JPH04292554A - 内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定法 - Google Patents

内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定法

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JPH04292554A
JPH04292554A JP3057106A JP5710691A JPH04292554A JP H04292554 A JPH04292554 A JP H04292554A JP 3057106 A JP3057106 A JP 3057106A JP 5710691 A JP5710691 A JP 5710691A JP H04292554 A JPH04292554 A JP H04292554A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガスに
含まれる有害成分を除去する機能を有する触媒の劣化を
判定する手段に係り、特に触媒の前後に空燃比センサー
を有するシステムにおける触媒劣化判定法を与えるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来は、ＳＡＥ９０００６２に示される
ように、燃料供給信号に探索信号を重畳し、それに対す
る触媒下流の空燃比センサー出力を監視することにより
触媒の劣化を判定していた。しかしながらこの方法では
、探索信号を重畳している期間は、通常の空燃比フィー
ドバック制御が行われないため、実空燃比が設定空燃比
からずれるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、空燃比フィードバックを中断すること無く
、従って、触媒劣化判定中に空燃比が設定値ならはずれ
ることを防止しつつ良好な触媒劣化判定を行うことを、
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、通常の空燃
比フィードバック中に触媒の前後に設置された空燃比セ
ンサーの出力を比較することで、達成される。
【０００５】
【作用】本発明の構成により、設定空燃比からのずれを
生ずることなしに、内燃機関に接続された触媒の劣化判
定を行うことができる。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を実現するシステ
ム構成を表している。
【０００７】内燃機関に供給される空気量４は、空気流
量計５によって計量される。内燃機関の温度を検出する
センサー２，スロットル開度を検出するセンサー６，空
気流量計５、および図示されていないエンジン回転検出
センサーの出力が、エンジン制御ユニット１１に入力さ
れ、燃料噴射量及び点火時期が算出される。算出された
燃料噴射信号に従い、燃料噴射弁１２が燃料を供給する
。また、算出された点火時期にしたがい点火装置１３は
、点火プラグに点火信号を出力する。三元触媒１０は、
排気管７を通過して来る有害物質を、無害な物質に転換
する。空燃比センサー８は、排気管７に設置され、排気
ガスの酸素濃度に対応する信号を出力する。空燃比セン
サー８の出力により、エンジンへの供給燃料量はフィー
ドバック制御され、空燃比を理論空燃比近傍に制御する
。空燃比センサー９は、触媒の下流に設置され、触媒下
流の空燃比を検出する。図２（ａ）は、空燃比センサー
８の出力を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）の空
燃比センサー８の出力と、一点鎖線で示された比較レベ
ルとの比較結果として発生する、二値信号である。 図２（ｃ）は、図２（ａ）の空燃比センサー８の出力に
よる、空燃比フィードバック係数の動きを表している。 図２（ｄ）は、空燃比センサー９の出力と比較レベルを
表しており、図２（ｅ）は、その比較結果として生成さ
れる二値信号である。ｙ及びｚは、相関関数を算出する
期間を表しており、その前後に図２（ｅ）に示すような
空燃比フィードバック係数を固定する期間を作る。次に
、ｙとｚの相関関数を算出する。図３は、ｙ及びｚを拡
大した物である。またそれぞれの補数信号を化１及び化
２としてある。この時相関関数化３は、数１で表される
。
【０００８】
【化１】
【０００９】
【化２】
【００１０】
【化３】
【００１１】
【数１】
【００１２】図３には、ｙ及びｚの相関関数化４及び化
３を示してある。触媒の転換効率は、数２にて推定され
る。
【００１３】
【化４】
【００１４】
【数２】
【００１５】図４は、推定された触媒の転換効率と信号
ｙの周期をマップ化したものである。破線で囲まれた部
分は、触媒の転換効率が十分でなく、排気ガス中の有害
物質が、十分に転換されない領域を表しており、推定さ
れた触媒の転換効率がこの領域内に有るときには、ラン
プなどの報知手段をもって、運転者に報知する。
【００１６】触媒上流の空燃比センサー出力図２（ａ）
にたいし、これに起因する触媒下流の空燃比センサー出
力図２（ｄ）は、時間的に遅れを持っているため、信号
ｙと信号ｚの間に、適当な位相差を持たせる。本実施例
では、ウォッシュコート触媒を使用したときの位相差を
使用している。このことにより、触媒の転換効率の推定
要素として、信号図２（ａ）と、図２（ｄ）の相関関数
の最大値及び最大値を与える位相差を考慮することにな
る。触媒上流の空燃比センサーにより空燃比のフィード
バック制御を行うシステムにおいては、信号図２（ｂ）
のデューティは、ほぼ５０％であるが、このデューティ
の誤差による触媒転換効率の推定誤差を防止するため、
数２のごとく、信号図２（ｂ）と図２（ｅ）の相関関数
と、その補数値を使用する。また、信号ｙの周期による
補正を行っても良い。図４は、触媒の効率を判定する際
のエンジン状態により、別マップを使用しても良い。
【００１７】図５から図８までは、本実施例のフローチ
ャートである。ステップ５１０では、エンジン運転状態
・触媒温度・エンジン始動からの経過時間などの要素に
より、触媒の転換効率を判定するのに適した状態かどう
かを判定する。ステップ５２０では、触媒の転換効率の
推定演算が終了したかどうかを判定する。ステップ５３
０では、触媒転換効率判定演算に使用される、空燃比フ
ィードバック制御の前に行われるオープンループ制御が
、終了したかどうかを判定する。ステップ５４０では、
触媒の転換効率判定演算に使用される空燃比フィードバ
ック制御中の、触媒上流に設置された空燃比センサーの
出力が、所定期間データーサンプリングされたかどうか
を、判別する。ステップ５５０では、通常の空燃比フィ
ードバック制御を行い、ステップ５６０及び５７０では
、触媒上流の空燃比センサー出力と、比較レベルとの比
較により、二値信号を発生させる。ステップ５８０，５
９０では、触媒転換効率の推定演算に使用される空燃比
フィードバック制御が終了したかどうかを判定する。ス
テップ６１０では、空燃比フィードバック制御後のオー
プンループ制御が、終了したかどうかを、判定している
。ステップ６２０，６３０においては、空燃比のフィー
ドバック制御かオープンループ制御のどちらかを、選択
する。 ステップ６４０では、空燃比オープンループ制御を選択
する。ステップ７１０では、触媒上流の空燃比センサー
と、下流の空燃比センサーとの位相差に相当する時間遅
れを計数する。ステップ７２０においては、触媒転換効
率推定に使用される、触媒下流の空燃比センサー出力の
サンプリング期間が終了したかどうかを判定している。 ステップ７３０において、触媒下流の空燃比センサー出
力のサンプリングを行い、ステップ７４０及び７５０に
おいて、二値信号を発生する。ステップ７６０，７７０
において触媒下流の空燃比センサー出力のサンプリング
が、終了したかどうかを判定する。ステップ８１０，８
２０および８３０においては、空燃比オープンループ制
御を行う期間を再設定し、触媒転換効率推定演算を行う
条件が、成立した場合に再度触媒転換効率の推定演算を
行う準備をする。ステップ８４０においては、通常の空
燃比フィードバック制御を行う。ステップ８５０，８６
０においては、触媒転換効率推定演算を行うとともに、
触媒転換効率推定演算の終了を判定する。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、内燃機関に接続された
触媒に関し、実空燃比と設定空燃比のずれを生ずること
なしに、劣化判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するシステム図である。
【図２】触媒上流および下流の空燃比センサー出力など
を示す図である。
【図３】相互相関関数及びその補数値の計算例を示す図
である。
【図４】信号ｙの周期と推定された触媒転換効率から求
める転換効率マップと、運転者に報知すべき転換効率値
の領域を示す図である。
【図５】本発明のフローチャートである。
【図６】本発明のフローチャートである。
【図７】本発明のフローチャートである。
【図８】本発明のフローチャートである。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の回転数及び負荷に応じて演算処
    理を実行し、演算処理結果にもとづいて生成した燃料噴
    射信号によって燃料噴射量を調整するマイクロコンピュ
    ータを備えた内燃機関の燃料噴射方法において、排気浄
    化用触媒の上流及び下流に設置された空燃比センサー出
    力信号の相互相関関数により、該排気浄化用触媒の転換
    効率を算出及び推定することを特徴とする、内燃機関の
    排気浄化用触媒転換効率推定法。
  2. 【請求項２】請求項１において、排気浄化用触媒の上流
    に設置された空燃比センサー出力にもとづいて内燃機関
    に供給する燃料量をフィードバック制御することを特徴
    とする内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定法。
  3. 【請求項３】請求項１において、排気浄化用触媒の下流
    に設置された空燃比センサー出力にもとづいて内燃機関
    に供給する燃料量をフィードバック制御することを特徴
    とする内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定法。
  4. 【請求項４】請求項１において、排気浄化用触媒の上流
    及び下流に設置された空燃比センサー出力信号と、同一
    あるいは異なる比較レベルとの比較により生成される方
    形波信号の相互相関関数により、該排気浄化用触媒の転
    換効率を算出及び推定することを特徴とする、内燃機関
    の排気浄化用触媒転換効率推定法。
  5. 【請求項５】請求項１において、排気浄化用触媒の上流
    及び下流に設置された空燃比センサー出力信号と、同一
    あるいは異なる比較レベルとの比較により生成される方
    形波信号の相互相関関数及びその補数信号の相互相関関
    数により、該排気浄化用触媒の転換効率を算出及び推定
    することを特徴とする、内燃機関の排気浄化用触媒転換
    効率推定法。
  6. 【請求項６】請求項１において、算出された相関関数の
    絶対値または、相関関数の最大値または、相関関数の最
    大値を与える位相のうち少なくとも一つを用いて排気浄
    化用触媒の転換効率を算出及び推定することを特徴とす
    る、内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定法。
  7. 【請求項７】請求項２又は３において、空燃比フィード
    バック制御周期の整数倍の期間に関して、相関関数を算
    出することを特徴とする、内燃機関の排気浄化用触媒転
    換効率推定法。
  8. 【請求項８】請求項２又は３において、空燃比フィード
    バック制御周期を長くする手法を備えたことを特徴とす
    る、内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定法。
  9. 【請求項９】請求項２又は３において、相互相関関数を
    算出する機関の前あるいは後あるいはその両方に、空燃
    比のオープンループ制御期間をもつことを特徴とする、
    内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定法。
  10. 【請求項１０】請求項９において、空燃比のオープンル
    ープ制御期間は、エンジン二回転以上の期間であること
    を特徴とする、内燃機関の排気浄化用触媒転換効率推定
    法。
  11. 【請求項１１】請求項１において、相互相関関数を算出
    するか、排気浄化用触媒の上流及び下流の空燃比センサ
    ー出力の位相差をあらかじめ記憶しておく記憶手段を有
    し、上流側空燃比センサーの出力にたいし、該位相差ぶ
    んだけずれた位置における下流側空燃比センサー出力と
    の相互相関関数を算出することを特徴とする、内燃機関
    の排気浄化用触媒転換効率推定法。
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