JPH041449A - 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Info
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- JPH041449A JPH041449A JP2098590A JP9859090A JPH041449A JP H041449 A JPH041449 A JP H041449A JP 2098590 A JP2098590 A JP 2098590A JP 9859090 A JP9859090 A JP 9859090A JP H041449 A JPH041449 A JP H041449A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、触媒コンバータの上流側と下流側とに配設
された空燃比センサを利用して、触媒の劣化状態を診断
するようにした内燃機関の触媒劣化診断装置に関する。
された空燃比センサを利用して、触媒の劣化状態を診断
するようにした内燃機関の触媒劣化診断装置に関する。
従来の技術
内燃機関の触媒コンバータの上流側および下流側にそれ
ぞれ空燃比センサ例えば０．センサを配設し、上流側Ｏ
，センサの出力信号を主にして空燃比フィードバック制
御を実行するとともに、両センサの出力信号の比較から
触媒の劣化を診断するようにした装置が、例えば特開昭
６３−２０５４４１号公報に開示されている。
ぞれ空燃比センサ例えば０．センサを配設し、上流側Ｏ
，センサの出力信号を主にして空燃比フィードバック制
御を実行するとともに、両センサの出力信号の比較から
触媒の劣化を診断するようにした装置が、例えば特開昭
６３−２０５４４１号公報に開示されている。
すなわち、空燃比フィードバック制御の実行中には、主
に−Ｌ流側Ｏ，センサの出力信号に基づいて例えば疑似
的な比例積分制御により燃料供給量が制御されるので一
上流側Ｏ，センサの出力信号は第５図の（ａ ’） ｌ
；”示すように、周期的にリッチリーンの反転を繰り返
す。これに対し、触媒コンバータの下流側では、触媒の
０．ストレージ能力により残存酸素濃度の変動が非常に
緩やかなしのとなるので、下流側Ｏ，センサの出力信号
としては、第５図の（ｂ）に示すように、上流側Ｏ，セ
ンサに比べて変動幅が小さく、かつ周期が長くなる。
に−Ｌ流側Ｏ，センサの出力信号に基づいて例えば疑似
的な比例積分制御により燃料供給量が制御されるので一
上流側Ｏ，センサの出力信号は第５図の（ａ ’） ｌ
；”示すように、周期的にリッチリーンの反転を繰り返
す。これに対し、触媒コンバータの下流側では、触媒の
０．ストレージ能力により残存酸素濃度の変動が非常に
緩やかなしのとなるので、下流側Ｏ，センサの出力信号
としては、第５図の（ｂ）に示すように、上流側Ｏ，セ
ンサに比べて変動幅が小さく、かつ周期が長くなる。
しかし、触媒コンバータにおける触媒が劣化してくると
、０．ストレージ能力の低下により、触媒コンバータ上
流側と下流側とで酸素濃度がそれ程変わらなくなり、そ
の結果、下流側０．センサの出力信号は、第５図の（ｃ
）に示すように、上流側Ｏ，センサの出力に近似した周
期で反転を繰り返すようになり、かつその変動幅ら大き
くなってくる。
、０．ストレージ能力の低下により、触媒コンバータ上
流側と下流側とで酸素濃度がそれ程変わらなくなり、そ
の結果、下流側０．センサの出力信号は、第５図の（ｃ
）に示すように、上流側Ｏ，センサの出力に近似した周
期で反転を繰り返すようになり、かつその変動幅ら大き
くなってくる。
従って、ト記公報に記載の装置では、上流側Ｏ，センサ
のリッチ、リーンの反転周期ＴＩと下流側Ｏ，センサの
リンチ、リーンの反転周期Ｔ２との比（ＴＩ／Ｔ２）を
求め、この比が所定値以−にとなったときに、触媒が劣
化したものと判定するようにしている。
のリッチ、リーンの反転周期ＴＩと下流側Ｏ，センサの
リンチ、リーンの反転周期Ｔ２との比（ＴＩ／Ｔ２）を
求め、この比が所定値以−にとなったときに、触媒が劣
化したものと判定するようにしている。
尚、下流側０２センサの出力信号は、上述した触媒劣化
診断のほかに、上流側Ｏ，センサの出力信号に基づく空
燃比フィードバック制御の全体的な空燃比の片寄りの補
正等にも用いられるのが一般的である。
診断のほかに、上流側Ｏ，センサの出力信号に基づく空
燃比フィードバック制御の全体的な空燃比の片寄りの補
正等にも用いられるのが一般的である。
発明が解決しようとする課題
第６図の（ａ）は、上流側Ｏ，センサの出力信号の一例
を示し、（ｂ）はこれに対応するフィードバック補正係
数αの変化を示している。上記フィードバック補正係数
αは、上述したように例えば疑似的な比例積分制御によ
り求められるもので、０、センサの出力が所定のスライ
スレベル（理論空燃比に対応する）を横切ってリッチ側
からり一ン側へ反転すると、補正係数αには一定の比例
分ＰＬが加算され、かつ所定の積分定数ＩＬによる傾き
で積分分が徐々に加算されて行く。このフィードバック
補正係数αは、周知のように基本燃料噴射量に乗じられ
るので、実際の空燃比は徐々に濃化する。そして、次に
Ｏ，センサの出力がリーン側からリッチ側へ反転すると
、補正係数αから一定の比例分ＰＲが減算され、かつ所
定の積分定数１８による傾きで積分分が徐々に減算され
て行く。
を示し、（ｂ）はこれに対応するフィードバック補正係
数αの変化を示している。上記フィードバック補正係数
αは、上述したように例えば疑似的な比例積分制御によ
り求められるもので、０、センサの出力が所定のスライ
スレベル（理論空燃比に対応する）を横切ってリッチ側
からり一ン側へ反転すると、補正係数αには一定の比例
分ＰＬが加算され、かつ所定の積分定数ＩＬによる傾き
で積分分が徐々に加算されて行く。このフィードバック
補正係数αは、周知のように基本燃料噴射量に乗じられ
るので、実際の空燃比は徐々に濃化する。そして、次に
Ｏ，センサの出力がリーン側からリッチ側へ反転すると
、補正係数αから一定の比例分ＰＲが減算され、かつ所
定の積分定数１８による傾きで積分分が徐々に減算され
て行く。
以」二の繰り返しによって、空燃比は微小な変動を繰り
返しつつ理論空燃比近傍に保たれるのである。
返しつつ理論空燃比近傍に保たれるのである。
ここで、内燃機関が定常運転にあるとすれば、上述した
フィードバック補正係数の振幅Ｗの略中夷に、理論空燃
比に相当するレベルＭを想定することができる。従って
、周期的に増減変化するフィードバック補正係数αがこ
の理論空燃比相当レベルＭを横切ってから、実際に０．
センサ出力信号がリッチ側もしくはリーン側へ反転する
までの時間ｊｔＲ，ｔｓｉｔがフィードバック制御系の
遅れとなる。
フィードバック補正係数の振幅Ｗの略中夷に、理論空燃
比に相当するレベルＭを想定することができる。従って
、周期的に増減変化するフィードバック補正係数αがこ
の理論空燃比相当レベルＭを横切ってから、実際に０．
センサ出力信号がリッチ側もしくはリーン側へ反転する
までの時間ｊｔＲ，ｔｓｉｔがフィードバック制御系の
遅れとなる。
そして、この制御系の遅れが小さければ、フィードバッ
ク補正係数αの増減周期Ｔａは比較的小さくなり、その
振幅Ｗも小さくなる。そのため、触媒コンバータを通し
て下流側０２センサへ及ぶ影響は少なく、触媒コンバー
タが正常であれば、前述した第５図の（ｂ）のように下
流側Ｏ，センサの出力信号は殆どリッチ、リーンの反転
を伴わないしのとなる。
ク補正係数αの増減周期Ｔａは比較的小さくなり、その
振幅Ｗも小さくなる。そのため、触媒コンバータを通し
て下流側０２センサへ及ぶ影響は少なく、触媒コンバー
タが正常であれば、前述した第５図の（ｂ）のように下
流側Ｏ，センサの出力信号は殆どリッチ、リーンの反転
を伴わないしのとなる。
これに対し、何らかの原因で制御系の遅れが大となると
、フィードバック補正係数αの増減周期Ｔ２Ｌは大きく
なり、その振幅Ｗも大きくなる。この場合には、触媒コ
ンバータのＯ，ストレージ能力を越えた空燃比変動が生
じることになり、仮に触媒コンバータが正常であっても
、第５図の（ｄ）に示すように、下流側Ｏ，センサの出
力信号にリッチ リーンの反転が現れる。
、フィードバック補正係数αの増減周期Ｔ２Ｌは大きく
なり、その振幅Ｗも大きくなる。この場合には、触媒コ
ンバータのＯ，ストレージ能力を越えた空燃比変動が生
じることになり、仮に触媒コンバータが正常であっても
、第５図の（ｄ）に示すように、下流側Ｏ，センサの出
力信号にリッチ リーンの反転が現れる。
従って、上記従来のように、上流側Ｏ，センサのリッチ
リーンの反転周期ＴＩと下流側Ｏ，センサのリッチ、
リーンの反転周期Ｔ２との比（ＴＩ ／Ｔ ２ ）に基
づいて触媒の劣化判定を行う場合に、判定基準値を固定
的に設定したのでは、精度の良い劣化判定を行うことが
できず、その信頼性が非常に低いものになってしまう。
リーンの反転周期ＴＩと下流側Ｏ，センサのリッチ、
リーンの反転周期Ｔ２との比（ＴＩ ／Ｔ ２ ）に基
づいて触媒の劣化判定を行う場合に、判定基準値を固定
的に設定したのでは、精度の良い劣化判定を行うことが
できず、その信頼性が非常に低いものになってしまう。
課題を解決するための手段
この発明に係る内燃機関の触媒劣化診断装置は、第１図
に示すように、排気通路に介装された触媒コンバータの
上流側に配設された上流側空燃比センサ１と、触媒コン
バータの下流側に配設された下流側空燃比センサ２とを
有し、かつ、主に上記上流側空燃比センサ】における検
出空燃比のリッヂ、リーンの反転に基づいて内燃機関３
の空燃比をフィードバック制御するフィードバック制御
手段４を備えている。そして、上流側空燃比センサ１と
下流側空燃比センサ２のリッチ、リーンの反転回数の比
を求める反転回数比算出手段５と、この反転回数比を判
定基準値と比較して触媒の劣化を判定する判定手段６と
、上記フィードバック制御手段４による空燃比変動の大
小、例えばフィードバック補正係数の振幅や周期等に基
づいて上記判定基準値を設定する基準値設定手段７とを
備えて構成されている。
に示すように、排気通路に介装された触媒コンバータの
上流側に配設された上流側空燃比センサ１と、触媒コン
バータの下流側に配設された下流側空燃比センサ２とを
有し、かつ、主に上記上流側空燃比センサ】における検
出空燃比のリッヂ、リーンの反転に基づいて内燃機関３
の空燃比をフィードバック制御するフィードバック制御
手段４を備えている。そして、上流側空燃比センサ１と
下流側空燃比センサ２のリッチ、リーンの反転回数の比
を求める反転回数比算出手段５と、この反転回数比を判
定基準値と比較して触媒の劣化を判定する判定手段６と
、上記フィードバック制御手段４による空燃比変動の大
小、例えばフィードバック補正係数の振幅や周期等に基
づいて上記判定基準値を設定する基準値設定手段７とを
備えて構成されている。
作用
上記構成では、主に上流側空燃比センサ１の出力信号に
基づいて内燃機関３の空燃比がフィードバック制御され
る。詳しくは、比例積分制御等により微小な変動を繰り
返しつつ理論空燃比近傍に保たれる。
基づいて内燃機関３の空燃比がフィードバック制御され
る。詳しくは、比例積分制御等により微小な変動を繰り
返しつつ理論空燃比近傍に保たれる。
そして、上流側空燃比センサｌの出力信号が実際の空燃
比変動に応じて周期的に反転するのに対し、下流側空燃
比センサ２の出力信号は、触媒が正常であれば、非常に
緩やかに変動し、リッチ。
比変動に応じて周期的に反転するのに対し、下流側空燃
比センサ２の出力信号は、触媒が正常であれば、非常に
緩やかに変動し、リッチ。
リーンの反転回数は少ない。また触媒が劣化していると
、リッチ、リーンの反転回数は多くなる。
、リッチ、リーンの反転回数は多くなる。
従って、両者の反転回数比から、触媒の劣化を判定でき
る。
る。
一方、空燃比フィードバック制御に伴って生じる空燃比
変動が大きければ、その影響によって下流側空燃比セン
サ２の反転回数は増加し、また空燃比変動が小さければ
、その反転回数は少なくなる。従って、空燃比変動の大
小に応じて触媒劣化の判定基準値が適切に設定される。
変動が大きければ、その影響によって下流側空燃比セン
サ２の反転回数は増加し、また空燃比変動が小さければ
、その反転回数は少なくなる。従って、空燃比変動の大
小に応じて触媒劣化の判定基準値が適切に設定される。
実施例
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第２図はこの発明の一実施例の機械的構成を示す構成説
明図であって、１１は内燃機関、１２はその吸気通路、
】３は排気通路を示している。上記吸気通路１２には、
各吸気ボートへ向けて燃料を供給する燃料噴射弁１４が
配設されているとともに、スロットル弁１５が介装され
ており、その上流側に、吸入空気量を検出する例えば熱
線式のエアフロメータＩ６が配設されている。
明図であって、１１は内燃機関、１２はその吸気通路、
】３は排気通路を示している。上記吸気通路１２には、
各吸気ボートへ向けて燃料を供給する燃料噴射弁１４が
配設されているとともに、スロットル弁１５が介装され
ており、その上流側に、吸入空気量を検出する例えば熱
線式のエアフロメータＩ６が配設されている。
上記排気通路１３には、例えば三元触媒を用いた触媒コ
ンバータＩ７が介装されているとともに、該触媒コンバ
ータ１７よりも上流位置に上流側０、センサ１９がそれ
ぞれ配設されている。この空燃比センサとしてのＯ，セ
ンサ１Ｂ、１９は、排気中の残存酸素濃度に応じた起電
力を発生するもので、特に、理論空燃比を境に起電力が
急変し、理論空燃比より過濃側（リッチ側）で高レベル
（約ＩＶ程度）に、希薄側（リーン側）で低レベル（約
１００ｍＶ程度）となる。
ンバータＩ７が介装されているとともに、該触媒コンバ
ータ１７よりも上流位置に上流側０、センサ１９がそれ
ぞれ配設されている。この空燃比センサとしてのＯ，セ
ンサ１Ｂ、１９は、排気中の残存酸素濃度に応じた起電
力を発生するもので、特に、理論空燃比を境に起電力が
急変し、理論空燃比より過濃側（リッチ側）で高レベル
（約ＩＶ程度）に、希薄側（リーン側）で低レベル（約
１００ｍＶ程度）となる。
また、２０は内燃機関の冷却水温を検出する水温センサ
、２１は機関回転数を検出するために設けられた所定ク
ランク角毎にパルス信号を発するクランク角センサを示
している。
、２１は機関回転数を検出するために設けられた所定ク
ランク角毎にパルス信号を発するクランク角センサを示
している。
上述した各種センサの検出信号か入力されるコントロー
ルユニット２２は、所謂マイクロコンピュータシステム
を用いたもので、０．センサ１８゜１９に基づく燃料噴
射弁１４の噴射量制御つまりフィードバック制御方式に
よる空燃比制御を実行するととしに、後述するような触
媒の劣化診断を行い、所定レベル以上の劣化と判定した
場合には警告灯２３を点灯させるようになっている。
ルユニット２２は、所謂マイクロコンピュータシステム
を用いたもので、０．センサ１８゜１９に基づく燃料噴
射弁１４の噴射量制御つまりフィードバック制御方式に
よる空燃比制御を実行するととしに、後述するような触
媒の劣化診断を行い、所定レベル以上の劣化と判定した
場合には警告灯２３を点灯させるようになっている。
次に上記実施例における作用について説明する。
先ず、空燃比制御の概略を説明する。この空燃比制御は
、エアフロメータ１６が検出した吸入空気量とクランク
角センサ２１が検出した機関回転数とから基本パルス幅
Ｔｐ（基本噴射量）を演算し、かつこれに種々の増量補
正やフィードバック補正を加えて燃料噴射弁１４の駆動
パルス幅Ｔ】（噴射量）を決定するのであり、具体的に
は次式によってパルス幅Ｔｉが求ぬられる。
、エアフロメータ１６が検出した吸入空気量とクランク
角センサ２１が検出した機関回転数とから基本パルス幅
Ｔｐ（基本噴射量）を演算し、かつこれに種々の増量補
正やフィードバック補正を加えて燃料噴射弁１４の駆動
パルス幅Ｔ】（噴射量）を決定するのであり、具体的に
は次式によってパルス幅Ｔｉが求ぬられる。
Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸα−ｒＴｓ
ここでＣ０ＥＦは各種増量補正係数であり、例えば水温
に応じた水温増量補正、高速高負荷時の空燃比補正など
からなる。Ｔｓは、燃料噴射弁１４の無効時間を補償す
るようにバッテリ電圧に応じて付加される電圧補正係数
である。
に応じた水温増量補正、高速高負荷時の空燃比補正など
からなる。Ｔｓは、燃料噴射弁１４の無効時間を補償す
るようにバッテリ電圧に応じて付加される電圧補正係数
である。
また、αは主に−Ｅ流側Ｏ，センサ１８の検出信号に基
づいて演算されるフィードバック補正係数である。すな
わち、第６図に示すように、Ｏ，センサ１８の出力信号
を所定のスライスレベル（理論空燃比に対応する）と比
較し、かつそのリーン側およびリッチ側への反転に基づ
く疑似的な比例積分制御によって求められる値で、１以
上であればリッチ側へ、１以下であればリーン側へ空燃
比が制御されるのである。これによって、実際の空燃比
は、１〜２ Ｈｚ程度の周期で変化しつつ略理論空燃比
近傍に維持される。
づいて演算されるフィードバック補正係数である。すな
わち、第６図に示すように、Ｏ，センサ１８の出力信号
を所定のスライスレベル（理論空燃比に対応する）と比
較し、かつそのリーン側およびリッチ側への反転に基づ
く疑似的な比例積分制御によって求められる値で、１以
上であればリッチ側へ、１以下であればリーン側へ空燃
比が制御されるのである。これによって、実際の空燃比
は、１〜２ Ｈｚ程度の周期で変化しつつ略理論空燃比
近傍に維持される。
尚、下流側０．センサ１９の出力信号は、上記の上流側
Ｏ！センサ１８によるフィードバック制御の全体的な片
寄りの補正のために用いられる。
Ｏ！センサ１８によるフィードバック制御の全体的な片
寄りの補正のために用いられる。
すなわち、フィードバック制御の結果、空燃比が全体と
してリッチ傾向であれば、下流側Ｏ，センサ１９の出力
信号はリッチ側で連続したものとなる。また空燃比が全
体としてリーン傾向であれば、下流側０２センサ１９の
出ツノ信号はリーン側に連続したものとなる。従って、
この空燃比の全体的な片蛋りの傾向に応じて、例えばリ
ッチ、リーン反転時の比例分ＰＬ、ＰＲの値を補正する
ことで、−層高精度な空燃比精度が得られる。
してリッチ傾向であれば、下流側Ｏ，センサ１９の出力
信号はリッチ側で連続したものとなる。また空燃比が全
体としてリーン傾向であれば、下流側０２センサ１９の
出ツノ信号はリーン側に連続したものとなる。従って、
この空燃比の全体的な片蛋りの傾向に応じて、例えばリ
ッチ、リーン反転時の比例分ＰＬ、ＰＲの値を補正する
ことで、−層高精度な空燃比精度が得られる。
次に、第３図は上記コントロールユニット２２において
実行される触媒の劣化診断のプログラムを示すフローチ
ャートであり、以下、これを説明する。尚、このルーチ
ンは例えば一定時間毎に繰り返し実行される。
実行される触媒の劣化診断のプログラムを示すフローチ
ャートであり、以下、これを説明する。尚、このルーチ
ンは例えば一定時間毎に繰り返し実行される。
先ず、ステップ１では診断許可条件が成立したか否かを
判定する。この条件としては、■機関始動時の水温が所
定値以上であること、■機関暖機完了後所定時間が経過
していること、■下流側Ｏ，センサ１９が活性化してい
ること（これは当該センサ１９の出力レベルから判定さ
れる）の３条件があり、総ての条件を満たす場合に限っ
てステップ２へ進む。ステップ２では、そのときの運転
状態が空燃比フィードバック制御を行う領域内にあり、
かつ定常状態であるか否かの判定を行う。
判定する。この条件としては、■機関始動時の水温が所
定値以上であること、■機関暖機完了後所定時間が経過
していること、■下流側Ｏ，センサ１９が活性化してい
ること（これは当該センサ１９の出力レベルから判定さ
れる）の３条件があり、総ての条件を満たす場合に限っ
てステップ２へ進む。ステップ２では、そのときの運転
状態が空燃比フィードバック制御を行う領域内にあり、
かつ定常状態であるか否かの判定を行う。
つまり、■車速ＶＳＰが所定範囲内にあること、■車速
ＶＳＰの変化量ΔＶＳＰが所定値以下であること、■機
関回転数Ｎが所定範囲内にあること、■機関負荷、例え
ば基本燃料噴射量Ｔｐが所定範囲内にあること、を条件
としており、これら総ての条件が成立した場合に診断領
域内としてステップ３以降へ進む。
ＶＳＰの変化量ΔＶＳＰが所定値以下であること、■機
関回転数Ｎが所定範囲内にあること、■機関負荷、例え
ば基本燃料噴射量Ｔｐが所定範囲内にあること、を条件
としており、これら総ての条件が成立した場合に診断領
域内としてステップ３以降へ進む。
ステップ３では、混流側０．センサ１８と下流側Ｏ，セ
ンサ１９の反転回数比ＨＺ ＲＡ Ｔ Ｅを演算する。
ンサ１９の反転回数比ＨＺ ＲＡ Ｔ Ｅを演算する。
詳しくは、上流側Ｏ，センサ１８のリッヂ、リーンの反
転周波数ｆ１と下流側０．センサ１９のリッチ、リーン
の反転周波数ｆ、とを用いて、ＨｚＲＡＴＥ＝ｆ、／ｆ
。
転周波数ｆ１と下流側０．センサ１９のリッチ、リーン
の反転周波数ｆ、とを用いて、ＨｚＲＡＴＥ＝ｆ、／ｆ
。
として求める。触媒コンバータ１７における触媒の劣化
が進行すると、下流側Ｏ，センサ１９の反転周波数ｆ、
は高くなるので、上記反転回数比ＨｚＲＡＴＥが大とな
る。尚、各センサ１８．１９の反転周期を計測し、これ
から反転回数比ＨｚＲＡＴＥを求めることも勿論可能で
ある。
が進行すると、下流側Ｏ，センサ１９の反転周波数ｆ、
は高くなるので、上記反転回数比ＨｚＲＡＴＥが大とな
る。尚、各センサ１８．１９の反転周期を計測し、これ
から反転回数比ＨｚＲＡＴＥを求めることも勿論可能で
ある。
次にステップ４では、空燃比変動パラメータＭＳＴＲＣ
；を、それ以前の所定期間内におけるフィードバック補
正係数αの振幅Ｗと周期Ｔａ（第６図参照）との積とし
て求める。前述したように、この空燃比の変動が大きく
なると、触媒コンバータ１７の０．ストレーノ能力を越
えて下流９１０．センサ１９にその影響が現れることに
なり、下流側０、センサ１９の反転回数が触媒劣化に拘
わらず増加してくる。第７図は、その空燃比変動パラメ
ータＭＳＴＲＧと反転回数比ＨｚＲＡＴＥとの関係を示
したしので、（イ）は初期の転換能力を有する触媒コン
バータの例であり、（ロ）は中程度劣化したものであり
、（ハ）はさらに劣化が進んだものの例を示している。
；を、それ以前の所定期間内におけるフィードバック補
正係数αの振幅Ｗと周期Ｔａ（第６図参照）との積とし
て求める。前述したように、この空燃比の変動が大きく
なると、触媒コンバータ１７の０．ストレーノ能力を越
えて下流９１０．センサ１９にその影響が現れることに
なり、下流側０、センサ１９の反転回数が触媒劣化に拘
わらず増加してくる。第７図は、その空燃比変動パラメ
ータＭＳＴＲＧと反転回数比ＨｚＲＡＴＥとの関係を示
したしので、（イ）は初期の転換能力を有する触媒コン
バータの例であり、（ロ）は中程度劣化したものであり
、（ハ）はさらに劣化が進んだものの例を示している。
尚、この実施例では、空燃比変動パラメータＭＳＴＲＧ
としてフィードバック補正係数αの振幅Ｗと周期Ｔａと
の積を用いているが、いずれか一方のみでも空燃比変動
の大小は示されるので、振幅Ｗもしくは周期Ｔａを空燃
比変動パラメータとしても良い。
としてフィードバック補正係数αの振幅Ｗと周期Ｔａと
の積を用いているが、いずれか一方のみでも空燃比変動
の大小は示されるので、振幅Ｗもしくは周期Ｔａを空燃
比変動パラメータとしても良い。
次にステップ５では、空燃比変動パラメータＭＳＴＲＧ
に対応する判定基準値ＣＮ Ｇ ＨＺを、所定のデータ
テーブルを参照して決定する。このデータテーブルは、
前述した第７図の特性に近似した特性のものとなり、空
燃比変動パラメータＭＳＴＲＧによって補正された形で
適切な判定基準値ＣＮ Ｇ ＨＺが得られることになる
。
に対応する判定基準値ＣＮ Ｇ ＨＺを、所定のデータ
テーブルを参照して決定する。このデータテーブルは、
前述した第７図の特性に近似した特性のものとなり、空
燃比変動パラメータＭＳＴＲＧによって補正された形で
適切な判定基準値ＣＮ Ｇ ＨＺが得られることになる
。
そして、ステップ６で反転回数比ＨｚＲＡＴＥを上記２
判定基準値ＣＮＧＨｚと比較する。ここで反転回数比Ｈ
Ｚ ＲＡ Ｔ Ｅが判定基準値ＣＮ Ｇ ＨＺ未満であ
れば、触媒が劣化していないものと判断し、警告灯２３
は点灯させない。また後述するカウンタＣＣＡＴＮＧの
値をクリアする（ステップ７．８）。
判定基準値ＣＮＧＨｚと比較する。ここで反転回数比Ｈ
Ｚ ＲＡ Ｔ Ｅが判定基準値ＣＮ Ｇ ＨＺ未満であ
れば、触媒が劣化していないものと判断し、警告灯２３
は点灯させない。また後述するカウンタＣＣＡＴＮＧの
値をクリアする（ステップ７．８）。
これに対し、反転回数比Ｈ２ＲＡＴＥが判定基準値ＣＮ
ＧＨｚ以上であれば、カウンタＣＣＡＴＮＧの値をイン
クリメントし、かつこれを所定の判定回数ＣＣＡＴＪと
比較する（ステップ９，１０）。そして、所定回数ＣＣ
ＡＴＪ？こ達した場合、つまり所定回数連続してＨ２Ｒ
ＡＴＥ≧ＣＮ Ｇ Ｈ２の状態が検出されたら、触媒が
劣化しているものと判断し、警告灯２３を点灯させる（
ステップＩＩ）。
ＧＨｚ以上であれば、カウンタＣＣＡＴＮＧの値をイン
クリメントし、かつこれを所定の判定回数ＣＣＡＴＪと
比較する（ステップ９，１０）。そして、所定回数ＣＣ
ＡＴＪ？こ達した場合、つまり所定回数連続してＨ２Ｒ
ＡＴＥ≧ＣＮ Ｇ Ｈ２の状態が検出されたら、触媒が
劣化しているものと判断し、警告灯２３を点灯させる（
ステップＩＩ）。
このように上記実施例では、上流側０．センサ１８と下
流側Ｏ，センサ１９の反転回数比を用いて触媒劣化を診
断するに際して、フィードバック制御に伴う空燃比の変
動による下流側Ｏ，センサ１９の反転が考慮されている
ので、非常に高い精度で劣化診断を行うことができる。
流側Ｏ，センサ１９の反転回数比を用いて触媒劣化を診
断するに際して、フィードバック制御に伴う空燃比の変
動による下流側Ｏ，センサ１９の反転が考慮されている
ので、非常に高い精度で劣化診断を行うことができる。
次に第４図のフローチャー１・はこの発明の異なる実施
例を示している。この実施例においては、前述したデー
タテーブルからの検索に代えて、基本判定基準値ＣＮＧ
Ｈ２Ｏに空燃比変動パラメータＭＳＴＲＧを乗じて空燃
比変動を考慮した適切な判定基準値ＣＮＧＨｚを得るよ
うにしている（ステップ５）。
例を示している。この実施例においては、前述したデー
タテーブルからの検索に代えて、基本判定基準値ＣＮＧ
Ｈ２Ｏに空燃比変動パラメータＭＳＴＲＧを乗じて空燃
比変動を考慮した適切な判定基準値ＣＮＧＨｚを得るよ
うにしている（ステップ５）。
発明の効果
以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
の触媒劣化診断装置においては、触媒コンバータの−Ｌ
流側空燃比センサと下流側空燃比センサの反転回数比を
判定基準値と比較して触媒劣化を判定するに際して、上
記判定基準値をフィードバック制御による空燃比変動の
大小に基ついて設定するようにしたので、高い精度で劣
化診断を行うことができ、例えば空燃比変動が大きいよ
うな場合でら下流側空燃比センサが影響を受けて誤判定
を生じるようなことがない。
の触媒劣化診断装置においては、触媒コンバータの−Ｌ
流側空燃比センサと下流側空燃比センサの反転回数比を
判定基準値と比較して触媒劣化を判定するに際して、上
記判定基準値をフィードバック制御による空燃比変動の
大小に基ついて設定するようにしたので、高い精度で劣
化診断を行うことができ、例えば空燃比変動が大きいよ
うな場合でら下流側空燃比センサが影響を受けて誤判定
を生じるようなことがない。
第１図はこの発明の構成を示すクレーム対応図、第２図
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図はこの
実施例における触媒劣化診断のプログラムを示すフロー
チャート、第４図は異なる実施例を示すフローチャート
、第５図は触媒コンバータの上流側０．センサと下流側
０．センサの出力信号を比較して示す波形図、第６図は
上流側０！センサの出力信号とフィードバック補正係数
とを対比して示す波形図、第７図は空燃比変動パラメー
タＭＳＴＲＧと反転回数比Ｈ２ＲＡＴＥとの関係を示す
特性図である。 １・・上流側空燃比センサ、２・・・下流側空燃比セン
サ、３・・・内燃機関、４・・フィードバック制御手段
、５・・・反転回数比算出手段、６・・・判定手段、７
・・基準値設定手段。 第２図 Ｃ亡Ｄ ５ＴＲＧ □大
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図はこの
実施例における触媒劣化診断のプログラムを示すフロー
チャート、第４図は異なる実施例を示すフローチャート
、第５図は触媒コンバータの上流側０．センサと下流側
０．センサの出力信号を比較して示す波形図、第６図は
上流側０！センサの出力信号とフィードバック補正係数
とを対比して示す波形図、第７図は空燃比変動パラメー
タＭＳＴＲＧと反転回数比Ｈ２ＲＡＴＥとの関係を示す
特性図である。 １・・上流側空燃比センサ、２・・・下流側空燃比セン
サ、３・・・内燃機関、４・・フィードバック制御手段
、５・・・反転回数比算出手段、６・・・判定手段、７
・・基準値設定手段。 第２図 Ｃ亡Ｄ ５ＴＲＧ □大
Claims (1)
- （１）排気通路に介装された触媒コンバータの上流側に
配設された上流側空燃比センサと、触媒コンバータの下
流側に配設された下流側空燃比センサと、主に上記上流
側空燃比センサにおける検出空燃比のリッチ、リーンの
反転に基づいて空燃比をフィードバック制御するフィー
ドバック制御手段とを備えてなる内燃機関において、上
流側空燃比センサと下流側空燃比センサのリッチ、リー
ンの反転回数の比を求める反転回数比算出手段と、この
反転回数比を判定基準値と比較して触媒の劣化を判定す
る判定手段と、上記フィードバック制御手段による空燃
比変動の大小に基づいて上記判定基準値を設定する基準
値設定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の触媒
劣化診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098590A JP2722767B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098590A JP2722767B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041449A true JPH041449A (ja) | 1992-01-06 |
| JP2722767B2 JP2722767B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14223861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2098590A Expired - Fee Related JP2722767B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722767B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5640847A (en) * | 1994-10-20 | 1997-06-24 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalyst deterioration diagnosis system for internal combustion engine |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2098590A patent/JP2722767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5640847A (en) * | 1994-10-20 | 1997-06-24 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalyst deterioration diagnosis system for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2722767B2 (ja) | 1998-03-09 |
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