JP3042638B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- 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
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- air
- fuel ratio
- exhaust gas
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- Y02T10/47—
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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少
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。
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少
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。
【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め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、例えば触媒の劣化を検
出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。
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め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、例えば触媒の劣化を検
出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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１１】
【００１２】一方、本願の請求項４の発明（以下、第４
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。
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。
【００１３】そして、本願の請求項５の発明（以下、第
５発明という）に係るエンジンの排気浄化過装置は、上
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。
５発明という）に係るエンジンの排気浄化過装置は、上
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。
【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。
る。
【００１５】まず、第１発明によれば、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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２０】
【００２１】一方、第４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。
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。
【００２２】さらに、第５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。
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。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
ＣFB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
ＣFB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。
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
ＣFB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
ＣFB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。
【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だ
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の
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。
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だ
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の
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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Ｓ３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。
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Ｓ３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。
【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Ｎ 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。
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Ｎ 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。
【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用
定数をキャンセルする。
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用
定数をキャンセルする。
【００３７】 次に、実施例の作用を説明する。
【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−Ｐ
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。
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−Ｐ
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。
【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。
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。
【００４０】これに対して、第２排気センサ１３の出力
電圧Ｖが、図４（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 と
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。
電圧Ｖが、図４（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 と
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００４７】
【００４８】一方、第４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。
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。
【００４９】さらに、第５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。
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。
【図１】 エンジンの制御システム図である。
【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。
タイムチャー卜図である。
【図３】 触媒劣化検出処理を示すフローチャート図で
ある。
ある。
【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。
化を示すタイムチャー卜図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (5)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3093517A JP3042638B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | エンジンの排気浄化装置 |
| 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 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303149A JPH04303149A (ja) | 1992-10-27 |
| JP3042638B2 true JP3042638B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=14084531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3093517A Expired - Fee Related JP3042638B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3042638B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3093517A patent/JP3042638B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04303149A (ja) | 1992-10-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |