JP2003328822A

JP2003328822A - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JP2003328822A
Application number: JP2002141347A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Hattori; 一孝服部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】排気ガス浄化装置に設けられた酸素センサの
劣化をより正確に検出することのできる技術を提供す
る。【解決手段】排気ガス浄化装置は、排気ガスの酸素濃
度の高低を検出することにより、燃焼室に導入された混
合気の所定の基準空燃比からのずれ方向を検出可能な酸
素センサと、混合気の目標空燃比を調整するための制御
部と、を備える。制御部は、酸素センサの劣化検出処理
を実行する。劣化検出処理は、目標空燃比をリッチ空燃
比またはリーン空燃比に変更する処理と、目標空燃比の
変更に応じて、酸素センサ検出値が第１の基準値よりも
低酸素濃度側を示す第１の期間または第２の基準値より
も高酸素濃度側を示す第２の期間のうち、所定の部分期
間内に、酸素センサ検出値と第１の基準値との差分また
は酸素センサ検出値と第２の基準値との差分を積算して
部分積算値を求める処理と、部分積算値と基準部分積算
値とを用いて、酸素センサの劣化の有無を判断する処理
と、を含む。

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、排気ガスを浄化
するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の燃焼室から排出される排気ガ
ス中には、通常、一酸化炭素や、炭化水素系化合物、窒
素酸化物などの有害成分が含まれている。近年、これら
の有害成分の低減が強く要請されている。このため、内
燃機関には、通常、排気ガスを浄化するための排気ガス
浄化装置が設けられている。排気ガス浄化装置は、排気
ガス中の有害成分を無害なガスに変換するための触媒装
置を備えている。

【０００３】触媒装置における排気ガスの浄化を効率よ
く実行するためには、燃焼室に導入される混合気の実際
の空燃比を、触媒装置に適した比に設定することが望ま
しい。このため、従来の内燃機関では、酸素センサによ
って、排気ガスの酸素濃度の高低が検出され、検出結果
に応じて、混合気の目標空燃比が調整されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸素セ
ンサの性能は、経時的に劣化する。酸素センサが劣化し
た場合には、混合気の空燃比を調整することが困難とな
る。このため、従来では、酸素センサの検出値を積算し
た積算値を用いて、酸素センサの劣化を検出している
（例えば、特開平３−２０２７６７号公報）。しかしな
がら、従来の手法では、酸素センサの劣化を正確に検出
することが困難であった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、排気ガス浄化装
置に設けられた酸素センサの劣化をより正確に検出する
ことのできる技術を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の装
置は、燃焼室を備える内燃機関の排気ガスを浄化するた
めの排気ガス浄化装置であって、前記燃焼室に空気と燃料とを含む混合気を導入するため
の混合気導入部と、前記燃焼室から排出された排気ガスが通る排気用通路
と、前記排気用通路に設けられ、排気ガスを浄化するための
触媒装置と、前記排気用通路に設けられ、排気ガスの酸素濃度の高低
を検出することにより、前記燃焼室に導入された混合気
の所定の基準空燃比からのずれ方向を検出可能な酸素セ
ンサと、前記混合気導入部を制御して、混合気の目標空燃比を調
整するための制御部と、を備え、前記制御部は、混合気の実際の空燃比が前記所定の基準空燃比と等しく
なるように、前記酸素センサの検出値に応じて前記目標
空燃比を調整する通常制御モードと、前記酸素センサの劣化検出処理を実行する劣化検出モー
ドと、を有し、前記劣化検出処理は、（ａ１）前記目標空燃比を前記基
準空燃比からリッチ側にずれた第１の空燃比またはリー
ン側にずれた第２の空燃比に変更する処理と、（ｂ１）
前記目標空燃比の前記第１の空燃比または前記第２の空
燃比への変更に応じて、前記酸素センサ検出値が第１の
基準値よりも低酸素濃度側を示す第１の全期間または第
２の基準値よりも高酸素濃度側を示す第２の全期間のう
ち、前記酸素センサ検出値が前記第１の基準値に到達し
たときまたは前記第２の基準値に到達したときを基準と
する所定の部分期間内に、前記酸素センサ検出値と前記
第１の基準値との差分または前記酸素センサ検出値と前
記第２の基準値との差分を積算して部分積算値を求める
処理と、（ｃ１）前記部分積算値と予め準備された基準
部分積算値とを用いて、前記酸素センサの劣化の有無を
判断する処理と、を含むことを特徴とする。

【０００７】ここで、第１の基準値と第２の基準値と
は、異なる値であってもよいし、同じ値であってもよ
い。

【０００８】この装置では、制御部は、劣化検出処理に
おいて、酸素センサ検出値と基準値との差分を所定の部
分期間内で積算して部分積算値を求めている。このよう
に、一定の部分期間で部分積算値を求めれば、部分積算
値と基準部分積算値とを比較することにより、酸素セン
サの劣化をより正確に検出することが可能となる。

【０００９】なお、上記の劣化検出処理を実行すれば、
例えば、酸素センサ検出値のピーク値が低下する第１の
劣化モードや、酸素センサ検出値の応答が鈍化する第２
の劣化モードを検出することができる。

【００１０】上記の装置は、さらに、前記排気用通路に設けられ、排気ガスの酸素濃度を検出
することにより、前記燃焼室に導入された混合気の前記
基準空燃比からのずれ方向およびずれ量を検出可能な空
燃比センサを備え、前記空燃比センサは、前記触媒装置の上流側に設けられ
ており、前記酸素センサは、前記触媒装置の下流側に設けられて
おり、前記制御部は、前記通常制御モードにおいて、前記空燃比センサおよび前記酸素センサの検出値に応じ
て、前記目標空燃比を調整することが好ましい。

【００１１】このように、空燃比センサと酸素センサと
を用いれば、混合気の目標空燃比を精度よく調整するこ
とができる。

【００１２】上記の装置において、前記酸素センサの劣化が有ると判断された場合には、前記制御部は、前記通常制御モードにおいて、前記酸素センサ検出値を使用せずに、前記目標空燃比を
調整することが望ましい。

【００１３】こうすれば、酸素センサ検出値を使用する
場合と比べて、触媒装置は、排気ガスを効率よく浄化す
ることができる。

【００１４】上記の装置において、前記制御部は、さらに、前記酸素センサの劣化をユーザに通知するための通知部
を備え、前記劣化検出処理は、さらに、（ｄ１）前記酸素センサの劣化が有ると判断された場合
には、前記酸素センサの劣化をユーザに通知する処理を
含むことが好ましい。

【００１５】こうすれば、ユーザに酸素センサの交換な
どの対策を促すことができる。

【００１６】上記の装置において、前記所定の部分期間は、前記酸素センサ検出値が前記第
１の基準値に到達したときまたは前記第２の基準値に到
達したときを始期とすることが好ましい。

【００１７】こうすれば、部分積算値と基準部分積算値
との比較が容易となるため、酸素センサの劣化をより正
確に判断することが可能となる。

【００１８】上記の装置において、前記処理（ａ１）は、前記目標空燃比を前記第１の空燃比と前記第２の空燃比
とにそれぞれ変更する処理を含み、前記処理（ｂ１）は、前記第１の全期間のうちの前記所定の部分期間内に、前
記酸素センサ検出値と前記第１の基準値との差分を積算
して第１の部分積算値を求める処理と、前記第２の全期間のうちの前記所定の部分期間内に、前
記酸素センサ検出値と前記第２の基準値との差分を積算
して第２の部分積算値を求める処理と、を含み、前記処理（ｃ１）は、前記第１および第２の部分積算値と前記基準部分積算値
とを用いて、前記酸素センサの劣化の有無を判断する処
理を含むことが好ましい。

【００１９】こうすれば、酸素センサが低酸素濃度側を
示す場合の劣化と高酸素濃度側を示す場合の劣化との双
方を判断することができる。

【００２０】上記の装置において、前記処理（ａ１）は、前記目標空燃比の前記第１の空燃比への変更に応じて前
記酸素センサ検出値が前記第１の基準値に到達したとき
に、前記目標空燃比を前記第２の空燃比に変更し、前記
目標空燃比の前記第２の空燃比への変更に応じて前記酸
素センサ検出値が前記第２の基準値に到達したときに、
前記目標空燃比を前記第１の空燃比に変更する処理を含
むようにしてもよい。

【００２１】こうすれば、目標空燃比が第１の空燃比ま
たは第２の空燃比に設定される期間を比較的短くするこ
とができ、この結果、比較的短時間で酸素センサの劣化
検出処理を実行することが可能となる。

【００２２】上記の装置において、前記劣化検出処理は、前記処理（ａ１）の後に、前記処理（ｂ１）および（ｃ
１）に並行して、さらに、（ｄ１）前記第１の全期間内
に、前記酸素センサ検出値と前記第１の基準値との差分
を積算して第１の総積算値を求めるとともに、前記第２
の全期間内に、前記酸素センサ検出値と前記第２の基準
値との差分を積算して第２の総積算値を求める処理と、
（ｅ１）前記第１および第２の総積算値の比と、予め準
備された基準総積算値比と、を用いて、前記酸素センサ
の劣化の有無を判断する処理と、を含むことが好まし
い。

【００２３】あるいは、上記の装置において、前記劣化検出処理は、前記処理（ａ１）ないし（ｃ１）
と独立して、さらに、（ａ２）前記目標空燃比を前記第
１の空燃比と前記第２の空燃比とにそれぞれ変更する処
理と、（ｂ２）前記第１の全期間内に、前記酸素センサ
検出値と前記第１の基準値との差分を積算して第１の総
積算値を求めるとともに、前記第２の全期間内に、前記
酸素センサ検出値と前記第２の基準値との差分を積算し
て第２の総積算値を求める処理と、（ｃ２）前記第１お
よび第２の総積算値の比と、予め準備された基準総積算
値比と、を用いて、前記酸素センサの劣化の有無を判断
する処理と、を含むようにしてもよい。

【００２４】このように、部分積算値を用いる劣化検出
処理と総積算値の比を用いる劣化検出処理とを組み合わ
せて実行すれば、種々の劣化モードを検出することがで
き、この結果、酸素センサの劣化をより確実に検出する
ことが可能となる。

【００２５】なお、総積算値の比を用いる劣化検出処理
を実行すれば、例えば、酸素濃度の高低の基準となる濃
度がシフトする第３の劣化モードを検出することができ
る。

【００２６】上記の装置において、前記触媒装置は、三元触媒を含み、前記基準空燃比は、理論空燃比であるようにしてもよ
い。

【００２７】この発明は、排気ガス浄化装置、排気ガス
浄化装置を搭載した移動体などの装置、排気ガス浄化装
置に設けられた酸素センサの劣化検出方法、その方法ま
たは装置の機能を実現するためのコンピュータプログラ
ム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、
そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化さ
れたデータ信号、等の種々の態様で実現することができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】Ａ．第１実施例：次に、本発明の
実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明
の排気ガス浄化装置を適用したガソリンエンジン１０の
概略構成を示す説明図である。なお、本実施例のエンジ
ン１０は、車両に搭載されている。

【００２９】エンジン１０は、いわゆる４気筒エンジン
であり、シリンダブロックとシリンダヘッドとを含むエ
ンジン本体２０は、４つの燃焼室＃１〜＃４を有してい
る。各燃焼室＃１〜＃４には、吸気用通路３０と排気用
通路４０とが接続されている。

【００３０】吸気用通路３０には、スロットル弁３２と
４つの燃料噴射部３４とが設けられている。吸気用通路
３０の上流側からは空気が供給されており、スロットル
弁３２は、各燃焼室＃１〜＃４に吸入される空気量を調
整する。各燃料噴射部３４は、図示しない燃料ポンプか
ら供給される燃料（ガソリン）を吸気用通路３０内に噴
射する。これにより、空気と燃料との混合気が生成され
る。各燃焼室＃１〜＃４に供給された混合気は、各点火
プラグ２２が形成する電気火花によって、燃焼する。排
気ガスは、排気用通路４０を介して外部に排出される。

【００３１】排気用通路４０には、各燃焼室＃１〜＃４
から排出される排気ガスを浄化するための触媒装置４２
が設けられている。触媒装置４２は、三元触媒を有して
いる。三元触媒は、基材層と活性金属と助触媒とで構成
される活性成分を含んでいる。具体的には、アルミナを
主成分とする基材層上に、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｐｄなどの活性
金属と酸化セリウム（ＣｅＯ₂）などの助触媒が担持さ
れている。三元触媒は、排気ガスに含まれる３つの有害
成分、すなわち、一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素系化
合物（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する。な
お、排気ガス中のＣＯおよびＨＣは、燃料の不完全燃焼
に起因して生成され、ＮＯｘは、空気中の窒素（Ｎ₂）
の高温酸化に起因して生成される。排気ガス中には、上
記の３つの成分の他に、水素（Ｈ₂）や酸素（Ｏ₂）な
ども含まれている。三元触媒は、還元物質（ＣＯ，Ｈ
Ｃ，Ｈ₂）の酸化反応と、酸化物質（ＮＯｘ，Ｏ₂）の
還元反応とを同時に進行させ、無害な二酸化炭素（ＣＯ
₂）と水蒸気（Ｈ₂Ｏ）と窒素（Ｎ₂）とを生成する。
三元触媒は、各燃焼室＃１〜＃４に供給される混合気の
空燃比がほぼ理論空燃比である場合に、排気ガス中の３
つの有害成分を効率よく浄化することができる。

【００３２】ここで、空燃比とは、空気／燃料の重量比
である。理論空燃比とは、空気と燃料とが過不足なく含
まれる混合気の空燃比であり、「ストイキオ空燃比」と
も呼ばれる。また、燃料が過剰な（すなわち空気が過小
な）混合気の空燃比は「リッチ空燃比」と呼ばれ、逆
に、燃料が過小な（すなわち空気が過剰な）混合気の空
燃比は「リーン空燃比」と呼ばれる。燃料としてガソリ
ンが用いられる場合の理論空燃比は、燃料の性状にも依
るが、例えば、約１４．６である。なお、以下では、ス
トイキオ空燃比，リッチ空燃比，リーン空燃比を単に
「ストイキオ」，「リッチ」，「リーン」とも呼ぶ。

【００３３】電子制御ユニット（ＥＣＵ：electrical c
ontrol unit ）９０は、エンジン回転速度やアクセル開
度などのエンジンの運転条件を検出し、検出結果に応じ
てスロットル弁３２や、燃料噴射部３４、点火プラグ２
２を制御する。特に、ＥＣＵ９０は、燃焼室＃１〜＃４
に供給される混合気の空燃比がほぼ理論空燃比に保たれ
るように、燃料噴射部３４を制御する。このため、吸気
用通路３０に流量センサ６１が設けられており、排気用
通路４０に空燃比センサ７１と酸素センサ７２とが設け
られている。

【００３４】流量センサ６１は、スロットル弁３２の上
流側に設けられており、各燃焼室＃１〜＃４に吸入され
る空気量を検出する。なお、流量センサ６１としては、
例えば、熱線式のセンサや、カルマン渦式のセンサなど
を用いることができる。空燃比センサ７１は、触媒装置
４２の上流側に設けられており、各燃焼室＃１〜＃４か
ら排出された排気ガスの酸素濃度を検出することによ
り、各燃焼室に供給される混合気の理論空燃比からのず
れ方向およびずれ量を検出する。酸素センサ７２は、触
媒装置４２の下流側に設けられており、触媒装置４２か
ら排出された排気ガスの酸素濃度の高低を検出すること
により、各燃焼室に供給される混合気の理論空燃比から
のずれ方向を検出する。

【００３５】ＥＣＵ９０は、流量センサ６１からの検出
結果に応じて、燃料噴射部３４が噴射すべき燃料量を決
定する。また、ＥＣＵ９０は、空燃比センサ７１と酸素
センサ７２とからの検出結果に応じて、決定された燃料
量を調整する。これにより、各燃焼室に供給される混合
気の空燃比はほぼ理論空燃比に保たれ、この結果、触媒
装置４２は３つの有害成分を効率よく浄化することがで
きる。

【００３６】なお、酸素センサ７２は、空燃比センサ７
１を補助する機能を有している。すなわち、ＥＣＵ９０
は、空燃比センサ７１の検出結果のみを用いて、燃料量
を調整することも可能である。しかしながら、ＥＣＵ９
０は、空燃比センサ７１の検出結果と酸素センサ７２の
検出結果を併用することによって、燃料量（すなわち、
混合気の目標空燃比）を精度よく調整することができ
る。

【００３７】ＥＣＵ９０は、上記のように、混合気の実
際の空燃比が理論空燃比と等しくなるように混合気の目
標空燃比を調整する通常制御モードに加えて、酸素セン
サ７２の劣化検出処理を実行する劣化検出モードを有し
ている。ＥＣＵ９０は、酸素センサ７２の劣化を検出し
た場合には、通知部９２を介して、車両のユーザに劣化
を通知する。

【００３８】なお、本実施例におけるＥＣＵ９０と通知
部９２とが、本発明における制御部に相当する。また、
本実施例における吸気用通路３０とスロットル弁３２と
４つの燃料噴射部３４とが、本発明における混合気導入
部に相当する。

【００３９】図２は、図１の空燃比センサ７１の出力特
性を模式的に示す説明図である。図示するように、空燃
比センサ７１は、燃焼室＃１〜＃４から排出される排気
ガスの酸素濃度が高い程、換言すれば、燃焼室＃１〜＃
４に供給される混合気の空燃比が大きい程（リーン側で
ある程）、大きな電流を出力する。なお、出力電流は、
比較的緩やかに変化し、混合気の空燃比がリーンである
場合には正の値を示し、混合気の空燃比がリッチである
場合には負の値を示す。図２から分かるように、空燃比
センサ７１は、各燃焼室に供給される混合気の理論空燃
比からのずれ方向およびずれ量を検出することができ
る。

【００４０】図３は、図１の酸素センサ７２の出力特性
を模式的に示す説明図である。図示するように、酸素セ
ンサ７２は、触媒装置４２から排出される排気ガスの酸
素濃度が高い程、換言すれば、燃焼室＃１〜＃４に供給
される混合気の空燃比が大きい程（リーン側である
程）、小さな起電力を発生する。なお、起電力は、空気
過剰率λ＝１近傍でステップ状に変化する。ここで、λ
は、（実際の空燃比）／（理論空燃比）を示しており、
λ＝１のときの混合気の空燃比は、理論空燃比（約１
４．６）と等しい。図３から分かるように、酸素センサ
７２は、各燃焼室に供給される混合気の理論空燃比から
のずれ方向を検出することができる。

【００４１】図４は、図１の酸素センサ７２の構造を模
式的に示す説明図である。酸素センサ７２は、略試験管
状の固体電解質素子２１０と、その内側および外側にそ
れぞれ形成された２つの電極２１２，２１４と、外側電
極２１４の表面に形成された保護層２１６と、を備えて
いる。固体電解質素子２１０は、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ ₂）にＹ₂Ｏ₃が添加された安定化ジルコニアの焼結体
である。各電極２１２，２１４は、ガス透過性を有する
多孔質の白金電極である。保護層２１６は、ガス透過性
を有する多孔質のセラミックで構成されている。また、
酸素センサ７２は、外側に複数の貫通孔が形成されたハ
ウジング２３０を備えている。

【００４２】内側電極２１２には、酸素濃度の比較的高
い大気が接触しており、外側電極２１４には、酸素濃度
の比較的低い排気ガスが接触している。酸素濃度は、内
側電極２１２付近ではほぼ一定に保たれるが、外側電極
２１４付近では排気ガスの組成に応じて変動する。２つ
の電極２１２，２１４間に酸素濃度の差が生じると、酸
素イオン（Ｏ₂ ^-）が固体電解質素子２１０中を酸素濃度
の高い側（大気側）から低い側（排気ガス側）へ拡散
し、この結果、起電力が発生する。なお、混合気の空燃
比がリッチである場合には、排気ガス中の還元物質（Ｃ
Ｏ，ＨＣ，Ｈ₂）と残留酸素とが白金電極の触媒作用に
よって反応（燃焼）し、排気ガスの酸素濃度が著しく低
下する。このため、混合気の空燃比がリッチである場合
には、大きな起電力が得られる。

【００４３】なお、ジルコニアは、比較的高い温度（例
えば、約５００℃〜約８００℃）において、酸素イオン
導電性を示す。このため、酸素センサ７２は、通常、内
部にヒータ（図示せず）を備えている。

【００４４】図１の空燃比センサ７１は、酸素センサ７
２とほぼ同様の構造を有している。ただし、空燃比セン
サでは、固体電解質素子の両端に電圧が印加される。す
なわち、空燃比センサは、酸素イオンを固体電解質素子
中で強制的に移動させ、移動する酸素イオンの量に応じ
た電流を出力する。

【００４５】ところで、前述したように、酸素センサ７
２の性能は、経時的に劣化する。酸素センサ７２が劣化
した場合に、酸素センサの検出値を用いて、混合気の目
標空燃比を調整すると、混合気の実際の空燃比が理論空
燃比からずれてしまう。このような場合には、触媒装置
４２は、排気ガスを効率よく浄化できず、この結果、排
気ガスには、ＣＯや、ＨＣ、ＮＯｘなどの有害成分が含
まれてしまう。このため、ＥＣＵ９０は、酸素センサ７
２の劣化検出処理を実行する。

【００４６】図５は、第１実施例における劣化検出処理
の手順を示すフローチャートである。図６は、第１実施
例における劣化検出処理の内容を示す説明図である。図
６（Ａ）は、混合気の目標空燃比の変化を示している。
図６（Ｂ）は、空燃比センサ７１の検出値（電流値）の
変化を示しており、図６（Ｃ）は、酸素センサ７２の検
出値（電圧値）の変化を示している。なお、図６（Ｃ）
は、劣化が無い場合を示している。

【００４７】ステップＳ１０１（図５）では、まず、劣
化検出処理の開始条件の成立するか否かが確認される。
劣化検出処理は、触媒装置４２内部の触媒温度が比較的
高く、車両の負荷があまり大きくない定常的な走行期間
中に実施される。なお、図６では、時刻ｔ０に開始条件
が成立している。

【００４８】ステップＳ１０２（図５）では、酸素セン
サ検出値に応じて目標空燃比が変更される。図６（Ｃ）
では、時刻ｔ０において、酸素センサ検出値（電圧値）
は、比較的低く、リーン（すなわち排気ガスの酸素濃度
が高いこと）を示している。このため、図６（Ａ）に示
すように、時刻ｔ０において、混合気の目標空燃比はス
トイキオからリッチへ変更される。なお、時刻ｔ０にお
いて、酸素センサ検出値（電圧値）が比較的高く、リッ
チ（すなわち排気ガスの酸素濃度が低いこと）を示す場
合には、混合気の目標空燃比はストイキオからリーンへ
変更される。目標空燃比がストイキオからリッチへ変更
されると、図６（Ｂ）に示すように、空燃比センサ検出
値もストイキオからリッチへ変化する。その後、図６
（Ｃ）に示すように、酸素センサ検出値はリーンからリ
ッチへ変化する。図示するように、酸素センサ検出値の
変化は、空燃比センサ検出値の変化よりもかなり遅れて
いる。これは、空燃比センサ７１と酸素センサ７２との
間に、触媒装置４２が設けられているためである。

【００４９】なお、本実施例では、混合気の目標空燃比
は、リーンの場合に約１５．１に設定され、リッチの場
合に約１４．１に設定されている。

【００５０】時刻ｔ１において、酸素センサ検出値がリ
ーンからリッチへ変化すると、より具体的には、酸素セ
ンサ検出値が第１の基準値ＶＲ１以上になると、混合気
の目標空燃比はリッチからリーンへ変更される（図６
（Ａ））。目標空燃比が変更されると、空燃比センサ検
出値がリッチからリーンへ変化し（図６（Ｂ））、その
後、酸素センサ検出値もリッチからリーンへ変化する
（図６（Ｃ））。

【００５１】時刻ｔ２において、酸素センサ検出値がリ
ッチからリーンへ変化すると、より具体的には、酸素セ
ンサ検出値が第２の基準値ＶＲ２以下になると、混合気
の目標空燃比はリーンからリッチへ変更される（図６
（Ａ））。目標空燃比が変更されると、空燃比センサ検
出値がリーンからリッチへ変化し（図６（Ｂ））、その
後、酸素センサ検出値もリーンからリッチへ変化する
（図６（Ｃ））。

【００５２】このように、ステップＳ１０２の処理は、
酸素センサ検出値に応じて、繰り返し実行される。な
お、本実施例では、第１の基準値ＶＲ１は約０．５５Ｖ
に設定されており、第２の基準値ＶＲ２は約０．３５Ｖ
に設定されている。

【００５３】ステップＳ１０３（図５）では、ＥＣＵ９
０は、酸素センサ検出値が第１の基準値ＶＲ１以上とな
った後の所定の部分期間Ｔｐで、酸素センサ検出値と第
１の基準値ＶＲ１との差分を積算して、部分積算値（部
分面積）Ｓｐ１，Ｓｐ３を求める。また、ＥＣＵ９０
は、酸素センサ検出値が第２の基準値ＶＲ２以下となっ
た後の所定の部分期間Ｔｐで、酸素センサ検出値と第２
の基準値ＶＲ２との差分を積算して、部分積算値（部分
面積）Ｓｐ２，Ｓｐ４を求める。

【００５４】ここで、部分期間Ｔｐは、目標空燃比の変
更に応じて、酸素センサ検出値が第１の基準値ＶＲ１以
上となる第１の全期間Ｔ１，Ｔ３、または、酸素センサ
検出値が第２の基準値ＶＲ２以下となる第２の全期間Ｔ
２，Ｔ４のうち、酸素センサ検出値が第１の基準値ＶＲ
１に到達したとき、または、第２の基準値ＶＲ２に到達
したときを始期とする一部の期間である。なお、本実施
例では、図６（Ｃ）に示すように、部分期間Ｔｐは、劣
化の無い酸素センサの検出値がピーク値に達するまでの
期間を含んでいる。

【００５５】ステップＳ１０４（図５）では、ＥＣＵ９
０は、４つの部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４を予め準備され
た基準部分積算値Ｓｐｒとそれぞれ比較することによっ
て、酸素センサの劣化の有無を判断する。本実施例で
は、各部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４が基準部分積算値Ｓｐ
ｒの約７０％以下となる場合に、劣化有りと判断され
る。なお、前述のように、図６（Ｃ）は、劣化が無い場
合の酸素センサ検出値の変化を示している。このため、
図６（Ｃ）では、各部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４は基準部
分積算値Ｓｐｒとほぼ等しくなっている。

【００５６】酸素センサの劣化の判断が終了すると、ス
テップＳ１０５において、混合気の目標空燃比が理論空
燃比（ストイキオ）に戻される。図６（Ａ）では、時刻
ｔ６において、劣化の判断が終了している。

【００５７】また、ステップＳ１０４において、劣化有
りと判断された場合には、ＥＣＵ９０は、ステップＳ１
０６において、酸素センサ検出値を用いた燃料量（目標
空燃比）の調整を中止する。すなわち、ＥＣＵ９０は、
酸素センサ検出値を使用せずに、空燃比センサ検出値の
みを使用して、燃料量（目標空燃比）の調整を行う。こ
うすれば、酸素センサ検出値を使用する場合と比べて、
触媒装置４２は、排気ガスを効率よく浄化することがで
きる。また、ＥＣＵ９０は、ステップＳ１０７におい
て、通知部９２を用いて車両のユーザに酸素センサの劣
化を通知する。本実施例では、通知部９２は、コンビネ
ーションメータなどの表示部に設けられた警告灯を点灯
させることによって、ユーザに酸素センサの劣化を通知
する。なお、通知部９２は、上記のような表示に代え
て、あるいは、表示と共に、音声や振動などによる通知
を実行するようにしてもよい。このように、ユーザへの
通知を行えば、ユーザに酸素センサの交換などの対策を
促すことができる。

【００５８】図７は、劣化が有る場合の酸素センサの検
出値の変化を示す説明図である。なお、図７（Ａ）は、
図６（Ｃ）と同じであり、劣化が無い場合を示してお
り、図７（Ｂ），（Ｃ）は、劣化が有る場合を示してい
る。

【００５９】図７（Ｂ）は、出力電圧のピーク値が低下
した場合の酸素センサの検出値の変化を示している。図
示するように、出力電圧のピーク値が低下すると、各部
分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４は小さくなる。図７（Ｂ）で
は、各部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４は基準部分積算値Ｓｐ
ｒの約７０％以下となっているため、劣化有りと判断さ
れる。

【００６０】図７（Ｃ）は、応答が鈍化した場合の酸素
センサの検出値の変化を示している。図７（Ｃ）では、
出力電圧のピーク値の変化はないが、ピーク値に達する
までの時間が長くなっている。なお、応答が鈍化する場
合には、通常、出力電圧の変化が緩やかになると同時
に、第１の全期間Ｔ１，Ｔ３および第２の全期間Ｔ２，
Ｔ４も長くなる。図示するように、応答が鈍化すると、
各部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４は小さくなる。図７（Ｃ）
では、各部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４は基準部分積算値Ｓ
ｐｒの約７０％以下となっているため、劣化有りと判断
される。

【００６１】このように、本実施例の劣化検出処理で
は、酸素センサの出力電圧のピーク値が低下する第１の
劣化モードと、酸素センサの応答が鈍化する第２の劣化
モードとを検出することができる。

【００６２】上記のように、本実施例の劣化検出処理で
は、各全期間Ｔ１〜Ｔ４のうちの比較的短い部分期間Ｔ
ｐで求められた各部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４が劣化判断
に用いられている。このような部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ
４を用いることによって、酸素センサの劣化の判断を正
確に行うことが可能となっている。

【００６３】すなわち、仮に、各全期間Ｔ１〜Ｔ４で積
算した総積算値を用いる場合には、各総積算値と基準総
積算値との相違が目立ち難くなる。さらに、各全期間Ｔ
１〜Ｔ４の長さは触媒装置４２内部の三元触媒の性能に
応じて変化するため、総積算値と基準総積算値との比較
が困難である。具体的には、三元触媒の使用時間が比較
的短いときには、酸素保持能力が比較的高いため、各全
期間Ｔ１〜Ｔ４は比較的長くなる。なお、酸素保持能力
は、排気ガスの酸素濃度が高い場合には酸素を貯蔵し、
逆に、低い場合には酸素を放出する能力を意味する。こ
のように、各全期間Ｔ１〜Ｔ４で積算した総積算値を用
いる場合には、酸素センサの劣化の判断を正確に行うこ
とが困難となる。このため、本実施例では、部分積算値
Ｓｐ１〜Ｓｐ４を用いて、劣化判断を行っている。

【００６４】本実施例では、部分期間Ｔｐは、第１の全
期間Ｔ１，Ｔ３または第２の全期間Ｔ２，Ｔ４のうち、
酸素センサ検出値が第１の基準値ＶＲ１に到達したと
き、または、第２の基準値ＶＲ２に到達したときを始期
とする一部の期間に設定されている。しかしながら、部
分期間は、酸素センサ検出値が第１の基準値ＶＲ１に到
達したとき、または、第２の基準値ＶＲ２に到達したと
きから、短時間経過したときを始期とする一部の期間に
設定されていてもよい。ただし、本実施例のようにすれ
ば、部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４と基準部分積算値Ｓｐｒ
との比較が容易となるため、酸素センサの劣化をより正
確に判断することが可能となる。すなわち、部分期間Ｔ
ｐは、全期間Ｔ１〜Ｔ４の先頭付近の比較的短い期間を
主として含むことが好ましい。

【００６５】一般には、所定の部分期間は、第１の全期
間Ｔ１，Ｔ３または第２の全期間Ｔ２，Ｔ４のうち、酸
素センサ検出値が第１の基準値ＶＲ１に到達したときま
たは第２の基準値ＶＲ２に到達したときを基準とする所
定の一部の期間に設定されていればよい。

【００６６】本実施例では、４つの部分積算値Ｓｐ１〜
Ｓｐ４と基準部分積算値Ｓｐｒとが個別に比較されてい
るが、これに代えて、４つの部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４
の平均値と基準部分積算値Ｓｐｒとが比較されるように
してもよい。また、本実施例では、１つの基準部分積算
値Ｓｐｒが予め準備されているが、２つの基準部分積算
値Ｓｐｒ１，Ｓｐｒ２を準備するようにしてもよい。こ
の場合には、酸素センサ検出値と第１の基準値ＶＲ１と
の差分を積算した第１の部分積算値Ｓｐ１，Ｓｐ３と第
１の基準部分積算値Ｓｐｒ１とを比較するとともに、酸
素センサ検出値と第２の基準値ＶＲ２との差分を積算し
た第２の部分積算値Ｓｐ２，Ｓｐ４と第２の基準部分積
算値Ｓｐｒ２とを比較すればよい。さらに、本実施例で
は、４つの部分積算値Ｓｐ１〜Ｓｐ４が求められている
が、これに代えて、より少数または多数の部分積算値を
求めるようにしてもよい。

【００６７】一般には、少なくとも１つの部分積算値と
予め準備された少なくとも１つの基準部分積算値とを用
いて、酸素センサの劣化の有無が判断されればよい。た
だし、本実施例のように、第１の部分積算値と第２の部
分積算値との双方を用いて劣化を判断する場合には、酸
素センサが低酸素濃度側を示す場合の劣化と高酸素濃度
側を示す場合の劣化との双方を判断することができる。

【００６８】以上説明したように、本実施例の排気ガス
浄化装置では、制御部は、劣化検出処理において、酸素
センサ検出値と基準値との差分を所定の部分期間内で積
算して部分積算値を求めている。このように、一定の部
分期間で部分積算値を求めれば、部分積算値と基準部分
積算値とを比較することにより、酸素センサの劣化をよ
り正確に検出することが可能となる。

【００６９】Ｂ．第２実施例：図３では、酸素センサ７
２の起電力は、空気過剰率λ＝１近傍でステップ状に変
化している。しかしながら、酸素センサ７２では、酸素
濃度の高低の基準となる濃度がシフトしてしまう場合が
ある。図８は、基準濃度がシフトした場合の酸素センサ
７２の出力特性を模式的に示す説明図である。図８で
は、基準濃度は、リッチ側にシフトしている。この場合
には、図中破線で示すように、酸素センサ７２は、排気
ガスの酸素濃度が比較的低くても（混合気の空燃比がリ
ッチ側であっても）、比較的低い起電力を示してしま
う。本実施例の劣化検出処理では、酸素センサの基準濃
度がシフトする第３の劣化モードも検出することが可能
となっている。

【００７０】図９は、第２実施例における劣化検出処理
の手順を示すフローチャートである。図９は、図５とほ
ぼ同じであるが、ステップＳ１０３，Ｓ１０４と並行し
て、ステップＳ２０３，Ｓ２０４が追加されている。な
お、本実施例では、ステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理
は、ステップＳ１０４とステップＳ２０４とのうちの少
なくとも一方で劣化有りと判断された場合に実行され
る。

【００７１】以下では、ステップＳ２０３，Ｓ２０４の
処理に注目して説明する。

【００７２】図１０は、第２実施例における劣化検出処
理の内容を示す説明図である。図１０（Ａ）〜（Ｃ）
は、それぞれ図６（Ａ）〜（Ｃ）に対応する。なお、図
１０（Ｃ）は、劣化が無い場合を示している。

【００７３】ステップＳ２０３（図９）では、ＥＣＵ９
０は、酸素センサ検出値が第１の基準値ＶＲ１以上とな
る第１の全期間Ｔ１，Ｔ３で、酸素センサ検出値と第１
の基準値ＶＲ１との差分を積算して、第１の総積算値
（総面積）Ｓ１，Ｓ３を求める。また、ＥＣＵ９０は、
酸素センサ検出値が第２の基準値ＶＲ２以下となる第２
の全期間Ｔ２，Ｔ４で、酸素センサ検出値と第２の基準
値ＶＲ２との差分を積算して、第２の総積算値（総面
積）Ｓ２，Ｓ４を求める。

【００７４】ステップＳ２０４（図９）では、ＥＣＵ９
０は、２組の総積算値の比Ｓ１／Ｓ２，Ｓ３／Ｓ４を予
め準備された基準総積算値比ＳＲｒとそれぞれ比較する
ことによって、酸素センサの劣化の有無を判断する。本
実施例では、各総積算値比Ｓ１／Ｓ２，Ｓ３／Ｓ４が基
準総積算値比ＳＲｒの約３０％以下となる場合に、劣化
有りと判断される。なお、前述のように、図１０（Ｃ）
は、劣化が無い場合の酸素センサ検出値の変化を示して
いる。このため、図１０（Ｃ）では、各総積算値比Ｓ１
／Ｓ２，Ｓ３／Ｓ４は基準総積算値比ＳＲｒとほぼ等し
くなっている。

【００７５】図１１は、劣化が有る場合の酸素センサの
検出値の変化を示す説明図である。なお、図１１（Ａ）
は、図１０（Ｃ）と同じであり、劣化が無い場合を示し
ており、図１１（Ｂ）は、劣化が有る場合を示してい
る。

【００７６】図８に示すように、酸素センサの基準濃度
がリッチ側にシフトすると、図１１（Ｂ）に示すよう
に、第１の総積算値Ｓ１，Ｓ３が小さくなり、第２の総
積算値Ｓ２，Ｓ４が大きくなる。この結果、各総積算値
比Ｓ１／Ｓ２，Ｓ３／Ｓ４は小さくなる。図１１（Ｂ）
では、各総積算値比Ｓ１／Ｓ２，Ｓ３／Ｓ４が基準総積
算値比ＳＲｒの約３０％以下となっているため、劣化有
りと判断される。

【００７７】このように、本実施例の劣化検出処理で
は、ステップＳ２０３，Ｓ２０４を実行することによ
り、酸素センサの基準濃度がシフトする第３の劣化モー
ドを検出することができる。

【００７８】なお、第１実施例において説明したよう
に、各全期間Ｔ１〜Ｔ４の長さは触媒装置４２内部の三
元触媒の性能（酸素保持能力）に応じて変化するため、
総積算値と基準総積算値との比較は、困難である。しか
しながら、本実施例のステップＳ２０４では、総積算値
の比と基準総積算値比とが比較されているため、三元触
媒の性能に関わらず、酸素センサの劣化の有無を判断す
ることが可能となっている。

【００７９】本実施例では、２組の総積算値比Ｓ１／Ｓ
２，Ｓ３／Ｓ４と基準総積算値比ＳＲｒとが個別に比較
されているが、これに代えて、２組の総積算値比Ｓ１／
Ｓ２，Ｓ３／Ｓ４の平均値と基準総積算値比ＳＲｒとが
比較されるようにしてもよい。また、第１の総積算値比
Ｓ１，Ｓ３の和および第２の総積算値比Ｓ２，Ｓ４の和
の比（＝（Ｓ１＋Ｓ３）／（Ｓ２＋Ｓ４））と基準総積
算値比ＳＲｒとが比較されるようにしてもよい。さら
に、本実施例では、２組の総積算値比Ｓ１／Ｓ２，Ｓ３
／Ｓ４が求められているが、これに代えて、より少数ま
たは多数の総積算値比を求めるようにしてもよい。一般
には、少なくとも１つの総積算値比と予め準備された基
準総積算値比とを用いて、酸素センサの劣化の有無が判
断されればよい。このように、２種類の全期間内で総積
算値を求めれば、総積算値の比と、予め準備された基準
総積算値比と、を比較することにより、酸素センサの劣
化をより正確に検出することが可能となる。

【００８０】以上説明したように、本実施例の排気ガス
浄化装置では、制御部は、部分積算値を用いる劣化検出
処理（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）と、総積算値の比
を用いる劣化検出処理（ステップＳ２０３，Ｓ２０４）
と、を組み合わせて実行している。第１実施例で説明し
たように、部分積算値を用いる劣化検出処理では、酸素
センサの出力電圧のピーク値が低下する第１の劣化モー
ドと、酸素センサの応答が鈍化する第２の劣化モードと
が検出可能である。そして、総積算値の比を用いる劣化
検出処理では、酸素センサの基準濃度がシフトする第３
の劣化モードが検出可能である。したがって、２種類の
劣化検出処理を組み合わせて実行することにより、３つ
の劣化モードをすべて検出することができ、この結果、
酸素センサの劣化をより確実に検出することが可能とな
る。

【００８１】なお、本実施例では、部分積算値を用いる
劣化検出処理と総積算値の比を用いる劣化検出処理とが
並行して実行されているが、独立して実行されるように
してもよい。例えば、ステップＳ１０３，Ｓ１０４を含
む一連の処理と、ステップＳ２０３，２０４を含む一連
の処理とが、交互に実行されるようにしてもよい。

【００８２】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【００８３】（１）上記実施例では、排気ガス浄化装置
は、燃料噴射部３４を備えているが、これに代えて、キ
ャブレタを備えるようにしてもよい。また、上記実施例
では、燃料噴射部３４が吸気用通路３０内に燃料を噴射
することによって、混合気が生成され、生成済みの混合
気が各燃焼室に供給されている。しかしながら、これに
代えて、燃料噴射部３４が燃料を各燃焼室内に直接噴射
することによって、各燃焼室内で混合気が生成されるよ
うにしてもよい。

【００８４】一般には、排気ガス浄化装置は、燃焼室に
空気と燃料とを含む混合気を導入するための混合気導入
部を備えていればよい。

【００８５】（２）上記実施例では、ジルコニア型の酸
素センサ７２が用いられているが、これに代えて、チタ
ニア型の酸素センサを用いるようにしてもよい。なお、
ジルコニア型の酸素センサ７２では、酸素濃度に応じて
変化する電圧値が検出されるが、チタニア型の酸素セン
サでは、酸素濃度に応じて変化する電気抵抗値が検出さ
れる。

【００８６】一般には、酸素センサは、排気ガスの酸素
濃度の高低を検出することにより、燃焼室に導入された
混合気の所定の基準空燃比からのずれ方向を検出可能で
あればよい。

【００８７】（３）上記実施例では、触媒装置４２の上
流側に空燃比センサ７１が設けられており、触媒装置４
２の下流側に酸素センサ７２が設けられているが、空燃
比センサ７１は省略可能である。なお、この場合には、
酸素センサ７２は、触媒装置４２の上流側に設けられる
ことが好ましい。

【００８８】一般には、酸素センサ７２は、排気用通路
４０に設けられていればよい。

【００８９】（４）上記実施例では、第１および第２の
基準値ＶＲ１，ＶＲ２は、異なる値（それぞれ約０．５
５Ｖ，約０．３５Ｖ）に設定されているが、同じ値（例
えば、約０．５Ｖ）に設定されていてもよい。ただし、
上記実施例のように、２つの基準値が異なる値に設定さ
れている場合には、酸素センサ検出値の理論空燃比近傍
のノイズ（すなわち、理論空燃比近傍の不安定な電圧変
化）を無視することができ、この結果、酸素センサの劣
化をより正確に検出することが可能となる。

【００９０】（５）上記実施例では、目標空燃比のリッ
チ空燃比への変更に応じて酸素センサ検出値が第１の基
準値ＶＲ１に到達したときに、目標空燃比をリーン空燃
比に変更し、目標空燃比のリーン空燃比への変更に応じ
て酸素センサ検出値が第２の基準値ＶＲ２に到達したと
きに、目標空燃比をリッチ空燃比に変更している。しか
しながら、目標空燃比のリッチ空燃比またはリーン空燃
比への変更は、一定の周期で実行されるようにしてもよ
い。ただし、上記実施例のようにすれば、目標空燃比が
リッチ空燃比またはリーン空燃比に設定される期間を比
較的短くすることができ、この結果、比較的短時間で酸
素センサの劣化検出処理を実行することが可能となる。

【００９１】（６）上記実施例では、混合気を燃焼室内
に供給する方式のガソリンエンジンに本発明の排気ガス
浄化装置を適用した場合について説明したが、上記のよ
うに、燃焼室内に直接燃料を噴射する方式のガソリンエ
ンジンにも適用可能である。また、ディーゼルエンジン
などの他の内燃機関に適用してもよい。なお、これらの
場合には、ＮＯｘ吸蔵還元型の三元触媒を用いることが
できる。この三元触媒は、排気ガスの酸素濃度が比較的
高い場合に、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガスの
酸素濃度が比較的低い場合に、吸蔵したＮＯｘをＮ₂に
還元して放出する。

【００９２】一般には、本発明の排気ガス浄化装置は、
燃焼室を備える内燃機関に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気ガス浄化装置を適用したガソリン
エンジン１０の概略構成を示す説明図である。

【図２】図１の空燃比センサ７１の出力特性を模式的に
示す説明図である。

【図３】図１の酸素センサ７２の出力特性を模式的に示
す説明図である。

【図４】図１の酸素センサ７２の構造を模式的に示す説
明図である。

【図５】第１実施例における劣化検出処理の手順を示す
フローチャートである。

【図６】第１実施例における劣化検出処理の内容を示す
説明図である。

【図７】劣化が有る場合の酸素センサの検出値の変化を
示す説明図である。

【図８】基準濃度がシフトした場合の酸素センサ７２の
出力特性を模式的に示す説明図である。

【図９】第２実施例における劣化検出処理の手順を示す
フローチャートである。

【図１０】第２実施例における劣化検出処理の内容を示
す説明図である。

【図１１】劣化が有る場合の酸素センサの検出値の変化
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…ガソリンエンジン２０…エンジン本体２２…点火プラグ３０…吸気用通路３２…スロットル弁３４…燃料噴射部４０…排気用通路４２…触媒装置６１…流量センサ７１…空燃比センサ７２…酸素センサ９０…ＥＣＵ２１０…固体電解質素子２１２…内側電極２１４…外側電極２１６…保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室を備える内燃機関の排気ガスを浄
化するための排気ガス浄化装置であって、前記燃焼室に空気と燃料とを含む混合気を導入するため
の混合気導入部と、前記燃焼室から排出された排気ガスが通る排気用通路
と、前記排気用通路に設けられ、排気ガスを浄化するための
触媒装置と、前記排気用通路に設けられ、排気ガスの酸素濃度の高低
を検出することにより、前記燃焼室に導入された混合気
の所定の基準空燃比からのずれ方向を検出可能な酸素セ
ンサと、前記混合気導入部を制御して、混合気の目標空燃比を調
整するための制御部と、を備え、前記制御部は、混合気の実際の空燃比が前記所定の基準空燃比と等しく
なるように、前記酸素センサの検出値に応じて前記目標
空燃比を調整する通常制御モードと、前記酸素センサの劣化検出処理を実行する劣化検出モー
ドと、を有し、前記劣化検出処理は、（ａ１）前記目標空燃比を前記基
準空燃比からリッチ側にずれた第１の空燃比またはリー
ン側にずれた第２の空燃比に変更する処理と、（ｂ１）
前記目標空燃比の前記第１の空燃比または前記第２の空
燃比への変更に応じて、前記酸素センサ検出値が第１の
基準値よりも低酸素濃度側を示す第１の全期間または第
２の基準値よりも高酸素濃度側を示す第２の全期間のう
ち、前記酸素センサ検出値が前記第１の基準値に到達し
たときまたは前記第２の基準値に到達したときを基準と
する所定の部分期間内に、前記酸素センサ検出値と前記
第１の基準値との差分または前記酸素センサ検出値と前
記第２の基準値との差分を積算して部分積算値を求める
処理と、（ｃ１）前記部分積算値と予め準備された基準
部分積算値とを用いて、前記酸素センサの劣化の有無を
判断する処理と、を含むことを特徴とする排気ガス浄化
装置。
【請求項２】請求項１記載の排気ガス浄化装置であっ
て、さらに、前記排気用通路に設けられ、排気ガスの酸素濃度を検出
することにより、前記燃焼室に導入された混合気の前記
基準空燃比からのずれ方向およびずれ量を検出可能な空
燃比センサを備え、前記空燃比センサは、前記触媒装置の上流側に設けられ
ており、前記酸素センサは、前記触媒装置の下流側に設けられて
おり、前記制御部は、前記通常制御モードにおいて、前記空燃比センサおよび前記酸素センサの検出値に応じ
て、前記目標空燃比を調整する、排気ガス浄化装置。
【請求項３】請求項２記載の排気ガス浄化装置であっ
て、前記酸素センサの劣化が有ると判断された場合には、前記制御部は、前記通常制御モードにおいて、前記酸素センサ検出値を使用せずに、前記目標空燃比を
調整する、排気ガス浄化装置。
【請求項４】請求項１記載の排気ガス浄化装置であっ
て、前記制御部は、さらに、前記酸素センサの劣化をユーザに通知するための通知部
を備え、前記劣化検出処理は、さらに、（ｄ１）前記酸素センサ
の劣化が有ると判断された場合には、前記酸素センサの
劣化をユーザに通知する処理を含む、排気ガス浄化装
置。
【請求項５】請求項１記載の排気ガス浄化装置であっ
て、前記所定の部分期間は、前記酸素センサ検出値が前記第
１の基準値に到達したときまたは前記第２の基準値に到
達したときを始期とする、排気ガス浄化装置。
【請求項６】請求項１記載の排気ガス浄化装置であっ
て、前記処理（ａ１）は、前記目標空燃比を前記第１の空燃比と前記第２の空燃比
とにそれぞれ変更する処理を含み、前記処理（ｂ１）は、前記第１の全期間のうちの前記所定の部分期間内に、前
記酸素センサ検出値と前記第１の基準値との差分を積算
して第１の部分積算値を求める処理と、前記第２の全期間のうちの前記所定の部分期間内に、前
記酸素センサ検出値と前記第２の基準値との差分を積算
して第２の部分積算値を求める処理と、を含み、前記処理（ｃ１）は、前記第１および第２の部分積算値と前記基準部分積算値
とを用いて、前記酸素センサの劣化の有無を判断する処
理を含む、排気ガス浄化装置。
【請求項７】請求項６記載の排気ガス浄化装置であっ
て、前記処理（ａ１）は、前記目標空燃比の前記第１の空燃比への変更に応じて前
記酸素センサ検出値が前記第１の基準値に到達したとき
に、前記目標空燃比を前記第２の空燃比に変更し、前記
目標空燃比の前記第２の空燃比への変更に応じて前記酸
素センサ検出値が前記第２の基準値に到達したときに、
前記目標空燃比を前記第１の空燃比に変更する処理を含
む、排気ガス浄化装置。
【請求項８】請求項６記載の排気ガス浄化装置であっ
て、前記劣化検出処理は、前記処理（ａ１）の後に、前記処理（ｂ１）および（ｃ
１）に並行して、さらに、（ｄ１）前記第１の全期間内
に、前記酸素センサ検出値と前記第１の基準値との差分
を積算して第１の総積算値を求めるとともに、前記第２
の全期間内に、前記酸素センサ検出値と前記第２の基準
値との差分を積算して第２の総積算値を求める処理と、
（ｅ１）前記第１および第２の総積算値の比と、予め準
備された基準総積算値比と、を用いて、前記酸素センサ
の劣化の有無を判断する処理と、を含む、排気ガス浄化
装置。
【請求項９】請求項１記載の排気ガス浄化装置であっ
て、前記劣化検出処理は、前記処理（ａ１）ないし（ｃ１）
と独立して、さらに、（ａ２）前記目標空燃比を前記第
１の空燃比と前記第２の空燃比とにそれぞれ変更する処
理と、（ｂ２）前記第１の全期間内に、前記酸素センサ
検出値と前記第１の基準値との差分を積算して第１の総
積算値を求めるとともに、前記第２の全期間内に、前記
酸素センサ検出値と前記第２の基準値との差分を積算し
て第２の総積算値を求める処理と、（ｃ２）前記第１お
よび第２の総積算値の比と、予め準備された基準総積算
値比と、を用いて、前記酸素センサの劣化の有無を判断
する処理と、を含む、排気ガス浄化装置。
【請求項１０】請求項１記載の排気ガス浄化装置であ
って、前記触媒装置は、三元触媒を含み、前記基準空燃比は、理論空燃比である、排気ガス浄化装
置。