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JP3265945B2 - 内燃機関の触媒劣化診断装置 - Google Patents

内燃機関の触媒劣化診断装置

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Publication number
JP3265945B2
JP3265945B2 JP27722895A JP27722895A JP3265945B2 JP 3265945 B2 JP3265945 B2 JP 3265945B2 JP 27722895 A JP27722895 A JP 27722895A JP 27722895 A JP27722895 A JP 27722895A JP 3265945 B2 JP3265945 B2 JP 3265945B2
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JP
Japan
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catalyst
deterioration diagnosis
diagnosis
lower limit
internal combustion
Prior art date
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JP27722895A
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JPH0996237A (ja
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克彦 豊田
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Suzuki Motor Co Ltd
Original Assignee
Suzuki Motor Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の触媒劣
化診断装置に係り、特に、大気圧の低い場合に正常な触
媒体を劣化または異常であるとする誤診断を防止し得
て、誤診断による触媒体交換等の整備コストの上昇を回
避し得て、劣化診断精度を向上し得るとともに信頼性を
向上し得る内燃機関の触媒劣化診断装置に関する。
【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。
【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6−14686
5号公報に開示されるものがある。
【0004】この公報に開示されるものは、第1O2 セ
ンサ及び第2O2 センサの第1検出信号及び第2検出信
号によるリーン応答遅れ時間及びリッチ応答遅れ時間と
リッチ判定遅れ時間及びリーン判定遅れ時間とを基に演
算される劣化判定値により触媒体の劣化状態を判定する
ものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記公報に
開示される内燃機関の触媒劣化診断装置は、診断実行条
件として、吸気圧力等により機関負荷の下限値を設定し
ている。これは、触媒体の劣化診断を低負荷時に行う
と、触媒温度が低下して、前記公報の図4に示す如く、
第2O2 センサの出力が、新品の触媒であるにもかかわ
らず、触媒が劣化した低浄化率時の出力となることを防
止するためである。
【0006】ところが、一定車速で走行中の機関負荷
は、図10に示す如く、大気圧が常圧(低地)の場合と
低圧(高地)の場合とで異なる。このため、低圧の状態
においては、常圧の状態に比べてより低負荷で触媒の劣
化診断が行われてしまい、図10の斜線で示す領域にお
いては触媒体の機能が正常であるにもかかわらず劣化あ
るいは異常であるとの誤診断がなされる不都合がある。
【0007】このような誤診断は、不必要な触媒体交換
等による整備コストの上昇を招く不都合があり、劣化診
断精度や信頼性を低下させる不都合がある。
【0008】
【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るとともに吸気圧
力が予め設定された下限値以上であることを1つの条件
とする診断実行条件が成立した場合に前記触媒体の劣化
診断を実行する診断部を前記制御手段に設けた内燃機関
において、大気圧の低い場合に前記触媒体の劣化診断を
防止すべく前記大気圧により前記下限値を補正して補正
後下限値を求め、前記吸気圧力が前記補正後下限値未満
である場合は前記触媒体の劣化診断の実行を禁止するこ
とを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明の触媒劣化診断装置は、
触媒体の上流側及び下流側の第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
制御手段を設けるとともに、吸気圧力が予め設定された
下限値以上であることを1つの条件とする診断実行条件
が成立した場合に触媒体の劣化診断を実行する診断部を
前記制御手段に設けている。この診断部は、大気圧の低
い場合に触媒体の劣化診断を防止すべく大気圧により下
限値を補正して補正後下限値を求め、吸気圧力が補正後
下限値未満である場合は触媒体の劣化診断の実行を禁止
する。これにより、触媒劣化診断装置は、高地等の大気
圧の低い場合に触媒体の劣化診断の実行を禁止して、正
常な触媒体が劣化または異常であるとの誤診断がなされ
ることを防止している。
【0010】
【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。
【0011】図1〜図6は、この発明による触媒劣化診
断装置の実施例を示すものである。図6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、スロットル弁
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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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所定値に調整し、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。
【0015】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、スロットル弁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。
【0016】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、スロットル開度センサ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82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。
【0017】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。
【0018】制御部68は、図5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。
【0019】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。
【0020】このような内燃機関2において、図5に示
す如く、前記制御部68には、触媒体28の劣化状態を
診断する診断部108を設け、大気圧センサ110を接
続して設けている。診断部108は、吸気圧力である機
関負荷ECが予め設定された下限値ECL以上であるこ
とを1つの条件とする診断実行条件が成立した場合に、
触媒体28の劣化診断を実行する。この診断部108
は、大気圧paの低い場合に触媒体28の劣化診断を防
止すべく大気圧paにより下限値ECLを補正して補正
後下限値ECLnewを求め、機関負荷ECが補正後下
限値ECLnew未満である場合は触媒体28の劣化診
断の実行を禁止するものである。
【0021】なお、下限値ECLは、図3に示す如く、
標準状態の大気圧における機関回転数Neによって設定
される値であり、制御部68内に設定されている。
【0022】次に、触媒劣化判定装置の診断を図1に従
って説明する。
【0023】内燃機関2を始動して(ステップ200)
判定がスタートすると、所定の触媒劣化診断実行条件を
読込み(ステップ202)、この触媒劣化診断実行条件
が成立するか否かを判断(ステップ204)する。
【0024】触媒劣化診断実行条件としては、図2に示
す如く、機関負荷EC及び機関回転数Neにより設定さ
れる触媒劣化診断領域内にあること、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、スロットル開度、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。
【0025】前記判断(ステップ204)において、い
ずれか一を満足しないでNOの場合は、触媒劣化診断実
行条件の読込み(ステップ202)にリターンする。前
記判断(ステップ204)において、すべてを満足して
YESの場合は、大気圧センサ110によって大気圧p
aを計測し(ステップ206)、この大気圧paにより
機関負荷ECの下限値ECLを補正して補正後下限値E
CLnewを演算する(ステップ208)。
【0026】補正後下限値ECLnewの演算は、図4
に示す如く、大気圧−機関回転数補正マップ(Kpa)
によって、ECLnew=ECL*Kpaにより求め
る。
【0027】実際の機関負荷ECと求められた補正後下
限値ECLnewとを比較し、触媒劣化診断を実施する
か否かを判定し(ステップ210)し、ECLnew≦
EC≦ECHを判断する(ステップ212)する。
【0028】この判断(ステップ212)において、機
関負荷ECが補正後下限値ECLnew以上且つ上限値
ECH以下でYESの場合は、触媒劣化診断を実行し
(ステップ214)、エンドになる(ステップ21
6)。
【0029】一方、前記判断(ステップ212)におい
て、機関負荷ECが補正後下限値ECLnew未満、あ
るいは上限値ECHを越えていてNOの場合は、触媒劣
化診断の実行を禁止し、触媒劣化診断実行条件の読込み
(ステップ202)にリターンする。
【0030】このように、制御部68に設けた診断部1
08は、吸気圧力である機関負荷ECが予め設定された
下限値ECL以上であることを1つの条件とする診断実
行条件が成立した場合に触媒体28の劣化診断を実行
し、大気圧paの低い場合に触媒体28の劣化診断を防
止すべく大気圧paにより機関負荷ECの下限値ECL
を補正して補正後下限値ECLnewを求め、機関負荷
ECが補正後下限値ECLnew未満である場合は触媒
体28の劣化診断の実行を禁止し、また、機関負荷EC
が上限値ECHを越えている場合は触媒体28の劣化診
断の実行を禁止する。
【0031】これにより、この触媒劣化診断装置は、高
地等の大気圧の低い場合に触媒体28の劣化診断の実行
を禁止することにより、正常な触媒体28が劣化または
異常であるとの誤診断がなされることを防止することが
できる。
【0032】このため、この触媒劣化診断装置は、大気
圧の低い場合に正常な触媒体28が劣化または異常であ
るとの誤診断がなされることを防止でき、誤診断により
触媒体28が交換されてしまう不都合を防止し得て、整
備コストの上昇を回避することができ、劣化診断精度を
向上し得るとともに信頼性を向上することができる。
【0033】なお、この発明は、上述実施例に限定され
るものではなく、種々応用改変が可能である。例えば、
前述実施例においては、補正後下限値ECLnewの演
算を、図4に示す如く、大気圧−機関回転数補正マップ
(Kpa)によって、ECLnew=ECL*Kpaに
より求め、触媒劣化診断を実施するか否かを判定した
が、図7〜図9に示す如く、補正後下限値ECLnew
を演算して触媒劣化診断を実施するか否かを判定するこ
とができる。
【0034】図7において、内燃機関2を始動して判定
(ステップ300)がスタートすると、所定の触媒劣化
診断実行条件を読込み(ステップ302)、この触媒劣
化診断実行条件が成立するか否かを判断(ステップ30
4)する。
【0035】前記判断(ステップ304)において、い
ずれか一を満足しないでNOの場合は、触媒劣化診断実
行条件の読込み(ステップ302)にリターンする。前
記判断(ステップ304)において、すべてを満足して
YESの場合は、大気圧paを計測し(ステップ30
6)、この大気圧paにより機関負荷ECの下限値EC
Lを補正して補正後下限値ECLnewを演算する(ス
テップ308)。
【0036】補正後下限値ECLnewの演算は、図8
・図9に示す如く、大気圧補正係数(Kpa1)と機関
回転数補正係数(Kpa2)とによって、ECLnew
=ECL*Kpa1*Kpa2により求める。
【0037】実際の機関負荷ECと求められた補正後下
限値ECLnewとを比較し、触媒劣化診断を実施する
か否かを判定し(ステップ310)し、ECLnew≦
EC≦ECHを判断する(ステップ312)する。
【0038】この判断(ステップ312)において、機
関負荷ECが補正後下限値ECLnew以上且つ上限値
ECH以下でYESの場合は、触媒劣化診断を実行し
(ステップ314)、エンドになる(ステップ31
6)。
【0039】一方、前記判断(ステップ312)におい
て、機関負荷ECが補正後下限値ECLnew未満、あ
るいは上限値ECHを越えていてNOの場合は、触媒劣
化診断の実行を禁止し、触媒劣化診断実行条件の読込み
(ステップ302)にリターンする。
【0040】これにより、この触媒劣化診断装置は、高
地等の大気圧の低い場合に触媒体28の劣化診断の実行
を禁止することにより、正常な触媒体28が劣化または
異常であるとの誤診断がなされることを防止することが
できる。
【0041】このため、この触媒劣化診断装置は、大気
圧の低い場合に正常な触媒体28が劣化または異常であ
るとの誤診断がなされることを防止でき、誤診断により
触媒体28が交換されてしまう不都合を防止し得て、整
備コストの上昇を回避することができ、劣化診断精度を
向上し得るとともに信頼性を向上することができるもの
である。
【0042】
【発明の効果】このように、この発明の触媒劣化診断装
置は、高地等の大気圧の低い場合に触媒体の劣化診断の
実行を禁止して、正常な触媒体が劣化または異常である
との誤診断がなされることを防止している。
【0043】このため、この触媒劣化診断装置は、大気
圧の低い場合に正常な触媒体が劣化または異常であると
の誤診断がなされることを防止し得て、誤診断による触
媒体交換等の整備コストの上昇を回避し得て、劣化診断
精度を向上し得るとともに信頼性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す内燃機関の触媒劣化診
断装置の診断のフローチャートである。
【図2】触媒劣化診断領域の説明図である。
【図3】触媒体劣化診断実行条件である機関負荷の下限
値の設定を示す図である。
【図4】補正後下限値を求める大気圧−機関回転数補正
マップを示す図である。
【図5】触媒劣化診断装置のブロック図である。
【図6】触媒劣化診断装置の概略構成図である。
【図7】別の実施例を示す触媒劣化診断装置の診断のフ
ローチャートである。
【図8】大気圧補正係数を示す図である。
【図9】機関回転数補正係数を示す図である。
【図10】吸気圧力と機関回転数とによる触媒劣化診断
領域を示す図である。
【符号の説明】
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 診断部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  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るとともに吸気圧力が予め設定
    された下限値以上であることを1つの条件とする診断実
    行条件が成立した場合に前記触媒体の劣化診断を実行す
    る診断部を前記制御手段に設けた内燃機関において、
    気圧の低い場合に前記触媒体の劣化診断を防止すべく前
    記大気圧により前記下限値を補正して補正後下限値を求
    め、前記吸気圧力が前記補正後下限値未満である場合は
    前記触媒体の劣化診断の実行を禁止することを特徴とす
    る内燃機関の触媒劣化診断装置。
JP27722895A 1995-09-30 1995-09-30 内燃機関の触媒劣化診断装置 Expired - Fee Related JP3265945B2 (ja)

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