JP2780451B2 - Catalyst deterioration detection device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンの排気系に配設され、排ガスを浄化
するための触媒の劣化を検出する触媒の劣化検出装置に
関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst deterioration detecting device provided in an exhaust system of an engine and detecting deterioration of a catalyst for purifying exhaust gas.
第7図(a)に示す上流酸素センサの出力信号に対応
した触媒の劣化状態に応じた下流酸素センサの出力信号
を第7図(b)〜(d)に示す。第7図(b)は触媒が
劣化していない場合の出力信号であり、触媒のストレー
ジ効果により上流酸素センサの出力信号に対して下流酸
素センサの出力信号は十分に長い周期で変化している。
第7図(c)は触媒の劣化の初期段階の出力信号であ
り、全体的には劣化していない場合の出力信号と同様に
長い周期で変化しているが、ストレージ効果の低下に伴
ってその出力波形に上流酸素センサの出力波形が現れて
くる。そして、第7図(d)は触媒が完全に劣化した場
合の出力信号であり、ストレージ効果がないため下流酸
素センサの出力信号は上流酸素センサの出力信号とほぼ
同じになる。FIGS. 7 (b) to 7 (d) show output signals of the downstream oxygen sensor according to the deterioration state of the catalyst corresponding to the output signals of the upstream oxygen sensor shown in FIG. 7 (a). FIG. 7 (b) shows an output signal when the catalyst is not deteriorated, and the output signal of the downstream oxygen sensor changes at a sufficiently long cycle with respect to the output signal of the upstream oxygen sensor due to the storage effect of the catalyst. .
FIG. 7 (c) shows the output signal in the initial stage of catalyst deterioration, which generally changes in a long cycle like the output signal in the case where the catalyst has not deteriorated, but with a decrease in the storage effect. The output waveform of the upstream oxygen sensor appears in the output waveform. FIG. 7 (d) shows an output signal when the catalyst is completely degraded. Since there is no storage effect, the output signal of the downstream oxygen sensor is almost the same as the output signal of the upstream oxygen sensor.
よって、下流酸素センサの出力信号の周波数のみで触
媒の劣化を検出した場合、前述のように劣化の初期段階
で劣化と判断してしまう。そこで従来、触媒の上・下流
にそれぞれ配設された酸素センサの出力信号の周波数の
比較により触媒の劣化を検出する装置が開示されている
(例えば、実開昭63−128221号公報等)。Therefore, when the deterioration of the catalyst is detected only by the frequency of the output signal of the downstream oxygen sensor, the deterioration is determined at the initial stage of the deterioration as described above. Therefore, conventionally, there has been disclosed a device for detecting deterioration of the catalyst by comparing the frequencies of output signals of oxygen sensors provided respectively on the upstream and downstream of the catalyst (for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-128221).
しかし、前述のような装置においては、触媒の劣化検
出のために上・下流の酸素センサの出力信号の周波数を
それぞれ検出する必要がある。よって、エンジンを制御
する電子制御装置の記憶容量が多くなる。また演算周期
が長くなり処理時間が遅くなるといった問題点がある。However, in the above-described apparatus, it is necessary to detect the frequencies of the output signals of the upstream and downstream oxygen sensors in order to detect the deterioration of the catalyst. Therefore, the storage capacity of the electronic control unit that controls the engine increases. In addition, there is a problem that the operation cycle becomes longer and the processing time becomes longer.
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、電子制御装置の負荷
の増大を抑えて触媒の劣化を精度よく検出できる装置を
提供することにある。The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a device capable of accurately detecting catalyst deterioration by suppressing an increase in the load on an electronic control device. is there.
本発明は第1図に示すように、エンジンの排気系に配
設され、排ガスを浄化するための触媒と、 この触媒の上・下流にそれぞれ配設され、空燃比が理
論空燃比に対してリッチかリーンかを検出する上流、下
流酸素センサと、 この上流酸素センサの出力信号に応じて前記エンジン
に供給される混合気の空燃比を理論空燃比近傍に制御す
るエンジン制御手段と、 所定期間内における前記下流酸素センサの出力信号の
反転周期を検出する反転周期検出手段と、 前記反転周期の最大値と前記反転周期の最小値との周
期偏差を検出する周期偏差検出手段と、 前記所定期間内における前記下流酸素センサの出力信
号の反転回数を検出する反転回数検出手段と、 前記反転回数が所定回数以上でかつ前記周期偏差が所
定時間未満の場合、前記触媒が劣化したと判断する触媒
劣化検出手段と を備える触媒の劣化検出装置を要旨としている。As shown in FIG. 1, the present invention is provided in an exhaust system of an engine, a catalyst for purifying exhaust gas, and provided above and downstream of the catalyst, respectively. Upstream and downstream oxygen sensors for detecting rich or lean; engine control means for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine to near the stoichiometric air-fuel ratio in response to an output signal of the upstream oxygen sensor; An inversion cycle detection means for detecting an inversion cycle of the output signal of the downstream oxygen sensor within, a cycle deviation detection means for detecting a cycle deviation between a maximum value of the inversion cycle and a minimum value of the inversion cycle, and the predetermined period. A number of inversions detecting means for detecting the number of inversions of the output signal of the downstream oxygen sensor within, if the number of inversions is equal to or greater than a predetermined number and the period deviation is less than a predetermined time, the catalyst deteriorates It is summarized as deterioration detector of a catalyst and a catalyst deterioration detecting means for determining that.
以上の構成により、エンジン制御手段でエンジンの排
気系に配設される排ガスを浄化するための触媒の上流に
配設され、空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーン
かを検出する上流酸素センサの出力信号に応じてエンジ
ンに供給される混合気の空燃比が理論空燃比近傍に制御
される。With the above configuration, the upstream oxygen is disposed upstream of the catalyst for purifying exhaust gas disposed in the exhaust system of the engine by the engine control means, and detects whether the air-fuel ratio is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is controlled near the stoichiometric air-fuel ratio in accordance with the output signal of the sensor.
一方、触媒の下流に配設され、空燃比が理論空燃比に
対してリッチかリーンかを検出する下流酸素センサの出
力信号に応じて反転周期検出手段で所定期間内における
下流酸素センサの出力信号の反転周期が検出され、周期
偏差検出手段でこの反転周期の最大値と最小値との偏差
が検出される。また反転回数検出手段で所定期間内にお
ける下流酸素センサの出力信号の反転回数が検出され
る。そして、触媒劣化検出手段で反転回数が所定回数以
上でかつ周期偏差が所定時間未満の場合、触媒が劣化し
たと周期偏差と反転回数とに応じて前記触媒の劣化が検
出される。On the other hand, according to the output signal of the downstream oxygen sensor which is disposed downstream of the catalyst and detects whether the air-fuel ratio is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, the output signal of the downstream oxygen sensor within a predetermined period is determined by the inversion cycle detecting means. Is detected, and the deviation between the maximum value and the minimum value of the inversion period is detected by the period deviation detecting means. Further, the number of reversals of the output signal of the downstream oxygen sensor within a predetermined period is detected by the reversal number detecting means. When the number of reversals is equal to or greater than a predetermined number and the cycle deviation is less than a predetermined time, the catalyst deterioration detecting means detects the deterioration of the catalyst according to the cycle deviation and the number of reversals when the catalyst has deteriorated.
以下、本発明を車両用エンジンに適応した一実施例に
ついて図面に基づいて説明する。Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a vehicle engine will be described with reference to the drawings.
第2図は本実施例の概略構成図である。エンジン1の
吸気通路2にはエアフロメータ3が設けられている。エ
アフロメータ3はエアクリーナ4を通って導かれる吸気
量Qを直接計測するものである。さらに吸気通路2に
は、運転者のアクセル5の操作量に応じて開閉し、エン
ジン1へ供給する吸気量Qを調節するスロットル弁6が
設けられている。また、エンジン1の各気筒には各気筒
毎に燃料供給系7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8が設けられている。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the present embodiment. An air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of the engine 1. The air flow meter 3 directly measures the intake air amount Q guided through the air cleaner 4. Further, the intake passage 2 is provided with a throttle valve 6 that opens and closes in accordance with a driver's operation amount of an accelerator 5 and adjusts an intake air amount Q supplied to the engine 1. Further, each cylinder of the engine 1 is provided with a fuel injection valve 8 for supplying pressurized fuel from a fuel supply system 7 to an intake port for each cylinder.
また、ディストリビュータ9には、720クランク角度
(℃A)毎に基準位置検出用信号を発生する基準位置セ
ンサ10および30℃A毎にクランク角検出用信号を発生す
るクランク角センサ11が設けられている。The distributor 9 is provided with a reference position sensor 10 for generating a reference position detection signal every 720 crank angles (° C) and a crank angle sensor 11 for generating a crank angle detection signal every 30 ° C. I have.
さらに、エンジン1のシリンダブロックのウォータジ
ャケット12には、冷却水温Thwを検出するための水温セ
ンサ13が設けられている。Further, the water jacket 12 of the cylinder block of the engine 1 is provided with a water temperature sensor 13 for detecting a cooling water temperature Thw.
一方、排気系には排気マニホールド14の下流に排ガス
中の有害成分(HC,CO,NOx)を同時に浄化する三元触媒1
5が設けられている。そして、三元触媒15の上流側、即
ち排気マニホールド14には、上流酸素センサ(O2セン
サ)16が設けられ、また三元触媒15の下流側の排気管17
には下流O2センサ18が設けられている。周知のとおり、
これら上・下流O2センサ16,18は空燃比が理論空燃比に
対してリーンであるかリッチであるかに応じて異なる出
力電圧を発生するものである。On the other hand, in the exhaust system, a three-way catalyst 1 that simultaneously purifies harmful components (HC, CO, NOx) in exhaust gas is provided downstream of the exhaust manifold 14.
5 are provided. An upstream oxygen sensor (O 2 sensor) 16 is provided on the upstream side of the three-way catalyst 15, that is, on the exhaust manifold 14, and an exhaust pipe 17 on the downstream side of the three-way catalyst 15 is provided.
Is provided with a downstream O 2 sensor 18. As we all know,
These upstream and downstream O 2 sensors 16 and 18 generate different output voltages depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.
また、19は後述する電子制御装置(ECU)20で三元触
媒15が劣化したと判断された時、運転者へ警告を発する
ためのアラームである。Reference numeral 19 denotes an alarm for issuing a warning to a driver when an electronic control unit (ECU) 20 described later determines that the three-way catalyst 15 has deteriorated.
ECU20は、例えばマイクロコンピュータとして構成さ
れ、周知の通りA/D変換器101,I/Oポート102,CPU103,ROM
104,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。The ECU 20 is configured as, for example, a microcomputer, and as is well known, an A / D converter 101, an I / O port 102, a CPU 103, a ROM
104, RAM 105, backup RAM 106, clock generation circuit 107
Etc. are provided.
以下、第3図〜第6図に示すフローチャートを用いて
エンジン1の空燃比制御方法および三元触媒15の劣化検
出方法について説明する。Hereinafter, a method for controlling the air-fuel ratio of the engine 1 and a method for detecting the deterioration of the three-way catalyst 15 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
第3図は前述の各種センサからの検出信号に応じて燃
料噴射量TAUを演算する燃料噴射量演算ルーチンを示す
フローチャートである。このルーチンは所定期間(例え
ば、本実施例では360℃A)毎に起動・実行されるもの
である。FIG. 3 is a flowchart showing a fuel injection amount calculation routine for calculating the fuel injection amount TAU according to the detection signals from the various sensors described above. This routine is started and executed every predetermined period (for example, 360 ° C. in this embodiment).
ステップ101で吸気量Q、回転数NE等の検出信号を読
み込む。ステップ102で基本燃料噴射量Tpを次式により
演算する。In step 101, detection signals such as the intake air amount Q and the rotation speed NE are read. In step 102, the basic fuel injection amount Tp is calculated by the following equation.
Tp←K・Q/NE ここで、Kは定数である。 Tp ← K · Q / NE where K is a constant.
つづくステップ103で基本燃料噴射量Tpを後述する空
燃比フィードバック制御等の各種の補正を行い燃料噴射
量TAUを演算する。In the following step 103, the basic fuel injection amount Tp is subjected to various corrections such as air-fuel ratio feedback control described later, and the fuel injection amount TAU is calculated.
TAU←Tp・FAF・F ここで、FAFは空燃比フィードバック制御による空燃
比補正係数、Fは各種補正係数である。そして、ステッ
プ104で前述のステップ103により演算された燃料噴射量
TAUに対応した制御信号を燃料噴射弁8へ出力する。TAU ← Tp · FAF · F Here, FAF is an air-fuel ratio correction coefficient by air-fuel ratio feedback control, and F is various correction coefficients. Then, in step 104, the fuel injection amount calculated in step 103 described above.
A control signal corresponding to TAU is output to the fuel injection valve 8.
第4図は上流O2センサ16の検出信号(上流出力値)V1
に基づいて行われる主空燃比フィードバック制御、即ち
空燃比補正係数FAFを設定する空燃比フィードバック制
御ルーチンである。このルーチンは所定時間(例えば、
本実施例では4msec)毎に起動・実行されるものであ
る。FIG. 4 shows a detection signal (upstream output value) V1 of the upstream O 2 sensor 16.
Is an air-fuel ratio feedback control routine for setting an air-fuel ratio correction coefficient FAF. This routine is executed for a predetermined time (for example,
In this embodiment, it is started and executed every 4 msec).
ステップ201で主空燃比フィードバック制御の条件
(第1の実行条件)が成立しているか否かを判断する。
ここで、第1の実行条件としては、例えば、本実施例で
はエンジン始動後でかつ上流O2センサ16が活性状態であ
ること等である。ステップ201で第1の実行条件が成立
していないと判断された場合は、ステップ202へ進む。
ステップ202で空燃比補正係数FAFを1.0に設定(FAF←1.
0)し、本ルーチンを終了する。In step 201, it is determined whether or not a condition (first execution condition) of the main air-fuel ratio feedback control is satisfied.
Here, the first execution condition, for example, in the present embodiment is such that the upstream O 2 sensor 16 and after an engine start is active. If it is determined in step 201 that the first execution condition is not satisfied, the process proceeds to step 202.
In step 202, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to 1.0 (FAF ← 1.
0), and terminates this routine.
一方、ステップ201で第1の実行条件が成立している
と判断された場合はステップ203以降の上流出力値V1に
よるフィードバック処理を実行する。On the other hand, when it is determined in step 201 that the first execution condition is satisfied, a feedback process based on the upstream output value V1 in step 203 and thereafter is executed.
ステップ203で上流出力値V1を読み込む。つづくステ
ップ204で上流出力値V1が第1の比較電圧VR1(例えば、
本実施例では0.45V)以下か否か、即ち空燃比がリッチ
かリーンかを判定する。ここで、上流出力値V1が第1の
比較電圧VR1以下、即ち空燃比がリーンである場合はス
テップ205へ進む。ステップ205で第1のディレイカウン
タCDLY1が正の値、即ち今回の制御タイミングで上流出
力値V1がリッチからリーンへ反転したか否かを判定す
る。ここで、第1のディレイカウンタCDLY1は上流出力
値V1が第1の比較電圧VR1を横切ってからの経過時間を
計測するためのカウンタであり、リッチ状態の経過時間
は正の値、リーン状態の経過時間は負の値で定義され
る。In step 203, the upstream output value V1 is read. In the following step 204, the upstream output value V1 is changed to the first comparison voltage VR1 (for example,
In this embodiment, it is determined whether or not the pressure is 0.45 V or less, that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean. Here, when the upstream output value V1 is equal to or lower than the first comparison voltage VR1, that is, when the air-fuel ratio is lean, the process proceeds to step 205. In step 205, it is determined whether or not the first delay counter CDLY1 has a positive value, that is, whether or not the upstream output value V1 has inverted from rich to lean at the current control timing. Here, the first delay counter CDLY1 is a counter for measuring the elapsed time from when the upstream output value V1 crosses the first comparison voltage VR1, and the elapsed time in the rich state is a positive value and the elapsed time in the lean state is Elapsed time is defined as a negative value.
ステップ205で第1のディレイカウンタCDLY1が負の値
である場合はステップ207へ進む。また、ステップ205で
第1のディレイカウンタCDLY1が正の値である場合はス
テップ206へ進む。ステップ206で第1のディレイカウン
タCDLY1をリセット(CDLY1←0)し、ステップ207へ進
む。ステップ207で第1のディレイカウンタCDLY1の値を
デクリメントする(CDLY1←CDLY1−1)。続くステップ
208で第1のディレイカウンタCDLY1が第1のリーン遅延
時間TDL1未満か否かを判定する。ここで、第1のリーン
遅延時間TDL1は、上流O2センサ16の出力信号がリッチか
らリーンへの変化があってもリッチであるとの判断を保
持する遅延処理における遅延時間に対応するカウント値
であり、負の値で定義される。ステップ208で第1のデ
ィレイカウンタCDLY1が第1のリーン遅延時間TDL1以上
の場合はステップ217へ進む。If the first delay counter CDLY1 has a negative value in step 205, the process proceeds to step 207. If the first delay counter CDLY1 has a positive value in step 205, the process proceeds to step 206. In step 206, the first delay counter CDLY1 is reset (CDLY1 ← 0), and the process proceeds to step 207. In step 207, the value of the first delay counter CDLY1 is decremented (CDLY1 ← CDLY1-1). Next steps
At 208, it is determined whether the value of the first delay counter CDLY1 is less than the first lean delay time TDL1. Here, the first lean delay time TDL1 is a count value corresponding to the delay time in the delay processing that holds the determination that the output signal of the upstream O 2 sensor 16 is rich even when the output signal changes from rich to lean. And is defined by a negative value. If the first delay counter CDLY1 is equal to or longer than the first lean delay time TDL1 in step 208, the process proceeds to step 217.
一方、ステップ208で第1のディレイカウンタCDLY1が
第1のリーン遅延時間TDL1未満、即ち上流O2センサ16の
出力信号がリッチからリーンへ変化してから前述の遅延
時間以上経過した場合はステップ209へ進む。ステップ2
09で第1のディレイカウンタCDLY1を第1のリーン遅延
時間TDL1に設定(CDLY1←TDL1)し、ステップ210へ進
む。ステップ210で遅延処理後の空燃比の状態を示すフ
ラグF1をリセット(F1←0)し、ステップ217へ進む。
即ちフラグF1がリセット状態(F1=0)の場合は遅延処
理後の空燃比がリーンであることを示す。Meanwhile, the first delay counter CDLY1 is less than a first lean delay time TDL1 at step 208, that is, when the output signal of the upstream O 2 sensor 16 has passed over the delay time described above after changing from rich to lean step 209 Proceed to. Step 2
At 09, the first delay counter CDLY1 is set to the first lean delay time TDL1 (CDLY1 ← TDL1), and the routine proceeds to step 210. At step 210, the flag F1 indicating the state of the air-fuel ratio after the delay processing is reset (F1 ← 0), and the routine proceeds to step 217.
That is, when the flag F1 is in the reset state (F1 = 0), it indicates that the air-fuel ratio after the delay processing is lean.
また、ステップ204で上流出力値V1が第1の比較電圧V
R1より大きい、即ち空燃比がリッチである場合はステッ
プ211へ進む。ステップ211で第1のディレイカウンタCD
LY1が負の値、即ち今回の制御タイミングで上流出力値V
1がリーンからリッチへ反転したか否かを判定する。こ
こで、第1のディレイカウンタCDLY1が正の値である場
合はステップ213へ進む。Also, in step 204, the upstream output value V1 is changed to the first comparison voltage V1.
When it is larger than R1, that is, when the air-fuel ratio is rich, the process proceeds to step 211. In step 211, the first delay counter CD
LY1 is a negative value, that is, the upstream output value V
It is determined whether 1 has been inverted from lean to rich. Here, when the first delay counter CDLY1 is a positive value, the process proceeds to step 213.
一方、ステップ211で第1のディレイカウンタCDLY1が
負の値である場合はステップ212へ進む。ステップ212で
第1のディレイカウンタCDLY1をリセット(CDLY1←0)
し、ステップ213へ進む。On the other hand, if the first delay counter CDLY1 has a negative value in step 211, the process proceeds to step 212. In step 212, the first delay counter CDLY1 is reset (CDLY1 ← 0).
Then, the process proceeds to step 213.
ステップ213で第1のディレイカウンタCDLY1の値をイ
ンクリメントする(CDLY1←CDLY1+1)。続くステップ
214で第1のディレイカウンタCDLY1が第1のリッチ遅延
時間TDR1未満か否かを判定する。ここで、第1のリッチ
遅延時間TDR1は、上流O2センサ16の出力信号がリーンか
らリッチへの変化があってもリーンであるとの判断を保
持する遅延処理に対応する遅延時間に対応するカウント
値であり、正の値で定義される。ステップ214で第1の
ディレイカウンタCDLY1が第1のリッチ遅延時間TDR1以
上の場合はステップ217へ進む。In step 213, the value of the first delay counter CDLY1 is incremented (CDLY1 ← CDLY1 + 1). Next steps
At 214, it is determined whether the first delay counter CDLY1 is less than the first rich delay time TDR1. Here, the first rich delay time TDR1 corresponds to a delay time corresponding to the delay processing that holds the determination that the output signal of the upstream O 2 sensor 16 is lean even when the output signal changes from lean to rich. Count value, defined as a positive value. If the first delay counter CDLY1 is equal to or longer than the first rich delay time TDR1 in step 214, the process proceeds to step 217.
一方、ステップ214で第1のディレイカウンタCDLY1が
第1のリッチ遅延時間TDR1より大きい場合、即ち上流O2
センサ16の出力信号がリーンからリッチへ変化してから
前述の遅延時間以上経過した場合はステップ215へ進
む。ステップ215で第1のディレイカウンタCDLY1を第1
のリッチ遅延時間TDR1に設定(CDLY1←TDR1)し、ステ
ップ216へ進む。ステップ216で遅延処理後の空燃比の状
態を示すフラグF1をセット(F1←1)し、ステップ217
へ進む。即ちフラグF1がセット状態(F1=1)の場合は
遅延処理後の空燃比がリッチであることを示す。On the other hand, if the first delay counter CDLY1 is larger than the first rich delay time TDR1 in step 214, that is, if the upstream O 2
When the output signal of the sensor 16 has changed from lean to rich and the delay time has elapsed, the process proceeds to step 215. At step 215, the first delay counter CDLY1 is set to the first
(CDLY1 ← TDR1), and the process proceeds to step 216. At step 216, a flag F1 indicating the state of the air-fuel ratio after the delay processing is set (F1 ← 1), and at step 217
Proceed to. That is, when the flag F1 is in the set state (F1 = 1), it indicates that the air-fuel ratio after the delay processing is rich.
ステップ217でフラグF1が反転したか否か、即ち遅延
処理後の空燃比の状態が反転したか否かを判別する。こ
こで、遅延処理後の空燃比の状態が反転した場合は、ス
テップ218〜ステップ220のスキップ処理を行う。まず、
ステップ218でフラグF1がリセット状態か否かを判定す
る。ここで、フラグF1がリセット状態である、即ちリッ
チからリーンへの反転である場合はステップ219へ進
む。ステップ219で空燃比補正係数FAFを第1のリッチス
キップ量RSR1だけ増大させ(FAF←FAF+RSR1)、ステッ
プ224へ進む。また、ステップ218でフラグF1がセット状
態である、即ちリーンからリッチへの反転である場合は
ステップ220へ進む。ステップ220で空燃比補正係数FAF
を第1のリーンスキップ量RSL1だけ減少させ(FAF←FAF
−RSL1)、ステップ224へ進む。In step 217, it is determined whether or not the flag F1 has been inverted, that is, whether or not the state of the air-fuel ratio after the delay processing has been inverted. Here, when the state of the air-fuel ratio after the delay processing is reversed, skip processing of steps 218 to 220 is performed. First,
At step 218, it is determined whether or not the flag F1 is in a reset state. If the flag F1 is in the reset state, that is, if the flag F1 is inverted from rich to lean, the process proceeds to step 219. At step 219, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by the first rich skip amount RSR1 (FAF ← FAF + RSR1), and the routine proceeds to step 224. If the flag F1 is in the set state in step 218, that is, if the flag F1 is inverted from lean to rich, the process proceeds to step 220. In step 220, the air-fuel ratio correction coefficient FAF
Is reduced by the first lean skip amount RSL1 (FAF ← FAF
-RSL1), proceed to step 224;
一方、ステップ217で遅延処理後の空燃比の状態が反
転していない場合はステップ221〜ステップ223の積分処
理を行う。まず、ステップ221でフラグF1がリセット状
態である、即ちリーンであるか否かを判別する。ここ
で、リーンである場合はステップ222へ進む。ステップ2
22で空燃比補正係数FAFを第1のリッチ積分定数KIR1だ
け増加させ(FAF←FAF+KIR1)、ステップ224へ進む。
また、ステップ221でリッチである場合はステップ223へ
進む。ステップ223で空燃比補正係数FAFを第1のリーン
積分定数KIL1だけ減少させ(FAF←FAF−KIL1)、ステッ
プ224へ進む。On the other hand, if the state of the air-fuel ratio after the delay processing is not inverted at step 217, the integration processing of steps 221 to 223 is performed. First, at step 221, it is determined whether or not the flag F1 is in a reset state, that is, whether or not the flag is lean. If it is lean, the process proceeds to step 222. Step 2
At 22, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by the first rich integration constant KIR1 (FAF ← FAF + KIR1), and the routine proceeds to step 224.
If it is rich in step 221, the process proceeds to step 223. At step 223, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is reduced by the first lean integration constant KIL1 (FAF ← FAF-KIL1), and the routine proceeds to step 224.
ステップ224で前述のようにして設定された空燃比係
数FAFが所定範囲(例えば、本実施例では0.8〜1.2)と
なるようにガード処理を行い本ルーチンを終了する。In step 224, guard processing is performed so that the air-fuel ratio coefficient FAF set as described above falls within a predetermined range (for example, 0.8 to 1.2 in the present embodiment), and the routine ends.
第5図は下流O2センサ18の出力値(下流出力値)V2に
基づいて主空燃比フィードバック制御における第1のリ
ッチスキップ量RSR1、第1のリーンスキップ量RSL1を補
正する副空燃比フィードバック制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。本ルーチンは所定時間(例えば、本
実施例では1sec)毎に起動・実行されるものである。FIG. 5 is a sub air-fuel ratio feedback control for correcting the first rich skip amount RSR1 and the first lean skip amount RSL1 in the main air-fuel ratio feedback control based on the output value (downstream output value) V2 of the downstream O 2 sensor 18. It is a flowchart which shows a routine. This routine is started and executed every predetermined time (for example, 1 second in this embodiment).
まず、ステップ301で空燃比フィードバック条件(第
2の実行条件)が成立しているか否か、即ち副空燃比フ
ィードバック制御を実行するか否かを判断する。ここ
で、第2の実行条件とは、例えば本実施例では、第1の
実行条件が成立している、即ち主空燃比フィードバック
制御中である。下流O2センサ18が活性状態である等であ
る。First, at step 301, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback condition (second execution condition) is satisfied, that is, whether or not to execute the sub-air-fuel ratio feedback control. Here, the second execution condition is, for example, in the present embodiment, the first execution condition is satisfied, that is, the main air-fuel ratio feedback control is being performed. Downstream O 2 sensor 18 is equal in the active state.
ステップ301で第2の実行条件が成立していない場合
はステップ302へ進む。ステップ302で第1のリッチスキ
ップ量RSR1を所定のリッチスキップ量RSR0に設定する。
つづくステップ303で第1のリーンスキップ量RSL1を所
定のリーンスキップ量RSL0に設定し、本ルーチンを終了
する。If the second execution condition is not satisfied in step 301, the process proceeds to step 302. In step 302, the first rich skip amount RSR1 is set to a predetermined rich skip amount RSR0.
In the next step 303, the first lean skip amount RSL1 is set to a predetermined lean skip amount RSL0, and this routine ends.
また、ステップ301で第2の実行条件が成立している
場合はステップ304以降の下流出力値V2に基づく副空燃
比フィードバック処理を実行する。まず、ステップ304
で下流出力値V2を読み込む。ステップ305で下流出力値V
2が第2の比較電圧VR2(例えば、本実施例では第1の比
較電圧VR1と同じ0.45Vと設定)以下か否か、即ち空燃比
がリッチかリーンかを判定する。ここで、下流出力値V2
が第2の比較電圧VR2以下、即ち空燃比がリーンである
場合はステップ306へ進む。ステップ306で第2のディレ
イカウンタCDLY2が正の値、即ち今回の制御タイミング
で下流出力値V2がリッチからリーンへ反転したか否かを
判定する。ここで、第2のディレイカウンタCDLY2は前
述の第1のディレイカウンタCDLY1と同様に下流出力値V
2が第2の比較電圧VR2を横切ってからの経過時間を計測
するためのカウンタであり、リッチ状態の経過間は正の
値、リーン状態の経過時間は負の値で定義される。If the second execution condition is satisfied in step 301, the sub air-fuel ratio feedback processing based on the downstream output value V2 in step 304 and thereafter is executed. First, step 304
Reads the downstream output value V2. In step 305, the downstream output value V
It is determined whether or not 2 is equal to or lower than a second comparison voltage VR2 (for example, 0.45 V which is the same as the first comparison voltage VR1 in this embodiment), that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean. Here, the downstream output value V2
Is equal to or lower than the second comparison voltage VR2, that is, when the air-fuel ratio is lean, the routine proceeds to step 306. In step 306, it is determined whether the second delay counter CDLY2 has a positive value, that is, whether or not the downstream output value V2 has been inverted from rich to lean at the current control timing. Here, the second delay counter CDLY2 has the same downstream output value V as the first delay counter CDLY1.
Reference numeral 2 denotes a counter for measuring an elapsed time after the second reference voltage VR2 is crossed, and a positive value is defined during the rich state and a negative value is defined during the lean state.
ステップ306で第2のディレイカウンタCDLY2が負の値
である場合はステップ308へ進む。また、ステップ306で
第2のディレイカウンタCDLY2が正の値である場合はス
テップ307へ進む。ステップ307で第2のディレイカウン
タCDLY2をリセット(CDLY2←0)し、ステップ308へ進
む。If the second delay counter CDLY2 has a negative value in step 306, the process proceeds to step 308. If the second delay counter CDLY2 has a positive value in step 306, the process proceeds to step 307. In step 307, the second delay counter CDLY2 is reset (CDLY2 ← 0), and the process proceeds to step 308.
ステップ308で第2のディレイカウンタCDLY2の値をデ
クリメントする(CDLY2←CDLY2−1)。続くステップ30
9で第2のディレイカウンタCDLY2が第2のリーン遅延時
間TDL2未満か否かを判定する。ここで、第2のリーン遅
延時間TDL2は、下流O2センサ18の出力信号がリッチから
リーンへの変化があってもリッチであるとの判断を保持
する遅延処理における遅延時間に対応するカウント値で
あり、負の値で定義される。ステップ309で第2のディ
レイカウンタCDLY2が第2のリーン遅延時間TDL2以上の
場合はステップ318へ進む。In step 308, the value of the second delay counter CDLY2 is decremented (CDLY2 ← CDLY2-1). Next step 30
At 9, it is determined whether the value of the second delay counter CDLY2 is less than the second lean delay time TDL2. Here, the second lean delay time TDL2 is a count value corresponding to the delay time in the delay processing that holds the determination that the output signal of the downstream O 2 sensor 18 is rich even when the output signal changes from rich to lean. And is defined by a negative value. If the second delay counter CDLY2 is equal to or longer than the second lean delay time TDL2 in step 309, the process proceeds to step 318.
一方、ステップ309で第2のディレイカウンタCDLY2が
第2のリーン遅延時間TDL2未満、即ち下流O2センサ18の
出力信号がリッチからリーンへ変化してから前述の遅延
時間以上経過した場合はステップ310へ進む。ステップ3
10で第2のディレイカウンタCDLY2を第2のリーン遅延
時間TDL2に設定(CDLY2←TDL2)し、ステップ311へ進
む。ステップ311で遅延処理後の空燃比の状態を示すフ
ラグF2をリセット(F2←0)し、ステップ318へ進む。
即ちフラグF2がリセット状態(F2=0)の場合は遅延処
理後の空燃比がリーンであることを示す。On the other hand, the second delay counter CDLY2 is less than the second lean delay time TDL2 in step 309, i.e., when the output signal of the downstream O 2 sensor 18 has passed over the delay time described above after changing from rich to lean step 310 Proceed to. Step 3
At 10, the second delay counter CDLY2 is set to the second lean delay time TDL2 (CDLY2 ← TDL2), and the routine proceeds to step 311. In step 311, the flag F2 indicating the state of the air-fuel ratio after the delay processing is reset (F2 ← 0), and the routine proceeds to step 318.
That is, when the flag F2 is in the reset state (F2 = 0), it indicates that the air-fuel ratio after the delay processing is lean.
また、ステップ305で下流出力値V2が第2の比較電圧V
R2より大きい、即ち空燃比がリッチである場合はステッ
プ312へ進む。ステップ312で第2のディレイカウンタCD
LY2が負の値、即ち今回の制御タイミングで下流出力値V
2がリーンからリッチへ反転したか否かを判定する。こ
こで、第2のディレイカウンタCDLY2が正の値である場
合はステップ314へ進む。Also, in step 305, the downstream output value V2 is changed to the second comparison voltage V2.
When it is larger than R2, that is, when the air-fuel ratio is rich, the process proceeds to step 312. In step 312, the second delay counter CD
LY2 is a negative value, that is, the downstream output value V
It is determined whether or not 2 is inverted from lean to rich. Here, if the second delay counter CDLY2 is a positive value, the process proceeds to step 314.
一方、ステップ312で第2のディレイカウンタCDLY2が
負の値である場合はステップ313へ進む。ステップ313で
第2のディレイカウンタCDLY2をリセット(CDLY2←0)
し、ステップ314へ進む。On the other hand, if the second delay counter CDLY2 has a negative value in step 312, the process proceeds to step 313. In step 313, the second delay counter CDLY2 is reset (CDLY2 ← 0).
Then, the process proceeds to step 314.
ステップ314で第2のディレイカウンタCDLY2の値をイ
ンクリメントする(CDLY2←CDLY2+1)。続くステップ
315で第2のディレイカウンタCDLY2が第2のリッチ遅延
時間TDR2未満か否かを判定する。ここで、第2のリッチ
遅延時間TDR2は、下流O2センサ18の出力信号がリーンか
らリッチへの変化があってもリーンであるとの判断を保
持する遅延処理に対応する遅延時間に対応するカウント
値であり、正の値で定義される。ステップ315で第2の
ディレイカウンタCDLY2が第2のリッチ遅延時間TDR2以
上の場合はステップ318へ進む。In step 314, the value of the second delay counter CDLY2 is incremented (CDLY2 ← CDLY2 + 1). Next steps
At 315, it is determined whether the value of the second delay counter CDLY2 is less than the second rich delay time TDR2. Here, the second rich delay time TDR2 corresponds to the delay time the output signal of the downstream O 2 sensor 18 which corresponds to the delay processing for holding a judgment that even if there is a change from lean to rich is lean Count value, defined as a positive value. If the second delay counter CDLY2 is equal to or longer than the second rich delay time TDR2 in step 315, the process proceeds to step 318.
一方、ステップ315で第2のディレイカウンタCDLY2が
第2のリッチ遅延時間TDR2より大きい、即ち下流O2セン
サ18の出力信号がリーンからリッチへ変化してから前述
の遅延時間以上経過した場合はステップ316へ進む。ス
テップ316で第2のディレイカウンタCDLY2を第2のリッ
チ遅延時間TDR2に設定(CDLY2←TDR2)し、ステップ317
へ進む。ステップ317で遅延処理後の空燃比の状態を示
すフラグF2をセット(F2←1)し、ステップ318へ進
む。即ちフラグF2がセット状態(F2=1)の場合は遅延
処理後の空燃比がリッチであることを示す。On the other hand, the step when the second delay counter CDLY2 in step 315 is greater than the second rich delay time TDR2, i.e. the output signal of the downstream O 2 sensor 18 has passed the aforementioned delay time or more changes from the lean to rich Proceed to 316. In step 316, the second delay counter CDLY2 is set to the second rich delay time TDR2 (CDLY2 ← TDR2).
Proceed to. At step 317, the flag F2 indicating the state of the air-fuel ratio after the delay processing is set (F2 ← 1), and the routine proceeds to step 318. That is, when the flag F2 is set (F2 = 1), it indicates that the air-fuel ratio after the delay processing is rich.
ステップ318でフラグF2がリセット状態か否か、即ち
遅延処理後の空燃比がリーンであるかリッチであるかを
検出する。ここで、フラグF2がリセット状態、即ち遅延
処理後の空燃比がリーンである場合はステップ319へ進
む。ステップ319で第1のリッチスキップ量RSR1を所定
値RSだけ増加させ(RSR1←RSR1+RS)、ステップ320へ
進む。ステップ320で第1のリーンスキップ量RSL1を所
定値RSだけ減少させ(RSL1←RSL1−RS)、ステップ323
へ進む。At step 318, it is detected whether the flag F2 is in a reset state, that is, whether the air-fuel ratio after the delay processing is lean or rich. Here, when the flag F2 is in the reset state, that is, when the air-fuel ratio after the delay processing is lean, the process proceeds to step 319. In step 319, the first rich skip amount RSR1 is increased by a predetermined value RS (RSR1 ← RSR1 + RS), and the process proceeds to step 320. In step 320, the first lean skip amount RSL1 is reduced by a predetermined value RS (RSL1 ← RSL1-RS), and step 323 is performed.
Proceed to.
一方、ステップ318でフラグF2がセット状態、即ち遅
延処理後の空燃比がリッチである場合はステップ321へ
進む。ステップ321で第1のリッチスキップ量RSR1を所
定値RSだけ減少させ(RSR1←RSR1−RS)、ステップ322
へ進む。ステップ322で第1のリーンスキップ量RSL1を
所定値RSだけ増加させ(RSL1←RSL1+RS)、ステップ32
3へ進む。On the other hand, if the flag F2 is set in step 318, that is, if the air-fuel ratio after the delay processing is rich, the process proceeds to step 321. In step 321, the first rich skip amount RSR1 is reduced by a predetermined value RS (RSR1 ← RSR1-RS), and in step 322.
Proceed to. In step 322, the first lean skip amount RSL1 is increased by a predetermined value RS (RSL1 ← RSL1 + RS), and step 32
Proceed to 3.
ステップ323で前述のようにして設定された第1のリ
ッチスキップ量RSR1、第1のリーンスキップ量RSL1が所
定範囲内となるいようにガード処理し、本ルーチンを終
了する。In step 323, guard processing is performed so that the first rich skip amount RSR1 and the first lean skip amount RSL1 set as described above fall within the predetermined ranges, and this routine ends.
第6図は所定期間(例えば、本実施例では20sec)内
における下流出力値V2のリッチ・リーンの反転周期およ
び反転回数に基づいて三元触媒16の劣化を検出する触媒
劣化検出制御ルーチンである。本ルーチンは所定期間
(例えば、本実施例では16msec)毎に起動・実行され
る。FIG. 6 is a catalyst deterioration detection control routine for detecting deterioration of the three-way catalyst 16 based on the rich / lean inversion cycle and the number of inversions of the downstream output value V2 within a predetermined period (for example, 20 seconds in this embodiment). . This routine is started and executed every predetermined period (for example, 16 msec in this embodiment).
ステップ401で劣化検出条件が成立しているか否か、
即ち劣化検出処理を実行するか否かを判断する。ここ
で、劣化検出条件としては、例えば本実施例では、前述
の主・副空燃比フィードバック制御中である。空燃比補
正係数FAF、第1のリッチスキップ量RSR1および第1の
リーンスキップ量RSL1がガード値でない。エンジン1が
定常状態である等である。ステップ401で劣化検出条件
が成立していない場合はステップ422へ進む。In step 401, whether the deterioration detection condition is satisfied,
That is, it is determined whether or not to execute the deterioration detection processing. Here, as the deterioration detection condition, for example, in the present embodiment, the main / sub air-fuel ratio feedback control is being performed. The air-fuel ratio correction coefficient FAF, the first rich skip amount RSR1, and the first lean skip amount RSL1 are not guard values. For example, the engine 1 is in a steady state. If the deterioration detection condition is not satisfied in step 401, the process proceeds to step 422.
一方、ステップ401で劣化検出条件が成立している場
合は、ステップ402以降の劣化検出処理を実行する。ま
ず、ステップ402でカウンタT1が所定値α(所定期間に
対応するカウント値)以上か否かを検出する。ここで、
カウンタT1は下流出力値V2の反転周期検出時間を計測す
るためのカウンタである。ステップ402でカウンタT1が
所定値α未満の場合はステップ403へ進む。ステップ403
でカウンタT1をインクリメント(T1←T1+1)し、ステ
ップ404〜ステップ414の反転周期検出処理を行う。On the other hand, if the deterioration detection condition is satisfied in step 401, deterioration detection processing in step 402 and subsequent steps is executed. First, at step 402, it is detected whether or not the counter T1 is equal to or greater than a predetermined value α (a count value corresponding to a predetermined period). here,
The counter T1 is a counter for measuring the inversion cycle detection time of the downstream output value V2. When the counter T1 is smaller than the predetermined value α in step 402, the process proceeds to step 403. Step 403
Then, the counter T1 is incremented (T1 ← T1 + 1), and the inversion cycle detection processing of steps 404 to 414 is performed.
ステップ404で下流出力値V2が第2の比較電圧V2以下
か否か、即ち空燃比がリーンかリッチかを検出する。こ
こで、下流出力値V2が第2の比較電圧V2以下である、即
ち空燃比がリーンである場合はステップ405へ進む、ス
テップ405で空燃比の状態を示すフラグF3をリセット(F
3←0)し、ステップ407へ進む。また、下流出力値V2が
第2の比較電圧V2より大きい、即ち空燃比がリッチであ
る場合はステップ406へ進む。ステップ406で空燃比の状
態を示すフラグF3をセット(F3←1)し、ステップ407
へ進む。In step 404, it is detected whether the downstream output value V2 is equal to or lower than the second comparison voltage V2, that is, whether the air-fuel ratio is lean or rich. If the downstream output value V2 is equal to or lower than the second comparison voltage V2, that is, if the air-fuel ratio is lean, the process proceeds to step 405. In step 405, the flag F3 indicating the state of the air-fuel ratio is reset (F
3 ← 0), and proceed to step 407. If the downstream output value V2 is larger than the second comparison voltage V2, that is, if the air-fuel ratio is rich, the process proceeds to step 406. In step 406, a flag F3 indicating the state of the air-fuel ratio is set (F3 ← 1), and step 407 is performed.
Proceed to.
ステップ407でフラグF3が反転したか否か、即ち空燃
比が変化したか否かを検出する。ここで、フラグF3が反
転していない場合はステップ408へ進む。ステップ408で
反転周期を計測するためのカウンタCRをインクリメント
(CR←CR+1)し、本ルーチンを終了する。At step 407, it is detected whether or not the flag F3 has been inverted, that is, whether or not the air-fuel ratio has changed. If the flag F3 has not been inverted, the process proceeds to step 408. In step 408, the counter CR for measuring the inversion cycle is incremented (CR ← CR + 1), and this routine ends.
一方、ステップ407でフラグF3が反転している場合は
ステップ409へ進む。ステップ409でカウンタCRが前回の
制御タイミングまでに設定されたカウンタCRの最大値TM
AXより大きいか否かを検出する。ここで、カウンタCRが
最大値TMAX以下の場合はステップ411へ進む。また、ス
テップ409でカウンタCRが最大値TMAXより大きい場合は
ステップ410へ進む。ステップ410で最大値TMAXをカウン
タCRのカウント値に再設定し、ステップ411へ進む。On the other hand, if the flag F3 is inverted at step 407, the process proceeds to step 409. In step 409, the counter CR is the maximum value TM of the counter CR set up to the previous control timing.
Detects if it is greater than AX. Here, when the counter CR is equal to or smaller than the maximum value TMAX, the process proceeds to step 411. If the counter CR is larger than the maximum value TMAX in step 409, the process proceeds to step 410. In step 410, the maximum value TMAX is reset to the count value of the counter CR, and the process proceeds to step 411.
ステップ411でカウンタCRが前回の制御タイミングま
でに設定されたカウンタCRの最小値TMIN未満か否かを検
出する。ここで、カウンタCRが最小値TMIN以上の場合は
ステップ413へ進む。また、ステップ411でカウンタCRが
最小値TMIN未満の場合はステップ412へ進む。ステップ4
12でカウンタCRのカウント値を最小値TMINとして再設定
し、ステップ413へ進む。At step 411, it is detected whether or not the counter CR is less than the minimum value TMIN of the counter CR set up to the previous control timing. If the value of the counter CR is equal to or greater than the minimum value TMIN, the process proceeds to step 413. If the counter CR is smaller than the minimum value TMIN in step 411, the process proceeds to step 412. Step 4
In step 12, the count value of the counter CR is reset as the minimum value TMIN, and the process proceeds to step 413.
ステップ413で反転回数をカウントするカウンタCTを
インクリメント(CT←CT+1)し、ステップ414へ進
む。ステップ414でカウンタCRをリセット(CR←0)
し、本ルーチンを終了する。In step 413, the counter CT for counting the number of inversions is incremented (CT ← CT + 1), and the process proceeds to step 414. Reset the counter CR in step 414 (CR ← 0)
Then, this routine ends.
一方、ステップ402でカウンタT1が所定値α以上の場
合はステップ415〜ステップ421の劣化判定ルーチンへ進
む。ステップ415でカウンタCT、即ち反転回数が所定値
β(例えば、本実施例では10)以上か否かを検出する。
ここで、カウンタCTが所定値β未満の場合はステップ42
0へ進む。On the other hand, if the counter T1 is equal to or more than the predetermined value α in step 402, the process proceeds to a deterioration determination routine in steps 415 to 421. In step 415, it is detected whether or not the counter CT, that is, the number of inversions is equal to or more than a predetermined value β (for example, 10 in this embodiment).
If the value of the counter CT is less than the predetermined value β, step 42
Go to 0.
また、ステップ415でカウンタCTが所定値β以上の場
合はステップ416へ進む。ステップ416で最大値TMAXと最
小値TMINとの周期偏差Tを演算(T←TMAX−TMIN)し、
ステップ417へ進む。ステップ417で周期偏差Tが所定値
γ(例えば、本実施例では1secに対応するカウント値)
未満か否かを検出する。ここで、周期偏差Tが所定値γ
未満、即ち反転回数が所定値β以上でかつ周期偏差が所
定時間未満の場合、三元触媒15が劣化していると判断し
てステップ418へ進む。ステップ418で運転者に三元触媒
15の劣化を警告するためにアラーム19を点灯させて、ス
テップ419へ進む。ステップ419で三元触媒15の劣化を示
すフラグXCATをセット(XCAT←1)し、ステップ422へ
進む。If the value of the counter CT is equal to or larger than the predetermined value β in step 415, the process proceeds to step 416. In step 416, a period deviation T between the maximum value TMAX and the minimum value TMIN is calculated (T ← TMAX−TMIN),
Proceed to step 417. In step 417, the period deviation T is a predetermined value γ (for example, a count value corresponding to 1 second in the present embodiment).
It is detected whether it is less than. Here, the period deviation T is a predetermined value γ
If the value is less than the predetermined value β and the period deviation is less than the predetermined time, it is determined that the three-way catalyst 15 has deteriorated, and the process proceeds to step 418. Three-way catalyst for the driver in step 418
The alarm 19 is turned on to warn of the deterioration of 15, and the process proceeds to step 419. At step 419, a flag XCAT indicating the deterioration of the three-way catalyst 15 is set (XCAT ← 1), and the routine proceeds to step 422.
一方、ステップ417で周期偏差Tが所定値γ以上の場
合はステップ420へ進む。反転回数が所定値β以上また
は周期偏差が所定時間未満のいずれかが満足されていな
い場合は三元触媒15は劣化していないと判断して、ステ
ップ420でアラーム19を点灯せず、ステップ421へ進む。
ステップ421でフラグXCATをリセット(XCAT←0)し、
ステップ422へ進む。On the other hand, if the period deviation T is equal to or larger than the predetermined value γ in step 417, the process proceeds to step 420. If the number of reversals is not equal to or more than the predetermined value β or the period deviation is less than the predetermined time, it is determined that the three-way catalyst 15 has not deteriorated, and the alarm 19 is not turned on in Step 420, and Step 421 Proceed to.
At step 421, the flag XCAT is reset (XCAT ← 0),
Proceed to step 422.
ステップ422〜ステップ425は初期値設定ルーチンであ
る。ステップ422で最大値TMAXを予め設定されている下
流O2センサ18の反転周期の下限値MINと設定(TMAX←MI
N)し、ステップ423へ進む。ステップ423で最小値TMIN
を予め設定されている下流O2センサ18の反転周期の上限
値MAXと設定(TMIN←MAX)し、ステップ424へ進む。ス
テップ424でカウンタCTをリセット(CT←0)し、ステ
ップ425へ進む。ステップ425でカウンタT1をリセット
(T1←0)し、本ルーチンを終了する。Steps 422 to 425 are an initial value setting routine. Setting a lower limit value MIN of the inversion cycle of the downstream O 2 sensor 18 which is set in advance the maximum value TMAX at step 422 (TMAX ← MI
N) and proceed to step 423. Minimum value TMIN in step 423
Is set to the preset upper limit value MAX of the reversal cycle of the downstream O 2 sensor 18 (TMIN ← MAX), and the routine proceeds to step 424. In step 424, the counter CT is reset (CT ← 0), and the process proceeds to step 425. In step 425, the counter T1 is reset (T1 ← 0), and this routine ends.
第7図(a)〜(d)は上流出力値V1の波形および三
元触媒15の劣化状態に応じた下流出力値V2の波形であ
る。これより明らかなように、主空燃比フィードバック
制御により上流出力値V1の波形は第7図(a)に示すよ
うに定常状態ではリッチ・リーンの反転周期はほぼ一定
である。FIGS. 7A to 7D show the waveform of the upstream output value V1 and the waveform of the downstream output value V2 according to the state of deterioration of the three-way catalyst 15. FIG. As is apparent from FIG. 7, the waveform of the upstream output value V1 by the main air-fuel ratio feedback control has a substantially constant rich-lean inversion cycle in a steady state as shown in FIG. 7 (a).
三元触媒15が劣化していない状態では、ストレージ効
果により下流出力値V2の波形は第7図(b)に示すよう
に上流出力値V1に対して長い周期となる。よって、反転
周期CR1が大きくなり、反転回数も小さいため、三元触
媒15は劣化していないと判断される。When the three-way catalyst 15 is not deteriorated, the waveform of the downstream output value V2 has a longer cycle than the upstream output value V1 due to the storage effect, as shown in FIG. 7B. Therefore, since the reversal period CR1 is large and the number of reversals is small, it is determined that the three-way catalyst 15 has not deteriorated.
次に、三元触媒15の劣化の初期段階においては、全体
的には長い周期で変化しているが、ストレージ効果の低
下に伴って第7図(c)に示すように波形が乱れてく
る。よって、反転回数は増加するが、反転周期の最大値
CR20と最小値CR21との周期偏差は大きいため、三元触媒
15は劣化していないと判断される。Next, in the initial stage of the deterioration of the three-way catalyst 15, the waveform generally changes in a long cycle, but as the storage effect decreases, the waveform is disturbed as shown in FIG. 7 (c). . Therefore, the number of inversions increases, but the maximum value of the inversion cycle
Since the cycle deviation between CR20 and the minimum value CR21 is large, a three-way catalyst
15 is judged not to have deteriorated.
最後に、三元触媒15が劣化するとストレージ効果がな
くなるため第7図(d)に示すように上流出力値V1と同
様な波形となる。よって、反転回数が増加するととも
に、反転周期CR30,CR31がほぼ一定となるため、周期偏
差も小さくなり、三元触媒15は劣化していると判断され
る。Finally, if the three-way catalyst 15 is deteriorated, the storage effect is lost, so that the waveform becomes similar to the upstream output value V1 as shown in FIG. 7 (d). Therefore, the number of reversals increases and the reversal periods CR30 and CR31 become substantially constant, so that the period deviation also decreases, and it is determined that the three-way catalyst 15 has deteriorated.
したがって、前記実施例のように下流出力値V2の所定
期間α内における反転周期および反転回数により劣化初
期段階の誤判定を防止することができる。また、下流出
力値V2のみによって劣化検出を行うため、ECUへの負荷
の増大も防止することができる。Therefore, erroneous determination of the initial stage of deterioration can be prevented by the inversion cycle and the number of inversions within the predetermined period α of the downstream output value V2 as in the above embodiment. Further, since deterioration is detected only by the downstream output value V2, an increase in the load on the ECU can be prevented.
前記実施例では、最大値TMAX、最小値TMINの初期値と
して、それぞれ予め設定された下限値、上限値が設定さ
れる。しかし、今回の劣化検出時に検出された最小値TM
INを最大値TMAXの初期値、今回の劣化検出時に検出され
た最大値TMAXを最小値TMINの初期値と設定するようにし
てもよい。In the above embodiment, a preset lower limit and upper limit are set as initial values of the maximum value TMAX and the minimum value TMIN, respectively. However, the minimum value TM detected during this deterioration detection
IN may be set as the initial value of the maximum value TMAX, and the maximum value TMAX detected at the time of this deterioration detection may be set as the initial value of the minimum value TMIN.
以上詳述したように本発明では、下流酸素センサの所
定期間内における反転周期の最大値と最小値の周期偏差
および反転回数によって触媒の劣化検出を行う。即ち下
流酸素センサの出力信号のみによって触媒の劣化検出を
おこなうため、電子制御装置の負荷を増大させることな
く触媒の劣化を精度よく検出できるという優れた効果が
ある。As described above in detail, in the present invention, the deterioration of the catalyst is detected based on the cycle deviation between the maximum value and the minimum value of the reversal cycle and the number of reversals within a predetermined period of the downstream oxygen sensor. That is, since the deterioration of the catalyst is detected only by the output signal of the downstream oxygen sensor, there is an excellent effect that the deterioration of the catalyst can be accurately detected without increasing the load on the electronic control unit.
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明を適
応した一実施例の概略構成図、第3図〜第6図は前記実
施例の作動説明に供するフローチャート、第7図
(a)、(b)、(c)、(d)は三元触媒15の劣化状
態に応じた上・下流酸素センサの出力波形図である。 1……エンジン,8……インジェクタ,15……三元触媒,16
……上流O2センサ,18……下流O2センサ,19……アラー
ム,20……ECU。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment to which the present invention is applied, FIGS. 3 to 6 are flowcharts for explaining the operation of the embodiment, FIG. 7A, 7B, 7C, and 7D are output waveform diagrams of the upstream and downstream oxygen sensors according to the state of deterioration of the three-way catalyst 15. FIG. 1… Engine, 8… Injector, 15… Three-way catalyst, 16
…… Upstream O 2 sensor, 18 …… Downstream O 2 sensor, 19 …… Alarm, 20… ECU.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 45/00 345 F02D 45/00 345Z 368 368H Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 45/00 345 F02D 45/00 345Z 368 368H
Claims (2)
化するための触媒と、 この触媒の上・下流にそれぞれ配設され、空燃比が理論
空燃比に対してリッチかリーンかを検出する上流、下流
酸素センサと、 この上流酸素センサの出力信号に応じて前記エンジンに
供給される混合気の空燃比を理論空燃比近傍に制御する
エンジン制御手段と、 所定期間内における前記下流酸素センサの出力信号の反
転周期を検出する反転周期検出手段と、 前記反転周期の最大値と前記反転周期の最小値との周期
偏差を検出する周期偏差検出手段と、 前記所定期間内における前記下流酸素センサの出力信号
の反転回数を検出する反転回数検出手段と、 前記反転回数が所定回数以上でかつ前記周期偏差が所定
時間未満の場合、前記触媒が劣化したと判断する触媒劣
化検出手段と を備えることを特徴とする触媒の劣化検出装置。A catalyst disposed in an exhaust system of an engine for purifying exhaust gas, and disposed upstream and downstream of the catalyst, respectively, for detecting whether an air-fuel ratio is rich or lean with respect to a stoichiometric air-fuel ratio. Upstream and downstream oxygen sensors, engine control means for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine to near the stoichiometric air-fuel ratio in accordance with the output signal of the upstream oxygen sensor, and the downstream oxygen sensor within a predetermined period An inversion cycle detection means for detecting an inversion cycle of the output signal of the above, a cycle deviation detection means for detecting a cycle deviation between a maximum value of the inversion cycle and a minimum value of the inversion cycle, and the downstream oxygen sensor within the predetermined period. A reversal number detecting means for detecting the number of reversals of the output signal of the above; Deterioration detecting apparatus of a catalyst, characterized in that it comprises a reduction detection means.
制御量を設定する制御量設定手段と、 前記下流酸素センサの出力信号に応じて前記制御量設定
手段の制御定数を補正する制御定数補正手段と を備えることを特徴とする請求項(1)記載の触媒の劣
化検出装置。2. An engine control unit comprising: a control amount setting unit configured to set a control amount of the engine according to an output signal of the upstream oxygen sensor; and a control amount setting unit according to an output signal of the downstream oxygen sensor. The catalyst deterioration detecting device according to claim 1, further comprising: control constant correction means for correcting the control constant of (1).
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2182409A JP2780451B2 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Catalyst deterioration detection device |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2182409A JP2780451B2 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Catalyst deterioration detection device |
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---|---|
JPH0466748A JPH0466748A (en) | 1992-03-03 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2182409A Expired - Fee Related JP2780451B2 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Catalyst deterioration detection device |
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---|---|---|---|---|
KR19980067017A (en) * | 1997-01-30 | 1998-10-15 | 이형도 | Limiting current sensor for three-way catalyst degradation |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP2182409A patent/JP2780451B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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JPH0466748A (en) | 1992-03-03 |
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