JPH05263686A - 内燃機関の触媒劣化判別装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判別装置Info
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- JPH05263686A JPH05263686A JP4064883A JP6488392A JPH05263686A JP H05263686 A JPH05263686 A JP H05263686A JP 4064883 A JP4064883 A JP 4064883A JP 6488392 A JP6488392 A JP 6488392A JP H05263686 A JPH05263686 A JP H05263686A
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- sensor
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- 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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- 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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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Y—GENERAL 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
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒下流側空燃比センサの出力に基づいて三
元触媒の劣化の有無を判定する際に、誤判定がなされる
ことを防止する。 【構成】 触媒上流側空燃比センサの出力を基に機関空
燃比を理論空燃比になるようにフィードバック制御する
際に、フィードバック周期Ｔ（図２（Ａ））が短い場合
は触媒下流側空燃比センサ出力の反転周期は触媒非劣化
時（図２（Ｃ））には長く触媒劣化時（図２（Ｄ））に
は短くなるためＶＯＳの反転周期を監視することにより
触媒劣化の有無を検出できる。しかしフィードバック周
期Ｔが長くなると（図２（Ｅ））、触媒が劣化していな
くても下流側空燃比センサ出力の反転周期は図２（Ｃ）
に較べて短くなり（図２（Ｇ））、触媒劣化の誤判定が
なされる。本発明はフィードバック周期Ｔ（図２
（Ａ），（Ｅ））が所定値より長くなった場合には下流
側空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定を禁止し、誤
判定を防止する。
元触媒の劣化の有無を判定する際に、誤判定がなされる
ことを防止する。 【構成】 触媒上流側空燃比センサの出力を基に機関空
燃比を理論空燃比になるようにフィードバック制御する
際に、フィードバック周期Ｔ（図２（Ａ））が短い場合
は触媒下流側空燃比センサ出力の反転周期は触媒非劣化
時（図２（Ｃ））には長く触媒劣化時（図２（Ｄ））に
は短くなるためＶＯＳの反転周期を監視することにより
触媒劣化の有無を検出できる。しかしフィードバック周
期Ｔが長くなると（図２（Ｅ））、触媒が劣化していな
くても下流側空燃比センサ出力の反転周期は図２（Ｃ）
に較べて短くなり（図２（Ｇ））、触媒劣化の誤判定が
なされる。本発明はフィードバック周期Ｔ（図２
（Ａ），（Ｅ））が所定値より長くなった場合には下流
側空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定を禁止し、誤
判定を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも触媒コンバ
ータの上流側の排気通路に設けられた空燃比センサ出力
に基づき機関の空燃比を理論空燃比に制御するととも
に、少なくとも触媒コンバータの下流側の排気通路に設
けられた空燃比センサ出力に基づき触媒コンバータの劣
化判別を行う内燃機関の触媒劣化判別装置に関する。
ータの上流側の排気通路に設けられた空燃比センサ出力
に基づき機関の空燃比を理論空燃比に制御するととも
に、少なくとも触媒コンバータの下流側の排気通路に設
けられた空燃比センサ出力に基づき触媒コンバータの劣
化判別を行う内燃機関の触媒劣化判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より内燃機関の排気系に空燃比セン
サ（Ｏ2 センサ）を設け、このセンサ出力により空燃比
を理論空燃比にフィードバック制御することにより、排
気系に設けられた触媒コンバータの浄化能力を有効活用
してエミッション特性を改善する技術は良く知られてい
る。また、最近では、上流側のＯ2 センサの特性の経時
変化等を精度良く補償するために、触媒コンバータの下
流にもＯ2 センサを設けて、フィードバック制御に利用
する、所謂、ダブルＯ2 センサシステムも開発されてい
る（特開昭６１−２８６５５０号公報参照）。
サ（Ｏ2 センサ）を設け、このセンサ出力により空燃比
を理論空燃比にフィードバック制御することにより、排
気系に設けられた触媒コンバータの浄化能力を有効活用
してエミッション特性を改善する技術は良く知られてい
る。また、最近では、上流側のＯ2 センサの特性の経時
変化等を精度良く補償するために、触媒コンバータの下
流にもＯ2 センサを設けて、フィードバック制御に利用
する、所謂、ダブルＯ2 センサシステムも開発されてい
る（特開昭６１−２８６５５０号公報参照）。
【０００３】このような技術においても、触媒コンバー
タが劣化すると排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯx 等の成分の
浄化能力が低下するので、触媒コンバータの劣化を検出
することが必要になり、種々の触媒劣化判別方法、装置
が提案されている。例えば、触媒が劣化してくると、空
燃比フィードバック中の下流側Ｏ2 センサ出力の反転周
期（理論空燃比相当値を上下する（または横切る）周
期）が短くなることが知られているが、これを利用し
て、機関が上流側Ｏ2 センサ出力に基づく空燃比フィー
ドバック制御中であり、かつ所定の運転条件で機関が所
定時間以上安定して運転されている場合に、下流側Ｏ2
センサの一定時間当りの反転回数を求め、この反転回数
が所定値以上のときに（すなわち反転周期が所定値より
短くなったとき）触媒が劣化したと判定する方法が提案
されている（特開昭６３−９７８５２号公報参照）。
タが劣化すると排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯx 等の成分の
浄化能力が低下するので、触媒コンバータの劣化を検出
することが必要になり、種々の触媒劣化判別方法、装置
が提案されている。例えば、触媒が劣化してくると、空
燃比フィードバック中の下流側Ｏ2 センサ出力の反転周
期（理論空燃比相当値を上下する（または横切る）周
期）が短くなることが知られているが、これを利用し
て、機関が上流側Ｏ2 センサ出力に基づく空燃比フィー
ドバック制御中であり、かつ所定の運転条件で機関が所
定時間以上安定して運転されている場合に、下流側Ｏ2
センサの一定時間当りの反転回数を求め、この反転回数
が所定値以上のときに（すなわち反転周期が所定値より
短くなったとき）触媒が劣化したと判定する方法が提案
されている（特開昭６３−９７８５２号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術は触媒
劣化によるＯ2 ストレージ効果の低下を下流側Ｏ2 セン
サの出力反転回数を用いて判定し、触媒劣化を検出する
ようにしたものであり、空燃比制御のフィードバック周
期（機関空燃比が理論空燃比を中心としてリッチ側とリ
ーン側とに変動する周期）がある程度短い場合には触媒
劣化を正確に検出することができる。
劣化によるＯ2 ストレージ効果の低下を下流側Ｏ2 セン
サの出力反転回数を用いて判定し、触媒劣化を検出する
ようにしたものであり、空燃比制御のフィードバック周
期（機関空燃比が理論空燃比を中心としてリッチ側とリ
ーン側とに変動する周期）がある程度短い場合には触媒
劣化を正確に検出することができる。
【０００５】しかし、何らかの原因で上記フィードバッ
ク周期が長くなった場合には下流側Ｏ2 センサ出力の反
転回数から触媒劣化を判断すると、実際には劣化が生じ
ていない触媒を劣化したと誤判定してしまう場合が生じ
る。この問題を図２（Ａ）〜（Ｇ）を用いて説明する。
図２（Ａ）はフィードバック制御中の触媒上流側での排
気空燃比の変化を示す。図に示すように空燃比は理論空
燃比を中心にリッチ側とリーン側とに交互に変化してお
りフィードバック周期（図２（Ａ）にＴで示す）は通
常、例えば０．５秒程度と比較的短い。図２（Ｂ）はこ
のときの触媒上流側Ｏ2 センサの出力ＶＯＭを示す。Ｖ
ＯＭは図２（Ａ）の空燃比と同じ周期でリッチ側とリー
ン側とに交互に反転している。
ク周期が長くなった場合には下流側Ｏ2 センサ出力の反
転回数から触媒劣化を判断すると、実際には劣化が生じ
ていない触媒を劣化したと誤判定してしまう場合が生じ
る。この問題を図２（Ａ）〜（Ｇ）を用いて説明する。
図２（Ａ）はフィードバック制御中の触媒上流側での排
気空燃比の変化を示す。図に示すように空燃比は理論空
燃比を中心にリッチ側とリーン側とに交互に変化してお
りフィードバック周期（図２（Ａ）にＴで示す）は通
常、例えば０．５秒程度と比較的短い。図２（Ｂ）はこ
のときの触媒上流側Ｏ2 センサの出力ＶＯＭを示す。Ｖ
ＯＭは図２（Ａ）の空燃比と同じ周期でリッチ側とリー
ン側とに交互に反転している。
【０００６】また、図２（Ｃ），（Ｄ）は触媒下流側Ｏ
2 センサの出力ＶＯＳを示し、図２（Ｃ）は触媒が劣化
していない場合、図２（Ｄ）は触媒が劣化している場合
の出力を示している。触媒が劣化していない場合は、触
媒のＯ2 ストレージ効果により触媒上流側の空燃比がリ
ーン側に振れているときには触媒が余剰酸素を吸着し、
空燃比がリッチ側に振れた場合には吸着した酸素を放出
するため触媒下流側の空燃比は理論空燃比に近い値にな
っている。
2 センサの出力ＶＯＳを示し、図２（Ｃ）は触媒が劣化
していない場合、図２（Ｄ）は触媒が劣化している場合
の出力を示している。触媒が劣化していない場合は、触
媒のＯ2 ストレージ効果により触媒上流側の空燃比がリ
ーン側に振れているときには触媒が余剰酸素を吸着し、
空燃比がリッチ側に振れた場合には吸着した酸素を放出
するため触媒下流側の空燃比は理論空燃比に近い値にな
っている。
【０００７】このため下流側Ｏ2 センサの出力は図２
（Ｃ）に示すように長い周期で反転する。一方触媒が劣
化してＯ2 ストレージ効果が低くなると触媒での酸素の
脱着量が減るため、触媒下流側の空燃比も上流側空燃比
と同様な変動を示すようになり下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ
ＯＳの反転周期は上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＭと同様短
くなる。このため下流側Ｏ2 センサ出力の反転周期を監
視することにより触媒劣化を容易に検出できる。
（Ｃ）に示すように長い周期で反転する。一方触媒が劣
化してＯ2 ストレージ効果が低くなると触媒での酸素の
脱着量が減るため、触媒下流側の空燃比も上流側空燃比
と同様な変動を示すようになり下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ
ＯＳの反転周期は上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＭと同様短
くなる。このため下流側Ｏ2 センサ出力の反転周期を監
視することにより触媒劣化を容易に検出できる。
【０００８】次に図２（Ｅ）は何らかの原因で空燃比制
御のフィードバック周期が長くなった場合の触媒上流側
の排気空燃比の変動を示している。フィードバック周期
が長くなると触媒上流側空燃比がリーン側又はリッチ側
にある時間も長くなる。しかし触媒が吸着できる酸素の
量には限界があるため、触媒が酸素を最大限に吸着した
後も上流側空燃比がリーン側に振れているともはや触媒
は余剰酸素を吸着できず、触媒下流側の空燃比もリーン
側に振れることになる。また、同様に触媒上流側空燃比
がリッチ側に振れている時間が長く、触媒が吸着した酸
素を全部放出した後も空燃比がリッチ側に振れた状態で
あると触媒下流側の空燃比もリッチ側に振れることにな
る。
御のフィードバック周期が長くなった場合の触媒上流側
の排気空燃比の変動を示している。フィードバック周期
が長くなると触媒上流側空燃比がリーン側又はリッチ側
にある時間も長くなる。しかし触媒が吸着できる酸素の
量には限界があるため、触媒が酸素を最大限に吸着した
後も上流側空燃比がリーン側に振れているともはや触媒
は余剰酸素を吸着できず、触媒下流側の空燃比もリーン
側に振れることになる。また、同様に触媒上流側空燃比
がリッチ側に振れている時間が長く、触媒が吸着した酸
素を全部放出した後も空燃比がリッチ側に振れた状態で
あると触媒下流側の空燃比もリッチ側に振れることにな
る。
【０００９】従って図２（Ｅ）のようにフィードバック
周期が長くなると触媒が劣化していなくても触媒下流側
での排気空燃比は上流側空燃比に近い周期でリッチ側と
リーン側とに振れるようになるため、下流側Ｏ2 センサ
の出力ＶＯＳ（図２（Ｇ）は上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯ
Ｍ（図２（Ｆ））と同じ周期で反転を繰り返すことにな
り、図２（Ｄ）と同様に反転周期が短くなってしまう。
周期が長くなると触媒が劣化していなくても触媒下流側
での排気空燃比は上流側空燃比に近い周期でリッチ側と
リーン側とに振れるようになるため、下流側Ｏ2 センサ
の出力ＶＯＳ（図２（Ｇ）は上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯ
Ｍ（図２（Ｆ））と同じ周期で反転を繰り返すことにな
り、図２（Ｄ）と同様に反転周期が短くなってしまう。
【００１０】このため、このような場合には触媒が劣化
していなくても触媒が劣化したと誤判定がなされる問題
が生じる。空燃比制御のフィードバック周期が長くなる
のは、例えば空燃比制御機器の製造公差や経年変化によ
る応答性の低下、特に触媒上流側Ｏ2 センサの応答が悪
い場合に生じ易い。またＯ2 センサ自体の応答性が良好
であっても例えば、排気流量が少く、排気管内での排気
流速が低いような運転条件では、空燃比変更後の排気が
Ｏ2 センサ位置に到達するまでの時間が長くかかるた
め、フィードバック周期もそれに応じて長くなる。
していなくても触媒が劣化したと誤判定がなされる問題
が生じる。空燃比制御のフィードバック周期が長くなる
のは、例えば空燃比制御機器の製造公差や経年変化によ
る応答性の低下、特に触媒上流側Ｏ2 センサの応答が悪
い場合に生じ易い。またＯ2 センサ自体の応答性が良好
であっても例えば、排気流量が少く、排気管内での排気
流速が低いような運転条件では、空燃比変更後の排気が
Ｏ2 センサ位置に到達するまでの時間が長くかかるた
め、フィードバック周期もそれに応じて長くなる。
【００１１】本発明は上記問題に鑑み、触媒劣化判定を
行うべき状況を正確に判断し、上記のような場合の誤判
定を防止可能な触媒劣化判別装置を提供することを目的
としている。
行うべき状況を正確に判断し、上記のような場合の誤判
定を防止可能な触媒劣化判別装置を提供することを目的
としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明によれば図１の構成を有する触媒劣化判別
装置が提供される。すなわち、内燃機関の排気通路に設
けられた三元触媒ＣＣR0の上流側と下流側の排気通路に
は、それぞれ機関排気の空燃比を検出する上流側空燃比
センサと下流側空燃比センサとが設けられる。
めに、本発明によれば図１の構成を有する触媒劣化判別
装置が提供される。すなわち、内燃機関の排気通路に設
けられた三元触媒ＣＣR0の上流側と下流側の排気通路に
は、それぞれ機関排気の空燃比を検出する上流側空燃比
センサと下流側空燃比センサとが設けられる。
【００１３】また、空燃比フィードバック制御手段は少
くとも上流側空燃比センサの出力に基づいて内燃機関の
空燃比を理論空燃比になるようにフィードバック制御す
る。触媒劣化判定手段は少くとも下流側空燃比センサ出
力に基づいて触媒劣化の有無を判定する。一方禁止手段
は空燃比フィードバック制御手段によるフィードバック
制御周期を検出し、フィードバック制御周期が、所定値
以上になるときに触媒劣化判定手段による触媒劣化判定
の実行を禁止する。
くとも上流側空燃比センサの出力に基づいて内燃機関の
空燃比を理論空燃比になるようにフィードバック制御す
る。触媒劣化判定手段は少くとも下流側空燃比センサ出
力に基づいて触媒劣化の有無を判定する。一方禁止手段
は空燃比フィードバック制御手段によるフィードバック
制御周期を検出し、フィードバック制御周期が、所定値
以上になるときに触媒劣化判定手段による触媒劣化判定
の実行を禁止する。
【００１４】
【作用】禁止手段は、フィードバック周期が所定値以上
になり、触媒劣化誤判定が生じる条件下では、触媒劣化
判定の実行を禁止する。これにより触媒劣化の誤判定が
防止され触媒劣化検出の信頼性が向上する。
になり、触媒劣化誤判定が生じる条件下では、触媒劣化
判定の実行を禁止する。これにより触媒劣化の誤判定が
防止され触媒劣化検出の信頼性が向上する。
【００１５】
【実施例】図３は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装
置の一実施例を示す全体概略図である。図３において、
機関本体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設け
られている。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計
測するものであって、たとえばポテンショメータを内蔵
して吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発
生する。この出力信号は制御回路１０のマルチプレクサ
内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に入力されている。ディストリ
ビュータ４には、たとえばクランク角ＣＡに換算して７
２０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクラン
ク角センサ５およびクランク角ＣＡに換算して３０°毎
に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セン
サ６が設けられている。これらクランク角センサ５，６
のパルス信号は制御回路１０の入出力インターフェイス
１０２に供給され、このうちクランク角センサ６の出力
はＣＰＵ１０３の割込み端子に供給される。
置の一実施例を示す全体概略図である。図３において、
機関本体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設け
られている。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計
測するものであって、たとえばポテンショメータを内蔵
して吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発
生する。この出力信号は制御回路１０のマルチプレクサ
内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に入力されている。ディストリ
ビュータ４には、たとえばクランク角ＣＡに換算して７
２０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクラン
ク角センサ５およびクランク角ＣＡに換算して３０°毎
に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セン
サ６が設けられている。これらクランク角センサ５，６
のパルス信号は制御回路１０の入出力インターフェイス
１０２に供給され、このうちクランク角センサ６の出力
はＣＰＵ１０３の割込み端子に供給される。
【００１６】さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供
給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁７が設けられている。また、機関本体１のシリンダ
ブロックのウォータジャケット８には、冷却水の温度を
検出するための水温センサ９が設けられている。水温セ
ンサ９は冷却水の温度ＴＨＷに応じたアナログ電圧の電
気信号を発生する。この出力もＡ／Ｄ変換器１０１に供
給されている。
給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁７が設けられている。また、機関本体１のシリンダ
ブロックのウォータジャケット８には、冷却水の温度を
検出するための水温センサ９が設けられている。水温セ
ンサ９は冷却水の温度ＴＨＷに応じたアナログ電圧の電
気信号を発生する。この出力もＡ／Ｄ変換器１０１に供
給されている。
【００１７】排気マニホールド１１より下流の排気系に
は、排気ガス中の３つの有害成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx を
同時に浄化するＯ2 ストレージ効果（過剰の酸素を保持
し未燃焼排気物の浄化に利用する機能）を有する三元触
媒を収容する触媒コンバータ１２が設けられている。排
気マニホールド１１は、すなわち触媒コンバータ１２の
上流側には第１のＯ 2 センサ１３が設けられ、触媒コン
バータ１２の下流側の排気管１４には第２のＯ2 センサ
１５が設けられている。Ｏ2 センサ１３，１５は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。すな
わち、Ｏ2 センサ１３，１５は空燃比が理論空燃比に対
してリーン側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を
制御回路１０のＡ／Ｄ変換器１０１に出力する。制御回
路１０は、たとえばマイクロコンピュータとして構成さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェイス１０
２、ＣＰＵ１０３の外に、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０
５、バックアップＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０
７等が設けられている。
は、排気ガス中の３つの有害成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx を
同時に浄化するＯ2 ストレージ効果（過剰の酸素を保持
し未燃焼排気物の浄化に利用する機能）を有する三元触
媒を収容する触媒コンバータ１２が設けられている。排
気マニホールド１１は、すなわち触媒コンバータ１２の
上流側には第１のＯ 2 センサ１３が設けられ、触媒コン
バータ１２の下流側の排気管１４には第２のＯ2 センサ
１５が設けられている。Ｏ2 センサ１３，１５は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。すな
わち、Ｏ2 センサ１３，１５は空燃比が理論空燃比に対
してリーン側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を
制御回路１０のＡ／Ｄ変換器１０１に出力する。制御回
路１０は、たとえばマイクロコンピュータとして構成さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェイス１０
２、ＣＰＵ１０３の外に、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０
５、バックアップＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０
７等が設けられている。
【００１８】また、吸気通路２のスロットル弁１６に
は、スロットル弁１６が全閉か否かを示す信号ＬＬを発
生するアイドルスイッチ１７が設けられている。このア
イドル状態出力信号ＬＬは制御回路１０の入出力インタ
ーフェイス１０２に供給される。１８は２次空気導入吸
気弁であって、減速時あるいはアイドル時に２次空気を
排気管１１に供給して、ＨＣ，ＣＯエミッションを低減
するためのものである。
は、スロットル弁１６が全閉か否かを示す信号ＬＬを発
生するアイドルスイッチ１７が設けられている。このア
イドル状態出力信号ＬＬは制御回路１０の入出力インタ
ーフェイス１０２に供給される。１８は２次空気導入吸
気弁であって、減速時あるいはアイドル時に２次空気を
排気管１１に供給して、ＨＣ，ＣＯエミッションを低減
するためのものである。
【００１９】また、１９は触媒コンバータ１２の三元触
媒が劣化した場合に付勢されるアラームである。さら
に、制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８、フ
リップフロップ１０９、および駆動回路１１０は燃料噴
射弁７を制御するためのものである。すなわち、後述の
ルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵが演算されると、
燃料噴射量ＴＡＵがダウンカウンタ１０８にプリセット
されると共にフリップフロップ１０９もセットされる。
この結果、駆動回路１１０が燃料噴射弁７の付勢を開始
する。他方、ダウンカウンタ１０８がクロック信号（図
示せず）を計数して最後にその出力端子が“１”レベル
となったときに、フリップフロップ１０９がセットされ
て駆動回路１１０は燃料噴射弁７の付勢を停止する。つ
まり、上述の燃料噴射量ＴＡＵだけ燃料噴射弁７は付勢
され、従って、燃料噴射量ＴＡＵに応じた量の燃料が機
関本体１の燃料室に送り込まれることになる。
媒が劣化した場合に付勢されるアラームである。さら
に、制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８、フ
リップフロップ１０９、および駆動回路１１０は燃料噴
射弁７を制御するためのものである。すなわち、後述の
ルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵが演算されると、
燃料噴射量ＴＡＵがダウンカウンタ１０８にプリセット
されると共にフリップフロップ１０９もセットされる。
この結果、駆動回路１１０が燃料噴射弁７の付勢を開始
する。他方、ダウンカウンタ１０８がクロック信号（図
示せず）を計数して最後にその出力端子が“１”レベル
となったときに、フリップフロップ１０９がセットされ
て駆動回路１１０は燃料噴射弁７の付勢を停止する。つ
まり、上述の燃料噴射量ＴＡＵだけ燃料噴射弁７は付勢
され、従って、燃料噴射量ＴＡＵに応じた量の燃料が機
関本体１の燃料室に送り込まれることになる。
【００２０】なお、ＣＰＵ１０３の割込み発生は、Ａ／
Ｄ変換器１０１のＡ／Ｄ変換終了後、入出力インターフ
ェイス１０２がクランク角センサ６のパルス信号を受信
した時、等である。エアフローメータ３の吸入空気量デ
ータＱおよび冷却水温データＴＨＷは所定時間もしくは
所定クランク角毎に実行されるＡ／Ｄ変換ルーチンによ
って取込まれてＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。
つまり、ＲＡＭ１０５におけるデータＱおよびＴＨＷは
所定時間毎に更新されている。また、回転速度データＮ
ｅはクランク角センサ６の３０°ＣＡ毎の割込みによっ
て演算されてＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。
Ｄ変換器１０１のＡ／Ｄ変換終了後、入出力インターフ
ェイス１０２がクランク角センサ６のパルス信号を受信
した時、等である。エアフローメータ３の吸入空気量デ
ータＱおよび冷却水温データＴＨＷは所定時間もしくは
所定クランク角毎に実行されるＡ／Ｄ変換ルーチンによ
って取込まれてＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。
つまり、ＲＡＭ１０５におけるデータＱおよびＴＨＷは
所定時間毎に更新されている。また、回転速度データＮ
ｅはクランク角センサ６の３０°ＣＡ毎の割込みによっ
て演算されてＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。
【００２１】以下、図３の制御回路１０の動作を説明す
る。図４，図５は上流側Ｏ2 センサ１３の出力にもとづ
いて空燃比補正係数ＦＡＦを演算する空燃比フィードバ
ック制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ms毎に
実行する。ステップ４０１では、上流側Ｏ2 センサ１３
による空燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立
しているか否かを判別する。たとえば、冷却水温ＴＨＷ
が所定値以下の時、機関始動中、始動後増量中、暖機増
量中、パワー増量中、触媒過熱防止のための燃料噴射量
増量中、上流側Ｏ2 センサ１３の出力信号が一度も反転
していない時、燃料カット中等はいずれも閉ループ条件
が不成立であり、その他の場合が閉ループ条件成立であ
る。閉ループ条件が不成立のときには、ステップ４２７
に進み、空燃比フィードバックフラグＸＭＦＢを“０”
とし、ステップ４２８に進む。なお、空燃比補正係数Ｆ
ＡＦを１．０としてもよい。他方、閉ループ条件成立の
場合はステップ４０２に進む。
る。図４，図５は上流側Ｏ2 センサ１３の出力にもとづ
いて空燃比補正係数ＦＡＦを演算する空燃比フィードバ
ック制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ms毎に
実行する。ステップ４０１では、上流側Ｏ2 センサ１３
による空燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立
しているか否かを判別する。たとえば、冷却水温ＴＨＷ
が所定値以下の時、機関始動中、始動後増量中、暖機増
量中、パワー増量中、触媒過熱防止のための燃料噴射量
増量中、上流側Ｏ2 センサ１３の出力信号が一度も反転
していない時、燃料カット中等はいずれも閉ループ条件
が不成立であり、その他の場合が閉ループ条件成立であ
る。閉ループ条件が不成立のときには、ステップ４２７
に進み、空燃比フィードバックフラグＸＭＦＢを“０”
とし、ステップ４２８に進む。なお、空燃比補正係数Ｆ
ＡＦを１．０としてもよい。他方、閉ループ条件成立の
場合はステップ４０２に進む。
【００２２】ステップ４０２では、上流側Ｏ2 センサ１
３の出力ＶＯＭをＡ／Ｄ変換して取込み、ステップ４０
３にてＶＯＭが比較電圧ＶR1以下か否かにより空燃比が
リッチかリーンかを判別する。比較電圧ＶR1は、通常Ｏ
2 センサ出力の振幅中心の電圧とされ、本実施例ではＶ
R1＝０．４５Ｖである。ステップ４０３で空燃比がリー
ン、すなわちＶＯＭ≦ＶR1であればステップ４０４にて
ディレイカウンタＣＤＬＹが正か否かを判別し、ＣＤＬ
Ｙ＞０であればステップ４０５にてＣＤＬＹを０とし、
ステップ４０６に進む。ステップ４０６では、ディレイ
カウンタＣＤＬＹを１減算し、ステップ４０７、４０８
にてディレイカウンタＣＤＬＹを最小値ＴＤＬでガード
する。この場合、ディレイカウンタＣＤＬＹが最小値Ｔ
ＤＬに到達したときにはステップ４０９にて空燃比フラ
グＦ１を“０”（リーン）とする。なお、最小値ＴＤＬ
は上流側Ｏ2 センサ１３の出力においてリッチからリー
ンへの変化があってもリッチ状態であるとの判断を保持
するためのリーン遅延状態であって、負の値で定義され
る。他方、リッチ（ＶＯＭ＞ＶR1）であれば、ステップ
４１０にてディレイカウンタＣＤＬＹが負か否かを判別
し、ＣＤＬＹ＜０であればステップ４１１にてＣＤＬＹ
を０とし、ステップ４１２に進む。ステップ４１２では
ディレイカウンタＣＤＬＹを１加算し、ステップ４１
３，４１４にてディレイカウンタＣＤＬＹを最大値ＴＤ
Ｒでガードする。この場合、ディレイカウンタＣＤＬＹ
が最大値ＴＤＲに到達したときにはステップ４１５にて
空燃比フラグＦ１を“１”（リッチ）とする。なお、最
大値ＴＤＲは上流側Ｏ2 センサ１３の出力においてリー
ンからリッチへの変化があってもリーン状態であるとの
判断を保持するためのリッチ遅延状態であって、正の値
で定義される。
３の出力ＶＯＭをＡ／Ｄ変換して取込み、ステップ４０
３にてＶＯＭが比較電圧ＶR1以下か否かにより空燃比が
リッチかリーンかを判別する。比較電圧ＶR1は、通常Ｏ
2 センサ出力の振幅中心の電圧とされ、本実施例ではＶ
R1＝０．４５Ｖである。ステップ４０３で空燃比がリー
ン、すなわちＶＯＭ≦ＶR1であればステップ４０４にて
ディレイカウンタＣＤＬＹが正か否かを判別し、ＣＤＬ
Ｙ＞０であればステップ４０５にてＣＤＬＹを０とし、
ステップ４０６に進む。ステップ４０６では、ディレイ
カウンタＣＤＬＹを１減算し、ステップ４０７、４０８
にてディレイカウンタＣＤＬＹを最小値ＴＤＬでガード
する。この場合、ディレイカウンタＣＤＬＹが最小値Ｔ
ＤＬに到達したときにはステップ４０９にて空燃比フラ
グＦ１を“０”（リーン）とする。なお、最小値ＴＤＬ
は上流側Ｏ2 センサ１３の出力においてリッチからリー
ンへの変化があってもリッチ状態であるとの判断を保持
するためのリーン遅延状態であって、負の値で定義され
る。他方、リッチ（ＶＯＭ＞ＶR1）であれば、ステップ
４１０にてディレイカウンタＣＤＬＹが負か否かを判別
し、ＣＤＬＹ＜０であればステップ４１１にてＣＤＬＹ
を０とし、ステップ４１２に進む。ステップ４１２では
ディレイカウンタＣＤＬＹを１加算し、ステップ４１
３，４１４にてディレイカウンタＣＤＬＹを最大値ＴＤ
Ｒでガードする。この場合、ディレイカウンタＣＤＬＹ
が最大値ＴＤＲに到達したときにはステップ４１５にて
空燃比フラグＦ１を“１”（リッチ）とする。なお、最
大値ＴＤＲは上流側Ｏ2 センサ１３の出力においてリー
ンからリッチへの変化があってもリーン状態であるとの
判断を保持するためのリッチ遅延状態であって、正の値
で定義される。
【００２３】次にステップ４１５ではカウンタＣＴＦを
＋１カウントアップする。カウンタＣＴＦは後述するよ
うにフィードバック制御周期ＴＦを計測するためのもの
であり、ルーチン実行毎に１ずつ加算される。次に、ス
テップ４１６では、空燃比フラグＦ１の符号が反転した
か否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が反転
したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、ステ
ップ４１７にて、空燃比フラグＦ１の値により、リッチ
からリーンへの反転か、リーンからリッチへの反転かを
判別する。リッチからリーンへの反転であれば、ステッ
プ４１８にて、ＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＲＳＲとスキップ的に
増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれば、
ステップ４１９にて、ＦＡＦ←ＦＡＦ−ＲＳＬとスキッ
プ的に減少させる。つまり、スキップ処理を行う。ま
た、この場合にはステップ４２３でカウンタＣＴＦの値
をＴＦとしてＲＡＭ１０５に格納し、ステップ４２４で
カウンタＣＴＦをクリアする。これによりＲＡＭ１０５
にはフラグＦ１が前回０→１に反転してから今回０→１
に反転するまでの時間、すなわちフィードバック周期の
最新の値が常にＴＦとして格納されていることになる。
＋１カウントアップする。カウンタＣＴＦは後述するよ
うにフィードバック制御周期ＴＦを計測するためのもの
であり、ルーチン実行毎に１ずつ加算される。次に、ス
テップ４１６では、空燃比フラグＦ１の符号が反転した
か否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が反転
したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、ステ
ップ４１７にて、空燃比フラグＦ１の値により、リッチ
からリーンへの反転か、リーンからリッチへの反転かを
判別する。リッチからリーンへの反転であれば、ステッ
プ４１８にて、ＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＲＳＲとスキップ的に
増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれば、
ステップ４１９にて、ＦＡＦ←ＦＡＦ−ＲＳＬとスキッ
プ的に減少させる。つまり、スキップ処理を行う。ま
た、この場合にはステップ４２３でカウンタＣＴＦの値
をＴＦとしてＲＡＭ１０５に格納し、ステップ４２４で
カウンタＣＴＦをクリアする。これによりＲＡＭ１０５
にはフラグＦ１が前回０→１に反転してから今回０→１
に反転するまでの時間、すなわちフィードバック周期の
最新の値が常にＴＦとして格納されていることになる。
【００２４】ステップ４１６にて空燃比フラグＦ１の符
号が反転していなければ、ステップ４２０，４２１，４
２２にて積分処理を行う。つまり、ステップ４２０に
て、Ｆ１＝“０”か否かを判別し、Ｆ１＝“０”（リー
ン）であればステップ４２１にてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫＩ
Ｒとし、他方、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステッ
プ４２２にてＦＡＦ←ＦＡＦ−ＫＩＬとする。ここで、
積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬに
比して十分小さく設定してあり、つまり、ＫＩＲ（ＫＩ
Ｌ）＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。従って、ステップ４２
１はリーン状態（Ｆ１＝“０”）で燃料噴射量を徐々に
増大させ、ステップ４２２はリッチ状態（Ｆ１＝
“１”）で燃料噴射量を徐々に減少させる。
号が反転していなければ、ステップ４２０，４２１，４
２２にて積分処理を行う。つまり、ステップ４２０に
て、Ｆ１＝“０”か否かを判別し、Ｆ１＝“０”（リー
ン）であればステップ４２１にてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫＩ
Ｒとし、他方、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステッ
プ４２２にてＦＡＦ←ＦＡＦ−ＫＩＬとする。ここで、
積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬに
比して十分小さく設定してあり、つまり、ＫＩＲ（ＫＩ
Ｌ）＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。従って、ステップ４２
１はリーン状態（Ｆ１＝“０”）で燃料噴射量を徐々に
増大させ、ステップ４２２はリッチ状態（Ｆ１＝
“１”）で燃料噴射量を徐々に減少させる。
【００２５】次に、ステップ４２５では、ステップ４１
８，４１９，４２１，４２２にて演算された空燃比補正
係数ＦＡＦは最小値たとえば０．８にてガードされ、ま
た、最大値たとえば１．２にてガードされる。これによ
り、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＦが大きくなり
過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合に、その値で機関
の空燃比を制御してオーバリッチ、オーバリーンになる
のを防ぐ。
８，４１９，４２１，４２２にて演算された空燃比補正
係数ＦＡＦは最小値たとえば０．８にてガードされ、ま
た、最大値たとえば１．２にてガードされる。これによ
り、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＦが大きくなり
過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合に、その値で機関
の空燃比を制御してオーバリッチ、オーバリーンになる
のを防ぐ。
【００２６】また、ステップ４２６では、空燃比フィー
ドバックフラグＸＭＦＢを“１”とし、上述のごとく演
算されたＦＡＦをＲＡＭ１０５に格納して、ステップ４
２８にてこのループは終了する。次に、本発明を上流側
Ｏ2 センサ１３の出力Ｖ1 及び下流側Ｏ2 センサ１５の
出力Ｖ2 の両方を用いて空燃比フィードバック制御を行
うダブルＯ2 センサシステムに適用した場合について説
明する。
ドバックフラグＸＭＦＢを“１”とし、上述のごとく演
算されたＦＡＦをＲＡＭ１０５に格納して、ステップ４
２８にてこのループは終了する。次に、本発明を上流側
Ｏ2 センサ１３の出力Ｖ1 及び下流側Ｏ2 センサ１５の
出力Ｖ2 の両方を用いて空燃比フィードバック制御を行
うダブルＯ2 センサシステムに適用した場合について説
明する。
【００２７】図６は図４，図５のフローチャートによる
動作を補足説明するタイミング図である。上流側Ｏ2 セ
ンサ１３の出力ＶＯＭにより図６（Ａ）に示すごとくリ
ッチ、リーン判別の空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、デ
ィレイカウンタＣＤＬＹは、図６（Ｂ）に示すごとく、
リッチ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、図６（Ｃ）に示すごとく、
遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′（フラグＦ１に相
当）が形成される。たとえば、時刻ｔ1 にて空燃比信号
Ａ／Ｆ′がリーンからリッチに変化しても、遅延処理さ
れた空燃比信号Ａ／Ｆ′はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリ
ーンに保持された後に時刻ｔ2 にてリッチに変化する。
時刻ｔ3 にて空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変
化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン
遅延時間（−ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に
時刻ｔ4 にてリーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／
Ｆが時刻ｔ5 ，ｔ6 ，ｔ7 のごとくリッチ遅延時間ＴＤ
Ｒより短い期間で反転すると、ディレイカウンタＣＤＬ
Ｙが最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この結
果、時刻ｔ8 にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′が反
転される。つまり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は
遅延処理前の空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。こ
のように遅延処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ′にも
とづいて図６（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得ら
れる。
動作を補足説明するタイミング図である。上流側Ｏ2 セ
ンサ１３の出力ＶＯＭにより図６（Ａ）に示すごとくリ
ッチ、リーン判別の空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、デ
ィレイカウンタＣＤＬＹは、図６（Ｂ）に示すごとく、
リッチ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、図６（Ｃ）に示すごとく、
遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′（フラグＦ１に相
当）が形成される。たとえば、時刻ｔ1 にて空燃比信号
Ａ／Ｆ′がリーンからリッチに変化しても、遅延処理さ
れた空燃比信号Ａ／Ｆ′はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリ
ーンに保持された後に時刻ｔ2 にてリッチに変化する。
時刻ｔ3 にて空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変
化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン
遅延時間（−ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に
時刻ｔ4 にてリーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／
Ｆが時刻ｔ5 ，ｔ6 ，ｔ7 のごとくリッチ遅延時間ＴＤ
Ｒより短い期間で反転すると、ディレイカウンタＣＤＬ
Ｙが最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この結
果、時刻ｔ8 にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′が反
転される。つまり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は
遅延処理前の空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。こ
のように遅延処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ′にも
とづいて図６（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得ら
れる。
【００２８】なお前述のＴＦ（フィードバック周期）
は、図６（Ｄ）に示すようにＲＳＬスキップ処理が行わ
れる周期である。次に、下流側Ｏ2 センサ１５による第
２の空燃比フィードバック制御について説明する。第２
の空燃比フィードバック制御としては、第１の空燃比フ
ィードバック制御定数としてのスキップ量ＲＳＲ，ＲＳ
Ｌ、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤ
Ｌ、もしくは上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの比較
電圧ＶR1を可変にするシステムと、第２の空燃比補正係
数ＦＡＦ２を導入するシステムとがある。
は、図６（Ｄ）に示すようにＲＳＬスキップ処理が行わ
れる周期である。次に、下流側Ｏ2 センサ１５による第
２の空燃比フィードバック制御について説明する。第２
の空燃比フィードバック制御としては、第１の空燃比フ
ィードバック制御定数としてのスキップ量ＲＳＲ，ＲＳ
Ｌ、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤ
Ｌ、もしくは上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの比較
電圧ＶR1を可変にするシステムと、第２の空燃比補正係
数ＦＡＦ２を導入するシステムとがある。
【００２９】たとえば、リッチスキップ量ＲＳＲを大き
くすると、制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リ
ーンスキップ量ＲＳＬを小さくしても制御空燃比をリッ
チ側に移行でき、他方、リーンスキップ量ＲＳＬを大き
くすると、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リ
ッチスキップ量ＲＳＲを小さくしても制御空燃比をリー
ン側に移行できる。したがって、下流側Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチスキップ量ＲＳＲを補正すること
により空燃比が制御できる。また、リッチ積分定数ＫＩ
Ｒを大きくすると、制御空燃比をリッチ側に移行でき、
また、リーン積分定数ＫＩＬを小さくしても制御空燃比
をリッチ側に移行でき、他方、リーン積分定数ＫＩＬを
大きくすると、制御空燃比をリーン側に移行でき、ま
た、リッチ積分定数ＫＩＲを小さくしても制御空燃比を
リーン側に移行できる。従って、下流側Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチ積分定数ＫＩＲおよびリーン積分
定数ＫＩＬを補正することにより空燃比を制御できる。
リッチ遅延時間ＴＤＲを大きくもしくはリーン遅延時間
（−ＴＤＬ）を小さく設定すれば、制御空燃比はリッチ
側に移行でき、逆に、リーン遅延時間（−ＴＤＬ）を大
きくもしくはリッチ遅延時間（ＴＤＲ）を小さく設定す
れば、制御空燃比はリーン側に移行できる。つまり、下
流側Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて遅延時間ＴＤ
Ｒ，ＴＤＬを補正することにより空燃比が制御できる。
さらにまた、比較電圧ＶR1を大きくすると制御空燃比を
リッチ側に移行でき、また、比較電圧ＶR1を小さくする
と制御空燃比をリーン側に移行できる。従って、下流側
Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて比較電圧ＶR1を補
正することにより空燃比を制御できる。
くすると、制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リ
ーンスキップ量ＲＳＬを小さくしても制御空燃比をリッ
チ側に移行でき、他方、リーンスキップ量ＲＳＬを大き
くすると、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リ
ッチスキップ量ＲＳＲを小さくしても制御空燃比をリー
ン側に移行できる。したがって、下流側Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチスキップ量ＲＳＲを補正すること
により空燃比が制御できる。また、リッチ積分定数ＫＩ
Ｒを大きくすると、制御空燃比をリッチ側に移行でき、
また、リーン積分定数ＫＩＬを小さくしても制御空燃比
をリッチ側に移行でき、他方、リーン積分定数ＫＩＬを
大きくすると、制御空燃比をリーン側に移行でき、ま
た、リッチ積分定数ＫＩＲを小さくしても制御空燃比を
リーン側に移行できる。従って、下流側Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチ積分定数ＫＩＲおよびリーン積分
定数ＫＩＬを補正することにより空燃比を制御できる。
リッチ遅延時間ＴＤＲを大きくもしくはリーン遅延時間
（−ＴＤＬ）を小さく設定すれば、制御空燃比はリッチ
側に移行でき、逆に、リーン遅延時間（−ＴＤＬ）を大
きくもしくはリッチ遅延時間（ＴＤＲ）を小さく設定す
れば、制御空燃比はリーン側に移行できる。つまり、下
流側Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて遅延時間ＴＤ
Ｒ，ＴＤＬを補正することにより空燃比が制御できる。
さらにまた、比較電圧ＶR1を大きくすると制御空燃比を
リッチ側に移行でき、また、比較電圧ＶR1を小さくする
と制御空燃比をリーン側に移行できる。従って、下流側
Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて比較電圧ＶR1を補
正することにより空燃比を制御できる。
【００３０】これらスキップ量、積分定数、遅延時間、
比較電圧を下流側Ｏ2 センサによって可変とすることは
それぞれに長所がある。たとえば、遅延時間を可変とす
れば非常に微妙な空燃比の調整が可能であり、また、ス
キップ量を可変とすれば遅延時間のように空燃比のフィ
ードバック周期を長くすることなくレスポンスの良い制
御が可能である。従って、これら可変量は当然２つ以上
組み合わされて用いられ得る。
比較電圧を下流側Ｏ2 センサによって可変とすることは
それぞれに長所がある。たとえば、遅延時間を可変とす
れば非常に微妙な空燃比の調整が可能であり、また、ス
キップ量を可変とすれば遅延時間のように空燃比のフィ
ードバック周期を長くすることなくレスポンスの良い制
御が可能である。従って、これら可変量は当然２つ以上
組み合わされて用いられ得る。
【００３１】逆に、空燃比フィードバック制御定数とし
てのスキップ量を可変にしたダブルＯ2 センサシステム
について説明する。図７，図８は下流側Ｏ2 センサ１５
の出力ＶＯＳにもとづく第２の空燃比フィードバック制
御ルーチンであって、所定時間たとえば５１２ms毎に実
行される。ステップ７０１〜７０６では、下流側Ｏ2 セ
ンサ１５によって閉ループ条件か否かを判別する。たと
えば、上流側Ｏ2 センサ１３による閉ループ条件の不成
立（ステップ７０１）に加えて、冷却水温ＴＨＷが所定
値（たとえば７０℃）以下のとき（ステップ７０２）、
スロットル弁１６が全閉（ＬＬ＝“１”）のとき（ステ
ップ７０３）、回転速度Ｎｅ、車速、アイドルスイッチ
１７の信号ＬＬ、冷却水温ＴＨＷ等にもとづいて２次空
気が導入されているとき（ステップ７０４）、軽負荷の
とき（Ｑ／Ｎｅ＜Ｘ1 ）（ステップ７０５）、下流側Ｏ
2 センサ１５が活性化していないとき（ステップ７０
６）、等が閉ループ条件が不成立であり、その他の場合
が閉ループ条件成立である。閉ループ条件不成立であれ
ば、ステップ７１９に進み、空燃比フィードバックフラ
グＸＳＦＢをリセットし（“０”）、閉ループ条件成立
であればステップ７０８に進み、空燃比フィードバック
フラグＸＳＦＢをセットする（“１”）。
てのスキップ量を可変にしたダブルＯ2 センサシステム
について説明する。図７，図８は下流側Ｏ2 センサ１５
の出力ＶＯＳにもとづく第２の空燃比フィードバック制
御ルーチンであって、所定時間たとえば５１２ms毎に実
行される。ステップ７０１〜７０６では、下流側Ｏ2 セ
ンサ１５によって閉ループ条件か否かを判別する。たと
えば、上流側Ｏ2 センサ１３による閉ループ条件の不成
立（ステップ７０１）に加えて、冷却水温ＴＨＷが所定
値（たとえば７０℃）以下のとき（ステップ７０２）、
スロットル弁１６が全閉（ＬＬ＝“１”）のとき（ステ
ップ７０３）、回転速度Ｎｅ、車速、アイドルスイッチ
１７の信号ＬＬ、冷却水温ＴＨＷ等にもとづいて２次空
気が導入されているとき（ステップ７０４）、軽負荷の
とき（Ｑ／Ｎｅ＜Ｘ1 ）（ステップ７０５）、下流側Ｏ
2 センサ１５が活性化していないとき（ステップ７０
６）、等が閉ループ条件が不成立であり、その他の場合
が閉ループ条件成立である。閉ループ条件不成立であれ
ば、ステップ７１９に進み、空燃比フィードバックフラ
グＸＳＦＢをリセットし（“０”）、閉ループ条件成立
であればステップ７０８に進み、空燃比フィードバック
フラグＸＳＦＢをセットする（“１”）。
【００３２】ステップ７０９〜７１８のフローについて
説明する。ステップ７０９は、下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳをＡ／Ｄ変換して取り込み、ステップ７１０
にてＶＯＳが比較電圧ＶR2（たとえばＶR2＝０．５５
Ｖ）以下か否かを判別する、つまり、空燃比がリッチか
リーンかを判別する。なお、比較電圧ＶR2は触媒コンバ
ータ１２の上流、下流で生ガスの影響による出力特性が
異なることおよび劣化速度が異なること等を考慮して上
流側Ｏ2 センサ１３の出力の比較電圧ＶR1より高く設定
されているが、この設定は任意でもよい。（例えば、Ｖ
R1と同じ０．４５Ｖ）この結果、ＶＯＳ≦ＶR2（リー
ン）であればステップ７１１，７１２，７１３に進み、
ＶＯＳ＞ＶR2（リッチ）であればステップ７１４，７１
５，７１６に進む。すなわち、ステップ７１１では、Ｒ
ＳＲ←ＲＳＲ＋ΔＲＳ（一定値）とし、つまり、リッチ
スキップ量ＲＳＲを増大させて空燃比をリッチ側に移行
させ、ステップ７１２，７１３では、ＲＳＲを最大値Ｍ
ＡＸ（９％）にてガードし、他方、ステップ７１４にて
ＲＳＲ←ＲＳＲ−ΔＲＳとし、つまり、リッチスキップ
量ＲＳＲを減少させて空燃比をリーン側に移行させ、ス
テップ７１５，７１６にてＲＳＲを最小値ＭＩＮ（１
％）にてガードする。なお、最小値ＭＩＮは過渡追従性
がそこなわれないレベルの値であり、また、最大値ＭＡ
Ｘは空燃比変動によりドライバビリティの悪化が発生し
ないレベルの値である。
説明する。ステップ７０９は、下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳをＡ／Ｄ変換して取り込み、ステップ７１０
にてＶＯＳが比較電圧ＶR2（たとえばＶR2＝０．５５
Ｖ）以下か否かを判別する、つまり、空燃比がリッチか
リーンかを判別する。なお、比較電圧ＶR2は触媒コンバ
ータ１２の上流、下流で生ガスの影響による出力特性が
異なることおよび劣化速度が異なること等を考慮して上
流側Ｏ2 センサ１３の出力の比較電圧ＶR1より高く設定
されているが、この設定は任意でもよい。（例えば、Ｖ
R1と同じ０．４５Ｖ）この結果、ＶＯＳ≦ＶR2（リー
ン）であればステップ７１１，７１２，７１３に進み、
ＶＯＳ＞ＶR2（リッチ）であればステップ７１４，７１
５，７１６に進む。すなわち、ステップ７１１では、Ｒ
ＳＲ←ＲＳＲ＋ΔＲＳ（一定値）とし、つまり、リッチ
スキップ量ＲＳＲを増大させて空燃比をリッチ側に移行
させ、ステップ７１２，７１３では、ＲＳＲを最大値Ｍ
ＡＸ（９％）にてガードし、他方、ステップ７１４にて
ＲＳＲ←ＲＳＲ−ΔＲＳとし、つまり、リッチスキップ
量ＲＳＲを減少させて空燃比をリーン側に移行させ、ス
テップ７１５，７１６にてＲＳＲを最小値ＭＩＮ（１
％）にてガードする。なお、最小値ＭＩＮは過渡追従性
がそこなわれないレベルの値であり、また、最大値ＭＡ
Ｘは空燃比変動によりドライバビリティの悪化が発生し
ないレベルの値である。
【００３３】ステップ７１７では、リーンスキップ量Ｒ
ＳＬを、 ＲＳＬ←１０％−ＲＳＲ とする。つまり、ＲＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とする。ステ
ップ７１８では、スキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬをＲＡＭ１
０５に格納する。そして、ステップ７２０に進む。
ＳＬを、 ＲＳＬ←１０％−ＲＳＲ とする。つまり、ＲＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とする。ステ
ップ７１８では、スキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬをＲＡＭ１
０５に格納する。そして、ステップ７２０に進む。
【００３４】図９は噴射量演算ルーチンであって、所定
クランク角たとえば３６０°ＣＡに実行される。ステッ
プ９０１では、ＲＡＭ１０５より吸入空気量データＱ及
び回転速度データＮｅを読出して基本噴射量ＴＡＵＰ
（理論空燃比を得る噴射時間）を演算する。たとえばＴ
ＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎｅ（αは定数）とする。ステップ９
０２では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡＵ←ＴＡＵＰ・Ｆ
ＡＦ・β＋γにより演算する。なお、β，γは他の運転
状態パラメータによって定まる補正量である。次いで、
ステップ９０３にて、噴射量ＴＡＵをダウンカウンタ１
０８にセットすると共にフリップフロップ１０９をセッ
トして燃料噴射を開始させる。そして、ステップ９０４
にてこのルーチンを終了する。
クランク角たとえば３６０°ＣＡに実行される。ステッ
プ９０１では、ＲＡＭ１０５より吸入空気量データＱ及
び回転速度データＮｅを読出して基本噴射量ＴＡＵＰ
（理論空燃比を得る噴射時間）を演算する。たとえばＴ
ＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎｅ（αは定数）とする。ステップ９
０２では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡＵ←ＴＡＵＰ・Ｆ
ＡＦ・β＋γにより演算する。なお、β，γは他の運転
状態パラメータによって定まる補正量である。次いで、
ステップ９０３にて、噴射量ＴＡＵをダウンカウンタ１
０８にセットすると共にフリップフロップ１０９をセッ
トして燃料噴射を開始させる。そして、ステップ９０４
にてこのルーチンを終了する。
【００３５】なお、上述のごとく、噴射量ＴＡＵに相当
する時間が経過すると、ダウンカウンタ１０８の出力信
号によってフリップフロップ１０９がリセットされて燃
料噴射は終了する。図１０，図１１は触媒劣化判別ルー
チンであって、所定時間たとえば４ms毎に実行される。
ステップ１００１では、空燃比フィードバックフラグＸ
ＭＦＢにより上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭによる
空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝“１”）か否
かを判別し、ステップ１００２では、リーンモニタによ
り上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭがリーン側に所定
時間以上張り付いているか否かを判別し、ステップ１０
０３では、リッチモニタにより上流側Ｏ2 センサ１３の
出力ＶＯＭがリッチ側に所定時間以上張り付いているか
否かを判別し、ステップ１００４では、空燃比フィード
バックフラグＸＳＦＢにより下流側Ｏ2 センサ１５の出
力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御中（ＸＳＦＢ
＝“１”）か否かを判別する。
する時間が経過すると、ダウンカウンタ１０８の出力信
号によってフリップフロップ１０９がリセットされて燃
料噴射は終了する。図１０，図１１は触媒劣化判別ルー
チンであって、所定時間たとえば４ms毎に実行される。
ステップ１００１では、空燃比フィードバックフラグＸ
ＭＦＢにより上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭによる
空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝“１”）か否
かを判別し、ステップ１００２では、リーンモニタによ
り上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭがリーン側に所定
時間以上張り付いているか否かを判別し、ステップ１０
０３では、リッチモニタにより上流側Ｏ2 センサ１３の
出力ＶＯＭがリッチ側に所定時間以上張り付いているか
否かを判別し、ステップ１００４では、空燃比フィード
バックフラグＸＳＦＢにより下流側Ｏ2 センサ１５の出
力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御中（ＸＳＦＢ
＝“１”）か否かを判別する。
【００３６】この結果、上流側Ｏ2 センサ１３の出力Ｖ
ＯＭによる空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝
“１”）であって、該出力ＶＯＭがリーン側もしくはリ
ッチ側に張り付いてなく、かつ下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御中（ＸＳＦ
Ｂ＝“１”）のときのみ、図１１ステップ１０１０以降
を実行する。
ＯＭによる空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝
“１”）であって、該出力ＶＯＭがリーン側もしくはリ
ッチ側に張り付いてなく、かつ下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御中（ＸＳＦ
Ｂ＝“１”）のときのみ、図１１ステップ１０１０以降
を実行する。
【００３７】ステップ１０１０は前述のフィードバック
周期ＴＦによる触媒劣化判定の実行可否判定動作を示
す。前述のように空燃比制御のフィードバック周期ＴＦ
が長くなると触媒劣化の誤判定が生じる。本実施例では
ＲＡＭ１０５に格納したＴＦ（図５，図６参照）の値を
読み出して、ＦＦが所定値ＴＦ0 以上か否かで判定実行
可否を判断している。所定値ＴＦ0 は本実施例では２秒
程度に相当する値にされるが、ＴＦ0 は車種等により異
なるため、予め実験等により誤判定が生じ易いＴＦの値
を決定することが好ましい。
周期ＴＦによる触媒劣化判定の実行可否判定動作を示
す。前述のように空燃比制御のフィードバック周期ＴＦ
が長くなると触媒劣化の誤判定が生じる。本実施例では
ＲＡＭ１０５に格納したＴＦ（図５，図６参照）の値を
読み出して、ＦＦが所定値ＴＦ0 以上か否かで判定実行
可否を判断している。所定値ＴＦ0 は本実施例では２秒
程度に相当する値にされるが、ＴＦ0 は車種等により異
なるため、予め実験等により誤判定が生じ易いＴＦの値
を決定することが好ましい。
【００３８】ステップ１０１０でＴＦ＞ＴＦ0 、すなわ
ちフィードバック周期が所定値以上である場合には図１
０ステップ１００１〜１００４の条件が成立していた場
合でも触媒劣化判定は禁止され、ステップ１０１２で後
述する触媒劣化判定用のカウンタＣＴ1 と他の劣化判定
用パラメータ（ＣＳ，ＶＯＭi ，ＶＯＳi 等）がクリア
され、ステップ１０１３でルーチンが終了する。またス
テップ１０１０でＴＦ≦ＴＦ0 であった場合にはステッ
プ１０１１で触媒劣化判定サブルーチンが実行される。
これによりフィードバック周期が長く、誤判定を生じや
すい条件下での劣化判定が禁止される。
ちフィードバック周期が所定値以上である場合には図１
０ステップ１００１〜１００４の条件が成立していた場
合でも触媒劣化判定は禁止され、ステップ１０１２で後
述する触媒劣化判定用のカウンタＣＴ1 と他の劣化判定
用パラメータ（ＣＳ，ＶＯＭi ，ＶＯＳi 等）がクリア
され、ステップ１０１３でルーチンが終了する。またス
テップ１０１０でＴＦ≦ＴＦ0 であった場合にはステッ
プ１０１１で触媒劣化判定サブルーチンが実行される。
これによりフィードバック周期が長く、誤判定を生じや
すい条件下での劣化判定が禁止される。
【００３９】図１２は下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳの反
転回数を用いた場合の触媒劣化判定サブルーチンを示
す。図１２においてサブルーチンがスタートするとステ
ップ１２０１ではカウンタＣＴ1 が＋１カウントアップ
され、ステップ１２０２では所定の判定期間Ｔ1 が経過
したか否かが判定され、ＣＴ1 ＜Ｔ1 の場合にはステッ
プ１２０３に進み下流側空燃比センサ１５の出力ＶＯＳ
が前回ルーチン実行時と較べてリッチ側（ＶＯＳ≧
ＶR2）からリーン側（ＶＯＳ＜ＶR2）に、又はリーン側
からリッチ側に反転したか否かが判別され、ＶＯＳが判
定している場合にはステップ１２０４でカウンタＣＳを
＋１カウントアップする。カウンタＣＳは所定時間内の
ＶＯＳ反転回数を計数するためのカウンタである。
転回数を用いた場合の触媒劣化判定サブルーチンを示
す。図１２においてサブルーチンがスタートするとステ
ップ１２０１ではカウンタＣＴ1 が＋１カウントアップ
され、ステップ１２０２では所定の判定期間Ｔ1 が経過
したか否かが判定され、ＣＴ1 ＜Ｔ1 の場合にはステッ
プ１２０３に進み下流側空燃比センサ１５の出力ＶＯＳ
が前回ルーチン実行時と較べてリッチ側（ＶＯＳ≧
ＶR2）からリーン側（ＶＯＳ＜ＶR2）に、又はリーン側
からリッチ側に反転したか否かが判別され、ＶＯＳが判
定している場合にはステップ１２０４でカウンタＣＳを
＋１カウントアップする。カウンタＣＳは所定時間内の
ＶＯＳ反転回数を計数するためのカウンタである。
【００４０】ステップ１２０２で判定期間Ｔ1 が経過し
ていた場合はステップ１２０５に進み、カウンタＣＳの
値から触媒が劣化しているか否かを判定する。すなわ
ち、判定期間Ｔ1 内のＶＯＳ反転回数が所定値ＣＳ0 以
上である場合は、図２（Ｃ）に示す状態であると考えら
れるので触媒が劣化したと判定し、ステップ１２０６で
アラームフラグＡＬＭをセット（“１”）すると共に、
ステップ１２０７で触媒劣化アラーム１９を付勢し、触
媒が劣化したことを報知する。またステップ１２０５で
ＣＳ＜ＣＳ0 であった場合は図２（Ｂ）に示す状態であ
ると考えられるので触媒劣化なしと判定し、ステップ１
２０８でアラームフラグＡＬＭをリセット（“０”）、
ステップ１２０９でアラームを消勢する。
ていた場合はステップ１２０５に進み、カウンタＣＳの
値から触媒が劣化しているか否かを判定する。すなわ
ち、判定期間Ｔ1 内のＶＯＳ反転回数が所定値ＣＳ0 以
上である場合は、図２（Ｃ）に示す状態であると考えら
れるので触媒が劣化したと判定し、ステップ１２０６で
アラームフラグＡＬＭをセット（“１”）すると共に、
ステップ１２０７で触媒劣化アラーム１９を付勢し、触
媒が劣化したことを報知する。またステップ１２０５で
ＣＳ＜ＣＳ0 であった場合は図２（Ｂ）に示す状態であ
ると考えられるので触媒劣化なしと判定し、ステップ１
２０８でアラームフラグＡＬＭをリセット（“０”）、
ステップ１２０９でアラームを消勢する。
【００４１】上記実行後ステップ１２１０では修理点検
のためフラグＡＬＭがバックアップラムＲＡＭ１０６に
格納され、ステップ１２１１でカウンタＣＴ1 ，ＣＳを
クリアした後サブルーチンを終了する。尚、上流側空燃
比センサ出力ＶＯＭの判定期間Ｔ1 内のＶＯＭ反転回数
も別のカウンタＣＭにてカウントし、（ＣＳ／ＣＭ）が
所定値以上のとき、触媒劣化と判定することもできる。
のためフラグＡＬＭがバックアップラムＲＡＭ１０６に
格納され、ステップ１２１１でカウンタＣＴ1 ，ＣＳを
クリアした後サブルーチンを終了する。尚、上流側空燃
比センサ出力ＶＯＭの判定期間Ｔ1 内のＶＯＭ反転回数
も別のカウンタＣＭにてカウントし、（ＣＳ／ＣＭ）が
所定値以上のとき、触媒劣化と判定することもできる。
【００４２】図１３，１４は触媒劣化判定の別の実施例
を示すフローチャートである。本実施例では、上流側Ｏ
2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭと下流側Ｏ
2 センサ１５の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳとを用いて
触媒劣化判定を行っている。図２（Ｃ），（Ｄ）に示す
ように空燃比制御のフィードバック周期が短い場合に
は、下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳは触媒が劣化するにつ
れて変動幅が大きく、又変動周期が短くなる。このため
触媒劣化後のＶＯＳの波形の軌跡長（図２（Ｄ））は、
触媒が劣化していない場合（図２（Ｃ））より大きくな
る。従ってＶＯＳの軌跡長を監視することにより触媒の
劣化を判定することができる。
を示すフローチャートである。本実施例では、上流側Ｏ
2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭと下流側Ｏ
2 センサ１５の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳとを用いて
触媒劣化判定を行っている。図２（Ｃ），（Ｄ）に示す
ように空燃比制御のフィードバック周期が短い場合に
は、下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳは触媒が劣化するにつ
れて変動幅が大きく、又変動周期が短くなる。このため
触媒劣化後のＶＯＳの波形の軌跡長（図２（Ｄ））は、
触媒が劣化していない場合（図２（Ｃ））より大きくな
る。従ってＶＯＳの軌跡長を監視することにより触媒の
劣化を判定することができる。
【００４３】本実施例では下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳ
の軌跡長ＬＶＯＳと上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＭの軌跡
長ＬＶＯＭとの比が所定値以上になった場合に触媒が劣
化したと判定する。図１３においてサブルーチンがスタ
ートするとステップ１３０１では上流側Ｏ 2 センサ１３
の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭが近似的にＬＶＯＭ←Ｌ
ＶＯＭ＋｜ＶＯＭ−ＶＯＭi-1 ｜により演算される。こ
こでＶＯＭi-1 は前回ルーチン実行時の上流側Ｏ2 セン
サ出力である（図１８参照）。次いでステップ１３０２
では次回のルーチン実行に備えＶＯＭi-1 ←ＶＯＭの更
新が行われる。
の軌跡長ＬＶＯＳと上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＭの軌跡
長ＬＶＯＭとの比が所定値以上になった場合に触媒が劣
化したと判定する。図１３においてサブルーチンがスタ
ートするとステップ１３０１では上流側Ｏ 2 センサ１３
の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭが近似的にＬＶＯＭ←Ｌ
ＶＯＭ＋｜ＶＯＭ−ＶＯＭi-1 ｜により演算される。こ
こでＶＯＭi-1 は前回ルーチン実行時の上流側Ｏ2 セン
サ出力である（図１８参照）。次いでステップ１３０２
では次回のルーチン実行に備えＶＯＭi-1 ←ＶＯＭの更
新が行われる。
【００４４】ステップ１３０３，１３０４では上記と同
様に下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳの演
算とＶＯＳi-1 の更新が行われる。次いで図１４、ステ
ップ１３０５ではカウンタＣＴ1 の＋１カウントアップ
が行われ、ステップ１３０６ではＣＴ1 が所定の判定期
間Ｔ1 を越えたか否かが判定される。ＣＴ1 ＞Ｔ1 であ
る場合にはステップ１３０７でＬＶＯＳとＬＶＯＭとの
比が所定値Ｋ以上か否かを判定し、ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ
≧Ｋである場合には触媒劣化と判定し、ステップ１３０
８，１３０９にてアラームフラグＡＬＭのセットと触媒
劣化アラーム付勢が行われる。またＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ
＜Ｋである場合はアラームフラグＡＬＭのリセット（ス
テップ１３１０）と触媒劣化アラームの消勢（ステップ
１３１１）とが行われる。
様に下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳの演
算とＶＯＳi-1 の更新が行われる。次いで図１４、ステ
ップ１３０５ではカウンタＣＴ1 の＋１カウントアップ
が行われ、ステップ１３０６ではＣＴ1 が所定の判定期
間Ｔ1 を越えたか否かが判定される。ＣＴ1 ＞Ｔ1 であ
る場合にはステップ１３０７でＬＶＯＳとＬＶＯＭとの
比が所定値Ｋ以上か否かを判定し、ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ
≧Ｋである場合には触媒劣化と判定し、ステップ１３０
８，１３０９にてアラームフラグＡＬＭのセットと触媒
劣化アラーム付勢が行われる。またＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ
＜Ｋである場合はアラームフラグＡＬＭのリセット（ス
テップ１３１０）と触媒劣化アラームの消勢（ステップ
１３１１）とが行われる。
【００４５】また上記動作終了後アラームフラグＡＬＭ
のバックアップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１
３１３）、パラメータのクリア（ステップ１３１４）が
行われるのは、図１２の実施例と同様である。なお、本
実施例では、下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶ
ＯＳと上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭと
の比を用いて触媒劣化の判定を行っているが、下流側Ｏ
2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳのみを用いて、Ｌ
ＶＯＳが所定値以上になったときに触媒が劣化したと判
定するようにしても良い。
のバックアップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１
３１３）、パラメータのクリア（ステップ１３１４）が
行われるのは、図１２の実施例と同様である。なお、本
実施例では、下流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶ
ＯＳと上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭと
の比を用いて触媒劣化の判定を行っているが、下流側Ｏ
2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳのみを用いて、Ｌ
ＶＯＳが所定値以上になったときに触媒が劣化したと判
定するようにしても良い。
【００４６】次に図１５，１６に触媒劣化判定の更に別
の実施例を示す。本実施例では上述の軌跡長ＬＶＯＳ，
ＬＶＯＭに加えて、ＶＯＳ及びＶＯＭとそれぞれ比較電
圧Ｖ R2，ＶR1とによって囲まれる面積ＡＶＯＳ，ＡＶＯ
Ｍ（図２（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の斜線部分）を用いる
ことにより更に精度の高い判定を可能としている。図２
（Ｃ）に示すように触媒が劣化していない場合は下流側
Ｏ2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳは比較的小さい
が、ＶＯＳと比較電圧とで囲まれる面積ＡＶＯＳは比較
的大きくなる。
の実施例を示す。本実施例では上述の軌跡長ＬＶＯＳ，
ＬＶＯＭに加えて、ＶＯＳ及びＶＯＭとそれぞれ比較電
圧Ｖ R2，ＶR1とによって囲まれる面積ＡＶＯＳ，ＡＶＯ
Ｍ（図２（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の斜線部分）を用いる
ことにより更に精度の高い判定を可能としている。図２
（Ｃ）に示すように触媒が劣化していない場合は下流側
Ｏ2 センサ出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳは比較的小さい
が、ＶＯＳと比較電圧とで囲まれる面積ＡＶＯＳは比較
的大きくなる。
【００４７】一方、図２（Ｄ）に示すように触媒が劣化
した場合は前述のように軌跡長ＬＶＯＳは比較的大きく
なるのに対して、面積ＡＶＯＳは比較的小さくなる。こ
のため、軌跡長ＬＶＯＳと共に面積ＡＶＯＳを監視する
ことにより触媒劣化の有無をより正確に判定することが
できる。尚、これらの詳細は本願出願人が先に出願した
特願平３−３３１８１０号に記載されている。
した場合は前述のように軌跡長ＬＶＯＳは比較的大きく
なるのに対して、面積ＡＶＯＳは比較的小さくなる。こ
のため、軌跡長ＬＶＯＳと共に面積ＡＶＯＳを監視する
ことにより触媒劣化の有無をより正確に判定することが
できる。尚、これらの詳細は本願出願人が先に出願した
特願平３−３３１８１０号に記載されている。
【００４８】本実施例では上流側Ｏ2 センサ出力ＶＯＭ
の軌跡長ＬＶＯＭと面積ＡＶＯＭ及び下流側Ｏ2 センサ
出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳと面積ＡＶＯＳとを用い
て、ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ，ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭを演算
し、図１７（Ａ）、または図１７（Ｂ）に示すマップか
ら触媒劣化の有無を判定している。図１５でルーチンが
スタートするとステップ１５０１，１５０２では上流側
Ｏ 2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭ、面積Ａ
ＶＯＭ及び下流側Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳの軌跡長
ＬＶＯＳ、面積ＡＶＯＳが演算される。ここで軌跡長Ｌ
ＶＯＭ，ＡＶＯＳは図１３と同じ式で演算され、面積Ａ
ＶＯＭ，ＡＶＯＳは近似的に以下の式を用いて演算され
る（図１８参照）。
の軌跡長ＬＶＯＭと面積ＡＶＯＭ及び下流側Ｏ2 センサ
出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳと面積ＡＶＯＳとを用い
て、ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ，ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭを演算
し、図１７（Ａ）、または図１７（Ｂ）に示すマップか
ら触媒劣化の有無を判定している。図１５でルーチンが
スタートするとステップ１５０１，１５０２では上流側
Ｏ 2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭ、面積Ａ
ＶＯＭ及び下流側Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳの軌跡長
ＬＶＯＳ、面積ＡＶＯＳが演算される。ここで軌跡長Ｌ
ＶＯＭ，ＡＶＯＳは図１３と同じ式で演算され、面積Ａ
ＶＯＭ，ＡＶＯＳは近似的に以下の式を用いて演算され
る（図１８参照）。
【００４９】ＡＶＯＭ←ＡＶＯＭ＋｜ＶＯＭ−ＶR1｜ ＡＶＯＳ←ＡＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−ＶR2｜ ＶR1，ＶR2はそれぞれ上流側と下流側Ｏ2 センサ出力の
比較電圧である。次いでステップ１５０３では次回のル
ーチン実行に備えてＶＯＭi-1 ←ＶＯＭ，ＶＯＳi-1 ←
ＶＯＳの更新が行われ、図１６ステップ１５０４に進
む。
比較電圧である。次いでステップ１５０３では次回のル
ーチン実行に備えてＶＯＭi-1 ←ＶＯＭ，ＶＯＳi-1 ←
ＶＯＳの更新が行われ、図１６ステップ１５０４に進
む。
【００５０】ステップ１５０４ではカウンタＣＴ1 の＋
１カウントアップが行われ、ステップ１５０５ではＣＴ
1 が所定の判定時間Ｔ1 を越えたか否かが判定される。
ＣＴ 1 ＞Ｔ1 である場合にはステップ１５０６で軌跡長
比ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ及び面積比ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭを
演算し、ステップ１５０７でこの軌跡長比と面積比とに
基づいて図１７（Ａ）、または図１７（Ｂ）のマップか
ら触媒劣化の有無を判定する。
１カウントアップが行われ、ステップ１５０５ではＣＴ
1 が所定の判定時間Ｔ1 を越えたか否かが判定される。
ＣＴ 1 ＞Ｔ1 である場合にはステップ１５０６で軌跡長
比ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ及び面積比ＡＶＯＳ／ＡＶＯＭを
演算し、ステップ１５０７でこの軌跡長比と面積比とに
基づいて図１７（Ａ）、または図１７（Ｂ）のマップか
ら触媒劣化の有無を判定する。
【００５１】ステップ１５０７で触媒劣化と判定された
場合にはアラームフラグＡＬＭのセット（ステップ１５
０８）、触媒劣化アラーム付勢（ステップ１５０９）
が、また触媒が劣化していないと判定された場合にはア
ラームフラグＡＬＭのリセット（ステップ１５１０）、
触媒劣化アラームの消勢（ステップ１５１１）が行われ
る。これらの動作終了後アラームフラグＡＬＭのバック
アップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１５１
３）、パラメータのクリア（ステップ１５１４）が行わ
れるのは図１２，１３の実施例と同様である。
場合にはアラームフラグＡＬＭのセット（ステップ１５
０８）、触媒劣化アラーム付勢（ステップ１５０９）
が、また触媒が劣化していないと判定された場合にはア
ラームフラグＡＬＭのリセット（ステップ１５１０）、
触媒劣化アラームの消勢（ステップ１５１１）が行われ
る。これらの動作終了後アラームフラグＡＬＭのバック
アップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１５１
３）、パラメータのクリア（ステップ１５１４）が行わ
れるのは図１２，１３の実施例と同様である。
【００５２】なお、図１１の実施例では、フィードバッ
ク周期ＴＦを基に誤判定が生じやすい状態か否かを判定
しているが、この判定は他の運転条件パラメータを用い
て行うこともできる。図１９は、触媒劣化判定の可否を
判断するための運転条件パラメータとして機関吸入空気
量Ｑを用いた実施例を示す。前述のように空燃比制御の
フィードバック周期が長くなる要因としては機関が排気
流量の少い領域で運転されることがある。
ク周期ＴＦを基に誤判定が生じやすい状態か否かを判定
しているが、この判定は他の運転条件パラメータを用い
て行うこともできる。図１９は、触媒劣化判定の可否を
判断するための運転条件パラメータとして機関吸入空気
量Ｑを用いた実施例を示す。前述のように空燃比制御の
フィードバック周期が長くなる要因としては機関が排気
流量の少い領域で運転されることがある。
【００５３】ここで排気流量は機関の吸入空気量Ｑに対
応して増減することから、本実施例では吸入空気量Ｑが
所定値Ｑ0 より小さい場合（ステップ１９１０）には、
運転条件が、フィードバック周期が長く誤判定を生じ易
い状態になっていると判断し、触媒劣化判定を実行しな
い（ステップ１９１２，１９１３）。判定を禁止する吸
入空気量の値Ｑ0 は、例えばアイドルや低負荷運転に相
当する吸入空気量であり、機関型式や車種により異るた
め予め実験により決定することが好ましい。
応して増減することから、本実施例では吸入空気量Ｑが
所定値Ｑ0 より小さい場合（ステップ１９１０）には、
運転条件が、フィードバック周期が長く誤判定を生じ易
い状態になっていると判断し、触媒劣化判定を実行しな
い（ステップ１９１２，１９１３）。判定を禁止する吸
入空気量の値Ｑ0 は、例えばアイドルや低負荷運転に相
当する吸入空気量であり、機関型式や車種により異るた
め予め実験により決定することが好ましい。
【００５４】
【発明の効果】本発明は上述のように、空燃比制御のフ
ィードバック周期が所定値より長くなる条件下で触媒劣
化の判定を中止するようにしたことにより、運転条件の
変化や上流側空燃比センサの応答性悪化等により触媒劣
化の誤判定が生じることを防止し、触媒劣化判定の信頼
性を高めることができる。
ィードバック周期が所定値より長くなる条件下で触媒劣
化の判定を中止するようにしたことにより、運転条件の
変化や上流側空燃比センサの応答性悪化等により触媒劣
化の誤判定が生じることを防止し、触媒劣化判定の信頼
性を高めることができる。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】触媒劣化による下流側空燃比センサ出力の変化
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】本発明に係る内燃機関の触媒劣化判別装置の一
実施例を示す全体概略図である。
実施例を示す全体概略図である。
【図４】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図５】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図６】図４，図５の制御動作を補足説明するタイミン
グ図である。
グ図である。
【図７】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図８】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図９】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図１０】図３の制御回路の触媒劣化判別動作を説明す
るためのフローチャートの一部である。
るためのフローチャートの一部である。
【図１１】図３の制御回路の触媒劣化判別動作を説明す
るためのフローチャートの一部である。
るためのフローチャートの一部である。
【図１２】図１１の触媒劣化判定サブルーチンの実施例
を示すフローチャートの一部である。
を示すフローチャートの一部である。
【図１３】図１１の触媒劣化判定サブルーチンの別の実
施例を示すフローチャートの一部である。
施例を示すフローチャートの一部である。
【図１４】図１１の触媒劣化判定サブルーチンの別の実
施例を示すフローチャートの一部である。
施例を示すフローチャートの一部である。
【図１５】図１１の触媒劣化判定サブルーチンの、図１
２から図１４とは別の実施例を示すフローチャートであ
る。
２から図１４とは別の実施例を示すフローチャートであ
る。
【図１６】図１１の触媒劣化判定サブルーチンの、図１
２から図１４とは別の実施例を示すフローチャートであ
る。
２から図１４とは別の実施例を示すフローチャートであ
る。
【図１７】図１５，１６の触媒劣化判定に用いるマップ
を示す図である。
を示す図である。
【図１８】空燃比センサ出力の軌跡長と面積の定義を示
す図である。
す図である。
【図１９】図３の制御回路の触媒劣化判別動作の他の実
施例を説明するための、図１１に代わるフローチャート
である。
施例を説明するための、図１１に代わるフローチャート
である。
１…機関本体 ２…エアフローメータ ４…ディストリビュータ ５，６…クランク角センサ １０…制御回路 １２…触媒コンバータ １３…上流側Ｏ2 センサ １５…下流側Ｏ2 センサ １７…アイドルスイッチ １９…触媒劣化アラーム
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられた、Ｏ2
ストレージ効果を有する三元触媒と、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサと、 前記三元触媒の下流側の排気通路に設けられ、前記機関
の空燃比を検出する下流側空燃比センサと、 少くとも前記上流側空燃比センサの出力に基づいて前記
機関の空燃比を理論空燃比にフィードバック制御する空
燃比フィードバック制御手段と、 少くとも前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記
三元触媒の劣化を判別する触媒劣化判定手段と、 前記空燃比フィードバック制御手段によるフィードバッ
ク制御周期が所定値より大きくなる条件下で前記触媒劣
化判定手段による触媒劣化判定を禁止する禁止手段とを
備えたことを特徴とする内燃機関の触媒劣化判別装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064883A JPH05263686A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| US08/025,640 US5412941A (en) | 1992-03-23 | 1993-03-02 | Device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064883A JPH05263686A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263686A true JPH05263686A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13270955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4064883A Pending JPH05263686A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5412941A (ja) |
| JP (1) | JPH05263686A (ja) |
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