JP3074975B2 - 内燃機関の触媒劣化判定装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判定装置Info
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- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
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- F02D41/1441—Plural sensors
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の触媒劣化判
定装置に係り、特に触媒体の上流側の排気通路に設けた
第１排気センサの生産ばらつきや使用劣化による触媒体
の劣化判定精度のばらつきの増大を防止し得て、触媒体
の劣化判定精度の向上を果たし得る内燃機関の触媒劣化
判定装置に関する。
定装置に係り、特に触媒体の上流側の排気通路に設けた
第１排気センサの生産ばらつきや使用劣化による触媒体
の劣化判定精度のばらつきの増大を防止し得て、触媒体
の劣化判定精度の向上を果たし得る内燃機関の触媒劣化
判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に搭載される内燃機関には、排気通
路に触媒体を設け、この触媒体の上両側及び下流側の排
気通路に夫々排気センサたる第１Ｏ2 センサ及び第２Ｏ
2 センサを設け、これら第１Ｏ2 センサ及び第２Ｏ2 セ
ンサの出力する第１検出信号及び第２検出信号に基づき
空燃比が目標値になるようフィードバック制御する制御
手段を設けたものがある。これにより、内燃機関は、触
媒体による排気浄化効率を向上し、排出される排気有害
成分値の低減を図っている。詳述すると、図８に示す如
く第１フィードバック制御はフィードバック補正係数と
してスキップ補正量（ＫＳ）と積分補正量（ＫＩ）が予
め設定されており、第１検出信号がリッチ状態かリーン
状態かを判断して前記スキップ補正量（ＫＳ）と積分補
正量（ＫＩ）の値に基づき内燃機関の空燃比を補正して
いる。また、第２フィードバック制御は第２検出信号に
基づきリッチ判定遅れ時間ＤＬＲとリーン判定遅れ時間
ＤＲＬを演算し、第１検出信号がリッチ状態からリーン
状態にあるいはリーン状態からリッチ状態に変化した際
にこのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲあるいはリーン判定遅
れ時間ＤＲＬだけ遅延させて前記第１フィードバック制
御による空燃比補正を行うよう制御している。
路に触媒体を設け、この触媒体の上両側及び下流側の排
気通路に夫々排気センサたる第１Ｏ2 センサ及び第２Ｏ
2 センサを設け、これら第１Ｏ2 センサ及び第２Ｏ2 セ
ンサの出力する第１検出信号及び第２検出信号に基づき
空燃比が目標値になるようフィードバック制御する制御
手段を設けたものがある。これにより、内燃機関は、触
媒体による排気浄化効率を向上し、排出される排気有害
成分値の低減を図っている。詳述すると、図８に示す如
く第１フィードバック制御はフィードバック補正係数と
してスキップ補正量（ＫＳ）と積分補正量（ＫＩ）が予
め設定されており、第１検出信号がリッチ状態かリーン
状態かを判断して前記スキップ補正量（ＫＳ）と積分補
正量（ＫＩ）の値に基づき内燃機関の空燃比を補正して
いる。また、第２フィードバック制御は第２検出信号に
基づきリッチ判定遅れ時間ＤＬＲとリーン判定遅れ時間
ＤＲＬを演算し、第１検出信号がリッチ状態からリーン
状態にあるいはリーン状態からリッチ状態に変化した際
にこのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲあるいはリーン判定遅
れ時間ＤＲＬだけ遅延させて前記第１フィードバック制
御による空燃比補正を行うよう制御している。
【０００３】このような内燃機関の排出する排気有害成
分値の低減を図るものとしては、特開平４−１０９０４
５号公報や特開平４−１１６２３９号公報に開示される
ものがある。
分値の低減を図るものとしては、特開平４−１０９０４
５号公報や特開平４−１１６２３９号公報に開示される
ものがある。
【０００４】特開平４−１０９０４５号公報に開示され
るものは、内燃機関の排気通路に設けられた排気の浄化
手段の上流側及び下流側に夫々第１Ｏ2 センサ及び第２
Ｏ2センサを設け、第１Ｏ2 センサの出力する第１検出
信号に基づいて空燃比を目標値にフィードバック制御す
るものにおいて、空燃比の目標値を変えた時に、第２Ｏ
2 センサの出力する第２検出信号の応答変化によって、
前記浄化手段の劣化をモニタするものである。
るものは、内燃機関の排気通路に設けられた排気の浄化
手段の上流側及び下流側に夫々第１Ｏ2 センサ及び第２
Ｏ2センサを設け、第１Ｏ2 センサの出力する第１検出
信号に基づいて空燃比を目標値にフィードバック制御す
るものにおいて、空燃比の目標値を変えた時に、第２Ｏ
2 センサの出力する第２検出信号の応答変化によって、
前記浄化手段の劣化をモニタするものである。
【０００５】特開平４−１１６２３９号公報に開示され
るものは、内燃機関の排気通路に設けられた排気の浄化
手段の上流側及び下流側に夫々第１Ｏ2 センサ及び第２
Ｏ2センサを設け、第１Ｏ2 センサの出力する第１検出
信号に基づいて空燃比を目標値にフィードバック制御す
るものにおいて、フィードバック制御中に第１Ｏ2 セン
サの出力と第２Ｏ2 センサの出力とを比較して触媒体の
劣化を判定する劣化判定手段を設け、フィードバック制
御の学習値の更新回数が所定回数以下のときに前記劣化
判定手段による劣化判定を禁止する判定禁止手段を設け
たものである。
るものは、内燃機関の排気通路に設けられた排気の浄化
手段の上流側及び下流側に夫々第１Ｏ2 センサ及び第２
Ｏ2センサを設け、第１Ｏ2 センサの出力する第１検出
信号に基づいて空燃比を目標値にフィードバック制御す
るものにおいて、フィードバック制御中に第１Ｏ2 セン
サの出力と第２Ｏ2 センサの出力とを比較して触媒体の
劣化を判定する劣化判定手段を設け、フィードバック制
御の学習値の更新回数が所定回数以下のときに前記劣化
判定手段による劣化判定を禁止する判定禁止手段を設け
たものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
排気通路に設けられた触媒体は、通常に使用される運転
状態においては、その浄化機能の著しい低下を招くこと
がない。
排気通路に設けられた触媒体は、通常に使用される運転
状態においては、その浄化機能の著しい低下を招くこと
がない。
【０００７】ところが、触媒体は、無鉛ガソリンを燃料
とする内燃機関に有鉛ガソリンを供給した場合や、なん
らかの原因により点火プラグ用のハイテンションコード
が抜けた状態で運転した場合等に、鉛による被毒や生ガ
スによる破損等が発生することがある。
とする内燃機関に有鉛ガソリンを供給した場合や、なん
らかの原因により点火プラグ用のハイテンションコード
が抜けた状態で運転した場合等に、鉛による被毒や生ガ
スによる破損等が発生することがある。
【０００８】このような触媒体の被毒や破損は、触媒体
を劣化させて浄化機能を著しく低下させ、排気浄化効率
を低下させる不都合がある。この結果、触媒体の劣化
は、未浄化の排気が大量に大気中に排出されることによ
り、環境破壊の原因となる不都合がある。
を劣化させて浄化機能を著しく低下させ、排気浄化効率
を低下させる不都合がある。この結果、触媒体の劣化
は、未浄化の排気が大量に大気中に排出されることによ
り、環境破壊の原因となる不都合がある。
【０００９】そこで、内燃機関においては、触媒体の劣
化状態を正確に計測し得て、劣化状態を精度良く判定す
ることが望まれている。触媒体の劣化状態の判定は、精
度が低いと、触媒体の機能が正常であるにもかかわらず
異常を知らせることとなり、徒な混乱を招く不都合があ
るとともに、信頼性を低下させる不都合がある。
化状態を正確に計測し得て、劣化状態を精度良く判定す
ることが望まれている。触媒体の劣化状態の判定は、精
度が低いと、触媒体の機能が正常であるにもかかわらず
異常を知らせることとなり、徒な混乱を招く不都合があ
るとともに、信頼性を低下させる不都合がある。
【００１０】このような触媒体の劣化状態を判定する触
媒劣化判定装置には、第１Ｏ2 センサの出力する第１検
出信号のリッチ反転及びリーン反転による第１フィード
バック制御補正量の減少開始時及び増加開始時から第２
Ｏ2 センサの第２検出信号のリーン反転及びリッチ反転
までのリーン応答遅れ時間及びリッチ応答遅れ時間を基
に劣化判定値を演算して得て、この劣化判定値と劣化設
定値とを比較して触媒体の劣化状態を判定するものがあ
る。
媒劣化判定装置には、第１Ｏ2 センサの出力する第１検
出信号のリッチ反転及びリーン反転による第１フィード
バック制御補正量の減少開始時及び増加開始時から第２
Ｏ2 センサの第２検出信号のリーン反転及びリッチ反転
までのリーン応答遅れ時間及びリッチ応答遅れ時間を基
に劣化判定値を演算して得て、この劣化判定値と劣化設
定値とを比較して触媒体の劣化状態を判定するものがあ
る。
【００１１】このように第２Ｏ2 センサのリーン応答遅
れ時間及びリッチ応答遅れ時間により触媒体の浄化率を
模擬的に判定する装置は、以下に示す如き問題がある。
れ時間及びリッチ応答遅れ時間により触媒体の浄化率を
模擬的に判定する装置は、以下に示す如き問題がある。
【００１２】図１５に示す如く、第２Ｏ2 センサの応答
遅れ時間ｔ１・ｔ２は、第１Ｏ2 センサによる第１フィ
ードバック制御補正量ＦＡＦの周期Ｔ１・Ｔ２と相関が
ある。第２Ｏ2 センサの第２検出信号ＲＯ2 セは、第１
フィードバック制御補正量ＦＡＦが減少開始及び増加開
始するスキップ後の積分時に第１Ｏ2 センサの第１検出
信号ＦＯ2 がリッチ反転（あるいは、リーン反転）した
後に、リッチ反転（あるいは、リーン反転）するメカニ
ズムとなっている。
遅れ時間ｔ１・ｔ２は、第１Ｏ2 センサによる第１フィ
ードバック制御補正量ＦＡＦの周期Ｔ１・Ｔ２と相関が
ある。第２Ｏ2 センサの第２検出信号ＲＯ2 セは、第１
フィードバック制御補正量ＦＡＦが減少開始及び増加開
始するスキップ後の積分時に第１Ｏ2 センサの第１検出
信号ＦＯ2 がリッチ反転（あるいは、リーン反転）した
後に、リッチ反転（あるいは、リーン反転）するメカニ
ズムとなっている。
【００１３】第１Ｏ2 センサの出力する第１検出信号Ｆ
Ｏ2 は、第１検出信号ＦＯ2 のリッチ反転時及びリーン
反転時から第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの減少
開始及び増加開始までのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及び
リーン判定遅れ時間ＤＲＬを、図１５に示す如く、例え
ば０ｍｓと１９７ｍｓとして比較した場合に、同じ第１
フィードバック制御補正量ＦＡＦの周期で見ると、第１
フィードバック制御補正量の減少開始及び増加開始に先
だって、１９７ｍｓだけ早くリッチ反転（あるいは、リ
ーン反転）している。
Ｏ2 は、第１検出信号ＦＯ2 のリッチ反転時及びリーン
反転時から第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの減少
開始及び増加開始までのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及び
リーン判定遅れ時間ＤＲＬを、図１５に示す如く、例え
ば０ｍｓと１９７ｍｓとして比較した場合に、同じ第１
フィードバック制御補正量ＦＡＦの周期で見ると、第１
フィードバック制御補正量の減少開始及び増加開始に先
だって、１９７ｍｓだけ早くリッチ反転（あるいは、リ
ーン反転）している。
【００１４】これにより、第２Ｏ2 センサの応答は、第
１Ｏ2 センサのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン判
定遅れ時間ＤＲＬを１９７ｍｓとすると、早くなること
になる（ｔ１＞ｔ２）。
１Ｏ2 センサのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン判
定遅れ時間ＤＲＬを１９７ｍｓとすると、早くなること
になる（ｔ１＞ｔ２）。
【００１５】このため、第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間
は、第１Ｏ2 センサの判定遅れ時間が変化すると、ずれ
を生じる問題がある。また、第２Ｏ2 センサの応答遅れ
時間は、図１６に示す如く、第１フィードバック制御補
正量ＦＡＦの周期が変化すると、スキップによる減少開
始時あるいは増加開始時の空燃比が変化し、そのときの
触媒体のＯ2 ストレージ量も変化し、ばらつきの要因と
なる問題がある。
は、第１Ｏ2 センサの判定遅れ時間が変化すると、ずれ
を生じる問題がある。また、第２Ｏ2 センサの応答遅れ
時間は、図１６に示す如く、第１フィードバック制御補
正量ＦＡＦの周期が変化すると、スキップによる減少開
始時あるいは増加開始時の空燃比が変化し、そのときの
触媒体のＯ2 ストレージ量も変化し、ばらつきの要因と
なる問題がある。
【００１６】前記第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間ＴＤＬ
ＹＡＶは、図１０・図１１に示す如く、第１フィードバ
ック制御の周期ＴＦＢに対して変化する。したがって、
第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間ＴＤＬＹＡＶは、計測時
の第１フィードバック制御補正量の周期ＴＦＢにより補
正する必要がある。
ＹＡＶは、図１０・図１１に示す如く、第１フィードバ
ック制御の周期ＴＦＢに対して変化する。したがって、
第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間ＴＤＬＹＡＶは、計測時
の第１フィードバック制御補正量の周期ＴＦＢにより補
正する必要がある。
【００１７】しかし、第１Ｏ2 センサの出力する第１検
出信号ＦＯ2 のリッチ反転及びリーン反転による第１フ
ィードバック制御補正量ＦＡＦの減少開始時及び増加開
始時から第２Ｏ2 センサの第２検出信号ＲＯ2 のリーン
反転及びリッチ反転までのリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及
びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲを基に、図１４に示す如
く、触媒体の第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間ＴＤＬＹ
を、単にＴＤＬＹ＝（ＴＲＬ＋ＴＬＲ）／２により求め
ると、第１フィードバック制御補正量ＦＡＦのリッチ判
定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬによっ
て夫々第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間ＴＤＬＹが変化す
ることにより、第１フィードバック制御の周期ＴＦＢに
対して直線関係とならない問題を生じる。
出信号ＦＯ2 のリッチ反転及びリーン反転による第１フ
ィードバック制御補正量ＦＡＦの減少開始時及び増加開
始時から第２Ｏ2 センサの第２検出信号ＲＯ2 のリーン
反転及びリッチ反転までのリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及
びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲを基に、図１４に示す如
く、触媒体の第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間ＴＤＬＹ
を、単にＴＤＬＹ＝（ＴＲＬ＋ＴＬＲ）／２により求め
ると、第１フィードバック制御補正量ＦＡＦのリッチ判
定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬによっ
て夫々第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間ＴＤＬＹが変化す
ることにより、第１フィードバック制御の周期ＴＦＢに
対して直線関係とならない問題を生じる。
【００１８】このため、第２Ｏ2 センサの応答遅れ時間
ＴＤＬＹは、大きくばらついてしまい、触媒体の浄化率
を精度良く計測し得ない不都合がある。
ＴＤＬＹは、大きくばらついてしまい、触媒体の浄化率
を精度良く計測し得ない不都合がある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関の排気通路に設け
られた触媒体の上流側及び下流側の前記排気通路に夫々
第１排気センサ及び第２排気センサを設け、これら第１
排気センサ及び第２排気センサの出力する第１検出信号
及び第２検出信号に基づき空燃比が目標値になるようフ
ィードバック制御する制御手段を設けた内燃機関におい
て、前記触媒体の劣化状態の判定に際して、前記第１検
出信号のリッチ反転及びリーン反転による第１フィード
バック制御補正量の減少開始時及び増加開始時から前記
第２検出信号のリーン反転及びリッチ反転までのリーン
応答遅れ時間及びリッチ応答遅れ時間と前記第１検出信
号のリッチ反転時及びリーン反転時から第１フィードバ
ック制御補正量の減少開始及び増加開始までのリッチ判
定遅れ時間及びリーン判定遅れ時間とを基に第２排気セ
ンサ応答遅れ時間を演算して得て、前記第１フィードバ
ック制御補正量の周期とこの周期の補正中心に対する補
正係数を求め、該補正係数により補正した第１フィード
バック制御補正量の周期と前記第２排気センサ応答遅れ
時間とにより劣化判定比較値を求め、この劣化判定比較
値と予め設定してある劣化判定値とを比較して前記触媒
体の劣化状態を判定すべく演算する判定部を前記制御手
段に設けたことを特徴とする。
述不都合を除去するために、内燃機関の排気通路に設け
られた触媒体の上流側及び下流側の前記排気通路に夫々
第１排気センサ及び第２排気センサを設け、これら第１
排気センサ及び第２排気センサの出力する第１検出信号
及び第２検出信号に基づき空燃比が目標値になるようフ
ィードバック制御する制御手段を設けた内燃機関におい
て、前記触媒体の劣化状態の判定に際して、前記第１検
出信号のリッチ反転及びリーン反転による第１フィード
バック制御補正量の減少開始時及び増加開始時から前記
第２検出信号のリーン反転及びリッチ反転までのリーン
応答遅れ時間及びリッチ応答遅れ時間と前記第１検出信
号のリッチ反転時及びリーン反転時から第１フィードバ
ック制御補正量の減少開始及び増加開始までのリッチ判
定遅れ時間及びリーン判定遅れ時間とを基に第２排気セ
ンサ応答遅れ時間を演算して得て、前記第１フィードバ
ック制御補正量の周期とこの周期の補正中心に対する補
正係数を求め、該補正係数により補正した第１フィード
バック制御補正量の周期と前記第２排気センサ応答遅れ
時間とにより劣化判定比較値を求め、この劣化判定比較
値と予め設定してある劣化判定値とを比較して前記触媒
体の劣化状態を判定すべく演算する判定部を前記制御手
段に設けたことを特徴とする。
【００２０】
【作用】この発明の構成によれば、制御手段に設けた判
定部は、触媒体の劣化状態の判定に際して、第１検出信
号のリッチ反転及びリーン反転による第１フィードバッ
ク制御補正量の減少開始時及び増加開始時から第２検出
信号のリーン反転及びリッチ反転までのリーン応答遅れ
時間及びリッチ応答遅れ時間と、第１検出信号のリッチ
反転時及びリーン反転時から第１フィードバック制御補
正量の減少開始及び増加開始までのリッチ判定遅れ時間
及びリーン判定遅れ時間と、を基に第２排気センサ応答
遅れ時間を演算して得て、第１フィードバック制御補正
量の周期とこの周期の補正中心に対する補正係数を求
め、該補正係数により補正した第１フィードバック制御
補正量の周期と第２排気センサ応答遅れ時間とにより劣
化判定比較値を求め、この劣化判定比較値と予め設定し
てある劣化判定値とを比較して触媒体の劣化状態を判定
すべく演算している。
定部は、触媒体の劣化状態の判定に際して、第１検出信
号のリッチ反転及びリーン反転による第１フィードバッ
ク制御補正量の減少開始時及び増加開始時から第２検出
信号のリーン反転及びリッチ反転までのリーン応答遅れ
時間及びリッチ応答遅れ時間と、第１検出信号のリッチ
反転時及びリーン反転時から第１フィードバック制御補
正量の減少開始及び増加開始までのリッチ判定遅れ時間
及びリーン判定遅れ時間と、を基に第２排気センサ応答
遅れ時間を演算して得て、第１フィードバック制御補正
量の周期とこの周期の補正中心に対する補正係数を求
め、該補正係数により補正した第１フィードバック制御
補正量の周期と第２排気センサ応答遅れ時間とにより劣
化判定比較値を求め、この劣化判定比較値と予め設定し
てある劣化判定値とを比較して触媒体の劣化状態を判定
すべく演算している。
【００２１】このように、第２検出信号のリーン応答遅
れ時間及びリッチ応答遅れ時間と第１フィードバック制
御補正量のリッチ判定遅れ時間及びリーン判定遅れ時間
とを基に第２排気センサ応答遅れ時間を演算して得て、
補正係数により補正した第１フィードバック制御補正量
の周期と第２排気センサ応答遅れ時間とにより劣化判定
比較値を求めて触媒体の劣化状態を判定していることに
より、触媒体の上流側の排気通路に設けた第１排気セン
サの生産ばらつきや使用劣化による触媒体の劣化状態の
判定への影響を排除することができ、第１フィードバッ
ク制御補正量の周期に対して第２排気センサ応答遅れ時
間を直線相関にすることができる。
れ時間及びリッチ応答遅れ時間と第１フィードバック制
御補正量のリッチ判定遅れ時間及びリーン判定遅れ時間
とを基に第２排気センサ応答遅れ時間を演算して得て、
補正係数により補正した第１フィードバック制御補正量
の周期と第２排気センサ応答遅れ時間とにより劣化判定
比較値を求めて触媒体の劣化状態を判定していることに
より、触媒体の上流側の排気通路に設けた第１排気セン
サの生産ばらつきや使用劣化による触媒体の劣化状態の
判定への影響を排除することができ、第１フィードバッ
ク制御補正量の周期に対して第２排気センサ応答遅れ時
間を直線相関にすることができる。
【００２２】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００２３】図１〜図１３は、この発明による触媒劣化
判定装置の実施例を示すものである。図２において、２
は内燃機関、４は吸気通路、６は排気通路である。内燃
機関２の吸気通路４は、上流側から順次に接続されたエ
アクリーナ８とエアフローメータ１０とスロットルボデ
ィ１２と吸気マニホルド１４とにより形成される。前記
スロットルボディ１２内の吸気通路４には、吸気絞り弁
１６を備えている。吸気通路４は、内燃機関２の燃焼室
１８に連通されている。
判定装置の実施例を示すものである。図２において、２
は内燃機関、４は吸気通路、６は排気通路である。内燃
機関２の吸気通路４は、上流側から順次に接続されたエ
アクリーナ８とエアフローメータ１０とスロットルボデ
ィ１２と吸気マニホルド１４とにより形成される。前記
スロットルボディ１２内の吸気通路４には、吸気絞り弁
１６を備えている。吸気通路４は、内燃機関２の燃焼室
１８に連通されている。
【００２４】また、内燃機関２の燃焼室１８に連通され
る排気通路６は、上流側から順次に接続された排気マニ
ホルド２０と上流側排気管２２と触媒コンバータ２４と
下流側排気管２６とにより形成される。触媒コンバータ
２４内の排気通路６には、触媒体２８を設けている。
る排気通路６は、上流側から順次に接続された排気マニ
ホルド２０と上流側排気管２２と触媒コンバータ２４と
下流側排気管２６とにより形成される。触媒コンバータ
２４内の排気通路６には、触媒体２８を設けている。
【００２５】前記内燃機関２には、燃焼室１８に指向さ
せて燃料噴射弁３０を設けている。燃料噴射弁３０は、
燃料分配通路３２を介して燃料供給通路３４により燃料
タンク３６に連通されている。燃料タンク３６内の燃料
は、燃料ポンプ３８により圧送され、燃料フィルタ４０
により塵埃を除去されて燃料供給通路３４により燃料分
配通路３２に供給され、燃料噴射弁３０に分配供給され
る。
せて燃料噴射弁３０を設けている。燃料噴射弁３０は、
燃料分配通路３２を介して燃料供給通路３４により燃料
タンク３６に連通されている。燃料タンク３６内の燃料
は、燃料ポンプ３８により圧送され、燃料フィルタ４０
により塵埃を除去されて燃料供給通路３４により燃料分
配通路３２に供給され、燃料噴射弁３０に分配供給され
る。
【００２６】前記燃料分配通路３２には、燃料の圧力を
調整する燃料圧力調整部４２を設けている。燃料圧力調
整部４２は、吸気通路４に連通する導圧通路４４から導
入される吸気圧により燃料圧力を一定値に調整し、余剰
の燃料を燃料戻り通路４６により燃料タンク３６に戻
す。
調整する燃料圧力調整部４２を設けている。燃料圧力調
整部４２は、吸気通路４に連通する導圧通路４４から導
入される吸気圧により燃料圧力を一定値に調整し、余剰
の燃料を燃料戻り通路４６により燃料タンク３６に戻
す。
【００２７】前記燃料タンク３６は、蒸発燃料用通路４
８によりスロットルボディ１２の吸気通路４に連通して
設け、蒸発燃料用通路４８の途中に２方向弁５０とキャ
ニスタ５２とを介設している。また、前記スロットルボ
ディ１２には、吸気絞り弁１６を迂回するバイパス通路
５４を設け、このバイパス通路５４の途中にアイドル空
気量制御弁５６を介設している。なお、符号５８はエア
レギュレータ、符号６０はパワーステアリングスイッ
チ、符号６２はパワーステアリング用空気量制御弁、６
４はブローバイガス通路、６６はＰＣＶバルブである。
８によりスロットルボディ１２の吸気通路４に連通して
設け、蒸発燃料用通路４８の途中に２方向弁５０とキャ
ニスタ５２とを介設している。また、前記スロットルボ
ディ１２には、吸気絞り弁１６を迂回するバイパス通路
５４を設け、このバイパス通路５４の途中にアイドル空
気量制御弁５６を介設している。なお、符号５８はエア
レギュレータ、符号６０はパワーステアリングスイッ
チ、符号６２はパワーステアリング用空気量制御弁、６
４はブローバイガス通路、６６はＰＣＶバルブである。
【００２８】前記エアフローメータ１０、燃料噴射弁３
０、アイドル空気量制御弁５６、パワーステアリング用
空気量制御弁６２は、制御手段たる制御部６８に接続さ
れている。制御部６８には、クランク角センサ７０と、
ディストリビュータ７２と、吸気絞り弁１６の開度セン
サ７４と、ノックセンサ７６と、水温センサ７８と、車
速センサ８０と、が夫々接続されている。なお、符号８
２はイグニションコイル、符号８４は点火用パワーユニ
ットである。
０、アイドル空気量制御弁５６、パワーステアリング用
空気量制御弁６２は、制御手段たる制御部６８に接続さ
れている。制御部６８には、クランク角センサ７０と、
ディストリビュータ７２と、吸気絞り弁１６の開度セン
サ７４と、ノックセンサ７６と、水温センサ７８と、車
速センサ８０と、が夫々接続されている。なお、符号８
２はイグニションコイル、符号８４は点火用パワーユニ
ットである。
【００２９】また、前記内燃機関２には、触媒体２８の
上流側及び下流側の排気通路６に、夫々排気成分値たる
酸素濃度を検出する排気センサである第１Ｏ2 センサ８
６及び第２Ｏ2 センサ８８を設けている。これら第１Ｏ
2 センサ８６及び第２Ｏ2 センサ８８は、制御部６８に
接続して設けている。
上流側及び下流側の排気通路６に、夫々排気成分値たる
酸素濃度を検出する排気センサである第１Ｏ2 センサ８
６及び第２Ｏ2 センサ８８を設けている。これら第１Ｏ
2 センサ８６及び第２Ｏ2 センサ８８は、制御部６８に
接続して設けている。
【００３０】制御部６８は、図３に示す如く、第１Ｏ2
センサ８６及び第２Ｏ2 センサ８８の出力する第１検出
信号及び第２検出信号に基づいて、空燃比が目標値にな
るよう燃料噴射弁３０の作動をフィードバック制御する
ものである。これにより、触媒体２８による排気浄化効
率を向上し、排気有害成分値の低減を図っている。
センサ８６及び第２Ｏ2 センサ８８の出力する第１検出
信号及び第２検出信号に基づいて、空燃比が目標値にな
るよう燃料噴射弁３０の作動をフィードバック制御する
ものである。これにより、触媒体２８による排気浄化効
率を向上し、排気有害成分値の低減を図っている。
【００３１】なお、符号９０はダッシュポット、符号９
２はサーモヒューズ、符号９４はアラームリレー、符号
９６は警告灯、符号９８はダイアグノーシススイッチ、
符号１００はＴＳスイッチ、符号１０２はダイアグノー
シスランプ、符号１０４はメインスイッチ、符号１０６
はバッテリである。
２はサーモヒューズ、符号９４はアラームリレー、符号
９６は警告灯、符号９８はダイアグノーシススイッチ、
符号１００はＴＳスイッチ、符号１０２はダイアグノー
シスランプ、符号１０４はメインスイッチ、符号１０６
はバッテリである。
【００３２】ところで、前記第１Ｏ2 センサ８６及び第
２Ｏ2 センサ８８の出力する第１検出信号及び第２検出
信号は、図４に示す如く、周期ＴＦＲ・周期ＴＲＥによ
り変化する。第１Ｏ2 センサ８６の出力する第１検出信
号の周期ＴＦＲは、内燃機関２に供給される混合気の空
燃比により変化する。これに対して、第２Ｏ2 センサ８
８の出力する第２検出信号の周期ＴＲＥは、触媒体２８
の高浄化率時よりも触媒体２８の劣化した低浄化率時に
短く変化する。
２Ｏ2 センサ８８の出力する第１検出信号及び第２検出
信号は、図４に示す如く、周期ＴＦＲ・周期ＴＲＥによ
り変化する。第１Ｏ2 センサ８６の出力する第１検出信
号の周期ＴＦＲは、内燃機関２に供給される混合気の空
燃比により変化する。これに対して、第２Ｏ2 センサ８
８の出力する第２検出信号の周期ＴＲＥは、触媒体２８
の高浄化率時よりも触媒体２８の劣化した低浄化率時に
短く変化する。
【００３３】このようなことから、触媒体２８の劣化状
態を正確に計測し得て、劣化状態を精度良く判定する触
媒劣化判定装置の実現が望まれている。なお、この発明
の出願人は、触媒劣化判定装置として、第１検出信号の
周期ＴＦＲ及び第２検出信号の周期ＴＲＥの周期比（周
期比＝ＴＦＲ÷ＴＲＥ）と、第１検出信号の１つの周期
ＴＦＲの軌跡が囲む面積ＳＦＲ及び第２検出信号の１つ
の周期ＴＲＥの軌跡が囲む面積ＳＲＥの面積比（面積比
＝ＳＲＥ÷ＳＦＲ）と、を基に劣化判定値を演算して得
て、触媒体２８の劣化状態を判定するものを既に出願し
ている。
態を正確に計測し得て、劣化状態を精度良く判定する触
媒劣化判定装置の実現が望まれている。なお、この発明
の出願人は、触媒劣化判定装置として、第１検出信号の
周期ＴＦＲ及び第２検出信号の周期ＴＲＥの周期比（周
期比＝ＴＦＲ÷ＴＲＥ）と、第１検出信号の１つの周期
ＴＦＲの軌跡が囲む面積ＳＦＲ及び第２検出信号の１つ
の周期ＴＲＥの軌跡が囲む面積ＳＲＥの面積比（面積比
＝ＳＲＥ÷ＳＦＲ）と、を基に劣化判定値を演算して得
て、触媒体２８の劣化状態を判定するものを既に出願し
ている。
【００３４】このような内燃機関２において、前記制御
部６８には、触媒体２８の劣化状態を判定すべく演算す
る判定部１０８を設けている。
部６８には、触媒体２８の劣化状態を判定すべく演算す
る判定部１０８を設けている。
【００３５】判定部１０８は、触媒体２８の劣化状態の
判定に際して、第１検出信号のリッチ反転及びリーン反
転による第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの減少開
始時及び増加開始時から第２検出信号のリーン反転及び
リッチ反転までのリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ
応答遅れ時間ＴＬＲと、第１検出信号のリッチ反転時及
びリーン反転時から第１フィードバック制御補正量ＦＡ
Ｆの減少開始及び増加開始までのリッチ判定遅れ時間Ｄ
ＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬと、を基に第２Ｏ2
センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹを演算して得て、第１フィ
ードバック制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢとこの周期Ｔ
ＦＢの補正中心ＴＦＢＯに対する補正係数ＦＢＫを求
め、該補正係数ＦＢＫにより補正した第１フィードバッ
ク制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢと第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹとにより劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴ
を求め、この劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴと予め設定し
てある劣化判定値ＲＥＫとを比較して触媒体２８の劣化
状態を判定すべく演算するものである。
判定に際して、第１検出信号のリッチ反転及びリーン反
転による第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの減少開
始時及び増加開始時から第２検出信号のリーン反転及び
リッチ反転までのリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ
応答遅れ時間ＴＬＲと、第１検出信号のリッチ反転時及
びリーン反転時から第１フィードバック制御補正量ＦＡ
Ｆの減少開始及び増加開始までのリッチ判定遅れ時間Ｄ
ＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬと、を基に第２Ｏ2
センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹを演算して得て、第１フィ
ードバック制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢとこの周期Ｔ
ＦＢの補正中心ＴＦＢＯに対する補正係数ＦＢＫを求
め、該補正係数ＦＢＫにより補正した第１フィードバッ
ク制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢと第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹとにより劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴ
を求め、この劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴと予め設定し
てある劣化判定値ＲＥＫとを比較して触媒体２８の劣化
状態を判定すべく演算するものである。
【００３６】次に、触媒劣化判定装置の判定を図１に従
って説明する。
って説明する。
【００３７】内燃機関２を始動して判定（ステップ２０
０）がスタートすると、所定の触媒劣化判定条件を読込
み（ステップ２０１）、この触媒劣化判定条件が成立す
るか否かを判断（ステップ２０２）する。
０）がスタートすると、所定の触媒劣化判定条件を読込
み（ステップ２０１）、この触媒劣化判定条件が成立す
るか否かを判断（ステップ２０２）する。
【００３８】触媒劣化判定条件としては、図５に示す如
く、機関負荷Ｅｃと機関回転数Ｎｅとにより設定される
触媒劣化判定領域内にあること、内燃機関２の暖機が完
了していること、吸入空気温度が設定値以上（吸入空気
温度≧設定値）であること、第１Ｏ2 センサ８６により
第１フィードバック制御中であること、一定速時（吸入
空気量、絞り弁開度、燃料噴射量、吸気圧力等の機関負
荷Ｅｃの変化量が設定値以下）であること、のすべてを
満足するか否かにより判断する。
く、機関負荷Ｅｃと機関回転数Ｎｅとにより設定される
触媒劣化判定領域内にあること、内燃機関２の暖機が完
了していること、吸入空気温度が設定値以上（吸入空気
温度≧設定値）であること、第１Ｏ2 センサ８６により
第１フィードバック制御中であること、一定速時（吸入
空気量、絞り弁開度、燃料噴射量、吸気圧力等の機関負
荷Ｅｃの変化量が設定値以下）であること、のすべてを
満足するか否かにより判断する。
【００３９】前記判断（ステップ２０２）において、い
ずれか一を満足しないでＮＯの場合は、触媒劣化判定条
件の読込み（ステップ２０１）にリターンする。前記判
断（ステップ２０２）において、すべてを満足してＹＥ
Ｓの場合は、第１フィードバック制御補正量ＦＡＦを触
媒劣化判定用の値に大きくする（ステップ２０３）。
ずれか一を満足しないでＮＯの場合は、触媒劣化判定条
件の読込み（ステップ２０１）にリターンする。前記判
断（ステップ２０２）において、すべてを満足してＹＥ
Ｓの場合は、第１フィードバック制御補正量ＦＡＦを触
媒劣化判定用の値に大きくする（ステップ２０３）。
【００４０】この触媒劣化判定用の第１フィードバック
制御補正量ＦＡＦは、例えば、図６に示す如く、このと
きの触媒体２８の劣化状態に応じた値とし、あるいは、
予め制御部６８内に設定した値とする。これは、図７に
示す如く、触媒劣化判定時に第１フィードバック制御補
正量ＦＡＦの値を大きくすることによって、後述の第２
Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの計測ばらつき（ΔＴ
ＤＬＹＡＶ）を小さくし得て、判定の精度を向上させる
ことができるからである。
制御補正量ＦＡＦは、例えば、図６に示す如く、このと
きの触媒体２８の劣化状態に応じた値とし、あるいは、
予め制御部６８内に設定した値とする。これは、図７に
示す如く、触媒劣化判定時に第１フィードバック制御補
正量ＦＡＦの値を大きくすることによって、後述の第２
Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの計測ばらつき（ΔＴ
ＤＬＹＡＶ）を小さくし得て、判定の精度を向上させる
ことができるからである。
【００４１】次いで、図８に示す如く、第１フィードバ
ック制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢ及び、第１検出信号
のリッチ反転及びリーン反転による第１フィードバック
制御補正量ＦＡＦの減少開始時及び増加開始時から第２
検出信号のリーン反転及びリッチ反転までのリーン応答
遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲと第１検
出信号のリッチ反転時及びリーン反転時から第１フィー
ドバック制御補正量ＦＡＦの減少開始及び増加開始まで
のリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン判定遅れ時間Ｄ
ＲＬとから触媒劣化判定用の第２Ｏ2 センサ応答遅れ時
間ＴＤＬＹを計測（ステップ２０４）し、この周期ＴＦ
Ｂ及び第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの計測中の
空気量ＧＡを計測（ステップ２０５）し、周期ＴＦＢの
差ΔＴＦＢ（ＴＦＢ−ＴＦＢNEW ）を求め（ステップ２
０６）、周期ＴＦＢが一定のときの第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹを計測するためにΔＴＦＢがΔＴＦＢ
判定値（ＴＦＫ）未満であるか否かを比較して判断（ス
テップ２０７）する。
ック制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢ及び、第１検出信号
のリッチ反転及びリーン反転による第１フィードバック
制御補正量ＦＡＦの減少開始時及び増加開始時から第２
検出信号のリーン反転及びリッチ反転までのリーン応答
遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲと第１検
出信号のリッチ反転時及びリーン反転時から第１フィー
ドバック制御補正量ＦＡＦの減少開始及び増加開始まで
のリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン判定遅れ時間Ｄ
ＲＬとから触媒劣化判定用の第２Ｏ2 センサ応答遅れ時
間ＴＤＬＹを計測（ステップ２０４）し、この周期ＴＦ
Ｂ及び第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの計測中の
空気量ＧＡを計測（ステップ２０５）し、周期ＴＦＢの
差ΔＴＦＢ（ＴＦＢ−ＴＦＢNEW ）を求め（ステップ２
０６）、周期ＴＦＢが一定のときの第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹを計測するためにΔＴＦＢがΔＴＦＢ
判定値（ＴＦＫ）未満であるか否かを比較して判断（ス
テップ２０７）する。
【００４２】図９に示す如く、前記周期ＴＦＢは、１回
目の周期ＴＦＢをＴＦＢ＝ＴＦＢ1とし、２回目以降の
周期ＴＦＢをＴＦＢ＝（前回のＴＦＢ＋ＴＦＢn ）÷２
として求める。前記ΔＴＦＢ判定値（ＴＦＫ）は、制御
部６８に設定してある。また、前記第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹは、図８に示す如く、第２Ｏ2 センサ
８８のリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時
間ＴＬＲと第１Ｏ2 センサ８６のリッチ判定遅れ時間Ｄ
ＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬとを基に、ＴＤＬＹ
＝（ＴＬＲ＋ＤＬＲ＋ＴＲＬ＋ＤＲＬ）／２の式により
演算して求める。
目の周期ＴＦＢをＴＦＢ＝ＴＦＢ1とし、２回目以降の
周期ＴＦＢをＴＦＢ＝（前回のＴＦＢ＋ＴＦＢn ）÷２
として求める。前記ΔＴＦＢ判定値（ＴＦＫ）は、制御
部６８に設定してある。また、前記第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹは、図８に示す如く、第２Ｏ2 センサ
８８のリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時
間ＴＬＲと第１Ｏ2 センサ８６のリッチ判定遅れ時間Ｄ
ＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬとを基に、ＴＤＬＹ
＝（ＴＬＲ＋ＤＬＲ＋ＴＲＬ＋ＤＲＬ）／２の式により
演算して求める。
【００４３】前記判断（ステップ２０７）において、Δ
ＴＦＢがＴＦＫ以上（ΔＴＦＢ≧ＴＦＫ）でＮＯの場合
は、Ｎ回計測カウンタを０にクリアして触媒劣化判定条
件の読込み（ステップ２０１）にリターンする。前記
（ステップ２０７）において、ΔＴＦＢがＴＦＫ未満
（ΔＴＦＢ＜ＴＦＫ）でＹＥＳの場合は、Ｎ回計測が終
了したか否かを判断（ステップ２０８）する。
ＴＦＢがＴＦＫ以上（ΔＴＦＢ≧ＴＦＫ）でＮＯの場合
は、Ｎ回計測カウンタを０にクリアして触媒劣化判定条
件の読込み（ステップ２０１）にリターンする。前記
（ステップ２０７）において、ΔＴＦＢがＴＦＫ未満
（ΔＴＦＢ＜ＴＦＫ）でＹＥＳの場合は、Ｎ回計測が終
了したか否かを判断（ステップ２０８）する。
【００４４】前記判断（ステップ２０８）において、Ｎ
Ｏの場合は、触媒劣化判定条件の読込み（ステップ２０
１）にリターンする。前記（ステップ２０８）におい
て、ＹＥＳの場合は、Ｎ回計測した第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹの標準偏差ＴＤＬＹＤＶを計算（ステ
ップ２０９）し、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹ
の計測ばらつきを制御部６８に設定してある設定値ＫＤ
Ｖと比較（ステップ２１０）し、標準偏差ＴＤＬＹＤＶ
が設定値ＫＤＶ以上であるか否かを判断（ステップ２１
１）する。
Ｏの場合は、触媒劣化判定条件の読込み（ステップ２０
１）にリターンする。前記（ステップ２０８）におい
て、ＹＥＳの場合は、Ｎ回計測した第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹの標準偏差ＴＤＬＹＤＶを計算（ステ
ップ２０９）し、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹ
の計測ばらつきを制御部６８に設定してある設定値ＫＤ
Ｖと比較（ステップ２１０）し、標準偏差ＴＤＬＹＤＶ
が設定値ＫＤＶ以上であるか否かを判断（ステップ２１
１）する。
【００４５】この判断（ステップ２１１）において、標
準偏差ＴＤＬＹＤＶが設定値ＫＤＶ以上（ＴＤＬＹＤＶ
≧ＫＤＶ）にばらついてＹＥＳの場合は、触媒体２８の
Ｏ2ストレージ量が大きく、劣化していないので、触媒
体２８が劣化していないと判定（ステップ２１２）し、
内燃機関２が停止されるまで劣化状態の判定を禁止（ス
テップ２１８）し、エンド（ステップ２１９）になる。
準偏差ＴＤＬＹＤＶが設定値ＫＤＶ以上（ＴＤＬＹＤＶ
≧ＫＤＶ）にばらついてＹＥＳの場合は、触媒体２８の
Ｏ2ストレージ量が大きく、劣化していないので、触媒
体２８が劣化していないと判定（ステップ２１２）し、
内燃機関２が停止されるまで劣化状態の判定を禁止（ス
テップ２１８）し、エンド（ステップ２１９）になる。
【００４６】前記判断（ステップ２１１）において、標
準偏差ＴＤＬＹＤＶが設定値ＫＤＶ未満（ＴＤＬＹＤＶ
＜ＫＤＶ）に収束してＮＯの場合は、最終的な周期ＴＦ
Ｂ及びＮ回計測した第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬ
Ｙ・空気量ＧＡの夫々の平均を計算してＴＤＬＹＡＶ・
ＧＡＡＶを得る（ステップ２１３）。
準偏差ＴＤＬＹＤＶが設定値ＫＤＶ未満（ＴＤＬＹＤＶ
＜ＫＤＶ）に収束してＮＯの場合は、最終的な周期ＴＦ
Ｂ及びＮ回計測した第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬ
Ｙ・空気量ＧＡの夫々の平均を計算してＴＤＬＹＡＶ・
ＧＡＡＶを得る（ステップ２１３）。
【００４７】図１０に示す如く、第１フィードバック制
御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢとこの周期ＴＦＢの補正中
心ＴＦＢＯに対する補正係数ＦＢＫを求め、図１１に示
す如く、空気量ＧＡとこの空気量ＧＡの補正中心ＧＡＯ
に対する補正係数ＧＢＫを求め、補正係数ＦＢＫにより
補正した第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの周期Ｔ
ＦＢと補正係数ＧＢＫにより補正した空気量ＧＡと第２
Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹとにより劣化判定比較
値ＲＥＫＣＡＴを求める。第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間
ＴＤＬＹは、図１０・図１１及び図１３に示す如く、周
期ＴＦＢ及び空気量ＧＡによって直線的に変化するた
め、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの平均ＴＤＬ
ＹＡＶを、ＲＥＫＣＡＴ＝ＴＤＬＹＤＶ＋（ＴＦＢ０−
ＴＦＢ）×ＦＢＫ＋（ＧＡ０−ＧＡ）×ＧＡＫの式によ
り補正して、劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴを得る（ステ
ップ２１４）。
御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢとこの周期ＴＦＢの補正中
心ＴＦＢＯに対する補正係数ＦＢＫを求め、図１１に示
す如く、空気量ＧＡとこの空気量ＧＡの補正中心ＧＡＯ
に対する補正係数ＧＢＫを求め、補正係数ＦＢＫにより
補正した第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの周期Ｔ
ＦＢと補正係数ＧＢＫにより補正した空気量ＧＡと第２
Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹとにより劣化判定比較
値ＲＥＫＣＡＴを求める。第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間
ＴＤＬＹは、図１０・図１１及び図１３に示す如く、周
期ＴＦＢ及び空気量ＧＡによって直線的に変化するた
め、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの平均ＴＤＬ
ＹＡＶを、ＲＥＫＣＡＴ＝ＴＤＬＹＤＶ＋（ＴＦＢ０−
ＴＦＢ）×ＦＢＫ＋（ＧＡ０−ＧＡ）×ＧＡＫの式によ
り補正して、劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴを得る（ステ
ップ２１４）。
【００４８】触媒体２８の劣化状態の判定は、図１２に
示す如く、一定負荷及び一定周期ＴＦＢのときの前記劣
化判定比較値ＲＥＫＣＡＴによって行う。前記劣化判定
比較値ＲＥＫＣＡＴは、制御部６８に設定してある設定
値ＲＥＫと比較することにより判定を実施（ステップ２
１５）し、劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴが設定値ＲＥＫ
以下であるか否かを判断（ステップ２１６）する。
示す如く、一定負荷及び一定周期ＴＦＢのときの前記劣
化判定比較値ＲＥＫＣＡＴによって行う。前記劣化判定
比較値ＲＥＫＣＡＴは、制御部６８に設定してある設定
値ＲＥＫと比較することにより判定を実施（ステップ２
１５）し、劣化判定比較値ＲＥＫＣＡＴが設定値ＲＥＫ
以下であるか否かを判断（ステップ２１６）する。
【００４９】この判断（ステップ２１６）において、劣
化判定比較値ＲＥＫＣＡＴが設定値ＲＥＫ越え（ＲＥＫ
ＣＡＴ＞ＲＥＫ）でＮＯの場合は、劣化していないの
で、内燃機関２が停止されるまで劣化状態の判定を禁止
（ステップ２１８）し、エンド（ステップ２１９）にな
る。
化判定比較値ＲＥＫＣＡＴが設定値ＲＥＫ越え（ＲＥＫ
ＣＡＴ＞ＲＥＫ）でＮＯの場合は、劣化していないの
で、内燃機関２が停止されるまで劣化状態の判定を禁止
（ステップ２１８）し、エンド（ステップ２１９）にな
る。
【００５０】前記判断（ステップ２１６）において、劣
化判定比較値ＲＥＫＣＡＴが設定値ＲＥＫ以下（ＲＥＫ
ＣＡＴ≦ＲＥＫ）でＹＥＳの場合は、劣化しているの
で、触媒体２８が劣化している判定し、警告ランプ等の
警告手段（図示せず）を作動させて警告を発（ステップ
２１７）し、以後に内燃機関２が停止されるまで劣化状
態の判定を禁止（ステップ２１８）し、エンド（ステッ
プ２１９）になる。
化判定比較値ＲＥＫＣＡＴが設定値ＲＥＫ以下（ＲＥＫ
ＣＡＴ≦ＲＥＫ）でＹＥＳの場合は、劣化しているの
で、触媒体２８が劣化している判定し、警告ランプ等の
警告手段（図示せず）を作動させて警告を発（ステップ
２１７）し、以後に内燃機関２が停止されるまで劣化状
態の判定を禁止（ステップ２１８）し、エンド（ステッ
プ２１９）になる。
【００５１】このように、制御部６８に設けた判定部１
０８は、劣化判定時に、第２検出信号のリーン応答遅れ
時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲと第１フィー
ドバック制御補正量ＦＡＦのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ
及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬとを基に第２Ｏ2 センサ
応答遅れ時間ＴＤＬＹを演算して得て、補正係数ＦＢＫ
により補正した第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの
周期ＴＦＢと補正係数ＧＢＫにより補正した空気量ＧＡ
と第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹとにより劣化判
定比較値ＲＥＫＣＡＴを求めて触媒体２８の劣化状態を
判定していることにより、触媒体２８の上流側の排気通
路６に設けた第１Ｏ2 センサ８６の生産ばらつきや使用
劣化による触媒体２８の劣化状態の判定への影響を排除
することができ、図１３に示す如く第１フィードバック
制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢに対して第２Ｏ2 センサ
応答遅れ時間ＴＤＬＹを直線相関にすることができる。
０８は、劣化判定時に、第２検出信号のリーン応答遅れ
時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲと第１フィー
ドバック制御補正量ＦＡＦのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ
及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬとを基に第２Ｏ2 センサ
応答遅れ時間ＴＤＬＹを演算して得て、補正係数ＦＢＫ
により補正した第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの
周期ＴＦＢと補正係数ＧＢＫにより補正した空気量ＧＡ
と第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹとにより劣化判
定比較値ＲＥＫＣＡＴを求めて触媒体２８の劣化状態を
判定していることにより、触媒体２８の上流側の排気通
路６に設けた第１Ｏ2 センサ８６の生産ばらつきや使用
劣化による触媒体２８の劣化状態の判定への影響を排除
することができ、図１３に示す如く第１フィードバック
制御補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢに対して第２Ｏ2 センサ
応答遅れ時間ＴＤＬＹを直線相関にすることができる。
【００５２】このため、触媒体２８の劣化状態の判定精
度のばらつき増大を防止し得て、劣化状態の判定精度を
向上することができる。この結果、触媒体２８の機能が
正常であるにもかかわらず異常と知らせる不都合を回避
し得て、徒な混乱を招く不都合を回避し得るとともに信
頼性を向上し得て、未浄化の排気が大量に大気中に排出
される不都合を回避し得る。
度のばらつき増大を防止し得て、劣化状態の判定精度を
向上することができる。この結果、触媒体２８の機能が
正常であるにもかかわらず異常と知らせる不都合を回避
し得て、徒な混乱を招く不都合を回避し得るとともに信
頼性を向上し得て、未浄化の排気が大量に大気中に排出
される不都合を回避し得る。
【００５３】即ち、図８に示す如く、第１Ｏ2 センサ８
６のリッチ反転時及びリーン反転時から第２Ｏ2 センサ
８８のリッチ反転及びリーン反転までの遅れ時間は、夫
々ａからｄの時間とｃからｅの時間となっている。第１
Ｏ2 センサ８６のリッチ反転時ａ及びリーン反転時ｃ
は、第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの増加及び減
少によって空燃比が変化すると、変化する。
６のリッチ反転時及びリーン反転時から第２Ｏ2 センサ
８８のリッチ反転及びリーン反転までの遅れ時間は、夫
々ａからｄの時間とｃからｅの時間となっている。第１
Ｏ2 センサ８６のリッチ反転時ａ及びリーン反転時ｃ
は、第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの増加及び減
少によって空燃比が変化すると、変化する。
【００５４】したがって、第１Ｏ2 センサ８６のリッチ
反転時及びリーン反転時から第２Ｏ2 センサ８８のリッ
チ反転及びリーン反転までのリッチ反転遅れ時間（ａ−
ｄ）及びリーン反転遅れ時間（ｃ−ｅ）には、第１Ｏ2
センサ８６の生産ばらつきや使用劣化による出力特性の
変化、特に応答時間の変化が含まれてしまうことにな
る。このため、第１Ｏ2 センサ８６の出力特性のばらつ
きが、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの計測時間
に入ってしまうことにより、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時
間ＴＤＬＹのばらつきとなる不都合がある。
反転時及びリーン反転時から第２Ｏ2 センサ８８のリッ
チ反転及びリーン反転までのリッチ反転遅れ時間（ａ−
ｄ）及びリーン反転遅れ時間（ｃ−ｅ）には、第１Ｏ2
センサ８６の生産ばらつきや使用劣化による出力特性の
変化、特に応答時間の変化が含まれてしまうことにな
る。このため、第１Ｏ2 センサ８６の出力特性のばらつ
きが、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹの計測時間
に入ってしまうことにより、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時
間ＴＤＬＹのばらつきとなる不都合がある。
【００５５】そこで、第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤ
ＬＹは、第１Ｏ2 センサ８６の出力する第１検出信号の
リッチ反転及びリーン反転による第１フィードバック制
御補正量ＦＡＦの減少開始時ｂ及び増加開始時ｆから第
２Ｏ2 センサ８８の出力する第２検出信号のリーン反転
ｅ及びリッチ反転ｇまでのリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及
びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲとすることにより、第１Ｏ
2 センサ８６の出力特性のばらつきが第２Ｏ2 センサ応
答遅れ時間ＴＤＬＹの計測時間に入ることがなくなる。
ＬＹは、第１Ｏ2 センサ８６の出力する第１検出信号の
リッチ反転及びリーン反転による第１フィードバック制
御補正量ＦＡＦの減少開始時ｂ及び増加開始時ｆから第
２Ｏ2 センサ８８の出力する第２検出信号のリーン反転
ｅ及びリッチ反転ｇまでのリーン応答遅れ時間ＴＲＬ及
びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲとすることにより、第１Ｏ
2 センサ８６の出力特性のばらつきが第２Ｏ2 センサ応
答遅れ時間ＴＤＬＹの計測時間に入ることがなくなる。
【００５６】ただし、前記第２Ｏ2 センサ８８のリーン
応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲのみ
を基に第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹを求める
と、図１４に示す如く、第１検出信号のリッチ反転時ａ
及びリーン反転時ｃから第１フィードバック制御補正量
ＦＡＦの減少開始ｂ及び増加開始ｆまでのリッチ判定遅
れ時間ＤＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬによって、
第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹがばらついてしま
う不都合がある。
応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲのみ
を基に第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹを求める
と、図１４に示す如く、第１検出信号のリッチ反転時ａ
及びリーン反転時ｃから第１フィードバック制御補正量
ＦＡＦの減少開始ｂ及び増加開始ｆまでのリッチ判定遅
れ時間ＤＬＲ及びリーン判定遅れ時間ＤＲＬによって、
第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間ＴＤＬＹがばらついてしま
う不都合がある。
【００５７】このため、前記の如く、第１検出信号のリ
ッチ反転及びリーン反転による第１フィードバック制御
補正量ＦＡＦの減少開始時ｂ及び増加開始時ｆから第２
検出信号のリーン反転ｅ及びリッチ反転ｇまでのリーン
応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲと、
第１検出信号のリッチ反転時ａ及びリーン反転時ｃから
第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの減少開始ｂ及び
増加開始ｆまでのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン
判定遅れ時間ＤＲＬと、を基に第２Ｏ2 センサ応答遅れ
時間値ＴＤＬＹを演算することにより、触媒体２８の上
流側の排気通路６に設けた第１Ｏ2 センサ８６の生産ば
らつきや使用劣化による触媒体２８の劣化状態の判定へ
の影響を排除することができ、第１フィードバック制御
補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢに対して第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹを直線相関にすることができる。
ッチ反転及びリーン反転による第１フィードバック制御
補正量ＦＡＦの減少開始時ｂ及び増加開始時ｆから第２
検出信号のリーン反転ｅ及びリッチ反転ｇまでのリーン
応答遅れ時間ＴＲＬ及びリッチ応答遅れ時間ＴＬＲと、
第１検出信号のリッチ反転時ａ及びリーン反転時ｃから
第１フィードバック制御補正量ＦＡＦの減少開始ｂ及び
増加開始ｆまでのリッチ判定遅れ時間ＤＬＲ及びリーン
判定遅れ時間ＤＲＬと、を基に第２Ｏ2 センサ応答遅れ
時間値ＴＤＬＹを演算することにより、触媒体２８の上
流側の排気通路６に設けた第１Ｏ2 センサ８６の生産ば
らつきや使用劣化による触媒体２８の劣化状態の判定へ
の影響を排除することができ、第１フィードバック制御
補正量ＦＡＦの周期ＴＦＢに対して第２Ｏ2 センサ応答
遅れ時間ＴＤＬＹを直線相関にすることができる。
【００５８】これにより、触媒体２８の劣化状態の判定
精度のばらつき増大を防止し得て、劣化状態の判定精度
を向上することができる。この結果、触媒体２８の機能
が正常であるにもかかわらず異常と知らせる不都合を回
避し得て、徒な混乱を招く不都合を回避し得るとともに
信頼性を向上し得て、未浄化の排気が大量に大気中に排
出される不都合を回避することができる。
精度のばらつき増大を防止し得て、劣化状態の判定精度
を向上することができる。この結果、触媒体２８の機能
が正常であるにもかかわらず異常と知らせる不都合を回
避し得て、徒な混乱を招く不都合を回避し得るとともに
信頼性を向上し得て、未浄化の排気が大量に大気中に排
出される不都合を回避することができる。
【００５９】
【発明の効果】このように、この発明によれば、第２検
出信号のリーン応答遅れ時間及びリッチ応答遅れ時間と
第１フィードバック制御補正量のリッチ判定遅れ時間及
びリーン判定遅れ時間とを基に第２排気センサ応答遅れ
時間を演算して得て、補正係数により補正した第１フィ
ードバック制御補正量の周期と第２排気センサ応答遅れ
時間とにより劣化判定比較値を求めて触媒体の劣化状態
を判定していることにより、触媒体の上流側の排気通路
に設けた第１排気センサの生産ばらつきや使用劣化によ
る触媒体の劣化状態の判定への影響を排除することがで
き、第１フィードバック制御補正量の周期に対して第２
排気センサ応答遅れ時間を直線相関にすることができ
る。
出信号のリーン応答遅れ時間及びリッチ応答遅れ時間と
第１フィードバック制御補正量のリッチ判定遅れ時間及
びリーン判定遅れ時間とを基に第２排気センサ応答遅れ
時間を演算して得て、補正係数により補正した第１フィ
ードバック制御補正量の周期と第２排気センサ応答遅れ
時間とにより劣化判定比較値を求めて触媒体の劣化状態
を判定していることにより、触媒体の上流側の排気通路
に設けた第１排気センサの生産ばらつきや使用劣化によ
る触媒体の劣化状態の判定への影響を排除することがで
き、第１フィードバック制御補正量の周期に対して第２
排気センサ応答遅れ時間を直線相関にすることができ
る。
【００６０】このため、触媒体の劣化状態の判定精度の
ばらつき増大を防止し得て、劣化状態の判定精度を向上
することができる。この結果、触媒体の機能が正常であ
るにもかかわらず異常と知らせる不都合を回避し得て、
徒な混乱を招く不都合を回避し得るとともに信頼性を向
上し得て、未浄化の排気が大量に大気中に排出される不
都合を回避し得る。
ばらつき増大を防止し得て、劣化状態の判定精度を向上
することができる。この結果、触媒体の機能が正常であ
るにもかかわらず異常と知らせる不都合を回避し得て、
徒な混乱を招く不都合を回避し得るとともに信頼性を向
上し得て、未浄化の排気が大量に大気中に排出される不
都合を回避し得る。
【図１】この発明の実施例を示す内燃機関の触媒劣化判
定装置の判定のフローチャートである。
定装置の判定のフローチャートである。
【図２】触媒劣化判定装置の概略構成図である。
【図３】触媒劣化判定装置のブロック図である。
【図４】第１Ｏ2 センサの出力波形と第２Ｏ2 センサの
高浄化時及び低浄化時の出力波形を示す図である。
高浄化時及び低浄化時の出力波形を示す図である。
【図５】触媒劣化判定領域の説明図である。
【図６】触媒体の劣化状態と第１フィードバック補正量
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図７】第１フィードバック制御補正量と第２Ｏ2 セン
サ応答遅れ時間との関係を示す図である。
サ応答遅れ時間との関係を示す図である。
【図８】第１Ｏ2 センサの出力波形と第１フィードバッ
ク制御補正量の波形と第２Ｏ2センサの出力波形を示す
図である。
ク制御補正量の波形と第２Ｏ2センサの出力波形を示す
図である。
【図９】第１Ｏ2 センサの出力波形を示す図である。
【図１０】第１フィードバック制御補正量の周期と補正
係数との関係を示す図である。
係数との関係を示す図である。
【図１１】空気量と補正係数との関係を示す図である。
【図１２】触媒浄化率と劣化判定比較値との関係を示す
図である。
図である。
【図１３】第１フィードバック制御補正量の周期と第２
Ｏ2 センサ応答遅れ時間との関係を示す図である。
Ｏ2 センサ応答遅れ時間との関係を示す図である。
【図１４】従来の第１フィードバック制御補正量の周期
と第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間との関係を示す図であ
る。
と第２Ｏ2 センサ応答遅れ時間との関係を示す図であ
る。
【図１５】第１フィードバック制御補正量の周期と波形
と第１Ｏ2 センサ及び第２Ｏ2 センサの出力波形を示す
図である。
と第１Ｏ2 センサ及び第２Ｏ2 センサの出力波形を示す
図である。
【図１６】第１フィードバック制御補正量の波形と空燃
比との関係を示す図である。
比との関係を示す図である。
２ 内燃機関 ４ 吸気通路 ６ 排気通路 ２４ 触媒コンバータ ２８ 触媒体 ３０ 燃料噴射弁 ６８ 制御部 ８６ 第１Ｏ2 センサ ８８ 第２Ｏ2 センサ １０８ 判定部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/38 F01N 9/00 - 11/00 F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられた触媒体
の上流側及び下流側の前記排気通路に夫々第１排気セン
サ及び第２排気センサを設け、これら第１排気センサ及
び第２排気センサの出力する第１検出信号及び第２検出
信号に基づき空燃比が目標値になるようフィードバック
制御する制御手段を設けた内燃機関において、前記触媒
体の劣化状態の判定に際して、前記第１検出信号のリッ
チ反転及びリーン反転による第１フィードバック制御補
正量の減少開始時及び増加開始時から前記第２検出信号
のリーン反転及びリッチ反転までのリーン応答遅れ時間
及びリッチ応答遅れ時間と前記第１検出信号のリッチ反
転時及びリーン反転時から第１フィードバック制御補正
量の減少開始及び増加開始までのリッチ判定遅れ時間及
びリーン判定遅れ時間とを基に第２排気センサ応答遅れ
時間を演算して得て、前記第１フィードバック制御補正
量の周期とこの周期の補正中心に対する補正係数を求
め、該補正係数により補正した第１フィードバック制御
補正量の周期と前記第２排気センサ応答遅れ時間とによ
り劣化判定比較値を求め、この劣化判定比較値と予め設
定してある劣化判定値とを比較して前記触媒体の劣化状
態を判定すべく演算する判定部を前記制御手段に設けた
ことを特徴とする内燃機関の触媒劣化判定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04319379A JP3074975B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| US08/124,340 US5448886A (en) | 1992-11-04 | 1993-09-20 | Catalyst deterioration-determining device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04319379A JP3074975B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06146865A JPH06146865A (ja) | 1994-05-27 |
| JP3074975B2 true JP3074975B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=18109502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04319379A Expired - Fee Related JP3074975B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5448886A (ja) |
| JP (1) | JP3074975B2 (ja) |
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