JP2001123878A - 内燃機関の触媒劣化検出装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化検出装置Info
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防
止して、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】 触媒４の上下流に設けられた空燃比セン
サ５、６と、各空燃比センサからの検出信号Ｄ１、Ｄ２
の比較に基づいて触媒の劣化パラメータＰを算出する劣
化パラメータ演算手段１１と、劣化パラメータの演算値
の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータ
の発生回数を度数データＮ１〜Ｎ１０として計数する度
数計数手段１４と、分割領域毎の度数データに基づいて
統計値Ｑを算出する統計値演算手段１５と、統計値に基
づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段１３Ａ
とを設けた。
止して、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】 触媒４の上下流に設けられた空燃比セン
サ５、６と、各空燃比センサからの検出信号Ｄ１、Ｄ２
の比較に基づいて触媒の劣化パラメータＰを算出する劣
化パラメータ演算手段１１と、劣化パラメータの演算値
の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータ
の発生回数を度数データＮ１〜Ｎ１０として計数する度
数計数手段１４と、分割領域毎の度数データに基づいて
統計値Ｑを算出する統計値演算手段１５と、統計値に基
づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段１３Ａ
とを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の排気
管に設けられた三元触媒コンバータ（以下、単に「触
媒」という）の上下流での空燃比検出信号に基づいて触
媒劣化を検出する装置に関し、特に運転状態の変動に起
因した劣化状態の誤検出を防止して、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に関する
ものである。
管に設けられた三元触媒コンバータ（以下、単に「触
媒」という）の上下流での空燃比検出信号に基づいて触
媒劣化を検出する装置に関し、特に運転状態の変動に起
因した劣化状態の誤検出を防止して、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に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両用の内燃機関の燃料噴射制
御装置においては、運転状態（吸気量、回転数など）に
応じて基本噴射量を算出するとともに、排気ガス中の酸
素濃度を検出する空燃比センサ（Ｏ2センサ）の検出信
号に基づいて基本噴射量を補正し、最終的な空燃比が目
標値に収束するように燃料噴射量を制御している。
御装置においては、運転状態（吸気量、回転数など）に
応じて基本噴射量を算出するとともに、排気ガス中の酸
素濃度を検出する空燃比センサ（Ｏ2センサ）の検出信
号に基づいて基本噴射量を補正し、最終的な空燃比が目
標値に収束するように燃料噴射量を制御している。
【０００３】このように、内燃機関の運転時に理論空燃
比となるように燃料噴射量を制御することにより、触媒
の浄化能力を良好状態に保持し、ＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣを
酸化還元反応によって無害成分に変換することができ
る。
比となるように燃料噴射量を制御することにより、触媒
の浄化能力を良好状態に保持し、ＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣを
酸化還元反応によって無害成分に変換することができ
る。
【０００４】また、従来より、たとえば特開平５−９８
９４９号公報（特許第２６１１０７０号）に参照される
ように、触媒の上下流に配設された一対の空燃比センサ
からの検出信号を用いて触媒劣化を検出する装置も種々
提案されている。
９４９号公報（特許第２６１１０７０号）に参照される
ように、触媒の上下流に配設された一対の空燃比センサ
からの検出信号を用いて触媒劣化を検出する装置も種々
提案されている。
【０００５】図６は触媒の上下流での空燃比検出信号に
基づいて触媒劣化を検出する従来の内燃機関の触媒劣化
検出装置を概略的に示すブロック構成図である。図６に
おいて、内燃機関の本体となるエンジン１には、吸気管
２および排気管３が連通されている。
基づいて触媒劣化を検出する従来の内燃機関の触媒劣化
検出装置を概略的に示すブロック構成図である。図６に
おいて、内燃機関の本体となるエンジン１には、吸気管
２および排気管３が連通されている。
【０００６】吸気管２にはインジェクタ（図示せず）が
設けられており、吸気管２からエンジン１に燃料を含む
混合気Ａが供給され、エンジン１から排気管３に燃焼後
の排気ガスＢが排出される。
設けられており、吸気管２からエンジン１に燃料を含む
混合気Ａが供給され、エンジン１から排気管３に燃焼後
の排気ガスＢが排出される。
【０００７】排気管３には排気ガスＢを浄化するための
触媒４が配設されている。通常、触媒４は、排気管３と
ともに車体の底面部に配設されている。
触媒４が配設されている。通常、触媒４は、排気管３と
ともに車体の底面部に配設されている。
【０００８】排気管３には、触媒４の上流側および下流
側にそれぞれ位置するように、個別の空燃比センサ５お
よび６が配設されている。各空燃比センサ５、６は、個
別の検出信号Ｄ１、Ｄ２を生成する。
側にそれぞれ位置するように、個別の空燃比センサ５お
よび６が配設されている。各空燃比センサ５、６は、個
別の検出信号Ｄ１、Ｄ２を生成する。
【０００９】各種センサ７は、周知のクランク角セン
サ、回転数センサ、温度センサ、スロットル開度センサ
および吸気量センサなどを含み、エンジン１の運転状態
を示す情報を生成する。
サ、回転数センサ、温度センサ、スロットル開度センサ
および吸気量センサなどを含み、エンジン１の運転状態
を示す情報を生成する。
【００１０】マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電
子式制御ユニット）１０は、周知の噴射制御手段および
点火制御手段（図示せず）に加えて、劣化パラメータ演
算手段１１、判定値設定手段１２および劣化判定手段１
３を含み、各検出信号Ｄ１、Ｄ２および各種センサ７の
検出情報を入力信号としている。
子式制御ユニット）１０は、周知の噴射制御手段および
点火制御手段（図示せず）に加えて、劣化パラメータ演
算手段１１、判定値設定手段１２および劣化判定手段１
３を含み、各検出信号Ｄ１、Ｄ２および各種センサ７の
検出情報を入力信号としている。
【００１１】劣化パラメータ演算手段１１は、検出信号
Ｄ１、Ｄ２の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パ
ラメータＰを算出する。
Ｄ１、Ｄ２の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パ
ラメータＰを算出する。
【００１２】劣化パラメータ演算手段１１は、たとえば
検出信号Ｄ１、Ｄ２の極性反転回数および波形面積の少
なくとも一方を対象値とし、各検出信号Ｄ１、Ｄ２に関
する対象値の比を劣化パラメータＰ（演算値）として算
出する。
検出信号Ｄ１、Ｄ２の極性反転回数および波形面積の少
なくとも一方を対象値とし、各検出信号Ｄ１、Ｄ２に関
する対象値の比を劣化パラメータＰ（演算値）として算
出する。
【００１３】判定値設定手段１２は、劣化パラメータＰ
の比較基準となる判定値αを設定する。劣化判定手段１
３は、劣化パラメータＰを判定値αと比較して、Ｐ＞α
を満たす場合に、触媒の劣化状態を示す異常信号Ｅを生
成する。
の比較基準となる判定値αを設定する。劣化判定手段１
３は、劣化パラメータＰを判定値αと比較して、Ｐ＞α
を満たす場合に、触媒の劣化状態を示す異常信号Ｅを生
成する。
【００１４】以下、異常信号Ｅに応答して、たとえば表
示手段など（図示せず）を駆動することにより、運転者
に触媒劣化状態を警報して、触媒４の交換処理を促すこ
とができる。
示手段など（図示せず）を駆動することにより、運転者
に触媒劣化状態を警報して、触媒４の交換処理を促すこ
とができる。
【００１５】なお、劣化判定手段１３は、ＥＣＵ１０に
検出信号Ｄ１、Ｄ２が入力される毎に、劣化パラメータ
Ｐと判定値αとの比較を行い、触媒４の劣化の有無を判
定している。
検出信号Ｄ１、Ｄ２が入力される毎に、劣化パラメータ
Ｐと判定値αとの比較を行い、触媒４の劣化の有無を判
定している。
【００１６】しかしながら、触媒４は、車体の底面に位
置しているので、たとえば車両走行中に路上の水が跳ね
上げられると、一時的に冷却されて浄化機能が低下する
場合がある。
置しているので、たとえば車両走行中に路上の水が跳ね
上げられると、一時的に冷却されて浄化機能が低下する
場合がある。
【００１７】したがって、予期せぬ運転状態の変動に起
因して、劣化判定手段１３は、触媒４の劣化状態を誤判
定するおそれがある。
因して、劣化判定手段１３は、触媒４の劣化状態を誤判
定するおそれがある。
【００１８】
【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、劣化パラメータＰが演算
される毎に劣化判定しているので、運転状態の変動によ
り触媒４が一時的に冷却されて機能低下した場合には、
劣化状態を誤判定し易いという問題点があった。
劣化検出装置は以上のように、劣化パラメータＰが演算
される毎に劣化判定しているので、運転状態の変動によ
り触媒４が一時的に冷却されて機能低下した場合には、
劣化状態を誤判定し易いという問題点があった。
【００１９】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、運転状態の変動による劣化状態
の誤検出を防止して、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ことを目的とす
る。
ためになされたもので、運転状態の変動による劣化状態
の誤検出を防止して、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ことを目的とす
る。
【００２０】
【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、内燃機関の排気管に
設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒
劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個
別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１
および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出
信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメー
タを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメー
タの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化
パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数
計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値
を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の
劣化の有無を判定する劣化判定手段とを備えたものであ
る。
る内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の排気管に
設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒
劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個
別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１
および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出
信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメー
タを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメー
タの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化
パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数
計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値
を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の
劣化の有無を判定する劣化判定手段とを備えたものであ
る。
【００２１】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、劣化パラメ
ータ演算手段は、第１および第２の検出信号の極性反転
回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、
第２の検出信号から得られた第２の対象値を第１の検出
信号から得られた第１の対象値で除算した値を、劣化パ
ラメータの演算値として算出するものである。
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、劣化パラメ
ータ演算手段は、第１および第２の検出信号の極性反転
回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、
第２の検出信号から得られた第２の対象値を第１の検出
信号から得られた第１の対象値で除算した値を、劣化パ
ラメータの演算値として算出するものである。
【００２２】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、度数計数手
段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値まで
の範囲を等間隔に分割して分割領域を設定し、劣化パラ
メータの発生回数を分割領域毎に個別に計数するもので
ある。
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、度数計数手
段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値まで
の範囲を等間隔に分割して分割領域を設定し、劣化パラ
メータの発生回数を分割領域毎に個別に計数するもので
ある。
【００２３】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３において、統計値演算
手段は、度数計数手段内の最大値を含む度数データを最
小値を含む度数データで除算した値を、統計値として算
出するものである。
の触媒劣化検出装置は、請求項３において、統計値演算
手段は、度数計数手段内の最大値を含む度数データを最
小値を含む度数データで除算した値を、統計値として算
出するものである。
【００２４】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４において、統計値の比
較基準となる判定値を設定する判定値設定手段を設け、
劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値
が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定
信号を生成するものである。
の触媒劣化検出装置は、請求項４において、統計値の比
較基準となる判定値を設定する判定値設定手段を設け、
劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値
が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定
信号を生成するものである。
【００２５】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、度数計数手
段は、内燃機関の電源オフ時にも、度数データをバック
アップ保持するものである。
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、度数計数手
段は、内燃機関の電源オフ時にも、度数データをバック
アップ保持するものである。
【００２６】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１において、分割領域内
の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場
合にオーバーフロー判定信号を生成するオーバーフロー
判定手段と、オーバーフロー判定信号に応答して分割領
域内の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段とを
備えたものである。
の触媒劣化検出装置は、請求項１において、分割領域内
の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場
合にオーバーフロー判定信号を生成するオーバーフロー
判定手段と、オーバーフロー判定信号に応答して分割領
域内の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段とを
備えたものである。
【００２７】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、データ圧縮
手段は、オーバーフロー判定信号に応答して、各分割領
域内の度数データを１／２n（ｎは自然数）に圧縮する
ものである。
の触媒劣化検出装置は、請求項７において、データ圧縮
手段は、オーバーフロー判定信号に応答して、各分割領
域内の度数データを１／２n（ｎは自然数）に圧縮する
ものである。
【００２８】
【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を概略的に示すブロック構成図であり、前
述（図６参照）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。
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を概略的に示すブロック構成図であり、前
述（図６参照）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。
【００２９】図１において、ＥＣＵ１０Ａは、劣化パラ
メータ演算手段１１、判定値設定手段１２Ａおよび劣化
判定手段１３Ａのみならず、度数計数手段１４および統
計値演算手段１５を備えている。
メータ演算手段１１、判定値設定手段１２Ａおよび劣化
判定手段１３Ａのみならず、度数計数手段１４および統
計値演算手段１５を備えている。
【００３０】劣化パラメータ演算手段１１は、前述のよ
うに、各検出信号Ｄ１およびＤ２の極性反転回数および
波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出
信号Ｄ２から得られた第２の対象値を第１の検出信号Ｄ
１から得られた第１の対象値で除算した値（比較値）
を、劣化パラメータＰとして算出する。
うに、各検出信号Ｄ１およびＤ２の極性反転回数および
波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出
信号Ｄ２から得られた第２の対象値を第１の検出信号Ｄ
１から得られた第１の対象値で除算した値（比較値）
を、劣化パラメータＰとして算出する。
【００３１】度数計数手段１４は、劣化パラメータＰを
演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に計数して、
たとえば１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０からなる度数
分布（図２参照）を作成する。
演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に計数して、
たとえば１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０からなる度数
分布（図２参照）を作成する。
【００３２】すなわち、度数計数手段１４は、劣化パラ
メータＰの最小値から最大値までの範囲（０％〜１００
％）を等間隔（１０％毎）に１０分割し、劣化パラメー
タＰを各分割領域毎に個別に計数して度数データＮ１〜
Ｎ１０を作成する。
メータＰの最小値から最大値までの範囲（０％〜１００
％）を等間隔（１０％毎）に１０分割し、劣化パラメー
タＰを各分割領域毎に個別に計数して度数データＮ１〜
Ｎ１０を作成する。
【００３３】なお、ここでは、１０個の分割領域を設定
したが、必要に応じて任意数の分割領域が設定可能なこ
とは言うまでもない。
したが、必要に応じて任意数の分割領域が設定可能なこ
とは言うまでもない。
【００３４】また、度数計数手段１４は、エンジン１の
電源オフ時にも、度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）
をバックアップ保持し、次回の電源オン時に順次に得ら
れる度数データを積算する。
電源オフ時にも、度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）
をバックアップ保持し、次回の電源オン時に順次に得ら
れる度数データを積算する。
【００３５】統計値演算手段１５は、度数計数手段１４
から得られる度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）に基
づいて統計値Ｑを算出する。たとえば、統計値演算手段
１５は、度数計数手段１４内の最大値（Ｎ１０）を含む
度数データを最小値（Ｎ１）を含む度数データで除算し
た値を、統計値として算出する。
から得られる度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）に基
づいて統計値Ｑを算出する。たとえば、統計値演算手段
１５は、度数計数手段１４内の最大値（Ｎ１０）を含む
度数データを最小値（Ｎ１）を含む度数データで除算し
た値を、統計値として算出する。
【００３６】判定値設定手段１２Ａは、統計値Ｑの比較
基準となる判定値βを設定し、劣化判定手段１３Ａは、
統計値Ｑに基づいて触媒の劣化の有無を判定する。
基準となる判定値βを設定し、劣化判定手段１３Ａは、
統計値Ｑに基づいて触媒の劣化の有無を判定する。
【００３７】具体的には、劣化判定手段１３Ａは、統計
値Ｑと判定値βとを比較して、統計値Ｑが判定値βより
も大きい場合に、触媒４の劣化を示す異常判定信号Ｅを
生成する。
値Ｑと判定値βとを比較して、統計値Ｑが判定値βより
も大きい場合に、触媒４の劣化を示す異常判定信号Ｅを
生成する。
【００３８】図２は度数計数手段１４により作成される
度数分布を示す説明図である。図２において、分割領域
は、劣化パラメータＰの最小値（０％）から最大値（１
００％）を１０％間隔で等分割して形成されており、各
分割領域毎に１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０が度数分
布として得られる。
度数分布を示す説明図である。図２において、分割領域
は、劣化パラメータＰの最小値（０％）から最大値（１
００％）を１０％間隔で等分割して形成されており、各
分割領域毎に１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０が度数分
布として得られる。
【００３９】次に、図３のフローチャートを参照しなが
ら、図１および図２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３において、劣化パラメータ
Ｐの演算処理（ステップＳ１〜Ｓ１０１）は、一定周期
（約１０ｍｓｅｃ毎）に得られる検出信号Ｄ１、Ｄ２を
用いて実行される。
ら、図１および図２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３において、劣化パラメータ
Ｐの演算処理（ステップＳ１〜Ｓ１０１）は、一定周期
（約１０ｍｓｅｃ毎）に得られる検出信号Ｄ１、Ｄ２を
用いて実行される。
【００４０】また、統計値演算処理および劣化判定処理
（ステップＳ２００〜Ｓ２０３）は、運転者のアクセル
操作を考慮した安定運転期間（たとえば、２秒間）にわ
たって蓄積された度数データＮ１〜Ｎ１０を用いて実行
される。
（ステップＳ２００〜Ｓ２０３）は、運転者のアクセル
操作を考慮した安定運転期間（たとえば、２秒間）にわ
たって蓄積された度数データＮ１〜Ｎ１０を用いて実行
される。
【００４１】まず、劣化パラメータ演算手段１１は、各
検出信号Ｄ１、Ｄ２に基づいて劣化パラメータＰを演算
する（ステップＳ１）。
検出信号Ｄ１、Ｄ２に基づいて劣化パラメータＰを演算
する（ステップＳ１）。
【００４２】続いて、度数計数手段１４は、劣化パラメ
ータＰの演算値がどの分割領域の範囲内に入るかを判定
し（ステップＳ１０、Ｓ２０、・・、Ｓ９０）、該当す
る分割領域の度数データ（Ｎ１、Ｎ２、・・、Ｎ１０）
をインクリメントする（ステップＳ１１、Ｓ２１、・・
・、Ｓ９１、Ｓ１０１）。
ータＰの演算値がどの分割領域の範囲内に入るかを判定
し（ステップＳ１０、Ｓ２０、・・、Ｓ９０）、該当す
る分割領域の度数データ（Ｎ１、Ｎ２、・・、Ｎ１０）
をインクリメントする（ステップＳ１１、Ｓ２１、・・
・、Ｓ９１、Ｓ１０１）。
【００４３】すなわち、パラメータＰの演算値が１０％
以下であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、Ｐ≦１
０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２内の０
％〜１０％（最小値）を示す分割領域の度数データＮ１
をインクリメントする（ステップＳ１１）。
以下であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、Ｐ≦１
０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２内の０
％〜１０％（最小値）を示す分割領域の度数データＮ１
をインクリメントする（ステップＳ１１）。
【００４４】また、ステップＳ１０において、Ｐ＞１０
％（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、パラメ
ータＰが２０％以下であるか否かを判定し（ステップＳ
２０）、Ｐ≦２０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれ
ば、１０％〜２０％の分割領域の度数データＮ２をイン
クリメントする（ステップＳ２１）。
％（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、パラメ
ータＰが２０％以下であるか否かを判定し（ステップＳ
２０）、Ｐ≦２０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれ
ば、１０％〜２０％の分割領域の度数データＮ２をイン
クリメントする（ステップＳ２１）。
【００４５】以下、同様のステップＳ３０〜Ｓ８１（図
示せず）、Ｓ９０、Ｓ９１およびＳ１０１を繰り返し、
劣化パラメータＰの演算値に応じて、各分割領域毎の度
数データＮ３〜Ｎ１０をインクリメントする。
示せず）、Ｓ９０、Ｓ９１およびＳ１０１を繰り返し、
劣化パラメータＰの演算値に応じて、各分割領域毎の度
数データＮ３〜Ｎ１０をインクリメントする。
【００４６】上記ステップＳ１〜Ｓ１０１が繰り返され
て、たとえば２秒間にわたる度数分布が作成されると、
統計値演算手段１５は、統計値Ｑを以下の（１）式によ
り算出する（ステップＳ２００）。
て、たとえば２秒間にわたる度数分布が作成されると、
統計値演算手段１５は、統計値Ｑを以下の（１）式によ
り算出する（ステップＳ２００）。
【００４７】 Ｑ＝（Ｎ７＋Ｎ８＋Ｎ９＋Ｎ１０）／（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋・・・＋Ｎ１０） ・・・（１）
【００４８】（１）式により算出された統計値Ｑは、全
データ数に対して最大値側（６０％以上）の度数データ
Ｎ７〜Ｎ１０が占める割合を示している。
データ数に対して最大値側（６０％以上）の度数データ
Ｎ７〜Ｎ１０が占める割合を示している。
【００４９】ここでは、（１）式から統計値Ｑを算出し
たが、最大値（Ｎ１０）を含む度数データを最小値（Ｎ
１）を含む度数データで除算した比率値であれば、要求
される判定条件に応じて任意の値を統計値Ｑとすること
ができる。
たが、最大値（Ｎ１０）を含む度数データを最小値（Ｎ
１）を含む度数データで除算した比率値であれば、要求
される判定条件に応じて任意の値を統計値Ｑとすること
ができる。
【００５０】また、判定値設定手段１２Ａは、信頼性の
高い劣化判定基準となるように、統計値Ｑに応じた判定
値βを設定することは言うまでもない。
高い劣化判定基準となるように、統計値Ｑに応じた判定
値βを設定することは言うまでもない。
【００５１】次に、劣化判定手段１３Ａは、統計値Ｑが
判定値βよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０
１）、Ｑ＞β（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、触
媒４が劣化（異常）状態であると判定して（ステップＳ
２０２）、異常判定信号Ｅを生成する。
判定値βよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０
１）、Ｑ＞β（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、触
媒４が劣化（異常）状態であると判定して（ステップＳ
２０２）、異常判定信号Ｅを生成する。
【００５２】また、ステップＳ２０１において、Ｑ≦β
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、触媒４が正常状態
であると判定して（ステップＳ２０３）、図３の処理ル
ーチンを終了する。
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、触媒４が正常状態
であると判定して（ステップＳ２０３）、図３の処理ル
ーチンを終了する。
【００５３】このように、触媒４の上下流からの検出信
号Ｄ１、Ｄ２に基づく劣化パラメータＰを用いて度数分
布（度数データＮ１〜Ｎ１０）を作成し、度数分布に基
づいて算出された統計値Ｑに基づいて触媒４の劣化状態
を判定することにより、運転状態の違いに起因する触媒
４の劣化誤判定を防止することができる。
号Ｄ１、Ｄ２に基づく劣化パラメータＰを用いて度数分
布（度数データＮ１〜Ｎ１０）を作成し、度数分布に基
づいて算出された統計値Ｑに基づいて触媒４の劣化状態
を判定することにより、運転状態の違いに起因する触媒
４の劣化誤判定を防止することができる。
【００５４】また、度数計数手段１４内の度数分布は、
エンジン１の始動スイッチ（電源）オフ時においてもバ
ックアップ保持されるので、次回の電源オン時におい
て、前回までの度数分布を直ちに用いることができる。
エンジン１の始動スイッチ（電源）オフ時においてもバ
ックアップ保持されるので、次回の電源オン時におい
て、前回までの度数分布を直ちに用いることができる。
【００５５】また、電源がオンされる前までに蓄積され
た度数データが用いられるので、今回の電源オン時にお
いても、瞬時的な劣化パラメータＰの変動による影響を
確実に抑制することができる。
た度数データが用いられるので、今回の電源オン時にお
いても、瞬時的な劣化パラメータＰの変動による影響を
確実に抑制することができる。
【００５６】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、度数計数手段１４内の度数データのオーバーフロー
について考慮しなかったが、度数データＮ１〜Ｎ１０の
うちのいずれかがオーバーフローした場合には、全ての
度数データを圧縮して計数を継続することが望ましい。
は、度数計数手段１４内の度数データのオーバーフロー
について考慮しなかったが、度数データＮ１〜Ｎ１０の
うちのいずれかがオーバーフローした場合には、全ての
度数データを圧縮して計数を継続することが望ましい。
【００５７】以下、オーバーフロー時に度数データを圧
縮するようにしたこの発明の実施の形態２を図について
説明する。図４はこの発明の実施の形態２を概略的に示
すブロック構成図であり、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。
縮するようにしたこの発明の実施の形態２を図について
説明する。図４はこの発明の実施の形態２を概略的に示
すブロック構成図であり、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。
【００５８】図４において、ＥＣＵ１０Ｂは、劣化パラ
メータ演算手段１１〜統計値演算手段１５のみならず、
オーバーフロー判定手段１６およびデータ圧縮手段１７
を備えている。
メータ演算手段１１〜統計値演算手段１５のみならず、
オーバーフロー判定手段１６およびデータ圧縮手段１７
を備えている。
【００５９】オーバーフロー判定手段１６は、分割領域
内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした
場合にオーバーフロー判定信号Ｆを生成する。データ圧
縮手段１７は、オーバーフロー判定信号Ｆに応答してデ
ータ圧縮信号Ｃを生成し、分割領域内の全ての度数デー
タＮ１〜Ｎ１０をたとえば１／２に圧縮する。
内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした
場合にオーバーフロー判定信号Ｆを生成する。データ圧
縮手段１７は、オーバーフロー判定信号Ｆに応答してデ
ータ圧縮信号Ｃを生成し、分割領域内の全ての度数デー
タＮ１〜Ｎ１０をたとえば１／２に圧縮する。
【００６０】次に、図５のフローチャートを参照しなが
ら、図４に示したこの発明の実施の形態２の動作につい
て説明する。図５において、前述（図３参照）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。
ら、図４に示したこの発明の実施の形態２の動作につい
て説明する。図５において、前述（図３参照）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。
【００６１】まず、前述の度数分布作成処理（ステップ
Ｓ１〜Ｓ１０１）が実行されると、オーバーフロー判定
手段１６は、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれか
がオーバーフローした（最大カウント値：１バイトの場
合ならば２５６に達した）か否かを判定する（ステップ
Ｓ３００）。
Ｓ１〜Ｓ１０１）が実行されると、オーバーフロー判定
手段１６は、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれか
がオーバーフローした（最大カウント値：１バイトの場
合ならば２５６に達した）か否かを判定する（ステップ
Ｓ３００）。
【００６２】ステップＳ３００において、度数データＮ
１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした（す
なわち、ＹＥＳ）と判定されれば、全ての度数データＮ
１〜Ｎ１０を１／２に圧縮し（ステップＳ３０１）、統
計値演算ステップＳ２００に進む。
１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした（す
なわち、ＹＥＳ）と判定されれば、全ての度数データＮ
１〜Ｎ１０を１／２に圧縮し（ステップＳ３０１）、統
計値演算ステップＳ２００に進む。
【００６３】また、ステップＳ３００において、いずれ
の度数データもオーバーフローしていない（すなわち、
ＮＯ）と判定されれば、データ圧縮ステップＳ３０１を
実行せずに、ステップＳ２００に進む。
の度数データもオーバーフローしていない（すなわち、
ＮＯ）と判定されれば、データ圧縮ステップＳ３０１を
実行せずに、ステップＳ２００に進む。
【００６４】このように、度数計数手段１４内の少なく
とも１つの度数データがオーバーフローした場合に、全
ての度数を１／２に圧縮することにより、オーバーフロ
ー状態を解消することができる。したがって、最大カウ
ント値の大きさによらず、長期間にわたって連続的に正
確な度数分布を取得することができる。
とも１つの度数データがオーバーフローした場合に、全
ての度数を１／２に圧縮することにより、オーバーフロ
ー状態を解消することができる。したがって、最大カウ
ント値の大きさによらず、長期間にわたって連続的に正
確な度数分布を取得することができる。
【００６５】また、度数データＮ１〜Ｎ１０を１／２に
圧縮するので、２進数の最小ビットを切り捨てて１桁シ
フトするのみで容易に圧縮処理を実行することができ
る。なお、オーバーフロー時の圧縮処理量は、１／２に
限らず、自然数ｎを用いて、１／２nに圧縮してもよ
い。
圧縮するので、２進数の最小ビットを切り捨てて１桁シ
フトするのみで容易に圧縮処理を実行することができ
る。なお、オーバーフロー時の圧縮処理量は、１／２に
限らず、自然数ｎを用いて、１／２nに圧縮してもよ
い。
【００６６】また、上記各実施の形態１、２では、具体
的に言及しなかったが、触媒４の劣化度合を示す劣化パ
ラメータＰは、たとえば各検出信号Ｄ１、Ｄ２の単位時
間当たりの極性反転回数ＰＮ１、ＰＮ２を対象値とした
場合、Ｐ＝ＰＮ２／ＰＮ１×１００[％]により算出され
る。
的に言及しなかったが、触媒４の劣化度合を示す劣化パ
ラメータＰは、たとえば各検出信号Ｄ１、Ｄ２の単位時
間当たりの極性反転回数ＰＮ１、ＰＮ２を対象値とした
場合、Ｐ＝ＰＮ２／ＰＮ１×１００[％]により算出され
る。
【００６７】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出
するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒
の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第
２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサか
らの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の
劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ
演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた
複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数
データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度
数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段
と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化
判定手段とを設けたので、運転状態の変動による劣化状
態の誤検出を防止して、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。
れば、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出
するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒
の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第
２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサか
らの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の
劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ
演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた
複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数
データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度
数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段
と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化
判定手段とを設けたので、運転状態の変動による劣化状
態の誤検出を防止して、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。
【００６８】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、劣化パラメータ演算手段は、第１および
第２の検出信号の極性反転回数および波形面積の少なく
とも一方を対象値として、第２の検出信号から得られた
第２の対象値を第１の検出信号から得られた第１の対象
値で除算した値を、劣化パラメータの演算値として算出
するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の
誤検出を防止して、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。
項１において、劣化パラメータ演算手段は、第１および
第２の検出信号の極性反転回数および波形面積の少なく
とも一方を対象値として、第２の検出信号から得られた
第２の対象値を第１の検出信号から得られた第１の対象
値で除算した値を、劣化パラメータの演算値として算出
するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の
誤検出を防止して、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。
【００６９】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１において、度数計数手段は、劣化パラメータの演算
値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分
割領域を設定し、劣化パラメータの発生回数を分割領域
毎に個別に計数するようにしたので、運転状態の変動に
よる劣化状態の誤検出を防止して、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。
項１において、度数計数手段は、劣化パラメータの演算
値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分
割領域を設定し、劣化パラメータの発生回数を分割領域
毎に個別に計数するようにしたので、運転状態の変動に
よる劣化状態の誤検出を防止して、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。
【００７０】また、この発明の請求項４によれば、請求
項３において、統計値演算手段は、度数計数手段内の最
大値を含む度数データを最小値を含む度数データで除算
した値を、統計値として算出するようにしたので、運転
状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、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。
項３において、統計値演算手段は、度数計数手段内の最
大値を含む度数データを最小値を含む度数データで除算
した値を、統計値として算出するようにしたので、運転
状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、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。
【００７１】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、統計値の比較基準となる判定値を設定す
る判定値設定手段を設け、劣化判定手段は、統計値と判
定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に
触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するようにしたの
で、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止し
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。
項４において、統計値の比較基準となる判定値を設定す
る判定値設定手段を設け、劣化判定手段は、統計値と判
定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に
触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するようにしたの
で、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止し
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。
【００７２】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１において、度数計数手段は、内燃機関の電源オフ時
にも、度数データをバックアップ保持するようにしたの
で、次回の電源オン時の直後においても、運転状態の変
動による劣化状態の誤検出を防止して、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。
項１において、度数計数手段は、内燃機関の電源オフ時
にも、度数データをバックアップ保持するようにしたの
で、次回の電源オン時の直後においても、運転状態の変
動による劣化状態の誤検出を防止して、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。
【００７３】また、この発明の請求項７によれば、請求
項１において、分割領域内の少なくとも１つの度数デー
タがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号
を生成するオーバーフロー判定手段と、オーバーフロー
判定信号に応答して分割領域内の全ての度数データを圧
縮するデータ圧縮手段とを設け、オーバーフロー状態を
解消するようにしたので、長期間にわたって運転状態の
変動による劣化状態の誤検出を防止して、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。
項１において、分割領域内の少なくとも１つの度数デー
タがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号
を生成するオーバーフロー判定手段と、オーバーフロー
判定信号に応答して分割領域内の全ての度数データを圧
縮するデータ圧縮手段とを設け、オーバーフロー状態を
解消するようにしたので、長期間にわたって運転状態の
変動による劣化状態の誤検出を防止して、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。
【００７４】また、この発明の請求項８によれば、請求
項７において、データ圧縮手段は、オーバーフロー判定
信号に応答して、各分割領域内の度数データを１／２n
（ｎは自然数）に圧縮するようにしたので、簡単な圧縮
処理によりオーバーフロー状態を解消可能な内燃機関の
触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
項７において、データ圧縮手段は、オーバーフロー判定
信号に応答して、各分割領域内の度数データを１／２n
（ｎは自然数）に圧縮するようにしたので、簡単な圧縮
処理によりオーバーフロー状態を解消可能な内燃機関の
触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１を概略的に示すブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１により作成される度
数分布を示す説明図である。
数分布を示す説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２を概略的に示すブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】 従来の内燃機関の触媒劣化検出装置を概略的
に示すブロック構成図である。
に示すブロック構成図である。
１ エンジン（内燃機関）、３ 排気管、４ 触媒、
５、６ 空燃比センサ、１０Ａ、１０Ｂ ＥＣＵ、１１
劣化パラメータ演算手段、１２Ａ 判定値設定手段、
１３Ａ 劣化判定手段、１４ 度数計数手段、１５ 統
計値演算手段、１６ オーバーフロー判定手段、１７
データ圧縮手段、Ｂ 排気ガス、Ｃ データ圧縮信号、
Ｄ１、Ｄ２ 検出信号、Ｅ 異常判定信号、Ｆ オーバ
ーフロー判定信号、Ｎ１〜Ｎ１０ 度数データ、Ｐ 劣
化パラメータ、Ｑ 統計値、β判定値、Ｓ１ 劣化パラ
メータを算出するステップ、Ｓ１０〜Ｓ１０１ 分割領
域毎の度数データを計数するステップ、Ｓ２００ 統計
値を算出するステップ、Ｓ２０１ 統計値を判定値と比
較するステップ、Ｓ２０２ 異常状態を判定するステッ
プ、Ｓ３００ オーバーフロー状態を判定するステッ
プ、Ｓ３０１ 度数データを圧縮するステップ。
５、６ 空燃比センサ、１０Ａ、１０Ｂ ＥＣＵ、１１
劣化パラメータ演算手段、１２Ａ 判定値設定手段、
１３Ａ 劣化判定手段、１４ 度数計数手段、１５ 統
計値演算手段、１６ オーバーフロー判定手段、１７
データ圧縮手段、Ｂ 排気ガス、Ｃ データ圧縮信号、
Ｄ１、Ｄ２ 検出信号、Ｅ 異常判定信号、Ｆ オーバ
ーフロー判定信号、Ｎ１〜Ｎ１０ 度数データ、Ｐ 劣
化パラメータ、Ｑ 統計値、β判定値、Ｓ１ 劣化パラ
メータを算出するステップ、Ｓ１０〜Ｓ１０１ 分割領
域毎の度数データを計数するステップ、Ｓ２００ 統計
値を算出するステップ、Ｓ２０１ 統計値を判定値と比
較するステップ、Ｓ２０２ 異常状態を判定するステッ
プ、Ｓ３００ オーバーフロー状態を判定するステッ
プ、Ｓ３０１ 度数データを圧縮するステップ。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA33 CA07 DA26 DA27 EA11 EB06 EB22 EC01 EC04 FA30 3G091 BA33 DB00 DB06 DB09 DB11 DB13 EA34 FA06 HA36 HA37 3G301 JB07 JB09 JB10 KA28 NA04 NA06 NA08 NA09 NC01 NE23 PD09Z
Claims (8)
- 【請求項１】 内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣
化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置におい
て、 前記触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１
および第２の空燃比センサと、 前記第１および第２の空燃比センサからの第１および第
２の検出信号の比較に基づいて前記触媒の劣化判定用の
劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、 前記劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分
割領域毎に、前記劣化パラメータの発生回数を度数デー
タとして計数する度数計数手段と、 前記分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出す
る統計値演算手段と、 前記統計値に基づいて前記触媒の劣化の有無を判定する
劣化判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の触
媒劣化検出装置。 - 【請求項２】 前記劣化パラメータ演算手段は、 前記第１および第２の検出信号の極性反転回数および波
形面積の少なくとも一方を対象値として、 前記第２の検出信号から得られた第２の対象値を前記第
１の検出信号から得られた第１の対象値で除算した値
を、前記劣化パラメータの演算値として算出することを
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。 - 【請求項３】 前記度数計数手段は、 前記劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの
範囲を等間隔に分割して前記分割領域を設定し、 前記劣化パラメータの発生回数を前記分割領域毎に個別
に計数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。 - 【請求項４】 前記統計値演算手段は、前記度数計数手
段内の最大値を含む度数データを前記最小値を含む度数
データで除算した値を、前記統計値として算出すること
を特徴とする請求項３に記載の内燃機関の触媒劣化検出
装置。 - 【請求項５】 前記統計値の比較基準となる判定値を設
定する判定値設定手段を設け、 前記劣化判定手段は、前記統計値と前記判定値とを比較
して、前記統計値が前記判定値よりも大きい場合に前記
触媒の劣化を示す異常判定信号を生成することを特徴と
する請求項４に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。 - 【請求項６】 前記度数計数手段は、前記内燃機関の電
源オフ時にも、前記度数データをバックアップ保持する
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。 - 【請求項７】 前記分割領域内の少なくとも１つの度数
データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定
信号を生成するオーバーフロー判定手段と、 前記オーバーフロー判定信号に応答して前記分割領域内
の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段とを備え
た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。 - 【請求項８】 前記データ圧縮手段は、前記オーバーフ
ロー判定信号に応答して、前記各分割領域内の度数デー
タを１／２n（ｎは自然数）に圧縮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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30373399A JP3625403B2 (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
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