JP2990395B2

JP2990395B2 - 触媒の劣化判定装置

Info

Publication number: JP2990395B2
Application number: JP3271204A
Authority: JP
Inventors: 康成関; 洋一岩田; 剛滝澤; 健一前田; 佐藤　　敏彦; 恵隆黒田; 正孝近松; 収宏寺田; 和同澤村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1999-12-13
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JPH05106494A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガスを浄化すべく
エンジンの排気系に設けられた触媒の劣化判定に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの排気ガスを浄化する触媒の劣
化を判定する手段として、触媒の上流および下流にＯ₂
センサを設け、上流側Ｏ₂センサの出力と下流側Ｏ₂セ
ンサの出力に応じて吸気系への供給空燃比を調整した状
態で、吸気系供給空燃比の反転から下流側Ｏ₂センサの
出力の反転までの時間を計測することは公知である（例
えば、特開平２−３０９１５号公報、特開平２−３３４
０８号公報、特開平２−２０７１５９号公報参照）。ま
た触媒の劣化を判定する手段として、上流側Ｏ₂センサ
と下流側Ｏ₂センサの出力の比較する手法、例えば出力
比法（特開昭６３−２３１２５２号公報参照）、応答比
法（特開平３−５７８６２号公報参照）、位相差時間計
測法（特開平２−３１０４５３号公報参照）等が提案さ
れている。

【０００３】また本出願人において、燃料補正係数を一
定周波数でスイッチングし、その際に生ずる上流側Ｏ₂
センサの出力と下流側Ｏ₂センサの出力から演算した面
積差に基づいて触媒の劣化を判定する手法（面積差法）
が、特願平２−１１７８９０号により既に提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のいずれの技術においても、上流側Ｏ₂センサの出力
と下流側のＯ₂センサの出力を比較しているため、Ｏ₂
センサの単体性能のバラツキや劣化の影響により判定結
果に誤差が生ずる。特に劣化に関しては、上流側Ｏ₂セ
ンサの方が下流側Ｏ₂センサよりも高温の排気ガスに直
接さらされるため、その劣化が短時間で進行する傾向に
ある。このような理由から上流側Ｏ₂センサと下流側Ｏ
₂センサの劣化の進行度合が異なり、これが判定結果に
誤差が生じる原因となっている。

【０００５】また本出願人が提案した前記面積差法にお
いても、前記Ｏ₂センサの劣化による誤差が発生し、更
にスイッチングする燃料補正係数の中心が理論空燃比か
らズレると、Ｏ₂センサの出力が変化して面積差が変動
するという問題がある。

【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、Ｏ₂センサの劣化等の影響を受けることなく、触媒
の劣化を正確に判定し得る触媒の劣化判定装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１〜請求項４に記載された発明は、それぞれ
図１〜図４のクレーム対応図に示す構成を備える。

【０００８】すなわち、図１に示すように、請求項１に
記載された発明は、触媒を排気系に配したエンジンの排
気浄化システムにおいて、触媒の上流側の排気通路に設
けられ、エンジンの空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサ
と、触媒の下流側の排気通路に設けられ、エンジンの空
燃比を検出する下流側Ｏ₂センサと、上流側Ｏ₂センサ
の出力および下流側Ｏ₂センサの出力に応じてエンジン
の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段と、下流側Ｏ
₂センサの出力に応じてエンジンの空燃比を調整する第
２の空燃比調整手段と、エンジンが所定運転状態にある
か否かを判別する運転状態判別手段と、エンジンが所定
運転状態にある時、第１の空燃比調整手段から第２の空
燃比調整手段に切換える調整手段切換手段と、下流側Ｏ
₂センサの出力が理論空燃比に対してリーンからリッチ
に、あるいは理論空燃比に対してリッチからリーンに反
転したことを判別する反転判別手段と、第２の空燃比調
整手段に切換えた後、第２の空燃比調整手段が燃料補正
係数を理論空燃比に対してリッチ側からリーン側に変化
させるスキップ量を発生させた時から、下流側Ｏ₂セン
サの出力が理論空燃比に対してリッチからリーンに反転
するまでの時間を所定回数繰り返して計測する時間計測
手段と、第２の空燃比調整手段が燃料補正係数のスキッ
プ量を発生させてから限界時間経過しても前記反転が起
こらない時に触媒が良品であると判断し、触媒の劣化判
別を強制的に終了させる触媒正常判定手段と、時間計測
手段により所定回数繰り返して計測された時間が所定時
間以下の時に触媒が劣化したと判別する触媒劣化判別手
段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】また図２に示すように、請求項２に記載さ
れた発明は、触媒を排気系に配したエンジンの排気浄化
システムにおいて、触媒の上流側の排気通路に設けら
れ、エンジンの空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサと、
触媒の下流側の排気通路に設けられ、エンジンの空燃比
を検出する下流側Ｏ₂センサと、上流側Ｏ₂センサの出
力および下流側Ｏ₂センサの出力に応じてエンジンの空
燃比を調整する第１の空燃比調整手段と、下流側Ｏ₂セ
ンサの出力に応じてエンジンの空燃比を調整する第２の
空燃比調整手段と、エンジンが所定運転状態にあるか否
かを判別する運転状態判別手段と、エンジンが所定運転
状態にある時、第１の空燃比調整手段から第２の空燃比
調整手段に切換える調整手段切換手段と、下流側Ｏ₂セ
ンサの出力が理論空燃比に対してリーンからリッチに、
あるいは理論空燃比に対してリッチからリーンに反転し
たことを判別する反転判別手段と、第２の空燃比調整手
段に切換えた後、第２の空燃比調整手段が燃料補正係数
を理論空燃比に対してリーン側からリッチ側に変化させ
るスキップ量を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサの
出力が理論空燃比に対してリーンからリッチに反転する
までの時間を所定回数繰り返して計測する時間計測手段
と、第２の空燃比調整手段が燃料補正係数のスキップ量
を発生させてから限界時間経過しても前記反転が起こら
ない時に触媒が良品であると判断し、触媒の劣化判別を
強制的に終了させる触媒正常判定手段と、時間計測手段
により所定回数繰り返して計測された時間が所定時間以
下の時に触媒が劣化したと判別する触媒劣化判別手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】また図３に示すように、請求項３に記載さ
れた発明は、触媒を排気系に配したエンジンの排気浄化
システムにおいて、触媒の上流側の排気通路に設けら
れ、エンジンの空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサと、
触媒の下流側の排気通路に設けられ、エンジンの空燃比
を検出する下流側Ｏ₂センサと、上流側Ｏ₂センサの出
力および下流側Ｏ₂センサの出力に応じてエンジンの空
燃比を調整する第１の空燃比調整手段と、下流側Ｏ₂セ
ンサの出力に応じてエンジンの空燃比を調整する第２の
空燃比調整手段と、エンジンが所定運転状態にあるか否
かを判別する運転状態判別手段と、エンジンが所定運転
状態にある時、第１の空燃比調整手段から第２の空燃比
調整手段に切換える調整手段切換手段と、下流側Ｏ₂セ
ンサの出力が理論空燃比に対してリーンからリッチに、
あるいは理論空燃比に対してリッチからリーンに反転し
たことを判別する反転判別手段と、第２の空燃比調整手
段に切換えた後、第２の空燃比調整手段が燃料補正係数
を理論空燃比に対してリッチ側からリーン側に変化させ
るスキップ量を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサの
出力が理論空燃比に対してリッチからリーンに反転する
までの第１の時間を所定回数繰り返して計測する第１の
時間計測手段と、第２の空燃比調整手段に切換えた後、
第２の空燃比調整手段が燃料補正係数を理論空燃比に対
してリーン側からリッチ側に変化させるスキップ量を発
生させた時から、下流側Ｏ₂センサの出力が理論空燃比
に対してリーンからリッチに反転するまでの第２の時間
を所定回数繰り返して計測する第２の時間計測手段と、
第２の空燃比調整手段が燃料補正係数のスキップ量を発
生させてから限界時間経過しても前記反転が起こらない
時に触媒が良品であると判断し、触媒の劣化判別を強制
的に終了させる触媒正常判定手段と、時間計測手段によ
り所定回数繰り返して計測された第１、第２の時間の和
もしくは平均が所定時間以下の時に触媒が劣化したと判
別する触媒劣化判別手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１１】また図４に示すように、請求項４に記載さ
れた発明は前述の請求項３に記載された発明の構成に加
えて、前記触媒劣化判別手段が、第２の空燃比調整手段
による空燃比フィードバック制御の中で計測された第１
の時間と該第１の時間の後に連続して計測された第２の
時間の和もしくは平均を演算し、その演算値が所定時間
以下の時に触媒が劣化したと判別することを特徴とす
る。

【００１２】請求項５〜請求項８に記載された発明は、
前述の請求項１〜請求項４に記載された発明における上
流側Ｏ₂センサの出力および下流側Ｏ₂センサの出力に
応じてエンジンの空燃比を調整する第１の空燃比調整手
段に代えて、上流側Ｏ₂センサの出力に応じてエンジン
の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段を備えたこと
を特徴とする（図１〜図４のクレーム対応図参照）。

【００１３】

【実施例】以下、請求項１〜請求項４に記載された発明
に対応する第１実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【００１４】図５は本発明の触媒の劣化判定装置が適用
される燃料供給制御装置の全体の構成図であり、エンジ
ンＥの吸気管１の途中にはスロットルボディ２が設けら
れ、その内部にはスロットル弁３が配されている。スロ
ットル弁３にはスロットル弁開度（θ_TH）センサ４が連
結されており、当該スロットル弁３の開度θ_THに応じた
電気信号を電子制御ユニットＵに供給する。

【００１５】燃料噴射弁５はエンジンＥとスロットル弁
３との間且つ吸気弁６の少し上流側に各気筒毎に設けら
れており、各燃料噴射弁５は図示しない燃料ポンプに接
続されるとともに、電子制御ユニットＵに電気的に接続
されて該電子制御ユニットＵからの信号により燃料噴射
の開弁時間が制御される。

【００１６】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には吸気
管内絶対圧力（Ｐｂ）センサ７が設けられており、この
絶対圧力センサ７により検出された絶対圧力Ｐｂは電気
信号に変換されて電子制御ユニットＵに供給される。ま
た、その下流には吸気温（Ｔａ）センサ８が取り付けら
れており、この吸気温センサ８により検出された吸気温
Ｔａは電気信号に変換されて電子制御ユニットＵに供給
される。

【００１７】エンジンＥの本体に装着された冷却水温
（Ｔｗ）センサ９はサーミスタ等から成り、冷却水温Ｔ
ｗを検出して対応する電気信号を電子制御ユニットＵに
供給する。エンジン回転数（Ｎｅ）センサ１０はエンジ
ンＥの図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取り
付けられており、該クランク軸の所定のクランク角度位
置でパルス（以下「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力
し、電子制御ユニットＵに供給する。電子制御ユニット
Ｕには車速を検出する車速（Ｖｈ）センサ１１が接続さ
れており、車速Ｖｈを示す電気信号が供給される。

【００１８】排気管１２における触媒Ｃの上流位置に
は、排気成分濃度検出器としての上流側Ｏ₂センサＦＳ
が装着されるとともに、触媒Ｃの下流位置には下流側Ｏ
₂センサＲＳが装着され、それぞれ排気ガス中の酸素濃
度を検出してその検出値に応じた電気信号（ＦＶ_O2，Ｒ
Ｖ_O2）が電子制御ユニットＵに供給される。また触媒Ｃ
にはその温度を検出する触媒温度（Ｔ_CAT）センサ１３
が装着され、検出された触媒温度Ｔ_CATに対応する電気
信号は電子制御ユニットＵに供給される。

【００１９】電子制御ユニットＵは各種センサからの入
力信号波形を成形し、電圧レベルを所定レベルに修正
し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機
能を有する入力回路１４、中央演算処理回路（以下「Ｃ
ＰＵ」という）１５、ＣＰＵ１５での演算に使用される
各種演算プログラムや各種基準値が記憶されるＲＯＭ１
６、検出された前記各種エンジンパラメータ信号や演算
結果が一時的に記憶されるＲＡＭ１７、および前記燃料
噴射弁５に駆動信号を供給する出力回路１８等から構成
される。

【００２０】ＣＰＵ１５は上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、後述するようにフィードバック制御
領域やフィードバック制御を行わない複数の特定運転領
域（以下「オープンループ制御領域」という）の種々の
エンジン運転状態を判別するとともに、該判別されたエ
ンジン運転状態に応じ、次式（１）に基づき、前記ＴＤ
Ｃ信号パルスに同期する燃料噴射弁５の燃料噴射時間Ｔ
_OUTを演算する。

【００２１】Ｔ_OUT＝Ｔｉ×Ｋ_O2×Ｋ_LS×Ｋ₁＋Ｋ₂………（１）ここに、Ｔｉは燃料噴射弁５の基本燃料噴射時間であ
り、エンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧Ｐｂに応じ
て決定される。

【００２２】Ｋ_O2はＯ₂フィードバック補正係数（以
下、単に「補正係数」という）であり、フィードバック
制御時、排気ガス中の酸素濃度に応じて求められ、更に
オープンループ制御領域では各運転領域に応じて設定さ
れる。

【００２３】Ｋ_LSはエンジンＥがオープンループ制御領
域のうち、リーン化領域又はフューエルカット領域、す
なわち所定の減速運転領域にあるときに値１．０未満の
所定値（例えば０．９５）に設定されるリーン化係数で
ある。

【００２４】Ｋ₁及びＫ₂は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される補正係数および補正変数であ
り、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速
特性等の諸特性の最適化が図られるような所定値に決定
される。

【００２５】ＣＰＵ１５は上述のようにして求めた燃料
噴射時間Ｔ_OUTに基づいて燃料噴射弁５を開弁させる駆
動信号を出力回路１８を介して燃料噴射弁５に供給す
る。

【００２６】図６および図７はエンジンＥがフィードバ
ック制御領域および複数のオープンループ制御領域のい
ずれの運転状態にあるかを判別するとともに、判別され
た運転状態に応じて補正係数Ｋ_O2を設定するプログラム
のフローチャートを示す。本プログラムは、ＴＤＣ信号
パルスの発生時に、これと同期して実行される。

【００２７】まず、ステップ１０１においてフラグｎ_O2
が値１に等しいか否かを判別する。該フラグｎ_O2は上流
側Ｏ₂センサＦＳおよび下流側Ｏ₂センサＲＳが活性化
状態にあるかを判別するためのもので、前記ステップ１
０１の答が（Yes)である場合、すなわち両Ｏ₂センサＦ
Ｓ，ＲＳが活性化状態にあると判別されたときには、ス
テップ１０２で冷却水温Ｔｗが所定水温Ｔ_WO2より高い
か否かを判別する。この答が（Yes)、すなわちＴｗ＞Ｔ
_WO2が成立し、エンジンＥが暖機を完了しているときに
は、ステップ１０３でフラグＦＬＧ_WOTが値１に等しい
か否かを判別する。このフラグＦＬＧ_WOTは、図示しな
いプログラムにより、エンジンＥが供給燃料量を増量す
べき高負荷領域にあると判別されたときに値１にセット
されるものである。

【００２８】前記ステップ１０３の答が（No) 、すなわ
ちエンジンＥが前記高負荷領域にないときには、ステッ
プ１０４でエンジン回転数Ｎｅが高回転側の所定回転数
Ｎ_HOPより大きいか否かを判別し、この答が（No) のと
きには更に、ステップ１０５でエンジン回転数Ｎｅが低
回転側の所定回転数Ｎ_LOPより大きいか否かを判別す
る。この答が（Yes)、すなわちＮ_LOP＜Ｎｅ≦Ｎ_HOPが
成立するときには、ステップ１０６でリーン化係数Ｋ_LS
が値１．０未満であるか否か、すなわちエンジンＥが所
定の減速運転領域にあるか否かを判別する。このステッ
プ１０６の答が（No) のときには、ステップ１０７でエ
ンジンＥがフューエルカットの実行中であるか否かを判
別する。この答が（No) のときには、エンジンＥがフィ
ードバック制御領域にあると判別し、更にステップ１０
８でエンジン運転状態が触媒Ｃのモニタを許可する状態
にあるか否かを判別する。この答が（Yes)、すなわちモ
ニタが許可されれば、ステップ１０９で後述の第２の空
燃比調整手段によって下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧
ＲＶ_O2に基づいて前記補正係数Ｋ_O2を制御するととも
に、触媒Ｃの劣化をモニタし、本プログラムを終了す
る。

【００２９】一方、前記ステップ１０８の答が（No) 、
すなわち触媒Ｃのモニタが許可されないときには、ステ
ップ１１０で前回モニタ中であるか否かを判別する。そ
の答が（No) 、すなわち継続してモニタが行われていな
いときには、ステップ１１１で後述の第１の空燃比調整
手段によって上流側Ｏ₂センサＦＳと下流側Ｏ₂センサ
ＲＳの出力ＦＶ_O2，ＲＶ_O2に基づいて前記補正係数Ｋ_O2
を制御するとともに、補正係数Ｋ_O2の平均値Ｋ_REFを算
出して本プログラムを終了する。

【００３０】前記ステップ１０５の答が（No) 、すなわ
ちＮｅ≦Ｎ_LOPが成立しエンジンＥが低回転領域にある
とき、前記ステップ１０６の答が（Yes)、すなわちエン
ジンＥが所定の減速運転領域にあるとき、または前記ス
テップ１０７の答が（Yes)、すなわちエンジンＥがフュ
ーエルカットの実行中であるときにはステップ１１２に
進む。このステップ１１２では、当該ループを所定時間
ｔ_D継続したか否かを判別し、この答が（No) のときに
は、ステップ１１３で補正係数Ｋ_O2を当該ループへ移行
する直前の値にホールドする一方、答が（Yes)のときに
は、ステップ１１４で補正係数Ｋ_O2を値１．０に設定し
てオープンループ制御を行い、本プログラムを終了す
る。すなわち、前記ステップ１０５〜１０７のいずれか
の条件によってエンジンＥがフィードバック制御領域か
らオープンループ制御領域へ移行した場合、補正係数Ｋ
_O2は、該移行後所定時間ｔ_Dが経過するまでは該移行直
前のフィードバック制御時に算出された値にホールドさ
れる一方、所定時間ｔ_Dが経過した後は値１．０に設定
される。

【００３１】前記ステップ１０２の答が（No) 、すなわ
ちエンジンＥが暖機を完了していないとき、前記ステッ
プ１０３の答が（Yes)、すなわちエンジンＥが高負荷領
域にあるとき、または前記ステップ１０４の答が（Ye
s)、すなわちエンジンＥが高回転領域にあるときには、
前記ステップ１１４に進み、オープンループ制御を実行
して本プログラムを終了する。

【００３２】前記ステップ１０１の答が（No) 、すなわ
ち両Ｏ₂センサＦＳ，ＲＳが不活性状態にあると判別さ
れたとき、および前記ステップ１１０の答が（Yes)、す
なわち今回初めてモニタが不許可になったときには、ス
テップ１１５に進み、エンジンＥがアイドル領域にある
か否かを判別する。この判別は、例えばエンジン回転数
Ｎｅが所定回転数以下で且つスロットル弁開度θ_THが所
定開度以下であるか否かを判別することにより行われ
る。このステップ１１５の答が（Yes)、すなわちエンジ
ンＥがアイドル領域にあるときには、ステップ１１６で
補正係数Ｋ_O2をアイドル領域用の平均値Ｋ_REF0に設定
し、オープンループ制御を実行して本プログラムを終了
する。

【００３３】前記ステップ１１５の答が（No) 、すなわ
ちエンジンＥがアイドル領域以外の運転領域（以下「オ
フアイドル領域」という）にあるときには、ステップ１
１７に進み、補正係数Ｋ_O2をオフアイドル領域用の平均
値Ｋ_REF1に設定する。

【００３４】図８および図９は、フィードバック制御時
に図６のステップ１１１において実行される補正係数Ｋ
_O2の算出サブルーチンのフローチャートを示す。

【００３５】まず、ステップ２０１で前回の制御がオー
プンループ制御であったか否かを判別し、この答が（Ye
s)のときには、ステップ２０２で前回の制御で補正係数
Ｋ_O2の値を、図６のステップ１１３の実行によりホール
ドしたか否かを判別する。この答が（Yes)のときには、
ステップ２０３で補正係数Ｋ_O2の値を引き続きホールド
し、後述するステップ２２３以下の積分制御（Ｉ項制
御）を行う。前記ステップ２０２の答が（No) 、すなわ
ち前回の制御で補正係数Ｋ_O2の値をホールドしなかった
ときには、ステップ２０４でエンジンＥがアイドル領域
にあるか否かを判別する。この答が（Yes)、すなわちエ
ンジンＥがアイドル領域にあるときには、ステップ２０
５で補正係数Ｋ_O2の値をアイドル領域用の平均値Ｋ_REFO
に設定し、前記ステップ２２３以下の積分制御を行う。

【００３６】前記ステップ２０４の答が（No) 、すなわ
ちエンジンＥがオフアイドル領域にあるときには、ステ
ップ２０６で前回の制御においてスロットル弁開度θ_TH
がアイドルスロットル弁開度θ_IDLより大きかったか否
かを判別する。この答が（Yes)のときには、ステップ２
０７で補正係数Ｋ_O2を、オフアイドル領域用の平均値Ｋ
_REF1に設定し、前記ステップ２２３以下の積分制御を行
う。

【００３７】前記ステップ２０６の答が（No) 、すなわ
ち前回の制御においてθ_TH≦θ_IDLが成立していたとき
には、更にステップ２０８で今回のスロットル弁開度θ
_THが前記アイドルスロットル弁開度θ_IDLより大きいか
否かを判別する。この答が（Yes)、すなわち前回θ_TH≦
θ_IDLで今回θ_TH＞θ_IDLとなったときには、ステップ
２０９で補正係数Ｋ_O2を、前記オフアイドル領域用の平
均値Ｋ_REF1とリッチ化所定値Ｃ_Rとの積Ｃ_R×Ｋ_REF1に
設定し、前記ステップ２２３以下の積分制御を行う。こ
こに、リッチ化所定値Ｃ_Rは１．０より大きい値に設定
されるものである。

【００３８】前記ステップ２０８の答が（No) 、すなわ
ちθ_TH≦θ_IDLが成立するときには、ステップ２１０で
エンジン冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔ_WCL（例えば７０°
Ｃ）より大きいか否かを判別する。その答が（Yes)、す
なわちＴｗ＞Ｔ_WCLが成立し、したがってエンジン冷却
水温Ｔｗが低温域にないときには、前記ステップ２０５
に進む。

【００３９】前記ステップ２１０の答が（No) 、すなわ
ちＴｗ≦Ｔ_WCLが成立し、したがってエンジン冷却水温
が低温域にあるときには、ステップ２１１で補正係数Ｋ
_O2を、前記アイドル領域用の平均値Ｋ_REF0とリーン化所
定値Ｃ_Lとの積Ｃ_L×Ｋ_REF0に設定し、前記ステップ２
２３以下の積分制御を行う。ここに、リーン化所定値Ｃ
_Lは１．０より小さい値に設定されるものである。

【００４０】前記ステップ２０１の答が（No) 、すなわ
ち前回の制御がフィードバック制御であったときには、
ステップ２１２で前回の制御においてスロットル弁開度
θ_THが前記アイドルスロットル弁開度θ_IDLより大きか
ったか否かを判別する。この答が（No) のときには、ス
テップ２１３で更に今回のスロットル弁開度θ_THが前記
アイドルスロットル弁開度θ_IDLより大きいか否かを判
別する。その答が（Yes)のときには、前記ステップ２０
８の答が（Yes)のときと同様に前記ステップ２０９に進
み、補正係数Ｋ_O2を前記オフアイドル領域用の平均値Ｋ
_REF1とリッチ化所定値Ｃ_Rとの積Ｃ_R×Ｋ_REF1に設定す
る。

【００４１】前記ステップ２１２の答が（Yes)、すなわ
ち前回の制御においてθ_TH＞θ_IDLが成立したとき、ま
たは前記ステップ２１３の答が（No) 、すなわち今回θ
_TH≦θ_IDLが成立するときには、ステップ２１４で上流
側Ｏ₂センサＦＳの出力レベルが反転したか否かを判別
する。その答が（No) のときには、ステップ２１５で後
述の補正項ΔＫ_R，ΔＫ_Lを求め、前記ステップ２２３
以下の積分制御を行う。

【００４２】さて、前記ステップ２１４の答が（Yes)、
すなわち上流側Ｏ₂センサＦＳの出力レベルが反転した
ときには比例制御（Ｐ項制御）を行う。まずステップ２
１６で上流側Ｏ₂センサＦＳの出力電圧ＦＶ_O2が前述し
た基準電圧値Ｖ_REFより低いか否かを判別し、この答が
（Yes)、すなわちＦＶ_O2＜Ｖ_REFが成立するときには、
ステップ２１７で図１９に示す下流側Ｏ₂センサＲＳの
出力電圧ＲＶ_O2に基づいて補正項Ｐ_Rを検索し、ステッ
プ２１８で前記補正項Ｐ_Rを補正係数Ｋ_O2に加算する比
例制御が行われる。一方前記ステップ２１６の答が（N
o) のときには、同じくステップ２１９で図１９に示す
下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2に基づいて補正
項Ｐ_Lを検索し、ステップ２２０で前記補正項Ｐ_Lを補
正係数Ｋ_O2から減算する比例制御が行われる。

【００４３】前記補正項Ｐ_Rは上流側Ｏ₂センサＦＳの
出力ＦＶ_O2が理論空燃比に対してリッチからリーンに反
転したときに、前記補正係数Ｋ_O2をステップ状に増加さ
せて空燃比をリッチ側に移行させるためのもので、その
際に下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が参照さ
れ、その出力電圧ＲＶ_O2がリッチ側に偏倚している程前
記補正項Ｐ_Rが小さくなり、逆に出力電圧ＲＶ_O2がリー
ン側に偏倚している程前記補正項Ｐ_Rが大きくなるよう
に設定される。また前記補正項Ｐ_Lは上流側Ｏ₂センサ
ＦＳの出力ＦＶ_O2が理論空燃比に対してリーンからリッ
チに反転したときに、前記補正係数Ｋ_O2をステップ状に
減少させて空燃比をリーン側に移行させるためのもの
で、その際に下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が
参照され、その出力電圧ＲＶ_O2がリッチ側に偏倚してい
る程前記補正項Ｐ_Lが大きくなり、逆に出力電圧ＲＶ_O2
がリーン側に偏倚している程前記補正項Ｐ_Lが小さくな
るように設定される。このように、上流側Ｏ₂センサＦ
Ｓの出力ＦＶ_O2と下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＦ
_O2の両方に基づいて、補正係数Ｋ_O2のきめ細かな比例制
御が行われる（図１７および図１８の通常Ｆ／Ｂモード
参照）。

【００４４】次に、ステップ２２１で前記ステップ２１
８または２２０で設定した補正係数Ｋ_O2のリミットチェ
ックを行う。すなわち、補正係数Ｋ_O2が所定の範囲内に
あるか否かをチェックし、該所定の範囲内になければ上
限値又は下限値に補正係数Ｋ_O2を保持する。そして最後
に、ステップ２２２で補正係数Ｋ_O2の平均値Ｋ_REFを算
出して本プログラムを終了する。

【００４５】次に、ステップ２２３以下の積分制御につ
いて説明する。まずステップ２２３で上流側Ｏ₂センサ
ＦＳの出力電圧ＦＶ_O2が前記基準電圧値Ｖ_REFより小さ
いか否かを判別し、この答が（Yes)、すなわちＦＶ_O2＜
Ｖ_REFが成立するときには、ステップ２２４において本
ステップを実行する毎にカウント数Ｎ_ILに値２を加算
し、ステップ２２５で前記カウント数Ｎ_ILが所定値Ｎ_I
に達したか否かを判別する。この答が（No) のときに
は、ステップ２２６で補正係数Ｋ_O2をその直前の値に保
持し、また答が（Yes)のときには、ステップ２２７で補
正係数Ｋ_O2に前記補正項ΔＫ_Rを加算するとともに、ス
テップ２２８で前記カウント数Ｎ_ILを０にリセットし
て、Ｎ_ILがＮ_Iに達する毎に補正係数Ｋ_O2に所定値ΔＫ
_Rを加算する。

【００４６】このように、上流側Ｏ₂センサＦＳの出力
電圧ＦＶ_O2が前記基準電圧値Ｖ_REFより小さい状態、す
なわち空燃比のリーン状態が継続するときには、補正係
数Ｋ_O2は前記カウント数Ｎ_ILが所定値Ｎ_Iに達する毎に
所定値ΔＫ_Rだけ増加され、空燃比をリッチ化する方向
に制御される。

【００４７】一方、前記ステップ２２３の答が（No) 、
すなわちＦＶ_O2≧Ｖ_REFが成立するときには、ステップ
２２９において本ステップを実行する毎にカウント数Ｎ
_IHに値２を加算し、ステップ２３０で前記カウント数Ｎ
_IHが所定値Ｎ_Iに達したか否かを判別する。この答が
（No) のときには前記ステップ２２６を実行して補正係
数Ｋ_O2をその直前の値に保持し、（Yes)のときには、ス
テップ２３１で補正係数Ｋ_O2から前記補正項ΔＫ_Lを減
算するとともに、ステップ２３２で前記カウント数Ｎ_IH
を０にリッセトし、このカウント数Ｎ_IHが所定値Ｎ_Iに
達する毎に補正係数Ｋ_O2から所定値ΔＫ_Lを減算する。

【００４８】このように、上流側Ｏ₂センサＦＳの出力
電圧ＦＶ_O2が前記基準電圧値Ｖ_REF以上の状態、すなわ
ち空燃比のリッチ状態が継続するときには、補正係数Ｋ
_O2は前記カウント数Ｎ_IHが所定値Ｎ_Iに達する毎に所定
値ΔＫ_Lだけ減少され、空燃比をリーン化する方向に制
御される。

【００４９】前記補正項ΔＫ_L，ΔＫ_Rは、図２０に示
すように下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2を考慮
して決定される。すなわち、前記補正項ΔＫ_Rは上流側
Ｏ₂センサＦＳの出力ＦＶ_O2が理論空燃比に対してリッ
チからリーンに反転した後に、前記補正係数Ｋ_O2を段階
的に増加させて空燃比をリッチ側に移行させるためのも
のであるが、その際に下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧
ＲＶ_O2が参照され、その出力電圧ＲＶ_O2がリッチ側に偏
倚している程前記補正項ΔＫ_Rが小さくなり、逆に出力
電圧ＲＶ_O2がリーン側に偏倚している程前記補正項ΔＫ
_Rが大きくなるように設定される。また前記補正項ΔＫ
_Lは上流側Ｏ₂センサＦＳの出力ＦＶ_O2が理論空燃比に
対してリーンからリッチに反転した後に、前記補正係数
Ｋ_O2を段階的に減少させて空燃比をリーン側に移行させ
るためのものであるが、その際に下流側Ｏ₂センサＲＳ
の出力電圧ＲＶ_O2が参照され、その出力電圧ＲＶ_O2がリ
ッチ側に偏倚している程前記補正項ΔＫ_Lが大きくな
り、逆に出力電圧ＲＶ_O2がリーン側に偏倚している程前
記補正項ΔＫ_Lが小さくなるように設定される。このよ
うに、上流側Ｏ₂センサＦＳの出力ＦＶ_O2と下流側Ｏ₂
センサＲＳの出力電圧ＲＦ_O2の両方を参照することによ
り、補正係数Ｋ_O2のきめ細かな積分制御が行われる（図
１７および図１８の通常Ｆ／Ｂモード参照）。

【００５０】次に、触媒の劣化モニタについて説明す
る。

【００５１】前述のように、図６のフローチャートにお
いて、ステップ１０８で触媒Ｃのモニタ許可がなされな
いときには、上流側Ｏ₂センサＦＳの出力電圧ＦＶ_O2と
下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2とに基づき、第
１の空燃比調整手段によってフィードバック制御が行わ
れる（図８、図９のフローチャート参照）。一方、前記
ステップ１０８で触媒Ｃのモニタが許可されると、ステ
ップ１０９で触媒Ｃのモニタモードが実行される。以
下、その内容を図１０〜図１６のフローチャートを参照
して詳述する。

【００５２】触媒Ｃの劣化モニタは第２の空燃比調整手
段によって行われるもので、その際に前記第１の空燃比
調整手段によるフィードバック制御が上流側Ｏ₂センサ
ＦＳの出力電圧ＦＶ_O2と下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電
圧ＲＶ_O2の両方に基づいて行われていたのに対し、この
第２の空燃比調整手段によるフィードバック制御は下流
側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2のみに基づいて行わ
れる。そして補正係数Ｋ_O2を理論空燃比に対してリッチ
側からリーン側にスキップさせるためのスペシャルＰ項
Ｐ_LSPが発生してから、Ｏ₂濃度のリッチ→リーンの反
転が確認されるまでの時間ＴＬが検出されるとともに、
補正係数Ｋ_O2を理論空燃比に対してリーン側からリッチ
側にスキップさせるためのスペシャルＰ項Ｐ_RSPが発生
してから、Ｏ₂濃度のリーン→リッチの反転が確認され
るまでの時間ＴＲが検出され、これら時間ＴＬ，ＴＲに
基づいて触媒Ｃの劣化が判定される。

【００５３】まず、図１０のフローチャートに基づいて
触媒劣化モニタの概略構成を説明し、その後から各ステ
ップのサブルーチンを詳述する。尚、図１０のフローチ
ャートは第１実施例の基礎となる技術を示すもので、図
２１に基づいて後述する第１実施例のステップＳ３１４
およびステップＳ３１５を備えていない。

【００５４】図１０において、最初にステップ３０１で
触媒の劣化検出のために前提条件が成立しているか否か
が判別され、その答が（No) の場合には、ステップ３０
２において、ｎ_TL（ＴＬ計測回数、すなわち前記時間Ｔ
Ｌが計測された合計回数）、ｎ_TR（ＴＲ計測回数、すな
わち前記時間ＴＲが計測された合計回数）、ＴＬ
_SUM（ＴＬ合計値、すなわち複数回計測されたＴＬの合
計時間）、ＴＲ_SUM（ＴＲ合計値、すなわち複数回計測
されたＴＲの合計時間）がゼロにセットされる。続いて
ステップ３０３で前述の第１の空燃比調整手段によって
前述の通常のフィードバック制御が行われる。なお、触
媒Ｃの劣化モニタ実行中に前提条件を外れた場合には、
フィードバック制御の初期値としてＫ_REFが用いられ
る。

【００５５】前記ステップ３０１の答が（Yes)のとき、
すなわち触媒Ｃの劣化モニタの前提条件が成立している
ときには、ステップ３０４で前記ＴＲ計測回数ｎ_TRが所
定値以上であるかが判別される。ステップ３０４の答が
（Yes)の場合には、触媒Ｃの劣化判定のためのデータが
準備されたとして、ステップ３０５で劣化判定処理Ｂが
実行され、ステップ３０６でモニタを終了して通常のフ
ィードバック制御に復帰する。この場合にも、フィード
バック制御の初期値としてＫ_REFが用いられる。

【００５６】前記ステップ３０４の答が（No) の場合に
は、触媒Ｃの劣化判定のためのデータが準備されていな
いとして、以下のステップ３０７〜３１３が実行され
る。すなわち、先ずステップ３０７でモニタが許可され
てから最初のスペシャルＰ項Ｐ_LSP，Ｐ_RSPが発生した
かが判別される。モニタが未だスタートしていない場合
には答が（No) となり、ステップ３０８でモニタスター
ト処理が実行される。一方、前記ステップ３０７の答が
（Yes)であって既に最初のスペシャルＰ項Ｐ_LSP，Ｐ
_RSPが発生していれば、ステップ３０９で下流側Ｏ₂セ
ンサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が反転したかが判別される。
ステップ３０９の答が（Yes)であれば、ステップ３１０
でＲＶ_O2反転時の処理、すなわちＴＬ計測回数ｎ_TLある
いはＴＲ計測回数ｎ_TRのインクリメント、リーンディレ
イタイマｔ_LD（ＲＶ_O2が反転してからスペシャルＰ項Ｐ
_LSPを発生させるまでの時間を計測）あるいはリッチデ
ィレイタイマｔ_RD（ＲＶ_O2が反転してからスペシャルＰ
項Ｐ_RSPを発生させるまでの時間を計測）のスタート、
およびスペシャルＰ項Ｐ_LSP，Ｐ_RSPの発生が実行され
る。

【００５７】一方、前記ステップ３０９の答が（No) の
場合には、ステップ３１１でモニタが許可されてから一
度でも下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が反転し
たか否かが判別される。前記ステップ３１１の答が（N
o) の場合、すなわちモニタが許可されてから最初の反
転が行われる前であれば、ステップ３１２でスタート後
の反転待ち処理が実行される一方、ステップ３１１の答
が（Yes)の場合、すなわちスタート後に１回以上の反転
を経た後であれば、ステップ３１３でＲＶ_O2反転待ち処
理が実行される。これらステップ３１２，３１３では、
いずれも補正係数Ｋ_O2に対してスペシャルＩ項Ｉ_LSPの
加算あるいはスペシャルＩ項Ｉ_RSPの減数が行われる。
しかしながら、ステップ３１３で前記時間ＴＬ，ＴＲの
計測が行われるのに対し、ステップ３１２ではその計測
が行われない。これは、スタート後の反転待ちの継続時
間が、モニタが許可されるタイミングにより左右される
ため、前記時間ＴＬ，ＴＲを計測しても無意味であるた
めである。

【００５８】次に、前述の図１０のフローチャートにお
けるステップ３０１，３０８，３１２，３１３，３１
０，３０５のサブルーチンを順次詳述する。

【００５９】図１１は前記図１０のフローチャートのス
テップ３０１のサブルーチン（モニタ前条件）を示すも
ので、先ずステップ４０１でモニタ開始のためのエンジ
ンＥの運転状態が確認される。すなわち、吸気温センサ
８の出力Ｔａが６０°Ｃ〜１００°Ｃの範囲にあるか、
冷却水温センサ９の出力Ｔｗが６０°Ｃ〜１００°Ｃの
範囲にあるか、エンジン回転数センサ１０の出力Ｎｅが
２８００ｒｐｍ〜３２００ｒｐｍの範囲にあるか、吸気
管内絶対圧力センサ７の出力Ｐｂが−３５０ｍｍＨｇ〜
−２５０ｍｍＨｇの範囲にあるか、車速センサ１１の出
力Ｖｈが３２ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈの範囲にあるか、
触媒温度センサ１３の出力Ｔ_CATが４００°Ｃ〜８００
°Ｃの範囲にあるかがチェックされる。続いてステップ
４０２で車速が一定状態にあるか、すなわち車速センサ
１１の出力Ｖｈの変動が０．８ｋｍ／ｓｅｃ以下の状態
が所定時間（例えば２秒）継続したかが判別される。次
にステップ４０３でモニタが許可される前の所定時間
（例えば１０秒）間フィードバック制御が行われていた
かが判別される。更にステップ４０４で所定時間（例え
ば２秒）経過したかが判別される。

【００６０】而して、上記ステップ４０１〜４０４の答
が全て（Yes)の場合に、ステップ４０５でモニタが許可
されて図１０のフローチャートのステップ３０４に移行
し、いずれかの答が（No) の場合に、ステップ４０６で
モニタが不許可とされて図１０のフローチャートのステ
ップ３０２に移行する。

【００６１】図１２は前記図１０のフローチャートのス
テップ３０８のサブルーチン（モニタスタート処理）を
示すもので、先ずステップ５０１で下流側Ｏ₂センサＲ
Ｓの出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REFと比較され、その
答が（Yes)であって出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REFを
下回っている場合、すなわち下流側Ｏ₂センサＲＳの検
出したＯ₂濃度がリーン状態である場合には、ステップ
５０２で補正係数Ｋ_O2の直前値にスペシャルＰ項Ｐ_RSP
を加算する比例制御が行われ、これにより空燃比をリッ
チ側にステップ状に増加させる。一方、前記ステップ５
０１の答が（No) であって出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ
_REF以上である場合、すなわち下流側Ｏ₂センサＲＳの
検出したＯ₂濃度がリッチ状態である場合には、ステッ
プ５０３で補正係数Ｋ_O2の直前値からスペシャルＰ項Ｐ
_LSPを減算する比例制御が行われ、これにより空燃比を
リーン側にステップ状に減少させる。

【００６２】図１３は前記図１０のフローチャートのス
テップ３１２のサブルーチン（スタート後の反転待ち処
理）を示すもので、このフローは前述の図１２のフロー
（モニタスタート処理）の後に引き続いて実行されるも
のである。先ずステップ６０１で下流側Ｏ₂センサＲＳ
の出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REFと比較され、その答
が（Yes)であって出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REFを下
回っているとき、すなわち下流側Ｏ₂センサＲＳの検出
したＯ₂濃度がリーン状態であるときには、ステップ６
０２で補正係数Ｋ_O2の直前値にスペシャルＩ項Ｉ_RSPを
加算する積分制御が行われ、これにより空燃比をリッチ
側に段階的に増加させる。一方、前記ステップ６０１の
答が（No) であって出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REF以
上であるとき、すなわち下流側Ｏ₂センサＲＳの検出し
たＯ₂濃度がリッチ状態であるときには、ステップ６０
３で補正係数Ｋ_O2の直前値からスペシャルＩ項Ｉ_LSPを
減算する積分制御が行われ、これにより空燃比をリーン
側に段階的に減少させる。

【００６３】図１４は前記図１０のフローチャートのス
テップ３１３のサブルーチン（下流側Ｏ₂センサ反転待
ち処理）を示すもので、このフローは下流側Ｏ₂センサ
ＲＳの出力電圧ＲＶ_O2の反転を前程として実行されるも
のである。まずステップ７０１でリッチディレイタイマ
ｔ_RDがカウントダウン中であるかタイムアップ後である
かが判別される。リッチディレイタイマｔ_RDは減算カウ
ンタから構成され、下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧Ｒ
Ｖ_O2が理論空燃比に対してリーンからリッチに反転した
瞬間にカウントダウンを開始し、所定の時間が経過する
とタイムアップしてカウント値がゼロとなるものであ
る。前記ステップ７０１の答が（No) でリッチディレイ
タイマｔ_RDのカウント値がゼロでないとき、すなわち該
リッチディレイタイマｔ_RDがカウントダウン中であると
きには、ステップ７０２で前述補正係数Ｋ_O2の直前値に
スペシャルＩ項Ｉ_RSPを加算する積分制御が行われ、こ
れにより空燃比をリッチ側に段階的に増加させる。

【００６４】一方、前記ステップ７０１の答が（Yes)で
ある場合には、ステップ７０３で前回リッチディレイタ
イマｔ_RDがカウント値がゼロでないかが判別され、答が
（Yes)であるとき、すなわち今回初めてリッチディレイ
タイマｔ_RDのカウント値がゼロになったときには、ステ
ップ７０４でＴＬの計測を開始するとともに、ステップ
７０５で補正係数Ｋ_O2からスペシャルＰ項Ｐ_LSPを減算
する比例制御を行って空燃比をリーン側にステップ状に
減少させる。また前記ステップ７０３の答が（No) であ
る場合、すなわちリッチディレイタイマｔ_RDのカウント
値が継続的にゼロである場合には、更にステップ７０６
でＴＬの計測中であるかが判別され、答が（Yes)である
場合には、ステップ７０７で補正係数Ｋ_O2からスペシャ
ルＩ項Ｉ_LSPを減算する積分制御を行って空燃比をリー
ン側に段階的に減少させる。

【００６５】続いてステップ７０８でリーンディレイタ
イマｔ_LDがカウント値がゼロであるかが判別され、その
答が（No) である場合、すなわち該リーンディレイタイ
マｔ_LDがカウントダウン中である場合には、ステップ７
０９で補正係数Ｋ_O2の直前値からスペシャルＩ項Ｉ_LSP
を減算する積分制御が行われ、これにより空燃比をリー
ン側に段階的に減少させる。

【００６６】一方、前記ステップ７０８の答が（Yes)で
ある場合には、ステップ７１０で前回リーンディレイタ
イマｔ_LDのカウント値がゼロでないかが判別され、答が
（Yes)である場合、すなわち今回初めてリーンディレイ
タイマｔ_LDのカウント値がゼロになったときには，ステ
ップ７１１でＴＲの計測を開始するとともに、ステップ
７１２で補正係数Ｋ_O2にスペシャルＰ項Ｐ_RSPを加算す
る比例制御を行って空燃比をリッチ側にステップ状に増
加させる。また前記ステップ７１０の答が（No) である
とき、すなわちリーンディレイタイマｔ_LDのカウント値
が継続的にゼロであるときには、更にステップ７１３で
ＴＲの計測中であるかが判別され、答が（Yes)である場
合には、ステップ７１４で補正係数Ｋ_O2にスペシャルＩ
項Ｉ_RSPを加算する積分制御を行って空燃比をリッチ側
に段階的に増加させる。

【００６７】図１５は前記図１０のフローチャートのス
テップ３１０のサブルーチン（下流側Ｏ₂センサ反転時
処理）を示すもので、このフローは下流側Ｏ₂センサＲ
Ｓの反転後に実行されるものである。まず、ステップ８
０１で前回ＴＬの計測中であったか否かが判別され、そ
の答が（Yes)であるときには、ステップ８０２でＴＬの
計測を中止し、ステップ８０３でＴＬ合計値ＴＬ_SUMに
今回計測したＴＬを加算するとともに、ＴＬ計測数ｎ_Tl
をインクリメントする。

【００６８】一方、前記ステップ８０１の答が（No) で
あるとき、すなわち前回ＴＬの計測中でなかったときに
は、ステップ８０４で前回ＴＲの計測中であったか否か
が判別され、その答が（Yes)であるときには、ステップ
８０５でＴＲの計測を中止し、ステップ８０６でＴＲ合
計値ＴＲ_SUMに今回計測したＴＲを加算するとともに、
ＴＲ計測数ｎ_TRをインクリメントする。

【００６９】そして、ステップ８０７でｎ_TRが１であっ
て且つステップ８０８でｎ_Tlが０である場合には、ステ
ップ８０９でＴＲ_SUMをゼロにセットする。これは、Ｔ
Ｌ→ＴＲの順で計測を行うために、若しもＴＲが最初に
計測された場合にそのＴＲをキャンセルするためであ
る。

【００７０】続いて、ステップ８１０で下流側Ｏ₂セン
サＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REFと比較され、
その答が（Yes)であって出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ
_REFを下回っているとき、ステップ８１１でリーンディ
レイタイマｔ_LDのカウントダウンを開始するとともに、
ステップ８１２で補正係数Ｋ_O2の直前値からスペシャル
Ｉ項Ｉ_LSPを減算する積分制御が行われ、これにより空
燃比をリーン側に段階的に減少させる。

【００７１】一方、前記ステップ８１０の答が（No) で
あって出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REF以上であると
き、ステップ８１３でリッチディレイタイマｔ_RDのカウ
ントダウンを開始するとともに、ステップ８１４で補正
係数Ｋ_O2の直前値にスペシャルＩ項Ｉ_RSPを加算する積
分制御が行われ、これにより空燃比をリッチ側に段階的
に増加させる。

【００７２】図１６は前記図１０のフローチャートのス
テップ３０５のサブルーチン（劣化判定処理Ｂ）を示す
もので、このフローはＴＲ計測数ｎ_TRが所定回数を越え
たときに実行されるものである。まず、ステップ９０１
でＴＬ合計値をＴＬ計測数で割った値（ＴＬ_SUM／
ｎ_Tl）と、ＴＲ合計値をＴＲ計測数で割った値（ＴＲ
_SUM／ｎ_TR）の平均値を演算して時間Ｔ_CHKを求める。

【００７３】続いて、ステップＳ９０２で前記時間Ｔ
_CHKが所定値よりも大きいか否かを判別し、その答が
（Yes)であるときには、触媒ＣのＯ₂ストレージ能力が
基準を上回っているとし、ステップ９０３で排気ガス浄
化システムが正常であると判定する。一方、前記ステッ
プＳ９０２の答が（No) であるときには、触媒ＣのＯ₂
ストレージ能力が基準を下回っているとし、ステップ９
０４で排気ガス浄化システムが異常であると判定する。

【００７４】上記触媒Ｃの劣化モニタの作用を、図１７
および図１８のタイムチャートを参照しながら更に説明
する。

【００７５】図１７の時刻（１）において、エンジンＥ
の運転状態が所定の条件を満たすと、第１の空燃比調整
手段が第２の空燃比調整手段に切り換えられて触媒Ｃの
モニタモードに突入する。このとき、図示したように下
流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REF
以下（リーン状態）であると、スペシャルＰ項Ｐ_RSPに
より燃料補正係数Ｋ_O2がステップ状に増加し、それに続
いて領域（２）および領域（４）でスペシャルＩ項Ｉ
_RSPにより燃料補正係数Ｋ_O2が段階的に増加する。その
途中の時刻（３）において、下流側Ｏ₂センサＲＳの出
力電圧ＲＶ_O2が理論空燃比に対してリーンからリッチに
反転すると、リッチディレイタイマｔ_RDがセットされて
カウントダウンを開始する。リッチディレイタイマｔ_RD
が時刻（５）においてタイムアップすると、今度はスペ
シャルＰ項Ｐ_LSPにより燃料補正係数Ｋ_O2がステップ状
に減少し、それに続いて領域（６）および領域（８）で
スペシャルＩ項Ｉ_LSPにより燃料補正係数Ｋ_O2が段階的
に減少する。そして、前記リッチディレイタイマｔ_LDが
タイムアップした時刻（５）にＴＬの計測が開始され、
そのＴＬの計測は時刻（７）において前記出力電圧ＲＶ
_O2が理論空燃比に対してリッチからリーンに反転したと
きに終了する。同様にして、時刻（９）においてリーン
ディレイタイマｔ_LDがタイムアップしたときに計測を開
始したＴＲは、出力電圧ＲＶ_O2が時刻（１１）において
理論空燃比に対してリーンからリッチに反転したときに
計測を終了する。尚、領域（２）では、それ以前にリー
ンディレイタイマｔ_LDが作動していないため、ＴＲの計
測は行われない。

【００７６】図１８のタイムチャートは、下流側Ｏ₂セ
ンサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が基準電圧Ｖ_REF以上（リッ
チ状態）のときに触媒Ｃのモニタモードに突入した例を
示すものである。この例では領域（２）において時間Ｔ
Ｒの計測が行われていないが、これは最初の計測が時間
ＴＬから開始されるように予めプログラムされているた
めである（図１５のフローチャートにおけるステップ８
０７〜ステップ８０９参照）。その他の点については、
前述の図１７のタイムチャートと実質的に同一である。

【００７７】上述のようにして計測された時間ＴＬは、
空燃比をリーン側に移行させるべく燃料補正係数Ｋ_O2を
スペシャルＰ項Ｐ_LSPによりステップ状に減少させた瞬
間から、実際に下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2
が理論空燃比に対してリッチからリーンに反転するまで
の遅れ時間に相当する。また時間ＴＲは、空燃比をリッ
チ側に移行させるべく燃料補正係数Ｋ_O2をスペシャルＰ
項Ｐ_RSPによりステップ状に増加させた瞬間から、実際
に下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2が理論空燃比
に対してリーンからリッチに反転するまでの遅れ時間に
相当する。

【００７８】ところで、触媒Ｃは空燃比がリーン側に移
行すると排気ガス中の酸化ガス（Ｏ₂およびＮＯ_X）を
取り込む作用があり、そのＯ₂およびＮＯ_Xの取り込み
が終了すると下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2は
理論空燃比に対してリッチからリーンに変化する。また
触媒Ｃは空燃比がリッチ側に移行すると排気ガス中の還
元ガス（ＣＯおよびＨＣ）を取り込んで既に取り込んだ
Ｏ₂およびＮＯ_Xと反応させる作用があり、そのＣＯお
よびＨＣの取込みが終了すると下流側Ｏ₂センサＲＳの
出力電圧ＲＶ_O2は理論空燃比に対してリーンからリッチ
に変化する。したがって、前記時間ＴＬ，ＴＲの長さは
触媒ＣのＯ₂ストレージ能力の大きさに比例することに
なり、その時間ＴＬ，ＴＲの長さを劣化した触媒Ｃ、す
なわちＯ₂ストレージ能力の低下した触媒Ｃを判別する
ためのパラメータとして使用することができる。

【００７９】また、時間ＴＬすなわち排気ガス中のＯ₂
およびＮＯ_Xが完全に触媒Ｃに取り込まれるまでの時間
と、時間ＴＲすなわち既に取り込まれたＯ₂およびＮＯ
_Xが次に取り込まれたＣＯおよびＨＣと完全に反応する
までの時間は密接に関連する。したがって最初に計測さ
れた時間ＴＬと、それに続いて計測された時間ＴＲを組
合せ、それらＴＬとＴＲの平均値Ｔ_CHKを用いて触媒Ｃ
のＯ₂ストレージ能力を測定することにより、極めて精
密な触媒Ｃの劣化判定を行うことができる。

【００８０】ところで、排気ガスの熱や該排気ガスに含
まれる種々の毒素が触媒Ｃにより吸収されるため、上流
側Ｏ₂センサＦＳに比べて下流側Ｏ₂センサＲＳが排気
ガスから受ける影響は小さなものとなり、その結果下流
側Ｏ₂センサＲＳの出力性能は上流側Ｏ₂センサＦＳの
出力性能よりも安定する。本発明における触媒Ｃの劣化
判定が行われる第２の空燃比調整手段では、出力性能が
安定している前記下流側Ｏ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ
_O2のみを用いているため、触媒Ｃの劣化を極めて正確に
判定することができる。

【００８１】尚、触媒Ｃの劣化を判定する時間とし、前
述のＴＬとＴＲの平均値を用いる代わりに、ＴＬとＴＲ
の一方のみを採用しても良く、またＴＬとＴＲの他の組
み合わせ（例えばＴＬとＴＲの和）を採用することもで
きる。

【００８２】ところで、図１０のフローチャートでは、
ステップ３０５で劣化判定処理Ｂが完了した後にステッ
プ３０６でモニタ終了および通常燃料制御が実行される
が、触媒が劣化していないことが早めに確認されれば、
不必要な劣化判定処理Ｂを実行することなく、速やかに
モニタを終了して通常燃料制御に復帰することができ
る。図２１のフローチャートは、前記図１０のフローチ
ャートに対応する本実施例を示すもので、図１０のフロ
ーチャートのステップ３０５における劣化判定処理Ｂに
加えて、新たな劣化判定処理Ａを行う点に特徴を有して
いる。

【００８３】すなわち図２１のフローチャートにおい
て、ステップ３０７で最初のスペシャルＰ項が発生する
と、ステップ３０９で下流側Ｏ₂センサＲＳが反転する
前に、ステップ３１４で劣化判定処理Ａが開始され、続
くステップ３１５の答が（Yes)で正常が確認されると、
ステップ３０６に移行してモニタを終了する。一方、前
記ステップ３１５の答が（No) で正常が確認できなけれ
ば、ステップ３１１に移行する。

【００８４】図２２は図２１のステップ３１４のサブル
ーチンを示すもので、まずステップ１００１でスペシャ
ルＰ項が発生してから次の反転が無いまま限界時間ｔ
_STRGが経過したか否かが判別される。ここで前記限界時
間ｔ_STRGと比較される時間Ｔとして、前述のＴＬとＴＲ
の平均値（ＴＬ＋ＴＲ）／２が用いられる。そして、こ
の平均値（ＴＬ＋ＴＲ）／２が限界時間ｔ_STRGよりも長
い場合には、触媒ＣのＯ₂ストレージ能力が大であると
され、前述の劣化判定処理Ｂを実行することなくステッ
プ１００２で触媒Ｃが良品であると判定される。尚、限
界時間ｔ_STRGの計測については、図１７および図１８の
表の右欄に記載されている。

【００８５】上記劣化判定処理Ａで触媒Ｃが良品である
と判定できる理由は以下の通りである。すなわち、触媒
Ｃの劣化の程度が小さくてＯ₂ストレージ能力が高い
程、第２の空燃比調整手段でフィードバック制御を行っ
たときに下流側Ｏ₂センサＲＳの反転周期が延びる。し
たがって、下流側Ｏ₂センサＲＳが反転するまでの時間
ＴＬ，ＴＲの平均値が限界時間ｔ_STRGよりも大きけれ
ば、触媒Ｃが良品であると判定することができる。ま
た、触媒Ｃが良品であって前記反転周期が長くなると、
ドライバビリティの悪化や排気ガス中の有害物質の増加
が起きることが知られている。したがって、触媒Ｃが良
品である場合にはモニタモードを即座に中止し、第２の
空燃比調整手段から第１の空燃比調整手段に切り換える
ことにより、前記不都合を回避することができる。

【００８６】これを図２３のグラフに基づいて説明する
と、ドライバビリティの悪化や排気ガス中の有害物質の
増加を防止し得る限界時間ｔ_STRGを設定し、前記ＴＬと
ＴＲの平均値（ＴＬ＋ＴＲ）／２が限界時間ｔ_STRGを越
えた場合に触媒Ｃが良品であると判断し、モニタモード
が中止される。このグラフから、前記限界時間ｔ_STRGを
用いて触媒Ｃの良品を的確に識別できることが理解され
る。

【００８７】次に、請求項５〜請求項８に記載された発
明に対応する第２実施例について説明する。

【００８８】第２実施例は、第１空燃比調整手段の構成
が第１実施例と相違しており、その余の構成は第１実施
例と同一である。すなわち、第１実施例では第１の空燃
比調整手段が上流側Ｏ₂センサＦＳの出力電圧ＦＶ_O2と
下流側センサＯ₂センサＲＳの出力電圧ＲＶ_O2の両方に
基づいてフィードバック制御を行っていたのに対し、こ
の第２実施例では、第１の空燃比調整手段が上流側Ｏ₂
センサＦＳの出力電圧ＦＶ_O2のみに基づいてフィードバ
ック制御を行う点に特徴を有している。

【００８９】図２４および図２５は前記図８および図９
に対応するもので、図８のステップ２１５で算出される
補正項ΔＫ_R，ΔＫ_Lが上流側および下流側Ｏ₂センサ
ＦＳ，ＲＳの出力電圧ＦＶ_O2，ＲＶ_O2を考慮して決定さ
れる（図２０参照）のに対し、図２４のステップ２１５
で算出される補正項ΔＫ_R′，ΔＫ_L′は上流側Ｏ₂セ
ンサＦＳの出力電圧ＦＶ_O2のみにより決定される。ま
た、図９のステップ２１７，２１９で算出される補正項
Ｐ_R，Ｐ_Lが上流側および下流側Ｏ₂センサＦＳ，ＲＳ
の出力電圧ＦＶ_O2，ＲＶ_O2を考慮して決定される（図１
９参照）のに対し、図２５のステップ２１７，２１９で
算出される補正項Ｐ_R′，Ｐ_L′は上流側Ｏ₂センサＦ
Ｓの出力電圧ＦＶ_O2のみにより決定される。

【００９０】上述のように、第１の空燃比調整手段によ
るフィードバックに上流側Ｏ₂センサＦＳの出力電圧Ｆ
Ｖ_O2のみを使用することにより、制御系の構成を簡略化
することができる。

【００９１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の小設
計変更を行うことが可能である。

【００９２】

【発明の効果】以上のように請求項１または請求項２に
記載された発明によれば、第２の空燃比調整手段の作動
中に触媒劣化判別手段で触媒の劣化判定を行う際に、上
流側Ｏ₂センサの出力を使用せずに下流側Ｏ₂センサの
出力のみを使用して劣化判定を行っているので、上流側
Ｏ₂センサの単体特性や劣化による制御空燃比の理論空
燃比からのズレの影響を受けることがなくなり、安定し
た下流側Ｏ₂センサの出力に基づいて正確な触媒の劣化
判定を行うことが可能となる。また下流側Ｏ₂センサの
出力のみを使用した時間計測手段によって触媒のＯ₂ス
トレージ能力を時間で測定しているため、上流側Ｏ₂セ
ンサの出力特性の影響を受けることなく触媒の劣化判定
を行うことができる。しかも第２の空燃比調整手段が燃
料補正係数のスキップ量を発生させてから限界時間経過
しても下流側Ｏ ₂ センサの出力の反転が起こらない時に
触媒が良品であると判断し、触媒の劣化判定を強制的に
終了させる触媒正常判定手段を設けたことにより、空燃
比の反転周期が長い第２の空燃比調整手段が必要以上に
長い時間作動することが回避され、その結果ドライバビ
リティの悪化や排気ガス中の有害物質の増加が防止され
る。

【００９３】また請求項３に記載された発明によれば、
第１の時間計測手段と第２の時間計測手段がそれぞれ出
力する第１の時間および第２の時間の和もしくは平均に
基づいて触媒劣化判別手段が触媒の劣化を判定している
ので、第１の時間計測手段と第２の時間計測手段のバラ
ツキの影響を受けることなく、触媒のＯ₂ストレージ能
力を精密に検出して正確な触媒の劣化判定を行うことが
可能となる。しかも第２の空燃比調整手段が燃料補正係
数のスキップ量を発生させてから限界時間経過しても下
流側Ｏ ₂ センサの出力の反転が起こらない時に触媒が良
品であると判断し、触媒の劣化判定を強制的に終了させ
る触媒正常判定手段を設けたことにより、空燃比の反転
周期が長い第２の空燃比調整手段が必要以上に長い時間
作動することが回避され、その結果ドライバビリティの
悪化や排気ガス中の有害物質の増加が防止される。

【００９４】また請求項４に記載された発明によれば、
第１の時間およびそれに続いて計測された第２の時間の
和もしくは平均に基づいて触媒劣化判別手段が触媒の劣
化を判定しているので、触媒内における排気ガス中の酸
化ガスの吸着作用と、それに続く前記吸着された酸化ガ
スと排気ガス中の還元ガスの結合作用とに基づく触媒の
Ｏ₂ストレージ能力をより精密に検出し、一層正確な触
媒の劣化判定を行うことが可能となる。

【００９５】また請求項５〜請求項８に記載された発明
によれば、上記請求項１〜請求項４に記載された発明の
効果に加えて、更に以下のような効果が達成される。

【００９６】すなわち、第１の空燃比調整手段が、下流
側Ｏ ₂ センサの出力を使用せずに上流側Ｏ ₂ センサの出
力のみを使用することにより、制御系の構成を簡略化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，５のクレーム対応図

【図２】請求項２，６のクレーム対応図

【図３】請求項３，７のクレーム対応図

【図４】請求項４，８のクレーム対応図

【図５】燃料供給制御装置の全体構成図

【図６】補正係数Ｋ_O2を設定するプログラムのフローチ
ャートの第１分図

【図７】補正係数Ｋ_O2を設定するプログラムのフローチ
ャートの第２分図

【図８】第１の空燃比調整手段のプログラムのフローチ
ャートの第１分図

【図９】第１の空燃比調整手段のプログラムのフローチ
ャートの第２分図

【図１０】第２の空燃比調整手段のプログラムの前提技
術のフローチャート

【図１１】図１０のステップ３０１のサブルーチンを示
すフローチャート

【図１２】図１０のステップ３０８のサブルーチンを示
すフローチャート

【図１３】図１０のステップ３１２のサブルーチンを示
すフローチャート

【図１４】図１０のステップ３１３のサブルーチンを示
すフローチャート

【図１５】図１０のステップ３１０のサブルーチンを示
すフローチャート

【図１６】図１０のステップ３０５のサブルーチンを示
すフローチャート

【図１７】補正係数Ｋ_O2の変化を示すタイムチャート

【図１８】補正係数Ｋ_O2の変化を示すタイムチャート

【図１９】出力電圧ＲＶ_O2と補正項Ｒ_R，Ｒ_Lの関係を
示すグラフ

【図２０】出力電圧ＲＶ_O2と補正項ΔＫ_R，ΔＫ_Lの関
係を示すグラフ

【図２１】前記図１０に対応する第１実施例のフローチ
ャート

【図２２】図２１のステップ３１４のサブルーチンを示
すフローチャート

【図２３】触媒浄化率と計測時間Ｔの関係を示すグラフ

【図２４】第２実施例に係る、前記図８に対応するフロ
ーチャート

【図２５】第２実施例に係る、前記図９に対応するフロ
ーチャート

【符号の説明】

Ｍ１第１の空燃比調整手段Ｍ２第２の空燃比調整手段Ｍ３運転状態判別手段Ｍ４調整手段切換手段Ｍ５反転判別手段Ｍ６時間計測手段Ｍ６₁ 第１の時間計測手段Ｍ６₂ 第３の時間計測手段Ｍ７触媒劣化判別手段Ｍ８触媒正常判定手段ＦＳ上流側Ｏ₂センサＲＳ下流側Ｏ₂センサＦＶ_O2 上流側Ｏ₂センサの出力電圧ＲＶ_O2 下流側Ｏ₂センサの出力電圧Ｐ_LSP スペシャルＰ項（スキップ量）Ｐ_RSP スペシャルＰ項（スキップ量）ＴＬ第１の時間ＴＲ第２の時間Ｋ_O2 燃料補正係数Ｃ触媒Ｅエンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田健一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者佐藤敏彦埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者黒田恵隆埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者近松正孝埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者寺田収宏埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者澤村和同埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開平２−207159（ＪＰ，Ａ) 特開平１−190938（ＪＰ，Ａ) 特開平４−321744（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/22 305 F01N 3/20 F02D 41/14 310

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】触媒（Ｃ）を排気系に配したエンジン
（Ｅ）の排気浄化システムにおいて、触媒（Ｃ）の上流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）
と、触媒の（Ｃ）下流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）
と、上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）の出力（ＦＶ_O2）および下流
側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエンジ
ン（Ｅ）の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段（Ｍ
１）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第２の空燃比調整手段
（Ｍ２）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にあるか否かを判別する
運転状態判別手段（Ｍ３）と、エンジン（Ｅ）が所定運
転状態にある時、第１の空燃比調整手段（Ｍ１）から第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換える調整手段切換
手段（Ｍ４）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（Ｒ
Ｖ_O2）が理論空燃比に対してリーンからリッチに、ある
いは理論空燃比に対してリッチからリーンに反転したこ
とを判別する反転判別手段（Ｍ５）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリッチ側からリーン側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_LSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリッチ
からリーンに反転するまでの時間（ＴＬ）を所定回数繰
り返して計測する時間計測手段（Ｍ６）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）
のスキップ量（Ｐ_LSP）を発生させてから限界時間経過
しても前記反転が起こらない時に触媒（Ｃ）が良品であ
ると判断し、触媒（Ｃ）の劣化判別を強制的に終了させ
る触媒正常判定手段（Ｍ８）と、時間計測手段（Ｍ６）により所定回数繰り返して計測さ
れた時間（ＴＬ）が所定時間以下の時に触媒（Ｃ）が劣
化したと判別する触媒劣化判別手段（Ｍ７）と、を備え
たことを特徴とする触媒の劣化判定装置。
【請求項２】触媒（Ｃ）を排気系に配したエンジン
（Ｅ）の排気浄化システムにおいて、触媒（Ｃ）の上流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）
と、触媒の（Ｃ）下流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）
と、上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）の出力（ＦＶ_O2）および下流
側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエンジ
ン（Ｅ）の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段（Ｍ
１）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第２の空燃比調整手段
（Ｍ２）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にあるか否かを判別する
運転状態判別手段（Ｍ３）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にある時、第１の空燃比
調整手段（Ｍ１）から第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に
切換える調整手段切換手段（Ｍ４）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃
比に対してリーンからリッチに、あるいは理論空燃比に
対してリッチからリーンに反転したことを判別する反転
判別手段（Ｍ５）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリーン側からリッチ側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_RSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリーン
からリッチに反転するまでの時間（ＴＲ）を所定回数繰
り返して計測する時間計測手段（Ｍ６）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）
のスキップ量（Ｐ_RSP）を発生させてから限界時間経過
しても前記反転が起こらない時に触媒（Ｃ）が良品であ
ると判断し、触媒（Ｃ）の劣化判別を強制的に終了させ
る触媒正常判定手段（Ｍ８）と、時間計測手段（Ｍ６）により所定回数繰り返して計測さ
れた時間（ＴＲ）が所定時間以下の時に触媒（Ｃ）が劣
化したと判別する触媒劣化判別手段（Ｍ７）と、を備え
たことを特徴とする触媒の劣化判定装置。
【請求項３】触媒（Ｃ）を排気系に配したエンジン
（Ｅ）の排気浄化システムにおいて、触媒（Ｃ）の上流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）
と、触媒の（Ｃ）下流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）
と、上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）の出力（ＦＶ_O2）および下流
側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエンジ
ン（Ｅ）の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段（Ｍ
１）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第２の空燃比調整手段
（Ｍ２）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にあるか否かを判別する
運転状態判別手段（Ｍ３）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にある時、第１の空燃比
調整手段（Ｍ１）から第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に
切換える調整手段切換手段（Ｍ４）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃
比に対してリーンからリッチに、あるいは理論空燃比に
対してリッチからリーンに反転したことを判別する反転
判別手段（Ｍ５）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリッチ側からリーン側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_LSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリッチ
からリーンに反転するまでの第１の時間（ＴＬ）を所定
回数繰り返して計測する第１の時間計測手段（Ｍ６₁）
と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリーン側からリッチ側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_RSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリーン
からリッチに反転するまでの第２の時間（ＴＲ）を所定
回数繰り返して計測する第２の時間計測手段（Ｍ６₂）
と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）
のスキップ量（Ｐ_LSP，Ｐ_RSP）を発生させてから限界
時間経過しても前記反転が起こらない時に触媒（Ｃ）が
良品であると判断し、触媒（Ｃ）の劣化判別を強制的に
終了させる触媒正常判定手段（Ｍ８）と、時間計測手段（Ｍ６）により所定回数繰り返して計測さ
れた第１、第２の時間（ＴＬ，ＴＲ）の和もしくは平均
が所定時間以下の時に触媒（Ｃ）が劣化したと判別する
触媒劣化判別手段（Ｍ７）と、を備えたことを特徴とす
る触媒の劣化判定装置。
【請求項４】前記触媒劣化判別手段（Ｍ７）が、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）による空燃比フィードバ
ック制御の中で計測された第１の時間（ＴＬ）と該第１
の時間（ＴＬ）の後に連続して計測された第２の時間
（ＴＲ）の和もしくは平均を演算し、その演算値が所定
時間以下の時に触媒（Ｃ）が劣化したと判別することを
特徴とする、請求項３記載の触媒の劣化判定装置。
【請求項５】触媒（Ｃ）を排気系に配したエンジン
（Ｅ）の排気浄化システムにおいて、触媒（Ｃ）の上流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）
と、触媒の（Ｃ）下流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）
と、上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）の出力（ＦＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段
（Ｍ１）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第２の空燃比調整手段
（Ｍ２）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にあるか否かを判別する
運転状態判別手段（Ｍ３）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にある時、第１の空燃比
調整手段（Ｍ１）から第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に
切換える調整手段切換手段（Ｍ４）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃
比に対してリーンからリッチに、あるいは理論空燃比に
対してリッチからリーンに反転したことを判別する反転
判別手段（Ｍ５）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリッチ側からリーン側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_LSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリッチ
からリーンに反転するまでの時間（ＴＬ）を所定回数繰
り返して計測する時間計測手段（Ｍ６）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）
のスキップ量（Ｐ_LSP）を発生させてから限界時間経過
しても前記反転が起こらない時に触媒（Ｃ）が良品であ
ると判断し、触媒（Ｃ）の劣化判別を強制的に終了させ
る触媒正常判定手段（Ｍ８）と、時間計測手段（Ｍ６）により所定回数繰り返して計測さ
れた時間（ＴＬ）が所定時間以下の時に触媒（Ｃ）が劣
化したと判別する触媒劣化判別手段（Ｍ７）と、を備えたことを特徴とする触媒の劣化判定装置。
【請求項６】触媒（Ｃ）を排気系に配したエンジン
（Ｅ）の排気浄化システムにおいて、触媒（Ｃ）の上流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）
と、触媒の（Ｃ）下流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）
と、上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）の出力（ＦＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段
（Ｍ１）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第２の空燃比調整手段
（Ｍ２）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にあるか否かを判別する
運転状態判別手段（Ｍ３）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にある時、第１の空燃比
調整手段（Ｍ１）から第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に
切換える調整手段切換手段（Ｍ４）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃
比に対してリーンからリッチに、あるいは理論空燃比に
対してリッチからリーンに反転したことを判別する反転
判別手段（Ｍ５）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリーン側からリッチ側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_RSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリーン
からリッチに反転するまでの時間（ＴＲ）を所定回数繰
り返して計測する時間計測手段（Ｍ６）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）
のスキップ量（Ｐ_RSP）を発生させてから限界時間経過
しても前記反転が起こらない時に触媒（Ｃ）が良品であ
ると判断し、触媒（Ｃ）の劣化判別を強制的に終了させ
る触媒正常判定手段（Ｍ８）と、時間計測手段（Ｍ６）により所定回数繰り返して計測さ
れた時間（ＴＲ）が所定時間以下の時に触媒（Ｃ）が劣
化したと判別する触媒劣化判別手段（Ｍ７）と、を備え
たことを特徴とする触媒の劣化判定装置。
【請求項７】触媒（Ｃ）を排気系に配したエンジン
（Ｅ）の排気浄化システムにおいて、触媒（Ｃ）の上流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）
と、触媒の（Ｃ）下流側の排気通路に設けられ、エンジン
（Ｅ）の空燃比を検出する下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）
と、上流側Ｏ₂センサ（ＦＳ）の出力（ＦＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第１の空燃比調整手段
（Ｍ１）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）に応じてエ
ンジン（Ｅ）の空燃比を調整する第２の空燃比調整手段
（Ｍ２）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にあるか否かを判別する
運転状態判別手段（Ｍ３）と、エンジン（Ｅ）が所定運転状態にある時、第１の空燃比
調整手段（Ｍ１）から第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に
切換える調整手段切換手段（Ｍ４）と、下流側Ｏ₂センサ（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃
比に対してリーンからリッチに、あるいは理論空燃比に
対してリッチからリーンに反転したことを判別する反転
判別手段（Ｍ５）と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリッチ側からリーン側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_LSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリッチ
からリーンに反転するまでの第１の時間（ＴＬ）を所定
回数繰り返して計測する第１の時間計測手段（Ｍ６₁）
と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）に切換えた後、第２の空
燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）を理論空
燃比に対してリーン側からリッチ側に変化させるスキッ
プ量（Ｐ_RSP）を発生させた時から、下流側Ｏ₂センサ
（ＲＳ）の出力（ＲＶ_O2）が理論空燃比に対してリーン
からリッチに反転するまでの第２の時間（ＴＲ）を所定
回数繰り返して計測する第２の時間計測手段（Ｍ６₂）
と、第２の空燃比調整手段（Ｍ２）が燃料補正係数（Ｋ_O2）
のスキップ量（Ｐ_LSP，Ｐ_RSP）を発生させてから限界
時間経過しても前記反転が起こらない時に触媒（Ｃ）が
良品であると判断し、触媒（Ｃ）の劣化判別を強制的に
終了させる触媒正常判定手段（Ｍ８）と、時間計測手段（Ｍ６）により所定回数繰り返して計測さ
れた第１、第２の時間（ＴＬ，ＴＲ）の和もしくは平均
が所定時間以下の時に触媒（Ｃ）が劣化したと判別する
触媒劣化判別手段（Ｍ７）と、を備えたことを特徴とす
る触媒の劣化判定装置。
【請求項８】前記触媒劣化判別手段（Ｍ７）が、第２
の空燃比調整手段（Ｍ２）による空燃比フィードバック
制御の中で計測された第１の時間（ＴＬ）と該第１の時
間（ＴＬ）の後に連続して計測された第２の時間（Ｔ
Ｒ）の和もしくは平均を演算し、その演算値が所定時間
以下の時に触媒（Ｃ）が劣化したと判別することを特徴
とする、請求項７記載の触媒の劣化判定装置。