JP3088213B2 - 触媒コンバータの劣化検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は触媒コンバータの劣化
を正確に検出することができる触媒コンバータの劣化検
出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の空燃比フィードバ
ック制御に用いられる空燃比センサを用いた触媒コンバ
ータの劣化検出装置が知られている。かかる内燃機関の
空燃比フィードバック制御（シングルＯ２センサシステ
ム）では、酸素濃度を検出する空燃比センサを触媒コン
バータの上流に設けているが、空燃比センサの出力特性
のばらつきのために空燃比の制御精度の改善に支障が生
じる。そこで空燃比センサの出力特性のばらつきおよび
燃料噴射弁等の部品のばらつき、経時あるいは経年的変
化を補償するために、触媒コンバータの下流に第２の空
燃比センサを設け、上流側空燃比センサによる空燃比フ
ィードバック制御に加えて下流側空燃比センサによる空
燃比フィードバック制御を行うデュアルＯ２センサシス
テムが既に提案されている。

【０００３】一方、触媒コンバータは通常考えられる使
用条件の範囲内で使用されている限り、その機能が著し
く低下しないように設計されている。しかし、使用中に
何らかの原因、例えば失火などがあった場合には、触媒
の機能が著しく低下することがある。この結果、触媒コ
ンバータが充分に排気ガスを浄化しないまま、機関が運
転されることがあると、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯＸ等の未燃焼
ガスの影響を受け、下流側空燃比センサの出力の挙動が
変化して、下流側空燃比センサの出力の度合いが大きく
なる結果、エミッションの低下等を招くという問題点が
ある。

【０００４】このため、触媒コンバータの劣化を検出す
ることが重要であり、従来より例えば特願平３−２６４
３１２で開示されているように、空燃比センサ信号と所
定信号とで形成される図形の面積相当値Ｓと、空燃比セ
ンサ信号と所定信号の比較によって得られる信号の出力
反転周期Ｔを演算し、触媒コンバータの上流、及び下流
の空燃比センサで求めたＳ，Ｔの組み合わせにより触媒
コンバータの劣化を所定時間毎に判定する装置が提案さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の触媒コンバータの劣化検出装置では、劣化判定を
所定時間毎に実施するため、エンジン状態によってのべ
吸入空気量が異なった場合、触媒に入るのべ排出ガスの
流量も異なるため、触媒の浄化性能が一定せず、劣化判
定に要するパラメータＳ，Ｔの演算値が大きくばらつい
てしまい、正確な劣化判定が難しくなるという問題点が
あった。

【０００６】この発明は、前述した従来の問題点を解決
するためになされたもので、触媒コンバータの劣化検出
を正確に行うことができる触媒コンバータの劣化検出装
置を得ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る触媒コンバータの劣化検出装置は、内燃機関の排気系
に挿入された排気ガス浄化用の触媒コンバータの下流側
に設けられて排気ガス中の特定成分濃度を検出する空燃
比センサと、前記空燃比センサの出力に基づいて、前記
触媒コンバータの劣化を検出する劣化検出手段と、前記
内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、この負荷検
出手段によって得られた検出負荷値を累積する負荷値累
積手段と、この負荷値累積手段によって得られた累積値
が所定累積値を越える毎に前記空燃比センサの出力が所
定値を横切る回数、又は周期相当を演算する回数演算手
段と、この回数演算手段で得られた値に基づいて、前記
触媒コンバータの劣化程度が所定の値に達したと判断す
る劣化判定手段とを備えたものである。

【０００８】

【０００９】また、この発明の請求項２に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１の触媒コンバータの
劣化検出装置において、前記回数演算手段が、前記負荷
検出手段によって得られた検出負荷値に基づいて前記所
定値を比較信号として演算出力する比較信号演算手段を
備えているものである。

【００１０】また、この発明の請求項３に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１又は２の触媒コンバ
ータの劣化検出装置において、前記劣化判定手段が、前
記内燃機関の回転速度が所定範囲内にあり、かつ前記検
出負荷値が所定範囲内にあるときに前記劣化判定を行う
ものである。

【００１１】また、この発明の請求項４に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１乃至請求項３のいず
れかの触媒コンバータの劣化検出装置において、前記負
荷検出手段が内燃機関の燃料消費量を検出するものであ
る。

【００１２】また、この発明の請求項５に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１乃至請求項３のいず
れかの触媒コンバータの劣化検出装置において、前記負
荷検出手段が車両の走行距離を検出するものである。

【００１３】さらに、この発明の請求項６に係る触媒コ
ンバータの劣化検出装置は、請求項１乃至請求項５のい
ずれかの触媒コンバータの劣化検出装置において、前記
劣化判定手段は、前記触媒コンバータの劣化の程度が所
定の値に達したと判断したとき警告を発する警告手段を
備えているものである。

【００１４】

【００１５】また、この発明の請求項１に係る触媒コン
バータの劣化検出装置によれば、負荷値の累積値が所定
値を越えるごとに、空燃比センサの出力信号が所定値を
横切る回数を演算することとしたので、触媒コンバータ
の性能劣化を確実に検出することができる。

【００１６】また、この発明の請求項２に係る触媒コン
バータの劣化検出装置によれば、所定値を比較信号とし
て負荷値に応じて演算した値としたので、触媒コンバー
タの劣化度が比較的小さい場合でもその劣化度を正確に
判断することができる。

【００１７】また、この発明の請求項３に係る触媒コン
バータの劣化検出装置によれば、触媒コンバータの劣化
判定は、内燃機関の回転数、負荷の出力値が所定範囲に
あるときに行うことにより、劣化検出に要するパラメー
タのばらつきを防止でき、劣化検出の正確性を高めるこ
とができる。

【００１８】また、この発明の請求項４に係る触媒コン
バータの劣化検出装置によれば、負荷を燃料消費量とす
ることにより、容易に負荷を検出することができる。

【００１９】また、この発明の請求項５に係る触媒コン
バータの劣化検出装置によれば、負荷を走行距離とする
ことにより、請求項５と同様容易に負荷を検出すること
ができる。

【００２０】さらに、この発明の請求項６に係る触媒コ
ンバータの劣化検出装置によれば、警告手段により、運
転者に触媒コンバータの異常を知らせることができる。

【００２１】

【実施例】

実施例１．以下にこの発明の実施例１を図について説明
する。図１は実施例１を概念的に示すブロック図、図２
は実施例１を具体的に示すブロック図である。図２にお
いて、１は内燃機関、２は吸気管、３は排気管、４は吸
気管２に接続されたインテークマニホールド、５は吸気
管２の吸気口に設けられたエアクリーナ、６は吸気管２
に設けられた熱線式吸気量センサ（以下ＡＦＳとい
う）、７は吸気管２に設けられたインジェクタ、８は吸
気管２のインジェクタ７下流に設けられたスロットル
弁、９はスロットル開度センサ、１０はアイドルスイッ
チ、１１は排気管３に設けられた触媒コンバータであ
る。

【００２２】また、１２は触媒コンバータ１１の上流に
設けられた第１の空燃比センサ、１３は触媒コンバータ
１１の下流に設けられた第２の空燃比センサであり、こ
れら空燃比センサ１２、１３はそれぞれ触媒コンバータ
１１の上下流において排気ガス中の空燃比を検出する。

【００２３】そして、１４は点火コイル、１５は点火コ
イル１４に接続されたイグナイタ、１６は内燃機関１に
取り付けられた水温センサ、１７はバッテリ、１８はバ
ッテリ１７に接続されたイグニションキースイッチ、１
９は電子式制御ユニット、２０は電子式制御ユニット１
９に接続された警告ランプ、２１はクランク角を検出す
るクランク角センサである。

【００２４】ここで図２においてＡＦＳ６は吸気管２か
らインテークマニホールド４を経て内燃機関１へ吸入さ
れる空気量を測定するためで熱線式のＡＦＳである。ま
た、インジェクタ７はスロットル弁８の上流に配置され
燃料の噴射を行うものであり、スロットル開度センサ９
はスロットル弁８の開度を検出するためスロットル弁８
に取り付けられている。また、水温センサ１６は、内燃
機関１の冷却水温を検出するサーミスタ型のセンサであ
る。そして、さらにイグニションコイル１４は、イグナ
イタ１５からの信号により点火を行うと共に、発生した
点火信号を電子式制御ユニット１９へ送り出すものであ
る。

【００２５】次に、電子式制御ユニット１９は、ＡＦＳ
６や水温センサ１６、スロットル開度センサ９、点火コ
イル１４、及び空燃比を検出する空燃比センサ１２，１
３からの各信号が入力されて空燃比制御、及び触媒の劣
化検出を行うものである。

【００２６】図３はこの電子式制御ユニット１９の詳細
なブロック図である。同図において、１００はマイクロ
コンピュータであり、このマイクロコンピュータ１００
は所定のプログラムに従い、空燃比センサ１２、１３の
出力に応じて空燃比制御等を行うＣＰＵ２００と、内燃
機関１の回転周期を計測するためのフリーランニングの
カウンタ２０１と、種々の制御のために時間を計時する
タイマ２０２と、アナログ入力信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器２０３と、ワークメモリとして使
用されるＲＡＭ２０５と、プログラムが記憶されている
ＲＯＭ２０６と、駆動信号を出力するための出力ポート
２０７及びコモンバス２０８とから構成されている。

【００２７】また、１０１は第１入力インターフェース
回路で点火コイル１４の一次側点火信号を波形整形して
割り込み信号にしてマイクロコンピュータ１００へ出力
する。そして、この割り込み信号が発生すると、ＣＰＵ
２００はカウンタ２０１の値を読みとると共に、この読
みとった値と前回の読みとり値との差から内燃機関１の
回転数の周期を算出してＲＡＭ２０５へ記憶させる。

【００２８】また、１０２は第２入力インターフェース
回路であり、空燃比センサ１２，１３やＡＦＳ６、スロ
ットル開度センサ９及び水温センサ１６等の各信号を入
力してＡ／Ｄ変換器２０３へ出力するものである。ま
た、１０４は出力インターフェース回路であり、出力ポ
ート２０７からの駆動出力信号を増幅してインジェクタ
７や警告ランプ２０へ出力するものである。

【００２９】次に、以上のように構成された触媒コンバ
ータの劣化検出装置のＣＰＵ２００の動作について、図
４の制御ブロック図、図５の触媒正常時の空燃比センサ
の挙動を示す図、図６の触媒劣化時の空燃比センサの挙
動を示す図、及び図７〜図８のフローチャート、図９の
空燃比センサの挙動を示す図を参照して説明する。ま
ず、この実施例に示された装置での空燃比制御につい
て、図４に示す制御ブロック図を基本として、図９に示
した空燃比センサの挙動を参考としつつ説明する。

【００３０】ブロック４０１はあらかじめ設定された第
２の所定信号（空燃比制御の目標値）を示し、加算器ａ
でまず第２の空燃比センサ１３の出力信号Ｖ２とブロッ
ク４０１の出力信号が比較される。その出力偏差Ｖ２Ｓ
をもとに、第２のＰＩコントローラ４０２は、上記出力
偏差Ｖ２ＳをＰＩ制御し、所定の補正出力信号Ｖ２ＳＨ
を出力する。次にブロック４０３はあらかじめ設定され
た第１の所定信号を示し、加算器ｂにおいて補正出力信
号Ｖ２ＳＨと加え合わされ第２の空燃比センサ１３の判
定値ＶＴＨとして使用される。

【００３１】次に、加算器ｃにおいて、第１の空燃比セ
ンサ１２の出力信号Ｖ１と上記判定値ＶＴＨとが比較さ
れ、この比較値をもとに第１のＰＩコントローラ４０４
で空燃比フィードバックの補正量ＣＦＢを演算する。

【００３２】ここで空燃比フィードバック補正量ＣＦＢ
は、第１の空燃比センサ１２の出力信号の大きさが判定
値ＶＴＨを横切る回数、周期と略等しいことが判る。次
に、掛け算器ｄにおいて、この補正量ＣＦＢに対してブ
ロック４０５で示される、ＡＦＳ６より検出された吸入
空気量から演算された基本燃料量を掛け合わせる。ここ
で掛け合わされた結果には、掛け算器ｅにおいて、更に
ブロック４０６からの出力信号が掛け合わされ、最終の
燃料吐出量が演算される。このブロック４０６では水温
センサ１６の信号をもとに演算した内燃機関の暖気状態
に対応した補正量や、スロットル開度センサ９の信号よ
り加減速の状態を検出して、この加減速状態に対応した
補正量等の燃料補正量が出力される。掛け算器ｅで得ら
れた燃料量からインジェクタ７の駆動時間を算出するた
め、ブロック４０７，４０８でそれぞれインジェクタ７
の噴射時間の補正係数、インジェクタ７の無駄時間の演
算が行われ、その出力がそれぞれ掛け算器ｆ、ｇで上記
燃料量に掛け合わされる。以上の通り、第２の空燃比セ
ンサ１３の出力信号を用いて第１の空燃比センサ１２の
判定値を補正することにより空燃比制御を実施してい
る。

【００３３】前記の空燃比制御を実施したとき、触媒上
下流に取り付けた第１、第２の空燃比センサ１２、１３
の挙動を図５、図６を用いて説明する。まず図５
（Ａ）、図５（Ｂ）は触媒コンバータ１１が正常時にお
ける第１、第２の（触媒上下流）空燃比センサ１２、１
３の出力を示す。図５（Ａ）は、第１の空燃比センサ１
２の出力と第１の所定信号の関係を表し、第１の空燃比
センサ１２の出力は、前記空燃比フィードバック制御に
より適当な周期で変化している。図５（Ｂ）は、触媒コ
ンバータ１１が正常な状態の第２の空燃比センサ１３と
第２の所定信号の関係を表す。ここでは、三元触媒の浄
化性能が高いため、触媒に入るガスの空燃比のリッチ／
リーン幅が大きくても、排出されるガスの空燃比が時間
的に平均化されるため、第１の空燃比センサ１２の出力
に比べると変化が少ない。この傾向は三元触媒の浄化性
能が高ければ高いほど大きくなる。

【００３４】次に図６（Ａ）、図６（Ｂ）に触媒の劣化
度が大きい場合の第１、第２の（触媒上下流）空燃比セ
ンサ１２、１３の出力を示す。ここで、図６（Ａ）は図
５（Ａ）と同様である。図６（Ｂ）は、第２の空燃比セ
ンサ１３と第２の所定信号の関係を表し、図６（Ｃ）に
示すごとく吸入空気量Ｑが大になると、触媒でのガス流
速が早くなるために、触媒の浄化率が小さくなり、この
結果第２の空燃比センサ１３の出力レベル及び周波数が
高くなる。ここで、吸入空気量Ｑに応じて第２の所定信
号を演算して得た比較信号と、それぞれのセンサ出力を
（触媒正常時、触媒劣化時）比較すると、図５（Ａ）で
示す触媒正常時は、比較信号とセンサ出力信号の大きさ
はほとんど差がないが、図６（Ｂ）に示す触媒劣化大時
では比較信号と、センサ出力の差が大きくなり、またこ
のセンサ出力は、図６（Ａ）に示す上流側の第１の空燃
比センサの周波数（周期）に近づく。

【００３５】この挙動の差に着目し、触媒コンバータの
劣化検出装置について図７〜図９に沿って説明する。図
７は空燃比センサの比較信号の演算、及び劣化判定を説
明するフローチャートである。まず、ステップＳ７０１
では、内燃機関の運転状態が所定状態か否か、例えば内
燃機関のＡＦＳ６、水温センサ１６、クランク角センサ
２１などから検出される運転状態パラメータにより、内
燃機関１の運転状態がアイドル状態、加減速状態などを
除いた定常状態にあり、触媒コンバータ１１の劣化判定
のための設定条件が満足されるか否かが判定され、例え
ば、内燃機関１の水温、排気ガス温度、内燃機関の回転
数、基本燃料噴射量などが設定範囲内にあるとき、所定
運転状態であるとみなすことでステップＳ７０２へ進
む。また、所定運転状態でなければ、ステップＳ７１２
へ進み劣化判定をやめると共に警告ランプは消灯する。
次にステップＳ７０２では、機関負荷、例えば吸入空気
量(q)を読み込み、これをステップＳ７０３において累
積する。

【００３６】ここで、累積値としては、吸入空気量の外
にスロットル弁８の開度、吸気管圧力を用いても同等の
効果が得られる。又車両の吸入空気量累積値は燃料吐出
量の累積値即ち消費燃料量にほぼ比例し、消費燃料量は
走行距離が増えるに従って大きくなる。吸入空気量累積
値と走行距離は正確に比例するわけではないが同等の運
転条件では大まかに比例していると言って良い。そし
て、吸入空気量の累積値を演算するには、アナログ量と
しての瞬時吸入空気量を時間積分していかなければなら
ないが、消費燃料量はインジェクタ７の駆動時間の積算
によって容易に演算できる。また走行距離はオン／オフ
信号である車速センサの信号をカウントアップしていく
だけで求めることができるので、例えばマイクロコンピ
ュータ１００内部で演算する場合、マイクロコンピュー
タ１００に負担とならず、より小さいＲＯＭ、ＲＡＭ容
量で実現できる。また、マイクロコンピュータ１００に
よらずとも、簡単な外部回路でカウンタを構成するだけ
でも実現できる。よって、この実施例では、吸入空気量
の累積値を求めたが、これを燃料消費量（燃料供給量）
の累積値に置き換えても同等の効果を得ることができ
る。さらに吸入空気量の累積値は、車両の車輪回転数セ
ンサ（車速センサ）の検出信号の累積値としても同様で
ある。

【００３７】次にステップＳ７０４で累積値Σｑが所定
累積値Ｑより大きいか小さいかを判定し、小さければス
テップＳ７１２に進み、大きければステップＳ７０５へ
進む。次にステップＳ７０５では、読み込まれた吸入空
気量を１次元マップを用いて比較信号を補間計算する。
ここでは例えば、吸入空気量ｑが大であれば比較信号値
を大きくし、逆に吸入空気量ｑが小であれば、比較信号
値を小さくする。従って吸入空気量ｑが大であれば、比
較信号としての比較電圧はリッチ側に演算されることと
なる。なお、負荷としては、吸入空気量の外にスロット
ル弁開度、吸気管圧力が使用でき、またこれら負荷と内
燃機関回転速度のマップあるいは演算から比較信号を求
めるようにしてもよい。

【００３８】ステップＳ７０６では得られた比較信号を
読み込み、続いてステップＳ７０７では第２の空燃比セ
ンサ１３の出力を読み込む。そして、ステップＳ７０８
において、それぞれの読み込み値を比較演算する。次に
ステップＳ７０９では、予め決められた所定値（運転状
態で判定値を可変しても良い。）と比較し、上記比較結
果が所定値以上のときは、ステップＳ７１３で触媒コン
バータ１１の劣化の程度が所定の値以上に達している
（触媒が劣化している）と判定するとともに、ステップ
Ｓ７１４で警告ランプを点灯し、運転者に異常を知らせ
る。なお、所定値は運転状態で判定値を可変とする以外
の方法として、ステップＳ７０７にて第２の空燃比セン
サ１３の出力読み込み時と同時に、第１の空燃比センサ
出力を読み込み、図５（Ａ）または図６（Ａ）に示す第
１の所定信号を横切る回数又は周期相当値を関数として
演算し、判定値を可変とする方法がある。 例えば、図１
０に示す第１の空燃比センサ出力が第１の所定信号を横
切る回数Ｎ ₁ より、ＲＯＭ２０６に格納された１次元マ
ップから所定値Ｎｄａを計算する。この所定値Ｎｄａ
は、Ｎ ₁ ＝１００（回）までは比例して増加する様に設
定されている。

【００３９】そして、ステップＳ７１５で累積値Σｑを
クリアし、再度判定を実施する。また、比較結果が所定
値以下ならば、ステップＳ７１０で触媒正常と判定する
とともにステップＳ７１１で累積値Σｑをクリアして、
ステップＳ７１２で警告ランプを消灯する。

【００４０】以上の処理に基づき、劣化判定演算を行う
が、警告ランプ２０については図７で示した以外に、触
媒劣化判定において触媒劣化と判断された後は、カウン
タによってこれを計数し計数値が所定数以上で警告ラン
プ２０を点灯しつづけるか、又はイグニションキースイ
ッチのオフ後に、警告ランプ２０を点灯しつづける様
な、簡単な外部回路を設置すれば、より確実に運転者に
異常を知らせることができる。

【００４１】次に、図８は、比較演算処理のフローチャ
ートを表す。まず、ステップＳ８０１では、第２の空燃
比センサ１３の出力と比較信号を比較し、センサ１３の
出力が比較信号より大きければステップＳ８０２で今回
フラグ＝１とし、すなわちセンサ出力がややリッチとみ
なし、センサ１３の出力が比較信号より小さければステ
ップＳ８０３で今回フラグ＝０としステップＳ８０４へ
進む。ステップＳ８０４では、電源投入後はじめての比
較か否か判定し、はじめての判定ならばステップＳ８０
５で前回フラグを初期化する。はじめての判定でなけれ
ば、ステップＳ８０６へ進む。

【００４２】ステップＳ８０６では、図７のステップＳ
７０１と同一の判定を実施し、判定の結果が所定状態で
なければステップＳ８０７でカウンタを０とする。所定
状態で有れば、カウンタは操作せずにステップＳ８０８
へ進みカウンタが増加する。ステップＳ８０８からＳ８
１０では、今回フラグ、前回フラグを組み合わせて今回
と前回のフラグが反転したか否かを判定し反転したとき
は、第２の空燃比センサ１３の出力が比較信号を横切っ
たためステップＳ８１１でカウンタを増加させる。反転
していないときは、カウンタは操作しない。

【００４３】続いて、ステップＳ８１２で図７のステッ
プＳ７０４と同一の負荷出力の累積値が所定累積値とな
ったか否かを判定し、所定累積値以上ならばステップＳ
８１３でカウンタ値より比較演算結果を出力すると共に
カウンタ値を０とする。負荷出力の累積値が所定累積値
未満ならば、処理を終了する。

【００４４】以上、図８に示したように、比較演算処理
としての第２の空燃比センサ１３が比較電圧値を横切る
回数をカウントした。また図８において反転する時間の
計測は、ＣＰＵのタイマ機能を使い簡単に可能で回数と
同等の効果が得られる。このように、所定の運転状態の
時にのみ判定を実施することとしたので、劣化判定に要
するパラメータのバラツキを低減できる。また、所定吸
入空気量毎に劣化判定を実施するようにしたため触媒を
通る排気ガス流量に応じて判定を実施するため、触媒の
性能が低下するガス流速が速い時程、判定回数を多くと
ることができ、効率の良い確実な判定を実施することが
できる。そして、以上の通り図７に従い触媒コンバータ
の劣化検出が可能となる。また、図７に示すフローチャ
ートでは所定運転状態の時のみ吸入空気量累積すること
としたが、全ての運転状態に対して累積することとして
もよい。

【００４５】以上に説明した実施例を概念的に示した図
１において、負荷検出手段６Ａは図２におけるＡＦＳ６
で構成され、比較信号演算手段２３、比較手段２４、負
荷値累積手段２５、劣化判定手段２６は電子式制御ユニ
ット１９で構成され、警告手段２０Ａは警告ランプ２０
により構成されている。また、請求項における劣化検出
手段は図１においては、比較信号演算手段２３及び比較
手段２４により構成される。尚、２２は空燃比センサ１
２、１３に接続された空燃比制御装置である。

【００４６】

【００４７】

【発明の効果】以上に詳述したように、この発明の請求
項１に係る触媒コンバータの劣化検出装置は、内燃機関
の排気系に挿入された排気ガス浄化用の触媒コンバータ
の下流側に設けられて排気ガス中の特定成分濃度を検出
する空燃比センサと、前記空燃比センサの出力に基づい
て、前記触媒コンバータの劣化を検出する劣化検出手段
と、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、こ
の負荷検出手段によって得られた検出負荷値を累積する
負荷値累積手段と、この負荷値累積手段によって得られ
た累積値が所定累積値を越える毎に前記空燃比センサの
出力が所定値を横切る回数、又は周期相当を演算する回
数演算手段と、この回数演算手段で得られた値に基づい
て、前記触媒コンバータの劣化程度が所定の値に達した
と判断する劣化判定手段とを備えたため、触媒コンバー
タの劣化検出を正確に行うことができる上、触媒コンバ
ータの性能低下も検出できるという効果を奏する。

【００４８】また、この発明の請求項２に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１の触媒コンバータの
劣化検出装置において、前記回数演算手段が、前記負荷
検出手段によって得られた検出負荷値に基づいて前記所
定値を比較信号として演算出力する比較信号演算手段を
備えているため、触媒コンバータの劣化度が比較的小さ
い場合でも、その劣化度を正確に判定することができる
という効果を奏する。

【００４９】また、この発明の請求項３に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１又は２の触媒コンバ
ータの劣化検出装置において、前記劣化判定手段が、前
記内燃機関の回転速度が所定範囲内にあり、かつ前記検
出負荷値が所定範囲内にあるときに前記劣化判定を行う
ようにしたため、劣化検出に要するパラメータのばらつ
きを防止でき、劣化判定の正確性を高めることができる
という効果を奏する。

【００５０】また、この発明の請求項４に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１乃至請求項３のいず
れかの触媒コンバータの劣化検出装置において、前記負
荷検出手段が内燃機関の燃料消費量を検出するものであ
るため、負荷の検出を容易に行うことができるという効
果を奏する。

【００５１】また、この発明の請求項５に係る触媒コン
バータの劣化検出装置は、請求項１乃至請求項３のいず
れかの触媒コンバータの劣化検出装置において、前記負
荷検出手段が車両の走行距離を検出するものであるた
め、請求項５と同様、負荷の検出を容易に行うことがで
きるとともに、負荷の検出をより安価に行うことができ
るという効果を奏する。

【００５２】さらに、この発明の請求項６に係る触媒コ
ンバータの劣化検出装置は、請求項１乃至請求項５のい
ずれかの触媒コンバータの劣化検出装置において、前記
劣化判定手段は、前記触媒コンバータの劣化の程度が所
定の値に達したと判断したとき警告を発する警告手段を
備えたため、触媒コンバータの劣化を運転者に知らせる
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【図２】実施例１の構成を具体的に示すブロック図であ
る。

【図３】電子式制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】空燃比制御のブロック図である。

【図５】触媒正常時空燃比センサの挙動を示す図であ
る。

【図６】触媒劣化時の空燃比センサの挙動を示す図であ
る。

【図７】比較信号演算手段及び劣化判定演算のフローチ
ャートである。

【図８】比較演算処理のフローチャートの例である。

【図９】空燃比制御時の空燃比センサの挙動を示す図で
ある。

【図１０】第１の空燃比センサ出力を示す図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ３ 排気管 ６ ＡＦＳ １１ 触媒コンバータ １９ 電子式制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/38 F01N 9/00 - 11/00 F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に挿入された排気ガス
   浄化用の触媒コンバータの下流側に設けられて排気ガス
   中の特定成分濃度を検出する空燃比センサと、前記空燃比センサの出力 に基づいて、前記触媒コンバー
   タの劣化を検出する劣化検出手段と、 前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、 この負荷検出手段によって得られた検出負荷値を累積す
   る負荷値累積手段と、 この負荷値累積手段によって得られた累積値が所定累積
   値を越える毎に前記空燃比センサの出力が所定値を横切
   る回数、又は周期相当を演算する回数演算手段と、 この回数演算手段で得られた値に基づいて、 前記触媒コ
   ンバータの劣化程度が所定の値に達したと判断する劣化
   判定手段と、 を備えた触媒コンバータの劣化検出装置。
2. 【請求項２】 前記回数演算手段は、前記負荷検出手段
   によって得られた検出負荷値に基づいて前記所定値を演
   算し、比較信号として出力する比較信号演算手段を備え
   ている請求項１の触媒コンバータの劣化検出装置。
3. 【請求項３】 前記劣化判定手段は、前記内燃機関の回
   転速度が所定範囲内にあり、かつ前記検出負荷値が所定
   範囲内にあるときに前記劣化判定を行う請求項１又は２
   のいずれかの触媒コンバータの劣化検出装置。
4. 【請求項４】 前記負荷検出手段は内燃機関の燃料消費
   量を検出する請求項１乃至請求項３のいずれかの触媒コ
   ンバータの劣化検出装置。
5. 【請求項５】 前記負荷検出手段は車両の走行距離を検
   出する請求項１乃至請求項４のいずれかの触媒コンバー
   タの劣化検出装置。
6. 【請求項６】 前記劣化判定手段は、前記触媒コンバー
   タの劣化の程度が所定の値に達したと判断したとき警告
   を発する警告手段を備えている請求項１乃至請求項５の
   いずれかの触媒コンバータの劣化検出装置。