JP2000204929A - 内燃機関の触媒劣化検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン負荷を示すパラメータ値を正確にカ
ウンタ値に反映させ、触媒の温度上昇状態を確実に把握
して触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒
劣化検出装置を得る。 【解決手段】 内燃機関の負荷に対応したパラメータ値
Ｑａを求める負荷検出手段３１と、パラメータ値に対応
したカウンタ値を加算して積算値ΣＱを求める積算手段
３２と、積算値と触媒の動作温度に対応した第１の所定
値αとを比較する第１の比較手段３３と、積算値が第１
の所定値以上を示す場合に、触媒の劣化の有無を判定す
る触媒劣化判定手段１０２とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の触媒
の温度上昇時に劣化判定を行うことにより誤判定を防止
した内燃機関の触媒劣化検出装置に関し、特に触媒の温
度上昇状態を確実に把握して劣化判定機会を増やすとと
もに信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、たとえば車両の搭載される内
燃機関（エンジン）には、排気ガスを浄化するために、
ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素
酸化物）などを除去する触媒コンバータ（以下、単に
「触媒」という）が設けられている。

【０００３】一方、内燃機関の燃焼効率は、吸入される
混合気の空燃比によって変化するので、空燃比は、運転
状態に応じた最適値（たとえば、１４．７）にフィード
バック制御されている。したがって、内燃機関の排気管
には、空燃比フィードバック制御を行うために、触媒の
上流側にＯ_２センサなどの空燃比センサが設けられてい
る。

【０００４】また、従来より、空燃比センサの出力特性
などのバラツキによる制御性の低下を防止するために、
触媒の下流側にも空燃比センサを設けたダブル空燃比セ
ンサシステム（たとえば、米国特許第３、９３９、６５
４号公報参照）も提案されている。

【０００５】一般に、触媒の下流側においては、排気温
度が低下しており温度変化が小さいうえ、有害物質が除
去されているので空燃比センサへの悪影響が少なく、排
気ガスの混合状態がよく酸素濃度が平均化している。

【０００６】したがって、上記のようなダブル空燃比セ
ンサシステムは、触媒の下流側の空燃比センサ出力が安
定することから、安定した空燃比フィードバック制御を
実現することができる。

【０００７】一方、使用燃料の違いや未燃ガスにさらさ
れるなどの悪条件によって触媒が経時劣化すると、浄化
されない有害な排気ガスが排出されてしまうので、上記
一対の空燃比センサの出力信号から触媒の状態を判定
し、触媒の劣化状態が判定されたときには警報を発生す
るようになっている。

【０００８】図９はたとえば特開平７−２２５２０３号
公報に記載された従来の内燃機関の触媒劣化検出装置の
基本的構成を示す機能ブロック図である。図９におい
て、エンジン１には、エンジン１からの排気ガスＧを大
気中に排出するための排気管１５が設けられており、排
気管１５には、排気ガスＧに含まれる有害成分（ＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘ）を同時に浄化するための触媒１０が設け
られている。

【０００９】触媒１０の上流側には第１の空燃比センサ
１２が設けられ、触媒１０の下流側には第２の空燃比セ
ンサ１２が設けられており、各空燃比センサ１１、１２
は排気ガスＧ中の酸素成分の濃度に応じた空燃比信号Ｖ
１、Ｖ２を出力する。

【００１０】触媒活性化判定手段１０１は、運転状態に
基づいて触媒１０が活性化している（温度上昇が十分）
か否かを判定し、活性化していると判定された場合には
活性化信号Ｃを出力する。

【００１１】触媒劣化判定手段１０２は、活性化信号Ｃ
に応答して動作し、空燃比信号Ｖ１およびＶ２に基づい
て、触媒１０の劣化の有無を判定する。触媒劣化判定手
段１０２には警報手段１９が接続されており、警報手段
１９は、触媒の劣化が判定された場合に駆動される。

【００１２】空燃比制御手段１０３は、空燃比信号Ｖ１
およびＶ２に基づいて、エンジン１の空燃比制御を行
う。

【００１３】次に、図９に示した従来装置の動作につい
て説明する。通常、エンジン１の運転中において、エン
ジン１の排気ガスＧは、触媒１０により有害成分が除去
される。また、空燃比センサ１１、１２は、排気ガスＧ
中の酸素濃度を検出して、排気ガスＧ中の空燃比が理論
空燃比に対してリーン側かリッチ側かに応じて異なる空
燃比信号Ｖ１、Ｖ２を出力する。

【００１４】空燃比制御手段１０３は、空燃比信号Ｖ１
およびＶ２に基づいて、エンジン１の空燃比制御を行
う。また、触媒活性化判定手段１０１は、触媒１０が活
性化していると判定した場合に、活性化信号Ｃを触媒劣
化判定手段１０２に出力する。

【００１５】触媒劣化判定手段１０２は、活性化信号Ｃ
が入力されたときのみに動作し、空燃比信号Ｖ１および
Ｖ２に基づいて触媒１０の劣化判定を行う。触媒劣化判
定手段１０２は、触媒１０の劣化を判定した場合に、警
報手段１９を駆動して警報を発する。

【００１６】図１０は従来の内燃機関の触媒劣化検出装
置のハードウェア構成を示す構成図であり、図１０にお
いて、前述（図９参照）と同様の構成要素には同一符号
を付して詳述を省略する。

【００１７】エンジン１には、エンジン１に混合気を供
給するための吸気管２が設けられており、吸気管２の最
上流側には、吸入空気の粉塵などを吸着して除去するエ
アクリーナ３が設けられている。また、吸気管２の下流
側とエンジン１との接続部には、インテークマニホール
ド４が形成されている。

【００１８】燃料噴射用のインジェクタ５は、たとえ
ば、吸気管２の上流側に設けられているが、吸気管２の
下流側に設けられてもよく、また、気筒毎に複数個設け
られてもよい。熱線式のエアフローセンサ６（以下、
「ＡＦＳ」という）は、後述する各種センサと同様に運
転状態検出手段を構成しており、吸気管２からインテー
クマニホールド４を介してエンジン１に供給される吸気
量Ｑａを測定する。

【００１９】スロットル弁７は、吸気管２内のインジェ
クタ５の下流側に設けられ、スロットルセンサ８は、ス
ロットル弁７のスロットル開度θを検出する。アイドル
スイッチ９は、スロットルセンサ８と一体に構成されて
おり、スロットル弁７の全閉時にアイドリング運転状態
を検出してオンし、アイドル信号Ａを出力する。

【００２０】点火コイル１３は、昇圧トランスにより構
成されており、イグナイタ１４からの点火信号Ｐに応答
して点火用の高電圧を発生し、エンジン１内の気筒の点
火を行う。点火信号Ｐは、後述するように、エンジン１
の回転を示す信号として電子式制御ユニット（以下、
「ＥＣＵ」という）１００に入力される。

【００２１】イグナイタ１４は、点火コイル１３の一次
巻線を通電遮断するパワートランジスタにより構成され
ている。サーミスタ型の水温センサ１６は、エンジン１
の冷却水温度Ｔｗを検出する。キースイッチ１７は、車
載バッテリ１８の給電を開始させてイグニッションを駆
動させる。

【００２２】警報手段１９は、たとえば、警報ランプに
より構成されており、種々の異常検出時に駆動される。
車速センサ２０は、エンジン１を搭載した車両の車軸の
回転速度に比例した周波数のパルス信号を車速Ｖｓとし
て出力する。触媒温度センサ２２は、触媒１０に設けら
れて触媒温度Ｔｃを検出する。

【００２３】マイクロコンピュータからなるＥＣＵ１０
０は、触媒活性化判定手段１０１および触媒劣化判定手
段１０２などを構成しており、車載の各種センサ信号
（運転状態信号）に応じてインジェクタ５および警報手
段１９などを駆動制御する。

【００２４】ＥＣＵ１００に入力される各種センサ信号
としては、ＡＦＳ６からの吸気量信号Ｑａ、スロットル
センサ８からのスロットル開度信号θ、アイドルスイッ
チ９からのアイドル信号Ａ、各空燃比センサ１１、１２
からの空燃比信号Ｖ１、Ｖ２、点火コイル１３の通電遮
断に基づく点火信号Ｐ、水温センサ１６からの冷却水温
度信号Ｔｗ、車速センサ２０からの車速信号Ｖｓおよび
触媒温度センサ２２からの触媒温度信号Ｔｃが含まれ
る。

【００２５】ＥＣＵ１００は、キースイッチ１７の閉成
により、車載バッテリ１８から給電されて機能し、空燃
比信号Ｖ１およびＶ２のみならず他の運転状態に応答し
て、イグナイタ１４に対する駆動信号を出力する。

【００２６】また、ＥＣＵ１００は、空燃比信号Ｖ１、
Ｖ２および他の運転状態に応じて燃料噴射量を演算し、
インジェクタ５に対する駆動信号を出力して、空燃比を
フィードバック制御するとともに、異常発生時には警報
手段１９に対する駆動信号を出力する。

【００２７】次に、図１１および図１３のフローチャー
トとともに図１２の波形図を参照しながら、図９および
図１０に示した従来装置による触媒判定処理動作につい
て説明する。図１１はＥＣＵ１００内の触媒活性化判定
手段１０１の処理動作を示しており、図１３はＥＣＵ１
００内の触媒劣化判定手段１０２の処理動作を示してい
る。

【００２８】この場合、測定温度範囲が広く高価な触媒
温度センサ２２が用いられていない場合を想定してお
り、ＥＣＵ１００内の触媒活性化判定手段１０１は、エ
ンジン１の負荷状態から触媒１０の活性化状態（触媒温
度）を推定演算する。

【００２９】したがって、触媒活性化判定手段１０１
は、所定負荷条件で時間経過を計測するカウンタを含
み、たとえば、負荷に対応した吸気量Ｑａに応答してカ
ウンタ値ＣＮＴをインクリメントするようになってい
る。

【００３０】図１１において、まず、触媒活性化判定手
段１０１は、今回の触媒活性化判定処理が、キースイッ
チ１７のオン後の初めての処理であるか否かを判定する
（ステップＳ９０１）。

【００３１】もし、初めての触媒活性化判定処理である
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、触媒活性化フラ
グおよびカウンタ値ＣＮＴを「０」にクリアして（ステ
ップＳ９０２）、ステップＳ９０３に進む。

【００３２】一方、ステップＳ９０１において、初めて
の触媒活性化判定処理でない（すなわち、ＮＯ）と判定
されれば、そのままステップＳ９０３に進む。ステップ
Ｓ９０３においては、前述のように、エンジン１の運転
状態信号を読み込み、エンジン１の運転状態が触媒温度
Ｔｃの上昇状態を示すか否かを判定する（ステップＳ９
０４）。

【００３３】たとえば、図１２に示すように、エンジン
１の吸気量Ｑａが所定吸気量Ｑａ１以上の場合に、触媒
温度Ｔｃの上昇状態（すなわち、ＹＥＳ）と判定する。
このように、運転状態が触媒温度Ｔｃの上昇状態を示せ
ば、カウンタ値ＣＮＴを「１」だけインクリメントする
（ステップＳ９０５）。

【００３４】続いて、最大カウンタ値ＣＮＴｍａｘと現
在のカウンタ値ＣＮＴとを比較して、ＣＮＴ≧ＣＮＴｍ
ａｘであるか否かを判定する（ステップＳ９０６）。最
大カウンタ値ＣＮＴｍａｘは、触媒温度Ｔｃが活性化温
度Ｔｃ１まで上昇したときのカウンタ値に対応してい
る。

【００３５】ステップＳ９０６において、ＣＮＴ≧ＣＮ
Ｔｍａｘ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、カウン
タ値ＣＮＴを最大カウンタ値ＣＮＴｍａｘに維持すると
ともに、触媒活性化フラグを「１」にセットする（ステ
ップＳ９０７）。また、ステップＳ９０６において、Ｃ
ＮＴ＜ＣＮＴｍａｘ（すなわち、ＮＯ）と判定されれ
ば、そのまま触媒活性化判定処理を終了する。

【００３６】ここで、カウンタ値ＣＮＴが最大カウンタ
値ＣＮＴｍａｘよりも小さい状態は、図１２に示すよう
に、触媒温度Ｔｃが上昇する運転状態（期間ｔａ）にあ
るが、カウンタ値ＣＮＴが最大カウンタ値ＣＮＴｍａｘ
に達しておらず、触媒１０が活性化温度Ｔｃ１まで温ま
っていない状態を意味する。

【００３７】また、カウンタ値ＣＮＴが最大カウンタ値
ＣＮＴｍａｘ以上の場合は、触媒温度Ｔｃが活性化温度
Ｔｃ１以上で触媒１が活性化時点ｔ１以降の状態にある
ことを示す。

【００３８】したがって、ＣＮＴ≧ＣＮＴｍａｘの場合
には、触媒活性化フラグを「１」にセットして触媒１０
が活性化状態であることを示すとともに、カウンタ値Ｃ
ＮＴを最大カウンタ値ＣＮＴｍａｘに維持することにな
る。

【００３９】一方、ステップＳ９０４において、触媒温
度Ｔｃが上昇する運転状態ではない（すなわち、ＮＯ）
と判定されれば、カウンタ値ＣＮＴを「１」だけデクリ
メントし（ステップＳ９０８）、デクリメントされたカ
ウンタ値ＣＮＴが「０」以下か否かを判定する（ステッ
プＳ９０９）。

【００４０】もし、ＣＮＴ≦０（すなわち、ＹＥＳ）と
判定されれば、カウンタ値ＣＮＴおよび触媒活性化フラ
グを「０」にリセットして（ステップＳ９１０）、図１
１の触媒活性化判定処理を終了する。

【００４１】また、ＣＮＴ＞０（すなわち、ＮＯ）と判
定されれば、そのまま触媒活性化判定処理を終了する。
ここで、触媒温度Ｔｃを上昇させる運転状態でない場合
とは、図１２において、吸気量Ｑａが所定吸気量Ｑａ１
よりも少ない場合である。

【００４２】また、ＣＮＴ＞０の状態とは、触媒１０が
活性状態にあって触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔｃ１より
も高く、且つ活性状態の期間ｔ０中の触媒温度Ｔｃが下
降している期間ｔｂにある状態を意味する。したがっ
て、ＣＮＴ＞０の場合には、触媒活性化フラグを「１」
に維持して触媒活性化判定処理を終了する。

【００４３】また、ＣＮＴ≦０であって、触媒温度Ｔｃ
を上昇させる運転状態でない場合には、触媒１０が期間
ｔ０に入る以前の状態か、または、時刻ｔ２以後の状態
にあることを意味する。したがって、ＣＮＴ≦０の場合
には、カウンタ値ＣＮＴおよび触媒活性化フラグを
「０」にリセットして、触媒１０が活性化していない状
態を示す。

【００４４】次に、図１３のフローチャートを参照しな
がら、従来装置による触媒劣化判定処理動作について説
明する。図１３において、触媒劣化判定手段１０２は、
まず、ＥＣＵ１００に入力される運転状態信号に基づい
て、エンジン１の運転状態が所定運転状態であるか否か
を判定する（ステップＳ１０１）。

【００４５】ここで、所定運転状態とは、触媒１０の劣
化判定に適した状態、すなわち、アイドリング状態また
は加減速状態を除いた定常状態を意味する。もし、エン
ジン１が所定運転状態でない（すなわち、ＮＯ）と判定
されれば、そのまま、図１３の触媒劣化判定処理を終了
する。

【００４６】また、所定運転状態である（すなわち、Ｙ
ＥＳ）と判定されれば、触媒活性化フラグが「１」であ
るか否かを判定する（ステップＳ１０２）。もし、触媒
活性化フラグが「１」でない（すなわち、ＮＯ）と判定
されれば、そのまま触媒劣化判定処理を終了する。

【００４７】また、触媒活性化フラグが「１」である
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、触媒１０が活性
化しているので、触媒活性化の判定を実行するために、
各空燃比信号Ｖ１、Ｖ２を読み込み（ステップＳ１０
３）、触媒劣化判定パラメータＣＨＫを演算処理する
（ステップＳ１０４）。

【００４８】触媒劣化判定パラメータＣＨＫは、たとえ
ば、第１の空燃比信号Ｖ１の変動に対する第２の空燃比
信号Ｖ２の変動比により求められる。第２の空燃比信号
Ｖ２の変動は、触媒１０が正常であれば、図１２内の実
線で示すように、活性化期間ｔ０において変動が小さく
なり、触媒１０が異常であれば、破線で示すように、活
性化期間ｔ０においても変動が大きくなる。

【００４９】続いて、触媒劣化判定パラメータＣＨＫが
所定値よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１０
５）、ＣＨＫ＞所定値（すなわち、ＹＥＳ）と判定され
れば、第２の空燃比信号Ｖ２が短い周期の間に大きな電
圧値で変動しているので、触媒１０が劣化していると判
定する（ステップＳ１０６）。

【００５０】この場合、警告手段１９を点灯し（ステッ
プＳ１０７）、運転者に触媒１０の劣化を警告して触媒
劣化判定処理を終了する。

【００５１】また、ステップＳ１０５において、ＣＨＫ
＜所定値（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、第２の空
燃比信号Ｖ２の変動が十分に小さいので、触媒１０が正
常であると判定する（ステップＳ１０８）。

【００５２】この場合、警告ランプ１９が点灯している
場合はそれを消灯し（ステップＳ１０９）、点灯してい
ない場合にはそのままとして、図１３の触媒劣化判定処
理を終了する。以上の処理により、触媒１０が活性化し
ているときのみにおいて、触媒１０の劣化の判定が行わ
れる。

【００５３】しかしながら、触媒温度Ｔｃの増減状態
は、吸気量Ｑａが所定吸気量Ｑａ１以上か、所定吸気量
Ｑａ１よりも小さいかの条件のみで決定するのではな
く、吸気量Ｑａの値そのものによっても変動する。した
がって、図１１および図１２に示した条件のみでは、触
媒１０の活性化状態を確実に判定することはできない。

【００５４】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の触媒
劣化検出装置は以上のように、吸気量Ｑａが所定吸気量
Ｑａ１以上を示す所定運転状態の期間が所定時間（ｔ
ａ）だけ継続した場合に、触媒１０が活性化されたもの
と見なして触媒１０の劣化の有無を判定しているので、
カウンタ値ＣＮＴの増減条件が不十分であることから、
実際の触媒温度Ｔｃを認識することができないという問
題点があった。

【００５５】したがって、高い信頼性で触媒１０の活性
化状態を判定することができないので、高い信頼性で触
媒１０の劣化を検出することができないという問題点が
あった。

【００５６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、エンジン負荷を示すパラメータ
値をカウンタ値に反映させることにより、カウンタ値の
増減条件の自由度を拡大して各種バラツキを吸収可能と
し、触媒の温度上昇状態を確実に把握して劣化判定機会
を増やすとともに信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣
化検出装置を得ることを目的とする。

【００５７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の負荷に対
応したパラメータ値を求める負荷検出手段と、パラメー
タ値に対応したカウンタ値を加算して積算値を求める積
算手段と、積算値と触媒の動作温度に対応した第１の所
定値とを比較する第１の比較手段と、積算値が第１の所
定値以上を示す場合に、触媒の劣化の有無を判定する触
媒劣化判定手段とを備えたものである。

【００５８】また、この発明の請求項２に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、パラメータ
値と内燃機関の触媒の温度上昇状態に関連した第２の所
定値とを比較する第２の比較手段を備え、積算手段は、
パラメータ値が第２の所定値以上を示す場合に、積算値
を求めるものである。

【００５９】また、この発明の請求項３に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、負荷検出手
段は、内燃機関の吸気量をパラメータ値として求めるも
のである。

【００６０】また、この発明の請求項４に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、負荷検出手
段は、内燃機関の吸気管内の負圧をパラメータ値として
求めるものである。

【００６１】また、この発明の請求項５に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、負荷検出手
段は、内燃機関のスロットル開度をパラメータ値として
求めるものである。

【００６２】また、この発明の請求項６に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、積算手段
は、パラメータ値に応じたカウンタ値を求めるための演
算マップを有するものである。

【００６３】また、この発明の請求項７に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項２において、パラメータ
値と触媒の温度下降状態に関連した第３の所定値とを比
較する第３の比較手段を備え、積算手段は、パラメータ
値が第３の所定値以下を示す場合に、パラメータ値に対
応したカウンタ値を積算値から減算するものである。

【００６４】また、この発明の請求項８に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項７において、第３の所定
値は、第２の所定値よりも小さい値に設定されており、
積算手段は、パラメータ値が第２の所定値と第３の所定
値との間の値を示す場合に、積算値を維持するものであ
る。

【００６５】また、この発明の請求項９に係る内燃機関
の触媒劣化検出装置は、請求項７において、積算手段
は、パラメータ値が第３の所定値以下を示す場合に、パ
ラメータ値の検出時点での積算値に応じて減算用のカウ
ンタ値を可変設定するものである。

【００６６】また、この発明の請求項１０に係る内燃機
関の触媒劣化検出装置は、請求項９において、積算手段
は、パラメータ値の検出時点での積算値が大きい値であ
るほど、減算用のカウンタ値を小さい値に設定するもの
である。

【００６７】また、この発明の請求項１１に係る内燃機
関の触媒劣化検出装置は、請求項１において、内燃機関
の運転状態が所定運転領域であるか否かを判定する運転
状態判定手段を備え、積算手段は、運転状態が所定運転
領域を示す場合に、積算値の演算を中断するものであ
る。

【００６８】また、この発明の請求項１２に係る内燃機
関の触媒劣化検出装置は、請求項１１において、運転状
態判定手段は、エンリッチモードの場合に所定運転領域
と判定して積算値を維持するものである。

【００６９】また、この発明の請求項１３に係る内燃機
関の触媒劣化検出装置は、請求項１１において、運転状
態判定手段は、空燃比フィードバックモード以外の場合
に所定運転領域と判定して積算値を維持するものであ
る。

【００７０】また、この発明の請求項１４に係る内燃機
関の触媒劣化検出装置は、請求項１において、内燃機関
の運転状態が燃料カットモードであるか否かを判定する
燃料カットモード判定手段を備え、積算手段は、運転状
態が燃料カットモードの場合に、積算値を減算するもの
である。

【００７１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１を示す機能ブロック図であり、前述（図
９、図１０参照）と同様のものについては、同一符号を
付して詳述を省略する。

【００７２】図１において、ＥＣＵ１００Ａは、図１０
内のＥＣＵ１００に対応しており、動作プログラムの一
部が変更されている点のみが前述と異なる。また、触媒
劣化判定手段１０２は、動作条件のみが前述（図９参
照）と異なる。図１に示されない他の概略構成は、図９
および図１０に示した通りである。

【００７３】ＥＣＵ１００Ａは、各種センサ３０の出力
信号からエンジン１（図９参照）の負荷に対応した吸気
量Ｑａ（パラメータ値）を求める負荷検出手段３１と、
吸気量Ｑａに対応したカウンタ値を加算して積算値ΣＱ
を求める積算手段３２と、積算値ΣＱと触媒の動作温度
に対応した所定値αとを比較する比較手段３３とを備え
ている。

【００７４】負荷検出手段３１、積算手段３２および比
較手段３３は、前述（図９参照）の触媒活性化判定手段
１０１に対応しており、エンジン負荷（吸気量Ｑａ）に
基づいて、触媒１０の温度が動作温度に達したと判定さ
れる場合に、比較手段３３から活性化信号Ｃ（活性化フ
ラグ「１」）を出力する。

【００７５】この場合、各種センサ３０はエアフローセ
ンサ６（図１０参照）を含み、負荷検出手段３１は、エ
アフローセンサ６からの吸気量信号Ｑａを取り込んで、
負荷に対応したパラメータ値として吸気量Ｑａそのもの
を出力する。積算手段３２は、パラメータ値に対応した
カウンタ値として吸気量Ｑａそのものを用いてもよい。

【００７６】ＥＣＵ１００Ａ内の触媒劣化判定手段１０
２は、積算値ΣＱが所定値α以上を示す場合に、空燃比
信号Ｖ１およびＶ２に基づいて触媒１０（図９参照）の
劣化の有無を判定する。

【００７７】次に、図２のフローチャートを参照しなが
ら、図１に示したこの発明の実施の形態１の動作につい
て説明する。図２の処理は、積算手段３２、比較手段３
３および触媒劣化判定手段１０２の動作に対応してお
り、イグニションスイッチのオンにより起動するととも
に、タイマ処理により一定周期で繰り返される。

【００７８】この場合、負荷検出手段３１は、負荷に対
応したパラメータ値として吸気量Ｑａを出力し、また、
積算手段３２は、吸気量Ｑａをカウンタ値として積算し
て、積算値ΣＱを求めるものとする。

【００７９】図２において、まず、積算手段３２は、イ
グニションスイッチのオン操作時点から動作し、負荷検
出手段３１から入力される吸気量Ｑａを順次加算し、積
算値ΣＱを演算する（ステップＳ１）。

【００８０】続いて、比較手段３３は、積算手段３２か
ら積算値ΣＱが得られる毎に、積算値ΣＱと所定値αと
比較して、積算値ΣＱが所定値α以上か否かを判定する
（ステップＳ２）。もし、ΣＱ＜α（すなわち、ＮＯ）
と判定されれば、そのまま図２の処理を終了してリター
ンする。

【００８１】また、ステップＳ２において、ΣＱ≧α
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、前述（図１３参
照）の触媒劣化判定処理を実行して（ステップＳ３）、
図２の処理を終了する。

【００８２】このように、触媒温度に大きく関連する吸
気量Ｑａ（パラメータ値）の積算値ΣＱを用いることに
より、吸気量Ｑａの値そのものがカウンタ値の積算値Σ
Ｑに反映されるので、高価な触媒温度センサを用いるこ
となく、触媒温度を高精度に推定することができる。

【００８３】すなわち、エンジン１の吸気量Ｑａが多い
場合には排気量も多く、触媒１０の温度が早く上昇する
ので、温度判定値となる積算値ΣＱに反映させるため
に、ステップＳ１において、吸気量Ｑａを順次加算す
る。

【００８４】したがって、吸気量Ｑａの積算値ΣＱが時
間経過とともに増大して、所定値αに達した場合には、
触媒１０の温度は、確実に動作温度まで上昇しているこ
とになり、触媒劣化の誤検出（警報手段１９の誤駆動）
を確実に防止することができる。

【００８５】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、エンジン負荷に対応したパラメータ値として吸気量
Ｑａを用いたが、他のパラメータ値として、たとえばエ
ンジン１の吸気管内の負圧を用いてもよい。

【００８６】この場合、吸気管２（図１０参照）に圧力
センサ（図示せず）が設けられ、負荷検出手段３１は、
吸気管２内の負圧をパラメータ値として出力する。

【００８７】また、エンジン負荷に対応したパラメータ
値としてスロットル開度θを用いてもよく、この場合、
負荷検出手段３１は、スロットルセンサ８から得られる
スロットル開度θをパラメータ値として出力する。さら
に、パラメータ値として、吸気量Ｑａおよびエンジン回
転数から算出されるエンジン１の充填効率を用いてもよ
い。

【００８８】実施の形態３．なお、上記実施の形態１で
は、積算手段３２において、吸気量Ｑａ（パラメータ
値）をそのままカウンタ値として積算して積算値ΣＱを
求めたが、カウンタ値をマップ演算で求めた後に、積算
値を求めてもよい。

【００８９】以下、積算手段に演算マップを設けたこの
発明の実施の形態３を図について説明する。図３はこの
発明の実施の形態３による演算マップの一例を示す説明
図、図４はこの発明の実施の形態３による積算処理動作
を示すフローチャートである。

【００９０】この場合、装置の全体構成は図１と同様で
あり、積算手段３２にカウンタ値を求めるための演算マ
ップ（図３参照）を設けた点のみが前述と異なる。積算
手段３２は、図３に示す演算マップを用いて、たとえ
ば、一定周期内の吸気量Ｑａが０［ｇ／ｓｅｃ］、１０
［ｇ／ｓｅｃ］を示す場合には、カウンタ値ＣＴＱａを
「０」に設定する。

【００９１】また、吸気量Ｑａが２０［ｇ／ｓｅｃ］以
上を示す場合には、たとえば、カウンタ値ＣＴＱａを
「６」から徐々に増大設定する。また、４０［ｇ／ｓｅ
ｃ］以上の吸気量Ｑａに対しては、触媒温度に対する影
響が大きいので、カウンタ値ＣＴＱａを急増させる。

【００９２】このときのカウンタ値ＣＴＱａは、エンジ
ン１の排気管１５の機械的構成などの違いなど、吸気量
Ｑａが触媒温度に影響を与える程度の違いに応じてあら
かじめ最適に設定される。

【００９３】次に、図４を参照しながら、この発明の実
施の形態３による積算処理動作について説明する。ま
ず、積算手段３２は、演算マップを参照して、負荷検出
手段３１から入力される吸気量Ｑａから、実際に触媒温
度に対する影響の大きさに対応したカウンタ値をＣＴＱ
ａ求める。

【００９４】続いて、図４において、カウンタ値ＣＴＱ
ａを順次加算して積算値ΣＣＴＱを求め（ステップＳ１
１）、積算値ΣＣＴＱが所定値αｃ（触媒１０の動作温
度に対応）以上か否かを判定する（ステップＳ１２）。

【００９５】もし、ΣＣＴＱ＜αｃ（すなわち、ＮＯ）
と判定されれば、そのまま図４の処理を終了してリター
ンし、ΣＣＴＱ≧αｃ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され
れば、前述（図１３参照）の触媒劣化判定処理を実行し
て（ステップＳ３）、図３の処理を終了する。

【００９６】このように、演算マップを用いて、触媒１
０の温度上昇に影響が少ない吸気量Ｑａに対しては、カ
ウンタ値ＣＴＱａを小さく設定し、触媒１０の温度上昇
に影響が大きい吸気量Ｑａに対しては、カウンタ値ＣＴ
Ｑａを大きく設定することにより、さらに高精度に触媒
温度を推定することができる。

【００９７】また、演算マップを用いることにより、機
械的構造のバラツキを吸収するようにカウンタ値ＣＴＱ
ａを設定することができるので、さらに信頼性の高い触
媒劣化判定を行うことができる。

【００９８】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、積算手段３２において、吸気量Ｑａ（パラメータ
値）の大きさによらず積算値ΣＣＴＱを算出したが、吸
気量Ｑａが所定値以上を示す場合のみに積算値ΣＣＴＱ
を算出してもよい。

【００９９】以下、吸気量Ｑａが所定値以上の場合に積
算値を演算するようにしたこの発明の実施の形態４を図
について説明する。図５はこの発明の実施の形態４を示
す機能ブロック図、図６はこの発明の実施の形態４によ
る積算処理動作を示すフローチャートである。

【０１００】図５において、前述（図１参照）と同様の
ものについては、同一符号を付して詳述を省略する。ま
た、積算手段３２ＢおよびＥＣＵ１００Ｂは、それぞれ
前述の積算手段３２およびＥＣＵ１００Ａに対応してい
る。

【０１０１】積算手段３２Ｂは、前述（図３参照）と同
様の演算マップ３４を含み、カウンタ値ＣＴＱａの積算
値ΣＣＴＱを算出するものとする。ただし、この場合の
演算マップ３４は、加算用のカウンタ値ＣＴＱａのみな
らず、減算用のカウンタ値ＣＴＱｂ（後述する）も設定
するようになっている。

【０１０２】負荷検出手段３１と積算手段３２との間に
設けられた比較手段３５は、実質的に２つの比較手段か
らなり、吸気量Ｑａを所定値βおよびγ（＜β）と比較
し、各所定値β、γとの比較結果Ｄを積算手段３２に入
力する。

【０１０３】比較手段３５の比較基準となる所定値β
は、触媒１０の温度上昇状態に関連した値であり、所定
値γは、触媒１０の温度下降状態に関連した値である。
すなわち、吸気量Ｑａが所定値β以上を示す状態は、触
媒温度が上昇する状態と見なされ、吸気量Ｑａが所定値
γ以下を示す状態は、触媒温度が下降する状態と見なさ
れる。

【０１０４】次に、図６を参照しながら、この発明の実
施の形態４による積算処理動作について説明する。図６
は比較手段３５の動作も含んでいる。また、図６におい
て、前述（図４参照）と同様のステップについては、同
一符号を付して詳述を省略する。

【０１０５】まず、比較手段３５は、吸気量Ｑａが所定
値β以上か否かを判定し（ステップＳ２１）、Ｑａ≧β
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、触媒温度の上昇
状態を示す比較結果Ｄを出力する。

【０１０６】これにより、積算手段３２Ｂは、前述と同
様に、積算処理（ステップＳ１１）および比較処理（ス
テップＳ１２）を実行し、触媒温度が動作温度（活性
化）に達した時点で活性化信号Ｃ（活性化フラグ
「１」）を出力し、触媒劣化判定手段１０２の処理（ス
テップＳ３）を実行させる。

【０１０７】一方、ステップＳ２１において、Ｑａ＜β
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、触媒温度が上昇す
る状態ではないので、比較手段３５は、続いて、吸気量
Ｑａが所定値γ以下か否かを判定する（ステップＳ２
２）。

【０１０８】もし、Ｑａ≦γ（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、比較手段３５は、触媒温度の下降状態を示
す比較結果Ｄを出力する。これにより、積算手段３２Ｂ
は、演算マップ３４から吸気量Ｑａに対応した減算用の
カウンタ値ＣＴＱｂを求め、積算値ΣＣＴＱからカウン
タ値ＣＴＱｂを減算し（ステップＳ２３）、比較ステッ
プＳ１２に進む。

【０１０９】一方、ステップＳ２２において、Ｑａ＞γ
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、比較手段３５は、
吸気量Ｑａが触媒温度を維持する領域にあることを示す
比較結果Ｄを出力する。

【０１１０】これにより、積算手段３２Ｂは、積算値Σ
ＣＴＱの演算処理（ステップＳ２３）を実行せず、積算
値ΣＣＴＱを現在値に維持したままステップＳ１２に進
む。

【０１１１】このように、積算手段３２Ｂは、Ｑａ≧β
の場合には、積算値ΣＣＴＱにカウンタ値ＣＴＱａを加
算し、Ｑａ≦γの場合には、積算値ΣＣＴＱからカウン
タ値ＣＴＱｂを減算し、β＞Ｑａ＞γの場合には、積算
値ΣＣＴＱを維持する。

【０１１２】これにより、吸気量Ｑａが少ない（触媒温
度を下降させる）場合においても、積算値ΣＣＴＱに反
映させることができるので、実際の触媒温度をさらに正
確に推定することができる。また、積算値ΣＣＴＱを増
減せずに維持する領域を設定することにより、触媒劣化
検出の頻度を増やすことができる。

【０１１３】実施の形態５．なお、上記実施の形態４で
は、積算値ΣＣＴＱを維持する領域を設定したが、積算
値ΣＣＴＱを維持する領域を設定しなくてもよい。この
場合、ステップＳ２１において、Ｑａ＜βと判定された
場合には、直ちにステップＳ２３に進み、積算値ΣＣＴ
Ｑの減算処理が実行される。

【０１１４】実施の形態６．また、上記実施の形態４で
は、積算手段３２Ｂに演算マップ３４を設け、カウンタ
値ＣＴＱａおよびＣＴＱｂを用いて積算値ΣＣＴＱを算
出したが、演算マップ３４を用いずに、実施の形態１の
積算値ΣＱに吸気量Ｑａを直接反映させてもよい。

【０１１５】実施の形態７．また、上記実施の形態４で
は、減算用のカウンタ値ＣＴＱｂの具体的な値について
詳述しなかったが、吸気量Ｑａが所定値γ以下を示す場
合に、吸気量Ｑａの検出時点での積算値ΣＣＴＱに応じ
て、減算用のカウンタ値ＣＴＱｂを可変設定してもよ
い。

【０１１６】図７は積算値ΣＣＴＱに応じて減算用のカ
ウンタ値ＣＴＱｂを可変設定したこの発明の実施の形態
７による積算値ΣＣＴＱの時間変化を示す説明図であ
る。なお、装置の全体構成および概略処理動作は図５お
よび図６に示した通りである。

【０１１７】この場合、積算手段３２Ｂは、ステップＳ
２２において、Ｑａ≦γと判定された場合に、吸気量Ｑ
ａの検出時点での積算値ΣＣＴＱに応じて、減算用のカ
ウンタ値ＣＴＱｂを可変設定する。具体的には、積算手
段３２Ｂは、積算値ΣＣＴＱが大きい値であるほど、減
算用のカウンタ値ＣＴＱｂを小さい値に設定する。

【０１１８】図７においては、積算値ΣＣＴＱの減少時
の傾斜角度φ１、φ２が減算用のカウンタ値ＣＴＱｂの
大きさを示しており、積算値ΣＣＴＱが小さい場合には
傾斜角度φ１（カウンタ値）が大きく、積算値ΣＣＴＱ
が大きい場合には傾斜角度φ２（カウンタ値）が小さい
値に設定されている。

【０１１９】したがって、積算値ΣＣＴＱが小さく触媒
劣化を誤検出し易い領域においては、吸気量Ｑａが少な
い場合（Ｑａ≦γの場合）に積算値ΣＣＴＱが大きく減
少するので、積算値ΣＣＴＱの増大が抑制されて、触媒
劣化の誤検出を確実に防止することができる。

【０１２０】逆に、積算値ΣＣＴＱが大きく触媒劣化を
誤検出しにくい領域においては、吸気量Ｑａの少ない場
合（Ｑａ≦γの場合）でも、積算値ΣＣＴＱの減少量が
抑制されるので、積算値ΣＣＴＱの下降が抑制されて、
触媒劣化検出頻度を増やすことができる。なお、触媒温
度は、活性化温度まで一旦上昇すれば、そのが、多少下
降しても、触媒１０の活性化状態は損なわれないので、
特に支障は生じない。

【０１２１】また、一般に、吸気量Ｑａの多い高負荷状
態で触媒温度（活性化）を判定し、吸気量Ｑａの少ない
低負荷状態で触媒劣化検出を行うのが望ましいので、高
負荷状態で判定された活性化状態を低負荷状態でも維持
することは、検出機会を理想的に増大させることにな
る。

【０１２２】実施の形態８．なお、上記実施の形態４で
は、エンジン１が空燃比フィードバックモード（理論空
燃比「１４．７」）で運転されていることを前提とし
て、積算手段３２Ｂを機能させたが、他の所定運転領域
において積算手段３２Ｂの機能を禁止してもよい。

【０１２３】通常、空燃比フィードバックモードでは、
空燃比が正確に制御されているので、エンジン負荷を示
す吸気量Ｑａに基づいて触媒温度を正確に推定すること
ができる。しかしながら、他の所定運転領域において
は、変動要素が大きくなって、触媒温度に対応した積算
値ΣＣＴＱの演算の信頼性が低下するので、吸気量Ｑａ
に基づく推定演算のみでは誤差を招くおそれがある。

【０１２４】以下、所定運転領域で積算値の演算を中断
するようにしたこの発明の実施の形態８を図について説
明する。この場合、積算手段３２Ｂ（図５参照）は、エ
ンジン１の運転状態が所定運転領域を示す場合に、積算
値の演算を中断するようになっている。

【０１２５】また、ここでは図示しないが、ＥＣＵ１０
０Ｂは、各種センサ３０の検出信号および空燃比信号Ｖ
１、Ｖ２に基づいてエンジン１の制御パラメータ（イン
ジェクタ５およびイグナイタ１４などの駆動信号）を演
算する制御手段と、各種センサ信号および制御手段の演
算結果に基づいてエンジン１の運転状態が所定運転領域
であるか否かを判定する運転状態判定手段とを備えてい
る。

【０１２６】さらに、ＥＣＵ１００Ｂは、エンジン１の
運転状態が燃料カットモードであるか否かを判定する燃
料カットモード判定手段を備えており、積算手段３２Ｂ
は、空燃比フィードバックモードでない場合であって
も、燃料カットモード中であれば、積算値ΣＣＴＱの演
算処理を実行し、積算値ΣＣＴＱを減算するようになっ
ている。

【０１２７】図８はこの発明の実施の形態８による処理
動作を示すフローチャートであり、前述と同様のステッ
プには同一符号を付して詳述を省略する。図８におい
て、ステップＳ３１〜Ｓ３３は、運転状態判定手段によ
る処理を示している。

【０１２８】まず、運転状態判定手段は、現在のエンジ
ン１の運転状態が高速運転中や加速運転中などに行われ
るエンリッチモードか否かを判定し（ステップＳ３
１）、エンリッチモード中（すなわち、ＹＥＳ）と判定
されれば、所定運転領域であると見なして、直ちに触媒
動作温度判定処理（ステップＳ１２）に進む。

【０１２９】これにより、積算手段３２Ｂによる積算値
ΣＣＴＱの演算処理（ステップＳ１１、Ｓ２３）をスキ
ップして中断し、積算値ΣＣＴＱを現在値に維持する。
通常、空燃比フィードバック中よりも燃料噴射量が多い
エンリッチモードは、吸気量Ｑａが多いものの、燃料の
気化熱により排気ガスの温度が下がるので、高温時のエ
ンジン温度の上昇を抑制するために用いられる。

【０１３０】したがって、エンリッチモードにおいて
は、吸気量Ｑａが多くても触媒温度の上昇に寄与するこ
とはないので、積算値ΣＣＴＱを増大させずに維持する
ことにより、実際の触媒温度を高精度で反映させること
ができる。

【０１３１】一方、ステップＳ３１において、エンリッ
チモードでない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続
いて、空燃比フィードバックモードか否かを判定する
（ステップＳ３２）。

【０１３２】もし、空燃比フィードバックモード中（す
なわち、ＹＥＳ）と判定されれば、前述と同様に、積算
手段３２Ｂによる積算値ΣＣＴＱの演算処理（Ｓ２１、
Ｓ２２、Ｓ２３）を実行する。

【０１３３】一方、ステップＳ３２において、空燃比フ
ィードバックモードでない（すなわち、ＮＯ）と判定さ
れれば、続いて、エンジン１の減速中などに行われる燃
料カットモードか否かを判定する（ステップＳ３３）。

【０１３４】もし、燃料カットモードでない（すなわ
ち、ＮＯ）と判定されれば、他の所定運転領域であると
見なして、積算値ΣＣＴＱの演算処理をスキップして、
直ちに触媒動作温度判定処理（ステップＳ１２）に進
む。

【０１３５】これにより、空燃比フィードバックモード
以外であれば、所定運転領域と見なされて、積算値ΣＣ
ＴＱの演算処理が禁止され、積算値ΣＣＴＱは現在値に
維持されるので、誤演算を防止して実際の触媒温度を高
精度に推定することができる。

【０１３６】一方、ステップＳ３３において、燃料カッ
トモード中（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、積算
値ΣＣＴＱの演算処理（ステップＳ２１）に進む。通
常、減速時に行われる燃料カットモードにおいては、ス
ロットル弁７（図１０参照）が全閉されて吸気量Ｑａが
減少しているので、ステップＳ２１において、Ｑａ＜β
（すなわち、ＮＯ）と判定されて、積算値ΣＣＴＱの減
算処理（ステップＳ２３）に進む。

【０１３７】したがって、吸気量Ｑａの減少により触媒
温度が下降する燃料カットモードにおいては、積算手段
３２Ｂが積算値ΣＣＴＱの減算処理を実行するので、積
算値ΣＣＴＱが実際の触媒温度を高精度に反映した値と
なり、触媒１０の動作温度に達した時点で正確に触媒１
０の劣化を判定することができる。

【０１３８】なお、図８においては、各判定ステップＳ
３１〜Ｓ３３を連続的に同時に実行したが、いずれか１
つの判定ステップのみを実行してもよい。この場合、各
所定運転領域毎の個別の作用効果を奏することができ
る。

【０１３９】また、図８においては、積算値ΣＣＴＱに
対して、吸気量Ｑａに応じたカウント値ＣＴＱａまたは
ＣＴＱｂを加減算する場合を示したが、カウント値ＣＴ
Ｑａを用いた積算値ΣＣＴＱの加算処理のみを実行し
て、積算値ΣＣＴＱの減算処理を実行しない場合に適用
することもできる。

【０１４０】さらに、図１のように、吸気量Ｑａそのも
のをカウント値として積算値ΣＱとする場合にも適用可
能なことは言うまでもない。

【０１４１】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、内燃機関の負荷に対応したパラメータ値を求める負
荷検出手段と、パラメータ値に対応したカウンタ値を加
算して積算値を求める積算手段と、積算値と触媒の動作
温度に対応した第１の所定値とを比較する第１の比較手
段と、積算値が第１の所定値以上を示す場合に、触媒の
劣化の有無を判定する触媒劣化判定手段とを備え、エン
ジン負荷を示すパラメータ値を正確にカウンタ値に反映
させるようにしたので、触媒の温度上昇状態を確実に把
握して触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触
媒劣化検出装置が得られる効果がある。

【０１４２】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、パラメータ値と内燃機関の触媒の温度上
昇状態に関連した第２の所定値とを比較する第２の比較
手段を備え、積算手段は、パラメータ値が第２の所定値
以上を示す場合に、積算値を求めるようにしたので、エ
ンジン負荷を示すパラメータ値をカウンタ値に正確に反
映させることができ、触媒の温度上昇状態を確実に把握
して触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒
劣化検出装置が得られる効果がある。

【０１４３】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１において、負荷検出手段は、内燃機関の吸気量をパ
ラメータ値として求めるようにしたので、エンジン負荷
を示すパラメータ値をカウンタ値に正確に反映させるこ
とができ、触媒の温度上昇状態を確実に把握して触媒劣
化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装
置が得られる効果がある。

【０１４４】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１において、負荷検出手段は、内燃機関の吸気管内の
負圧をパラメータ値として求めるようにしたので、エン
ジン負荷を示すパラメータ値をカウンタ値に正確に反映
させることができ、触媒の温度上昇状態を確実に把握し
て触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣
化検出装置が得られる効果がある。

【０１４５】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１において、負荷検出手段は、内燃機関のスロットル
開度をパラメータ値として求めるようにしたので、エン
ジン負荷を示すパラメータ値をカウンタ値に正確に反映
させることができ、触媒の温度上昇状態を確実に把握し
て触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣
化検出装置が得られる効果がある。

【０１４６】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１において、積算手段は、パラメータ値に応じたカウ
ンタ値を求めるための演算マップを有し、エンジン負荷
を示すパラメータ値をカウンタ値に正確に反映させるよ
うにしたので、カウンタ値の増減条件の自由度を拡大し
て各種バラツキを吸収することができ、触媒の温度上昇
状態を確実に把握して劣化判定機会を増やすとともに信
頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られ
る効果がある。

【０１４７】また、この発明の請求項７によれば、請求
項２において、パラメータ値と触媒の温度下降状態に関
連した第３の所定値とを比較する第３の比較手段を備
え、積算手段は、パラメータ値が第３の所定値以下を示
す場合に、パラメータ値に対応したカウンタ値を積算値
から減算することにより、エンジン負荷を示すパラメー
タ値をカウンタ値に正確に反映させるようにしたので、
カウンタ値の増減条件の自由度を拡大して各種バラツキ
を吸収することができ、触媒の温度上昇状態を確実に把
握して劣化判定機会を増やすとともに信頼性を向上させ
た内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。

【０１４８】また、この発明の請求項８によれば、請求
項７において、第３の所定値は、第２の所定値よりも小
さい値に設定されており、積算手段は、パラメータ値が
第２の所定値と第３の所定値との間の値を示す場合に、
積算値を維持することにより、エンジン負荷を示すパラ
メータ値をカウンタ値に正確に反映させるようにしたの
で、カウンタ値の増減条件の自由度を拡大して各種バラ
ツキを吸収することができ、触媒の温度上昇状態を確実
に把握して劣化判定機会を増やすとともに信頼性を向上
させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果があ
る。

【０１４９】また、この発明の請求項９によれば、請求
項７において、積算手段は、パラメータ値が第３の所定
値以下を示す場合に、パラメータ値の検出時点での積算
値に応じて減算用のカウンタ値を可変設定することによ
り、エンジン負荷を示すパラメータ値をカウンタ値に正
確に反映させるようにしたので、カウンタ値の増減条件
の自由度を拡大して各種バラツキを吸収することがで
き、触媒の温度上昇状態を確実に把握して劣化判定機会
を増やすとともに信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣
化検出装置が得られる効果がある。

【０１５０】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項９において、積算手段は、パラメータ値の検出時点
での積算値が大きい値であるほど、減算用のカウンタ値
を小さい値に設定することにより、エンジン負荷を示す
パラメータ値をカウンタ値に正確に反映させるようにし
たので、カウンタ値の増減条件の自由度を拡大して各種
バラツキを吸収することができ、触媒の温度上昇状態を
確実に把握して劣化判定機会を増やすとともに信頼性を
向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果
がある。

【０１５１】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１において、内燃機関の運転状態が所定運転領域で
あるか否かを判定する運転状態判定手段を備え、積算手
段は、運転状態が所定運転領域を示す場合に、積算値の
演算を中断することにより、エンジン負荷を示すパラメ
ータ値をカウンタ値に正確に反映させるようにしたの
で、カウンタ値の増減条件の自由度を拡大して各種バラ
ツキを吸収することができ、触媒の温度上昇状態を確実
に把握して劣化判定機会を増やすとともに信頼性を向上
させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果があ
る。

【０１５２】また、この発明の請求項１２によれば、請
求項１１において、運転状態判定手段は、エンリッチモ
ードの場合に所定運転領域と判定して積算値を維持する
ことにより、エンジン負荷を示すパラメータ値をカウン
タ値に正確に反映させるようにしたので、カウンタ値の
増減条件の自由度を拡大して各種バラツキを吸収するこ
とができ、触媒の温度上昇状態を確実に把握して劣化判
定機会を増やすとともに信頼性を向上させた内燃機関の
触媒劣化検出装置が得られる効果がある。

【０１５３】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１１において、運転状態判定手段は、空燃比フィー
ドバックモード以外の場合に所定運転領域と判定して積
算値を維持することにより、エンジン負荷を示すパラメ
ータ値をカウンタ値に反映させるようにしたので、カウ
ンタ値の増減条件の自由度を拡大して各種バラツキを吸
収することができ、触媒の温度上昇状態を確実に把握し
て劣化判定機会を増やすとともに信頼性を向上させた内
燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。

【０１５４】また、この発明の請求項１４によれば、請
求項１において、内燃機関の運転状態が燃料カットモー
ドであるか否かを判定する燃料カットモード判定手段を
備え、積算手段は、運転状態が燃料カットモードの場合
に、積算値を減算することにより、エンジン負荷を示す
パラメータ値をカウンタ値に反映させるようにしたの
で、カウンタ値の増減条件の自由度を拡大して各種バラ
ツキを吸収することができ、触媒の温度上昇状態を確実
に把握して劣化判定機会を増やすとともに信頼性を向上
させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す機能ブロック
図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による積算処理動作
を示すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態３に用いられる演算マ
ップを示す説明図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による積算処理動作
を示すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態４を示す機能ブロック
図である。

【図６】 この発明の実施の形態４による積算処理動作
を示すフローチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態７による積算値の時間
変化を示す説明図である。

【図８】 この発明の実施の形態８による所定運転領域
での積算処理動作を示すフローチャートである。

【図９】 従来の内燃機関の触媒劣化検出装置を示す機
能ブロック図である。

【図１０】 従来の内燃機関の触媒劣化検出装置を示す
構成図である。

【図１１】 従来の内燃機関の触媒劣化検出装置による
触媒活性化判定処理動作を示すフローチャートである。

【図１２】 従来の内燃機関の触媒劣化検出装置による
触媒活性化判定処理動作を示す波形図である。

【図１３】 従来の内燃機関の触媒劣化判定処理動作を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン（内燃機関）、１１、１２ 空燃比セン
サ、３０ 各種センサ、３１ 負荷検出手段、３２、３
２Ｂ 積算手段、３３、３５ 比較手段、３４演算マッ
プ、１００Ａ、１００Ｂ ＥＣＵ、１０２ 触媒劣化判
定手段、Ｃ 活性化信号、ＣＴＱａ 加算用のカウンタ
値、ＣＴＱｂ 減算用のカウンタ値、Ｄ比較結果、Ｑａ
吸気量（パラメータ値）、Ｖ１、Ｖ２ 空燃比信号、
ΣＱ、ΣＣＴＱ 積算値、α、αｃ、β、γ 所定値、
φ１、φ２ 積算値の下降傾斜角度、θ スロットル開
度（パラメータ値）、Ｓ１、Ｓ１１ 積算値を加算する
ステップ、Ｓ２、Ｓ１２ 積算値を所定値と比較するス
テップ、Ｓ３ 触媒の劣化を判定するステップ、Ｓ２
１、Ｓ２２ 吸気量を所定値と比較するステップ、Ｓ２
３ 積算値を減算するステップ、Ｓ３１ エンリッチモ
ードを判定するステップ、Ｓ３２ 空燃比フィードバッ
クモードを判定するステップ、Ｓ３３ 燃料カットモー
ドを判定するステップ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G060 AA03 AB08 AB10 AE27 AF07 HC07 HC10 HC12 HC13 HD00 3G084 BA24 BA33 CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CA07 CA09 DA10 DA27 EA11 EB11 EB22 EC04 FA07 FA10 FA11 FA20 FA26 FA28 FA30 FA35 FA36 3G091 AA02 AA17 AA28 AB03 BA03 BA14 BA15 BA19 BA32 BA33 BA34 CB02 DA06 DA08 DB06 DB07 DB10 DC01 EA03 EA05 EA06 EA07 EA16 EA26 EA30 EA34 FA02 FA04 FA05 FA06 FA09 FA14 FA17 FB02 FB12 FC02 FC04 FC07 HA36 HA37 HA42

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の負荷に対応したパラメータ値
   を求める負荷検出手段と、 前記パラメータ値に対応したカウンタ値を加算して積算
   値を求める積算手段と、 前記積算値と前記触媒の動作温度に対応した第１の所定
   値とを比較する第１の比較手段と、 前記積算値が前記第１の所定値以上を示す場合に、前記
   触媒の劣化の有無を判定する触媒劣化判定手段とを備え
   た内燃機関の触媒劣化検出装置。
2. 【請求項２】 前記パラメータ値と前記内燃機関の触媒
   の温度上昇状態に関連した第２の所定値とを比較する第
   ２の比較手段を備え、 前記積算手段は、前記パラメータ値が前記第２の所定値
   以上を示す場合に、前記積算値を求めることを特徴とす
   る請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。
3. 【請求項３】 前記負荷検出手段は、前記内燃機関の吸
   気量を前記パラメータ値として求めることを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。
4. 【請求項４】 前記負荷検出手段は、前記内燃機関の吸
   気管内の負圧を前記パラメータ値として求めることを特
   徴とする請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装
   置。
5. 【請求項５】 前記負荷検出手段は、前記内燃機関のス
   ロットル開度を前記パラメータ値として求めることを特
   徴とする請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装
   置。
6. 【請求項６】 前記積算手段は、前記パラメータ値に応
   じたカウンタ値を求めるための演算マップを有すること
   を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出
   装置。
7. 【請求項７】 前記パラメータ値と前記触媒の温度下降
   状態に関連した第３の所定値とを比較する第３の比較手
   段を備え、 前記積算手段は、前記パラメータ値が前記第３の所定値
   以下を示す場合に、前記パラメータ値に対応したカウン
   タ値を前記積算値から減算することを特徴とする請求項
   ２に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。
8. 【請求項８】 前記第３の所定値は、前記第２の所定値
   よりも小さい値に設定されており、 前記積算手段は、前記パラメータ値が前記第２の所定値
   と前記第３の所定値との間の値を示す場合に、前記積算
   値を維持することを特徴とする請求項７に記載の内燃機
   関の触媒劣化検出装置。
9. 【請求項９】 前記積算手段は、前記パラメータ値が前
   記第３の所定値以下を示す場合に、前記パラメータ値の
   検出時点での積算値に応じて減算用のカウンタ値を可変
   設定することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の
   触媒劣化検出装置。
10. 【請求項１０】 前記積算手段は、前記パラメータ値の
    検出時点での積算値が大きい値であるほど、前記減算用
    のカウンタ値を小さい値に設定することを特徴とする請
    求項９に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。
11. 【請求項１１】 前記内燃機関の運転状態が所定運転領
    域であるか否かを判定する運転状態判定手段を備え、 前記積算手段は、前記運転状態が所定運転領域を示す場
    合に、前記積算値の演算を中断することを特徴とする請
    求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。
12. 【請求項１２】 前記運転状態判定手段は、エンリッチ
    モードの場合に前記所定運転領域と判定して前記積算値
    を維持することを特徴とする請求項１１に記載の内燃機
    関の触媒劣化検出装置。
13. 【請求項１３】 前記運転状態判定手段は、空燃比フィ
    ードバックモード以外の場合に前記所定運転領域と判定
    して前記積算値を維持することを特徴とする請求項１１
    に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。
14. 【請求項１４】 前記内燃機関の運転状態が燃料カット
    モードであるか否かを判定する燃料カットモード判定手
    段を備え、 前記積算手段は、前記運転状態が燃料カットモードの場
    合に、前記積算値を減算することを特徴とする請求項１
    に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。