JP2737483B2 - 内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断装置 - Google Patents
内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気浄化用の触媒コン
バータ装置と空燃比検出手段とを備えた内燃機関におい
て、空燃比検出信号に基づいて触媒コンバータ装置の劣
化診断を行う装置に関する。
バータ装置と空燃比検出手段とを備えた内燃機関におい
て、空燃比検出信号に基づいて触媒コンバータ装置の劣
化診断を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用内燃機関においては、空燃比セン
サによって排気中の所定成分例えば酸素の濃度を検出し
て空燃比を検出し、該空燃比検出信号に基づいて空燃比
を目標空燃比 (一般的には理論空燃比) にフィードバッ
ク制御する一方、該目標空燃比近傍に空燃比制御したと
きに最も浄化効率の高い触媒を担持した触媒コンバータ
装置によって排気中のＣＯ，ＨＣ (未燃燃料成分) ，Ｎ
ＯX 等の汚染物質を浄化することが一般化している。
サによって排気中の所定成分例えば酸素の濃度を検出し
て空燃比を検出し、該空燃比検出信号に基づいて空燃比
を目標空燃比 (一般的には理論空燃比) にフィードバッ
ク制御する一方、該目標空燃比近傍に空燃比制御したと
きに最も浄化効率の高い触媒を担持した触媒コンバータ
装置によって排気中のＣＯ，ＨＣ (未燃燃料成分) ，Ｎ
ＯX 等の汚染物質を浄化することが一般化している。
【０００３】ところで、前記触媒コンバータ装置は排気
熱等により長時間の使用で劣化し、触媒作用が低下して
くるので、該劣化を診断するようにしたものがある。該
劣化診断が行われるものでは、触媒コンバータ装置の下
流側にも空燃比センサが設けられ、触媒コンバータ装置
の酸素ストレージ量が新品時に比較して劣化が進むと減
少することを利用している。即ち、上流側の空燃比セン
サからの空燃比検出信号に基づいて空燃比フィードバッ
ク制御を行った時に、触媒コンバータ装置下流側に装着
される下流側の空燃比センサの反転周期は触媒コンバー
タ装置の酸素ストレージ量に比例的であるため、劣化が
進むと上流側の空燃比センサの周波数に対する下流側の
空燃比センサの周波数の比率が増大し、この比率を基準
値と比較することによって劣化診断するものである。
熱等により長時間の使用で劣化し、触媒作用が低下して
くるので、該劣化を診断するようにしたものがある。該
劣化診断が行われるものでは、触媒コンバータ装置の下
流側にも空燃比センサが設けられ、触媒コンバータ装置
の酸素ストレージ量が新品時に比較して劣化が進むと減
少することを利用している。即ち、上流側の空燃比セン
サからの空燃比検出信号に基づいて空燃比フィードバッ
ク制御を行った時に、触媒コンバータ装置下流側に装着
される下流側の空燃比センサの反転周期は触媒コンバー
タ装置の酸素ストレージ量に比例的であるため、劣化が
進むと上流側の空燃比センサの周波数に対する下流側の
空燃比センサの周波数の比率が増大し、この比率を基準
値と比較することによって劣化診断するものである。
【０００４】更に、上流側の空燃比センサの直下にも予
備の触媒コンバータ装置を装着して浄化機能の強化を図
ったものもある。特にＶ型内燃機関においては、各バン
クの気筒群毎に接続された上流側の２つの各排気通路と
これら排気通路の合流した下流側の排気通路とに夫々触
媒コンバータ装置を備えると共に、前記上流側の各排気
通路の触媒コンバータ装置装着部より上流側と前記下流
側の排気通路の触媒コンバータ装置装着部より下流側と
に空燃比センサを備え、前記気筒群毎に対応する上流側
の空燃比センサと下流側の空燃比センサとからの空燃比
検出信号に基づいて空燃比をフィードバック制御するよ
うにしたものがある (特開昭６３−４５４４９号公報等
参照) 。
備の触媒コンバータ装置を装着して浄化機能の強化を図
ったものもある。特にＶ型内燃機関においては、各バン
クの気筒群毎に接続された上流側の２つの各排気通路と
これら排気通路の合流した下流側の排気通路とに夫々触
媒コンバータ装置を備えると共に、前記上流側の各排気
通路の触媒コンバータ装置装着部より上流側と前記下流
側の排気通路の触媒コンバータ装置装着部より下流側と
に空燃比センサを備え、前記気筒群毎に対応する上流側
の空燃比センサと下流側の空燃比センサとからの空燃比
検出信号に基づいて空燃比をフィードバック制御するよ
うにしたものがある (特開昭６３−４５４４９号公報等
参照) 。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記Ｖ型
内燃機関のように気筒群毎に対応する上流側空燃比セン
サの信号を用いて独立した空燃比フィードバック制御を
行うものにおいて、前記触媒コンバータ装置の劣化診断
を行おうとすると、前記気筒群毎の空燃比フィードバッ
ク制御の位相のずれによって、下流側で合流後の排気か
ら検出される空燃比のリッチ・リーンが同一時間毎に繰
り返されず、正確な劣化診断を行えないという難点があ
った。
内燃機関のように気筒群毎に対応する上流側空燃比セン
サの信号を用いて独立した空燃比フィードバック制御を
行うものにおいて、前記触媒コンバータ装置の劣化診断
を行おうとすると、前記気筒群毎の空燃比フィードバッ
ク制御の位相のずれによって、下流側で合流後の排気か
ら検出される空燃比のリッチ・リーンが同一時間毎に繰
り返されず、正確な劣化診断を行えないという難点があ
った。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、触媒コンバータ装置及び空燃比検出手
段を複数個ずつ備えて空燃比フィードバック制御を行う
内燃機関において、劣化診断時の空燃比フィードバック
制御方式を変更することにより正確な診断が行えるよう
にした内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断
装置を提供することを目的とする。
なされたもので、触媒コンバータ装置及び空燃比検出手
段を複数個ずつ備えて空燃比フィードバック制御を行う
内燃機関において、劣化診断時の空燃比フィードバック
制御方式を変更することにより正確な診断が行えるよう
にした内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明は図１に
示すように、複数に区分された気筒群毎に接続された上
流側の各排気通路とこれら各排気通路の下流側に合流し
て接続された排気通路とに夫々排気中の所定成分の検出
により空燃比を検出する空燃比検出手段を備え、前記気
筒群毎に対応する上流側の空燃比検出手段からの空燃比
検出信号に基づいて空燃比をフィードバック制御する気
筒群別空燃比フィードバック制御手段を備える一方、前
記上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段との間
に排気浄化用の触媒コンバータ装置を装着した内燃機関
において、機関運転条件に応じて触媒コンバータ装置の
劣化診断を行う条件を判別する劣化診断条件判別手段
と、該劣化診断条件判別手段で判別された劣化診断条件
で前記上流側の排気通路の一つに装着された一個の空燃
比検出手段に基づいて算出した共通のフィードバック補
正値を用いて全ての気筒の空燃比をフィードバック制御
する劣化診断時用空燃比フィードバック制御手段と、同
じく劣化診断条件で前記上流側の一個の空燃比検出手段
の空燃比検出信号と下流側空燃比検出手段の空燃比検出
信号とに基づいて各触媒コンバータ装置の劣化診断を行
う劣化診断手段と、を設けた構成とした。
示すように、複数に区分された気筒群毎に接続された上
流側の各排気通路とこれら各排気通路の下流側に合流し
て接続された排気通路とに夫々排気中の所定成分の検出
により空燃比を検出する空燃比検出手段を備え、前記気
筒群毎に対応する上流側の空燃比検出手段からの空燃比
検出信号に基づいて空燃比をフィードバック制御する気
筒群別空燃比フィードバック制御手段を備える一方、前
記上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段との間
に排気浄化用の触媒コンバータ装置を装着した内燃機関
において、機関運転条件に応じて触媒コンバータ装置の
劣化診断を行う条件を判別する劣化診断条件判別手段
と、該劣化診断条件判別手段で判別された劣化診断条件
で前記上流側の排気通路の一つに装着された一個の空燃
比検出手段に基づいて算出した共通のフィードバック補
正値を用いて全ての気筒の空燃比をフィードバック制御
する劣化診断時用空燃比フィードバック制御手段と、同
じく劣化診断条件で前記上流側の一個の空燃比検出手段
の空燃比検出信号と下流側空燃比検出手段の空燃比検出
信号とに基づいて各触媒コンバータ装置の劣化診断を行
う劣化診断手段と、を設けた構成とした。
【０００８】
【作用】劣化診断時には、劣化診断時用空燃比フィード
バック制御手段が、上流側の複数の排気通路の中の１つ
に装着された１つの空燃比検出手段からの空燃比検出信
号に基づいて算出された共通のフィードバック補正値を
用いて全ての気筒の空燃比フィードバック制御を行うた
め、気筒群毎の空燃比フィードバック制御の位相のずれ
が無くなり、その結果、下流側で合流した後の排気から
検出される空燃比のリッチ・リーンが略同一時間ずつ繰
り返されるので劣化診断手段により触媒コンバータ装置
の劣化診断を正確に行うことができる。
バック制御手段が、上流側の複数の排気通路の中の１つ
に装着された１つの空燃比検出手段からの空燃比検出信
号に基づいて算出された共通のフィードバック補正値を
用いて全ての気筒の空燃比フィードバック制御を行うた
め、気筒群毎の空燃比フィードバック制御の位相のずれ
が無くなり、その結果、下流側で合流した後の排気から
検出される空燃比のリッチ・リーンが略同一時間ずつ繰
り返されるので劣化診断手段により触媒コンバータ装置
の劣化診断を正確に行うことができる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。一実施例の構成を示す図２において、Ｖ型内燃
機関11の吸気通路12には吸入空気流量Ｑを検出するエア
フローメータ13及びアクセルペダルと連動して吸入空気
流量Ｑを制御する絞り弁14が設けられ、下流のマニホー
ルド部分には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁15が設けられ
る。
明する。一実施例の構成を示す図２において、Ｖ型内燃
機関11の吸気通路12には吸入空気流量Ｑを検出するエア
フローメータ13及びアクセルペダルと連動して吸入空気
流量Ｑを制御する絞り弁14が設けられ、下流のマニホー
ルド部分には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁15が設けられ
る。
【００１０】燃料噴射弁15は、マイクロコンピュータを
内蔵したコントロールユニット16からの噴射パルス信号
によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送さ
れてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御され
た燃料を噴射供給する。更に、機関11の冷却ジャケット
内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ17が設けられ
る。
内蔵したコントロールユニット16からの噴射パルス信号
によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送さ
れてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御され
た燃料を噴射供給する。更に、機関11の冷却ジャケット
内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ17が設けられ
る。
【００１１】一方、排気通路は、Ｖ型をなす両バンクの
中の一方のバンクの気筒群を第１気筒群とし、他方のバ
ンクの気筒群を第２気筒群として、夫々上流側の排気通
路18，19が接続され、これら上流側排気通路18，19の下
流側は合流して一本の排気通路20となっている。そし
て、前記各上流側の排気通路18，19に夫々予備触媒コン
バータ装置21，22が装着されると共に、下流側の排気通
路20に主触媒コンバータ装置23が装着されている。ま
た、上流側排気通路18，19の予備触媒コンバータ装置2
1，22より上流側に夫々排気中酸素濃度を検出すること
によって空燃比を検出する空燃比検出手段としての第１
の空燃比センサ24，25が装着され、下流側排気通路20の
主触媒コンバータ装置23より下流側に同じく空燃比検出
手段としての第２の空燃比センサ26が装着されている。
尚、触媒コンバータ装置21〜23としては排気中のＣＯ，
ＨＣの酸化とＮＯX の還元を行って浄化する三元触媒が
使用される。
中の一方のバンクの気筒群を第１気筒群とし、他方のバ
ンクの気筒群を第２気筒群として、夫々上流側の排気通
路18，19が接続され、これら上流側排気通路18，19の下
流側は合流して一本の排気通路20となっている。そし
て、前記各上流側の排気通路18，19に夫々予備触媒コン
バータ装置21，22が装着されると共に、下流側の排気通
路20に主触媒コンバータ装置23が装着されている。ま
た、上流側排気通路18，19の予備触媒コンバータ装置2
1，22より上流側に夫々排気中酸素濃度を検出すること
によって空燃比を検出する空燃比検出手段としての第１
の空燃比センサ24，25が装着され、下流側排気通路20の
主触媒コンバータ装置23より下流側に同じく空燃比検出
手段としての第２の空燃比センサ26が装着されている。
尚、触媒コンバータ装置21〜23としては排気中のＣＯ，
ＨＣの酸化とＮＯX の還元を行って浄化する三元触媒が
使用される。
【００１２】また、図示しないディストリビュータに
は、クランク角センサ27が内蔵されており、該クランク
角センサ27から機関回転と同期して出力されるクランク
単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基
準角信号の周期を計測して機関回転数Ｎを検出する。そ
して、前記コントロールユニット16は、前記各種センサ
類からの検出信号に基づいて運転状態に応じた燃料噴射
量を制御して空燃比制御を行う一方、後述するようにし
て触媒コンバータ装置21〜23の劣化診断を行い、触媒コ
ンバータ装置が劣化していると判定された場合には、警
告灯28を点灯するようになっている。
は、クランク角センサ27が内蔵されており、該クランク
角センサ27から機関回転と同期して出力されるクランク
単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基
準角信号の周期を計測して機関回転数Ｎを検出する。そ
して、前記コントロールユニット16は、前記各種センサ
類からの検出信号に基づいて運転状態に応じた燃料噴射
量を制御して空燃比制御を行う一方、後述するようにし
て触媒コンバータ装置21〜23の劣化診断を行い、触媒コ
ンバータ装置が劣化していると判定された場合には、警
告灯28を点灯するようになっている。
【００１３】次に、コントロールユニット16による各種
制御ルーチンを図示のフローチャートに従って説明す
る。図３は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このルーチ
ンは所定周期（例えば10ms）毎に行われる。ステップ
（図ではＳと記す）１では、エアフローメータ13によっ
て検出された吸入空気流量Ｑとクランク角センサ27から
の信号に基づいて算出した機関回転数Ｎとに基づき、単
位回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃料噴射量Ｔ
P を次式によって演算する。
制御ルーチンを図示のフローチャートに従って説明す
る。図３は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このルーチ
ンは所定周期（例えば10ms）毎に行われる。ステップ
（図ではＳと記す）１では、エアフローメータ13によっ
て検出された吸入空気流量Ｑとクランク角センサ27から
の信号に基づいて算出した機関回転数Ｎとに基づき、単
位回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃料噴射量Ｔ
P を次式によって演算する。
【００１４】ＴP ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ （Ｋは定数） ステップ２では、水温センサ17によって検出された冷却
水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設定す
る。ステップ３では、後述する空燃比フィードバック補
正係数設定ルーチンにより設定された空燃比フィードバ
ック補正係数αを入力する。ここで、最新に燃料噴射さ
れる気筒が属している気筒群に対して後述するように設
定された空燃比フィードバック補正係数α1 (第１気筒
群用) 又はα2 (第２気筒群用) を入力する。
水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設定す
る。ステップ３では、後述する空燃比フィードバック補
正係数設定ルーチンにより設定された空燃比フィードバ
ック補正係数αを入力する。ここで、最新に燃料噴射さ
れる気筒が属している気筒群に対して後述するように設
定された空燃比フィードバック補正係数α1 (第１気筒
群用) 又はα2 (第２気筒群用) を入力する。
【００１５】ステップ４では、バッテリ電圧値に基づい
て電圧補正分ＴS を設定する。これは、バッテリ電圧変
動による燃料噴射弁15の噴射流量変化を補正するための
ものである。ステップ５では、最終的な燃料噴射量（燃
料供給量）ＴI を次式に従って演算する。
て電圧補正分ＴS を設定する。これは、バッテリ電圧変
動による燃料噴射弁15の噴射流量変化を補正するための
ものである。ステップ５では、最終的な燃料噴射量（燃
料供給量）ＴI を次式に従って演算する。
【００１６】ＴI ＝ＴP ×ＣＯＥＦ×α＋ＴS ステップ６では、演算された燃料噴射弁ＴI を出力用レ
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料
噴射量ＴI のパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射
弁15に与えられて燃料噴射が行われる。
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料
噴射量ＴI のパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射
弁15に与えられて燃料噴射が行われる。
【００１７】次に、空燃比フィードバック補正係数αの
設定及び触媒コンバータ装置の劣化診断ルーチンを図４
に従って説明する。このルーチンは機関回転に同期して
実行される。ステップ11では、空燃比検出に基づく空燃
比フィードバック制御中であるか否かを判定し、フィー
ドバック制御を行っていない時にはステップ12へ進んで
空燃比フィードバック補正係数αを所定値 (例えば１又
は前回フィードバック制御終了時の値) に固定し、更に
ステップ13，14で上流側の一方の第１の空燃比センサ24
の出力値がリーンからリッチへ反転した回数をカウント
するカウンタＣＮＴＦ及び下流側の第２の空燃比センサ
26の出力値の反転回数をカウントするカウンタＣＮＴＲ
の値を夫々０にリセットしてこのルーチンを終了する。
設定及び触媒コンバータ装置の劣化診断ルーチンを図４
に従って説明する。このルーチンは機関回転に同期して
実行される。ステップ11では、空燃比検出に基づく空燃
比フィードバック制御中であるか否かを判定し、フィー
ドバック制御を行っていない時にはステップ12へ進んで
空燃比フィードバック補正係数αを所定値 (例えば１又
は前回フィードバック制御終了時の値) に固定し、更に
ステップ13，14で上流側の一方の第１の空燃比センサ24
の出力値がリーンからリッチへ反転した回数をカウント
するカウンタＣＮＴＦ及び下流側の第２の空燃比センサ
26の出力値の反転回数をカウントするカウンタＣＮＴＲ
の値を夫々０にリセットしてこのルーチンを終了する。
【００１８】ステップ11で、空燃比フィードバック制御
中と判定された時には、ステップ15で前記第１の空燃比
センサ24の検出がリッチとなっているか否かを判定す
る。ステップ15でリッチと判定された場合には、ステッ
プ16へ進み前回もステップ15でリッチと判定されたか否
かを判定する。そして、前回はリッチでないつまりリー
ンと判定された場合は、リーンからリッチに反転したこ
とになり、ステップ17で前記カウンタＣＮＴの値をイン
クリメントし、ステップ18で燃料噴射量を減少補正する
方向の比例分ＰR を機関回転数Ｎ，負荷 (前記基本燃料
噴射量ＴP 等) 等に応じて予めこれら運転状態に応じて
割り付けたマップから検索した後、ステップ19で第１の
気筒群用の空燃比フィードバック補正係数α1 を現在値
から前記比例分ＰR を引いた値で更新設定する。
中と判定された時には、ステップ15で前記第１の空燃比
センサ24の検出がリッチとなっているか否かを判定す
る。ステップ15でリッチと判定された場合には、ステッ
プ16へ進み前回もステップ15でリッチと判定されたか否
かを判定する。そして、前回はリッチでないつまりリー
ンと判定された場合は、リーンからリッチに反転したこ
とになり、ステップ17で前記カウンタＣＮＴの値をイン
クリメントし、ステップ18で燃料噴射量を減少補正する
方向の比例分ＰR を機関回転数Ｎ，負荷 (前記基本燃料
噴射量ＴP 等) 等に応じて予めこれら運転状態に応じて
割り付けたマップから検索した後、ステップ19で第１の
気筒群用の空燃比フィードバック補正係数α1 を現在値
から前記比例分ＰR を引いた値で更新設定する。
【００１９】ステップ16で、ステップ15での判定が継続
してリッチであると判定された時には、ステップ20へ進
んで燃料噴射量減少方向の積分分ＩR を演算し、ステッ
プ21で空燃比フィードバック補正係数α1 を現在値から
前記積分分ＩR を引いた値で更新設定する。また、ステ
ップ15での空燃比の判定結果がリーンである場合は、ス
テップ22へ進んでステップ15での前回の判定結果がリッ
チであったか否かを判定する。リッチであった場合は空
燃比がリッチからリーンへ反転した場合であり、ステッ
プ23で燃料噴射量増大方向の比例分ＰL を前記比例分Ｐ
R 同様のマップから検索し、ステップ24で空燃比フィー
ドバックα1 を現在値から前記比例分ＰL を加算した値
で更新する。
してリッチであると判定された時には、ステップ20へ進
んで燃料噴射量減少方向の積分分ＩR を演算し、ステッ
プ21で空燃比フィードバック補正係数α1 を現在値から
前記積分分ＩR を引いた値で更新設定する。また、ステ
ップ15での空燃比の判定結果がリーンである場合は、ス
テップ22へ進んでステップ15での前回の判定結果がリッ
チであったか否かを判定する。リッチであった場合は空
燃比がリッチからリーンへ反転した場合であり、ステッ
プ23で燃料噴射量増大方向の比例分ＰL を前記比例分Ｐ
R 同様のマップから検索し、ステップ24で空燃比フィー
ドバックα1 を現在値から前記比例分ＰL を加算した値
で更新する。
【００２０】また、ステップ22でステップ15での判定が
継続してリッチでない、つまり継続してリーンであると
判定された時には、ステップ25へ進んで燃料噴射量増大
方向の積分分ＩL を演算し、ステップ26で空燃比フィー
ドバック補正係数α1 を現在値から前記積分分ＩL を加
算した値で更新設定する。このようにして第１の気筒群
の空燃比フィードバック補正係数α1 を設定した後、ス
テップ27からステップ37において、第２の気筒群の空燃
比フィードバック補正係数α2 を該第２の気筒群に対し
て設けられた第１の空燃比センサ25の空燃比検出信号に
基づいて、第１の気筒群の空燃比フィードバック補正係
数α1 の設定と全く同様にして設定する。ここで、ステ
ップ11，15，16，18〜26及びステップ27〜30の機能が夫
々気筒別空燃比フィードバック制御手段を構成する。
継続してリッチでない、つまり継続してリーンであると
判定された時には、ステップ25へ進んで燃料噴射量増大
方向の積分分ＩL を演算し、ステップ26で空燃比フィー
ドバック補正係数α1 を現在値から前記積分分ＩL を加
算した値で更新設定する。このようにして第１の気筒群
の空燃比フィードバック補正係数α1 を設定した後、ス
テップ27からステップ37において、第２の気筒群の空燃
比フィードバック補正係数α2 を該第２の気筒群に対し
て設けられた第１の空燃比センサ25の空燃比検出信号に
基づいて、第１の気筒群の空燃比フィードバック補正係
数α1 の設定と全く同様にして設定する。ここで、ステ
ップ11，15，16，18〜26及びステップ27〜30の機能が夫
々気筒別空燃比フィードバック制御手段を構成する。
【００２１】次いで、ステップ38では、触媒コンバータ
装置21，22，23の劣化診断を行う条件が整っているか否
かを判定する。図６は、前記診断条件判別のサブルーチ
ン (ステップ381 〜386 ) を示し、機関冷却水温度
ＴW ，機関回転数Ｎ，基本燃料噴射量ＴP が、夫々の設
定範囲内にあり、かつ、機関のアイドル運転時にオンと
なるアイドルスイッチがオフ後、即ち非アイドル運転開
始後設定時間を経過していることの全ての条件が満たさ
れている時、つまり、定常運転状態で触媒コンバータ装
置の触媒が活性化されている時に診断条件が成立して診
断が行われ、それ以外の時は診断条件が不成立で診断が
行われない。この図６に示した診断条件判別ルーチンが
劣化診断条件判別手段を構成する。
装置21，22，23の劣化診断を行う条件が整っているか否
かを判定する。図６は、前記診断条件判別のサブルーチ
ン (ステップ381 〜386 ) を示し、機関冷却水温度
ＴW ，機関回転数Ｎ，基本燃料噴射量ＴP が、夫々の設
定範囲内にあり、かつ、機関のアイドル運転時にオンと
なるアイドルスイッチがオフ後、即ち非アイドル運転開
始後設定時間を経過していることの全ての条件が満たさ
れている時、つまり、定常運転状態で触媒コンバータ装
置の触媒が活性化されている時に診断条件が成立して診
断が行われ、それ以外の時は診断条件が不成立で診断が
行われない。この図６に示した診断条件判別ルーチンが
劣化診断条件判別手段を構成する。
【００２２】そして、診断条件が不成立の場合は図４の
ステップ39へ進んでカウンタＣＮＴＦ及びＣＮＴＲを０
にリセットしてこのルーチンを終了する。一方、診断条
件が成立した場合はステップ40へ進んで、第２の気筒群
の空燃比フィードバック補正係数α2 を前記演算結果は
キャンセルして第１の空燃比フィードバック補正係数α
1 と等しく設定する。これは、第２の気筒群の空燃比フ
ィードバック制御を第１の気筒群の上流側の空燃比セン
サ24からの空燃比検出信号のみに基づいて算出された共
通のフィードバック補正値を用いて行うことを意味す
る。したがって、ステップ11，15，16，18〜26とステッ
プ38，40が組み合わせて実行される時の機能が診断時用
空燃比フィードバック制御手段を構成する。
ステップ39へ進んでカウンタＣＮＴＦ及びＣＮＴＲを０
にリセットしてこのルーチンを終了する。一方、診断条
件が成立した場合はステップ40へ進んで、第２の気筒群
の空燃比フィードバック補正係数α2 を前記演算結果は
キャンセルして第１の空燃比フィードバック補正係数α
1 と等しく設定する。これは、第２の気筒群の空燃比フ
ィードバック制御を第１の気筒群の上流側の空燃比セン
サ24からの空燃比検出信号のみに基づいて算出された共
通のフィードバック補正値を用いて行うことを意味す
る。したがって、ステップ11，15，16，18〜26とステッ
プ38，40が組み合わせて実行される時の機能が診断時用
空燃比フィードバック制御手段を構成する。
【００２３】ステップ41，42の判定で、下流側の空燃比
センサ26の検出値がリッチである状態が２回連続した時
には、ステップ43で前記カウンタＣＮＴＲをインクリメ
ントした後、ステップ44の判定で前記カウンタＣＮＴＦ
で上流側の空燃比センサ24の検出値がリーンからリッチ
に反転した回数が所定回数ＣＣＮＴＦ♯を超えた場合
に、ステップ45へ進む。
センサ26の検出値がリッチである状態が２回連続した時
には、ステップ43で前記カウンタＣＮＴＲをインクリメ
ントした後、ステップ44の判定で前記カウンタＣＮＴＦ
で上流側の空燃比センサ24の検出値がリーンからリッチ
に反転した回数が所定回数ＣＣＮＴＦ♯を超えた場合
に、ステップ45へ進む。
【００２４】ステップ45では、ＣＮＴＦの値に対するＣ
ＮＴＲの値 (ＣＮＴＲ／ＣＮＴＦ)が所定値ＣＡＴＮＧ
♯を超えたか否かを判定する。ここで、ＣＮＴＦ及びＣ
ＮＴＲは夫々第１の空燃比センサ24により検出される空
燃比信号の反転周波数ｆF 及び第２の空燃比センサ26に
より検出される空燃比信号の反転周波数ｆR に比例す
る。つまり、ＣＮＴＲ／ＣＮＴＦ＝ｆR ／ｆF となる。
ＮＴＲの値 (ＣＮＴＲ／ＣＮＴＦ)が所定値ＣＡＴＮＧ
♯を超えたか否かを判定する。ここで、ＣＮＴＦ及びＣ
ＮＴＲは夫々第１の空燃比センサ24により検出される空
燃比信号の反転周波数ｆF 及び第２の空燃比センサ26に
より検出される空燃比信号の反転周波数ｆR に比例す
る。つまり、ＣＮＴＲ／ＣＮＴＦ＝ｆR ／ｆF となる。
【００２５】そして、ＣＮＴＲ／ＣＮＴＦ＝ｆR ／ｆF
＞ＣＡＴＮＧ♯となった時は、触媒コンバータ装置21〜
23の劣化により下流側の空燃比センサ26の反転周波数ｆ
R が相対的に増大する結果であると判断して、ステップ
46で触媒コンバータ装置が劣化であることを示すフラグ
ＦＣＡＴＮＧを１にセットする。また、ステップ45の判
定がＣＮＴＲ／ＣＮＴＦ＝ｆR ／ｆF ≦ＣＡＴＮＧ♯の
場合は、ステップ47でフラグＦＣＡＴＮＧを０にリセッ
トする。ここで、ステップ16，17，42〜47の機能が劣化
診断手段を構成する。
＞ＣＡＴＮＧ♯となった時は、触媒コンバータ装置21〜
23の劣化により下流側の空燃比センサ26の反転周波数ｆ
R が相対的に増大する結果であると判断して、ステップ
46で触媒コンバータ装置が劣化であることを示すフラグ
ＦＣＡＴＮＧを１にセットする。また、ステップ45の判
定がＣＮＴＲ／ＣＮＴＦ＝ｆR ／ｆF ≦ＣＡＴＮＧ♯の
場合は、ステップ47でフラグＦＣＡＴＮＧを０にリセッ
トする。ここで、ステップ16，17，42〜47の機能が劣化
診断手段を構成する。
【００２６】図７は、前記診断結果に基づいて警告を発
するルーチンを示し、ステップ71で前記フラグＦＣＡＴ
ＮＧの値を判定し、１であるときはステップ72で前記警
告灯28を点灯する。かかる構成において、触媒コンバー
タ装置の劣化診断時は、触媒コンバータ装置上流側に配
設された１個の空燃比センサの検出信号のみに基づいて
空燃比フィードバック制御を行うため、第１の気筒群か
ら排出される排気と第２の気筒群から排出される排気と
の間に濃淡の位相のずれがなくなり、その結果、触媒コ
ンバータ装置下流側で検出される空燃比のリッチ，リー
ンが略同一時間ずつ繰り返されるので正確な劣化診断を
行える (図８参照) 。
するルーチンを示し、ステップ71で前記フラグＦＣＡＴ
ＮＧの値を判定し、１であるときはステップ72で前記警
告灯28を点灯する。かかる構成において、触媒コンバー
タ装置の劣化診断時は、触媒コンバータ装置上流側に配
設された１個の空燃比センサの検出信号のみに基づいて
空燃比フィードバック制御を行うため、第１の気筒群か
ら排出される排気と第２の気筒群から排出される排気と
の間に濃淡の位相のずれがなくなり、その結果、触媒コ
ンバータ装置下流側で検出される空燃比のリッチ，リー
ンが略同一時間ずつ繰り返されるので正確な劣化診断を
行える (図８参照) 。
【００２７】尚、本実施例では劣化診断時以外の通常時
の空燃比フィードバック制御を、上流側の２つの第１の
空燃比センサ24，25のみによって行う簡易的な方式を示
したが、通常触媒コンバータ装置の下流側にも空燃比セ
ンサを設けるものにおいては、該下流側の空燃比センサ
の空燃比検出信号に基づいて空燃比補正を補助的に行わ
れている。したがって、本発明においても、２つの空燃
比センサの検出値に基づいて前記同様の演算によって夫
々設定される２つの空燃比フィードバック補正係数を組
み合わせたり、或いは上流側の空燃比センサにより設定
される空燃比フィードバック補正係数の制御定数( 比例
分や積分分) や、上流側の空燃比センサの出力電圧の比
較電圧や遅延時間を補正すること等によって上流側空燃
比センサの出力特性のばらつきを下流側の空燃比センサ
によって補償して高精度な空燃比フィードバック制御を
行うようにしてもよいことは勿論である。
の空燃比フィードバック制御を、上流側の２つの第１の
空燃比センサ24，25のみによって行う簡易的な方式を示
したが、通常触媒コンバータ装置の下流側にも空燃比セ
ンサを設けるものにおいては、該下流側の空燃比センサ
の空燃比検出信号に基づいて空燃比補正を補助的に行わ
れている。したがって、本発明においても、２つの空燃
比センサの検出値に基づいて前記同様の演算によって夫
々設定される２つの空燃比フィードバック補正係数を組
み合わせたり、或いは上流側の空燃比センサにより設定
される空燃比フィードバック補正係数の制御定数( 比例
分や積分分) や、上流側の空燃比センサの出力電圧の比
較電圧や遅延時間を補正すること等によって上流側空燃
比センサの出力特性のばらつきを下流側の空燃比センサ
によって補償して高精度な空燃比フィードバック制御を
行うようにしてもよいことは勿論である。
【００２８】また、触媒コンバータ装置を下流側の合流
した排気通路のみに１個設けたり、上流側の排気通路の
みに夫々設けたものに適用してもよいことも勿論であ
る。
した排気通路のみに１個設けたり、上流側の排気通路の
みに夫々設けたものに適用してもよいことも勿論であ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、気筒群毎
に触媒コンバータ装置上流側の空燃比センサを備え、触
媒コンバータ装置下流側にも空燃比を備えた内燃機関に
おいて、触媒コンバータ装置の劣化診断を行う場合は、
触媒コンバータ装置上流側に配設された１個の空燃比検
出手段の検出信号のみに基づいて算出された共通のフィ
ードバック補正値を用いて空燃比フィードバック制御を
行い、そのときの下流側の空燃比検出手段の空燃比検出
信号に基づいて触媒コンバータ装置の劣化を診断する構
成としたため、第１の気筒群から排出される排気と第２
の気筒群から排出される排気との間に濃淡の位相のずれ
がなくなり、その結果、触媒コンバータ装置下流側で検
出される空燃比のリッチ，リーンが略同一時間ずつ繰り
返されるので正確な劣化診断を行えるものである。
に触媒コンバータ装置上流側の空燃比センサを備え、触
媒コンバータ装置下流側にも空燃比を備えた内燃機関に
おいて、触媒コンバータ装置の劣化診断を行う場合は、
触媒コンバータ装置上流側に配設された１個の空燃比検
出手段の検出信号のみに基づいて算出された共通のフィ
ードバック補正値を用いて空燃比フィードバック制御を
行い、そのときの下流側の空燃比検出手段の空燃比検出
信号に基づいて触媒コンバータ装置の劣化を診断する構
成としたため、第１の気筒群から排出される排気と第２
の気筒群から排出される排気との間に濃淡の位相のずれ
がなくなり、その結果、触媒コンバータ装置下流側で検
出される空燃比のリッチ，リーンが略同一時間ずつ繰り
返されるので正確な劣化診断を行えるものである。
【図１】 本発明に係る触媒コンバータ装置の劣化診断
装置の構成，機能を示すブロック図
装置の構成，機能を示すブロック図
【図２】 同上劣化診断装置の一実施例のシステム構成
図
図
【図３】 同上実施例の燃料噴射量制御ルーチンを示す
フローチャート
フローチャート
【図４】 同じく空燃比フィードバック補正係数設定及
び劣化診断ルーチンの前段を示すフローチャート
び劣化診断ルーチンの前段を示すフローチャート
【図５】 同じく空燃比フィードバック補正係数設定及
び劣化診断ルーチンの後段を示すフローチャート
び劣化診断ルーチンの後段を示すフローチャート
【図６】 同じく診断条件判別ルーチンを示すフローチ
ャート
ャート
【図７】 同じく劣化警告ルーチンを示すフローチャー
ト
ト
【図８】 同じく空燃比フィードバック制御時の各部の
信号状態を示す線図
信号状態を示す線図
11 Ｖ型内燃機関 15 燃料噴射弁 16 コントロールユニット 18，19 上流側排気通路 20 下流側排気通路 21，22 予備触媒コンバータ装置 23 主触媒コンバータ装置 24，25 第１の空燃比センサ 26 第２の空燃比センサ
Claims (1)
- 【請求項１】複数に区分された気筒群毎に接続された上
流側の各排気通路とこれら各排気通路の下流側に合流し
て接続された排気通路とに夫々排気中の所定成分の検出
により空燃比を検出する空燃比検出手段を備え、前記気
筒群毎に対応する上流側の空燃比検出手段からの空燃比
検出信号に基づいて空燃比をフィードバック制御する気
筒群別空燃比フィードバック制御手段を備える一方、前
記上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段との間
に排気浄化用の触媒コンバータ装置を装着した内燃機関
において、機関運転条件に応じて触媒コンバータ装置の
劣化診断を行う条件を判別する劣化診断条件判別手段
と、該劣化診断条件判別手段で判別された劣化診断条件
で前記上流側の排気通路の一つに装着された一個の空燃
比検出手段に基づいて算出した共通のフィードバック補
正値を用いて全ての気筒の空燃比をフィードバック制御
する劣化診断時用空燃比フィードバック制御手段と、同
じく劣化診断条件で前記上流側の一個の空燃比検出手段
の空燃比検出信号と下流側空燃比検出手段の空燃比検出
信号とに基づいて各触媒コンバータ装置の劣化診断を行
う劣化診断手段と、を設けた構成としたことを特徴とす
る内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260834A JP2737483B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260834A JP2737483B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598946A JPH0598946A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2737483B2 true JP2737483B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17353409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3260834A Expired - Fee Related JP2737483B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 内燃機関における触媒コンバータ装置の劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737483B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013104300A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3316137B2 (ja) * | 1996-07-26 | 2002-08-19 | 株式会社日立製作所 | エンジンの排気浄化装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH086624B2 (ja) * | 1991-05-16 | 1996-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3260834A patent/JP2737483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013104300A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0598946A (ja) | 1993-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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