のフィードバ
ック制御手段の制御定数を、上記所定期間以外のフィー
ドバック制御中に第2排気センサの検出値が酸素過剰状
態と酸素不足状態とが均等に繰り返す場合の制御定数に
対して、第2排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるい
は不足側のどちらかに偏るように変更する制御定数変更
手段が設けられていることを特徴とする。
The invention of claim 3 of the present application (hereinafter referred to as “third invention”)
An exhaust gas purifying apparatus for an engine according to the present invention includes a first exhaust sensor installed upstream of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of the engine to detect a concentration of residual oxygen contained in exhaust gas; A second sensor is installed downstream of the catalyst to detect the concentration of residual oxygen contained in the exhaust gas.
An exhaust sensor, feedback control means for feedback-controlling an air-fuel ratio to a target air-fuel ratio in accordance with a detection value of the first exhaust sensor, and an output state of a detection value of the second exhaust sensor during feedback control by the feedback control means An exhaust gas purification device for an engine , comprising:
The deterioration determining means may include the feedback control means.
Over a predetermined period during feedback control by
The detected value of the second exhaust sensor is detected, and the detected value is detected.
The deterioration of the catalyst is determined based on the output state of the value.
And feedback during the above-mentioned predetermined period.
The control constants of the
During the feedback control, the value detected by the second exhaust sensor is excessive.
Control constant when the condition and the oxygen-deficient condition are repeated evenly
On the other hand, the oxygen partial pressure near the second exhaust sensor
Is a control constant change that is biased toward one of the shortage side
Means are provided.

【0011】[0011]

【0012】一方、本願の請求項の発明(以下、第
発明という)に係るエンジンの排気浄化装置は、エンジ
ンの排気系に設けられた排気ガス浄化用触媒の下流側に
設置されて排気ガス中に含まれる残存酸素濃度を検出す
る排気センサと、空燃比がリッチ状態とリーン状態とを
交互に繰り返すように空燃比制御を実行する空燃比制御
手段と、該空燃比制御手段による空燃比制御中における
上記排気センサの検出値の出力状態に基づいて上記触媒
の劣化判定を行う劣化判定手段とが備えられたエンジン
の排気浄化装置であって、上記劣化判定手段が、上記空
燃比制御手段による空燃比制御中の所定の期間に亘っ
て、上記排気センサの検出値を検出し、その検出した検
出値の出力状態に基づいて上記触媒の劣化判定を行うよ
うに構成されていると共に、上記所定期間中の空燃比制
御手段の制御定数を、上記所定期間以外の空燃比制御中
に排気センサの検出値がリッチ状態を示す時間とリーン
状態を示す時間との割合が所定割合となる場合の制御定
数に対して、排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるい
は不足側のどちらかに偏るように変更する制御定数変更
手段が設けられていることを特徴とする。
On the other hand, the invention of claim 4 of the present application (hereinafter referred to as the fourth invention)
An exhaust gas purifying apparatus for an engine according to the present invention includes: an exhaust sensor installed downstream of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of the engine to detect a concentration of residual oxygen contained in exhaust gas; Air-fuel ratio control means for performing air-fuel ratio control so that the rich state and the lean state are alternately repeated, and during the air-fuel ratio control by the air-fuel ratio control means.
Deterioration determination means and is provided engine for deterioration determination of the catalyst based on the output state of the detection value of the exhaust sensor
Exhaust purification device, wherein the deterioration determination means is
Over a predetermined period during the air-fuel ratio control by the fuel-ratio control means.
To detect the detected value of the exhaust sensor, and
Based on the output state of the output value, it is necessary to determine the deterioration of the catalyst.
And the air-fuel ratio control during the predetermined period.
The control constant of the control means during the air-fuel ratio control other than the predetermined period.
Time when the exhaust gas sensor indicates a rich state and lean
Control setting when the ratio with the time indicating the status becomes a predetermined ratio
Excessive oxygen partial pressure near exhaust sensor
Is a control constant change that is biased toward one of the shortage side
Means are provided.

【0013】そして、本願の請求項の発明(以下、第
発明という)に係るエンジンの排気浄化過装置は、
記第1、第3又は第4発明において、制御定数変更手段
は、酸素分圧が過剰側あるいは不足側のどちらかに偏る
ように所定値分だけ変更することを特徴とする。
The invention of claim 5 of the present application (hereinafter referred to as the
5 exhaust purification over device for an engine according to the present invention hereinafter), the upper
In the first, third or fourth invention, the control constant changing means is provided.
Indicates that the oxygen partial pressure is biased to either the excess side or the underside
In this manner, the value is changed by a predetermined value.

【0014】[0014]

【作用】本願の各発明によれば次のような作用が得られ
る。
According to each invention of the present application, the following effects can be obtained.
You.

【0015】まず、第1発明によれば、上記劣化判定手
が触媒の劣化判定を行う所定期間中は、触媒の劣化判
定を行わない期間中に比べて、フィードバック制御定数
が、第2排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるいは不
足側のどちらかに偏るように変更されることになる。こ
れにより、第2排気センサの検出値の出力状態に基づく
触媒劣化判定が、該第2排気センサの付近における排気
ガスの組成が酸素過剰側あるいは酸素不足側のどちらか
に偏った状態で行われることになり、劣化判定精度が向
上することになる
According to the first aspect of the present invention, during a predetermined period in which the deterioration determination means makes a determination of catalyst deterioration, the catalyst deterioration determination is performed.
Feedback control constant
However, the oxygen partial pressure near the second exhaust sensor is excessive or
It will be changed to be biased to one of the feet . Accordingly, the catalyst deterioration determination based on the output state of the detection value of the second exhaust sensor is performed in a state where the composition of the exhaust gas near the second exhaust sensor is biased toward either the oxygen excess side or the oxygen shortage side. As a result, the deterioration determination accuracy is improved .

【0016】そして、そのような制御定数の変更が、上
記所定期間以外のフィードバック制御中に第2排気セン
サの検出値がリッチ状態を示す時間とリーン状態を示す
時間との割合が所定割合となる場合の制御定数に対して
行われるので、エンジンのシステム構成の違いや、第2
排気センサの出力特性のばらつきあるいは経年変化など
に影響されることなく、上記制御定数が適正に設定され
ることになる。
The change of the control constant is
During the feedback control other than the predetermined period, the second exhaust sensor
The detected value of the sensor indicates the rich state and the lean state
For the control constant when the ratio with time becomes a predetermined ratio
Since performed, the difference or the system configuration of the engine, the second
The control constants are set appropriately without being affected by variations in the output characteristics of the exhaust sensor or changes over time.

【0017】また、第2発明によれば、上記所定割合
が、第2排気センサの付近の排気状態が触媒の最適浄化
率特性が得られるような割合とされるから、劣化判定手
段が触媒の劣化判定を行う上記所定期間以外のフィード
バック制御中は、触媒の排気浄化効率が良好に維持され
ることになる。
According to the second aspect, the predetermined ratio
However, the exhaust condition near the second exhaust sensor is optimized for catalyst purification.
Is determined so that the rate characteristics can be obtained.
Feeds other than the above-mentioned predetermined period in which the stage determines catalyst deterioration
During the back control, the exhaust gas purification efficiency of the catalyst is favorably maintained.

【0018】そして、第3発明によっても上記劣化判
定手段が触媒の劣化判定を行う所定期間中は、触媒の劣
化判定を行わない期間中に比べて、フィードバック制御
定数が、第2排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるい
は不足側のどちらかに偏るように変更されることになる
ので、上記第1発明と同様の作用が得られることにな
る。
[0018] Then, by the third invention, during a predetermined period for performing the deterioration determination of the deterioration determination means catalyst deterioration of the catalyst
Feedback control compared to the period during which no
The constant is that the oxygen partial pressure near the second exhaust sensor is on the excessive side or
Is changed so as to be biased toward one of the shortage sides, so that the same operation as the above first invention is obtained.

【0019】特に、この第3発明によれば、そのような
制御定数の変更が、上記所定期間以外のフィードバック
制御中に第2排気センサの検出値が酸素過剰状態と酸素
不足状態とが均等に繰り返す場合の制御定数に対して行
われるので、この場合においても、エンジンのシステム
構成の違いや、第2排気センサの出力特性のばらつきあ
るいは経年変化などに影響されることなく、上記制御定
数が適正に設定されることになると共に、触媒の排気浄
化効率が良好に維持されることになる。
In particular, according to the third invention, such a
Changes in control constants may cause feedback outside the specified period.
During the control, the detection value of the second exhaust sensor indicates that the oxygen excess state and the oxygen
For the control constant when the shortage condition is repeated evenly
In this case, the engine system
Due to differences in the configuration and variations in the output characteristics of the second exhaust sensor
Or the above control values are not affected by aging.
The number is set appropriately, and the exhaust gas purification efficiency of the catalyst is favorably maintained.

【0020】[0020]

【0021】一方、第発明によれば、エンジンの排気
系に設けられた排気ガス浄化用触媒の下流側に設置され
て排気ガス中に含まれる残存酸素濃度を検出する排気セ
ンサと、空燃比がリッチ状態とリーン状態とを交互に繰
り返すように空燃比制御を実行する空燃比制御手段と、
該空燃比制御手段による空燃比制御中における上記排気
センサの検出値の出力状態に基づいて上記触媒の劣化判
定を行う劣化判定手段とが備えられたエンジンの排気浄
化装置において、上記第1発明と同様な作用が得られる
ことになる。
On the other hand, according to the fourth aspect , an exhaust sensor installed downstream of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of an engine for detecting the concentration of residual oxygen contained in exhaust gas, and an air-fuel ratio There the air-fuel ratio control means for executing Repetitive <br/> Rikae be by Uni fuel ratio control alternately the rich state and a lean state,
In the exhaust purification apparatus for an engine provided with a deterioration judging means for performing the deterioration determination of the catalyst based on the output state of the detection value of the exhaust gas sensor during the air-fuel ratio control by the air-fuel ratio control means, and said first invention A similar effect will be obtained.

【0022】さらに、第発明によれば、制御定数変更
手段により、制御定数が所定値分だけ変更されるように
なっているので、触媒下流側の排気センサの周辺におけ
る酸素分圧が過度に偏りすぎない適切な制御定数が得ら
れることになる。なお、上記各発明において、触媒下流
側の排気センサの付近における排気ガスの組成が酸素過
剰側に偏るように変更されたときには、上記作用に加え
て、該センサの応答遅れが回避されて、良好な検出精度
が得られることになる。
Further, according to the fifth invention, the control constant is changed.
Since the control constant is changed by the predetermined value by the means, an appropriate control constant in which the oxygen partial pressure around the exhaust sensor on the downstream side of the catalyst is not excessively biased can be obtained. In each of the above inventions, the catalyst downstream
The composition of the exhaust gas near the exhaust sensor on the
When it is changed to the bias side,
As a result, the response delay of the sensor is avoided, and the detection accuracy is good.
Is obtained.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0024】 まず、図1によりエンジン1の制御システ
ムを説明すると、このエンジン1には吸、排気弁2,3
を介して燃焼室4に通じる吸気通路5及び排気通路6が
設けられている。吸気通路5には、その上流部にエアク
リ−ナ7、エアフローメータ8及びスロットルバルブ9
が設置されていると共に、このスロットルバルブ9の下
流に燃料噴射弁10が設置されている。
First, the control system of the engine 1 will be described with reference to FIG .
An intake passage 5 and an exhaust passage 6 communicating with the combustion chamber 4 through the air passage are provided. In the intake passage 5, an air cleaner 7, an air flow meter 8, and a throttle valve 9 are provided upstream thereof.
Is installed, and a fuel injection valve 10 is installed downstream of the throttle valve 9.

【0025】 一方、排気通路6には燃焼後の排気ガスを
浄化する三元触媒式の触媒コンバータ11が設置されて
おり、この触媒コンバータ11の上流及び下流に排気ガ
ス中の残存酸素濃度を検出する第1、第2排気センサ1
2,13がそれぞれ設置されている。
On the other hand, in the exhaust passage 6 is installed catalytic converter 11 of the three-way catalytic purifying exhaust gas after combustion, detects the residual oxygen concentration in the exhaust gas upstream and downstream of the catalytic converter 11 First and second exhaust sensors 1
2 and 13 are respectively installed.

【0026】そして、この制御システムには上記燃料噴
射弁10からの燃料噴射量の制御と、触媒コンバータ1
1の劣化判定とを行う電子制御式のコントロールユニッ
ト(以下、ECUという)14が備えられているこの
ECU14は上記エアフローメータ8からの吸入空気量
信号と、スロットルバルブ9の開度を検出するスロット
ルセンサ15からのスロットル開度信号と、当該車両の
車速を検出する車速センサ16からの車速信号と、エン
ジン回転数を検出する回転センサ17からのエンジン回
転数信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温セン
サ18からの水温信号と、上記第1、第2排気センサ1
2,13によってそれぞれ検出される酸素濃度信号とを
入力し、これらの信号に基づいて燃焼室4に供給される
混合気の空燃比制御と触媒コンバータ11の劣化判定処
理とを行う。なお、ECU14は触媒コンバータ11の
劣化警告用の警告灯19の点灯制御も行うようになって
いる。
The control system controls the fuel injection amount from the fuel injection valve 10 and the catalytic converter 1
An electronic control type control unit (hereinafter, referred to as ECU) 14 for performing the deterioration determination of 1 is provided . The ECU 14 receives an intake air amount signal from the air flow meter 8, a throttle opening signal from a throttle sensor 15 for detecting the opening of the throttle valve 9, a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 16 for detecting the vehicle speed of the vehicle. An engine speed signal from a rotation sensor 17 for detecting the engine speed, a water temperature signal from a water temperature sensor 18 for detecting the temperature of the engine coolant, and the first and second exhaust sensors 1.
The oxygen concentration signals detected by the combustion chambers 2 and 13 are input, and the air-fuel ratio control of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 4 and the deterioration judgment processing of the catalytic converter 11 are performed based on these signals. The ECU 14 also controls the lighting of a warning lamp 19 for warning the deterioration of the catalytic converter 11.

【0027】 ここで、ECU14が行う空燃比制御の概
略を説明すると、ECU14は各種信号を読み込んだ上
で、吸入空気量信号が示す吸入空気量とエンジン回転数
信号が示すエンジン回転数とに基づいて1サイクルあた
りに燃焼室4に吸入される空気量を演算して、それに対
応する基本噴射量を設定する。次いで、ECU14は空
燃比のフィードバック条件が成立しているか否かを判定
する。すなわち、ECU14はエンジン負荷を代表する
スロットル開度とエンジン回転数とをパラメータとする
エンジン1の運転状態が所定のフィードバック領域に属
すると共に、水温信号が示すエンジン冷却水温が所定値
以上になったときなどにフィードバック条件が成立した
と判定して、空燃比フィードバック制御を実行する。
[0027] Here, an outline of air-fuel ratio control ECU 14 performs, ECU 14 is on the read various signals, based on the engine speed indicated by the intake air amount and the engine speed signal indicating the intake air amount signal Then, the amount of air taken into the combustion chamber 4 per cycle is calculated, and the corresponding basic injection amount is set. Next, the ECU 14 determines whether the air-fuel ratio feedback condition is satisfied. That is, the ECU 14 determines whether the operating state of the engine 1 using the throttle opening degree representing the engine load and the engine speed as parameters belongs to a predetermined feedback range, and the engine cooling water temperature indicated by the water temperature signal becomes equal to or higher than a predetermined value. For example, it is determined that the feedback condition is satisfied, and the air-fuel ratio feedback control is executed.

【0028】この空燃比フィードバック制御は概略次の
ようにして行われる。すなわち、ECU14は上記第1
排気センサ12からの酸素濃度信号がリーン状態を示す
ときには、燃料が増量するようにフィードバック補正量
FBを設定する一方、酸素濃度信号がリッチ状態を示す
ときには、燃料が減量するようにフィードバック補正量
FBを設定する。さらに、このフィードバック補正量C
FBや水温補正量を用いて上記基本噴射量を補正すること
により最終噴射量を決定する。そして、この最終噴射量
が得られるように燃料噴射弁10に対して燃料噴射信号
を出力する。
The air-fuel ratio feedback control is performed as follows. That is, the ECU 14
When the oxygen concentration signal from the exhaust sensor 12 indicates a lean state, the feedback correction amount C FB is set so as to increase the fuel. On the other hand, when the oxygen concentration signal indicates a rich state, the feedback correction amount is set so that the fuel decreases. Set C FB . Further, the feedback correction amount C
The final injection amount is determined by correcting the basic injection amount using the FB and the water temperature correction amount. Then, a fuel injection signal is output to the fuel injection valve 10 so as to obtain the final injection amount.

【0029】 なお、上記フィードバック補正量CFBは、
具体的には次のようにして求められる。すなわち、EC
Uは、図2(a)に示すように、上記第1排気センサ1
2の出力電圧Vが所定の基準電圧Vlよりも大きくなっ
た時点で空燃比がリーン状態からリッチ状態に反転した
と判定して、その時点におけるフィードバック補正量C
FBの値を、図2(b)に示すように、リーン遅延定数D
Llの間だけリッチ積分定数IRlを用いて更新し続け、上
記遅延定数DLlが経過した後にリーンスキップ値PLl
け一挙に減少させ、その後リーン積分定数ILlを用いて
徐々に減少させる。そして、上記第1排気センサ12の
出力電圧Vが上記基準電圧Vlよりも低下した時点で空
燃比が今度はリッチ状態からリーン状態に反転したと判
定して、その時点におけるフィードバック補正量CFB
値をリッチ遅延定数DR1の間だけ上記リーン積分定数I
L1を用いて更新し続け、上記遅延定数DR1が経過した後
にリッチスキップ値PRlだけ一挙に増大させ、その後上
記リッチ積分定数IR1を用いて徐々に増大させる。
[0029] In addition, the feedback correction amount C FB is,
Specifically, it is obtained as follows. That is, EC
U is the first exhaust sensor 1 as shown in FIG.
It is determined that the air-fuel ratio when the second output voltage V is greater than a predetermined reference voltage V l is inverted from a lean state to a rich state, the feedback correction amount C at that time
The value of FB is set to a lean delay constant D as shown in FIG.
The update is continuously performed using the rich integration constant I Rl only during Ll , and after the delay constant D Ll elapses, the lean skip value P Ll is reduced at once, and then gradually reduced using the lean integration constant I Ll . Then, the output voltage V of the first exhaust sensor 12 is determined to the air-fuel ratio is now at the time of lower than the reference voltage V l inverted from the rich state to the lean state, the feedback correction amount at that time C FB Is set to the above-mentioned lean integration constant I only during the rich delay constant DR1.
The update is continued using L1, and after the delay constant DR1 has elapsed, the rich skip value PRI is increased at once, and then gradually increased using the rich integration constant IR1 .

【0030】さらに、ECU14は上記第2排気センサ
13の出力電圧Vを常に検査し、図2(c)に示すよう
に、出力電圧Vが基準電圧V2以上の酸素不足状態の持
続時間(以下、リッチ時間という)TRと、同じく出力
電圧Vが基準電圧V2より小さい酸素過剰状態の持続時
間(以下、リーン時間という)TLとが1対1となるよ
うに、上記各スキップ値PL1,P R1 、積分定数IL1,I
R1 、遅延定数DL1,D R1 をそれぞれ学習補正する。
Furthermore, ECU 14 is the constantly examines the output voltage V of the second exhaust gas sensor 13, as shown in FIG. 2 (c), the output voltage V is the reference voltage V 2 or the duration of the oxygen-deficient state (hereinafter , and the rich time of) T R, also the output voltage V is the reference voltage V 2 is less than the oxygen-excess state of the duration (hereinafter, as and the lean time of) T L a 1-to-1, the respective skip value P L1 , P R1 , integration constant I L1 , I
R1 and the delay constants D L1 and D R1 are each subjected to learning correction.

【0031】 一方、ECU14は上記フィードバック条
件が成立していないと判定したときには、スロットル開
度、エンジン回転数、水温などをパラメータとして設定
された燃料噴射マップから読み出した燃料噴射量となる
ように、上記燃料噴射弁10に対して燃料噴射信号を出
力するオープンループ制御を実行することになる。
On the other hand, ECU 14 when it is determined that it is not the feedback condition is satisfied, the throttle opening, engine speed, so that the fuel injection quantity read from the fuel injection map set water temperature and the like as parameters, Open loop control for outputting a fuel injection signal to the fuel injection valve 10 is executed.

【0032】 次に、本発明の特徴部分である触媒劣化検
出処理について説明すると、図3のフローチャートに従
ったものとなる。
[0032] Subsequently explained catalyst deterioration detection process is a feature of the present invention, it becomes in accordance with the flowchart of FIG.

【0033】 すなわち、ECU14はステップS1で所
定の触媒劣化検出条件が成立したかどうかを判定する。
すなわち、ECU14は空燃比フィードバック条件が成
立し、かつスロットル開度や車速などが所定の条件を満
たしているときに、触媒劣化検出条件が成立したと判定
する。
[0033] That is, ECU 14 determines whether a predetermined catalyst deterioration detecting conditions are satisfied in step S1.
That is, the ECU 14 determines that the catalyst deterioration detection condition is satisfied when the air-fuel ratio feedback condition is satisfied and the throttle opening, the vehicle speed, and the like satisfy predetermined conditions.

【0034】次いで、ECU14は触媒劣化検出条件が
成立したと判定したときには、ステップS2へ進みリッ
チ時間TRとリーン時間TLとが一致しているか否かを判
定し、YESと判定するとステップSでその時点のフ
ィードバック定数から触媒劣化検出用定数を算出する。
つまり、上記図2に示すように、スキップ値に着目した
場合に、積分定数及び遅延定数が変わらなければ、例え
ばリッチ時間TRとリーン時間TLとが一致しているとき
のリッチスキップ値PR1に対してリーンスキップ値PL1
の値をわずかに大きくするだけで、フィードバック補正
量CFBは確実に燃料減量方向に変化することになるので
ある。もちろん、リッチスキップ値PR1をリーンスキッ
プ値PL1に対して相対的に小さくしても良い。また、積
分定数や遅延定数に対しても同様な関係が成り立つ。し
たがって、触媒コンバータ11下流の第2排気センサ1
3付近の排気状態を過度に酸素不足状態にさせない触媒
劣化検出用定数が求められることになる。
[0034] Then, when ECU14 has been determined that the catalyst deterioration detecting conditions are satisfied, it is determined whether the rich period T R and the lean time T L advances to step S2 match, if it is determined that YES step S from the feedback constant at that time by 3 to calculate the number of catalyst deterioration detection Yojo.
That is, as shown in FIG. 2, when attention is focused on the skip value, the rich skip value P when to be changed is the integration constant and delay constant, for example, where the rich period T R and the lean time T L match Lean skip value P L1 for R1
Is slightly increased, the feedback correction amount C FB surely changes in the fuel reduction direction. Of course, the rich skip value PR1 may be made relatively smaller than the lean skip value PL1 . A similar relationship holds for the integration constant and the delay constant. Therefore, the second exhaust sensor 1 downstream of the catalytic converter 11
3 catalyst deterioration detection Yojo number that does not unduly oxygen starved exhaust state of the vicinity will be sought.

【0035】そして、ECU14はフィードバック制御
定数を上記触媒劣化検出用定数に変更した上で、第1排
気センサ12の出力電圧Vが示す単位時間あたりの第1
反転回数N1と、第2排気センサ13の出力電圧Vが示
す単位時間あたりの第2反転回数N2とをそれぞれカウ
ントする(ステップS4〜S6)。そして、ステップS
7で第1反転回数N1に対する第2反転回数N2の割合が
所定の劣化判定基準値Kよりも大きくなったか否かを判
定して、YESと判定したときにはステップS8で触媒
劣化が確定したか否かを判定し、YESと判定したとき
にステップS9を実行して警告灯19を点灯させる。な
お、ECU14は例えば第1反転回数N1に対する第2
反転回数 2 の割合が上記劣化判定基準値Kよりも大き
くなることが連続して3回生じたときに触媒劣化を確定
するようになっている。
After changing the feedback control constant to the catalyst deterioration detection constant, the ECU 14 sets the first output signal V per unit time indicated by the output voltage V of the first exhaust sensor 12.
A reversal number N 1, counts each second inversion number N 2 and the per output unit indicated by the voltage V the time of the second exhaust gas sensor 13 (step S4 to S6). And step S
7 in a second proportion of the transition number N 2 to the first inversion number N 1 is determined whether it is greater than a predetermined deterioration determination reference value K, when it is determined that YES catalyst deterioration is determined in step S8 It is determined whether or not this is the case, and if it is determined as YES, step S9 is executed to turn on the warning lamp 19. Incidentally, ECU 14 first is for the first inversion number N 1 example 2
Ratio of transition number N 2 is adapted to determine the catalyst deterioration when generated three times in succession can be greater than the deterioration determination reference value K.

【0036】また、ECU14は上記ステップS7,S
8においてNOと判定したときには、ステップS10に
移り上記ステップS4において変更した触媒劣化検出
数をキャンセルする。
The ECU 14 determines in steps S7 and S7
If NO is determined in step S8, the process proceeds to step S10, and the catalyst deterioration detection changed in step S4 is performed .
To cancel a constant number.

【0037】 次に、実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment.

【0038】 すなわち、第2排気センサ13の出力値を
用いた触媒劣化判定中においては、例えば図4(a)
(b)に示すように、第1排気センサ12の出力電圧V
がリーン状態からリッチ状態に反転した後のリーンスキ
ップ値PL2が、劣化判定を行わない通常時のリーンスキ
ップ値PL1よりもδPL (δPL=PL2−PL1)だけ大きな
値に変更され、また該電圧Vがリッチ状態からリーン状
態に反転した後のリッチスキップ値PR2が、上記通常時
のリッチスキップ値PR1よりもδPR(δPR=PR2
R1 )だけ小さく変更される。したがって、燃焼室4に供
給される混合気の空燃比がリーン状態に移行することに
なって燃料不足気味になる。これにより、燃焼室4から
排出される排気ガス中の酸素濃度が増大することになっ
て、触媒コンバータ11で吸蔵しきれない酸素により第
2排気センサ13の付近が確実に酸素過剰状態となる。
このように酸素過剰状態になると第2排気センサ13に
おける酸素の着脱がスムーズに行われて、酸素濃度が高
感度で検出されることになる。
[0038] That is, in the catalyst degradation determination in using an output value of the second exhaust sensor 13, for example, FIGS. 4 (a)
As shown in (b), the output voltage V of the first exhaust sensor 12
Change but from the lean state lean skip value P L2 after reversed to the rich state, to a larger value only than the lean skip value P L1 of normal time when not carried out the deterioration determination δ PL (δP L = P L2 -P L1) is also the voltage V is rich skip value P R2 after inverted from the rich state to the lean state, [delta] P than the rich skip value P R1 during the normal R (δP R = P R2 - P
R1 ) is changed to be smaller. Therefore, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 4 shifts to a lean state, and the fuel becomes slightly fuel shortage. As a result, the oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 4 increases, and oxygen near the second exhaust sensor 13 is surely in an oxygen excess state due to the oxygen that cannot be occluded by the catalytic converter 11.
As described above, when the oxygen excess state occurs, the attachment / detachment of oxygen in the second exhaust sensor 13 is smoothly performed, and the oxygen concentration is detected with high sensitivity.

【0039】 その際に、触媒コンバータ11の活性時に
は、図4(c)に示すように、第2排気センサ13の出
力電圧Vがリーン側に偏ったまま推移することになっ
て、第1反転回数N1に対する第2反転回数N2の割合が
上記劣化判定基準値Kよりも大きくなることがなく、劣
化判定が行われることがない。
At this time, when the catalytic converter 11 is activated, as shown in FIG. 4C, the output voltage V of the second exhaust sensor 13 changes while leaning to the lean side. without ratio of the second inversion number N 2 for the number N 1 is greater than the deterioration determination reference value K, the deterioration determination is not carried out.

【0040】これに対して、第2排気センサ13の出力
電圧Vが、図(c)の破線で示すように基準電圧V2
を超えてリッチ側に反転する度合が多くなると、第1反
転回数N1に対する第2反転回数N2の割合が上記劣化判
定基準値Kよりも大きくなることが多くなり、触媒劣化
が確定的に判定されたときに警告灯19が点灯状態にな
って、運転者に異常を知らせることになる。その場合
に、前述のように、リッチ時間T R と、リーン時間T L
が1対1となるように、上記各スキップ値P L1 ,P R1
積分定数I L1 ,I R1 、遅延定数D L1 ,D R1 がそれぞれ学
習補正されているから、酸素分圧が過度に偏りすぎない
適切な制御定数が得られることになって、触媒の劣化検
出精度が著しく向上することになる。
[0040] In contrast, the output voltage V of the second exhaust sensor 13, the reference voltage V 2 as shown by a broken line shown in FIG. 4 (c)
Becomes much degree of reversal to the rich side beyond, the ratio of the second inversion number N 2 is often larger than the deterioration determination reference value K for the first inversion number N 1, the catalyst deterioration is deterministic When the determination is made, the warning lamp 19 is turned on to notify the driver of the abnormality. In that case
, As described above, and the rich time T R, the lean time T L
So that the above skip values P L1 , P R1 ,
The integration constants I L1 and I R1 and the delay constants D L1 and D R1 are each learned.
Oxygen partial pressure is not excessively biased because it is corrected
Appropriate control constants can be obtained, and catalyst deterioration detection
The output accuracy will be significantly improved.

【0041】 なお、この実施例においては触媒劣化検出
期間に通常時に対してスキップ値を変更するようになっ
ているが、積分定数や遅延時間を変更しても良く、これ
ら全てを変更するようにしても良い。
In this embodiment, detection of catalyst deterioration is performed.
Although the skip value is changed with respect to the normal time during the period , the integration constant or the delay time may be changed, or all of them may be changed.

【0042】[0042]

【発明の効果】すなわち、第1発明に係る排気浄化装置
によれば、排気系に設けられた排気ガス浄化用の触媒の
上流及び下側に酸素濃度を検出する排気センサを設置
し、上流側の排気センサの検出値に基づいて空燃比を目
標空燃比にフィードバック制御すると共に、下流側の排
気センサの検出値の出力状態に基づいて触媒の劣化判定
を行うようにしたものにおいて、上記劣化判定手段が触
媒の劣化判定を行う所定期間中は、触媒の劣化判定を行
わない期間中に比べて、フィードバック制御定数が、第
2排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるいは不足側の
どちらかに偏るように変更されることになる。これによ
り、第2排気センサの検出値の出力状態に基づく触媒劣
化判定が、該第2排気センサの付近における排気ガスの
組成が酸素過剰側あるいは酸素不足側のどちらかに偏っ
た状態で行われることになり、劣化判定精度が向上する
ことになる
According to the exhaust gas purifying apparatus of the first invention, an exhaust gas sensor for detecting the oxygen concentration is provided upstream and downstream of the exhaust gas purifying catalyst provided in the exhaust system. The feedback control of the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on the detection value of the exhaust sensor of the first embodiment, and the determination of the deterioration of the catalyst based on the output state of the detection value of the downstream exhaust sensor. Means touch
During a predetermined period for determining the deterioration of the medium, the deterioration of the catalyst is determined.
The feedback control constant is
2 If the oxygen partial pressure near the exhaust sensor is
It will be changed so as to be biased to either . Accordingly, the catalyst deterioration determination based on the output state of the detection value of the second exhaust sensor is performed in a state where the composition of the exhaust gas near the second exhaust sensor is biased toward either the oxygen excess side or the oxygen shortage side. As a result, the deterioration determination accuracy is improved .

【0043】そして、そのような制御定数の変更が、上
記所定期間以外のフィードバック制御中に第2排気セン
サの検出値がリッチ状態を示す時間とリーン状態を示す
時間との割合が所定割合となる場合の制御定数に対して
行われるので、エンジンのシステム構成の違いや、第2
排気センサの出力特性のばらつきあるいは経年変化など
に影響されることなく、上記制御定数が適正に設定され
ることになる。
Then, such a change of the control constant is
During the feedback control other than the predetermined period, the second exhaust sensor
The detected value of the sensor indicates the rich state and the lean state
For the control constant when the ratio with time becomes a predetermined ratio
Since performed, the difference or the system configuration of the engine, the second
The control constants are set appropriately without being affected by variations in the output characteristics of the exhaust sensor or changes over time.

【0044】また、第2発明によれば、上記所定割合
が、第2排気センサの付近の排気状態が触媒の最適浄化
率特性が得られるような割合とされるから、劣化判定手
段が触媒の劣化判定を行う上記所定期間以外のフィード
バック制御中は、触媒の排気浄化効率が良好に維持され
ることになる。
According to the second aspect, the predetermined ratio
However, the exhaust condition near the second exhaust sensor is optimized for catalyst purification.
Is determined so that the rate characteristics can be obtained.
Feeds other than the above-mentioned predetermined period in which the stage determines catalyst deterioration
During the back control, the exhaust gas purification efficiency of the catalyst is favorably maintained.

【0045】そして、第3発明によっても上記劣化判
定手段が触媒の劣化判定を行う所定期間中は、触媒の劣
化判定を行わない期間中に比べて、フィードバック制御
定数が、第2排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるい
は不足側のどちらかに偏るように変更されることになる
ので、上記第1発明と同様の作用が得られることにな
る。
[0045] Then, by the third invention, during a predetermined period for performing the deterioration determination of the deterioration determination means catalyst deterioration of the catalyst
Feedback control compared to the period during which no
The constant is that the oxygen partial pressure near the second exhaust sensor is on the excessive side or
Is changed so as to be biased toward one of the shortage sides, so that the same operation as the above first invention is obtained.

【0046】特に、この第3発明によれば、そのような
制御定数の変更が、上記所定期間以外のフィードバック
制御中に第2排気センサの検出値が酸素過剰状態と酸素
不足状態とが均等に繰り返す場合の制御定数に対して行
われるので、この場合においても、エンジンのシステム
構成の違いや、第2排気センサの出力特性のばらつきあ
るいは経年変化などに影響されることなく、上記制御定
数が適正に設定されることになると共に、触媒の排気浄
化効率が良好に維持されることになる。
In particular, according to the third invention, such a
Changes in control constants may cause feedback outside the specified period.
During the control, the detection value of the second exhaust sensor indicates that the oxygen excess state and the oxygen
For the control constant when the shortage condition is repeated evenly
In this case, the engine system
Due to differences in the configuration and variations in the output characteristics of the second exhaust sensor
Or the above control values are not affected by aging.
The number is set appropriately, and the exhaust gas purification efficiency of the catalyst is favorably maintained.

【0047】[0047]

【0048】一方、第発明によれば、エンジンの排気
系に設けられた排気ガス浄化用触媒の下流側に設置され
て排気ガス中に含まれる残存酸素濃度を検出する排気セ
ンサと、空燃比がリッチ状態とリーン状態とを交互に繰
り返すように空燃比制御を実行する空燃比制御手段と、
該空燃比制御手段による空燃比制御中における上記排気
センサの検出値の出力状態に基づいて上記触媒の劣化判
定を行う劣化判定手段とが備えられたエンジンの排気浄
化装置において、上記第1発明と同様な作用が得られる
ことになる。
On the other hand, according to the fourth invention, an exhaust sensor installed downstream of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of an engine for detecting the concentration of residual oxygen contained in exhaust gas, and an air-fuel ratio There the air-fuel ratio control means for executing Repetitive <br/> Rikae be by Uni fuel ratio control alternately the rich state and a lean state,
In the exhaust purification apparatus for an engine provided with a deterioration judging means for performing the deterioration determination of the catalyst based on the output state of the detection value of the exhaust gas sensor during the air-fuel ratio control by the air-fuel ratio control means, and said first invention A similar effect will be obtained.

【0049】さらに、第発明によれば、制御定数変更
手段により、制御定数が所定値分だけ変更されるように
なっているので、触媒下流側の排気センサの周辺におけ
る酸素分圧が過度に偏りすぎない適切な制御定数が得ら
れることになる。なお、上記各発明において、触媒下流
側の排気センサの付近における排気ガスの組成が酸素過
剰側に偏るように変更されたときには、上記作用に加え
て、該センサの応答遅れが回避されて、良好な検出精度
が得られることになる。
Further, according to the fifth invention, the control constant is changed.
Since the control constant is changed by the predetermined value by the means, an appropriate control constant in which the oxygen partial pressure around the exhaust sensor on the downstream side of the catalyst is not excessively biased can be obtained. In each of the above inventions, the catalyst downstream
The composition of the exhaust gas near the exhaust sensor on the
When it is changed to the bias side,
As a result, the response delay of the sensor is avoided, and the detection accuracy is good.
Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 エンジンの制御システム図である。FIG. 1 is a control system diagram of an engine.

【図2】 通常時のフィードバック補正量の変化を示す
タイムチャー卜図である。
FIG. 2 is a time chart showing a change in a feedback correction amount in a normal state.

【図3】 触媒劣化検出処理を示すフローチャート図で
ある。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a catalyst deterioration detection process.

【図4】 触媒劣化検出時のフィードバック補正量の変
化を示すタイムチャー卜図である。
FIG. 4 is a time chart showing a change in a feedback correction amount when catalyst deterioration is detected.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 6 排気通路 10 燃料噴射弁 11 触媒コンバータ 12 第1排気センサ 13 第2排気センサ 14 ECU Reference Signs List 1 engine 6 exhaust passage 10 fuel injection valve 11 catalytic converter 12 first exhaust sensor 13 second exhaust sensor 14 ECU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 45/00 314 F02D 45/00 314T (72)発明者 西村 博文 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−30915(JP,A) 特開 昭63−97845(JP,A) 特開 平2−283834(JP,A) 特開 平3−175129(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/14 F02D 41/22 F02D 45/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 45/00 314 F02D 45/00 314T (72) Inventor Hirofumi Nishimura 3-1, Fuchu-cho, Shinchu, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Motor Corporation (56) References JP-A-2-30915 (JP, A) JP-A-63-97845 (JP, A) JP-A-2-283834 (JP, A) JP-A-3-175129 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 41/14 F02D 41/22 F02D 45/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンジンの排気系に設けられた排気ガス
浄化用触媒の上流側に配置されて排気ガス中に含まれる
残存酸素濃度を検出する第1排気センサと、上記触媒の
下流側に設置されて同じく排気ガス中に含まれる残存酸
素濃度を検出する第2排気センサと、上記第1排気セン
サの検出値に応じて空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御するフィードバック制御手段と、該フィードバッ
ク制御手段によるフィードバック制御中における上記第
2排気センサの検出値の出力状態に基づいて上触媒の
劣化判定を行う劣化判定手段とが備えられたエンジンの
排気浄化装置であって、上記劣化判定手段が、上記フィ
ードバック制御手段によるフィードバック制御中の所定
の期間に亘って、上記第2排気センサの検出値を検出
し、その検出した検出値の出力状態に基づいて上記触媒
の劣化判定を行うように構成されていると共に、上記所
定期間中のフィードバック制御手段の制御定数を、上記
所定期間以外のフィードバック制御中に第2排気センサ
の検出値がリッチ状態を示す時間とリーン状態を示す時
間との割合が所定割合となる場合の制御定数に対して、
第2排気センサ付近の酸素分圧が過剰側あるいは不足側
のどちらかに偏るように変更する制御定数変更手段が設
けられていることを特徴とするエンジンの排気浄化装
置。
1. A first exhaust sensor disposed upstream of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of an engine for detecting a concentration of residual oxygen contained in exhaust gas, and a first exhaust sensor disposed downstream of the catalyst. A second exhaust sensor for detecting the concentration of residual oxygen contained in the exhaust gas; feedback control means for feedback-controlling the air-fuel ratio to a target air-fuel ratio in accordance with the detection value of the first exhaust sensor; a exhaust gas purification device for an engine provided with a deterioration judging means for performing the deterioration determination of the upper Symbol catalyst based on the output state of the detection value of the second exhaust gas sensor during the feedback control by means, the said deterioration determination means ,
Predetermined during feedback control by feedback control means.
Detection value of the second exhaust sensor is detected over a period of
The catalyst based on the output state of the detected value.
Is configured to judge the deterioration of
The control constant of the feedback control means during the fixed period
A second exhaust sensor during feedback control other than a predetermined period;
When the detected value indicates rich state and lean state
For the control constant when the ratio with the interval becomes a predetermined ratio,
Excessive or insufficient oxygen partial pressure near the second exhaust sensor
An exhaust gas purifying apparatus for an engine, further comprising control constant changing means for changing the control constant so as to be biased toward one of the following .
【請求項2】 所定割合は、上記第2排気センサの付近
の排気状態が、上記触媒の最適浄化率特性が得られるよ
うな割合であることを特徴とする請求項1に記載のエン
ジンの排気浄化装置。
2. The engine exhaust system according to claim 1, wherein the predetermined ratio is such that an exhaust state in the vicinity of the second exhaust sensor provides an optimum purification rate characteristic of the catalyst. Purification device.
【請求項3】 エンジンの排気系に設けられた排気ガス
浄化用触媒の上流側に設置されて排気ガス中に含まれる
残存酸素濃度を検出する第1排気センサと、上記触媒の
下流側に設置されて同じく排気ガス中に含まれる残存酸
素濃度を検出する第2排気センサと、上記第1排気セン
サの検出値に応じて空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御するフィードバック制御手段と、該フィードバッ
ク制御手段によるフィードバック制御中における上記第
2排気センサの検出値の出力状態に基づいて上記触媒の
劣化判定を行う劣化判定手段とが備えられたエンジンの
排気浄化装置であって、上記劣化判定手段が、上記フィ
ードバック制御手段によるフィードバック制御中の所定
の期間に亘って、上記第2排気センサの検出値を 検出
し、その検出した検出値の出力状態に基づいて上記触媒
の劣化判定を行うように構成されていると共に、上記所
定期間中のフィードバック制御手段の制御定数を、上記
所定期間以外のフィードバック制御中に第2排気センサ
の検出値が酸素過剰状態と酸素不足状態とが均等に繰り
返す場合の制御定数に対して、第2排気センサ付近の酸
素分圧が過剰側あるいは不足側のどちらかに偏るように
変更する制御定数変更手段が設けられていることを特徴
とするエンジンの排気浄化装置。
3. A first exhaust sensor installed upstream of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of an engine to detect a concentration of residual oxygen contained in exhaust gas, and a first exhaust sensor installed downstream of the catalyst. A second exhaust sensor for detecting the concentration of residual oxygen contained in the exhaust gas; feedback control means for feedback-controlling the air-fuel ratio to a target air-fuel ratio in accordance with the detection value of the first exhaust sensor; An exhaust purification device for an engine, comprising: a deterioration determination unit configured to determine deterioration of the catalyst based on an output state of the detection value of the second exhaust sensor during feedback control by the unit. The above file
Predetermined during feedback control by feedback control means.
Over a period of time, a detected value of said second exhaust sensor
The catalyst based on the output state of the detected value.
Is configured to judge the deterioration of
The control constant of the feedback control means during the fixed period
A second exhaust sensor during feedback control other than a predetermined period;
The detected values of the oxygen-excess state and the oxygen-deficient state
For the control constant when returning, the acid near the second exhaust sensor
An exhaust gas purifying apparatus for an engine, further comprising control constant changing means for changing the elementary partial pressure so as to be biased toward either an excessive side or an insufficient side .
【請求項4】 エンジンの排気系に設けられた排気ガス
浄化用触媒の下流側に設置されて排気ガス中に含まれる
残存酸素濃度を検出する排気センサと、空燃比がリッチ
状態とリーン状態とを交互に繰り返すように空燃比制御
を実行する空燃比制御手段と、該空燃比制御手段による
空燃比制御中における上記排気センサの検出値の出力状
態に基づいて上記触媒の劣化判定を行う劣化判定手段と
が備えられたエンジンの排気浄化装置であって、上記劣
化判定手段が、上記空燃比制御手段による空燃比制御中
の所定の期間に亘って、上記排気センサの検出値を検出
し、その検出した検出値の出力状態に基づいて上記触媒
の劣化判定を行うように構成されていると共に、上記所
定期間中の空燃比制御手段の制御定数を、上記所定期間
以外の空燃比制御中に排気センサの検出値がリッチ状態
を示す時間とリーン状態を示す時間との割合が所定割合
となる場合の制御定数に対して、排気センサ付近の酸素
分圧が過剰側あるいは不足側のどちらかに偏るように変
更する制御定数変更手段が設けられていることを特徴と
するエンジンの排気浄化装置。
4. An exhaust gas provided in an exhaust system of an engine.
Installed downstream of purification catalyst and contained in exhaust gas
Exhaust sensor that detects residual oxygen concentration and rich air-fuel ratio
Air-fuel ratio control to alternate between alternate states and lean states
Air-fuel ratio control means for executing
Output state of the detection value of the above exhaust sensor during air-fuel ratio control
Degradation determination means for determining the degradation of the catalyst based on the state
An exhaust gas purification device for an engine, comprising:
During the air-fuel ratio control by the air-fuel ratio control means.
Detection value of the exhaust sensor over a predetermined period of time
The catalyst based on the output state of the detected value.
Is configured to judge the deterioration of
The control constant of the air-fuel ratio control means during the fixed period is
Exhaust sensor detection value rich during air-fuel ratio control other than
Is the predetermined ratio
Oxygen near the exhaust sensor for the control constant when
Change the partial pressure to bias either the excess side or the underside.
Characterized in that a control constant changing means for changing
Engine exhaust purification device.
【請求項5】 制御定数変更手段は、酸素分圧が過剰側
あるいは不足側のどちらかに偏るように所定値分だけ変
更することを特徴とする請求項1、3又は4のいずれか
に記載のエンジンの排気浄化装置。
5. The control constant changing means, wherein the oxygen partial pressure is on the excess side.
Or change by a predetermined value so that
5. The method as claimed in claim 1, wherein the number of the parts is changed.
An exhaust gas purifying apparatus for an engine according to Claim 1.
JP3093517A 1991-03-29 1991-03-29 Engine exhaust purification device Expired - Fee Related JP3042638B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3093517A JP3042638B2 (en) 1991-03-29 1991-03-29 Engine exhaust purification device
US08/859,762 US5311737A (en) 1991-03-29 1992-03-30 Exhaust purification apparatus for an engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3093517A JP3042638B2 (en) 1991-03-29 1991-03-29 Engine exhaust purification device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04303149A JPH04303149A (en) 1992-10-27
JP3042638B2 true JP3042638B2 (en) 2000-05-15

Family

ID=14084531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3093517A Expired - Fee Related JP3042638B2 (en) 1991-03-29 1991-03-29 Engine exhaust purification device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3042638B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04303149A (en) 1992-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3076417B2 (en) Engine exhaust purification device
US6901744B2 (en) Air-fuel ratio control apparatus of internal combustion engine
US6497092B1 (en) NOx absorber diagnostics and automotive exhaust control system utilizing the same
US7513105B2 (en) Exhaust gas purifying system and abnormality determining method therefor
EP1184548B1 (en) Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine
US5784879A (en) Air-fuel ratio control system for internal combustion engine
US5311737A (en) Exhaust purification apparatus for an engine
US7520274B2 (en) Air fuel ratio sensor deterioration determination system for compression ignition internal combustion engine
US7249453B2 (en) Control device for an internal combustion engine
JP4042690B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP3870749B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4693896B2 (en) Internal combustion engine control device
JP3052642B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3988073B2 (en) Abnormality diagnosis device for exhaust gas sensor
JP3042638B2 (en) Engine exhaust purification device
JP3302704B2 (en) Engine exhaust purification device
JPH0526080A (en) Air-fuel ratio control method for lean burn engine system
JP4389141B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3154431B2 (en) Method and apparatus for detecting deterioration of catalyst for purifying exhaust gas of engine
JP3500968B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3135948B2 (en) Engine exhaust purification device
JP3413997B2 (en) Degradation diagnosis device for HC adsorbent in internal combustion engine
JP3448931B2 (en) Catalyst deterioration determination device for internal combustion engine
JP3216442B2 (en) Adsorbent self-diagnosis device for internal combustion engine
JPH05113157A (en) Exhaust gas purification apparatus four internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees