JPH11132031A - Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine - Google Patents
Catalyst deterioration detection device for internal combustion engineInfo
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- JPH11132031A JPH11132031A JP9294299A JP29429997A JPH11132031A JP H11132031 A JPH11132031 A JP H11132031A JP 9294299 A JP9294299 A JP 9294299A JP 29429997 A JP29429997 A JP 29429997A JP H11132031 A JPH11132031 A JP H11132031A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 劣化判定実行頻度を低下させることなく正確
に触媒劣化を検出する。
【解決手段】 内燃機関1の三元触媒20上流側排気通
路に空燃比センサ13、下流側にO2 センサ15を配置
する。制御回路10はセンサ13、15の出力に基づい
て機関空燃比を目標空燃比にフィードバック制御すると
ともに、フィードバック制御実施中にセンサ13、15
の出力軌跡長に基づいて触媒劣化の有無を判別する。制
御回路は、機関吸入空気量から現在の触媒温度を推定し
この触媒温度に基づいて触媒劣化判定実行許容範囲を設
定するとともに触媒に流入する排気空燃比がこの許容範
囲内にある場合にのみ劣化判定を実行する。これによ
り、触媒温度にかかわらず正確な劣化判定が可能になる
とともに、不必要に触媒劣化判定実行を制限することが
防止される。
(57) [Summary] [Problem] To accurately detect catalyst deterioration without reducing the frequency of execution of deterioration determination. SOLUTION: An air-fuel ratio sensor 13 is arranged in an exhaust passage on an upstream side of a three-way catalyst 20 of an internal combustion engine 1, and an O 2 sensor 15 is arranged on a downstream side. The control circuit 10 performs feedback control of the engine air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on the outputs of the sensors 13 and 15 and also controls the sensors 13 and 15 during the feedback control.
Is determined based on the output trajectory length. The control circuit estimates the current catalyst temperature from the engine intake air amount, sets the allowable range for executing the catalyst deterioration determination based on the catalyst temperature, and deteriorates only when the exhaust air-fuel ratio flowing into the catalyst is within this allowable range. Make a decision. As a result, accurate deterioration determination can be performed regardless of the catalyst temperature, and unnecessary execution of the catalyst deterioration determination is prevented.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化触媒の劣化の有無を判定する触媒劣化判定装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst deterioration judging device for judging whether or not an exhaust purification catalyst of an internal combustion engine has deteriorated.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関の排気通路に設置した排気浄化
触媒の下流側排気通路に配置された下流側空燃比センサ
の出力に基づいて触媒の劣化の有無を判定する触媒劣化
判定装置が知られている。この種の触媒劣化判定装置の
例としては、例えば特開平9−119309号公報に記
載されたものがある。2. Description of the Related Art There is known a catalyst deterioration judging device for judging whether or not a catalyst has deteriorated based on the output of a downstream air-fuel ratio sensor disposed in an exhaust passage downstream of an exhaust purification catalyst installed in an exhaust passage of an internal combustion engine. ing. As an example of this type of catalyst deterioration determination device, there is one described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-119309.
【0003】同公報の装置では、下流側空燃比センサの
出力の軌跡長に基づいて触媒の劣化の有無を判定する際
に、触媒上流側に配置した上流側空燃比センサで検出し
た排気空燃比、すなわち触媒に流入する排気空燃比が予
め定めた上限値と下限値との範囲内にある場合にのみ触
媒劣化の有無の判定を行なうようにしている。周知のよ
うに、三元触媒は流入する排気の空燃比がリーンのとき
に排気中の酸素を吸収し、排気空燃比がリッチのときに
は吸収した酸素を放出する、いわゆるO2 ストレージ作
用を行う。このため、三元触媒が正常であれば触媒上流
側で空燃比が多少変動した場合であっても触媒のO2 ス
トレージ作用により触媒下流側での排気の空燃比の変動
は小さくなり、下流側空燃比センサ出力の軌跡長は比較
的短くなる。しかし、触媒のO2 ストレージ作用は触媒
の劣化とともに低下するため触媒が劣化するとO2 スト
レージ作用による酸素の吸放出量が小さくなり、触媒下
流側の排気空燃比の変動は大きくなり徐々に触媒上流側
の排気空燃比と同様に変動するようになる。このため、
触媒が劣化すると下流側空燃比センサ出力の軌跡長も大
きくなる。従って、触媒下流側空燃比センサ出力の軌跡
長を監視することにより触媒の劣化の程度を知ることが
できる。In the apparatus disclosed in the publication, when determining whether the catalyst has deteriorated based on the length of the trajectory of the output of the downstream air-fuel ratio sensor, the exhaust air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio sensor disposed upstream of the catalyst is determined. That is, the determination of catalyst deterioration is made only when the exhaust air-fuel ratio flowing into the catalyst is within a range between a predetermined upper limit value and a predetermined lower limit value. As is well known, the three-way catalyst performs a so-called O 2 storage function of absorbing oxygen in exhaust gas when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and releasing the absorbed oxygen when the exhaust air-fuel ratio is rich. For this reason, if the three-way catalyst is normal, even if the air-fuel ratio fluctuates slightly on the upstream side of the catalyst, the fluctuation of the air-fuel ratio of the exhaust gas on the downstream side of the catalyst becomes small due to the O 2 storage action of the catalyst, and The trajectory length of the output of the air-fuel ratio sensor is relatively short. However, since the O 2 storage function of the catalyst decreases with the deterioration of the catalyst, when the catalyst deteriorates, the amount of oxygen absorbed and released by the O 2 storage function decreases, and the fluctuation of the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst increases, and the catalyst gradually increases upstream. The exhaust gas air-fuel ratio fluctuates in the same manner. For this reason,
If the catalyst deteriorates, the locus length of the downstream air-fuel ratio sensor output also increases. Therefore, the degree of deterioration of the catalyst can be known by monitoring the trajectory length of the output of the air-fuel ratio sensor on the downstream side of the catalyst.
【0004】しかし、触媒下流側の空燃比変動は触媒の
O2 ストレージ作用が同一であっても(触媒の劣化程度
が同一であっても)、触媒に流入する排気の空燃比変化
幅によって変化する場合がある。すなわち、触媒のO2
ストレージ作用による単位時間当たりの酸素吸放出量は
触媒に流入する排気の空燃比の理論空燃比からの偏差に
応じて変化する。例えば、触媒に流入する排気空燃比が
理論空燃比より大幅にリッチ側である場合には触媒の単
位時間当たりの酸素放出量は大きくなる。この場合に
は、触媒は劣化していなくても短時間で酸素を放出し尽
くしてしまい、触媒下流側の排気空燃比もリッチ側に大
きく変動するようになる。また、逆に触媒上流側の排気
空燃比が理論空燃比より大幅にリーン側になると、触媒
は短時間で飽和量まで酸素を吸収してしまい、触媒下流
側の排気空燃比は触媒が正常であってもリーン側に大き
く変動するようになる。このため、触媒に流入する排気
空燃比の変動幅が正常な触媒のO2 ストレージ作用にお
ける空燃比許容範囲より大きくなると正常な触媒が劣化
したと誤判定される場合が生じる。However, the fluctuation of the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst varies depending on the change width of the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst even if the O 2 storage action of the catalyst is the same (even if the degree of deterioration of the catalyst is the same). May be. That is, the catalyst O 2
The amount of oxygen absorbed and released per unit time by the storage action changes according to the deviation of the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst from the stoichiometric air-fuel ratio. For example, when the exhaust air-fuel ratio flowing into the catalyst is significantly richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the amount of oxygen released from the catalyst per unit time increases. In this case, even if the catalyst is not degraded, oxygen is exhausted in a short time, and the exhaust air-fuel ratio downstream of the catalyst also fluctuates greatly to the rich side. On the other hand, when the exhaust air-fuel ratio on the upstream side of the catalyst is significantly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the catalyst absorbs oxygen to a saturated amount in a short time, and the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is normal. Even if it does, it will greatly fluctuate to the lean side. Therefore, if the variation range of the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst air-fuel ratio allowable larger the normal catalyst than the range is erroneously determined to be deteriorated in O 2 storage operation of the normal catalyst occurs.
【0005】特開平9−119309号公報の劣化検出
装置は、上記の誤判定を防止するために、触媒上流側空
燃比センサで検出した排気空燃比が一定の範囲(すなわ
ち、正常な触媒のO2 ストレージ作用における許容空燃
比範囲)から外れた場合に下流側空燃比センサ出力の軌
跡長算出を停止するようにしたものである。In order to prevent the above-mentioned erroneous determination, the deterioration detecting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-130909 discloses a method in which the exhaust air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor on the upstream side of the catalyst is within a certain range (that is, the O.D. The calculation of the trajectory length of the output of the downstream air-fuel ratio sensor is stopped when the value is out of the allowable air-fuel ratio range in the two storage operation).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
9−119309号公報の装置では劣化判定のための許
容空燃比範囲は常に一定の範囲に設定されているため問
題が生じる場合がある。すなわち、同一の触媒であって
も触媒温度が高くなるにつれてO2 ストレージ作用が増
大し、触媒が吸着、保持可能な酸素量は増加するため、
許容可能な上流側空燃比範囲は触媒温度が低い場合に比
べて大きくなる。このため、上記特開平9−11930
9号公報の装置のように、許容空燃比範囲を常に一定に
設定すると、触媒温度によっては設定した許容空燃比範
囲が実際の許容空燃比範囲より広くなる場合が生じ触媒
劣化の誤判定が生じる可能性がある。この場合、許容空
燃比範囲を触媒温度が低い場合を基準として狭い範囲に
設定すれば一応上記誤判定は防止することができる。し
かし、許容空燃比範囲を触媒温度が低い場合に合わせて
狭い範囲に設定してしまったのでは、触媒温度が高い場
合には許容空燃比範囲が不必要に狭く設定されてしまい
触媒劣化判定実行頻度が低下してしまうという問題が生
じる。However, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-119309, a problem may occur because the allowable air-fuel ratio range for determining deterioration is always set to a constant range. That is, even with the same catalyst, as the catalyst temperature increases, the O 2 storage action increases, and the amount of oxygen that can be adsorbed and held by the catalyst increases.
The allowable upstream air-fuel ratio range is larger than when the catalyst temperature is low. For this reason, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
If the allowable air-fuel ratio range is always set to be constant as in the device of Japanese Patent Application Laid-Open No. 9, there is a case where the set allowable air-fuel ratio range becomes wider than the actual allowable air-fuel ratio range depending on the catalyst temperature, and erroneous determination of catalyst deterioration occurs. there is a possibility. In this case, the erroneous determination can be prevented by setting the allowable air-fuel ratio range to a narrow range based on the case where the catalyst temperature is low. However, if the allowable air-fuel ratio range is set to a narrow range according to the case where the catalyst temperature is low, the allowable air-fuel ratio range is set unnecessarily narrow when the catalyst temperature is high, and the catalyst deterioration determination is executed. There is a problem that the frequency is reduced.
【0007】本発明は上記問題に鑑み、触媒劣化判定実
行頻度を高く維持しながら正確な触媒劣化判定を可能と
する内燃機関の触媒劣化検出装置を提供することを目的
としている。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a catalyst deterioration detection device for an internal combustion engine which enables accurate catalyst deterioration determination while maintaining a high catalyst deterioration determination execution frequency.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内燃機関の排気通路に配置された、O2 ストレ
ージ作用を有する三元触媒と、前記三元触媒の下流側の
排気通路に配置され、前記三元触媒下流側の排気空燃比
を検出する下流側空燃比センサと、前記内燃機関の空燃
比を目標空燃比に制御する空燃比制御手段と、前記空燃
比制御手段により内燃機関の空燃比が制御されていると
きに、前記下流側空燃比センサ出力に基づいて前記三元
触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、三元触媒
に流入する排気の空燃比が予め定めた診断実行空燃比範
囲にあるときに前記劣化判定手段による前記三元触媒の
劣化の有無の判定を許可する判定許可手段と、前記三元
触媒の温度に応じて前記診断実行空燃比範囲を設定する
設定手段と、を備えた内燃機関の触媒劣化検出装置が提
供される。According to the first aspect of the present invention, there is provided a three-way catalyst having an O 2 storage function disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, and an exhaust gas downstream of the three-way catalyst. A downstream air-fuel ratio sensor that is disposed in a passage and detects an exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the three-way catalyst; an air-fuel ratio control unit that controls an air-fuel ratio of the internal combustion engine to a target air-fuel ratio; and the air-fuel ratio control unit. When the air-fuel ratio of the internal combustion engine is controlled, a deterioration determination unit that determines whether the three-way catalyst has deteriorated based on the output of the downstream air-fuel ratio sensor, and an air-fuel ratio of exhaust gas flowing into the three-way catalyst. Determination permission means for permitting the deterioration determination means to determine whether or not the three-way catalyst has deteriorated when the air-fuel ratio is within a predetermined diagnosis execution air-fuel ratio range; and the diagnosis execution air-fuel ratio range according to the temperature of the three-way catalyst. Setting means for setting Catalyst deterioration detecting apparatus is provided for an internal combustion engine.
【0009】すなわち、請求項1に記載の発明では、触
媒の温度に応じて触媒劣化判定を許可する診断実行空燃
比範囲が設定される。これにより、診断実行範囲をそれ
ぞれの触媒温度におけるO2 ストレージ作用の許容空燃
比範囲に設定することができ、触媒劣化判定実行頻度を
不必要に低下させることなく触媒温度にかかわらず触媒
劣化の誤判定が防止される。That is, according to the first aspect of the present invention, a diagnosis execution air-fuel ratio range for permitting the catalyst deterioration determination is set according to the catalyst temperature. As a result, the diagnosis execution range can be set to the permissible air-fuel ratio range of the O 2 storage operation at each catalyst temperature, so that the frequency of execution of the catalyst deterioration determination is not unnecessarily reduced, and the catalyst deterioration erroneous regardless of the catalyst temperature. Judgment is prevented.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態を説明する。図1は本発明を自動車用内燃機関
に適用した場合の全体構成を示す概略図である。図1に
おいて、1は内燃機関本体、2は機関1の吸気通路に設
けられたサージタンク、2aはサージタンク2と各気筒
の吸気ポートを接続する吸気マニホルド、16はサージ
タンク2の上流側の吸気通路に配置され運転者のアクセ
ルペダル21操作量に応じた開度をとるスロットル弁、
7は機関1の各気筒の吸気ポートに加圧燃料を噴射する
燃料噴射弁である。スロットル弁16にはスロットル弁
の動作量(開度)に応じた電圧信号を発生するスロット
ル開度センサ17が設けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire configuration when the present invention is applied to an internal combustion engine for a vehicle. In FIG. 1, 1 is an internal combustion engine main body, 2 is a surge tank provided in an intake passage of the engine 1, 2a is an intake manifold connecting the surge tank 2 and an intake port of each cylinder, and 16 is an upstream side of the surge tank 2. A throttle valve arranged in the intake passage and having an opening corresponding to the amount of operation of the accelerator pedal 21 by the driver;
Reference numeral 7 denotes a fuel injection valve that injects pressurized fuel into an intake port of each cylinder of the engine 1. The throttle valve 16 is provided with a throttle opening sensor 17 for generating a voltage signal corresponding to the operation amount (opening) of the throttle valve.
【0011】また、図1において11は各気筒の排気ポ
ートを共通の集合排気管14に接続する排気マニホル
ド、20は排気管14に配置された三元触媒、13は排
気マニホルド11の排気合流部(三元触媒20上流側)
に配置された上流側空燃比センサ、15は三元触媒20
下流側の排気管14に配置された下流側空燃比センサで
ある。三元触媒20は、流入する排気空燃比が理論空燃
比近傍にあるときに排気中のHC、CO、NOX の3成
分を同時に浄化することができる。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an exhaust manifold for connecting the exhaust ports of the cylinders to a common exhaust pipe 14, 20 a three-way catalyst disposed on the exhaust pipe 14, and 13 an exhaust junction of the exhaust manifold 11. (Upstream of the three-way catalyst 20)
The upstream air-fuel ratio sensor 15 is disposed at the three-way catalyst 20.
This is a downstream air-fuel ratio sensor arranged in the downstream exhaust pipe 14. The three-way catalyst 20 can exhaust air-fuel ratio flowing to purify HC in the exhaust gas when in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, CO, three components of the NO X at the same time.
【0012】また、本実施形態では上流側空燃比センサ
13としては排気空燃比と1対1に対応する連続電圧信
号を発生するいわゆるリニア空燃比センサが使用され、
下流側空燃比センサ15としては理論空燃比近傍で急激
に出力電圧が変化するいわゆるZ型出力のO2 センサが
使用されている。図2(A) はリニア空燃比センサの、図
2(B) はZ型出力O2 センサの、それぞれ一般的な出力
特性を示す図である。図2(A) に示すように、リニア空
燃比センサは空燃比に略比例した連続的な電圧信号を出
力するのに対して、図2(B) に示すようにO2 センサは
理論空燃比近傍で出力電圧が急変し、理論空燃比近傍の
狭い範囲以外では出力電圧は排気空燃比には比例しな
い。In this embodiment, a so-called linear air-fuel ratio sensor which generates a continuous voltage signal corresponding to the exhaust air-fuel ratio on a one-to-one basis is used as the upstream air-fuel ratio sensor 13.
As the downstream air-fuel ratio sensor 15, a so-called Z-type output O 2 sensor whose output voltage rapidly changes near the stoichiometric air-fuel ratio is used. FIG. 2A shows general output characteristics of a linear air-fuel ratio sensor, and FIG. 2B shows general output characteristics of a Z-type output O 2 sensor. As shown in FIG. 2A, the linear air-fuel ratio sensor outputs a continuous voltage signal substantially proportional to the air-fuel ratio, whereas the O 2 sensor outputs a stoichiometric air-fuel ratio as shown in FIG. 2B. The output voltage changes suddenly in the vicinity, and the output voltage is not proportional to the exhaust air-fuel ratio except in a narrow range near the stoichiometric air-fuel ratio.
【0013】本実施形態では、吸気通路のサージタンク
2にはサージタンク内の吸気圧力(絶対圧)に応じた電
圧信号を発生する吸気圧センサ3が設けられており、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、冷却水の温度に応じたアナログ電圧の電気信
号を発生する水温センサ9が設けられている。なお、上
述のスロットル弁開度センサ17、吸気圧センサ3、水
温センサ9及び空燃比センサ13、O2 センサ15の出
力信号は、後述する制御回路10のマルチプレクサ内蔵
A/D変換器101に入力される。In this embodiment, the surge tank 2 in the intake passage is provided with an intake pressure sensor 3 for generating a voltage signal corresponding to the intake pressure (absolute pressure) in the surge tank. The water jacket 8 of the cylinder block is provided with a water temperature sensor 9 that generates an analog voltage electric signal corresponding to the temperature of the cooling water. The output signals of the throttle valve opening sensor 17, the intake pressure sensor 3, the water temperature sensor 9, the air-fuel ratio sensor 13, and the O 2 sensor 15 are input to an A / D converter 101 with a built-in multiplexer of the control circuit 10 described later. Is done.
【0014】図1に5、6で示すのは、機関1のカム軸
とクランク軸(図示せず)とのそれぞれ近傍に配置され
たクランク角センサである。クランク角センサ5は例え
ばクランク角に換算して720°毎に基準位置検出用パ
ルス信号を発生し、クランク角センサ6は、クランク角
30°毎にクランク角検出用パルス信号を発生する。こ
れらクランク角センサ5、6のパルス信号は制御回路1
0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の出力は制御回路10のCPU1
03の割込み端子に供給される。制御回路10は、クラ
ンク角センサ6からのクランク角パルス信号間隔に基づ
いて機関1の回転数(回転速度)を算出し、種々の制御
に使用している。In FIG. 1, reference numerals 5 and 6 denote crank angle sensors disposed near the camshaft and the crankshaft (not shown) of the engine 1, respectively. For example, the crank angle sensor 5 generates a reference position detection pulse signal every 720 ° in terms of a crank angle, and the crank angle sensor 6 generates a crank angle detection pulse signal every 30 ° of the crank angle. The pulse signals of these crank angle sensors 5 and 6 are transmitted to the control circuit 1
0, the output of the crank angle sensor 6 is supplied to the CPU 1 of the control circuit 10.
03 is supplied to the interrupt terminal. The control circuit 10 calculates the number of revolutions (rotational speed) of the engine 1 based on the crank angle pulse signal interval from the crank angle sensor 6 and uses it for various controls.
【0015】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、マルチプレクサ内蔵A/D変換
器101、入出力インターフェイス102、CPU10
3の他に、ROM104、RAM105、メインスイッ
チがオフにされた場合でも記憶保持可能なバックアップ
RAM106、クロック発生回路107等が設けられて
いる。The control circuit 10 is configured as a microcomputer, for example, and includes an A / D converter 101 with a built-in multiplexer, an input / output interface 102, a CPU 10
In addition to 3, a ROM 104, a RAM 105, a backup RAM 106 capable of holding data even when the main switch is turned off, a clock generation circuit 107, and the like are provided.
【0016】制御回路10は、吸気圧、スロットル弁開
度及び機関回転数に基づいて機関1の燃料噴射量制御、
点火時期制御等の機関1の基本制御を行う他、本実施形
態では、後述するように空燃比センサ13、O2 センサ
15出力に基づいて三元触媒20の劣化判定を行なう。
すなわち、制御回路10は、請求項に記載した劣化判定
手段、判定許可手段、設定手段、の各手段として機能す
る。The control circuit 10 controls the fuel injection amount of the engine 1 based on the intake pressure, the throttle valve opening and the engine speed.
Addition to performing basic control of the engine 1 of the ignition timing control, etc., in the present embodiment, the air-fuel ratio sensor 13 as described later, O 2 sensor 15 performs the deterioration determination of the three-way catalyst 20 based on the output.
That is, the control circuit 10 functions as each unit of the deterioration determination unit, the determination permission unit, and the setting unit described in the claims.
【0017】上記制御を行うため、制御回路10は一定
時間毎に実行するA/D変換ルーチンにより、吸気圧セ
ンサ3からの吸気圧(PM)信号、スロットル開度セン
サ17からのスロットル開度(TA)信号、水温センサ
9からの冷却水温度(THW)信号、空燃比センサ13
からの排気空燃比信号(VAF)及びO2 センサ15か
らの排気空燃比信号(VOS)をA/D変換する。In order to perform the above control, the control circuit 10 executes an A / D conversion routine executed at regular intervals to execute an intake pressure (PM) signal from the intake pressure sensor 3 and a throttle opening (throttle opening) from the throttle opening sensor 17. TA) signal, cooling water temperature (THW) signal from the water temperature sensor 9, air-fuel ratio sensor 13
A / D conversion is performed on the exhaust air-fuel ratio signal (VAF) from the O2 sensor 15 and the exhaust air-fuel ratio signal (VOS) from the O 2 sensor 15.
【0018】また、制御回路10の入出力インターフェ
イス102は駆動回路108を介して燃料噴射弁7に接
続され、燃料噴射弁7からの燃料噴射量、噴射時期を制
御している。次に、本実施形態の機関の燃料噴射量算出
について説明する。本実施形態では、機関1への燃料噴
射量FIは次式により算出される。The input / output interface 102 of the control circuit 10 is connected to the fuel injection valve 7 via a drive circuit 108, and controls the fuel injection amount and the injection timing from the fuel injection valve 7. Next, calculation of the fuel injection amount of the engine according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the fuel injection amount FI to the engine 1 is calculated by the following equation.
【0019】FI=FCR×α+DF+β…(1) ここで、FCRは機関空燃比を目標空燃比(理論空燃
比)に維持するのに必要な燃料噴射量(基本燃料噴射
量)、DFは上流側空燃比センサ13出力VAFと下流
側O2 センサ15出力VOSとに基づくフィードバック
制御により定まるフィードバック補正量である。また、
α、βは機関の冷間始動時や過渡運転時の燃料噴射量補
正のための係数であり、通常の定常運転ではα=1、β
=0に設定される。FI = FCR × α + DF + β (1) where FCR is a fuel injection amount (basic fuel injection amount) required to maintain the engine air-fuel ratio at a target air-fuel ratio (stoichiometric air-fuel ratio), and DF is an upstream side. This is a feedback correction amount determined by feedback control based on the output VAF of the air-fuel ratio sensor 13 and the output VOS of the downstream O 2 sensor 15. Also,
α and β are coefficients for correcting the fuel injection amount at the time of a cold start or a transient operation of the engine, and α = 1, β in a normal steady operation.
= 0 is set.
【0020】本実施形態では、基本燃料噴射量FCRは
以下の式により算出される。 FCR=MC/AFT…(2) ここで、MCは実際に気筒内に吸入された空気量であ
り、吸気圧センサ3で検出した吸気圧力PM及び機関回
転数NEに基づいて予め制御回路10のROM104に
格納された数値マップから算出された値にスロットル開
度TAの変化に基づく過渡運転状態の補正を加えた値と
される。また、AFTは目標空燃比(本実施形態では理
論空燃比)である。すなわち,基本燃料噴射量FCRは
実際に気筒内に吸入された空気量に対して機関空燃比を
理論空燃比にするために必要とされる燃料噴射量を表し
ている。In this embodiment, the basic fuel injection amount FCR is calculated by the following equation. FCR = MC / AFT (2) Here, MC is the amount of air actually sucked into the cylinder, and is previously determined by the control circuit 10 based on the intake pressure PM detected by the intake pressure sensor 3 and the engine speed NE. The value is obtained by adding a correction for the transient operation state based on the change in the throttle opening TA to the value calculated from the numerical map stored in the ROM 104. AFT is a target air-fuel ratio (in this embodiment, a stoichiometric air-fuel ratio). That is, the basic fuel injection amount FCR represents a fuel injection amount required for setting the engine air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio with respect to the amount of air actually sucked into the cylinder.
【0021】また、フィードバック補正量DFは次式に
より算出される。 DF=KFP×FD+KFI×ΣFD…(3) ここで、FDは実際に機関に供給された燃料量と基本燃
料噴射量FCRとの差を、ΣFDはFDの積算値を表し
ている。すなわち、フィードバック補正量DFは実際に
機関に供給された燃料量と機関を目標空燃比にするため
に必要な燃料量FCRとの偏差FDの比例項KFP×FD
と積分項KFI×ΣFDとの和として算出される。KFP、
KFIは、それぞれ比例係数、積分係数である。The feedback correction amount DF is calculated by the following equation. DF = K FP × FD + K FI × ΣFD ... (3) where, FD is the difference between the actually supplied to the engine fuel amount and the basic fuel injection amount FCR, ΣFD represents the integrated value of FD. That is, the feedback correction amount DF is a proportional term K FP × FD of a deviation FD between the fuel amount actually supplied to the engine and the fuel amount FCR required for setting the engine to the target air-fuel ratio.
And the integral term K FI × ΣFD. K FP ,
K FI is a proportional coefficient and an integral coefficient, respectively.
【0022】なお、実際に機関に供給された燃料量は前
述の(2) 式で使用した筒内空気量MCを、上流側空燃比
センサ13出力VAFに基づいて算出した触媒20上流
側の空燃比ABFで除することにより算出される。すな
わち、上記偏差FDは、 FD=MC/ABF−FCR…(4) となる。燃料噴射量は偏差FDが大きいほど、また偏差
FDの積分値ΣFDが大きい程増量されることになる。The amount of fuel actually supplied to the engine is obtained by calculating the in-cylinder air amount MC used in the above-mentioned equation (2) from the upstream air-fuel ratio sensor 13 output VAF. It is calculated by dividing by the fuel ratio ABF. That is, the deviation FD is given by FD = MC / ABF-FCR (4). The fuel injection amount increases as the deviation FD increases and as the integral value ΣFD of the deviation FD increases.
【0023】次に、(4) 式における触媒20上流側空燃
比ABFの算出について説明する。上流側空燃比ABF
は上流側空燃比センサ13出力VAFに基づいて算出さ
れるが、上流側空燃比センサ13出力は、例えば理論空
燃比相当出力の経年変化やセンサ毎の出力特性のばらつ
き、更には上流側空燃比センサ13位置において各気筒
からの排気の混合状態が均一でないこと、などにより必
ずしも正確に機関空燃比に等しくなっていない場合があ
る。一方、下流側O2 センサ15位置では排気の混合状
態は均一になっており、排気温度も低くなっているため
O2 センサ出力の経年変化も比較的小さい。そこで、本
実施形態では、下流側O2 センサ15の実際の出力と目
標空燃比相当出力VOST(本実施形態ではO2 センサ
15の理論空燃比相当出力)との偏差VDに基づいてサ
ブフィードバック補正量DVを算出し、このフィードバ
ック補正量DVを用いて上流側空燃比センサ出力VAF
を以下の式で補正するようにしている。Next, the calculation of the air-fuel ratio ABF on the upstream side of the catalyst 20 in the equation (4) will be described. Upstream air-fuel ratio ABF
Is calculated based on the output VAF of the upstream air-fuel ratio sensor 13. The output of the upstream air-fuel ratio sensor 13 is, for example, a change over time of the stoichiometric air-fuel ratio equivalent output, a variation in output characteristics of each sensor, and furthermore, an upstream air-fuel ratio. In some cases, the mixture state of the exhaust gas from each cylinder is not uniform at the position of the sensor 13, so that it may not always be exactly equal to the engine air-fuel ratio. On the other hand, at the position of the downstream O 2 sensor 15, the mixed state of the exhaust gas is uniform and the exhaust gas temperature is also low, so that the O 2 sensor output changes relatively little over time. Therefore, in the present embodiment, sub-feedback correction is performed based on the deviation VD between the actual output of the downstream O 2 sensor 15 and the target air-fuel ratio equivalent output VOST (in the present embodiment, the stoichiometric air-fuel ratio equivalent output of the O 2 sensor 15). And calculates the upstream air-fuel ratio sensor output VAF using the feedback correction amount DV.
Is corrected by the following equation.
【0024】VAF′=VAF+DV…(5) ここで、VAF′はサブフィードバック補正後の上流側
空燃比センサ出力である。また、サブフィードバック補
正量DVは、O2 センサ15出力と目標空燃比相当出力
VOSTとの偏差VD(VD=VOS−VOST…(6)
)を用いて、 DV=KXP×VD+KXI×ΣVD…(7) として算出される。VAF '= VAF + DV (5) where VAF' is the output of the upstream air-fuel ratio sensor after sub feedback correction. Further, the sub-feedback correction amount DV is, O 2 sensor 15 outputs a deviation between the target air-fuel ratio corresponding output VOST VD (VD = VOS-VOST ... (6)
) Is calculated as DV = K XP × VD + K XI × ΣVD (7)
【0025】(7) 式において、ΣVDは偏差VDの積算
値、KXP、KXIはそれぞれ比例定数、積分定数を表して
いる。すなわち、サブフィードバック補正量DVは、偏
差VDの比例項(KXP×VD)と積分項(KXI×ΣV
D)との和として算出されることになる。本実施形態で
は、触媒20上流側の空燃比は上記補正後の上流側空燃
比センサ出力VAF′を用いて図2(A) に示した関係か
ら求められる。In the equation (7), ΔVD represents an integrated value of the deviation VD, and K XP and K XI represent a proportional constant and an integral constant, respectively. That is, the sub-feedback correction amount DV is obtained by dividing the proportional term (K XP × VD) and the integral term (K XI × ΣV) of the deviation VD.
D). In the present embodiment, the air-fuel ratio on the upstream side of the catalyst 20 is obtained from the relationship shown in FIG. 2A using the upstream-side air-fuel ratio sensor output VAF 'after the above correction.
【0026】上述のように、本実施形態では上流側空燃
比センサ13出力は下流側O2 センサ15出力に基づく
サブフィードバック制御により補正され、補正後の上流
側空燃比センサ13出力に基づいて機関空燃比(すなわ
ち触媒20に流入する排気の空燃比)が目標空燃比に制
御される。次に、本実施形態における触媒劣化判定の原
理について説明する。As described above, in this embodiment, the output of the upstream air-fuel ratio sensor 13 is corrected by the sub-feedback control based on the output of the downstream O 2 sensor 15, and the engine output is corrected based on the corrected output of the upstream air-fuel ratio sensor 13. The air-fuel ratio (that is, the air-fuel ratio of the exhaust flowing into the catalyst 20) is controlled to the target air-fuel ratio. Next, the principle of the catalyst deterioration determination in the present embodiment will be described.
【0027】本実施形態では、後述するように上流側空
燃比センサ13出力の軌跡長と下流側O2 センサ15出
力の軌跡長とに基づいて触媒20の劣化の有無を判定す
る。公知のように、三元触媒は流入する排気の空燃比が
リーンのときに排気中の酸素を吸着し、流入する排気の
空燃比がリッチのときに吸着保持した酸素を放出するO
2 ストレージ作用を行う。このO2 ストレージ作用によ
り、三元触媒に流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍
で多少変動した場合であっても三元触媒は理論空燃比雰
囲気に保持され、三元触媒の機能が最大限に発揮され
る。In the present embodiment, the presence or absence of deterioration of the catalyst 20 is determined based on the length of the trajectory of the output of the upstream air-fuel ratio sensor 13 and the length of the trajectory of the output of the downstream O 2 sensor 15 as described later. As is known, the three-way catalyst adsorbs oxygen in exhaust gas when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and releases oxygen adsorbed and held when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is rich.
2 Perform storage action. Due to this O 2 storage action, even when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst fluctuates slightly near the stoichiometric air-fuel ratio, the three-way catalyst is maintained in the stoichiometric air-fuel ratio atmosphere, and the function of the three-way catalyst is maximized. Exhibited to the limit.
【0028】また、上述のように、三元触媒がO2 スト
レージ作用を十分に発揮している場合には触媒20下流
側の排気の空燃比はほぼ理論空燃比近傍に維持されるた
め変動が少なくなる。このため、三元触媒がO2 ストレ
ージ作用を十分に発揮している場合には、下流側O2 セ
ンサ15出力の軌跡長LVOS(図3)は上流側空燃比
センサ出力の軌跡長LVAFに比較して小さくなる。と
ころが、三元触媒が劣化するとそれに応じて触媒のO2
ストレージ作用も低下するようになり、触媒20下流側
の排気空燃比も触媒20上流側の排気の空燃比に応じて
変動するようになる。これにより、下流側O2 センサ1
5出力の軌跡長LVOSは触媒の劣化とともに上流側空
燃比センサ13出力の軌跡長LVAFに近づくようにな
る。このため、下流側O2 センサ15出力の軌跡長LV
OSを監視することにより触媒の劣化程度を判定するこ
とができる。しかし、下流側O2 センサ15出力の変動
周期や振幅は触媒のO2 ストレージ作用の許容空燃比範
囲内であっても触媒20に流入する排気の空燃比変動の
周期、振幅により変化する。そこで、本実施形態では、
触媒20上流側の排気空燃比変動の状態の相違の影響を
排除するために、上流側空燃比センサ13のサブフィー
ドバック補正後の出力VAF′の変動状態(すなわち出
力VAF′の軌跡長LVAF)と下流側O2 センサ15
出力VOSの軌跡長LVOSとを比較することにより正
確な劣化判定を行なうようにしている。すなわち、本実
施形態では下流側O2 センサ15出力VOSの軌跡長L
VOSと上流側空燃比センサ13のサブフィードバック
補正後の出力VAF′(以下の説明では、上流側空燃比
センサ13のサブフィードバック補正後の出力VAF′
を単にVAFと呼ぶ)の軌跡長LVAFとの比LVOS
/LVAFの値がある値より大きくなった場合に三元触
媒が劣化したと判定することができる。Further, as described above, when the three-way catalyst is sufficiently exerting the O 2 storage function, the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the catalyst 20 is maintained substantially in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio. Less. For this reason, when the three-way catalyst is sufficiently exhibiting the O 2 storage function, the locus length LVOS of the output of the downstream O 2 sensor 15 (FIG. 3) is compared with the locus length LVAF of the output of the upstream air-fuel ratio sensor. And become smaller. However, when the three-way catalyst deteriorates, the catalyst O 2
The storage function also decreases, and the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst 20 also changes according to the air-fuel ratio of the exhaust gas on the upstream side of the catalyst 20. Thereby, the downstream O 2 sensor 1
The trajectory length LVOS of the five outputs approaches the trajectory length LVAF of the output of the upstream air-fuel ratio sensor 13 as the catalyst deteriorates. Therefore, the trajectory length LV of the output of the downstream O 2 sensor 15
The degree of deterioration of the catalyst can be determined by monitoring the OS. However, the fluctuation cycle and amplitude of the output of the downstream O 2 sensor 15 vary depending on the cycle and amplitude of the air-fuel ratio fluctuation of the exhaust gas flowing into the catalyst 20 even within the allowable air-fuel ratio range of the O 2 storage operation of the catalyst. Therefore, in this embodiment,
In order to eliminate the influence of the difference in the state of the exhaust air-fuel ratio fluctuation on the upstream side of the catalyst 20, the fluctuation state of the output VAF 'after the sub feedback correction of the upstream air-fuel ratio sensor 13 (that is, the trajectory length LVAF of the output VAF') and Downstream O 2 sensor 15
Accurate deterioration determination is made by comparing the locus length LVOS of the output VOS. That is, in the present embodiment, the trajectory length L of the output VOS of the downstream O 2 sensor 15 is
VOS and output VAF ′ of sub-feedback correction of upstream air-fuel ratio sensor 13 (in the following description, output VAF ′ of sub-feedback correction of upstream air-fuel ratio sensor 13)
Is simply referred to as VAF).
When the value of / LVAF becomes larger than a certain value, it can be determined that the three-way catalyst has deteriorated.
【0029】図3(B) 、(C) は、上述した三元触媒の劣
化による下流側O2 センサ15出力の変化を、上流側空
燃比センサ13出力(図3(A) )と対応させて説明する
図である。図3(A) に示すように、本実施形態では空燃
比フィードバック制御により触媒上流側の空燃比は理論
空燃比を中心に比較的小さな幅で変動する。このため、
上流側空燃比センサ出力の軌跡長LVAFは、図3(A)
に示すように比較的小さな値となる。FIGS. 3B and 3C show that the change in the output of the downstream O 2 sensor 15 due to the deterioration of the three-way catalyst described above corresponds to the output of the upstream air-fuel ratio sensor 13 (FIG. 3A). FIG. As shown in FIG. 3A, in this embodiment, the air-fuel ratio on the upstream side of the catalyst fluctuates in a relatively small range around the stoichiometric air-fuel ratio by the air-fuel ratio feedback control. For this reason,
The trajectory length LVAF of the output of the upstream air-fuel ratio sensor is shown in FIG.
As shown in FIG.
【0030】一方、図3(B) は触媒に劣化を生じていな
い場合の下流側O2 センサ15の出力波形を示す。前述
のように、触媒に劣化を生じていない場合には、触媒下
流側の排気空燃比は理論空燃比近傍に維持されるが、O
2 センサは排気空燃比がリッチかリーンかに応じて異な
る出力電圧を発生するため、下流側O2 センサ15の出
力はリッチレベルとリーンレベルとの間を比較的長い周
期で変動する。このため、図3(B) に示すように、下流
側O2 センサ15出力の軌跡長LVOSは極めて小さい
値となり、これらの軌跡長の比LVOS/LVAFの値
も小さくなる。FIG. 3B shows the output waveform of the downstream O 2 sensor 15 when the catalyst has not deteriorated. As described above, when the catalyst has not deteriorated, the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is maintained near the stoichiometric air-fuel ratio.
2 sensor for the air-fuel ratio of exhaust gas to generate different output voltages depending on whether rich or lean, the output of the downstream O 2 sensor 15 varies in a relatively long period between the rich level and a lean level. Therefore, as shown in FIG. 3B, the trajectory length LVOS of the output of the downstream O 2 sensor 15 becomes an extremely small value, and the value of the ratio of these trajectory lengths LVOS / LVAF also becomes small.
【0031】図3(C) は触媒に劣化を生じた場合の下流
側O2 センサ15の出力波形を示す。三元触媒が劣化す
るとそれに伴うO2 ストレージ作用の低下のため下流側
O2センサ出力は触媒上流側の排気空燃比の変動(図3
(A) )とほぼ同じ周期で変動するようになるため、図3
(C) に示すように下流側O2 センサ15の軌跡長LVO
Sが増大し、軌跡長比LVOS/LVAFは大きな値を
取るようになる。FIG. 3C shows an output waveform of the downstream O 2 sensor 15 when the catalyst is deteriorated. When the three-way catalyst is deteriorated, the output of the downstream O 2 sensor is changed due to the decrease of the O 2 storage function accompanying the fluctuation of the exhaust air-fuel ratio on the upstream side of the catalyst (FIG. 3).
(A)) because it fluctuates with almost the same cycle as in FIG.
As shown in (C), the locus length LVO of the downstream O 2 sensor 15
S increases, and the trajectory length ratio LVOS / LVAF takes a large value.
【0032】図4は、本実施形態における触媒劣化検出
に用いる判定値マップを示している。本実施形態では、
上流側空燃比センサ13軌跡長LVAFの各値に応じて
劣化判定の際の軌跡長比LVOS/LVAFの判定値を
設定している。このため、本実施形態における判定値マ
ップは、縦軸に下流側O2 センサ15出力の軌跡長LV
OSをとり、横軸に上流側空燃比センサ13出力の軌跡
長LVAFをとった形で図4のように表される。FIG. 4 shows a determination value map used for detecting catalyst deterioration in the present embodiment. In this embodiment,
The determination value of the trajectory length ratio LVOS / LVAF at the time of the deterioration determination is set according to each value of the trajectory length LVAF of the upstream air-fuel ratio sensor 13. For this reason, the determination value map in the present embodiment has a vertical axis on which the trajectory length LV of the output of the downstream O 2 sensor 15 is plotted.
FIG. 4 shows the OS, and the horizontal axis represents the trajectory length LVAF of the output of the upstream air-fuel ratio sensor 13.
【0033】図4のように軌跡長比LVOS/LVAF
そのものの代わりにLVOSとLVAFとのマップを用
いて判定を行うのは、例えばLVAFが極端に大きな値
や小さな値であるとき(すなわち上流側の空燃比変動が
極めて大きい場合や小さい場合)には、軌跡長比を用い
て判定を行うと正確な判定ができない場合が生じるから
である。As shown in FIG. 4, the trajectory length ratio LVOS / LVAF
The determination using the map of LVOS and LVAF instead of itself is made, for example, when LVAF is an extremely large value or a small value (that is, when the air-fuel ratio fluctuation on the upstream side is extremely large or small). If the determination is performed using the trajectory length ratio, accurate determination may not be performed.
【0034】更に、図4に示すように、本実施形態では
触媒が劣化したと判定する領域(劣化領域)と触媒が正
常と判定する領域(正常領域)とは離れており、中間に
どちらにも属さない領域(不感帯)が設けられている。
後述するように、本実施形態では、軌跡長LVOSとL
VAFとの組合せが図4の劣化領域に入った場合には触
媒が劣化したと判定し、図4の正常領域に入った場合に
は触媒が正常と判定するが、それ以外の場合には判定を
行わない。このように、触媒の劣化判定マップに不感帯
を設けているのは、触媒の劣化、正常の判定の信頼度を
向上させるためである。Further, as shown in FIG. 4, in this embodiment, a region where the catalyst is determined to be deteriorated (deteriorated region) is separated from a region where the catalyst is determined to be normal (normal region). Area (dead zone) that does not belong to any of them.
As described later, in the present embodiment, the trajectory lengths LVOS and LOS
When the combination with the VAF enters the deteriorated region in FIG. 4, it is determined that the catalyst has deteriorated. When the combination enters the normal region in FIG. 4, it is determined that the catalyst is normal. Do not do. The reason why the dead zone is provided in the catalyst deterioration determination map is to improve the reliability of the catalyst deterioration and normality determination.
【0035】ところで、このように下流側O2 センサ1
5出力の軌跡長に基づいて触媒の劣化判定を行なう場合
には、前述したように触媒に流入する排気空燃比が正常
な触媒のO2 ストレージ作用における許容空燃比範囲を
越えて変動するような状態では、たとえ触媒に劣化が生
じていない場合でも触媒下流側での排気空燃比変動が大
きくなり、下流側O2 センサ15出力の軌跡長LVOS
が大きくなってしまい、正常な触媒が劣化したと誤判定
されてしまう場合が生じる。By the way, the downstream O 2 sensor 1
When the 5 based on the trajectory length of the output performs deterioration determination of the catalyst, such as air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst as described above varies beyond the allowable air-fuel ratio range in O 2 storage operation of the normal catalyst In this state, even if the catalyst has not deteriorated, the fluctuation of the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst increases, and the trajectory length LVOS of the output of the downstream O 2 sensor 15 increases.
Becomes large, and it is erroneously determined that the normal catalyst has deteriorated.
【0036】また、触媒のO2 ストレージ作用は触媒温
度が高くなるほど増大するため、O 2 ストレージ作用に
おける許容空燃比範囲は触媒温度が高くなるほど広くな
る。このため、触媒温度が高い状態に適合させて上記許
容空燃比範囲を設定してしまうと、触媒温度が低い場合
には誤判定が生じる状態で触媒劣化判定が許可されてし
まう場合が生じる。また、触媒温度が低い状態に適合さ
せて上記許容空燃比範囲を設定してしまうと触媒温度が
高い場合には、本来触媒劣化判定が許可されるべき空燃
比範囲でも触媒劣化判定を行なわないことになり、不必
要に劣化判定頻度を低下させてしまう問題が生じる。The catalyst OTwoStorage effect is catalyst temperature
The higher the degree, the higher TwoFor storage function
The permissible air-fuel ratio range increases as the catalyst temperature increases.
You. For this reason, the above-mentioned permit
If the catalyst temperature is low when the air-fuel ratio range is set
The catalyst deterioration judgment is permitted in the state where an erroneous judgment occurs.
May occur. Also suitable for low catalyst temperatures
If the allowable air-fuel ratio range is set, the catalyst temperature
If it is high, the air-fuel
The catalyst deterioration determination is not performed even in the ratio range,
In short, there is a problem that the frequency of deterioration determination is reduced.
【0037】そこで、本実施形態では触媒に流入する排
気の許容空燃比範囲を触媒温度に応じて設定し、触媒温
度が高くなるほど許容空燃比範囲が広く設定されるよう
にしている。本実施形態では、前述のように上流側空燃
比センサ13のサブフィードバック補正後の出力VAF
に基づいて触媒に流入する排気空燃比ABFが算出され
る。そこで、本実施形態では、予め正常な触媒を用いて
O2 ストレージ作用における許容空燃比範囲を実験によ
り求めておき、上流側空燃比センサ出力VAFがこの許
容空燃比範囲内に相当する出力範囲内にある場合にのみ
触媒劣化判定操作を行なうようにしている。図5は、本
実施形態における許容空燃比範囲を示している。図5に
示すように、本実施形態では許容空燃比範囲は目標空燃
比AFT(理論空燃比)を中心として設定され、触媒温
度TCAT が高くなるほど許容空燃比範囲の上限値VAF
Hは大きく、かつ下限値VAFLは小さな値に設定され
ている。Therefore, in this embodiment, the allowable air-fuel ratio range of the exhaust gas flowing into the catalyst is set according to the catalyst temperature, and the allowable air-fuel ratio range is set wider as the catalyst temperature increases. In the present embodiment, as described above, the output VAF after the sub feedback correction of the upstream air-fuel ratio sensor 13 is performed.
The exhaust air-fuel ratio ABF flowing into the catalyst is calculated based on the following equation. Therefore, in the present embodiment, the allowable air-fuel ratio range in the O 2 storage operation is previously determined by experiment using a normal catalyst, and the upstream-side air-fuel ratio sensor output VAF is set within the output range corresponding to the allowable air-fuel ratio range. , The catalyst deterioration determination operation is performed only in the case of. FIG. 5 shows an allowable air-fuel ratio range in the present embodiment. As shown in FIG. 5, the allowable air-fuel ratio range in the present embodiment is set around the target air-fuel ratio AFT (stoichiometric air-fuel ratio), the upper limit of the allowable air-fuel ratio range as the catalyst temperature T CAT rises VAF
H is set to a large value and the lower limit value VAFL is set to a small value.
【0038】ところで、上記のように触媒温度TCAT に
応じて許容空燃比範囲を設定するためには、機関運転中
の触媒温度TCAT を正確に知る必要がある。触媒温度T
CATは触媒20の担体に温度センサを配置することによ
っても検出可能であるが、本実施形態では以下に説明す
る方法により触媒に温度センサを設置することなく機関
運転状態に基づいて触媒温度を推定するようにしてい
る。Incidentally, in order to set the allowable air-fuel ratio range according to the catalyst temperature T CAT as described above, it is necessary to know the catalyst temperature T CAT during operation of the engine accurately. Catalyst temperature T
Although CAT can be detected by arranging a temperature sensor on the carrier of the catalyst 20, in this embodiment, the catalyst temperature is estimated based on the engine operating state without installing a temperature sensor on the catalyst by the method described below. I am trying to do it.
【0039】以下、本実施形態の触媒温度検出方法につ
いて説明する。実際の運転中には、触媒温度は機関運転
状態に応じて変動しているが、例えば機関空燃比が理論
空燃比にフィードバック制御されている場合には機関燃
焼室内の燃焼温度は大きく変化しないため、触媒温度の
単位時間当たりの上昇速度と下降速度とは排気流量(機
関吸入空気量)とその時の触媒温度とにより定まる。Hereinafter, the catalyst temperature detecting method of the present embodiment will be described. During actual operation, the catalyst temperature fluctuates according to the engine operating state.However, for example, when the engine air-fuel ratio is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio, the combustion temperature in the engine combustion chamber does not change significantly. The rising speed and the falling speed of the catalyst temperature per unit time are determined by the exhaust gas flow rate (engine intake air amount) and the catalyst temperature at that time.
【0040】図6、図7は触媒温度TCAT の機関吸入空
気量MCによる時間変化を示すグラフであり、図6は温
度上昇(加熱)、図7は温度下降(冷却)の場合を示し
ている。図6、図7は横軸の単位時間として後述する触
媒温度検出ルーチンの実行間隔tを取って示している。
図6から判るように、触媒温度は現在の触媒温度が低い
ほど、また機関吸入空気量が大きいほど急速に上昇し、
触媒温度が高くなるにつれて上昇速度は低下してある程
度の時間が経過すると機関吸入空気量により定まる一定
の温度に収束する。例えば、図6において、機関吸入空
気量MC2 の場合について見ると、初期温度がT0 であ
った場合には触媒温度TCAT は最初は単位時間t当たり
T2 −T 0 だけ上昇するが、初期温度がT4 の場合には
単位時間当たりT5 −T4 しか上昇せず、更に初期温度
がT5 (機関吸入空気量MC2 の場合の最終到達温度)
の場合には温度上昇は0となる。FIGS. 6 and 7 show the catalyst temperature T.CATEngine suction empty
FIG. 6 is a graph showing a time change according to the air volume MC, and FIG.
Temperature rise (heating), and FIG. 7 shows the case of temperature decrease (cooling).
ing. FIGS. 6 and 7 show the unit time on the horizontal axis, which will be described later.
The execution interval t of the medium temperature detection routine is shown.
As can be seen from FIG. 6, the catalyst temperature is lower than the current catalyst temperature.
The more the engine intake air volume is large,
As the catalyst temperature increases, the rate of increase decreases
Is constant by the amount of engine intake air
Converges to the temperature. For example, in FIG.
Volume MCTwoLooking at the case of, the initial temperature is T0In
The catalyst temperature TCATIs initially per unit time t
TTwo-T 0But the initial temperature is TFourIn Case of
T per unit timeFive-TFourOnly rises and the initial temperature
Is TFive(Engine intake air amount MCTwoFinal temperature in case of
In this case, the temperature rise becomes zero.
【0041】また、冷却の場合は図7に示すように触媒
温度は、現在の触媒温度が高いほど、また機関吸入空気
量が小さいほど急速に下降し、触媒温度が低下するにつ
れて下降速度は低下してある程度の時間が経過すると機
関吸入空気量により定まる一定の温度に収束する。例え
ば、図7において、機関吸入空気量MC2 の場合につい
て見ると、初期温度がT9 であった場合には触媒温度T
CAT は最初は単位時間あたりT9 −T7 だけ下降する
が、初期温度がT7 の場合には単位時間当たりT 7 −T
6 しか下降せず、更に初期温度がT5 (機関吸入空気量
MC2 の場合の最終到達温度)の場合には温度降下は0
となる。In the case of cooling, as shown in FIG.
The temperature increases as the current catalyst temperature increases and the engine intake air
The smaller the amount, the quicker it drops, and as the catalyst temperature falls,
After a certain period of time,
The temperature converges to a certain temperature determined by the amount of intake air. example
For example, in FIG.TwoIn case of
The initial temperature is T9, The catalyst temperature T
CATIs T per unit time at first9-T7Descend only
But the initial temperature is T7In case of T 7-T
6Only falls and the initial temperature is TFive(Engine intake air volume
MCTwoTemperature drop is 0 in the case of
Becomes
【0042】本実施形態では、各触媒温度TCAT におけ
る単位時間当たりの変化量ΔTCATと機関吸入空気量M
Cとの組合せについて図6、図7の関係を予め実験等に
より求めて図8に示すような形式の数値テーブル(マッ
プ)として制御回路10のROM104に格納してあ
る。また、図6から図8は空燃比フィードバック制御実
行中の触媒温度変化について示したが、例えば燃料増量
中、フュエルカット実施中にも図6又は図7と同様な関
係が成立する。本実施形態では、燃料増量中、フュエル
カット実施中の触媒温度の単位時間当たり変化について
も、別途図8と同様な形式の数値テーブルを予め実験等
により作成し、ROM104に格納してあり、制御回路
10は、機関運転中にこれらのマップを用いて触媒温度
TCAT の単位時間当たりの変化ΔTCA T を積算して現在
の触媒温度を常時算出している。[0042] In the present embodiment, the catalyst temperature T change per unit time in the CAT [Delta] T CAT and engine intake air amount M
The relationship between FIG. 6 and FIG. 7 for the combination with C is obtained in advance by experiments or the like, and stored in the ROM 104 of the control circuit 10 as a numerical value table (map) as shown in FIG. 6 to 8 show the change in the catalyst temperature during the execution of the air-fuel ratio feedback control. For example, the same relationship as that in FIG. 6 or FIG. In the present embodiment, a numerical value table having the same format as that shown in FIG. 8 is separately created in advance by an experiment or the like and stored in the ROM 104 for the change in the catalyst temperature per unit time during fuel increase and fuel cut. circuit 10 is constantly calculates the current catalyst temperature by integrating the change [Delta] T CA T per unit of catalyst temperature T CAT time using these maps during engine operation.
【0043】図9は、本実施形態の触媒温度検出ルーチ
ンを示すフローチャートである。本ルーチンは制御回路
10により一定時間(図6、図7の単位時間t)毎に実
行される。図9においてルーチンがスタートすると、ス
テップ901では現在の機関吸入空気量MCが、またス
テップ903では前回ルーチン実行時に算出した触媒温
度TCAT がそれぞれ読み込まれる。なお、機関吸入空気
量MCの値は前述の(2) 式に使用するために別途算出さ
れた値が用いられる。また、機関始動時には、TCA T の
初期値として吸入空気温度または冷却水温度のうちいず
れか高い温度が使用される。ステップ905では、現在
燃料増量実施中か否か、ステップ907では現在フュエ
ルカット実施中か否かが判定され、現在燃料増量もフュ
エルカットも実施されていない場合(すなわち、空燃比
フィードバック制御中である場合)には、ステップ90
9に進み、図8に示したマップから、現在の機関吸入空
気量MCと触媒温度TCAT とを用いて、単位時間当たり
の触媒温度変化量ΔTCAT が決定される。FIG. 9 is a flowchart showing a catalyst temperature detection routine according to this embodiment. This routine is executed by the control circuit 10 at regular intervals (unit time t in FIGS. 6 and 7). When the routine starts in FIG. 9, the current engine intake air amount MC is read in step 901, and the catalyst temperature T CAT calculated in the previous execution of the routine is read in step 903. As the value of the engine intake air amount MC, a value separately calculated for use in the above equation (2) is used. Also, at the time of engine starting, or high temperature of the intake air temperature or the cooling water temperature is used as the initial value of T CA T. In step 905, it is determined whether or not the fuel increase is currently being performed. In step 907, it is determined whether or not the fuel cut is currently being performed. If neither the fuel increase nor the fuel cut is currently being performed (that is, the air-fuel ratio feedback control is being performed). Step 90
The process proceeds to step S9, and the catalyst temperature change amount ΔT CAT per unit time is determined from the map shown in FIG. 8 using the current engine intake air amount MC and the catalyst temperature T CAT .
【0044】次いで、ステップ911では、ΔTCAT を
用いて、今回のルーチン終了時の触媒温度がTCAT +Δ
TCAT として算出される。また、ステップ913では、
算出したTCAT の値がRAM105の所定領域に格納さ
れ、今回のルーチン実行は終了する。また、ステップ9
05で現在燃料増量中、またはステップ907で現在フ
ュエルカット実施中であった場合には、それぞれステッ
プ915またはステップ917で別途燃料増量時または
フュエルカット時のΔTCAT のマップを用いてΔTCAT
が算出され、このΔTCAT の値を用いてステップ911
以下が実行される。本ルーチン実行により、RAM10
5の所定領域には、常に現在の触媒温度TCAT が格納さ
れるようになる。Next, at step 911, the catalyst temperature at the end of the current routine is calculated as T CAT + Δ using ΔT CAT.
Calculated as T CAT . In step 913,
The value of the calculated T CAT is stored in RAM105 predetermined region, executing this routine is terminated. Step 9
Currently fuel increase at 05, or if a current fuel cut carried out in step 907, [Delta] T CAT respectively, using a map of [Delta] T CAT during separate fuel increase or during fuel cut in step 915 or step 917
Is calculated, and the value of ΔT CAT is used to calculate step 911.
The following is performed: By executing this routine, the RAM 10
The predetermined area 5 always stores the current catalyst temperature T CAT .
【0045】図10、図11は、本実施形態の触媒劣化
判別操作を示すフローチャートである。本操作は、制御
回路10により一定時間毎に実行されるルーチンとして
行なわれる。図10においてステップ1001では、ま
ず機関回転数NE、吸気圧力PMがそれぞれのセンサか
ら読み込まれるとともに、上流側空燃比センサ13出力
VAF及び下流側O2 センサ出力VOSが読み込まれ
る。FIG. 10 and FIG. 11 are flowcharts showing the catalyst deterioration determining operation of this embodiment. This operation is performed as a routine executed by the control circuit 10 at regular intervals. In FIG. 10, in step 1001, first, the engine speed NE and the intake pressure PM are read from the respective sensors, and the output VAF of the upstream air-fuel ratio sensor 13 and the output VOS of the downstream O 2 sensor are read.
【0046】ステップ1003では、触媒劣化判定実行
条件が成立しているか否かが判定される。ここで、劣化
判定実行条件は、例えば現在空燃比フィードバック制御
が実行中であること、機関運転状態が安定していること
(例えば機関回転数NE、吸気圧力PMの変化速度が所
定値より小さいこと)等である。劣化判定条件が成立し
ていない場合にはステップ1003実行後本ルーチンは
直ちに終了する。In step 1003, it is determined whether or not a condition for executing catalyst deterioration determination is satisfied. Here, the deterioration determination execution conditions include, for example, that the air-fuel ratio feedback control is currently being executed, that the engine operating state is stable (for example, that the engine speed NE and the rate of change of the intake pressure PM are smaller than predetermined values). ). If the deterioration determination condition is not satisfied, this routine ends immediately after execution of step 1003.
【0047】ステップ1003で触媒劣化判定条件が成
立していた場合には、次いで、ステップ1005とステ
ップ1007では、現在の機関回転数NEと吸気圧力P
M(すなわち機関負荷)とが所定の範囲(NEL<NE
<NEH及びPML<PM<PMH)にあるか否かが判
定される。ステップ1005とステップ1007でNE
とPMとのいずれかが所定範囲にない場合には触媒劣化
判定は実行せずそのままルーチンを終了する。すなわち
機関回転数と負荷とのいずれかが極端に高いか低いかの
運転状態では触媒劣化判定を実行しない。If the catalyst deterioration determination condition is satisfied in step 1003, then in steps 1005 and 1007, the current engine speed NE and intake pressure P
M (ie, engine load) is within a predetermined range (NEL <NE)
It is determined whether <NEH and PML <PM <PMH). NE in steps 1005 and 1007
If any of PM and PM is not within the predetermined range, the routine ends without executing the catalyst deterioration determination. That is, the catalyst deterioration determination is not performed in an operation state in which one of the engine speed and the load is extremely high or low.
【0048】ステップ1005と1007とで機関回転
数NEと吸気圧力PMとの両方が所定範囲内にあった場
合には、次いでステップ1009で図9のルーチンで算
出した現在の触媒温度TCAT が読み込まれ、ステップ1
011ではこの触媒温度TCA T に基づいて、図5に示し
た関係から現在の触媒温度TCAT におけるO2 ストレー
ジ作用の許容空燃比範囲VAFLとVAFHとが決定さ
れる。そして、ステップ1013では、ステップ100
1で読み込んだ現在の触媒上流側排気空燃比が上記許容
空燃比範囲(VAFL≦VAF≦VAFH)内にあるか
否かが判定される。ステップ1013で現在の触媒上流
側空燃比が許容範囲にない場合(VAF<VAFまたは
VAF>VAFH)にはステップ1015以下の操作は
行なわれず、ルーチンはそのまま終了し、現在の触媒上
流側空燃比が許容範囲にある場合(VAFL≦VAF≦
VAFH)のみステップ1015以下(図11)の触媒
劣化判定操作を行なう。すなわち、本実施形態では触媒
温度TCAT を推定し、この触媒温度TCAT に応じて触媒
劣化診断実行空燃比範囲が設定される。If both the engine speed NE and the intake pressure PM are within the predetermined ranges in steps 1005 and 1007, then in step 1009 the current catalyst temperature T CAT calculated by the routine of FIG. 9 is read. Step 1
011 In the basis of this catalyst temperature T CA T, an allowable air-fuel ratio range VAFL and VAFH of O 2 storage operation in the current catalyst temperature T CAT from the relationship shown in FIG. 5 is determined. Then, in step 1013, step 100
It is determined whether or not the current catalyst upstream-side exhaust air-fuel ratio read in step 1 is within the allowable air-fuel ratio range (VAFL ≦ VAF ≦ VAFH). If the current catalyst upstream air-fuel ratio is not within the allowable range in step 1013 (VAF <VAF or VAF> VAFH), the operation after step 1015 is not performed, the routine ends, and the current catalyst upstream air-fuel ratio is reduced. In the allowable range (VAFL ≦ VAF ≦
(VAFH) only, the catalyst deterioration determination operation of step 1015 and thereafter (FIG. 11) is performed. That is, in this embodiment, the catalyst temperature T CAT is estimated, and the catalyst deterioration diagnosis execution air-fuel ratio range is set according to the catalyst temperature T CAT .
【0049】ステップ1013で現在の触媒上流側空燃
比が診断実行空燃比範囲にあった場合には、次にステッ
プ1015で上流側空燃比センサ出力VAFの軌跡長L
VAFと下流側O2 センサ出力VOSの軌跡長LVOS
とが算出される。本実施形態では、センサ出力の軌跡長
は近似的に前回ルーチン実行時のセンサ出力と今回ルー
チン実行時のセンサ出力との差の絶対値を積算すること
により求められる(図12参照)。なお、VAF0 、V
OS0 は前回ルーチン実行時のVAF及びVOSの値で
ありルーチン実行毎にステップ1017で更新される。If the current catalyst upstream air-fuel ratio is within the diagnosis execution air-fuel ratio range at step 1013, then at step 1015 the trajectory length L of the upstream air-fuel ratio sensor output VAF is determined.
Locus length LVOS between VAF and downstream O 2 sensor output VOS
Is calculated. In this embodiment, the trajectory length of the sensor output is approximately obtained by integrating the absolute value of the difference between the sensor output at the time of executing the previous routine and the sensor output at the time of executing the current routine (see FIG. 12). Note that VAF 0 , VAF
OS 0 is the value of VAF and VOS at the time of the previous execution of the routine, and is updated in step 1017 every time the routine is executed.
【0050】上記により軌跡長LVAFとLVOSとを
積算した後ステップ1019では、計時カウンタCTの
値が1増加される。すなわち、カウンタCTの値は、ス
テップ1003から1007及びステップ1013の条
件が成立している間はルーチン実行毎に1ずつ増大す
る。また、CT0 は20/Δt程度(Δtは本ルーチン
の実行間隔(秒))の値とされる。そして、ステップ1
021でいずれかの診断領域の計時カウンタCTの値が
CT0 に到達した場合にはステップ1023以下の劣化
判定操作が実行される。すなわち、本実施形態では軌跡
長LVAFとLVOSとを断続的にであっても20秒程
度の間積算できた場合にはステップ1023以下の劣化
判定操作が実行されることになる。After integrating the trajectory lengths LVAF and LVOS as described above, in step 1019, the value of the time counter CT is increased by one. That is, the value of the counter CT increases by one each time the routine is executed while the conditions of steps 1003 to 1007 and step 1013 are satisfied. Further, CT 0 is set to a value of about 20 / Δt (Δt is an execution interval (second) of this routine). And step 1
Step 1023 following degradation determining operation is performed when the value of the timing counter CT of any diagnostic area 021 reaches the CT 0. That is, in the present embodiment, if the trajectory lengths LVAF and LVOS can be integrated for about 20 seconds even intermittently, the deterioration determination operation of step 1023 and subsequent steps is executed.
【0051】次にステップ1023以下の劣化判定操作
について説明する。ステップ1023では、上記により
積算した上流側空燃比センサと下流側O2 センサの軌跡
長LVAFとLVOSとが前述の劣化判定マップの劣化
領域(図4参照)に入っているか否かが判定され、劣化
判定領域にある場合にはステップ1025で劣化フラグ
XFの値が1(劣化)にセットされる。また、LVA
F、LVOSの値が劣化領域にない場合には次にステッ
プ1027でLVAF、LVOSの値が正常領域(図4
参照)にあるか否かが判定される。そして、正常領域に
ある場合にはステップ1029で劣化フラグXFの値は
0(正常)にセットされる。また、ステップ1023と
ステップ1027とで劣化、正常のいずれの判定もされ
なかった場合には、劣化フラグXFの値は変更せずその
ままに保持される。なお、劣化フラグXFの値は、制御
回路10のバックアップRAM106に格納され次回の
点検、修理に備えられるとともに、劣化フラグXFの値
が1にセットされると別途制御回路10により実行され
るルーチンにより警告灯が点灯され、運転者に触媒の劣
化が生じていることが報知される。Next, a description will be given of the deterioration determination operation of step 1023 and subsequent steps. In step 1023, it is determined whether or not the trajectory lengths LVAF and LVOS of the upstream air-fuel ratio sensor and the downstream O 2 sensor integrated as described above fall within the deterioration area (see FIG. 4) of the above-described deterioration determination map. If it is in the deterioration determination area, the value of the deterioration flag XF is set to 1 (deterioration) in step 1025. Also, LVA
If the values of F and LVOS are not in the degraded area, then in step 1027, the values of LVAF and LVOS are in the normal area (FIG. 4).
Is determined. If it is in the normal area, the value of the deterioration flag XF is set to 0 (normal) in step 1029. If neither deterioration nor normal is determined in steps 1023 and 1027, the value of the deterioration flag XF is held as it is without being changed. The value of the deterioration flag XF is stored in the backup RAM 106 of the control circuit 10 to prepare for the next inspection and repair, and when the value of the deterioration flag XF is set to 1, a routine executed by the control circuit 10 separately is used. The warning light is turned on to notify the driver that the catalyst has deteriorated.
【0052】ステップ1031は劣化判定終了後の操作
を示す。すなわち、ステップ1031では計時カウンタ
CT、及び今までに算出した軌跡長LVAFとLVOS
の積算値が全てクリアされる。これにより次回のルーチ
ン実行時からは新たに軌跡長LVAFとLVOSとの積
算が開始される。上述のように、本実施形態によれば、
診断実行時には現在の触媒温度に応じて診断実行空燃比
範囲が適切に設定されるため、触媒温度にかかわらず常
に適切な条件下で劣化判定が行なわれるとともに、触媒
劣化判定実行が不必要に制限されることが防止される。Step 1031 shows the operation after the end of the deterioration judgment. That is, in step 1031, the clock counter CT and the trajectory lengths LVAF and LVOS calculated so far are calculated.
Are all cleared. Thus, the integration of the trajectory length LVAF and LVOS is newly started from the next execution of the routine. As described above, according to the present embodiment,
During diagnosis, the air-fuel ratio range for diagnosis is set appropriately according to the current catalyst temperature, so that deterioration determination is always performed under appropriate conditions regardless of catalyst temperature, and execution of catalyst deterioration determination is unnecessarily limited. Is prevented.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明によれば、触媒温度に応じて常に
適切な診断実行空燃比範囲が設定されるため、触媒劣化
判定実行頻度を高く維持しながら正確な触媒劣化判定を
行なうことが可能となる優れた効果を奏する。According to the present invention, an appropriate diagnosis execution air-fuel ratio range is always set in accordance with the catalyst temperature, so that accurate catalyst deterioration determination can be performed while maintaining a high catalyst deterioration determination execution frequency. It has an excellent effect.
【図1】本発明を自動車用内燃機関に適用した実施形態
の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an internal combustion engine for a vehicle.
【図2】リニア空燃比センサ(図2(A) )とO2 センサ
(図2(B) )との一般的な出力特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing general output characteristics of a linear air-fuel ratio sensor (FIG. 2 (A)) and an O 2 sensor (FIG. 2 (B)).
【図3】触媒の劣化による下流側O2 センサ出力の変化
を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a change in output of a downstream O 2 sensor due to deterioration of a catalyst.
【図4】上流側空燃比センサ出力と下流側空燃比センサ
出力との軌跡長に基づく触媒劣化判定マップを示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing a catalyst deterioration determination map based on a trajectory length between an upstream air-fuel ratio sensor output and a downstream air-fuel ratio sensor output.
【図5】触媒劣化診断実行空燃比範囲の一例を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing an example of a catalyst deterioration diagnosis execution air-fuel ratio range.
【図6】触媒温度変化と排気流量との関係を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a catalyst temperature change and an exhaust gas flow rate.
【図7】触媒温度変化と排気流量との関係を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a catalyst temperature change and an exhaust gas flow rate.
【図8】触媒温度算出に用いる数値マップの形式を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing a format of a numerical map used for catalyst temperature calculation.
【図9】触媒温度検出ルーチンを示すフローチャートで
ある。FIG. 9 is a flowchart illustrating a catalyst temperature detection routine.
【図10】触媒劣化判別ルーチンを示すフローチャート
の一部である。FIG. 10 is a part of a flowchart showing a catalyst deterioration determination routine.
【図11】触媒劣化判別ルーチンを示すフローチャート
の一部である。FIG. 11 is a part of a flowchart showing a catalyst deterioration determination routine.
【図12】センサ出力の軌跡長の近似計算方法を説明す
る図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an approximate calculation method of a trajectory length of a sensor output.
1…内燃機関本体 3…吸気圧センサ 10…制御回路 13…上流側空燃比センサ 15…下流側O2 センサ 20…三元触媒1 ... engine body 3 ... intake pressure sensor 10 ... control circuit 13 ... upstream air-fuel ratio sensor 15 ... downstream O 2 sensor 20 ... three-way catalyst
Claims (1)
ストレージ作用を有する三元触媒と、 前記三元触媒の下流側の排気通路に配置され、前記三元
触媒下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比センサ
と、 前記内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制
御手段と、 前記空燃比制御手段により内燃機関の空燃比が制御され
ているときに、前記下流側空燃比センサ出力に基づいて
前記三元触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、 三元触媒に流入する排気の空燃比が予め定めた診断実行
空燃比範囲にあるときに前記劣化判定手段による前記三
元触媒の劣化の有無の判定を許可する判定許可手段と、 前記三元触媒の温度に応じて前記診断実行空燃比範囲を
設定する設定手段と、 を備えた内燃機関の触媒劣化検出装置。1. A disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, O 2
A three-way catalyst having a storage function, a downstream air-fuel ratio sensor disposed in an exhaust passage downstream of the three-way catalyst and detecting an exhaust air-fuel ratio downstream of the three-way catalyst, and an air-fuel ratio of the internal combustion engine. Air-fuel ratio control means for controlling to a target air-fuel ratio, and when the air-fuel ratio of the internal combustion engine is controlled by the air-fuel ratio control means, the presence or absence of deterioration of the three-way catalyst based on the output of the downstream air-fuel ratio sensor. Degradation determination means for determining, and determination permission for allowing the determination of deterioration of the three-way catalyst by the deterioration determination means when the air-fuel ratio of exhaust gas flowing into the three-way catalyst is within a predetermined diagnostic execution air-fuel ratio range. Means for setting the diagnostic execution air-fuel ratio range in accordance with the temperature of the three-way catalyst.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9294299A JPH11132031A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9294299A JPH11132031A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132031A true JPH11132031A (en) | 1999-05-18 |
Family
ID=17805909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9294299A Pending JPH11132031A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11132031A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
- 1997-10-27 JP JP9294299A patent/JPH11132031A/en active Pending
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