JP2570555B2 - 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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- JP2570555B2 JP2570555B2 JP4263746A JP26374692A JP2570555B2 JP 2570555 B2 JP2570555 B2 JP 2570555B2 JP 4263746 A JP4263746 A JP 4263746A JP 26374692 A JP26374692 A JP 26374692A JP 2570555 B2 JP2570555 B2 JP 2570555B2
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- exhaust
- sensor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の気筒群を有す
る、例えばＶ型、水平対向型等の多気筒内燃機関の触媒
劣化検出装置に関する。
る、例えばＶ型、水平対向型等の多気筒内燃機関の触媒
劣化検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より内燃機関の排気系の触媒上流側
に空燃比センサ（Ｏ2 センサ）を設け、このセンサ出力
により空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するこ
とにより、排気系に設けられた触媒コンバータの浄化能
力を有効活用してエミッション特性を改善する技術は良
く知られている。また、最近では、上流側のＯ2 センサ
の出力特性のばらつきや経時変化等を精度良く補償する
ために、触媒コンバータの下流にもＯ2 センサを設け
て、フィードバック制御に利用する、所謂、ダブルＯ2
センサシステムも開発されている（特開昭61-286550 号
公報）。
に空燃比センサ（Ｏ2 センサ）を設け、このセンサ出力
により空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するこ
とにより、排気系に設けられた触媒コンバータの浄化能
力を有効活用してエミッション特性を改善する技術は良
く知られている。また、最近では、上流側のＯ2 センサ
の出力特性のばらつきや経時変化等を精度良く補償する
ために、触媒コンバータの下流にもＯ2 センサを設け
て、フィードバック制御に利用する、所謂、ダブルＯ2
センサシステムも開発されている（特開昭61-286550 号
公報）。
【０００３】ダブルＯ2 センサシステムでは、上流側Ｏ
2 センサ出力による空燃比フィードバック制御を下流側
Ｏ2 センサ出力に基づいて補正するため、上流側Ｏ2 セ
ンサの出力特性が悪化した場合でも下流側Ｏ2 センサの
出力特性が悪化しないかぎり空燃比は理論空燃比から大
きくずれることはなく、排気エミッション特性を良好に
維持することができる。しかし、このようなダブルＯ2
センサシステムにおいても、触媒コンバータが劣化する
と排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化能力が低
下し、排気エミッションが悪化するので、触媒コンバー
タの劣化を検出することが必要になり、種々の触媒劣化
判別方法、装置が提案されている。
2 センサ出力による空燃比フィードバック制御を下流側
Ｏ2 センサ出力に基づいて補正するため、上流側Ｏ2 セ
ンサの出力特性が悪化した場合でも下流側Ｏ2 センサの
出力特性が悪化しないかぎり空燃比は理論空燃比から大
きくずれることはなく、排気エミッション特性を良好に
維持することができる。しかし、このようなダブルＯ2
センサシステムにおいても、触媒コンバータが劣化する
と排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化能力が低
下し、排気エミッションが悪化するので、触媒コンバー
タの劣化を検出することが必要になり、種々の触媒劣化
判別方法、装置が提案されている。
【０００４】例えば、触媒が劣化してくると、空燃比フ
ィードバック制御中の下流側Ｏ2 センサ出力の反転周期
（理論空燃比相当値を上下する（または横切る）周期）
が短くなってくる。また、触媒の劣化に伴い、下流側Ｏ
2 センサの出力振幅は大きくなってくる。前述の特開昭
６１−２８６５５０号公報ではこれを利用して、空燃比
フィードバック制御中の下流側Ｏ2 センサの出力の反転
周期（あるいは理論空燃比相当値を横切る反転回数）と
上流側Ｏ2 センサの出力の反転周期（あるいは理論空燃
比相当値を横切る反転回数）との比を求めて、この比に
より触媒の劣化を判別したり、あるいは、下流側Ｏ2 セ
ンサ出力の振幅の大小により触媒の劣化を判別してい
る。
ィードバック制御中の下流側Ｏ2 センサ出力の反転周期
（理論空燃比相当値を上下する（または横切る）周期）
が短くなってくる。また、触媒の劣化に伴い、下流側Ｏ
2 センサの出力振幅は大きくなってくる。前述の特開昭
６１−２８６５５０号公報ではこれを利用して、空燃比
フィードバック制御中の下流側Ｏ2 センサの出力の反転
周期（あるいは理論空燃比相当値を横切る反転回数）と
上流側Ｏ2 センサの出力の反転周期（あるいは理論空燃
比相当値を横切る反転回数）との比を求めて、この比に
より触媒の劣化を判別したり、あるいは、下流側Ｏ2 セ
ンサ出力の振幅の大小により触媒の劣化を判別してい
る。
【０００５】一方、Ｖ型、水平対向型等のように、分割
された複数のバンク（気筒群）を有する内燃機関にも上
述のダブルＯ2 センサシステムを適用し、空燃比フィー
ドバック制御の安定を図った、いわゆる３Ｏ2 センサシ
ステムが考案されている。このような３Ｏ2 センサシス
テムの例としては、特開昭６４−８３３２号公報に開示
されたものがある。
された複数のバンク（気筒群）を有する内燃機関にも上
述のダブルＯ2 センサシステムを適用し、空燃比フィー
ドバック制御の安定を図った、いわゆる３Ｏ2 センサシ
ステムが考案されている。このような３Ｏ2 センサシス
テムの例としては、特開昭６４−８３３２号公報に開示
されたものがある。
【０００６】同公報の装置は、各気筒群毎の排気通路に
それぞれ上流側Ｏ2 センサを設け、各気筒群の排気通路
が合流する集合排気通路に触媒コンバータを配置すると
共に、触媒コンバータ下流側の集合排気通路に単一の下
流側Ｏ2 センサを配置した構成とされており、各気筒群
の空燃比はそれぞれ独立にそれぞれの気筒群の上流側Ｏ
2 センサ出力に基づいてフィードバック制御される。ま
た、下流側Ｏ2 センサの出力は、全部の気筒群の空燃比
制御を同時に補正するのに用いられる。
それぞれ上流側Ｏ2 センサを設け、各気筒群の排気通路
が合流する集合排気通路に触媒コンバータを配置すると
共に、触媒コンバータ下流側の集合排気通路に単一の下
流側Ｏ2 センサを配置した構成とされており、各気筒群
の空燃比はそれぞれ独立にそれぞれの気筒群の上流側Ｏ
2 センサ出力に基づいてフィードバック制御される。ま
た、下流側Ｏ2 センサの出力は、全部の気筒群の空燃比
制御を同時に補正するのに用いられる。
【０００７】しかし、上述の特開昭６４−８３３２号公
報の装置では、触媒の劣化を上流側と下流側Ｏ2 センサ
出力の反転周期や振幅に基づいて判定しようとした場合
に判定が困難になる問題を生じる。即ち、上記公報の装
置では各気筒群の空燃比はそれぞれの上流側Ｏ2 センサ
出力に基づいて独立にフィードバック制御されているた
め、各気筒群の空燃比制御の周期や位相は殆どの場合一
致しておらず、これらの気筒群から排気通路集合部に到
達する排気の空燃比変化も同期していない。このため、
各気筒群からの排気は、排気通路集合部で相互に干渉し
て混じり合うことになり、触媒コンバータに流入する排
気の空燃比変化の位相や周期、振幅等はいずれの気筒群
の上流側Ｏ2 センサ出力とも同期しなくなる。従って、
上述のように下流側Ｏ2 センサ出力の反転周期や振幅を
基に触媒の劣化を判定することは極めて困難になる。
報の装置では、触媒の劣化を上流側と下流側Ｏ2 センサ
出力の反転周期や振幅に基づいて判定しようとした場合
に判定が困難になる問題を生じる。即ち、上記公報の装
置では各気筒群の空燃比はそれぞれの上流側Ｏ2 センサ
出力に基づいて独立にフィードバック制御されているた
め、各気筒群の空燃比制御の周期や位相は殆どの場合一
致しておらず、これらの気筒群から排気通路集合部に到
達する排気の空燃比変化も同期していない。このため、
各気筒群からの排気は、排気通路集合部で相互に干渉し
て混じり合うことになり、触媒コンバータに流入する排
気の空燃比変化の位相や周期、振幅等はいずれの気筒群
の上流側Ｏ2 センサ出力とも同期しなくなる。従って、
上述のように下流側Ｏ2 センサ出力の反転周期や振幅を
基に触媒の劣化を判定することは極めて困難になる。
【０００８】本願出願人は、この問題を解決するため
に、触媒の劣化検出を行う際に各気筒群の独立した空燃
比フィードバック制御を停止して、特定の一つの気筒群
の上流側Ｏ2 センサ出力に基づいて全部の気筒群の空燃
比を同時にフィードバック制御することにより各気筒群
の空燃比変化の位相や周期を強制的に同期させるように
した触媒劣化検出方法を既に提案している（特願平３−
１１１８５２号）。
に、触媒の劣化検出を行う際に各気筒群の独立した空燃
比フィードバック制御を停止して、特定の一つの気筒群
の上流側Ｏ2 センサ出力に基づいて全部の気筒群の空燃
比を同時にフィードバック制御することにより各気筒群
の空燃比変化の位相や周期を強制的に同期させるように
した触媒劣化検出方法を既に提案している（特願平３−
１１１８５２号）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
劣化検出時毎に他の気筒群の制御を特定の気筒群の制御
に一致するように強制的に切り換えると、切り換えが行
われた気筒群では過渡的に空燃比フィードバック制御周
期が長くなるため、劣化検出操作の度に一時的に排気エ
ミッションが悪化したり制御特性が悪化するような場合
が生じる問題がある。
劣化検出時毎に他の気筒群の制御を特定の気筒群の制御
に一致するように強制的に切り換えると、切り換えが行
われた気筒群では過渡的に空燃比フィードバック制御周
期が長くなるため、劣化検出操作の度に一時的に排気エ
ミッションが悪化したり制御特性が悪化するような場合
が生じる問題がある。
【００１０】また、各気筒群から排気通路集合部までの
排気通路長さは各気筒群毎に異なり、排気通路集合部に
排気が到達するまでに要する時間も異なるため、例え、
上述のように各気筒群の空燃比変化位相を同期させた場
合でも排気通路集合部では現実には排気の空燃比変化は
同期しておらず集合部では前述の排気の干渉を生じるの
で、触媒の劣化を正確に判定することは困難な問題があ
った。
排気通路長さは各気筒群毎に異なり、排気通路集合部に
排気が到達するまでに要する時間も異なるため、例え、
上述のように各気筒群の空燃比変化位相を同期させた場
合でも排気通路集合部では現実には排気の空燃比変化は
同期しておらず集合部では前述の排気の干渉を生じるの
で、触媒の劣化を正確に判定することは困難な問題があ
った。
【００１１】本発明の目的は、上述の問題を解決し、一
時的な排気エミッションの悪化などを伴うことなく複数
の気筒群に分割された内燃機関の触媒の劣化判別を正確
に行うことのできる触媒劣化検出装置を提供することを
目的としている。
時的な排気エミッションの悪化などを伴うことなく複数
の気筒群に分割された内燃機関の触媒の劣化判別を正確
に行うことのできる触媒劣化検出装置を提供することを
目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば図１の発
明の構成図に示すように、複数の気筒群Ａ 1, Ａ 2, … , Ａ
i に分割された気筒と、前記各気筒群毎に設けられた排
気通路Ｂ 1, Ｂ 2, … , Ｂ i と、前記各気筒群の排気通路が
合流する排気通路Ｊと、前記排気通路の集合部下流側の
排気通路Ｊに配置され、該排気通路内の排気空燃比を検
出する下流側空燃比センサＥと、前記下流側空燃比セン
サより上流側の排気通路に配置された少なくとも１つの
排気浄化触媒Ｃと、少なくとも前記排気排気浄化触媒上
流側の各々の気筒群の排気通路Ｂ 1, Ｂ 2, … , Ｂ i の排気
空燃比に基づいて各々の気筒群の空燃比を独立にフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段Ｄ1,Ｄ2,…,
Ｄi とを備えた内燃機関の触媒劣化検出装置であって、
各気筒群から前記排気通路集合部までの排気到達時間の
差を検出する時間差検出手段Ｆと、各気筒群の前記フィ
ードバック制御による空燃比変化位相を検出する位相検
出手段Ｇ1,Ｇ2,…,Ｇi と、前記位相検出手段の検出し
た各気筒群の空燃比変化位相と前記時間差検出手段の検
出した排気到達時間差とから、前記排気通路集合部に到
達する各気筒群からの排気空燃比変化位相が略同期した
ことを検出する同期検出手段Ｈと、前記排気通路集合部
における空燃比変化の同期が検出されたときに、少なく
とも前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記排気
浄化触媒の劣化の有無を検出する劣化検出手段Ｉ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が提
供される。
明の構成図に示すように、複数の気筒群Ａ 1, Ａ 2, … , Ａ
i に分割された気筒と、前記各気筒群毎に設けられた排
気通路Ｂ 1, Ｂ 2, … , Ｂ i と、前記各気筒群の排気通路が
合流する排気通路Ｊと、前記排気通路の集合部下流側の
排気通路Ｊに配置され、該排気通路内の排気空燃比を検
出する下流側空燃比センサＥと、前記下流側空燃比セン
サより上流側の排気通路に配置された少なくとも１つの
排気浄化触媒Ｃと、少なくとも前記排気排気浄化触媒上
流側の各々の気筒群の排気通路Ｂ 1, Ｂ 2, … , Ｂ i の排気
空燃比に基づいて各々の気筒群の空燃比を独立にフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段Ｄ1,Ｄ2,…,
Ｄi とを備えた内燃機関の触媒劣化検出装置であって、
各気筒群から前記排気通路集合部までの排気到達時間の
差を検出する時間差検出手段Ｆと、各気筒群の前記フィ
ードバック制御による空燃比変化位相を検出する位相検
出手段Ｇ1,Ｇ2,…,Ｇi と、前記位相検出手段の検出し
た各気筒群の空燃比変化位相と前記時間差検出手段の検
出した排気到達時間差とから、前記排気通路集合部に到
達する各気筒群からの排気空燃比変化位相が略同期した
ことを検出する同期検出手段Ｈと、前記排気通路集合部
における空燃比変化の同期が検出されたときに、少なく
とも前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記排気
浄化触媒の劣化の有無を検出する劣化検出手段Ｉ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が提
供される。
【００１３】
【作用】各気筒群Ａ1,Ａ2,…, Ａi はそれぞれのフィー
ドバック制御手段Ｄ1,Ｄ2,…,Ｄi により独立に制御さ
れており、制御周期が相違するため通常は排気通路集合
部では各気筒群からの排気の空燃比変化の位相は一致し
ていない。しかし、排気通路集合部に流入する排気空燃
比変化の位相差は運転中時間とともに変化しており、特
別な操作をしなくても、運転中には排気通路集合部にお
ける各気筒群からの排気の空燃比変化の位相が略一致し
て同期したと見なすことができる状態が必ず一定期間生
じている。同期検出手段Ｈは、位相検出手段Ｇ1,Ｇ2,…
, Ｇi により検出した各気筒群の空燃比変化位相と、時
間差検出手段Ｆにより検出した各気筒群からの排気の到
達時間とから排気通路集合部で上述の位相の同期が生じ
ていることを検出する。劣化検出手段Ｉは、同期が検出
されたときに触媒の劣化検出を行う。劣化検出時には排
気通路集合部で実際に各気筒からの排気の空燃比変化位
相が一致しているため、排気通路集合部での各気筒群か
らの排気の干渉による排気空燃比の乱れがなくなる。こ
のため、触媒上流側の各排気通路Ｂ 1, Ｂ 2, … , Ｂ i 内の
排気空燃比と、触媒下流側の空燃比センサＥで検出した
排気空燃比との間で排気空燃比変化の対応がとれるよう
になり触媒下流側空燃比センサＥの出力に基づいた触媒
劣化検出が可能となる。
ドバック制御手段Ｄ1,Ｄ2,…,Ｄi により独立に制御さ
れており、制御周期が相違するため通常は排気通路集合
部では各気筒群からの排気の空燃比変化の位相は一致し
ていない。しかし、排気通路集合部に流入する排気空燃
比変化の位相差は運転中時間とともに変化しており、特
別な操作をしなくても、運転中には排気通路集合部にお
ける各気筒群からの排気の空燃比変化の位相が略一致し
て同期したと見なすことができる状態が必ず一定期間生
じている。同期検出手段Ｈは、位相検出手段Ｇ1,Ｇ2,…
, Ｇi により検出した各気筒群の空燃比変化位相と、時
間差検出手段Ｆにより検出した各気筒群からの排気の到
達時間とから排気通路集合部で上述の位相の同期が生じ
ていることを検出する。劣化検出手段Ｉは、同期が検出
されたときに触媒の劣化検出を行う。劣化検出時には排
気通路集合部で実際に各気筒からの排気の空燃比変化位
相が一致しているため、排気通路集合部での各気筒群か
らの排気の干渉による排気空燃比の乱れがなくなる。こ
のため、触媒上流側の各排気通路Ｂ 1, Ｂ 2, … , Ｂ i 内の
排気空燃比と、触媒下流側の空燃比センサＥで検出した
排気空燃比との間で排気空燃比変化の対応がとれるよう
になり触媒下流側空燃比センサＥの出力に基づいた触媒
劣化検出が可能となる。
【００１４】
【実施例】図２は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装
置の一実施例を示す全体概略図である。図２において
は、機関本体１のシリンダがＶ字型に２列に配列された
Ｖ型機関が示されており、機関本体１の吸気通路２には
エアフローメータ３が設けられている。エアフローメー
タ３は吸入空気量を直接計測するものであって、ポテン
ショメータを内蔵して吸入空気量に比例したアナログ電
圧の出力信号を発生する。この出力信号は制御回路１０
のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に供給されて
いる。ディストリビュータ４には、その軸がたとえばク
ランク角に換算して７２０°毎に基準位置検出用パルス
信号を発生するクランク角センサ５およびクランク角に
換算して３０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生す
るクランク角センサ６が設けられている。これらクラン
ク角センサ５，６のパルス信号は制御回路１０の入出力
インターフェイス１０２に供給され、このうち、クラン
ク角センサ６の出力はＣＰＵ１０３の割込み端子に供給
される。
置の一実施例を示す全体概略図である。図２において
は、機関本体１のシリンダがＶ字型に２列に配列された
Ｖ型機関が示されており、機関本体１の吸気通路２には
エアフローメータ３が設けられている。エアフローメー
タ３は吸入空気量を直接計測するものであって、ポテン
ショメータを内蔵して吸入空気量に比例したアナログ電
圧の出力信号を発生する。この出力信号は制御回路１０
のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に供給されて
いる。ディストリビュータ４には、その軸がたとえばク
ランク角に換算して７２０°毎に基準位置検出用パルス
信号を発生するクランク角センサ５およびクランク角に
換算して３０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生す
るクランク角センサ６が設けられている。これらクラン
ク角センサ５，６のパルス信号は制御回路１０の入出力
インターフェイス１０２に供給され、このうち、クラン
ク角センサ６の出力はＣＰＵ１０３の割込み端子に供給
される。
【００１５】さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供
給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁７Ａ，７Ｂが設けられている。また、機関本体１の
シリンダブロックのウォータジャケット（図示省略）に
は、冷却水の温度を検出するための水温センサ９が設け
られている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨＷに応じ
たアナログ電圧の電気信号を発生する。この出力もＡ／
Ｄ変換器１０１に供給されている。
給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁７Ａ，７Ｂが設けられている。また、機関本体１の
シリンダブロックのウォータジャケット（図示省略）に
は、冷却水の温度を検出するための水温センサ９が設け
られている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨＷに応じ
たアナログ電圧の電気信号を発生する。この出力もＡ／
Ｄ変換器１０１に供給されている。
【００１６】右バンク（以下、Ａバンク）および左バン
ク（以下、Ｂバンク）の排気マニホールド１１Ａ，１１
Ｂより下流の排気系には、それぞれ、排気ガス中の３つ
の有毒成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx を同時に浄化する三元触
媒を収容する触媒コンバータ１２Ａ，１２Ｂが設けられ
ている。この触媒コンバータ（スタートキャタリスト）
１２Ａ，１２Ｂはエンジン始動時の触媒暖機を短時間で
行なえるように、比較的小容量とされ、エンジンルーム
に設けられる。
ク（以下、Ｂバンク）の排気マニホールド１１Ａ，１１
Ｂより下流の排気系には、それぞれ、排気ガス中の３つ
の有毒成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx を同時に浄化する三元触
媒を収容する触媒コンバータ１２Ａ，１２Ｂが設けられ
ている。この触媒コンバータ（スタートキャタリスト）
１２Ａ，１２Ｂはエンジン始動時の触媒暖機を短時間で
行なえるように、比較的小容量とされ、エンジンルーム
に設けられる。
【００１７】Ａバンクの排気マニホールド１１Ａには、
すなわち触媒コンバータ１２Ａの上流側の排気管１４Ａ
には上流側Ｏ2 センサ１３Ａが設けられ、また、Ｂバン
クの排気マニホールド１１Ｂには、すなわち、触媒コン
バータ１２Ｂの上流側の排気管１４Ｂには上流側Ｏ2 セ
ンサ１３Ｂが設けられている。さらに、２つの排気管１
４Ａ，１４Ｂはその下流において集合部１５ａにおいて
合流しており、この集合部１５ａには、三元触媒を収容
する触媒コンバータ（メインキャタリスト）１６が設け
られている。この触媒コンバータ１６は比較的大きいた
め、車体の床下に設けられる。
すなわち触媒コンバータ１２Ａの上流側の排気管１４Ａ
には上流側Ｏ2 センサ１３Ａが設けられ、また、Ｂバン
クの排気マニホールド１１Ｂには、すなわち、触媒コン
バータ１２Ｂの上流側の排気管１４Ｂには上流側Ｏ2 セ
ンサ１３Ｂが設けられている。さらに、２つの排気管１
４Ａ，１４Ｂはその下流において集合部１５ａにおいて
合流しており、この集合部１５ａには、三元触媒を収容
する触媒コンバータ（メインキャタリスト）１６が設け
られている。この触媒コンバータ１６は比較的大きいた
め、車体の床下に設けられる。
【００１８】触媒コンバータ１６の下流側の集合排気管
には下流側Ｏ2 センサ１７が設けられている。上流側Ｏ
2 センサ１３Ａ，１３Ｂ及び下流側Ｏ2 センサ１７は排
気ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。
すなわち、Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂ，１７は空燃比が
理論空燃比に対してリーン側かリッチ側かに応じて、異
なる出力電圧を制御回路１０のＡ／Ｄ変換器１０１に発
生する。
には下流側Ｏ2 センサ１７が設けられている。上流側Ｏ
2 センサ１３Ａ，１３Ｂ及び下流側Ｏ2 センサ１７は排
気ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。
すなわち、Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂ，１７は空燃比が
理論空燃比に対してリーン側かリッチ側かに応じて、異
なる出力電圧を制御回路１０のＡ／Ｄ変換器１０１に発
生する。
【００１９】制御回路１０は、たとえばマイクロコンピ
ュータとして構成され、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力イ
ンターフェイス１０２、ＣＰＵ１０３の他に、ＲＯＭ１
０４，ＲＡＭ１０５、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。また、吸気通
路２のスロットル弁１８には、スロットル弁１８が全閉
か否かを検出するためのアイドルスイッチ１９が設けら
れており、この出力信号は制御回路１０の入出力インタ
ーフェイス１０２に供給される。
ュータとして構成され、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力イ
ンターフェイス１０２、ＣＰＵ１０３の他に、ＲＯＭ１
０４，ＲＡＭ１０５、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。また、吸気通
路２のスロットル弁１８には、スロットル弁１８が全閉
か否かを検出するためのアイドルスイッチ１９が設けら
れており、この出力信号は制御回路１０の入出力インタ
ーフェイス１０２に供給される。
【００２０】さらに、２０Ａ，２０Ｂは、２次空気導入
吸気弁であって、減速時あるいはアイドル時に２次空気
を排気マニホールド１１Ａ，１１Ｂに供給してＨＣ、Ｃ
Ｏのエミッションを低減するためのものである。また、
制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８Ａ、フリ
ップフロップ１０９Ａ、および駆動回路１１０ＡはＡバ
ンクの燃料噴射弁７Ａを制御するためのものであり、ダ
ウンカウンタ１０８Ｂ、フリップフロップ１０９Ｂ、お
よび駆動回路１１０ＢはＢバンクの燃料噴射弁７Ｂを制
御するものである。すなわち、後述のルーチンにおい
て、燃料噴射量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）が演算されると、
燃料噴射量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）がダウンカウンタ１０
８Ａ（１０８Ｂ）にプリセットされると共にフリップフ
ロップ１０９Ａ（１０９Ｂ）もセットされる。この結
果、駆動回路１１０Ａ（１１０Ｂ）が燃料噴射弁７Ａ
（７Ｂ）の付勢を開始する。他方、ダウンカウンタ１０
８Ａ（１０８Ｂ）がクロック信号（図示せず）を計数し
て最後にそのキャリアウト端子が“１”レベルとなった
ときに、フリップフロップ１０９Ａ（１０９Ｂ）がセッ
トされて駆動回路１１０Ａ（１１０Ｂ）は燃料噴射弁７
Ａ（７Ｂ）の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射
量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）だけ燃料噴射弁７Ａ（７Ｂ）は
付勢され、従って、燃料噴射量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）に
応じた量の燃料が機関本体１の各Ａ，Ｂバンクの燃料室
に送り込まれることになる。
吸気弁であって、減速時あるいはアイドル時に２次空気
を排気マニホールド１１Ａ，１１Ｂに供給してＨＣ、Ｃ
Ｏのエミッションを低減するためのものである。また、
制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８Ａ、フリ
ップフロップ１０９Ａ、および駆動回路１１０ＡはＡバ
ンクの燃料噴射弁７Ａを制御するためのものであり、ダ
ウンカウンタ１０８Ｂ、フリップフロップ１０９Ｂ、お
よび駆動回路１１０ＢはＢバンクの燃料噴射弁７Ｂを制
御するものである。すなわち、後述のルーチンにおい
て、燃料噴射量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）が演算されると、
燃料噴射量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）がダウンカウンタ１０
８Ａ（１０８Ｂ）にプリセットされると共にフリップフ
ロップ１０９Ａ（１０９Ｂ）もセットされる。この結
果、駆動回路１１０Ａ（１１０Ｂ）が燃料噴射弁７Ａ
（７Ｂ）の付勢を開始する。他方、ダウンカウンタ１０
８Ａ（１０８Ｂ）がクロック信号（図示せず）を計数し
て最後にそのキャリアウト端子が“１”レベルとなった
ときに、フリップフロップ１０９Ａ（１０９Ｂ）がセッ
トされて駆動回路１１０Ａ（１１０Ｂ）は燃料噴射弁７
Ａ（７Ｂ）の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射
量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）だけ燃料噴射弁７Ａ（７Ｂ）は
付勢され、従って、燃料噴射量ＴＡＵＡ（ＴＡＵＢ）に
応じた量の燃料が機関本体１の各Ａ，Ｂバンクの燃料室
に送り込まれることになる。
【００２１】なお、ＣＰＵ１０３の割込み発生は、Ａ／
Ｄ変換器１０１のＡ／Ｄ変換終了時、入出力インターフ
ェイス１０２がクランク角センサ６のパルス信号を受信
した時、クロック発生回路１０７からの割込信号を受信
した時、等である。エアフローメータ３の吸入空気量デ
ータＱおよび冷却水温データＴＨＷは所定時間毎に実行
されるＡ／Ｄ変換ルーチンによって取込まれてＲＡＭ１
０５の所定領域に格納される。つまり、ＲＡＭ１０５に
おけるデータＱおよびＴＨＷは所定時間毎に更新されて
いる。また、回転速度データＮe はクランク角センサ６
の３０℃Ａ毎に割込みによって演算されてＲＡＭ１０５
の所定領域に格納される。
Ｄ変換器１０１のＡ／Ｄ変換終了時、入出力インターフ
ェイス１０２がクランク角センサ６のパルス信号を受信
した時、クロック発生回路１０７からの割込信号を受信
した時、等である。エアフローメータ３の吸入空気量デ
ータＱおよび冷却水温データＴＨＷは所定時間毎に実行
されるＡ／Ｄ変換ルーチンによって取込まれてＲＡＭ１
０５の所定領域に格納される。つまり、ＲＡＭ１０５に
おけるデータＱおよびＴＨＷは所定時間毎に更新されて
いる。また、回転速度データＮe はクランク角センサ６
の３０℃Ａ毎に割込みによって演算されてＲＡＭ１０５
の所定領域に格納される。
【００２２】次に、制御回路１０により実行される
（１）上流側Ｏ2 センサ出力に基づく第一の空燃比フィ
ードバック制御、（２）下流側Ｏ2 センサ出力に基づく
第二の空燃比フィードバック制御、（３）下流側Ｏ2 セ
ンサ出力に基づく触媒劣化検出について、この順に説明
する。
（１）上流側Ｏ2 センサ出力に基づく第一の空燃比フィ
ードバック制御、（２）下流側Ｏ2 センサ出力に基づく
第二の空燃比フィードバック制御、（３）下流側Ｏ2 セ
ンサ出力に基づく触媒劣化検出について、この順に説明
する。
【００２３】（１）第一の空燃比フィードバック制御 前述のように、本実施例では機関１の両方のバンクの空
燃比は上流側Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂの出力に基づい
て、それぞれ互いに独立してフィードバック制御されて
いる。図３及び図４、図５は上流側Ｏ2 センサ１３Ａ，
１３Ｂの出力Ｖ1A，Ｖ1BにもとづいてＡバンク用、Ｂバ
ンク用空燃比補正係数ＦＡＦＡ，ＦＡＦＢを演算する第
一の空燃比フィードバック制御ルーチンであって、所定
時間たとえば４ms毎に実行される。
燃比は上流側Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂの出力に基づい
て、それぞれ互いに独立してフィードバック制御されて
いる。図３及び図４、図５は上流側Ｏ2 センサ１３Ａ，
１３Ｂの出力Ｖ1A，Ｖ1BにもとづいてＡバンク用、Ｂバ
ンク用空燃比補正係数ＦＡＦＡ，ＦＡＦＢを演算する第
一の空燃比フィードバック制御ルーチンであって、所定
時間たとえば４ms毎に実行される。
【００２４】図３においてステップ３０１では、上流側
Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂによる空燃比の閉ループ（フ
ィードバック）条件が成立しているか否かを判別する。
たとえば、冷却水温が所定値以下の時、機関始動中、始
動後増量中、暖機増量中、パワー増量中、触媒過熱防止
のためのＯＴＰ増量中、上流側Ｏ2 センサ１３Ａ、１３
Ｂの出力信号が一度も反転していない時、燃料カット中
等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、その他の場
合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件が不成立の
ときには、ステップ３１２に進み空燃比フィードバック
制御フラグＸＭＦＢを“０”にしてステップ３１３でル
ーチンを終了する。
Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂによる空燃比の閉ループ（フ
ィードバック）条件が成立しているか否かを判別する。
たとえば、冷却水温が所定値以下の時、機関始動中、始
動後増量中、暖機増量中、パワー増量中、触媒過熱防止
のためのＯＴＰ増量中、上流側Ｏ2 センサ１３Ａ、１３
Ｂの出力信号が一度も反転していない時、燃料カット中
等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、その他の場
合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件が不成立の
ときには、ステップ３１２に進み空燃比フィードバック
制御フラグＸＭＦＢを“０”にしてステップ３１３でル
ーチンを終了する。
【００２５】ステップ３０１でフィードバック制御条件
が成立している場合には、ステップ３０２でフラグＸw
をリセット（＝“０”）してステップ３０３に進む、フ
ラグＸw はこれからフィードバック制御を行う気筒バン
クを示すフラグでＸw ＝０はＡバンクを、Ｘw ＝１はＢ
バンクを示す。ステップ３０３〜３０６ではフラグＸw
の値に応じてＲＡＭ１０５のアドレスセットが行われ
る。すなわちＸw ＝０であればＡバンク用にＲＡＭ１０
５のアドレスがセットされ、ステップ３０７で実行する
サブルーチンのパラメータはＡバンク用のものが使用さ
れる（この場合、以下のサブルーチンの説明中パラメー
タの添字“ｉ”は“Ａ”を意味するものとする。）同様
にＸw ＝１の場合にはＢバンク用にＲＡＭ１０５のアド
レスセットが行われる。（この場合以下のサブルーチン
の説明中パラメータの添字“ｉ”は“Ｂ”を意味するも
のとする。）次いでステップ３０７では空燃比補正係数
ＦＡＦｉ（この場合、Ｘw ＝０であるのでＦＡＦｉはＦ
ＡＦＡ、すなわちＡバンク用の空燃比補正係数を意味す
る。）演算サブルーチン（後述）が実行され、次いでス
テップ３０９ではＸw が１か否かが判定され、Ｘw ≠１
の場合はステップ３１０でＸw をセット（＝“１”）し
てステップ３０３に戻る。またＸw ＝１の場合にはステ
ップ３１１で空燃比フィードバック制御が行われている
ことを示すために空燃比フィードバック制御フラグＸＭ
ＦＢを“１”にセットした後ステップ３１３でルーチン
を終了する。すなわち、本ルーチンが実行されるとまず
Ａバンクの空燃比補正係数ＦＡＦＡが演算され、続いて
Ｂバンクの空燃比補正係数ＦＡＦＢが演算される。
が成立している場合には、ステップ３０２でフラグＸw
をリセット（＝“０”）してステップ３０３に進む、フ
ラグＸw はこれからフィードバック制御を行う気筒バン
クを示すフラグでＸw ＝０はＡバンクを、Ｘw ＝１はＢ
バンクを示す。ステップ３０３〜３０６ではフラグＸw
の値に応じてＲＡＭ１０５のアドレスセットが行われ
る。すなわちＸw ＝０であればＡバンク用にＲＡＭ１０
５のアドレスがセットされ、ステップ３０７で実行する
サブルーチンのパラメータはＡバンク用のものが使用さ
れる（この場合、以下のサブルーチンの説明中パラメー
タの添字“ｉ”は“Ａ”を意味するものとする。）同様
にＸw ＝１の場合にはＢバンク用にＲＡＭ１０５のアド
レスセットが行われる。（この場合以下のサブルーチン
の説明中パラメータの添字“ｉ”は“Ｂ”を意味するも
のとする。）次いでステップ３０７では空燃比補正係数
ＦＡＦｉ（この場合、Ｘw ＝０であるのでＦＡＦｉはＦ
ＡＦＡ、すなわちＡバンク用の空燃比補正係数を意味す
る。）演算サブルーチン（後述）が実行され、次いでス
テップ３０９ではＸw が１か否かが判定され、Ｘw ≠１
の場合はステップ３１０でＸw をセット（＝“１”）し
てステップ３０３に戻る。またＸw ＝１の場合にはステ
ップ３１１で空燃比フィードバック制御が行われている
ことを示すために空燃比フィードバック制御フラグＸＭ
ＦＢを“１”にセットした後ステップ３１３でルーチン
を終了する。すなわち、本ルーチンが実行されるとまず
Ａバンクの空燃比補正係数ＦＡＦＡが演算され、続いて
Ｂバンクの空燃比補正係数ＦＡＦＢが演算される。
【００２６】次に、図４、図５に図３のステップ３０７
の空燃比補正係数ＦＡＦＡ，ＦＡＦＢ演算サブルーチン
を示す。なお、以下の説明中ｉで示す文字はフラグＸw
の値に応じてＡ又はＢを表すものとする。ステップ４０
１では、上流側Ｏ2 センサ１３ｉの出力Ｖ1iをＡ／Ｄ変
換して取込み、ステップ４０２にてＶ1iが比較電圧ＶR1
たとえば０．４５Ｖ以下か否かを判別する、つまり、空
燃比がリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ1i≦Ｖ
R1）であれば、ステップ４０３にてディレイカウンタＣ
ＤＬＹｉが正か否かを判別し、ＣＤＬＹｉ＞０であれば
ステップ４０４にてＣＤＬＹｉを０とし、ステップ４０
５に進む。ステップ４０５では、ディレイカウンタＣＤ
ＬＹｉを１減算し、ステップ４０６，４０７にてディレ
イカウンタＣＤＬＹｉを最小値ＴＤＬでガードする。こ
の場合、ディレイカウンタＣＤＬＹｉが最小値ＴＤＬに
到達したときにはステップ４０８にて空燃比フラグＦ１
ｉを“０”（リーン）とする。なお、最小値ＴＤＬは上
流側Ｏ2 センサ１３ｉの出力においてリッチからリーン
への変化があってもリッチ状態であるとの判断を保持す
るためのリーン遅延状態であって、負の値で定義され
る。他方、リッチ（Ｖ1i＞ＶR1）であれば、ステップ４
０９にてディレイカウンタＣＤＬＹｉが負か否かを判別
し、ＣＤＬＹｉ＞０であればステップ４１０にてＣＤＬ
Ｙｉを０とし、ステップ４１１に進む。ステップ４１１
ではディレイカウンタＣＤＬＹｉを１加算し、ステップ
４１２，４１３にてディレイカウンタＣＤＬＹｉを最大
値ＴＤＲでガードする。この場合、ディレイカウンタＣ
ＤＬＹｉが最大値ＴＤＲに到達したときはステップ４１
４にて空燃比フラグＦ１ｉを“１”（リッチ）とする。
なお、最大値ＴＤＲは上流側Ｏ2 センサ１３ｉの出力に
おいてリーンからリッチへの変化があってもリーン状態
であるとの判断を保持するためのリッチ遅延状態であっ
て、正の値で定義される。
の空燃比補正係数ＦＡＦＡ，ＦＡＦＢ演算サブルーチン
を示す。なお、以下の説明中ｉで示す文字はフラグＸw
の値に応じてＡ又はＢを表すものとする。ステップ４０
１では、上流側Ｏ2 センサ１３ｉの出力Ｖ1iをＡ／Ｄ変
換して取込み、ステップ４０２にてＶ1iが比較電圧ＶR1
たとえば０．４５Ｖ以下か否かを判別する、つまり、空
燃比がリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ1i≦Ｖ
R1）であれば、ステップ４０３にてディレイカウンタＣ
ＤＬＹｉが正か否かを判別し、ＣＤＬＹｉ＞０であれば
ステップ４０４にてＣＤＬＹｉを０とし、ステップ４０
５に進む。ステップ４０５では、ディレイカウンタＣＤ
ＬＹｉを１減算し、ステップ４０６，４０７にてディレ
イカウンタＣＤＬＹｉを最小値ＴＤＬでガードする。こ
の場合、ディレイカウンタＣＤＬＹｉが最小値ＴＤＬに
到達したときにはステップ４０８にて空燃比フラグＦ１
ｉを“０”（リーン）とする。なお、最小値ＴＤＬは上
流側Ｏ2 センサ１３ｉの出力においてリッチからリーン
への変化があってもリッチ状態であるとの判断を保持す
るためのリーン遅延状態であって、負の値で定義され
る。他方、リッチ（Ｖ1i＞ＶR1）であれば、ステップ４
０９にてディレイカウンタＣＤＬＹｉが負か否かを判別
し、ＣＤＬＹｉ＞０であればステップ４１０にてＣＤＬ
Ｙｉを０とし、ステップ４１１に進む。ステップ４１１
ではディレイカウンタＣＤＬＹｉを１加算し、ステップ
４１２，４１３にてディレイカウンタＣＤＬＹｉを最大
値ＴＤＲでガードする。この場合、ディレイカウンタＣ
ＤＬＹｉが最大値ＴＤＲに到達したときはステップ４１
４にて空燃比フラグＦ１ｉを“１”（リッチ）とする。
なお、最大値ＴＤＲは上流側Ｏ2 センサ１３ｉの出力に
おいてリーンからリッチへの変化があってもリーン状態
であるとの判断を保持するためのリッチ遅延状態であっ
て、正の値で定義される。
【００２７】次いで、図５に進み、ステップ４１５で
は、空燃比フラグＦ１ｉの符号が反転したか否かを判別
する、すなわち遅延処理後の空燃比が反転したか否かを
判別する。空燃比が反転していれば、ステップ４１６に
て、空燃比フラグＦ１ｉの値により、リッチからリーン
への反転か、リーンからリッチへの反転かを判別する。
リッチからリーンへの反転であれば、ステップ４１７に
てリッチスキップ量ＲＳＲをＲＡＭ１０５より読出し、
ＦＡＦｉ←ＦＡＦＡ＋ＲＳＲとスキップ的に増大させ、
逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ４
１８にてリーンスキップ量ＲＳＬをＲＡＭ１０５より読
出し、ＦＡＦｉ←ＦＡＦｉ−ＲＳＬとスキップ的に減少
させる。つまり、スキップ処理を行う。ここでスキップ
量ＲＳＲ、ＲＳＬは後述のルーチン（図７，８）で算出
される。
は、空燃比フラグＦ１ｉの符号が反転したか否かを判別
する、すなわち遅延処理後の空燃比が反転したか否かを
判別する。空燃比が反転していれば、ステップ４１６に
て、空燃比フラグＦ１ｉの値により、リッチからリーン
への反転か、リーンからリッチへの反転かを判別する。
リッチからリーンへの反転であれば、ステップ４１７に
てリッチスキップ量ＲＳＲをＲＡＭ１０５より読出し、
ＦＡＦｉ←ＦＡＦＡ＋ＲＳＲとスキップ的に増大させ、
逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ４
１８にてリーンスキップ量ＲＳＬをＲＡＭ１０５より読
出し、ＦＡＦｉ←ＦＡＦｉ−ＲＳＬとスキップ的に減少
させる。つまり、スキップ処理を行う。ここでスキップ
量ＲＳＲ、ＲＳＬは後述のルーチン（図７，８）で算出
される。
【００２８】ステップ４１５にて空燃比フラグＦ１ｉの
符号が反転していなければ、ステップ４１９，４２０，
４２１にて積分処理を行う。つまり、ステップ４１９に
て、Ｆ１ｉ＝“０”か否かを判別し、Ｆ１ｉ＝“０”
（リーン）であればステップ４２０にてＦＡＦｉ←ＦＡ
Ｆｉ＋ＫＩＲとし、他方、Ｆ１ｉ＝“１”（リッチ）で
あればステップ４２１にてＦＡＦｉ←ＦＡＦｉ−ＫＩＬ
とする。ここで、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量
ＲＳＲ，ＲＳＬに比して十分小さく設定してあり、つま
り、ＫＩＲ（ＫＩＬ）＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。従っ
て、ステップ４２０はリーン状態（Ｆ１ｉ＝“０”）で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ４２１はリッチ
状態（Ｆ１ｉ＝“１”）で燃料噴射量を徐々に減少させ
る。
符号が反転していなければ、ステップ４１９，４２０，
４２１にて積分処理を行う。つまり、ステップ４１９に
て、Ｆ１ｉ＝“０”か否かを判別し、Ｆ１ｉ＝“０”
（リーン）であればステップ４２０にてＦＡＦｉ←ＦＡ
Ｆｉ＋ＫＩＲとし、他方、Ｆ１ｉ＝“１”（リッチ）で
あればステップ４２１にてＦＡＦｉ←ＦＡＦｉ−ＫＩＬ
とする。ここで、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量
ＲＳＲ，ＲＳＬに比して十分小さく設定してあり、つま
り、ＫＩＲ（ＫＩＬ）＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。従っ
て、ステップ４２０はリーン状態（Ｆ１ｉ＝“０”）で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ４２１はリッチ
状態（Ｆ１ｉ＝“１”）で燃料噴射量を徐々に減少させ
る。
【００２９】次に、ステップ４２２では、ステップ４１
７，４１８，４２０，４２１にて演算された空燃比補正
係数ＦＡＦｉは最小値たとえば０．８にてガードされ、
また、最大値たとえば１．２にてガードされる。これに
より、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＦｉが大きく
なり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合に、その値で
機関の空燃比を制御してオーバリッチ、オーバリーンに
なるのを防ぐ。
７，４１８，４２０，４２１にて演算された空燃比補正
係数ＦＡＦｉは最小値たとえば０．８にてガードされ、
また、最大値たとえば１．２にてガードされる。これに
より、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＦｉが大きく
なり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合に、その値で
機関の空燃比を制御してオーバリッチ、オーバリーンに
なるのを防ぐ。
【００３０】ガードされたＦＡＦｉはＲＡＭ１０５に格
納され、サブルーチンは終了する。前述のようにこのサ
ブルーチンは、フラグＸw の値に応じてＡバンクとＢバ
ンクとについて交互に実行されるため、ＦＡＦＡとＦＡ
ＦＢとが個別に計算され、各バンクの空燃比は互いに独
立に制御される。図６は図４のフローチャートによる動
作を補足説明するタイミング図であって、たとえばＡバ
ンクについて示している。上流側Ｏ2 センサ１３Ａの出
力Ｖ1Aにより図６（Ａ）に示すごとくリッチ、リーン判
別の空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、ディレイカウンタ
ＣＤＬＹＡは、図６（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態で
カウントアップされ、リーン状態でカウントダウンされ
る。この結果、図６（Ｃ）に示すごとく、遅延処理され
た空燃比信号Ａ／Ｆ′（フラグＦ１Ａに相当）が形成さ
れる。たとえば、時刻ｔ1 にて空燃比信号Ａ／Ｆがリー
ンからリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信号
Ａ／Ｆ′はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリーンに保持され
た後に時刻ｔ2 にてリッチに変化する。時刻ｔ3 にて空
燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変化しても、遅延
処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン遅延時間（−Ｔ
ＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時刻ｔ4 にてリ
ーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／Ｆ′が時刻
ｔ5 , ｔ6 , ｔ7 のごとくリッチ遅延時間ＴＤＲの短い
期間で反転すると、ディレイカウンタＣＤＬＹが最大値
ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この結果、時刻ｔ8
にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′が反転される。つ
まり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処理前の
空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このように遅延
処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ′にもとづいて図６
（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦＡが得られる。
納され、サブルーチンは終了する。前述のようにこのサ
ブルーチンは、フラグＸw の値に応じてＡバンクとＢバ
ンクとについて交互に実行されるため、ＦＡＦＡとＦＡ
ＦＢとが個別に計算され、各バンクの空燃比は互いに独
立に制御される。図６は図４のフローチャートによる動
作を補足説明するタイミング図であって、たとえばＡバ
ンクについて示している。上流側Ｏ2 センサ１３Ａの出
力Ｖ1Aにより図６（Ａ）に示すごとくリッチ、リーン判
別の空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、ディレイカウンタ
ＣＤＬＹＡは、図６（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態で
カウントアップされ、リーン状態でカウントダウンされ
る。この結果、図６（Ｃ）に示すごとく、遅延処理され
た空燃比信号Ａ／Ｆ′（フラグＦ１Ａに相当）が形成さ
れる。たとえば、時刻ｔ1 にて空燃比信号Ａ／Ｆがリー
ンからリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信号
Ａ／Ｆ′はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリーンに保持され
た後に時刻ｔ2 にてリッチに変化する。時刻ｔ3 にて空
燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変化しても、遅延
処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン遅延時間（−Ｔ
ＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時刻ｔ4 にてリ
ーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／Ｆ′が時刻
ｔ5 , ｔ6 , ｔ7 のごとくリッチ遅延時間ＴＤＲの短い
期間で反転すると、ディレイカウンタＣＤＬＹが最大値
ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この結果、時刻ｔ8
にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′が反転される。つ
まり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処理前の
空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このように遅延
処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ′にもとづいて図６
（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦＡが得られる。
【００３１】（２）第二の空燃比フィードバック制御 次に、下流側Ｏ2 センサ１７による第二の空燃比フィー
ドバック制御について説明する。第二の空燃比フィード
バック制御としては、第一の空燃比フィードバック制御
定数としてのスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬ、積分定数ＫＩ
Ｒ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬ、もしくは上流側
Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂの出力Ｖ1A ,Ｖ1Bの比較電圧
ＶR1を可変にするシステムと、第二の空燃比補正係数Ｆ
ＡＦ２を導入するシステムとがある。
ドバック制御について説明する。第二の空燃比フィード
バック制御としては、第一の空燃比フィードバック制御
定数としてのスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬ、積分定数ＫＩ
Ｒ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬ、もしくは上流側
Ｏ2 センサ１３Ａ，１３Ｂの出力Ｖ1A ,Ｖ1Bの比較電圧
ＶR1を可変にするシステムと、第二の空燃比補正係数Ｆ
ＡＦ２を導入するシステムとがある。
【００３２】これらスキップ量、積分定数、遅延時間、
比較電圧を下流側Ｏ2 センサ１７によって可変とするこ
とはそれぞれに長所がある。たとえば、遅延時間は非常
に微妙な空燃比の調整が可能であり、また、スキップ量
は、遅延時間のように空燃比のフィードバック周期を長
くすることなくレスポンスの良い制御が可能である。従
って、これら可変量は当然２つ以上組み合わされて用い
られ得る。
比較電圧を下流側Ｏ2 センサ１７によって可変とするこ
とはそれぞれに長所がある。たとえば、遅延時間は非常
に微妙な空燃比の調整が可能であり、また、スキップ量
は、遅延時間のように空燃比のフィードバック周期を長
くすることなくレスポンスの良い制御が可能である。従
って、これら可変量は当然２つ以上組み合わされて用い
られ得る。
【００３３】本実施例では、上記のうち空燃比フィード
バック制御定数としてのスキップ量を可変にした場合の
ダブルＯ2 センサシステムについて説明する。リッチス
キップ量ＲＳＲを大きくすると、Ａ，Ｂ両バンクの制御
空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ量
ＲＳＬを小さくしてもＡ，Ｂ両バンクの制御空燃比をリ
ッチ側に移行でき、他方、リーンスキップ量ＲＳＬを大
きくすると、Ａ，Ｂ両バンクの制御空燃比をリーン側に
移行でき、また、リッチスキップ量ＲＳＲを小さくして
もＡ，Ｂ両バンクの制御空燃比をリーン側に移行でき
る。したがって、下流側Ｏ2 センサ１７の出力Ｖ2 に応
じてリッチスキップ量ＲＳＲまたはリーンスキップ両Ｒ
ＳＬを補正することにより空燃比が制御できる。
バック制御定数としてのスキップ量を可変にした場合の
ダブルＯ2 センサシステムについて説明する。リッチス
キップ量ＲＳＲを大きくすると、Ａ，Ｂ両バンクの制御
空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ量
ＲＳＬを小さくしてもＡ，Ｂ両バンクの制御空燃比をリ
ッチ側に移行でき、他方、リーンスキップ量ＲＳＬを大
きくすると、Ａ，Ｂ両バンクの制御空燃比をリーン側に
移行でき、また、リッチスキップ量ＲＳＲを小さくして
もＡ，Ｂ両バンクの制御空燃比をリーン側に移行でき
る。したがって、下流側Ｏ2 センサ１７の出力Ｖ2 に応
じてリッチスキップ量ＲＳＲまたはリーンスキップ両Ｒ
ＳＬを補正することにより空燃比が制御できる。
【００３４】図７、図８は下流側Ｏ2 センサ１７の出力
Ｖ2 にもとづく第２の空燃比フィードバック制御ルーチ
ンであって、所定時間たとえば５１２ms毎に実行され
る。ステップ７０１〜７０６では、下流側Ｏ2 センサ１
７によるフィードバック制御条件が成立しているか否か
を判別する。たとえば、上流側Ｏ2 センサ１３による閉
ループ条件の不成立（ステップ７０１でＸＭＦＢ≠
“１”）に加えて、冷却水温ＴＨＷが所定値（たとえば
７０℃）以下のとき（ステップ７０２）、スロットル弁
１６が全閉（ＬＬ＝“１”）のとき（ステップ７０
３）、回転速度Ｎe 、車速、アイドルスイッチ１９の信
号ＬＬ、冷却水温ＴＨＷ等にもとづいて２次空気が導入
されているとき（ステップ７０４）、軽負荷のとき（Ｑ
／Ｎe ＜Ｘ1 ）（ステップ７０５）、下流側Ｏ2 センサ
１７が活性化していないとき（ステップ７０６）、等が
閉ループ条件が不成立であり、その他の場合が閉ループ
条件成立である。閉ループ条件不成立であれば、ステッ
プ７１９に進み、空燃比フィードバックフラグＸＳＦＢ
をリセットし（“０”）、閉ループ条件成立であればス
テップ７０８に進み、空燃比フィードバックフラグＸＳ
ＦＢをセットする（“１”）。
Ｖ2 にもとづく第２の空燃比フィードバック制御ルーチ
ンであって、所定時間たとえば５１２ms毎に実行され
る。ステップ７０１〜７０６では、下流側Ｏ2 センサ１
７によるフィードバック制御条件が成立しているか否か
を判別する。たとえば、上流側Ｏ2 センサ１３による閉
ループ条件の不成立（ステップ７０１でＸＭＦＢ≠
“１”）に加えて、冷却水温ＴＨＷが所定値（たとえば
７０℃）以下のとき（ステップ７０２）、スロットル弁
１６が全閉（ＬＬ＝“１”）のとき（ステップ７０
３）、回転速度Ｎe 、車速、アイドルスイッチ１９の信
号ＬＬ、冷却水温ＴＨＷ等にもとづいて２次空気が導入
されているとき（ステップ７０４）、軽負荷のとき（Ｑ
／Ｎe ＜Ｘ1 ）（ステップ７０５）、下流側Ｏ2 センサ
１７が活性化していないとき（ステップ７０６）、等が
閉ループ条件が不成立であり、その他の場合が閉ループ
条件成立である。閉ループ条件不成立であれば、ステッ
プ７１９に進み、空燃比フィードバックフラグＸＳＦＢ
をリセットし（“０”）、閉ループ条件成立であればス
テップ７０８に進み、空燃比フィードバックフラグＸＳ
ＦＢをセットする（“１”）。
【００３５】次に、図８、ステップ７０９〜７１８のフ
ローについて説明する。ステップ７０９は、下流側Ｏ2
センサ１７の出力Ｖ2 をＡ／Ｄ変換して取り込み、ステ
ップ７１０にてＶ2 が比較電圧ＶR2（たとえばＶR2＝
０．５５Ｖ）以下か否かを判別する、つまり、空燃比が
リッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧ＶR2は触
媒コンバータ１６の上流、下流で生ガスの影響による出
力特性が異なることおよび劣化速度が異なること等を考
慮して上流側Ｏ2 センサ１３の出力の比較電圧Ｖ R1より
高く設定されているが、この設定は任意でもよい。この
結果、Ｖ2 ≦ＶR2（リーン）であればステップ７１１、
７１２，７１３に進み、Ｖ2 ＞ＶR2（リッチ）であれば
ステップ７１４，７１５，７１６に進む。すなわち、ス
テップ７１１では、ＲＳＲ←ＲＳＲ＋ΔＲＳ（一定値）
とし、つまり、リッチスキップ量ＲＳＲを増大させて空
燃比をリッチ側に移行させ、ステップ７１２，７１３で
は、ＲＳＲを最大値ＭＡＸ（例えばＭＡＸ＝７．５％）
にてガードし、他方、ステップ７１４にてＲＳＲ←ＲＳ
Ｒ−ΔＲＳとし、つまり、リッチスキップ量ＲＳＲを減
少させて空燃比をリーン側に移行させ、ステップ７１
５，７１６にてＲＳＲを最小値ＭＩＮ（例えばＭＩＮ＝
２．５％）にてガードする。なお、最小値ＭＩＮは過渡
追従性がそこなわれないレベルの値であり、また、最大
値ＭＡＸは空燃比変動によりドライバビリティの悪化が
発生しないレベルの値である。
ローについて説明する。ステップ７０９は、下流側Ｏ2
センサ１７の出力Ｖ2 をＡ／Ｄ変換して取り込み、ステ
ップ７１０にてＶ2 が比較電圧ＶR2（たとえばＶR2＝
０．５５Ｖ）以下か否かを判別する、つまり、空燃比が
リッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧ＶR2は触
媒コンバータ１６の上流、下流で生ガスの影響による出
力特性が異なることおよび劣化速度が異なること等を考
慮して上流側Ｏ2 センサ１３の出力の比較電圧Ｖ R1より
高く設定されているが、この設定は任意でもよい。この
結果、Ｖ2 ≦ＶR2（リーン）であればステップ７１１、
７１２，７１３に進み、Ｖ2 ＞ＶR2（リッチ）であれば
ステップ７１４，７１５，７１６に進む。すなわち、ス
テップ７１１では、ＲＳＲ←ＲＳＲ＋ΔＲＳ（一定値）
とし、つまり、リッチスキップ量ＲＳＲを増大させて空
燃比をリッチ側に移行させ、ステップ７１２，７１３で
は、ＲＳＲを最大値ＭＡＸ（例えばＭＡＸ＝７．５％）
にてガードし、他方、ステップ７１４にてＲＳＲ←ＲＳ
Ｒ−ΔＲＳとし、つまり、リッチスキップ量ＲＳＲを減
少させて空燃比をリーン側に移行させ、ステップ７１
５，７１６にてＲＳＲを最小値ＭＩＮ（例えばＭＩＮ＝
２．５％）にてガードする。なお、最小値ＭＩＮは過渡
追従性がそこなわれないレベルの値であり、また、最大
値ＭＡＸは空燃比変動によりドライバビリティの悪化が
発生しないレベルの値である。
【００３６】ステップ７１７では、リーンスキップ量Ｒ
ＳＬを、 ＲＳＬ←１０％−ＲＳＲ とする。つまり、ＲＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とする。ステ
ップ７１８では、スキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬをＲＡＭ１
０５に格納し、ステップ７２０（図７）に進みルーチン
を終了する。
ＳＬを、 ＲＳＬ←１０％−ＲＳＲ とする。つまり、ＲＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とする。ステ
ップ７１８では、スキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬをＲＡＭ１
０５に格納し、ステップ７２０（図７）に進みルーチン
を終了する。
【００３７】図９は、図３から図５，図７，図８により
計算された空燃比補正係数ＦＡＦＡ，ＦＡＦＢを用いて
各バンクの燃料噴射量ＴＡＵＡ，ＴＡＵＢを演算するル
ーチンであって、所定クランク角毎、例えば３６０℃Ａ
毎に実行される。ステップ９０１では、ＲＡＭ１０５よ
り吸入空気量データＱおよび回転速度データＮe を読出
して基本噴射量ＴＡＵＰをＴＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎe （α
は定数）により演算する。なお、基本噴射量ＴＡＵＰ
は、理論空燃比を得るための燃料噴射量、αは定数であ
る。ステップ９０２では、Ａバンク用最終噴射量ＴＡＵ
Ａを、ＴＡＵＡ←ＴＡＵＰ・ＦＡＦＡ・β＋γ（β，γ
は他の運転状態パラメータで定まる補正量）により演算
する。次いで、ステップ９０３にて、噴射量ＴＡＵＡを
Ａバンク用ダウンカウンタ１０８Ａにセットすると共に
フリップフロップ１０９Ａをセットして燃料噴射を開始
させる。同様に、ステップ９０４では、Ｂバンク用最終
噴射量ＴＡＵＢを、ＴＡＵＢ←ＴＡＵＰ・ＦＡＦＢ・β
＋γにより演算する。次いで、ステップ９０５にて、噴
射量ＴＡＵＢをＢバンク用ダウンカウンタ１０８Ｂにセ
ットすると共にフリップフロップ１０９Ｂをセットして
燃料噴射を開始させる。そして、ステップ９０６にてこ
のルーチンは終了する。
計算された空燃比補正係数ＦＡＦＡ，ＦＡＦＢを用いて
各バンクの燃料噴射量ＴＡＵＡ，ＴＡＵＢを演算するル
ーチンであって、所定クランク角毎、例えば３６０℃Ａ
毎に実行される。ステップ９０１では、ＲＡＭ１０５よ
り吸入空気量データＱおよび回転速度データＮe を読出
して基本噴射量ＴＡＵＰをＴＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎe （α
は定数）により演算する。なお、基本噴射量ＴＡＵＰ
は、理論空燃比を得るための燃料噴射量、αは定数であ
る。ステップ９０２では、Ａバンク用最終噴射量ＴＡＵ
Ａを、ＴＡＵＡ←ＴＡＵＰ・ＦＡＦＡ・β＋γ（β，γ
は他の運転状態パラメータで定まる補正量）により演算
する。次いで、ステップ９０３にて、噴射量ＴＡＵＡを
Ａバンク用ダウンカウンタ１０８Ａにセットすると共に
フリップフロップ１０９Ａをセットして燃料噴射を開始
させる。同様に、ステップ９０４では、Ｂバンク用最終
噴射量ＴＡＵＢを、ＴＡＵＢ←ＴＡＵＰ・ＦＡＦＢ・β
＋γにより演算する。次いで、ステップ９０５にて、噴
射量ＴＡＵＢをＢバンク用ダウンカウンタ１０８Ｂにセ
ットすると共にフリップフロップ１０９Ｂをセットして
燃料噴射を開始させる。そして、ステップ９０６にてこ
のルーチンは終了する。
【００３８】なお、上述のごとく、噴射量ＴＡＵＡもし
くはＴＡＵＢに相当する時間が経過すると、ダウンカウ
ンタ１０８Ａもしくは１０８Ｂのキャリアウト信号によ
ってフリップフロップ１０９Ａもしくは１０９Ｂがリセ
ットされて燃料噴射は終了する。
くはＴＡＵＢに相当する時間が経過すると、ダウンカウ
ンタ１０８Ａもしくは１０８Ｂのキャリアウト信号によ
ってフリップフロップ１０９Ａもしくは１０９Ｂがリセ
ットされて燃料噴射は終了する。
【００３９】（３）下流側Ｏ2 センサ出力に基づく触媒
劣化検出 次に、本実施例における下流側Ｏ2 センサ出力に基づく
触媒劣化検出について説明する。前述のように、本実施
例の機関はＡ，Ｂ両バンクがそれぞれ独立に空燃比制御
されているため、両方のバンクの空燃比変化の制御周期
は異なっており、両バンクからの排気空燃比変化の位相
は一致していない。また、機関の配置上各バンクから排
気集合部１５ａまでの排気管１４Ａ，１４Ｂの長さはそ
れぞれ異なっているのが通常であり、各バンクから排出
された排気が集合部１５ａに到達するまでに要する時間
も異なってくる。このため、たとえ各バンクの空燃比変
化位相が一致した場合でも、上記到達時間の差のために
排気集合部１５ａに流入する排気空燃比変化の位相は一
致していない。しかし、それぞれの制御周期の違いのた
め両バンクの空燃比変化位相の差は機関運転中には時間
と共に変化しており、運転中には両バンクから排気集合
部１５ａに流入する排気の空燃比変化の位相が略一致す
る期間が必ず存在する。本発明においては、この両バン
クの空燃比変化の位相と、各バンクから排気集合部１５
ａに排気が到達するまでの時間差とを検出し、排気集合
部１５ａにおいて各バンクからの排気空燃比変化が同期
したことを検出した場合のみに触媒劣化検出操作を行
う。これにより、強制的に両バンクの制御を同期させる
操作を伴わずに触媒劣化検出を行うことが可能と成る。
劣化検出 次に、本実施例における下流側Ｏ2 センサ出力に基づく
触媒劣化検出について説明する。前述のように、本実施
例の機関はＡ，Ｂ両バンクがそれぞれ独立に空燃比制御
されているため、両方のバンクの空燃比変化の制御周期
は異なっており、両バンクからの排気空燃比変化の位相
は一致していない。また、機関の配置上各バンクから排
気集合部１５ａまでの排気管１４Ａ，１４Ｂの長さはそ
れぞれ異なっているのが通常であり、各バンクから排出
された排気が集合部１５ａに到達するまでに要する時間
も異なってくる。このため、たとえ各バンクの空燃比変
化位相が一致した場合でも、上記到達時間の差のために
排気集合部１５ａに流入する排気空燃比変化の位相は一
致していない。しかし、それぞれの制御周期の違いのた
め両バンクの空燃比変化位相の差は機関運転中には時間
と共に変化しており、運転中には両バンクから排気集合
部１５ａに流入する排気の空燃比変化の位相が略一致す
る期間が必ず存在する。本発明においては、この両バン
クの空燃比変化の位相と、各バンクから排気集合部１５
ａに排気が到達するまでの時間差とを検出し、排気集合
部１５ａにおいて各バンクからの排気空燃比変化が同期
したことを検出した場合のみに触媒劣化検出操作を行
う。これにより、強制的に両バンクの制御を同期させる
操作を伴わずに触媒劣化検出を行うことが可能と成る。
【００４０】以下、（Ａ）排気集合部における空燃比変
化位相の同期検出動作と（Ｂ）触媒劣化検出動作とに分
けてそれぞれについて説明する。
化位相の同期検出動作と（Ｂ）触媒劣化検出動作とに分
けてそれぞれについて説明する。
【００４１】（Ａ）同期検出動作 本実施例では、両バンクの空燃比のリッチスキップＲＳ
ＲまたはリーンスキップＲＳＬのタイミングから両バン
クの空燃比変化位相を検出し、両バンクから排気集合部
までの排気通路長さと機関運転条件とから排気集合部に
流入する排気の到達時間の差を検出して、これらに基づ
いて排気集合部における排気空燃比変化の同期を判定す
る。
ＲまたはリーンスキップＲＳＬのタイミングから両バン
クの空燃比変化位相を検出し、両バンクから排気集合部
までの排気通路長さと機関運転条件とから排気集合部に
流入する排気の到達時間の差を検出して、これらに基づ
いて排気集合部における排気空燃比変化の同期を判定す
る。
【００４２】たとえば、Ａバンクで時刻ＴＩＭＥＡにリ
ッチスキップが起きたとする。また、このリッチスキッ
プ時の排気はＡバンクの排気通路を通り、排気集合部１
５ａに時刻〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕に到達するとする。
ここで、ＴEXA は、Ａバンクの排気通路をと排気が通過
するのに要する時間であり、Ａバンクの排気通路長さと
機関運転条件とにより定まる。
ッチスキップが起きたとする。また、このリッチスキッ
プ時の排気はＡバンクの排気通路を通り、排気集合部１
５ａに時刻〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕に到達するとする。
ここで、ＴEXA は、Ａバンクの排気通路をと排気が通過
するのに要する時間であり、Ａバンクの排気通路長さと
機関運転条件とにより定まる。
【００４３】同様に、Ｂバンクでは時刻ＴＩＭＥＢにリ
ッチスキップが起き、この時の排気が時刻〔ＴＩＭＥＢ
＋ＴEXB 〕に排気集合部１５ａに到達したとする。ここ
で、ＴEXB は、Ｂバンクの排気通路をと排気が通過する
のに要する時間であり、Ｂバンクの排気通路長さと機関
運転条件とにより定まる。従って、時刻〔ＴＩＭＥＡ＋
ＴEXA 〕と時刻〔ＴＩＭＥＢ＋ＴEXB 〕との差が充分に
小さければ、排気集合部１５ａにはＡバンクとＢバンク
との両方のリッチスキップ時の排気が同時に到達したと
見なすことができ、排気集合部１５ａでは両バンクから
の排気空燃比変化が同期したと考えることができる。従
って本実施例では、時間差〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕−
〔ＴＩＭＥＢ＋ＴEXB 〕（または、時間差〔ＴＩＭＥＢ
＋ＴEXB 〕−〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕）が所定値Ｃ0 以
下の場合に排気空燃比変化が同期したと判定する。
ッチスキップが起き、この時の排気が時刻〔ＴＩＭＥＢ
＋ＴEXB 〕に排気集合部１５ａに到達したとする。ここ
で、ＴEXB は、Ｂバンクの排気通路をと排気が通過する
のに要する時間であり、Ｂバンクの排気通路長さと機関
運転条件とにより定まる。従って、時刻〔ＴＩＭＥＡ＋
ＴEXA 〕と時刻〔ＴＩＭＥＢ＋ＴEXB 〕との差が充分に
小さければ、排気集合部１５ａにはＡバンクとＢバンク
との両方のリッチスキップ時の排気が同時に到達したと
見なすことができ、排気集合部１５ａでは両バンクから
の排気空燃比変化が同期したと考えることができる。従
って本実施例では、時間差〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕−
〔ＴＩＭＥＢ＋ＴEXB 〕（または、時間差〔ＴＩＭＥＢ
＋ＴEXB 〕−〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕）が所定値Ｃ0 以
下の場合に排気空燃比変化が同期したと判定する。
【００４４】図１０、図１１は、上記に基づいて制御回
路１０により行われる本実施例の同期検出動作を示すフ
ローチャートである。図１０は、上記の時間差ＴＩＭＥ
ＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの演算を示す。本実施例で
は、時間差ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの演算
は図５の空燃比フィードバック制御ルーチンの一部とし
て実施されている。図１０は図５と同様なルーチンであ
り、ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの演算のため
のステップ１００１から１００５が付加されている点が
図５と相違する。
路１０により行われる本実施例の同期検出動作を示すフ
ローチャートである。図１０は、上記の時間差ＴＩＭＥ
ＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの演算を示す。本実施例で
は、時間差ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの演算
は図５の空燃比フィードバック制御ルーチンの一部とし
て実施されている。図１０は図５と同様なルーチンであ
り、ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの演算のため
のステップ１００１から１００５が付加されている点が
図５と相違する。
【００４５】図１０において、ステップ１００１では制
御回路１０に内蔵したクロックから現在時刻ＴＩＭＥが
読み込まれる。ＴＩＭＥの読み込みは両バンクのリッチ
スキップ（ステップ４１７）毎に行われる。次いで、ス
テップ１００２では、現在どちらのバンクの計算を実行
中かを判断し、その結果に応じて、ステップ１００３、
１００４でもう一方のバンクで前回リッチスキップが起
きてから今回のリッチスキップまでの時間差ＴＩＭＥＩ
ＮＴｉを演算する。ここで、フラグＸW ＝０はＡバンク
の計算を実行中を意味し、ＸW ＝１はＢバンクを意味す
る。又、添字ｉはＸW ＝０のときはＡ、ＸW ＝１のとき
はＢを意味する。また、ＴＩＭＥＡ、ＴＩＭＥＢは、ス
テップ１００５で記憶される各バンクでリッチスキップ
が起きた時刻である。本ルーチンにより，ＴＩＭＥＩＮ
ＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢには前回他のバンクでリッチス
キップが起きてから今回リッチスキップが起きるまでの
時間差の値が各バンク毎に記憶される。
御回路１０に内蔵したクロックから現在時刻ＴＩＭＥが
読み込まれる。ＴＩＭＥの読み込みは両バンクのリッチ
スキップ（ステップ４１７）毎に行われる。次いで、ス
テップ１００２では、現在どちらのバンクの計算を実行
中かを判断し、その結果に応じて、ステップ１００３、
１００４でもう一方のバンクで前回リッチスキップが起
きてから今回のリッチスキップまでの時間差ＴＩＭＥＩ
ＮＴｉを演算する。ここで、フラグＸW ＝０はＡバンク
の計算を実行中を意味し、ＸW ＝１はＢバンクを意味す
る。又、添字ｉはＸW ＝０のときはＡ、ＸW ＝１のとき
はＢを意味する。また、ＴＩＭＥＡ、ＴＩＭＥＢは、ス
テップ１００５で記憶される各バンクでリッチスキップ
が起きた時刻である。本ルーチンにより，ＴＩＭＥＩＮ
ＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢには前回他のバンクでリッチス
キップが起きてから今回リッチスキップが起きるまでの
時間差の値が各バンク毎に記憶される。
【００４６】図１１は図１０で求めた時間差ＴＩＭＥＩ
ＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢを用いた同期検出ルーチンで
ある。本ルーチンも制御回路１０により一定時間毎（例
えば４ms毎）に実行される。図１１、ステップ１１０１
は触媒劣化検出条件が成立しているか否かの判定ステッ
プであり、触媒劣化検出条件は、例えば、上流側Ｏ2 セ
ンサ出力による空燃比フィードバック制御実行中である
こと（空燃比フィードバック制御フラグＸＭＦＢ＝
１）、上流側Ｏ2 センサ出力Ｖ1,Ｖ2 が所定時間以上リ
ーン側もしくはリッチ側に貼りついていないこと、下流
側Ｏ2 センサ出力による空燃比フィードバック制御実行
中であること（フラグＸＳＦＢ＝１）等である。ステッ
プ１１０１で触媒劣化検出条件が成立している場合はス
テップ１１０２で、内蔵したマップを用いて機関運転条
件から変数ΔＴEXを求め、次に、ステップ１１０３、１
１０４で時間差ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの
どちらか一方がステップ１１０２で求めたΔＴEXにより
決まる所定範囲内になっているか否かを判定する。時間
差ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢのどちらか一方
が所定範囲内になった場合には、両バンクからの排気が
排気集合部で同期したと判断し、ステップ１１０４で触
媒劣化検出を行う。なお、ΔＴEXは、前述の両バンクか
らの排気到達時間ＴEXA とＴEXB との差（本実施例で
は、ΔＴEX＝ＴEXA −ＴEXB ＞０とする。）であり、排
気通路長さの差と排気流速とによって定まる。本実施例
では、ΔＴ EXの値は予め、機関回転数Ｎと機関１回転当
たりの吸入空気量Ｑ／Ｎのマップとして制御回路１０の
ＲＯＭ１０４に格納されている。
ＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢを用いた同期検出ルーチンで
ある。本ルーチンも制御回路１０により一定時間毎（例
えば４ms毎）に実行される。図１１、ステップ１１０１
は触媒劣化検出条件が成立しているか否かの判定ステッ
プであり、触媒劣化検出条件は、例えば、上流側Ｏ2 セ
ンサ出力による空燃比フィードバック制御実行中である
こと（空燃比フィードバック制御フラグＸＭＦＢ＝
１）、上流側Ｏ2 センサ出力Ｖ1,Ｖ2 が所定時間以上リ
ーン側もしくはリッチ側に貼りついていないこと、下流
側Ｏ2 センサ出力による空燃比フィードバック制御実行
中であること（フラグＸＳＦＢ＝１）等である。ステッ
プ１１０１で触媒劣化検出条件が成立している場合はス
テップ１１０２で、内蔵したマップを用いて機関運転条
件から変数ΔＴEXを求め、次に、ステップ１１０３、１
１０４で時間差ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢの
どちらか一方がステップ１１０２で求めたΔＴEXにより
決まる所定範囲内になっているか否かを判定する。時間
差ＴＩＭＥＩＮＴＡ、ＴＩＭＥＩＮＴＢのどちらか一方
が所定範囲内になった場合には、両バンクからの排気が
排気集合部で同期したと判断し、ステップ１１０４で触
媒劣化検出を行う。なお、ΔＴEXは、前述の両バンクか
らの排気到達時間ＴEXA とＴEXB との差（本実施例で
は、ΔＴEX＝ＴEXA −ＴEXB ＞０とする。）であり、排
気通路長さの差と排気流速とによって定まる。本実施例
では、ΔＴ EXの値は予め、機関回転数Ｎと機関１回転当
たりの吸入空気量Ｑ／Ｎのマップとして制御回路１０の
ＲＯＭ１０４に格納されている。
【００４７】前述の時間差〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕−
〔ＴＩＭＥＢ＋ＴEXB 〕（または、時間差〔ＴＩＭＥＢ
＋ＴEXB 〕−〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕）は、ΔＴEXを用
いて、ＴＩＭＥＡ−ＴＩＭＥＢ−ΔＴEX（または、ＴＩ
ＭＥＢ−ＴＩＭＥＡ＋ΔＴEX）と表される。従って、
「上記時間差が所定値Ｃ0 以下」なる条件はＴＩＭＥＩ
ＮＴを用いて、ステップ１１０３、１１０４に示すよう
に０≦ＴＩＭＥＩＮＴＡ−ΔＴEX≦Ｃ0 （又は，ＴＩＭ
ＥＩＮＴＢ＋ΔＴEX≦Ｃ0 ）と表されるのである。尚、
上記時間差の所定値Ｃ2 は例えば１５０ms程度に設定さ
れる。また、ステップ１１０４の触媒劣化検出ルーチン
については後に詳細に説明する。
〔ＴＩＭＥＢ＋ＴEXB 〕（または、時間差〔ＴＩＭＥＢ
＋ＴEXB 〕−〔ＴＩＭＥＡ＋ＴEXA 〕）は、ΔＴEXを用
いて、ＴＩＭＥＡ−ＴＩＭＥＢ−ΔＴEX（または、ＴＩ
ＭＥＢ−ＴＩＭＥＡ＋ΔＴEX）と表される。従って、
「上記時間差が所定値Ｃ0 以下」なる条件はＴＩＭＥＩ
ＮＴを用いて、ステップ１１０３、１１０４に示すよう
に０≦ＴＩＭＥＩＮＴＡ−ΔＴEX≦Ｃ0 （又は，ＴＩＭ
ＥＩＮＴＢ＋ΔＴEX≦Ｃ0 ）と表されるのである。尚、
上記時間差の所定値Ｃ2 は例えば１５０ms程度に設定さ
れる。また、ステップ１１０４の触媒劣化検出ルーチン
については後に詳細に説明する。
【００４８】以上、両バンクの空燃比変化の位相同期を
検出する方法について説明したが、本発明は上述の同期
検出方法に限定されるものではなく、他の同期検出方法
をも使用することができる。例えば、上記以外にも、各
バンクの上流側Ｏ2 センサ出力の反転（リッチからリー
ンまたはリーンからリッチへの変化）を検知して、図１
０、１１と同様のルーチンにより両バンクの上流側Ｏ2
センサ出力の反転の時間差により、同期を検出すること
も可能である。
検出する方法について説明したが、本発明は上述の同期
検出方法に限定されるものではなく、他の同期検出方法
をも使用することができる。例えば、上記以外にも、各
バンクの上流側Ｏ2 センサ出力の反転（リッチからリー
ンまたはリーンからリッチへの変化）を検知して、図１
０、１１と同様のルーチンにより両バンクの上流側Ｏ2
センサ出力の反転の時間差により、同期を検出すること
も可能である。
【００４９】また、上記実施例では、ΔＴEXを機関運転
条件に応じた変数としているが、近似的に機関運転条件
によらずΔＴEXを一定値として判定を行ってもよい。
条件に応じた変数としているが、近似的に機関運転条件
によらずΔＴEXを一定値として判定を行ってもよい。
【００５０】（Ｂ）触媒劣化検出動作 次に、図１１ステップ１１０５で実行される触媒劣化検
出動作について説明する。下流側Ｏ2 センサ出力に基づ
く触媒劣化検出の方法としては、種々のものが考案され
ているが、本実施例では、これらのうち下流側Ｏ2 セ
ンサ出力の反転回数を用いる場合、下流側Ｏ2 センサ
出力の軌跡長を用いる場合、上流側Ｏ2センサと下流
側Ｏ2 センサ出力の軌跡長と、出力軌跡と比較電圧とで
囲まれる面積とを用いる場合について説明する。
出動作について説明する。下流側Ｏ2 センサ出力に基づ
く触媒劣化検出の方法としては、種々のものが考案され
ているが、本実施例では、これらのうち下流側Ｏ2 セ
ンサ出力の反転回数を用いる場合、下流側Ｏ2 センサ
出力の軌跡長を用いる場合、上流側Ｏ2センサと下流
側Ｏ2 センサ出力の軌跡長と、出力軌跡と比較電圧とで
囲まれる面積とを用いる場合について説明する。
【００５１】下流側Ｏ2 センサ出力の反転回数による
触媒劣化検出 図１２は下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の反転回数を用いた
場合の触媒劣化判定を示す。前述のように、触媒が劣化
すると、下流側Ｏ2 センサ出力の反転回数は増加する。
本実施例では、これを利用して触媒劣化検出を行う。図
１２においてサブルーチンがスタートするとステップ１
２０１ではカウンタＣＴ1 が＋1 カウントアップされ、
ステップ１２０２では所定の判定期間Ｔ1 が経過したか
否かが判定され、ＣＴ1 ＜Ｔ1 の場合にはステップ１２
０３に進み下流側空燃比センサ１２の出力Ｖ2 が前回ル
ーチン実行時と較べてリッチ側（Ｖ2≧ＶR2）からリー
ン側（Ｖ2 ＜ＶR2）に、又はリーン側からリッチ側に反
転したか否かが判別され、Ｖ2 が反転している場合には
ステップ１２０４でカウンタＣＳを＋1 カウントアップ
する。カウンタＣＳは所定時間内のＶ2 反転回数を計数
するためのカウンタである。
触媒劣化検出 図１２は下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の反転回数を用いた
場合の触媒劣化判定を示す。前述のように、触媒が劣化
すると、下流側Ｏ2 センサ出力の反転回数は増加する。
本実施例では、これを利用して触媒劣化検出を行う。図
１２においてサブルーチンがスタートするとステップ１
２０１ではカウンタＣＴ1 が＋1 カウントアップされ、
ステップ１２０２では所定の判定期間Ｔ1 が経過したか
否かが判定され、ＣＴ1 ＜Ｔ1 の場合にはステップ１２
０３に進み下流側空燃比センサ１２の出力Ｖ2 が前回ル
ーチン実行時と較べてリッチ側（Ｖ2≧ＶR2）からリー
ン側（Ｖ2 ＜ＶR2）に、又はリーン側からリッチ側に反
転したか否かが判別され、Ｖ2 が反転している場合には
ステップ１２０４でカウンタＣＳを＋1 カウントアップ
する。カウンタＣＳは所定時間内のＶ2 反転回数を計数
するためのカウンタである。
【００５２】ステップ１２０２で判定期間Ｔ1 が経過し
ていた場合はステップ１２０５に進み、カウンタＣＳの
値から触媒が劣化しているか否かを判定する。すなわ
ち、判定期間Ｔ1 内のＶ2 反転回数が所定値ＣＳ0 以上
である場合は、触媒が劣化したと判定し、ステップ１２
０６でアラームフラグＡＬＭをセット("１")すると共
に、ステップ１２０７で触媒劣化アラームを付勢し、触
媒が劣化したことを報知する。またステップ１２０５で
ＣＳ＜ＣＳ0 であった場合は触媒劣化なしと判定し、ス
テップ１２０８でアラームフラグＡＬＭをリセット("
０")、ステップ１２０９でアラームを消勢する。
ていた場合はステップ１２０５に進み、カウンタＣＳの
値から触媒が劣化しているか否かを判定する。すなわ
ち、判定期間Ｔ1 内のＶ2 反転回数が所定値ＣＳ0 以上
である場合は、触媒が劣化したと判定し、ステップ１２
０６でアラームフラグＡＬＭをセット("１")すると共
に、ステップ１２０７で触媒劣化アラームを付勢し、触
媒が劣化したことを報知する。またステップ１２０５で
ＣＳ＜ＣＳ0 であった場合は触媒劣化なしと判定し、ス
テップ１２０８でアラームフラグＡＬＭをリセット("
０")、ステップ１２０９でアラームを消勢する。
【００５３】上記実行後ステップ１２１０では修理点検
のためフラグＡＬＭがバックアップラムＲＡＭ１０６に
格納され、ステップ１２１１でカウンタＣＴ1 ，ＣＳを
クリアした後サブルーチンを終了する。尚、上流側空燃
比センサ出力Ｖ1AまたはＶ1Bの判定期間Ｔ1 内の反転回
数も別のカウンタＣＭにてカウントし、（ＣＳ／ＣＭ）
が所定値以上のとき、触媒劣化と判定することもでき
る。
のためフラグＡＬＭがバックアップラムＲＡＭ１０６に
格納され、ステップ１２１１でカウンタＣＴ1 ，ＣＳを
クリアした後サブルーチンを終了する。尚、上流側空燃
比センサ出力Ｖ1AまたはＶ1Bの判定期間Ｔ1 内の反転回
数も別のカウンタＣＭにてカウントし、（ＣＳ／ＣＭ）
が所定値以上のとき、触媒劣化と判定することもでき
る。
【００５４】下流側Ｏ2 センサ出力の軌跡長による触
媒劣化検出 次に、Ｏ2 センサ出力の軌跡長による触媒劣化検出につ
いて説明する。図１３はフィードバック制御中の上流側
Ｏ2 センサ出力Ｖ1A、Ｖ1B（図１３（Ａ））及び下流側
Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の触媒劣化の有無による変化（図１
３（Ｂ）、（Ｃ））を示している。図１３（Ｂ）、
（Ｃ）に示すように下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 は触媒が
劣化するにつれて変動幅が大きく、又変動周期が短くな
る。このため触媒劣化後のＶ2 の波形の軌跡長（図１３
（Ｃ）) は、触媒が劣化していない場合（図１３
（Ｂ）) より大きくなる。従ってＶ2 の軌跡長を監視す
ることにより触媒の劣化を判定することができる。
媒劣化検出 次に、Ｏ2 センサ出力の軌跡長による触媒劣化検出につ
いて説明する。図１３はフィードバック制御中の上流側
Ｏ2 センサ出力Ｖ1A、Ｖ1B（図１３（Ａ））及び下流側
Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の触媒劣化の有無による変化（図１
３（Ｂ）、（Ｃ））を示している。図１３（Ｂ）、
（Ｃ）に示すように下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 は触媒が
劣化するにつれて変動幅が大きく、又変動周期が短くな
る。このため触媒劣化後のＶ2 の波形の軌跡長（図１３
（Ｃ）) は、触媒が劣化していない場合（図１３
（Ｂ）) より大きくなる。従ってＶ2 の軌跡長を監視す
ることにより触媒の劣化を判定することができる。
【００５５】図１４，１５は触媒劣化判定の別の実施例
を示すフローチャートである。本実施例では、上流側Ｏ
2 センサの出力（例えば上流側Ｏ2 センサ１３Ａの出力
Ｖ1A）の軌跡長ＬＶ1Aと下流側Ｏ2 センサ１７の出力Ｖ
2 の軌跡長ＬＶ2 とを用いて触媒劣化判定を行い、下流
側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 と上流側Ｏ2 セン
サ出力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1Aとの比が所定値以上になった
場合に触媒が劣化したと判定する。
を示すフローチャートである。本実施例では、上流側Ｏ
2 センサの出力（例えば上流側Ｏ2 センサ１３Ａの出力
Ｖ1A）の軌跡長ＬＶ1Aと下流側Ｏ2 センサ１７の出力Ｖ
2 の軌跡長ＬＶ2 とを用いて触媒劣化判定を行い、下流
側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 と上流側Ｏ2 セン
サ出力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1Aとの比が所定値以上になった
場合に触媒が劣化したと判定する。
【００５６】図１４においてサブルーチンがスタートす
るとステップ１４０１では上流側Ｏ 2 センサ１３Ａの出
力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1Aが近似的にＬＶ1A←ＬＶ1A＋｜Ｖ
1A−Ｖ1Ai-1 ｜により演算される。ここでＶ1Ai は前回
ルーチン実行時の上流側Ｏ2センサ出力である（図１９
参照）。次いでステップ１４０２では次回のルーチン実
行に備えＶ1Ai-1 ←Ｖ1Aの更新が行われる。
るとステップ１４０１では上流側Ｏ 2 センサ１３Ａの出
力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1Aが近似的にＬＶ1A←ＬＶ1A＋｜Ｖ
1A−Ｖ1Ai-1 ｜により演算される。ここでＶ1Ai は前回
ルーチン実行時の上流側Ｏ2センサ出力である（図１９
参照）。次いでステップ１４０２では次回のルーチン実
行に備えＶ1Ai-1 ←Ｖ1Aの更新が行われる。
【００５７】ステップ１４０３，１４０４では上記と同
様に下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 の演算と
Ｖ2i-1の更新が行われる。次いで図１５、ステップ１４
０５ではカウンタＣＴ1 の＋1 カウントアップが行わ
れ、ステップ１４０６ではＣＴ1 が所定の判定期間Ｔ1
を越えたか否かが判定される。ＣＴ1 ＞Ｔ1 である場合
にはステップ１４０７でＬＶ2 とＬＶ1Aとの比が所定値
Ｋ以上か否かを判定し、ＬＶ2 ／ＬＶ1A≧Ｋである場合
には触媒劣化と判定し、ステップ１４０８，１４０９に
てアラームフラグＡＬＭのセットと触媒劣化アラーム付
勢が行われる。またＬＶ2 ／ＬＶ1A＜Ｋである場合はア
ラームフラグＡＬＭのリセット（ステップ１４１０）と
触媒劣化アラームの消勢（ステップ１４１１）とが行わ
れる。
様に下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 の演算と
Ｖ2i-1の更新が行われる。次いで図１５、ステップ１４
０５ではカウンタＣＴ1 の＋1 カウントアップが行わ
れ、ステップ１４０６ではＣＴ1 が所定の判定期間Ｔ1
を越えたか否かが判定される。ＣＴ1 ＞Ｔ1 である場合
にはステップ１４０７でＬＶ2 とＬＶ1Aとの比が所定値
Ｋ以上か否かを判定し、ＬＶ2 ／ＬＶ1A≧Ｋである場合
には触媒劣化と判定し、ステップ１４０８，１４０９に
てアラームフラグＡＬＭのセットと触媒劣化アラーム付
勢が行われる。またＬＶ2 ／ＬＶ1A＜Ｋである場合はア
ラームフラグＡＬＭのリセット（ステップ１４１０）と
触媒劣化アラームの消勢（ステップ１４１１）とが行わ
れる。
【００５８】また上記動作終了後アラームフラグＡＬＭ
のバックアップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１
４１２）、パラメータのクリア（ステップ１４１３）が
行われるのは、図１２の実施例と同様である。なお、本
実施例では、下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2
と上流側Ｏ2センサ出力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1Aとの比を用
いて触媒劣化の判定を行っているが、下流側Ｏ2 センサ
出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 のみを用いて、ＬＶ2 が所定値
以上になったときに触媒が劣化したと判定するようにし
ても良い。
のバックアップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１
４１２）、パラメータのクリア（ステップ１４１３）が
行われるのは、図１２の実施例と同様である。なお、本
実施例では、下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2
と上流側Ｏ2センサ出力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1Aとの比を用
いて触媒劣化の判定を行っているが、下流側Ｏ2 センサ
出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 のみを用いて、ＬＶ2 が所定値
以上になったときに触媒が劣化したと判定するようにし
ても良い。
【００５９】Ｏ2 センサ出力の軌跡長と、出力軌跡と
比較電圧とで囲まれる面積とによる触媒劣化検出 次に図１６，１７に触媒劣化判定の更に別の実施例を示
す。本実施例では上述の軌跡長ＬＶ2 ，ＬＶ1Aに加え
て、Ｖ2 及びＶ1Aとそれぞれ比較電圧ＶR2 ,ＶR1とによ
って囲まれる面積ＡＶ2 ，ＡＶ1A（図１３(A),(B),(C)
の斜線部分) を用いることにより更に精度の高い判定を
可能としている。
比較電圧とで囲まれる面積とによる触媒劣化検出 次に図１６，１７に触媒劣化判定の更に別の実施例を示
す。本実施例では上述の軌跡長ＬＶ2 ，ＬＶ1Aに加え
て、Ｖ2 及びＶ1Aとそれぞれ比較電圧ＶR2 ,ＶR1とによ
って囲まれる面積ＡＶ2 ，ＡＶ1A（図１３(A),(B),(C)
の斜線部分) を用いることにより更に精度の高い判定を
可能としている。
【００６０】図１３(B) に示すように触媒が劣化してい
ない場合は下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ 2 の軌跡長ＬＶ2 は
比較的小さいが、Ｖ2 と比較電圧とで囲まれる面積ＡＶ
2 は比較的大きくなる。一方、図１３(C) に示すように
触媒が劣化した場合は前述のように軌跡長ＬＶ 2 は比較
的大きくなるのに対して、面積ＡＶ2 は比較的小さくな
る。
ない場合は下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ 2 の軌跡長ＬＶ2 は
比較的小さいが、Ｖ2 と比較電圧とで囲まれる面積ＡＶ
2 は比較的大きくなる。一方、図１３(C) に示すように
触媒が劣化した場合は前述のように軌跡長ＬＶ 2 は比較
的大きくなるのに対して、面積ＡＶ2 は比較的小さくな
る。
【００６１】このため、軌跡長ＬＶ2 と共に面積ＡＶ2
を監視することにより触媒劣化の有無をより正確に判定
することができる。尚、これらの詳細は本願出願人が先
に出願した特願平３−３３１８１０号に詳細に記載され
ている。本実施例では上流側Ｏ2 センサ出力Ｖ1Aの軌跡
長ＬＶ1Aと面積ＡＶ1A及び下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の
軌跡長ＬＶ2 と面積ＡＶ2 とを用いて、ＬＶ2 ／Ｌ
Ｖ1A、ＡＶ2 ／ＡＶ1Aを演算し、図１８（Ａ）、または
図１８（Ｂ）に示すマップから触媒劣化の有無を判定し
ている。
を監視することにより触媒劣化の有無をより正確に判定
することができる。尚、これらの詳細は本願出願人が先
に出願した特願平３−３３１８１０号に詳細に記載され
ている。本実施例では上流側Ｏ2 センサ出力Ｖ1Aの軌跡
長ＬＶ1Aと面積ＡＶ1A及び下流側Ｏ2 センサ出力Ｖ2 の
軌跡長ＬＶ2 と面積ＡＶ2 とを用いて、ＬＶ2 ／Ｌ
Ｖ1A、ＡＶ2 ／ＡＶ1Aを演算し、図１８（Ａ）、または
図１８（Ｂ）に示すマップから触媒劣化の有無を判定し
ている。
【００６２】図１６でルーチンがスタートするとステッ
プ１６０１，１６０２では上流側Ｏ 2 センサ１３Ａの出
力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1A、面積ＡＶ1A及び下流側Ｏ2 セン
サ１７の出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 、面積ＡＶ2 が演算さ
れる。ここで軌跡長ＬＶ1A，ＡＶ2 は図１４と同じ式で
演算され、面積ＡＶ1A，ＡＶ2 は近似的に以下の式を用
いて演算される（図１９参照）。
プ１６０１，１６０２では上流側Ｏ 2 センサ１３Ａの出
力Ｖ1Aの軌跡長ＬＶ1A、面積ＡＶ1A及び下流側Ｏ2 セン
サ１７の出力Ｖ2 の軌跡長ＬＶ2 、面積ＡＶ2 が演算さ
れる。ここで軌跡長ＬＶ1A，ＡＶ2 は図１４と同じ式で
演算され、面積ＡＶ1A，ＡＶ2 は近似的に以下の式を用
いて演算される（図１９参照）。
【００６３】 ＡＶ1A←ＡＶ1A＋｜Ｖ1A−ＶR1｜ ＡＶ2 ←ＡＶ2 ＋｜Ｖ2 −ＶR2｜ ＶR1 ,ＶR2はそれぞれ上流側と下流側Ｏ2 センサ１３
Ａ、１７出力の比較電圧である。次いでステップ１６０
３では次回のルーチン実行に備えてＶ1Ai-1 ←Ｖ1A，Ｖ
2i-1←Ｖ2 の更新が行われ、図１７ステップ１６０４に
進む。
Ａ、１７出力の比較電圧である。次いでステップ１６０
３では次回のルーチン実行に備えてＶ1Ai-1 ←Ｖ1A，Ｖ
2i-1←Ｖ2 の更新が行われ、図１７ステップ１６０４に
進む。
【００６４】ステップ１６０４ではカウンタＣＴ1 の＋
1 カウントアップが行われ、ステップ１６０５ではＣＴ
1 が所定の判定時間Ｔ1 を越えたか否かが判定される。
ＣＴ 1 ＞Ｔ1 である場合にはステップ１６０６で軌跡長
比ＬＶ2 ／ＬＶ1A及び面積比ＡＶ2 ／ＡＶ1Aを演算し、
ステップ１６０７でこの軌跡長比と面積比とに基づいて
図１８（Ａ）、または図１８（Ｂ）のマップから触媒劣
化の有無を判定する。
1 カウントアップが行われ、ステップ１６０５ではＣＴ
1 が所定の判定時間Ｔ1 を越えたか否かが判定される。
ＣＴ 1 ＞Ｔ1 である場合にはステップ１６０６で軌跡長
比ＬＶ2 ／ＬＶ1A及び面積比ＡＶ2 ／ＡＶ1Aを演算し、
ステップ１６０７でこの軌跡長比と面積比とに基づいて
図１８（Ａ）、または図１８（Ｂ）のマップから触媒劣
化の有無を判定する。
【００６５】ステップ１６０７で触媒劣化と判定された
場合にはアラームフラグＡＬＭのセット（ステップ１６
０８）、触媒劣化アラーム付勢（ステップ１６０９）
が、また触媒が劣化していないと判定された場合にはア
ラームフラグＡＬＭのリセット（ステップ１６１０）、
触媒劣化アラームの消勢（ステップ１６１１）が行われ
る。これらの動作終了後アラームフラグＡＬＭのバック
アップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１６１
２）、パラメータのクリア（ステップ１６１３）が行わ
れるのは図１２、１５の実施例と同様である。
場合にはアラームフラグＡＬＭのセット（ステップ１６
０８）、触媒劣化アラーム付勢（ステップ１６０９）
が、また触媒が劣化していないと判定された場合にはア
ラームフラグＡＬＭのリセット（ステップ１６１０）、
触媒劣化アラームの消勢（ステップ１６１１）が行われ
る。これらの動作終了後アラームフラグＡＬＭのバック
アップラムＲＡＭ１０６への格納（ステップ１６１
２）、パラメータのクリア（ステップ１６１３）が行わ
れるのは図１２、１５の実施例と同様である。
【００６６】なお、上述の図１３から図１９の実施例に
おいては、上流側Ｏ2 センサ出力としてＯ2 センサ１３
Ａの出力を用いて反転回数、軌跡長、面積を計算してい
るが、Ｏ2 センサ１３Ｂの出力を用いて計算を行っても
同様の結果を得られることは言うまでもない。
おいては、上流側Ｏ2 センサ出力としてＯ2 センサ１３
Ａの出力を用いて反転回数、軌跡長、面積を計算してい
るが、Ｏ2 センサ１３Ｂの出力を用いて計算を行っても
同様の結果を得られることは言うまでもない。
【００６７】また、上述の実施例では、本発明を二つの
気筒群を有する内燃機関に適用した場合についてのみ説
明したが、本発明は三つ以上の気筒群を有する内燃機関
にも同様に適用可能である。更に、上述の実施例では、
下流側Ｏ2 センサ出力を用いた空燃比フィードバック制
御を行う場合についてのみ説明したが、本発明は、上流
側Ｏ2 センサ出力のみに基づいて空燃比フィードバック
制御を行う内燃機関にも適用可能である。この場合、下
流側Ｏ2 センサは、触媒劣化検出にのみ用いられること
になる。
気筒群を有する内燃機関に適用した場合についてのみ説
明したが、本発明は三つ以上の気筒群を有する内燃機関
にも同様に適用可能である。更に、上述の実施例では、
下流側Ｏ2 センサ出力を用いた空燃比フィードバック制
御を行う場合についてのみ説明したが、本発明は、上流
側Ｏ2 センサ出力のみに基づいて空燃比フィードバック
制御を行う内燃機関にも適用可能である。この場合、下
流側Ｏ2 センサは、触媒劣化検出にのみ用いられること
になる。
【００６８】なお、上述の実施例では、空燃比センサと
してＯ2 センサを用いたが、他の空燃比センサ、例えば
ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ等を用いることも
可能である。
してＯ2 センサを用いたが、他の空燃比センサ、例えば
ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ等を用いることも
可能である。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各気筒群の空燃比変化の位相を強制的に同期させる操作
を行うことなく正確な触媒劣化検出が可能となるため、
触媒劣化検出時に一時的な排気エミッションの悪化が生
じることを防止することができる。
各気筒群の空燃比変化の位相を強制的に同期させる操作
を行うことなく正確な触媒劣化検出が可能となるため、
触媒劣化検出時に一時的な排気エミッションの悪化が生
じることを防止することができる。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図である。
施例を示す全体概略図である。
【図３】図２の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図４】図２の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図５】図２の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図６】図４，図５の制御動作を補足説明するタイミン
グ図である。
グ図である。
【図７】図２の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図８】図２の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図９】図２の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図１０】スキップ時間差による同期検出を示すフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図１１】スキップ時間差による同期検出を示すフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図１２】Ｏ2 センサ出力の反転回数を用いる触媒劣化
検出の実施例を示すフローチャートである。
検出の実施例を示すフローチャートである。
【図１３】触媒劣化による下流側空燃比センサ出力の変
化を説明する図である。
化を説明する図である。
【図１４】Ｏ2 センサ出力の軌跡長を用いる触媒劣化検
出の実施例を示すフローチャートの一部である。
出の実施例を示すフローチャートの一部である。
【図１５】Ｏ2 センサ出力の軌跡長を用いる触媒劣化検
出の実施例を示すフローチャートの一部である。
出の実施例を示すフローチャートの一部である。
【図１６】Ｏ2 センサ出力の面積と軌跡長とを用いる触
媒劣化検出の実施例を示すフローチャートの一部であ
る。
媒劣化検出の実施例を示すフローチャートの一部であ
る。
【図１７】Ｏ2 センサ出力の面積と軌跡長とを用いる触
媒劣化検出の実施例を示すフローチャートの一部であ
る。
媒劣化検出の実施例を示すフローチャートの一部であ
る。
【図１８】図１７の触媒劣化判定に用いるマップを示す
図である。
図である。
【図１９】空燃比センサ出力の軌跡長と面積の定義を示
す図である。
す図である。
１…機関本体 ２…エアフローメータ ４…ディストリビュータ ５，６…クランク角センサ ７Ａ，７Ｂ…燃料噴射弁 １０…制御回路 １３Ａ，１３Ｂ…上流側Ｏ2 センサ １６…触媒コンバータ １７…下流側Ｏ2 センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の気筒群に分割された気筒と、前記
各気筒群毎に設けられた排気通路と、前記各気筒群の排
気通路が合流する排気通路と、前記排気通路が合流する
集合部下流側の排気通路に配置され、該排気通路内の排
気空燃比を検出する下流側空燃比センサと、前記下流側
空燃比センサより上流側の排気通路に配置された少なく
とも１つの排気浄化触媒と、少なくとも前記排気浄化触
媒上流側の各々の気筒群の排気通路の排気空燃比に基づ
いて各々の気筒群の空燃比を独立にフィードバック制御
するフィードバック制御手段とを備えた内燃機関の触媒
劣化検出装置であって、各気筒群から前記排気通路集合
部までの排気到達時間の差を検出する時間差検出手段
と、各気筒群の前記フィードバック制御による空燃比変
化位相を検出する位相検出手段と、前記位相検出手段の
検出した各気筒群の空燃比変化位相と前記時間差検出手
段の検出した排気到達時間差とから、前記排気通路集合
部に到達する各気筒群からの排気空燃比変化位相が略同
期したことを検出する同期検出手段と、前記排気通路集
合部における空燃比変化の同期が検出されたときに、少
なくとも前記下流側空燃比センサの出力に基づいて前記
排気浄化触媒の劣化の有無を検出する劣化検出手段とを
備えたことを特徴とする内燃機関の触媒劣化検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4263746A JP2570555B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
| US08/123,162 US5417058A (en) | 1992-09-30 | 1993-09-20 | Device for detecting deterioration of a catalytic converter for an engine |
| DE69307824T DE69307824T2 (de) | 1992-09-30 | 1993-09-29 | Vorrichtung zum Feststellen des Verschleisses eines Katalysators für eine Brennkraftmaschine |
| EP93115723A EP0595044B1 (en) | 1992-09-30 | 1993-09-29 | A device for detecting deterioration of a catalytic converter for an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4263746A JP2570555B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117229A JPH06117229A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2570555B2 true JP2570555B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=17393716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4263746A Expired - Lifetime JP2570555B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-10-01 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570555B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4605244B2 (ja) * | 2008-04-21 | 2011-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の可変気筒システム |
| JP2015169185A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-28 | 株式会社デンソー | エンジンの制御装置 |
-
1992
- 1992-10-01 JP JP4263746A patent/JP2570555B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06117229A (ja) | 1994-04-26 |
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