JP3149714B2 - Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine - Google Patents

Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine

Info

Publication number
JP3149714B2
JP3149714B2 JP32741594A JP32741594A JP3149714B2 JP 3149714 B2 JP3149714 B2 JP 3149714B2 JP 32741594 A JP32741594 A JP 32741594A JP 32741594 A JP32741594 A JP 32741594A JP 3149714 B2 JP3149714 B2 JP 3149714B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel ratio
air
deterioration
diagnosis
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32741594A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08177469A (en
Inventor
大羽  拓
祐樹 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP32741594A priority Critical patent/JP3149714B2/en
Publication of JPH08177469A publication Critical patent/JPH08177469A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3149714B2 publication Critical patent/JP3149714B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の触媒劣化診断
装置に関し、詳しくは、触媒コンバータの上流側及び下
流側にそれぞれ配設された空燃比センサを用いて触媒の
劣化を診断するための技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for diagnosing catalyst deterioration of an internal combustion engine, and more particularly, to a method for diagnosing catalyst deterioration using air-fuel ratio sensors disposed upstream and downstream of a catalytic converter, respectively. About technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気通路に介装された触媒コ
ンバータの上流側及び下流側にそれぞれ酸素センサ(排
気中の酸素濃度を介して空燃比を検出する空燃比セン
サ)を配設し、上流側の酸素センサの出力信号を主にし
て、機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に一致させる
ための空燃比フィードバック制御を実行すると共に、前
記両酸素センサの出力信号の周期比較に基づいて触媒の
劣化を診断するよう構成された装置が、例えば特開昭6
3−205441号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art An oxygen sensor (an air-fuel ratio sensor for detecting an air-fuel ratio based on the oxygen concentration in exhaust gas) is disposed upstream and downstream of a catalytic converter provided in an exhaust passage of an internal combustion engine. Mainly on the output signal of the upstream oxygen sensor, air-fuel ratio feedback control for matching the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture to the target air-fuel ratio is performed, and based on the cycle comparison of the output signals of both oxygen sensors. An apparatus configured to diagnose the deterioration of the catalyst by using
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-205441.

【0003】前記空燃比フィードバック制御において
は、上流側の酸素センサの出力信号に基づく目標空燃比
に対するリッチ・リーン判別による疑似的な比例積分制
御によって燃料供給量が制御されるので、上流側の酸素
センサの出力信号は、図3(a)に示すように、周期的
に目標空燃比に対するリッチ・リーンを繰り返す。これ
に対し、触媒コンバータの下流側では、触媒の酸素スト
レージ能力により残存酸素濃度の変動が非常に緩やかな
ものとなるため、下流側の酸素センサの出力信号は、図
3(c)に示すように、上流側の酸素センサの出力信号
に比べて振幅が小さくかつ周期が長くなる。
In the air-fuel ratio feedback control, the fuel supply amount is controlled by pseudo proportional integral control based on rich / lean discrimination with respect to the target air-fuel ratio based on the output signal of the upstream oxygen sensor. As shown in FIG. 3A, the output signal of the sensor periodically repeats rich and lean with respect to the target air-fuel ratio. On the other hand, on the downstream side of the catalytic converter, the fluctuation of the residual oxygen concentration becomes very gentle due to the oxygen storage capacity of the catalyst, so that the output signal of the downstream oxygen sensor is as shown in FIG. In addition, the amplitude is smaller and the period is longer than the output signal of the upstream oxygen sensor.

【0004】ところが、触媒が劣化してくると前記酸素
ストレージ能力が低下するため、触媒コンバータの上流
側と下流側とで酸素濃度が大きく変わらなくなり、その
結果、下流側の酸素センサの出力信号は、図3(d)に
示すように、上流側の酸素センサの出力信号に近似した
周期で反転を繰り返すようになり、かつ、その振幅も大
きくなってくる。
However, when the catalyst deteriorates, the oxygen storage capacity decreases, so that the oxygen concentration does not change significantly between the upstream side and the downstream side of the catalytic converter. As a result, the output signal of the downstream oxygen sensor becomes low. As shown in FIG. 3 (d), the inversion is repeated at a cycle approximating the output signal of the oxygen sensor on the upstream side, and its amplitude also increases.

【0005】従って、空燃比フィードバック制御中にお
いて、上流側の酸素センサのリッチ・リーン反転周期T
1と下流側の酸素センサのリッチ・リーン反転周期T2
との比(T1/T2)を求め、この比が所定以上になっ
たとき、即ち、周期T2が短くなったときに、触媒が劣
化したものと判定するようにしている。また、特開平2
−30915号公報には、強制的に空燃比を理論空燃比
からリッチ状態に遷移させてから、かかる空燃比のリッ
チ変動が下流側の酸素センサで検出されるまでの時間
(応答時間)が所定以下であるときには、前記酸素スト
レージ能力の低下によって前記応答時間が短くなったも
のと見做して、触媒の劣化診断を行う構成が開示されて
いる。
Therefore, during the air-fuel ratio feedback control, the rich / lean inversion period T of the upstream oxygen sensor is controlled.
1 and rich / lean inversion period T2 of the downstream oxygen sensor
(T1 / T2) is determined, and when this ratio becomes a predetermined value or more, that is, when the cycle T2 is shortened, it is determined that the catalyst has deteriorated. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication
Japanese Patent No. -30915 discloses a predetermined time (response time) from the forcible transition of the air-fuel ratio from the stoichiometric air-fuel ratio to the rich state to the detection of such a rich change in the air-fuel ratio by the downstream oxygen sensor. In the following, there is disclosed a configuration in which it is considered that the response time is shortened due to the decrease in the oxygen storage capacity, and a catalyst deterioration diagnosis is performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
周期比に基づく診断方法では、周期比と転換効率(劣化
レベル)との間には大きなばらつきがあるため、誤判定
を避けるためには劣化判定に用いるスライスレベルを比
較的大きな値にして、極端に劣化が進行した場合にのみ
劣化判定が行われるようにする必要があり、誤診断を回
避しつつ劣化診断の範囲を広げることが困難であるとい
う問題があった。
However, in the diagnostic method based on the period ratio described above, there is a large variation between the period ratio and the conversion efficiency (deterioration level). It is necessary to set the slice level used for the comparison to a relatively large value so that the deterioration determination is performed only when the deterioration is extremely advanced, and it is difficult to widen the range of the deterioration diagnosis while avoiding erroneous diagnosis. There was a problem.

【0007】一方、前記応答時間に基づく診断方法で
は、前記応答時間と転換効率(劣化レベル)との間には
比較的小さなばらつきしか発生しないため、精度良く広
い範囲の転換効率の触媒に対して診断を行うことが可能
である。ところが、前記応答時間に基づく診断において
は、空燃比を目標空燃比から強制的にずらす必要がある
ため、運転性,排気性状が悪化する惧れがある。また、
前記運転性への悪影響を極力回避するには限られた運転
条件で診断を行わせることが必要になるため、前記周期
比に基づいて精度の良い劣化判定が行えるような劣化が
極端に進んだ触媒であっても、周期比に基づく診断に比
べて実際に劣化判定がなされるまでに時間を要してしま
うという問題があった。
On the other hand, in the diagnosis method based on the response time, only a relatively small variation occurs between the response time and the conversion efficiency (deterioration level). It is possible to make a diagnosis. However, in the diagnosis based on the response time, it is necessary to forcibly shift the air-fuel ratio from the target air-fuel ratio, so that drivability and exhaust properties may be deteriorated. Also,
Since it is necessary to make a diagnosis under limited operating conditions in order to avoid the adverse effect on the drivability as much as possible, the deterioration has been extremely advanced such that an accurate deterioration determination can be made based on the cycle ratio. Even with a catalyst, there is a problem that it takes a longer time to actually make a deterioration determination than a diagnosis based on a cycle ratio.

【0008】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、特に極端に劣化が進行した触媒に対する劣化判定
の応答性を確保しつつ、劣化状態を広範囲に精度良く診
断でき、かつ、劣化診断による運転性への影響を極力少
なくできる触媒の劣化診断装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems. Particularly, it is possible to accurately diagnose a deteriorated state over a wide range while ensuring responsiveness of deterioration determination for a catalyst that has been extremely deteriorated. It is an object of the present invention to provide a catalyst deterioration diagnosis device capable of minimizing the influence on the operability of the catalyst.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そのため請求項1の発明
にかかる内燃機関の触媒劣化診断装置は、図1に示すよ
うに構成される。図1において、機関の排気通路に介装
された触媒コンバータの上流側と下流側とにそれぞれ空
燃比センサが配設される。そして、空燃比フィードバッ
ク制御手段は、前記上流側空燃比センサによる検出結果
に基づいて機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に一致
させるべく機関への燃料供給量をフィードバック制御す
る。
Therefore, an apparatus for diagnosing catalyst deterioration of an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention is configured as shown in FIG. In FIG. 1, air-fuel ratio sensors are provided on the upstream and downstream sides of a catalytic converter interposed in an exhaust passage of an engine, respectively. The air-fuel ratio feedback control means feedback-controls the fuel supply amount to the engine based on the detection result of the upstream air-fuel ratio sensor so that the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture matches the target air-fuel ratio.

【0010】一方、第1の劣化診断手段は、前記上流側
空燃比センサの出力と前記下流側空燃比センサの出力と
の比較に基づいて前記触媒の劣化診断を行う。また、第
2の劣化診断手段は、第1の劣化診断手段により正常又
は劣化のいずれにも診断できない診断不能状態である
きにのみ、強制的に生じさせた空燃比変動が前記下流側
空燃比センサで検出されるまでの応答時間に基づいて前
記触媒の劣化診断を行う。
On the other hand, the first deterioration diagnosis means performs a deterioration diagnosis of the catalyst based on a comparison between the output of the upstream air-fuel ratio sensor and the output of the downstream air-fuel ratio sensor. Further, the second deterioration diagnosis means detects the forced change of the air-fuel ratio only when the first deterioration diagnosis means is in a state in which diagnosis cannot be made as either normal or deteriorated. The deterioration diagnosis of the catalyst is performed based on the response time until the detection by the downstream air-fuel ratio sensor.

【0011】請求項2の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置では、前記第1の劣化診断手段が、前記上流
側空燃比センサの出力周期と前記下流側空燃比センサの
出力周期との比率に基づいて前記触媒の劣化診断を行う
構成であり、前記触媒が正常であると判定するための判
定レベルと、前記触媒が劣化していると判定するための
判定レベルとの間に前記比率が存在するときに、前記診
断不能状態であると判断する構成とした。
In the catalyst deterioration diagnosis apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the first deterioration diagnosis means may determine a ratio between an output cycle of the upstream air-fuel ratio sensor and an output cycle of the downstream air-fuel ratio sensor. is configured to perform the deterioration diagnosis of the catalyst based on, determine for the catalyst is determined to be normal
And a constant level for determining that the catalyst has deteriorated.
When the ratio exists with the judgment level, the diagnosis is performed.
The configuration is such that it is determined that the state cannot be determined .

【0012】請求項3の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置では、前記第2の劣化診断手段が、前記空燃
比フィードバック制御手段に優先して、空燃比を目標空
燃比に対してリーン状態に強制的に制御し、かかるリー
ン状態が前記上流側及び下流側の空燃比センサで検出さ
れている状態から、空燃比を目標空燃比に対してリッチ
状態に強制的に切換え制御し、該リーン状態からリッチ
状態への切換え制御が上流側空燃比センサで検出されて
から前記下流側空燃比センサで前記切換え制御が検出さ
れるまでの応答時間を計測し、該応答時間と判定レベル
との比較に基づいて触媒の劣化,正常を判別する構成と
した。
In the catalyst deterioration diagnosis apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect of the present invention, the second deterioration diagnosis means sets the air-fuel ratio in a lean state with respect to the target air-fuel ratio in preference to the air-fuel ratio feedback control means. The air-fuel ratio is forcibly switched to a rich state with respect to the target air-fuel ratio from the state in which the lean state is detected by the upstream and downstream air-fuel ratio sensors, and the lean state is controlled. The response time from when the switching control from the state to the rich state is detected by the upstream air-fuel ratio sensor to when the switching control is detected by the downstream air-fuel ratio sensor is measured, and the response time is compared with the determination level. Based on the above, it is configured to determine whether the catalyst is deteriorated or normal.

【0013】請求項4の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置では、前記第2の劣化診断手段が、前記応答
時間に基づく診断を複数回実行し、前記複数回の中で所
定割合以上劣化診断されたときに最終的な劣化判定を行
い、劣化診断の割合が所定未満であるときに正常判定を
行う構成とした。請求項5の発明にかかる内燃機関の触
媒劣化診断装置では、前記第2の劣化診断手段により劣
化又は正常の判定が行われた後、機関が停止されるまで
は、前記第2の劣化診断手段による劣化診断を禁止する
劣化診断禁止手段を設ける構成とした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the catalyst deterioration diagnosis apparatus for an internal combustion engine, the second deterioration diagnosis means executes the diagnosis based on the response time a plurality of times, and deteriorates by a predetermined ratio or more in the plurality of times. When the diagnosis is made, the final deterioration judgment is performed, and when the rate of the deterioration diagnosis is less than a predetermined value, the normal judgment is made. In the catalyst deterioration diagnosis device for an internal combustion engine according to the invention of claim 5, after the second deterioration diagnosis means determines deterioration or normality, the second deterioration diagnosis means is provided until the engine is stopped. A deterioration diagnosis prohibiting means for prohibiting deterioration diagnosis due to the above is provided.

【0014】[0014]

【作用】請求項1の発明にかかる内燃機関の触媒劣化診
断装置によると、第1の劣化診断手段によって上流側空
燃比センサの出力と下流側空燃比センサの出力との比較
に基づいて触媒の正常又は劣化が診断できたときには、
第2の劣化診断手段による診断は行われず、第1の劣化
診断手段によって劣化又は正常のいずれにも診断できな
診断不能状態であるときにのみ、第2の劣化診断手段
による劣化診断が行われる。
According to the catalyst deterioration diagnostic apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the first deterioration diagnosis means detects the catalyst of the catalyst based on a comparison between the output of the upstream air-fuel ratio sensor and the output of the downstream air-fuel ratio sensor. When normal or deterioration can be diagnosed,
The diagnosis is not performed by the second deterioration diagnosis unit, and the deterioration diagnosis by the second deterioration diagnosis unit is performed only when the first deterioration diagnosis unit is in a state where the diagnosis cannot be performed as either deterioration or normal.

【0015】即ち、両空燃比センサの出力信号を比較し
て行われる劣化診断では、明らかに正常或いは劣化と認
められる場合に判断を下し、ばらつき影響で正常或いは
劣化のいずれにも判別できないときに、より明確な劣化
診断が可能である第2の劣化診断手段により劣化診断を
行わせるものである。従って、極端に劣化が進行してい
る場合や明らかに正常と認められるときには、第1の劣
化診断手段によって応答良く診断結果を提供し、第1の
劣化診断手段によって誤診断する可能性のある状態にあ
るときには、第2の劣化診断手段による診断を行わせて
信頼性の高い診断結果を提供する。
That is, in the deterioration diagnosis performed by comparing the output signals of the two air-fuel ratio sensors, a judgment is made when it is clearly determined that the air condition is normal or deteriorated. In addition, the deterioration diagnosis is performed by a second deterioration diagnosis means capable of performing a more clear deterioration diagnosis. Therefore, when the deterioration is extremely advanced or when it is clearly recognized as normal, the first deterioration diagnosis means provides the diagnosis result with good response, and the first deterioration diagnosis means may misdiagnose. , The diagnosis is performed by the second deterioration diagnosis means to provide a highly reliable diagnosis result.

【0016】請求項2の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置によると、前記上流側空燃比センサの出力周
期と前記下流側空燃比センサの出力周期との比率に基づ
いて、触媒の酸素ストレージ能力の低下による下流側空
燃比センサの出力周期の短縮化を判別するが、ここで
媒が正常であると判定するための判定レベルと触媒が劣
化していると判定するための判定レベルとの間に前記比
率が存在するときに、診断不能状態であると判断する。
According to the catalyst deterioration diagnosis apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the oxygen storage of the catalyst is determined based on the ratio between the output cycle of the upstream air-fuel ratio sensor and the output cycle of the downstream air-fuel ratio sensor. to determine the reduction of the output cycle of the downstream air-fuel ratio sensor due to reduced capacity, but touch here
The determination level for determining that the medium is normal and the catalyst are inferior.
Between the judgment level for judging that
When the rate exists, it is determined that the diagnosis is not possible.

【0017】請求項3の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置によると、第2の劣化診断手段においては、
まず、空燃比をリーン化させておいてからリッチ側に反
転させ、かかる空燃比反転が上流側空燃比センサで検出
されてから下流側空燃比センサで検出されるまでの応答
時間を計測する。空燃比がリーンであれば、酸素ストレ
ージ能力によって触媒に多くの酸素が貯蔵されることに
なるから、空燃比がリッチに反転しても、大きな応答遅
れをもって触媒下流側の酸素濃度が変化することにな
り、前記応答時間がある時間以内になった場合には、前
記酸素ストレージ能力が許容レベル以下に低下したもの
と判断し、触媒劣化を判定する。
According to the catalyst deterioration diagnosing device for an internal combustion engine according to the third aspect of the present invention, the second deterioration diagnosing means includes:
First, the air-fuel ratio is made lean and then inverted to the rich side, and the response time from when the air-fuel ratio inversion is detected by the upstream air-fuel ratio sensor to when it is detected by the downstream air-fuel ratio sensor is measured. If the air-fuel ratio is lean, a large amount of oxygen will be stored in the catalyst by the oxygen storage capacity, so even if the air-fuel ratio reverses richly, the oxygen concentration downstream of the catalyst will change with a large response delay. When the response time falls within a certain period of time, it is determined that the oxygen storage capacity has dropped below an allowable level, and catalyst deterioration is determined.

【0018】請求項4の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置によると、第1の劣化診断手段で診断できず
に第2の劣化診断手段による診断を行わせるに当たっ
て、1回の応答時間の計測で直ちに判断を下すのではな
く、複数回に渡って空燃比変動の発生と応答時間の計測
とを行わせ、劣化状態を示す応答時間が所定割合以上の
確率で計測されて初めて劣化判断を下し、第2の劣化診
断手段による診断精度の確保を図る。
According to the apparatus for diagnosing catalyst deterioration of an internal combustion engine according to the fourth aspect of the present invention, when the diagnosis is performed by the second deterioration diagnosing means without being able to be diagnosed by the first deterioration diagnosing means, one response time is required. Rather than immediately making a judgment in the measurement, the air-fuel ratio fluctuations and the response time are measured several times, and the deterioration judgment is made only when the response time indicating the deterioration state is measured with a probability of a predetermined ratio or more. In this case, the accuracy of diagnosis by the second deterioration diagnosis unit is ensured.

【0019】請求項5の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置によると、第2の劣化診断手段による診断で
劣化又は正常の最終判断が下された後は、機関が停止さ
れるまでは、第2の劣化診断手段による劣化診断を禁止
し、空燃比変動を伴う第2の劣化診断手段による劣化診
断の頻度を低くする。
According to the catalyst deterioration diagnosing device for an internal combustion engine according to the fifth aspect of the present invention, after the second deterioration diagnosing means makes a final judgment of deterioration or normality, the engine is stopped until the engine is stopped. The deterioration diagnosis by the second deterioration diagnosis unit is prohibited, and the frequency of the deterioration diagnosis by the second deterioration diagnosis unit accompanying the air-fuel ratio fluctuation is reduced.

【0020】[0020]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図2は実
施例のシステム構成図である。この図2において、内燃
機関1の吸気通路2には、各気筒の吸気ポートに向けて
燃料を噴射供給する燃料噴射弁3が各気筒毎に配設され
ていると共に、吸入空気量を調整するスロットル弁4が
介装されており、更に、前記スロットル弁4の上流側に
は吸入空気流量Qを検出する熱線式等のエアフローメー
タ5が配設されている。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 2 is a system configuration diagram of the embodiment. In FIG. 2, a fuel injection valve 3 for injecting fuel toward an intake port of each cylinder is provided for each cylinder in an intake passage 2 of the internal combustion engine 1 and adjusts an intake air amount. A throttle valve 4 is interposed, and an air flow meter 5 such as a hot wire type for detecting an intake air flow rate Q is disposed upstream of the throttle valve 4.

【0021】一方、排気通路6には、例えば三元触媒を
用いた触媒コンバータ7が介装されており、該触媒コン
バータ7の上流側と下流側とには、機関吸入混合気の空
燃比と密接な関係にある排気中の酸素濃度を検出する第
1,第2酸素センサ8,9がそれぞれ配設されている。
前記第1,第2酸素センサ8,9は、排気中の酸素濃度
に応じた起電力を発生するもので、特に理論空燃比を境
に起電力が急変し、理論空燃比よりもリッチ側(過濃
側)で高レベル(約1V程度)の起電力を発生し、リー
ン側(希薄側)で低レベル(約100mV 程度) の起電力を
発生する。尚、前記第1酸素センサ8が上流側空燃比セ
ンサに相当し、前記第2酸素センサ9が下流側空燃比セ
ンサに相当する。
On the other hand, a catalytic converter 7 using, for example, a three-way catalyst is interposed in the exhaust passage 6. An upstream side and a downstream side of the catalytic converter 7 have an air-fuel ratio of an engine intake air-fuel mixture. First and second oxygen sensors 8 and 9 for detecting oxygen concentrations in exhaust gas which are closely related to each other are provided.
The first and second oxygen sensors 8 and 9 generate an electromotive force according to the oxygen concentration in the exhaust gas. In particular, the electromotive force changes suddenly at the stoichiometric air-fuel ratio, and is richer than the stoichiometric air-fuel ratio ( A high level (about 1 V) electromotive force is generated on the rich side, and a low level (about 100 mV) electromotive force is generated on the lean side (lean side). The first oxygen sensor 8 corresponds to an upstream air-fuel ratio sensor, and the second oxygen sensor 9 corresponds to a downstream air-fuel ratio sensor.

【0022】前記下流側の第2酸素センサ9の下流に
は、マフラ10が介装され、前記触媒コンバータ7及びマ
フラ10を介して機関排気が排出される。また、機関1の
冷却水温度Twを検出する水温センサ11、所定クランク
角毎にパルス信号を発するクランク角センサ12が設けら
れており、前記クランク角センサ12からのパルス信号に
基づいて機関回転数Nが算出される。
A muffler 10 is provided downstream of the second oxygen sensor 9 on the downstream side, and engine exhaust is discharged through the catalytic converter 7 and the muffler 10. Further, a water temperature sensor 11 for detecting a cooling water temperature Tw of the engine 1 and a crank angle sensor 12 for emitting a pulse signal at every predetermined crank angle are provided. Based on the pulse signal from the crank angle sensor 12, the engine rotation speed is determined. N is calculated.

【0023】マイクロコンピュータを内蔵したコントロ
ールユニット13は、前記エアフローメータ5で検出され
る吸入空気流量Q及び前記クランク角センサ12からのパ
ルス信号に基づいて算出した機関回転数Nに基づいて基
本パルス巾(基本燃料噴射量)TpをTp=K×Q/N
(Kは定数)として演算し、更に、かかる基本パルス巾
に種々の増量補正や空燃比フィードバック補正を施して
最終的な噴射パルス巾(燃料噴射量)TIを決定する。
A control unit 13 containing a microcomputer has a basic pulse width based on an intake air flow rate Q detected by the air flow meter 5 and an engine speed N calculated based on a pulse signal from the crank angle sensor 12. (Basic fuel injection amount) Tp = T × K × Q / N
(K is a constant), and the basic pulse width is subjected to various increase corrections and air-fuel ratio feedback corrections to determine the final injection pulse width (fuel injection amount) TI.

【0024】具体的には、次式に従ってパルス巾TIが
算出される。 TI=Tp×COEF×α+Ts ここで、COEFは各種増量補正係数であり、例えば水
温Twに応じた水温増量補正、高速高負荷時の空燃比補
正などからなる。Tsは、燃料噴射弁の無効噴射時間を
補償するようにバッテリ電圧に応じて付加される電圧補
正分である。
Specifically, the pulse width TI is calculated according to the following equation. TI = Tp × COEF × α + Ts Here, COEF is various increase correction coefficients, and includes, for example, a water temperature increase correction according to the water temperature Tw, and an air-fuel ratio correction at high speed and high load. Ts is a voltage correction amount added according to the battery voltage so as to compensate for the invalid injection time of the fuel injection valve.

【0025】また、αは、主に上流側の第1酸素センサ
8の出力信号に基づいて演算される空燃比フィードバッ
ク補正係数である。即ち、第1酸素センサ8の出力信号
を目標空燃比(理論空燃比)相当のスライスレベルと比
較して実際の空燃比の目標空燃比に対するリッチ・リー
ンを判別し、かかる判別結果に基づく疑似的な比例積分
制御によって求められる値であり、初期値の1.0 以上に
制御されればリッチ側へ、1.0 以下に制御されればリー
ン側へ空燃比が制御されることになる。
Α is an air-fuel ratio feedback correction coefficient calculated mainly based on the output signal of the first oxygen sensor 8 on the upstream side. That is, the output signal of the first oxygen sensor 8 is compared with a slice level corresponding to the target air-fuel ratio (the stoichiometric air-fuel ratio) to determine whether the actual air-fuel ratio is rich or lean with respect to the target air-fuel ratio. The air-fuel ratio is controlled by the proportional integral control. When the air-fuel ratio is controlled to be 1.0 or more of the initial value, the air-fuel ratio is controlled to the rich side.

【0026】図3の(a)は、前記空燃比フィードバッ
ク制御中の第1酸素センサ8の出力信号の一例を示し、
(b)は前記出力信号に対応する空燃比フィードバック
補正係数αを示している。前記空燃比フィードバック補
正係数αは、上述したように、疑似的な比例積分制御に
より求めれるもので、第1酸素センサ8の出力が所定の
スライスレベルを横切ってリッチ側からリーン側へ反転
すると、補正係数αには一定の比例分PL が加算され、
かつ、所定の積分定数IL による傾きで積分分が徐々に
加算されていく。同様に、リーン側からリッチ側へ反転
すると、補正係数αから一定の比例分PR が減算され、
かつ、所定の積分定数IR による傾きで積分分だけ徐々
に減算されていく。このような作用の繰り返しによっ
て、実際の空燃比は1〜2Hz程度の周期で変化しつつ
略理論空燃比近傍に維持される。
FIG. 3A shows an example of an output signal of the first oxygen sensor 8 during the air-fuel ratio feedback control.
(B) shows the air-fuel ratio feedback correction coefficient α corresponding to the output signal. As described above, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is obtained by pseudo proportional integral control. When the output of the first oxygen sensor 8 crosses a predetermined slice level and reverses from the rich side to the lean side, A constant proportional amount P L is added to the correction coefficient α,
And, integral amount in inclination by a predetermined integral constant I L is gradually being added gradually. Similarly, when inverted from the lean side to the rich side, certain proportional portion P R from the correction coefficient α is subtracted,
And it is gradually decreased by the integral component with a slope by a predetermined integral constant I R. By repeating such an operation, the actual air-fuel ratio is maintained at approximately the stoichiometric air-fuel ratio while changing at a cycle of about 1 to 2 Hz.

【0027】上記のコントロールユニット13による空燃
比フィードバック補正係数αの比例積分制御機能が、本
実施例における空燃比フィードバック制御手段に相当す
る。尚、燃料増量補正を行う必要がある低水温時や高速
高負荷時、或いは、減速中の燃料カット時等には、上記
空燃比フィードバック補正係数αが1にクランプされ、
実質的にオープン制御状態となる。
The function of the proportional integral control of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α by the control unit 13 corresponds to the air-fuel ratio feedback control means in this embodiment. Note that the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is clamped to 1 at the time of low water temperature, high-speed high load, or fuel cut during deceleration where it is necessary to perform the fuel increase correction.
The state is substantially in the open control state.

【0028】一方、下流側の第2酸素センサ9の出力信
号に基づくリッチ・リーンの判別結果から、前記比例積
分制御で用いる比例分PL ,PR が、第2酸素センサ9
で検出される空燃比が目標空燃比(理論空燃比)に近づ
く方向に補正されるようにしてある。尚、第1,第2酸
素センサ8,9の出力信号に基づく空燃比フィードバッ
ク制御を、上記に示した例に限定するものではなく、特
に下流側の第2酸素センサ9の出力に基づく補正制御
は、第1酸素センサ8の出力信号に基づきリッチ・リー
ン判別するときに用いるスライスレベルを補正する構成
や、リッチ・リーン反転から比例制御を行わせるまでの
ディレー時間を、第2酸素センサ9の出力に基づいて制
御する構成などであっても良い。
On the other hand, the rich lean determination result based on the output signal of the second oxygen sensor 9 on the downstream side, proportional portion P L used in the proportional integral control, is P R, the second oxygen sensor 9
Is corrected in a direction approaching the target air-fuel ratio (the stoichiometric air-fuel ratio). Note that the air-fuel ratio feedback control based on the output signals of the first and second oxygen sensors 8 and 9 is not limited to the example described above, and in particular, the correction control based on the output of the second oxygen sensor 9 on the downstream side. Is a configuration for correcting a slice level used for making a rich / lean determination based on an output signal of the first oxygen sensor 8 and a delay time from the rich / lean inversion to performing the proportional control. A configuration for controlling based on the output may be used.

【0029】ところで、本実施例において、前記コント
ロールユニット13は、後述するようにして前記触媒コン
バータ7の触媒の劣化診断を行い、所定レベル以上の劣
化が判定されたときには、警告灯14を点灯させ、運転者
に警告するよう構成されている。ここで、図4及び図5
のフローチャートに従って前記触媒劣化診断の実施例を
詳細に説明する。尚、本実施例において、第1の劣化診
断手段,第2の劣化診断手段としての機能は、前記図4
及び図5のフローチャートに示すように、コントロール
ユニット13がソフトウェア的に備えている。
In the present embodiment, the control unit 13 diagnoses the deterioration of the catalyst of the catalytic converter 7 as described later, and turns on the warning lamp 14 when it is determined that the deterioration exceeds a predetermined level. , To warn the driver. Here, FIGS. 4 and 5
An embodiment of the catalyst deterioration diagnosis will be described in detail according to the flowchart of FIG. In this embodiment, the functions as the first deterioration diagnosis means and the second deterioration diagnosis means are as shown in FIG.
As shown in the flowchart of FIG. 5, the control unit 13 is provided as software.

【0030】図4及び図5のフローチャートに示すルー
チンは所定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ま
ず、ステップ1(図中ではS1としてある。以下同様)
では、触媒劣化の診断条件が成立しているか否かを判別
する。この診断条件とは、機関始動時の水温が所定値以
上であること、機関暖機完了後所定時間が経過している
こと、下流側の第2酸素センサ9が活性化していること
(活性状態は出力信号レベルに基づいて判断される)の
3条件であり、全ての条件を満たす場合に限ってステッ
プ2へ進む。
The routines shown in the flow charts of FIGS. 4 and 5 are repeatedly executed at predetermined time intervals. First, step 1 (S1 in the drawings; the same applies hereinafter).
Then, it is determined whether or not the catalyst deterioration diagnosis condition is satisfied. The diagnostic conditions include that the water temperature at the time of engine start is equal to or higher than a predetermined value, that a predetermined time has elapsed after completion of engine warm-up, and that the second oxygen sensor 9 on the downstream side is activated (active state). Is determined based on the output signal level), and the process proceeds to step 2 only when all the conditions are satisfied.

【0031】ステップ2では、現在の機関運転条件が、
前記空燃比フィードバック制御を行う領域内にあるか否
かの判定を行う。具体的には、車速が所定範囲内にある
こと、機関回転数Nが所定範囲内にあること、基本パル
ス巾Tpで代表される機関負荷が所定範囲内にあること
を、フィードバック制御の条件としており、これらの全
ての条件を満たす場合に、空燃比フィードバック制御が
行われる状態であって、触媒の診断が行える条件である
と判断してステップ4へ進み、空燃比フィードバック制
御が実行されない条件であるときには、触媒の診断も不
能であるとして、ステップ3へ進み、各種パラメータ
(後述するFO2CT,RO2CT, D20K,D2STB)をクリヤする。
In step 2, the current engine operating conditions are:
It is determined whether or not the air-fuel ratio is within the region where the feedback control is performed. Specifically, the condition of the feedback control is that the vehicle speed is within a predetermined range, the engine speed N is within a predetermined range, and the engine load represented by the basic pulse width Tp is within a predetermined range. If all of these conditions are satisfied, it is determined that the air-fuel ratio feedback control is being performed, and it is determined that the catalyst can be diagnosed, and the process proceeds to step 4, where the air-fuel ratio feedback control is not performed. In some cases, it is determined that catalyst diagnosis is also impossible, and the process proceeds to step 3 to clear various parameters (FO2CT, RO2CT, D20K, D2STB described later).

【0032】即ち、本実施例では、後述するように、空
燃比フィードバック制御に伴って目標空燃比に対するリ
ッチ・リーンを繰り返すときの第1,第2酸素センサ
8,9の出力変動周期に基づいて触媒の劣化診断を行う
ので、空燃比フィードバック制御中であることが、劣化
診断の必要条件となる。ステップ4では、第2診断への
移行を示すフラグD20Kに0がセットされていて、第1診
断を行うべき条件にあるか否かを判別する。尚、第1診
断(第1の劣化診断手段)とは、後述するように、第
1,第2酸素センサ8,9の出力信号の周期比に基づく
劣化診断を示し、第2診断(第2の劣化診断手段)と
は、空燃比変動に対する触媒下流側での応答遅れ時間に
基づく劣化診断を示す。
That is, in the present embodiment, as will be described later, based on the output fluctuation period of the first and second oxygen sensors 8 and 9 when the rich / lean operation with respect to the target air-fuel ratio is repeated with the air-fuel ratio feedback control. Since the catalyst deterioration diagnosis is performed, the condition for performing the air-fuel ratio feedback control is a necessary condition for the deterioration diagnosis. In step 4, it is determined whether or not the flag D20K indicating the shift to the second diagnosis is set to 0 and the condition for performing the first diagnosis is satisfied. The first diagnosis (first deterioration diagnosis means) indicates a deterioration diagnosis based on the cycle ratio of the output signals of the first and second oxygen sensors 8 and 9 as described later, and the second diagnosis (second deterioration diagnosis means). Means of deterioration diagnosis means deterioration diagnosis based on a response delay time on the downstream side of the catalyst with respect to the air-fuel ratio fluctuation.

【0033】前記フラグD20Kが0であるときには、ステ
ップ5へ進み、上流側の第1酸素センサ8のリッチ・リ
ーン反転回数を計数するカウンタFO2CT が所定値CMSW以
上になっているか否かを判別する。前記リッチ・リーン
反転回数とは、第1,第2酸素センサ8,9の出力信号
が理論空燃比相当のスライスレベルを横切って空燃比の
リッチからリーンへの又はリーンからリッチへの反転を
示した状態の回数を示すものである。
When the flag D20K is 0, the routine proceeds to step 5, where it is determined whether or not the counter FO2CT for counting the number of rich / lean inversions of the upstream first oxygen sensor 8 is equal to or greater than a predetermined value CMSW. . The number of times of rich / lean inversion indicates that the output signals of the first and second oxygen sensors 8 and 9 cross over a slice level corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio and the air-fuel ratio is changed from rich to lean or from lean to rich. It shows the number of times the device is in the closed state.

【0034】ここで、前記リッチ・リーン反転回数FO2C
T が所定値CMSW未満であるときには、ステップ6へ進ん
で、上流側の第1酸素センサ8のリッチ・リーン反転回
数FO2CT 及び下流側の第2酸素センサ9のリッチ・リー
ン反転回数RO2CT との計数を行わせる。一方、ステップ
5で、上流側の第1酸素センサ8のリッチ・リーン反転
回数FO2CT が所定値CMSW以上になったことが判別される
と、ステップ7へ進んで、前記反転回数RO2CT ,FO2CT
の比率HZR(HZR=RO2CT /FO2CT )を算出する。
Here, the rich / lean inversion number FO2C
When T is less than the predetermined value CMSW, the process proceeds to step 6 and counts the number of rich / lean inversions FO2CT of the first oxygen sensor 8 on the upstream side and the number of rich / lean inversions RO2CT of the second oxygen sensor 9 on the downstream side. Is performed. On the other hand, if it is determined in step 5 that the rich / lean inversion number FO2CT of the upstream first oxygen sensor 8 has become equal to or greater than the predetermined value CMSW, the process proceeds to step 7, and the inversion times RO2CT and FO2CT are determined.
Is calculated (HZR = RO2CT / FO2CT).

【0035】触媒が劣化しておらず、所期の酸素ストレ
ージ能力を有する場合には、上流側の反転回数FO2CT に
対して下流側の反転回数RO2CT は所定以上に小さな値と
なるが、触媒劣化に伴って酸素ストレージ能力が低下す
ると、下流側の反転回数RO2CT が劣化の進行に伴って上
流側の反転回数FO2CT に徐々に近づくことになり、結
果、前記比率HZRは、劣化進行に応じて大きな値とな
る(図3参照)。
When the catalyst has not deteriorated and has the expected oxygen storage capacity, the number of inversions RO2CT on the downstream side is smaller than the predetermined number of inversions FO2CT on the upstream side. When the oxygen storage capacity decreases with the progress, the number of reversals RO2CT on the downstream side gradually approaches the number of reversals FO2CT on the upstream side as the deterioration progresses, and as a result, the ratio HZR increases as the deterioration progresses. Value (see FIG. 3).

【0036】尚、前記比率HZRは、上流側の第1酸素
センサ8のリッチ・リーン反転周期に対する下流側の第
2酸素センサ9のリッチ・リーン反転周期の比率を示す
ことになる。従って、反転回数を計数させる代わりに、
反転周期又は反転周波数を検出させる構成であっても良
い。ステップ8では、前記反転回数RO2CT ,FO2CT をそ
れぞれクリヤし、次回の反転回数の計測に備える。
The ratio HZR indicates the ratio of the rich / lean inversion cycle of the second oxygen sensor 9 on the downstream side to the rich / lean inversion cycle of the first oxygen sensor 8 on the upstream side. Therefore, instead of counting the number of reversals,
A configuration for detecting an inversion cycle or an inversion frequency may be used. In step 8, the inversion times RO2CT and FO2CT are cleared, respectively, to prepare for the measurement of the next inversion number.

【0037】ステップ9では、前記比率HZRと正常判
定に用いる所定値COKHZ (判定レベル)とを比較し(図
6参照)、前記比率HZRが所定値COKHZ 以下であって
充分に小さいときには、触媒が所期の酸素ストレージ能
力を発揮しているものと判断し(図3参照)、ステップ
10へ進んで、「正常」の判定を下し、触媒劣化を示す前
記警告灯14を消灯する。
In step 9, the ratio HZR is compared with a predetermined value COKHZ (judgment level) used for normality judgment (see FIG. 6). If the ratio HZR is less than the predetermined value COKHZ and is sufficiently small, the catalyst is activated. Judge that the intended oxygen storage capacity is being demonstrated (see Fig. 3), and
Proceeding to 10, a "normal" determination is made, and the warning light 14 indicating catalyst deterioration is turned off.

【0038】一方、ステップ9で前記比率HZRが所定
値COKHZ を越えていると判断され、少なくとも正常と判
定できない状態であるときには、ステップ11へ進み、劣
化判定に用いる判定レベルとしての所定値CNGHZ (図6
参照)と前記比率HZRとを比較する。ここで、前記比
率HZRが前記所定値CNGHZ 以上であるときには、明ら
かに劣化と認められる程度に触媒の酸素ストレージ能力
が低下しているために、下流側の第2酸素センサ9の出
力信号の反転周期が、上流側の第1酸素センサ8の反転
周期に近づいているものと見做し(図3参照)、ステッ
プ12へ進んで、「劣化」の判定を下し、触媒劣化を示す
前記警告灯14を点灯させ、運転者に警告する。
On the other hand, when it is determined in step 9 that the ratio HZR exceeds the predetermined value COKHZ, and at least when the state cannot be determined to be normal, the process proceeds to step 11, where a predetermined value CNGHZ ( FIG.
And the ratio HZR. Here, when the ratio HZR is equal to or higher than the predetermined value CNGHZ, the output signal of the downstream second oxygen sensor 9 is inverted because the oxygen storage capacity of the catalyst is reduced to such an extent that the catalyst is clearly degraded. Assuming that the cycle is approaching the reversal cycle of the first oxygen sensor 8 on the upstream side (see FIG. 3), the process proceeds to step 12 to determine “deterioration”, and the warning indicating catalyst deterioration is made. The light 14 is turned on to warn the driver.

【0039】また、ステップ11で、前記比率HZRが前
記所定値CNGHZ 未満であると判別されたときには、前記
比率HZRに基づく診断では、正常とも劣化とも判定で
きない状態(診断不能状態)であり、この場合には、後
述するように異なる方法を用いて劣化診断を行う第2診
断を実行させるべく、ステップ13へ進み、前記フラグD2
0Kに1をセットする。
When it is determined in step 11 that the ratio HZR is less than the predetermined value CNGHZ, the diagnosis based on the ratio HZR is in a state in which it cannot be determined that the ratio is normal or deteriorated (diagnosis disabled state). In this case, the process proceeds to step 13 to execute the second diagnosis for performing the deterioration diagnosis using a different method as described later, and the flag D2
Set 1 to 0K.

【0040】即ち、前記比率HZRと実際の酸素ストレ
ージ能力(触媒の劣化レベル或いは転換効率)との関係
には大きなばらつきの発生が予測されるため、1つの判
定レベルに基づいて正常,劣化の2つに弁別する構成と
すると、誤診断を招く惧れがある。そこで、明らかに劣
化又は正常と判定できる領域を、2つの所定値COKHZ,CN
GHZ (判定レベル)で判別させ、誤診断の可能性がある
領域(2つの所定値COKHZ,CNGHZ で挟まれる領域:図3
参照)については診断不能として、後述する異なる診断
方法による第2診断によって劣化診断を行わせる。
That is, a large variation is expected in the relationship between the ratio HZR and the actual oxygen storage capacity (deterioration level or conversion efficiency of the catalyst). If it is configured to discriminate each other, erroneous diagnosis may be caused. Therefore, a region that can be clearly judged to be deteriorated or normal is defined by two predetermined values COKHZ and CN.
GHZ (judgment level) for the area where there is a possibility of erroneous diagnosis (the area between two predetermined values COKHZ and CNGHZ: FIG. 3)
), The diagnosis is not possible, and the deterioration diagnosis is performed by the second diagnosis using a different diagnosis method described later.

【0041】ステップ13で前記フラグD20Kに1をセット
すると、第2診断を実行すべくステップ14へ進む。尚、
前記ステップ4でフラグD20Kに1がセットされていると
判別れたときには、ステップ4からステップ14へジャン
プして進む。ステップ14では、第2診断を行う準備がで
きているか否かを示すフラグD2STBの判別を行う。ここ
で、前記第2診断を行う準備とは、機関吸入混合気の空
燃比を強制的にリーン化し、かかるリーン状態が第1,
第2酸素センサ8,9によってそれぞれ検出されている
状態を示すものとする。
When the flag D20K is set to 1 at step 13, the process proceeds to step 14 to execute the second diagnosis. still,
When it is determined in step 4 that the flag D20K is set to 1, the process jumps from step 4 to step 14 and proceeds. In step 14, the flag D2STB indicating whether or not the second diagnosis is ready is determined. Here, the preparation for performing the second diagnosis means that the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is forcibly made lean and the lean state becomes the first or the first state.
It is assumed that the states are detected by the second oxygen sensors 8 and 9, respectively.

【0042】前記フラグD2STB に0がセットされてい
て、第2診断の準備ができていないときには、ステップ
15へ進み、空燃比フィードバック補正係数αを、予め空
燃比をリーン化すべく設定された所定値αLに強制的に
クランプする。そして、次のステップ16では、上流側の
第1酸素センサ8の出力信号FO2 と、リーン判定のスラ
イスレベルSLL とを比較し、前記出力信号FO2 が前記ス
ライスレベルSLL 未満となって、上流側の第1酸素セン
サ8で空燃比のリーン化が検出されると、ステップ17へ
進む。
If the flag D2STB is set to 0 and the second diagnosis is not ready, the step
Proceeding to 15, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is forcibly clamped to a predetermined value αL set in advance to make the air-fuel ratio lean. Then, in the next step 16, the output signal FO2 of the upstream first oxygen sensor 8 is compared with the slice level SLL of the lean determination, and the output signal FO2 becomes lower than the slice level SLL. When the first oxygen sensor 8 detects that the air-fuel ratio is lean, the process proceeds to step S17.

【0043】ステップ17では、同様にして下流側の第2
酸素センサ9の出力信号RO2 と、リーン判定のスライス
レベルSLL とを比較し、前記出力信号RO2 が前記スライ
スレベルSLL 未満となって、下流側の第2酸素センサ9
で空燃比のリーン化が検出されると、ステップ18へ進ん
で、前記フラグD2STB に1をセットする。そして、ステ
ップ19では、空燃比をリッチ状態に反転させるべく予め
設定された所定値αRに空燃比フィードバック補正係数
αを強制的にクランプする。これにより、理論空燃比に
対するリーン状態からリッチ状態への空燃比の変動を強
制的に生ぜしめるものである。
In step 17, similarly, the downstream second
The output signal RO2 of the oxygen sensor 9 is compared with the slice level SLL of the lean determination, and the output signal RO2 becomes lower than the slice level SLL.
If it is detected that the air-fuel ratio is lean, the routine proceeds to step 18, where 1 is set to the flag D2STB. In step 19, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is forcibly clamped to a predetermined value αR set in advance to reverse the air-fuel ratio to a rich state. As a result, a change in the air-fuel ratio from the lean state to the rich state with respect to the stoichiometric air-fuel ratio is forcibly generated.

【0044】次のステップ20では、上流側の第2酸素セ
ンサ8の出力信号FO2 と、リッチ判定のスライスレベル
SLR とを比較し、前記出力信号FO2 が前記スライスレベ
ルSLR を越えてリッチ反転が検出されるまでは、ステッ
プ21へ進んで、下流側の第2酸素センサ9の応答時間を
計測するためのタイマTIMER をゼロリセットする。即
ち、空燃比フィードバック補正係数αをαLからαRに
切換え、かかる切換えによる空燃比のリーン→リッチ反
転が、上流側の第1酸素センサ8で実際に検出されるよ
うになるまでは、前記タイマTIMER はゼロに保持され
る。
In the next step 20, the output signal FO2 of the second oxygen sensor 8 on the upstream side and the slice level for rich determination are determined.
SLR is compared with the output signal FO2 until the output signal FO2 exceeds the slice level SLR and a rich inversion is detected. The process proceeds to step 21 and a timer for measuring the response time of the second oxygen sensor 9 on the downstream side. Reset TIMER to zero. That is, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is switched from αL to αR, and the timer TIMER is maintained until the lean-to-rich inversion of the air-fuel ratio is actually detected by the first oxygen sensor 8 on the upstream side. Is kept at zero.

【0045】ここで、前記出力信号FO2 が前記スライス
レベルSLR を越えてリッチ反転が検出されると、ステッ
プ22へ進んで前記タイマTIMER をインクリメントさせ、
ステップ23では、下流側の第2酸素センサ9の出力信号
RO2 と、リッチ判定のスライスレベルSLR とを比較し、
前記出力信号RO2 が前記スライスレベルSLR を越えてリ
ッチ反転が検出されるまでは、前記ステップ22における
前記タイマTIMER をインクリメントを継続させる。従っ
て、前記タイマTIMER は、上流側の第1酸素センサ8に
よってリーン→リッチ反転が検出されてから、下流側の
第2酸素センサ9でかかる空燃比反転が検出されるまで
の遅れ時間を計測することになる。
Here, when the output signal FO2 exceeds the slice level SLR and rich inversion is detected, the process proceeds to step 22, where the timer TIMER is incremented.
In step 23, the output signal of the downstream second oxygen sensor 9 is output.
Compare RO2 with slice level SLR of rich judgment,
Until the output signal RO2 exceeds the slice level SLR and rich inversion is detected, the timer TIMER in the step 22 is kept incremented. Therefore, the timer TIMER measures the delay time from when the lean-rich inversion is detected by the upstream first oxygen sensor 8 to when the air-fuel ratio inversion is detected by the downstream second oxygen sensor 9. Will be.

【0046】そして、ステップ23で下流側の第2酸素セ
ンサ9によって空燃比のリッチ反転が検出されたことが
判別されると、ステップ24へ進む。ステップ24では、前
記タイマTIMER の値、即ち、上流側の第1酸素センサ8
でリーン→リッチ反転が検出されてから下流側の第2酸
素センサ9でかかる反転が遅れて検出されるまでに要し
た応答時間と、所定値TMOKとを比較する(図7参照)。
When it is determined in step 23 that the second-side oxygen sensor 9 on the downstream side has detected rich inversion of the air-fuel ratio, the process proceeds to step 24. In step 24, the value of the timer TIMER, that is, the upstream first oxygen sensor 8
Then, the response time required from when the lean-rich inversion is detected to when the inversion is detected by the second oxygen sensor 9 on the downstream side with a delay is compared with a predetermined value TMOK (see FIG. 7).

【0047】ここで、前記タイマTIMER の値が所定値TM
OK以上であるときには、触媒の酸素ストレージ能力によ
って触媒上流側でのリーン→リッチ反転に対して触媒下
流側での空燃比反転が所期の遅れを見せたものと判断
し、ステップ25へ進む。即ち、空燃比のリーン状態では
酸素ストレージ能力によって触媒に多くの酸素が貯蔵さ
れるから、触媒上流側の酸素濃度が低下しても(排気空
燃比がリッチに反転しても)、触媒下流側では、前記貯
蔵された酸素によって酸素濃度が低下(排気空燃比のリ
ッチ化)が遅れることになるものである。
Here, the value of the timer TIMER is a predetermined value TM.
When it is OK or more, it is determined that the air-fuel ratio inversion on the downstream side of the catalyst has been delayed by a predetermined amount due to the oxygen storage capacity of the catalyst, and the process proceeds to step 25. That is, in the lean state of the air-fuel ratio, a large amount of oxygen is stored in the catalyst by the oxygen storage capacity. Therefore, even if the oxygen concentration on the upstream side of the catalyst decreases (even if the exhaust air-fuel ratio is reversed to rich), In this case, a decrease in the oxygen concentration (enrichment of the exhaust air-fuel ratio) is delayed by the stored oxygen.

【0048】ステップ25では、「正常」の判定を下し、
触媒劣化を示す前記警告灯14を消灯させる。一方、ステ
ップ24で、前記タイマTIMER の値が所定値TMOK未満であ
ると判別されたときには、触媒劣化に伴う酸素ストレー
ジ能力の低下によって比較的応答遅れなく触媒下流側の
排気空燃比が変動したものと判断し、ステップ26へ進
む。
In step 25, "normal" is determined,
The warning light 14 indicating catalyst deterioration is turned off. On the other hand, when it is determined in step 24 that the value of the timer TIMER is less than the predetermined value TMOK, the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst fluctuates relatively without delay due to the decrease in the oxygen storage capacity due to the deterioration of the catalyst. It proceeds to step 26.

【0049】ステップ26では、「劣化」の判定を下し、
触媒劣化を示す前記警告灯14を点灯させ、運転者に警告
する。上記のように強制的な空燃比変動を発生させたと
きに、触媒下流側の排気空燃比が遅れて変動するときの
応答遅れ時間に基づく劣化診断では、上流側の第1酸素
センサ8のリーン→リッチ反転から下流側の第2酸素セ
ンサ9のリーン→リッチ反転までの時間に基づいて診断
を行うことになるから、前記時間と酸素ストレージ能力
との相関にばらつきが比較的少なく、所定の基準に基づ
いて劣化又は正常を明確に診断できる(図7参照)。こ
れに対し、前述の第1診断における周期比率に基づく診
断では、周期比率の変動ばらつきが比較的大きいため、
中間的な劣化状態では誤診断の可能性が高い(図6参
照)。
In step 26, a judgment of "deterioration" is made,
The warning light 14 indicating catalyst deterioration is turned on to warn the driver. When the forced air-fuel ratio fluctuation is generated as described above, in the deterioration diagnosis based on the response delay time when the exhaust air-fuel ratio downstream of the catalyst fluctuates with a delay, the leanness of the upstream first oxygen sensor 8 is determined. The diagnosis is performed based on the time from the rich inversion to the leaning of the second oxygen sensor 9 on the downstream side → the rich inversion. Therefore, the correlation between the time and the oxygen storage capacity has relatively little variation, and the predetermined reference The deterioration or normality can be clearly diagnosed on the basis of (see FIG. 7). On the other hand, in the diagnosis based on the cycle ratio in the above-described first diagnosis, the fluctuation variation of the cycle ratio is relatively large.
In an intermediate deterioration state, the possibility of erroneous diagnosis is high (see FIG. 6).

【0050】しかしながら、第2診断では、診断のため
に強制的に空燃比変動を発生させる必要があるため、運
転性,排気性状に悪影響を及ぼす可能性があるのに対
し、第1診断では、空燃比フィードバック制御中の酸素
センサ出力をモニタする構成であるから、運転性への影
響はない。そこで、第1診断で明確な診断結果を出力で
きないときに限って第2診断を行わせることで、第1診
断で明確に正常又は劣化と判定できるときには、運転性
に影響を与える第2診断を実行することなく第1診断に
よって応答良く診断結果を提供できるようにする一方、
第1診断で誤診断する可能性がある状態では、より精度
の良い第2診断を実行させて、信頼性の高い診断結果を
提供できるようにしている。
However, in the second diagnosis, it is necessary to forcibly generate a change in the air-fuel ratio for the diagnosis, which may adversely affect the drivability and the exhaust characteristics. Since the output of the oxygen sensor is monitored during the air-fuel ratio feedback control, there is no effect on the drivability. Therefore, by performing the second diagnosis only when a clear diagnosis result cannot be output in the first diagnosis, when the first diagnosis can clearly determine normal or deteriorated, the second diagnosis that affects drivability is performed. While the first diagnosis can provide a diagnosis result with good response without executing the first diagnosis,
In a state where there is a possibility of erroneous diagnosis in the first diagnosis, the second diagnosis with higher accuracy is executed to provide a highly reliable diagnosis result.

【0051】図8及び図9のフローチャートは、第2実
施例の診断制御を示すものであり、図4のフローチャー
トに示されるから図8のフローチャートのに流れる
ものとする。従って、図4のフローチャートに示される
部分については説明を省略し、第2実施例において特徴
を有する第2診断に関わる図8及び図9のフローチャー
トに示される部分を説明する。
The flowcharts of FIGS. 8 and 9 show the diagnostic control of the second embodiment, and flow from the flowchart of FIG. 4 to the flowchart of FIG. Therefore, the description of the parts shown in the flowchart of FIG. 4 is omitted, and the parts shown in the flowcharts of FIGS. 8 and 9 relating to the second diagnosis having a feature in the second embodiment will be described.

【0052】本第2実施例では、第1診断により診断不
能であるときには、ステップ31へ進み、第2診断の許可
フラグD2GOの判別を行う。前記許可フラグD2GOは、診断
許可状態を示す1が始動時にセットされるようになって
いる。ステップ31で許可フラグD2GOに1がセットされて
いると判別されると、ステップ32に以降へ進む。
In the second embodiment, when the diagnosis cannot be made by the first diagnosis, the routine proceeds to step 31, where the permission flag D2GO for the second diagnosis is determined. The permission flag D2GO is set to 1 indicating a diagnosis permission state at the time of starting. If it is determined in step 31 that the permission flag D2GO is set to 1, the process proceeds to step 32.

【0053】ステップ32〜ステップ41の処理は、空燃比
を一旦リーンに制御してからリッチに反転させ、かかる
反転が上流側の第1酸素センサ8で検出されてから下流
側の第2酸素センサ9で検出されるようになるまでの時
間を計測するものであり、前記図5のフローチャートに
示されるステップ14〜ステップ23の処理と全く同様であ
るので説明を省略する。
In the processing of steps 32 to 41, the air-fuel ratio is once controlled to be lean and then richly inverted, and after such inversion is detected by the first oxygen sensor 8 on the upstream side, the second oxygen sensor on the downstream side is detected. 9 is to measure the time until it is detected, and is exactly the same as the processing of steps 14 to 23 shown in the flowchart of FIG.

【0054】ステップ41で下流側の第2酸素センサ9で
空燃比のリッチ反転が検出されると、ステップ42へ進
み、第2診断の実行回数を計数するカウンタD2COUNT を
カウントアップさせる。尚、前記第2診断実行回数D2CO
UNT は、始動時にゼロリセットされるようになってい
る。ステップ43では、前記第2診断実行回数D2COUNT
と、第2診断の実行回数の最大値を示す所定値D2MAX と
を比較し、第2診断の実行回数が最大値に達していない
ときには、ステップ44へ進む。
If the second oxygen sensor 9 on the downstream side detects a rich reversal of the air-fuel ratio in step 41, the process proceeds to step 42, where a counter D2COUNT for counting the number of executions of the second diagnosis is incremented. Note that the second diagnostic execution count D2CO
UNT is reset to zero at startup. In step 43, the second diagnostic execution number D2COUNT
Is compared with a predetermined value D2MAX indicating the maximum value of the number of times of execution of the second diagnosis. If the number of times of execution of the second diagnosis has not reached the maximum value, the routine proceeds to step 44.

【0055】ステップ44では、上流側の第1酸素センサ
8が空燃比のリーン→リッチ反転を検出してから、かか
る反転を下流側の第2酸素センサ9が検出するまでの触
媒の酸素ストレージ能力による遅れ時間を示すタイマTI
MER の値と所定値TMOKとを比較する。ここで、タイマTI
MER の値が所定値TMOK以上であって、触媒は正常である
と見込まれる場合には(図7参照)、再度第2診断を行
わせるようにするが、タイマTIMER の値が所定値TMOK未
満であって触媒の劣化が見込まれるときには(図7参
照)、ステップ45へ進んで第2診断による劣化判定回数
D2NGをカウントアップさせる。尚、前記劣化判定回数D2
NGは始動時にはクリヤされているものとする。
In step 44, the oxygen storage capacity of the catalyst from when the upstream first oxygen sensor 8 detects a lean to rich inversion of the air-fuel ratio to when the downstream second oxygen sensor 9 detects such inversion. Timer TI indicating delay time due to
The value of MER is compared with a predetermined value TMOK. Where the timer TI
When the value of MER is equal to or more than the predetermined value TMOK and the catalyst is expected to be normal (see FIG. 7), the second diagnosis is performed again, but the value of the timer TIMER is less than the predetermined value TMOK. If catalyst deterioration is expected (see FIG. 7), the routine proceeds to step 45, where the number of deterioration determinations by the second diagnosis is performed.
Count up D2NG. In addition, the deterioration judgment number D2
NG shall be cleared at the time of starting.

【0056】そして、次のステップ46では、前記カウン
トアップさせた劣化判定回数D2NGと所定値D2NGSLとを比
較し、劣化判定回数D2NGが所定値D2NGSL未満であるとき
には、再度第2診断を行わせるようにするが、劣化判定
回数D2NGが所定値D2NGSL以上であるときには、ステップ
47へ進んで触媒の「劣化」を判定し、警告灯14を点灯
し、更に、次のステップ48では、第2診断の許可フラグ
D2GOをゼロリセットし、その後機関が停止されるまでの
間は、第2診断の実行を禁止する(劣化診断禁止手
段)。前記許可フラグD2GOは始動時に1がセットされる
ようになっているから、再始動時には第2診断が行える
状態となる。
Then, in the next step 46, the number of times of deterioration determination D2NG counted up is compared with a predetermined value D2NGSL, and when the number of times of deterioration determination D2NG is less than the predetermined value D2NGSL, the second diagnosis is performed again. However, if the deterioration determination count D2NG is equal to or greater than the predetermined value D2NGSL, the step
Proceeding to 47, the catalyst is judged to be "deteriorated", the warning light 14 is lit, and in the next step 48, the permission flag
Until the engine is stopped after the D2GO is reset to zero, the execution of the second diagnosis is prohibited (deterioration diagnosis prohibiting means). Since the permission flag D2GO is set to 1 at the time of starting, the second diagnosis can be performed at the time of restart.

【0057】一方、ステップ43で、第2診断の実行回数
が最大値に達したと判別されたとき、即ち、最大値D2MA
X だけ第2診断を実行した中で、劣化判定の回数が所定
値D2NGSLに達しなかったときには、ステップ49へ進ん
で、触媒の「正常」を判定し、警告灯14を消灯する。更
に、ステップ50へ進んで、前記第2診断の許可フラグD2
GOをゼロリセットし、その後機関が停止されるまでの間
は、第2診断の実行を禁止する(劣化診断禁止手段)。
On the other hand, when it is determined in step 43 that the number of executions of the second diagnosis has reached the maximum value, that is, the maximum value D2MA
If the number of times of deterioration determination does not reach the predetermined value D2NGSL during the execution of the second diagnosis only for X, the routine proceeds to step 49, where it is determined that the catalyst is "normal", and the warning lamp 14 is turned off. Further, the process proceeds to step 50, where the second diagnosis permission flag D2 is set.
Until GO is reset to zero and then the engine is stopped, the execution of the second diagnosis is prohibited (deterioration diagnosis prohibiting means).

【0058】即ち、前記比率HZRに基づく第1診断で
正常又は劣化のいずれにも判別できない場合には、強制
的な空燃比変動に対する下流側の排気空燃比の応答遅れ
時間に基づく第2診断を複数回に渡って実行し、かかる
複数回の診断において所定回数以上(所定割合以上)劣
化判定がなされたときに初めて最終的な劣化判定を行
い、それ以外は正常と判定させるものであり、更に、前
記複数回に渡る劣化診断を行った後は、その後機関が停
止されるまでの間、第2診断の実行を禁止するものであ
る。
That is, if the first diagnosis based on the ratio HZR cannot determine that the engine is normal or deteriorated, the second diagnosis based on the response delay time of the downstream air-fuel ratio with respect to the forced air-fuel ratio fluctuation is performed. It is executed a plurality of times, and when the deterioration is determined a predetermined number of times or more (predetermined ratio or more) in the plurality of diagnoses, the final deterioration determination is first performed, and otherwise the normal determination is made. After the deterioration diagnosis is performed a plurality of times, the execution of the second diagnosis is prohibited until the engine is stopped thereafter.

【0059】かかる構成によれば、複数回に渡る第2診
断の実行によって判定精度を向上させた上で、その後の
第2診断が禁止され、運転性に影響を与える第2診断の
実行頻度をより低下させることが可能となる。即ち、第
2実施例によれば、第1実施例と同様に、第2診断の実
行は第1診断で診断不能な場合に限定され、更に、その
実行回数は1トリップ中に最大でも前記最大値D2MAX に
限定されることになり、診断精度を確保しつつ、第2診
断の実行による運転性への影響を極力小さくできるもの
である。
According to this configuration, the accuracy of the determination is improved by performing the second diagnosis a plurality of times, and the subsequent second diagnosis is prohibited, and the execution frequency of the second diagnosis that affects the drivability is reduced. It is possible to further reduce. That is, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the execution of the second diagnosis is limited to the case where the diagnosis cannot be performed by the first diagnosis, and the number of times of execution is the maximum during one trip. Since the value is limited to the value D2MAX, the influence on the operability due to the execution of the second diagnosis can be minimized while ensuring the accuracy of the diagnosis.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明にか
かる内燃機関の触媒劣化診断装置によると、極端に劣化
が進行している場合や明らかに正常と認められるときに
は、上下流の空燃比センサ間での出力信号の比較に基づ
く劣化診断によって応答良く診断結果を提供できる一
方、前記出力信号の比較に基づく劣化診断によっては誤
診断する可能性のある診断不能状態にあるときに限っ
て、より信頼性の高い空燃比変動に対する応答時間に基
づく劣化診断を行わせるので、信頼性の高い診断結果を
提供しつつ劣化診断による運転性への影響を抑制できる
という効果がある。
As described above, according to the apparatus for diagnosing catalyst deterioration of an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, when the deterioration is extremely advanced or when the air-fuel ratio is clearly recognized to be normal, the air-fuel ratio between the upstream and downstream air-fuel ratios is determined. While it is possible to provide a diagnosis result with good response by the deterioration diagnosis based on the comparison of the output signals between the sensors, only when the diagnosis is not possible due to the possibility of erroneous diagnosis by the deterioration diagnosis based on the comparison of the output signals, Since the deterioration diagnosis based on the response time to the air-fuel ratio fluctuation with higher reliability is performed, there is an effect that the influence on the drivability due to the deterioration diagnosis can be suppressed while providing a highly reliable diagnosis result.

【0061】請求項2の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置によると、上下流の空燃比センサ間での出力
信号の比較に基づく劣化診断において、正常判定レベル
及び劣化判定レベルと前記出力信号の周期比率との比較
によって、触媒を正常,劣化,診断不能の3種類のいず
れかの状態に判別できるという効果がある。請求項3の
発明にかかる内燃機関の触媒劣化診断装置によると、空
燃比を強制的にリーン化させておいてからリッチに反転
させ、かかる空燃比反転に対する触媒下流側の空燃比変
化の応答遅れ時間から、酸素ストレージ能力の低下を伴
う触媒劣化を精度良く診断できるという効果がある。請
求項4の発明にかかる内燃機関の触媒劣化診断装置によ
ると、前記応答時間に基づく劣化診断を複数回に渡って
行わせ、劣化状態を示す応答時間が所定以上の確率で計
測されて初めて劣化判断を下すから、一層精度の良い診
断結果を提供できるという効果がある。
According to the apparatus for diagnosing catalyst deterioration of an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention, in the deterioration diagnosis based on the comparison of the output signals between the upstream and downstream air-fuel ratio sensors, the normal judgment level is determined.
By comparing the deterioration determination level with the cycle ratio of the output signal, it is possible to determine whether the catalyst is in one of three states: normal, deteriorated, and undiagnosable. According to the catalyst deterioration diagnostic apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect of the present invention, the air-fuel ratio is forcibly made lean and then richly inverted, and the response delay of the air-fuel ratio change on the downstream side of the catalyst with respect to the air-fuel ratio inversion is delayed. From the time, there is an effect that it is possible to accurately diagnose catalyst deterioration accompanied by a decrease in oxygen storage capacity. According to the catalyst deterioration diagnosis apparatus for an internal combustion engine according to the invention of claim 4, the deterioration diagnosis based on the response time is performed a plurality of times, and the deterioration time is measured only when the response time indicating the deterioration state is measured with a probability equal to or more than a predetermined value. Since the judgment is made, there is an effect that a more accurate diagnosis result can be provided.

【0062】請求項5の発明にかかる内燃機関の触媒劣
化診断装置によると、前記応答時間に基づく劣化診断で
触媒の劣化又は正常が診断された後は、機関が停止され
るまで前記応答時間に基づく劣化診断が再実行されるこ
とがないので、空燃比変動を伴う劣化診断の実行頻度を
低くでき、劣化診断による運転性への影響を充分に抑制
できるという効果がある。
According to the catalyst deterioration diagnosing apparatus for an internal combustion engine according to the fifth aspect of the present invention, after the deterioration or normality of the catalyst is diagnosed by the deterioration diagnosis based on the response time, the response time is maintained until the engine is stopped. Since the deterioration diagnosis based on the air-fuel ratio is not re-executed, the frequency of execution of the deterioration diagnosis accompanied by the air-fuel ratio fluctuation can be reduced, and the effect of the deterioration diagnosis on the operability can be sufficiently suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1の発明にかかる触媒劣化診断装置の構
成ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a catalyst deterioration diagnosis apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図2】実施例のシステム構成図。FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment.

【図3】空燃比フィードバック制御と酸素センサ出力と
の相関を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a correlation between air-fuel ratio feedback control and an oxygen sensor output.

【図4】第1実施例の触媒劣化診断制御を示すフローチ
ャート。
FIG. 4 is a flowchart showing catalyst deterioration diagnosis control according to the first embodiment.

【図5】第1実施例の触媒劣化診断制御を示すフローチ
ャート。
FIG. 5 is a flowchart illustrating catalyst deterioration diagnosis control according to the first embodiment.

【図6】周期比率に基づく劣化診断の特性を示す線図。FIG. 6 is a diagram showing characteristics of deterioration diagnosis based on a cycle ratio.

【図7】応答時間に基づく劣化診断の特性を示す線図。FIG. 7 is a diagram showing characteristics of deterioration diagnosis based on response time.

【図8】第2実施例の触媒劣化診断制御を示すフローチ
ャート。
FIG. 8 is a flowchart illustrating catalyst deterioration diagnosis control according to a second embodiment.

【図9】第2実施例の触媒劣化診断制御を示すフローチ
ャート。
FIG. 9 is a flowchart illustrating catalyst deterioration diagnosis control according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 2 吸気通路 3 燃料噴射弁 4 スロットル弁 5 エアフローメータ 6 排気通路 7 触媒コンバータ 8 第1酸素センサ 9 第2酸素センサ 11 水温センサ 12 クランク角センサ 13 コントロールユニット 14 警告灯 Reference Signs List 1 internal combustion engine 2 intake passage 3 fuel injection valve 4 throttle valve 5 air flow meter 6 exhaust passage 7 catalytic converter 8 first oxygen sensor 9 second oxygen sensor 11 water temperature sensor 12 crank angle sensor 13 control unit 14 warning light

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/20 F02D 45/00 341 F02D 45/00 368 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F01N 3/20 F02D 45/00 341 F02D 45/00 368

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】機関の排気通路に介装された触媒コンバー
タの上流側に配設された上流側空燃比センサと、前記触
媒コンバータの下流側に配設された下流側空燃比センサ
と、前記上流側空燃比センサによる検出結果に基づいて
機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に一致させるべく
機関への燃料供給量をフィードバック制御する空燃比フ
ィードバック制御手段と、を含んで構成された内燃機関
において、 前記上流側空燃比センサの出力と前記下流側空燃比セン
サの出力との比較に基づいて前記触媒の劣化診断を行う
第1の劣化診断手段と、該第1の劣化診断手段により正
常又は劣化のいずれにも診断できない診断不能状態であ
ときにのみ、強制的に生じさせた空燃比変動が前記下
流側空燃比センサで検出されるまでの応答時間に基づい
て前記触媒の劣化診断を行う第2の劣化診断手段と、を
備えてなる内燃機関の触媒劣化診断装置。
An upstream air-fuel ratio sensor disposed upstream of a catalytic converter disposed in an exhaust passage of the engine; a downstream air-fuel ratio sensor disposed downstream of the catalytic converter; Air-fuel ratio feedback control means for feedback-controlling the amount of fuel supplied to the engine to match the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture to the target air-fuel ratio based on the detection result of the upstream air-fuel ratio sensor. In the engine, a first deterioration diagnosis means for performing deterioration diagnosis of the catalyst based on a comparison between an output of the upstream air-fuel ratio sensor and an output of the downstream air-fuel ratio sensor; In a state where diagnosis cannot be performed
Only when that, the air-fuel ratio variation that gave forcibly caused is and a second deterioration diagnosis means for performing deterioration diagnosis of the catalyst based on the response time until detected by the downstream air-fuel ratio sensor Deterioration diagnostic device for internal combustion engines.
【請求項2】前記第1の劣化診断手段が、前記上流側空
燃比センサの出力周期と前記下流側空燃比センサの出力
周期との比率に基づいて前記触媒の劣化診断を行う構成
であり、前記触媒が正常であると判定するための判定レ
ベルと、前記触媒が劣化していると判定するための判定
レベルとの間に前記比率が存在するときに、前記診断不
能状態であると判断することを特徴とする請求項1記載
の内燃機関の触媒劣化診断装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the first deterioration diagnosis means performs deterioration diagnosis of the catalyst based on a ratio of an output cycle of the upstream air-fuel ratio sensor to an output cycle of the downstream air-fuel ratio sensor. A judgment level for judging that the catalyst is normal.
And a determination for determining that the catalyst has deteriorated.
When the ratio exists between the level and the
The apparatus for diagnosing catalyst deterioration of an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the apparatus is determined to be in an active state .
【請求項3】前記第2の劣化診断手段が、前記空燃比フ
ィードバック制御手段に優先して、空燃比を目標空燃比
に対してリーン状態に強制的に制御し、かかるリーン状
態が前記上流側及び下流側の空燃比センサで検出されて
いる状態から、空燃比を目標空燃比に対してリッチ状態
に強制的に切換え制御し、該リーン状態からリッチ状態
への切換え制御が上流側空燃比センサで検出されてから
前記下流側空燃比センサで前記切換え制御が検出される
までの応答時間を計測し、該応答時間と判定レベルとの
比較に基づいて触媒の劣化,正常を判別することを特徴
とする請求項1又は2に記載の内燃機関の触媒劣化診断
装置。
3. The second deterioration diagnosis means forcibly controls the air-fuel ratio to a lean state with respect to a target air-fuel ratio prior to the air-fuel ratio feedback control means, and the lean state is determined on the upstream side. The air-fuel ratio is forcibly switched to a rich state with respect to the target air-fuel ratio from the state detected by the air-fuel ratio sensor on the downstream side, and the switching control from the lean state to the rich state is performed by the upstream air-fuel ratio sensor. Measuring the response time from the detection in step t to the detection of the switching control by the downstream air-fuel ratio sensor, and determining whether the catalyst is deteriorated or normal based on a comparison between the response time and the determination level. The catalyst degradation diagnosis device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】前記第2の劣化診断手段が、前記応答時間
に基づく診断を複数回実行し、前記複数回の中で所定割
合以上劣化診断されたときに最終的な劣化判定を行い、
劣化診断の割合が所定未満であるときに正常判定を行う
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の
内燃機関の触媒劣化診断装置。
4. The method according to claim 1, wherein the second deterioration diagnosis means executes the diagnosis based on the response time a plurality of times, and makes a final deterioration determination when the deterioration is diagnosed by a predetermined ratio or more in the plurality of times.
The catalyst deterioration diagnosis device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the normality determination is performed when a rate of the deterioration diagnosis is less than a predetermined value.
【請求項5】前記第2の劣化診断手段により劣化又は正
常の判定が行われた後、機関が停止されるまでは、前記
第2の劣化診断手段による劣化診断を禁止する劣化診断
禁止手段を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいず
れか1つに記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
5. A deterioration diagnosis prohibiting means for prohibiting the deterioration diagnosis by the second deterioration diagnosis means until the engine is stopped after the second deterioration diagnosis means determines the deterioration or normality. The device for diagnosing catalyst deterioration of an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the device is provided.
JP32741594A 1994-12-28 1994-12-28 Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP3149714B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32741594A JP3149714B2 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32741594A JP3149714B2 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08177469A JPH08177469A (en) 1996-07-09
JP3149714B2 true JP3149714B2 (en) 2001-03-26

Family

ID=18198909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32741594A Expired - Fee Related JP3149714B2 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3149714B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516058C2 (en) * 2008-11-06 2014-05-20 Валео Систем Де Контроль Мотёр Method for catalytic converter characteristics diagnostics

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3324634B2 (en) * 1996-10-29 2002-09-17 本田技研工業株式会社 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
DE19963903A1 (en) 1999-12-31 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle
JP4092486B2 (en) * 2003-04-02 2008-05-28 日産自動車株式会社 Diagnostic device for exhaust aftertreatment device of internal combustion engine
JP4466451B2 (en) 2005-04-22 2010-05-26 三菱自動車工業株式会社 Judgment device for unburned component adsorption catalyst
FR2886345B1 (en) * 2005-05-30 2010-08-27 Inst Francais Du Petrole METHOD OF ESTIMATING AN ADAPTIVE NON-LINEAR FILTER OF WEALTH IN A CYLINDER OF A COMBUSTION ENGINE
JP5402708B2 (en) * 2010-02-16 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP6400154B1 (en) * 2017-07-10 2018-10-03 株式会社ケーヒン Electronic control device for internal combustion engine
WO2022168792A1 (en) * 2021-02-05 2022-08-11 ヤマハ発動機株式会社 Straddle-type vehicle
CN115075927B (en) * 2022-06-22 2023-05-23 东风汽车集团股份有限公司 Mixed motor vehicle type engine catalyst degradation diagnosis method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516058C2 (en) * 2008-11-06 2014-05-20 Валео Систем Де Контроль Мотёр Method for catalytic converter characteristics diagnostics

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08177469A (en) 1996-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5533332A (en) Method and apparatus for self diagnosis of an internal combustion engine
EP1039109B1 (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
KR0127495B1 (en) Failure determination method for o2 sensor
JP3010921B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP2893308B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3456058B2 (en) Catalyst deterioration detection device and exhaust gas purification device abnormality detection device
JP2916831B2 (en) Diagnosis device for air-fuel ratio control device
JP4497132B2 (en) Catalyst degradation detector
JP2998575B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP3149714B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP2990395B2 (en) Catalyst deterioration judgment device
JP2861623B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP3687126B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP3988073B2 (en) Abnormality diagnosis device for exhaust gas sensor
JP2864699B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JPH0933478A (en) Apparatus for diagnosing response of oxygen sensor in internal combustion engine
JP3264234B2 (en) Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine
JPH05171923A (en) Catalyst deterioration discriminating device for internal combustion engine
JP2853554B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP3075001B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP2879301B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP2806248B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP2003254135A (en) Device for diagnosing abnormality of air fuel ratio sensor
JP2837690B2 (en) Oxygen sensor abnormality detection device
JPH0598945A (en) Device for diagnosing deterioration of catalyst converter device of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080119

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090119

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees