JP3189381B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
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- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の空燃比制
御装置に係り、特に触媒体下流側の第２排気センサの検
出信号のバラツキを高精度に計測するとともに、第２排
気センサによる空燃比補正を高精度に果し得る内燃機関
の空燃比制御装置に関する。
御装置に係り、特に触媒体下流側の第２排気センサの検
出信号のバラツキを高精度に計測するとともに、第２排
気センサによる空燃比補正を高精度に果し得る内燃機関
の空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の内燃機関においては、排気有害成
分や燃料消費率等の問題の対応策として燃料噴射式の空
燃比制御装置を備えたものがある。
分や燃料消費率等の問題の対応策として燃料噴射式の空
燃比制御装置を備えたものがある。
【０００３】この空燃比制御装置は、内燃機関の運転状
態を検出するスロットル開度センサ、機関回転数センサ
等の各種センサからの信号によって内燃機関に供給する
燃料量である噴射量を調整して空燃比を制御するもので
ある。
態を検出するスロットル開度センサ、機関回転数センサ
等の各種センサからの信号によって内燃機関に供給する
燃料量である噴射量を調整して空燃比を制御するもので
ある。
【０００４】この空燃比制御装置においては、図１２に
示す如く、内燃機関２０２の排気通路２０４途中に設け
られた触媒体２０６上流側の排気通路２０４に第１排気
センサであるフロントＯ2 センサ２０８を設けるととも
に触媒体２０６下流側の排気通路２０４に第２排気セン
サであるリアＯ2 センサ２１０を設け、これらフロント
Ｏ2 センサ２０８及びリアＯ2 センサ２１０を、制御手
段２１２に連絡し、この制御手段２１２によって、フロ
ントＯ2 センサ２０８からの第１検出信号によって内燃
機関２０２の定常運転域に空燃比を第１フィードバック
制御するとともに内燃機関２０２の定常運転域以外であ
る加減速運転の場合には空燃比をオープン制御し、第２
フィードバック制御実施条件が成立したときにリアＯ2
センサ２１０からの第２検出信号によって空燃比を第２
フィードバック制御し、第２フィードバック制御実施条
件以外の場合には空燃比をオープン制御する、いわゆる
デュアルＯ2 フィードバック制御をしている。
示す如く、内燃機関２０２の排気通路２０４途中に設け
られた触媒体２０６上流側の排気通路２０４に第１排気
センサであるフロントＯ2 センサ２０８を設けるととも
に触媒体２０６下流側の排気通路２０４に第２排気セン
サであるリアＯ2 センサ２１０を設け、これらフロント
Ｏ2 センサ２０８及びリアＯ2 センサ２１０を、制御手
段２１２に連絡し、この制御手段２１２によって、フロ
ントＯ2 センサ２０８からの第１検出信号によって内燃
機関２０２の定常運転域に空燃比を第１フィードバック
制御するとともに内燃機関２０２の定常運転域以外であ
る加減速運転の場合には空燃比をオープン制御し、第２
フィードバック制御実施条件が成立したときにリアＯ2
センサ２１０からの第２検出信号によって空燃比を第２
フィードバック制御し、第２フィードバック制御実施条
件以外の場合には空燃比をオープン制御する、いわゆる
デュアルＯ2 フィードバック制御をしている。
【０００５】また、このように２つの排気センサからの
検出信号によって空燃比を制御する空燃比制御装置とし
ては、例えば特開平３−１３４２４１号公報に開示され
ている。この公報に記載のものは、空燃比フィードバッ
ク制御定数の所定時間内の変化量を演算する制御定数変
化量演算手段と、該変化量が所定値以下であるときに三
元触媒が劣化したと判別する触媒劣化判別手段とを設け
て、触媒劣化の場合と触媒が正常であっても排気管異常
の場合とを区別して真の触媒劣化の場合を判別するもの
である。
検出信号によって空燃比を制御する空燃比制御装置とし
ては、例えば特開平３−１３４２４１号公報に開示され
ている。この公報に記載のものは、空燃比フィードバッ
ク制御定数の所定時間内の変化量を演算する制御定数変
化量演算手段と、該変化量が所定値以下であるときに三
元触媒が劣化したと判別する触媒劣化判別手段とを設け
て、触媒劣化の場合と触媒が正常であっても排気管異常
の場合とを区別して真の触媒劣化の場合を判別するもの
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の空燃
比制御装置においては、リアＯ2 センサが触媒体の下流
側に設けられているので、触媒体の蓄酸素量（酸素スト
レージ量）等によってリアＯ2 センサの検出信号にバラ
ツキが生ずるものである。
比制御装置においては、リアＯ2 センサが触媒体の下流
側に設けられているので、触媒体の蓄酸素量（酸素スト
レージ量）等によってリアＯ2 センサの検出信号にバラ
ツキが生ずるものである。
【０００７】このリアＯ2 センサの検出信号のバラツキ
を計測する方法には、例えば、フロントＯ2 センサの応
答時間の計測と同様に、フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御
中からの増量及び燃料カット（Ｆ／Ｃ）までの時間、空
燃比がリッチからの燃料カット時間等の条件で、リアＯ
2 センサのリッチ／リーン信号の反転時間によって計測
することが考えられる。
を計測する方法には、例えば、フロントＯ2 センサの応
答時間の計測と同様に、フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御
中からの増量及び燃料カット（Ｆ／Ｃ）までの時間、空
燃比がリッチからの燃料カット時間等の条件で、リアＯ
2 センサのリッチ／リーン信号の反転時間によって計測
することが考えられる。
【０００８】しかしながら、リアＯ2 センサの応答時間
で計測をする場合に、上流側に触媒体が存在するので、
触媒体の蓄酸素量によってその応答時間に大きくバラツ
キが発生し、リアＯ2 センサのそれ自体の応答時間の計
測が困難であった。
で計測をする場合に、上流側に触媒体が存在するので、
触媒体の蓄酸素量によってその応答時間に大きくバラツ
キが発生し、リアＯ2 センサのそれ自体の応答時間の計
測が困難であった。
【０００９】また、リアＯ2 センサのそれ自体の温度に
よっても、応答時間が変化し、種々の運転状態のある実
走行の場合には、機関回転数（ＮＥ）と機関負荷とが一
定であっても、リアＯ2 センサの温度が一定とは限ら
ず、応答時間の計測が正確にできなかった。
よっても、応答時間が変化し、種々の運転状態のある実
走行の場合には、機関回転数（ＮＥ）と機関負荷とが一
定であっても、リアＯ2 センサの温度が一定とは限ら
ず、応答時間の計測が正確にできなかった。
【００１０】更に、触媒体の蓄酸素量が触媒体の温度に
よって変化し、リアＯ2 センサの応答時間の計測にバラ
ツキが生ずる要因となっていた。
よって変化し、リアＯ2 センサの応答時間の計測にバラ
ツキが生ずる要因となっていた。
【００１１】このため、リアＯ2 センサそのものの検出
信号の応答性による出力特性バラツキを、高精度に計測
することができないという不都合があった。
信号の応答性による出力特性バラツキを、高精度に計測
することができないという不都合があった。
【００１２】このようにリアＯ2 センサの検出信号のバ
ラツキを精度良く計測できないので、空燃比を高精度に
制御することができず、運転性能が悪化するとともに、
排気有害成分が増加するという不都合を招いた。
ラツキを精度良く計測できないので、空燃比を高精度に
制御することができず、運転性能が悪化するとともに、
排気有害成分が増加するという不都合を招いた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去すべく、第１に、内燃機関の排気通路
途中に設けられた触媒体上流側の前記排気通路に第１排
気センサを設けるとともに前記触媒体下流側の前記排気
通路に第２排気センサを設け、前記第１、第２排気セン
サの検出信号によって空燃比をフィードバック制御する
内燃機関の空燃比制御装置において、前記第１排気セン
サからの検出信号により空燃比のリッチ状態を所定時間
継続して検出した後、燃料カットが所定時間継続した際
に、第２排気センサからの検出信号を検出して前記燃料
カットの開始時から所定のリーン信号を検出するまでの
時間を計測し、この計測した時間の基準値に対するずれ
量を算出するとともに、前記触媒体下流側の排気温度又
は前記第２排気センサの温度を検出し、この温度の上昇
により前記ずれ量を減少するように補正し、前記ずれ量
の補正値によって前記第２排気センサの劣化状態を判定
する判定部が備えられた制御手段を設けたことを特徴と
する。また、第２に、内燃機関の排気通路途中に設けら
れた触媒体上流側の前記排気通路に第１排気センサを設
けるとともに前記触媒体下流側の前記排気通路に第２排
気センサを設け、前記第１、第２排気センサの検出信号
によって空燃比をフィードバック制御する内燃機関の空
燃比制御装置において、前記第１排気センサからの検出
信号により空燃比のリッチ状態を所定時間継続して検出
した後、燃料カットが所定時間継続した際に、第２排気
センサからの検出信号を検出して前記燃料カットの開始
時から所定のリーン信号を検出するまでの時間を計測
し、この計測した時間の基準値に対するずれ量を算出す
るとともに、前記触媒体下流側の排気温度又は前記第２
排気センサの温度を検出し、この温度の上昇により前記
ずれ量を減少するように補正し、前記ずれ量の補正値に
よって前記第２排気センサの劣化状態を判定する判定部
を有し、前記判定部の補正値に対応させて空燃比をフィ
ードバック制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る。
述の不都合を除去すべく、第１に、内燃機関の排気通路
途中に設けられた触媒体上流側の前記排気通路に第１排
気センサを設けるとともに前記触媒体下流側の前記排気
通路に第２排気センサを設け、前記第１、第２排気セン
サの検出信号によって空燃比をフィードバック制御する
内燃機関の空燃比制御装置において、前記第１排気セン
サからの検出信号により空燃比のリッチ状態を所定時間
継続して検出した後、燃料カットが所定時間継続した際
に、第２排気センサからの検出信号を検出して前記燃料
カットの開始時から所定のリーン信号を検出するまでの
時間を計測し、この計測した時間の基準値に対するずれ
量を算出するとともに、前記触媒体下流側の排気温度又
は前記第２排気センサの温度を検出し、この温度の上昇
により前記ずれ量を減少するように補正し、前記ずれ量
の補正値によって前記第２排気センサの劣化状態を判定
する判定部が備えられた制御手段を設けたことを特徴と
する。また、第２に、内燃機関の排気通路途中に設けら
れた触媒体上流側の前記排気通路に第１排気センサを設
けるとともに前記触媒体下流側の前記排気通路に第２排
気センサを設け、前記第１、第２排気センサの検出信号
によって空燃比をフィードバック制御する内燃機関の空
燃比制御装置において、前記第１排気センサからの検出
信号により空燃比のリッチ状態を所定時間継続して検出
した後、燃料カットが所定時間継続した際に、第２排気
センサからの検出信号を検出して前記燃料カットの開始
時から所定のリーン信号を検出するまでの時間を計測
し、この計測した時間の基準値に対するずれ量を算出す
るとともに、前記触媒体下流側の排気温度又は前記第２
排気センサの温度を検出し、この温度の上昇により前記
ずれ量を減少するように補正し、前記ずれ量の補正値に
よって前記第２排気センサの劣化状態を判定する判定部
を有し、前記判定部の補正値に対応させて空燃比をフィ
ードバック制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る。
【００１４】
【作用】この発明は、第１に、排気温度又は第２排気セ
ンサの値に応じて触媒劣化の判定値を補正しているの
で、第２排気センサの検出信号の変化状態、つまりバラ
ツキを正確に計測し、第２排気センサの劣化精度を向上
することができる。
ンサの値に応じて触媒劣化の判定値を補正しているの
で、第２排気センサの検出信号の変化状態、つまりバラ
ツキを正確に計測し、第２排気センサの劣化精度を向上
することができる。
【００１５】また、第２に、このように第２排気センサ
の検出信号のバラツキを高精度に計測し、補正値に対応
させて空燃比を補正してフィードバック制御するので、
精度良く空燃比制御が可能となり、運転性能を向上し、
また、排気有害成分の発生を低減することができる。
の検出信号のバラツキを高精度に計測し、補正値に対応
させて空燃比を補正してフィードバック制御するので、
精度良く空燃比制御が可能となり、運転性能を向上し、
また、排気有害成分の発生を低減することができる。
【００１６】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜図図１１は、この発明の
実施例を示すものである。図１１において、２は内燃機
関、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８は
燃焼室、１０は吸気ポート、１２は吸気弁、１４は排気
弁、１６は排気ポート、１８は空燃比制御装置である。
且つ具体的に説明する。図１〜図図１１は、この発明の
実施例を示すものである。図１１において、２は内燃機
関、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８は
燃焼室、１０は吸気ポート、１２は吸気弁、１４は排気
弁、１６は排気ポート、１８は空燃比制御装置である。
【００１７】前記シリンダヘッド６には、前記排気ポー
ト１６に連通する排気通路２０を形成した排気管２２が
連結されている。
ト１６に連通する排気通路２０を形成した排気管２２が
連結されている。
【００１８】この排気管２２途中には、触媒体２４を保
持した触媒ケース２６が設けられている。
持した触媒ケース２６が設けられている。
【００１９】この触媒ケース２６の上流側の排気管２２
には、第１排気センサであるヒータ付きのフロントＯ2
センサ２８が取付けられている。
には、第１排気センサであるヒータ付きのフロントＯ2
センサ２８が取付けられている。
【００２０】また、触媒ケース２６の下流側の排気管２
２には、第２排気センサであるヒータ付きのリアＯ2 セ
ンサ３０が取付けられている。
２には、第２排気センサであるヒータ付きのリアＯ2 セ
ンサ３０が取付けられている。
【００２１】更に、触媒体２６の下流側で且つリアＯ2
センサ３０の上流側の触媒ケース２６には、温度センサ
であるサーモセンサ３２が取付けられている。
センサ３０の上流側の触媒ケース２６には、温度センサ
であるサーモセンサ３２が取付けられている。
【００２２】前記フロントＯ2 センサ２８とリアＯ2 セ
ンサ３０とサーモセンサ３２とは、制御手段３４に連絡
している。
ンサ３０とサーモセンサ３２とは、制御手段３４に連絡
している。
【００２３】この制御手段３４には、リアＯ２センサ３
０からの検出信号により空燃比のリッチ状態を所定時間
（ＴＲＩＣＨ）継続して検出した後、燃料カット（Ｆ／
Ｃ）が所定時間（ＴＦＣ）継続した際に、リアＯ２セン
サ３０からの検出信号を検出して燃料カット（Ｆ／Ｃ）
の開始時から所定のリーン信号を検出するまでの時間
（ＦＣＲＴ）を計測し、この計測した時間（ＦＣＲＴ）
の基準値（ＣＴＩＭＥ）に対するずれ量（ＦＲＡＴＲ）
を算出するとともに、サーモセンサ３２で検出した触媒
体２４の下流側の排気温度（Ｔｅｘ）又はリアＯ２セン
サ３０の温度を検出し、この温度の上昇により前記ずれ
量（ＦＲＡＴＲ）を減少するように補正し、前記ずれ量
（ＦＲＡＴＲ）の補正値（ＫＦＲＡＴＲ）によってリア
Ｏ２センサ３０の劣化状態を判定する判定部３０ａが備
えられている。前記基準値（ＣＴＩＭＥ）は、図５に示
す如く、空気量（ＧＡ）に応じて増減され、この空気量
（ＧＡ）の増加により減少するように決定される。
０からの検出信号により空燃比のリッチ状態を所定時間
（ＴＲＩＣＨ）継続して検出した後、燃料カット（Ｆ／
Ｃ）が所定時間（ＴＦＣ）継続した際に、リアＯ２セン
サ３０からの検出信号を検出して燃料カット（Ｆ／Ｃ）
の開始時から所定のリーン信号を検出するまでの時間
（ＦＣＲＴ）を計測し、この計測した時間（ＦＣＲＴ）
の基準値（ＣＴＩＭＥ）に対するずれ量（ＦＲＡＴＲ）
を算出するとともに、サーモセンサ３２で検出した触媒
体２４の下流側の排気温度（Ｔｅｘ）又はリアＯ２セン
サ３０の温度を検出し、この温度の上昇により前記ずれ
量（ＦＲＡＴＲ）を減少するように補正し、前記ずれ量
（ＦＲＡＴＲ）の補正値（ＫＦＲＡＴＲ）によってリア
Ｏ２センサ３０の劣化状態を判定する判定部３０ａが備
えられている。前記基準値（ＣＴＩＭＥ）は、図５に示
す如く、空気量（ＧＡ）に応じて増減され、この空気量
（ＧＡ）の増加により減少するように決定される。
【００２４】また、この制御手段３４は、前記判定部３
４ａの補正値（ＫＦＲＡＴＲ）に対応させて空燃比のフ
ィードバック制御をするものであり、また、この補正値
（ＫＦＲＡＴＲ）を記憶する不揮発性メモリ３４ｂを有
している。
４ａの補正値（ＫＦＲＡＴＲ）に対応させて空燃比のフ
ィードバック制御をするものであり、また、この補正値
（ＫＦＲＡＴＲ）を記憶する不揮発性メモリ３４ｂを有
している。
【００２５】次に、この実施例の作用を、図１のフロー
チャート及び図２のタイムチャート等に基づいて説明す
る。
チャート及び図２のタイムチャート等に基づいて説明す
る。
【００２６】制御手段３４において、内燃機関２が始動
してプログラムがスタートすると（ステップ２０２）、
先ず、リアＯ2 センサ３０の劣化判定実施条件を読み込
む（ステップ２０４）。
してプログラムがスタートすると（ステップ２０２）、
先ず、リアＯ2 センサ３０の劣化判定実施条件を読み込
む（ステップ２０４）。
【００２７】このリアＯ2 センサ３０の劣化判定実施条
件は、図３に示す如く、内燃機関２の暖機完了の条件
と、各Ｏ2 センサ２８、３０が故障でない条件と、各Ｏ
2 センサ２８、３０が活性である条件と、劣化判定領域
である条件と、各Ｏ2 センサ２８、３０のヒータがオン
になった後に所定加温時間（ＴＨＥＡＴ秒）経過後の条
件との全ての条件が成立した場合である。
件は、図３に示す如く、内燃機関２の暖機完了の条件
と、各Ｏ2 センサ２８、３０が故障でない条件と、各Ｏ
2 センサ２８、３０が活性である条件と、劣化判定領域
である条件と、各Ｏ2 センサ２８、３０のヒータがオン
になった後に所定加温時間（ＴＨＥＡＴ秒）経過後の条
件との全ての条件が成立した場合である。
【００２８】上述の劣化判定領域は、図４に示す如く、
機関回転数（Ｎｅ）と機関負荷とによって区画された区
域である（例えば図４の斜線部分で示す）。
機関回転数（Ｎｅ）と機関負荷とによって区画された区
域である（例えば図４の斜線部分で示す）。
【００２９】そして、このリアＯ2 センサ３０の劣化判
定実施条件が成立したか否かを判断する（ステップ２０
６）。
定実施条件が成立したか否かを判断する（ステップ２０
６）。
【００３０】このステップ２０６においてＹＥＳの場合
には、燃料増量によってフロントＯ２センサ２８からの
検出信号がリッチ側となり、空燃比が所定時間（ＴＲＩ
ＣＨ秒）以上継続してリッチ状態になっているかを読み
込む（ステップ２０８）。つまり、空燃比をリッチ側と
することにより、触媒体２４中の蓄酸素を吐き出させる
ものである。
には、燃料増量によってフロントＯ２センサ２８からの
検出信号がリッチ側となり、空燃比が所定時間（ＴＲＩ
ＣＨ秒）以上継続してリッチ状態になっているかを読み
込む（ステップ２０８）。つまり、空燃比をリッチ側と
することにより、触媒体２４中の蓄酸素を吐き出させる
ものである。
【００３１】そして、空燃比が所定時間（ＴＲＩＣＨ
秒）以上継続してリッチ状態になったか否かを判断する
（ステップ２１０）。
秒）以上継続してリッチ状態になったか否かを判断する
（ステップ２１０）。
【００３２】このステップ２１０においてＹＥＳの場合
には、その後、その空燃比のリッチ状態から燃料カット
（Ｆ／Ｃ）が所定時間（ＴＦＣ秒）以上実行（継続）さ
れたかを読み込む（ステップ２１２）。
には、その後、その空燃比のリッチ状態から燃料カット
（Ｆ／Ｃ）が所定時間（ＴＦＣ秒）以上実行（継続）さ
れたかを読み込む（ステップ２１２）。
【００３３】即ち、前記ステップ２０８〜２１２におい
ては、図２のタイムチャートで示す如く、リアＯ２セン
サ３０の劣化判定実施条件の成立後に、図４の劣化判定
領域内からの加速による又は強制的な燃料増量時に、空
燃比が所定時間（ＴＲＩＣＨ秒）以上リッチ状態から、
所定時間（ＴＦＣ秒）以上燃料カット（Ｆ／Ｃ）が実施
されたときに、リアＯ２センサ３０の劣化判定用のデー
タ計測を実施する。
ては、図２のタイムチャートで示す如く、リアＯ２セン
サ３０の劣化判定実施条件の成立後に、図４の劣化判定
領域内からの加速による又は強制的な燃料増量時に、空
燃比が所定時間（ＴＲＩＣＨ秒）以上リッチ状態から、
所定時間（ＴＦＣ秒）以上燃料カット（Ｆ／Ｃ）が実施
されたときに、リアＯ２センサ３０の劣化判定用のデー
タ計測を実施する。
【００３４】そして、燃料カット（Ｆ／Ｃ）中か否かを
判断する（ステップ２１４）。
判断する（ステップ２１４）。
【００３５】このステップ２１４においてＹＥＳの場合
には、この燃料カット（Ｆ／Ｃ）時の空気量（ＧＡ）及
びサーモセンサ３２で排気温度（Ｔｅｘ）を計測し（ス
テップ２１６）、また、リアＯ２センサ３０からの検出
信号を検出して燃料カット（Ｆ／Ｃ）の開始時から所定
のリーン信号を検出するまでの時間（ＦＣＲＴ秒）、つ
まり、リアＯ２センサ３０の出力信号である出力電圧が
所定電圧（ＦＣＬ（Ｖ））になるまでの時間を、計測す
る（ステップ２１８）（図２参照）。
には、この燃料カット（Ｆ／Ｃ）時の空気量（ＧＡ）及
びサーモセンサ３２で排気温度（Ｔｅｘ）を計測し（ス
テップ２１６）、また、リアＯ２センサ３０からの検出
信号を検出して燃料カット（Ｆ／Ｃ）の開始時から所定
のリーン信号を検出するまでの時間（ＦＣＲＴ秒）、つ
まり、リアＯ２センサ３０の出力信号である出力電圧が
所定電圧（ＦＣＬ（Ｖ））になるまでの時間を、計測す
る（ステップ２１８）（図２参照）。
【００３６】そして、図５に示す如く、この計測した時
間（ＦＣＲＴ秒）の基準値（ＣＴＩＭＥ）に対するずれ
量（ＦＲＡＴＲ）を算出する（ステップ２２０）。つま
り、先ず、ＣＴＩＭＥ−ＦＣＲＴ＝ＤＦＣＲＴを計算
し、そして、ＤＦＣＲＦ／ＣＴＩＭＥ＝ＦＲＡＴＲを計
算する。ここで、ＤＦＣＲＴは、実測データと基準値
（ＣＴＩＭＥ）との差である。
間（ＦＣＲＴ秒）の基準値（ＣＴＩＭＥ）に対するずれ
量（ＦＲＡＴＲ）を算出する（ステップ２２０）。つま
り、先ず、ＣＴＩＭＥ−ＦＣＲＴ＝ＤＦＣＲＴを計算
し、そして、ＤＦＣＲＦ／ＣＴＩＭＥ＝ＦＲＡＴＲを計
算する。ここで、ＤＦＣＲＴは、実測データと基準値
（ＣＴＩＭＥ）との差である。
【００３７】次いで、触媒体２４の下流側の温度とし
て、サーモセンサ３２で実際に検出した排気温度（Ｔｅ
ｘ）が、第１設定排気温度（Ｔｅｘ１ ）≦実際の排気
温度（Ｔｅｘ）≦第２設定排気温度（Ｔｅｘ２ ）であ
るか否かを判断する（ステップ２２２）。つまり、リア
Ｏ２センサ３０の劣化判定は、図３、４に示した条件と
図６に示す排気温度範囲（Ｔｅｘ1 とＴｅｘ２との間）
の条件以外では、実施しない。この図６において、ＫＴ
ＥＸは、温度補正係数である。また、前記基準値（ＣＴ
ＩＭＥ）からのずれ量（ＦＲＡＴＲ）は、図７に示すよ
うに、基準値（ＣＴＩＭＥ）から外れることによって求
められるものである。
て、サーモセンサ３２で実際に検出した排気温度（Ｔｅ
ｘ）が、第１設定排気温度（Ｔｅｘ１ ）≦実際の排気
温度（Ｔｅｘ）≦第２設定排気温度（Ｔｅｘ２ ）であ
るか否かを判断する（ステップ２２２）。つまり、リア
Ｏ２センサ３０の劣化判定は、図３、４に示した条件と
図６に示す排気温度範囲（Ｔｅｘ1 とＴｅｘ２との間）
の条件以外では、実施しない。この図６において、ＫＴ
ＥＸは、温度補正係数である。また、前記基準値（ＣＴ
ＩＭＥ）からのずれ量（ＦＲＡＴＲ）は、図７に示すよ
うに、基準値（ＣＴＩＭＥ）から外れることによって求
められるものである。
【００３８】そして、ステップ２２２がＹＥＳの場合に
は、図６に示す如く、前記ずれ量（ＦＲＡＴＲ）の補正
を、補正値（ＫＦＲＡＴＲ）によって実施する。つま
り、補正値（ＫＦＲＡＴＲ）は、ＫＦＲＡＴＲ＝ＦＲＡ
ＴＲ・ＫＴＥＸの計算によって求められる（ステップ２
２４）。この場合に、前記ずれ量（ＦＲＡＴＲ）は、排
気温度の上昇により減少するように補正される。
は、図６に示す如く、前記ずれ量（ＦＲＡＴＲ）の補正
を、補正値（ＫＦＲＡＴＲ）によって実施する。つま
り、補正値（ＫＦＲＡＴＲ）は、ＫＦＲＡＴＲ＝ＦＲＡ
ＴＲ・ＫＴＥＸの計算によって求められる（ステップ２
２４）。この場合に、前記ずれ量（ＦＲＡＴＲ）は、排
気温度の上昇により減少するように補正される。
【００３９】また、ＫＦＲＡＴＲ＝（ＫＦＲＡＴＲｏｌ
ｄ＋ＫＦＲＡＴＲｎｅｗ）÷２の計算をする（ステップ
２２６）。
ｄ＋ＫＦＲＡＴＲｎｅｗ）÷２の計算をする（ステップ
２２６）。
【００４０】この結果、触媒体２４の下流側の排気温度
又はリアＯ２センサ３０の値により、触媒体２４の劣化
の判定値を補正させ、リアＯ２センサ３０の検出信号の
変化状態、つまりバラツキを計測することが可能とな
る。
又はリアＯ２センサ３０の値により、触媒体２４の劣化
の判定値を補正させ、リアＯ２センサ３０の検出信号の
変化状態、つまりバラツキを計測することが可能とな
る。
【００４１】次いで、補正値（ＫＦＲＡＴＲ）を使用
し、ＬＩＭＬ≦ＫＦＲＡＴＲ≦ＬＩＭＨか否かを判断す
る（ステップ２２８）。ここで、ＬＩＭＬは低限度値、
ＬＩＭＨは高限度値である。
し、ＬＩＭＬ≦ＫＦＲＡＴＲ≦ＬＩＭＨか否かを判断す
る（ステップ２２８）。ここで、ＬＩＭＬは低限度値、
ＬＩＭＨは高限度値である。
【００４２】このステップ２２８においてＮＯの場合に
は、リアＯ2 センサ３０が異常と判定し、ランプ点灯等
によって運転者に知らせるとともに、フロントＯ2 セン
サ２８及びリアＯ2 センサ３０によるデュアルＯ2 フィ
ードバック制御を停止、フロントＯ2 センサ２８のみに
よるシングルＯ2 フィードバック制御に切替え（ステッ
プ２３０）、そして、繰り返す（ステップ２３２）。
は、リアＯ2 センサ３０が異常と判定し、ランプ点灯等
によって運転者に知らせるとともに、フロントＯ2 セン
サ２８及びリアＯ2 センサ３０によるデュアルＯ2 フィ
ードバック制御を停止、フロントＯ2 センサ２８のみに
よるシングルＯ2 フィードバック制御に切替え（ステッ
プ２３０）、そして、繰り返す（ステップ２３２）。
【００４３】一方、前記ステップ２２８において、ＹＥ
Ｓの場合には、上述の補正値（ＫＦＲＡＴＲ）に対応さ
せて、触媒体２４の劣化状態（ＣＲＥＫＡ）を補正し、
触媒体２４の正しい劣化状態（ＣＲＴＡＲＥＫ）を計算
する。つまり、図８に示す如く、ＣＡＴＡＲＥＲ＝ＣＲ
ＥＫＡ×（ＫＦＲＡＴＲ＋１）×αの計算を行う。ここ
で、αは、調整係数である。
Ｓの場合には、上述の補正値（ＫＦＲＡＴＲ）に対応さ
せて、触媒体２４の劣化状態（ＣＲＥＫＡ）を補正し、
触媒体２４の正しい劣化状態（ＣＲＴＡＲＥＫ）を計算
する。つまり、図８に示す如く、ＣＡＴＡＲＥＲ＝ＣＲ
ＥＫＡ×（ＫＦＲＡＴＲ＋１）×αの計算を行う。ここ
で、αは、調整係数である。
【００４４】また、正しい触媒体２４の劣化状態（ＣＡ
ＴＡＲＥＫ）によって、デュアルＯ2 フィードバック制
御における図８、９の時間（ｔK ）及び図１０のリアＯ
2 フィードバック制御の積分量、スキップ量を補正制御
する。
ＴＡＲＥＫ）によって、デュアルＯ2 フィードバック制
御における図８、９の時間（ｔK ）及び図１０のリアＯ
2 フィードバック制御の積分量、スキップ量を補正制御
する。
【００４５】そして、補正値（ＫＦＲＡＴＲ）を不揮発
性メモリ３４ｂに記憶し、フィードバック実行中は、こ
の補正値（ＫＦＲＡＴＲ）によってフィードバック制御
の補正をする（ステップ２３６）。
性メモリ３４ｂに記憶し、フィードバック実行中は、こ
の補正値（ＫＦＲＡＴＲ）によってフィードバック制御
の補正をする（ステップ２３６）。
【００４６】前記ステップ２０６でＮＯ、ステップ２１
０でＮＯ、ステップ２１４でＮＯ、ステップ２２２でＮ
Ｏの場合及びステップ２３６での補正後においては、前
記ステップ２０４に戻す。
０でＮＯ、ステップ２１４でＮＯ、ステップ２２２でＮ
Ｏの場合及びステップ２３６での補正後においては、前
記ステップ２０４に戻す。
【００４７】この結果、排気温度又はリアＯ２センサ３
０の値に応じて触媒劣化の判定値を補正、あるいは、空
燃比の制御を補正しているので、リアＯ２センサ３０の
検出信号の変化状態、つまりバラツキを正確に計測し、
リアＯ２センサ３０の劣化精度を向上することができ
る。
０の値に応じて触媒劣化の判定値を補正、あるいは、空
燃比の制御を補正しているので、リアＯ２センサ３０の
検出信号の変化状態、つまりバラツキを正確に計測し、
リアＯ２センサ３０の劣化精度を向上することができ
る。
【００４８】また、このようにリアＯ2 センサ３０の検
出信号を高精度に計測できるので、空燃比のフィードバ
ック制御を高精度に行わせ、運転性能を向上するととも
に、排気有害成分の発生を低減することができる。
出信号を高精度に計測できるので、空燃比のフィードバ
ック制御を高精度に行わせ、運転性能を向上するととも
に、排気有害成分の発生を低減することができる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、第１に、第１排気センサからの検出信号
により空燃比のリッチ状態を所定時間継続して検出した
後、燃料カットが所定時間継続した際に、第２排気セン
サからの検出信号を検出して燃料カットの開始時から所
定のリーン信号を検出するまでの時間を計測し、この計
測した時間の基準値に対するずれ量を算出するととも
に、触媒体下流側の排気温度又は第２排気センサの温度
を検出し、この温度の上昇により時間のずれ量を減少す
るように補正し、この時間のずれ量の補正値によって第
２排気センサの劣化状態を判定する判定部が備えられた
制御手段を設けたことにより、排気温度又は第２排気セ
ンサの値に応じて触媒劣化の判定値を補正し、第２排気
センサの検出信号の変化状態、つまりバラツキを正確に
計測し、第２排気センサの劣化精度を向上し得る。
発明によれば、第１に、第１排気センサからの検出信号
により空燃比のリッチ状態を所定時間継続して検出した
後、燃料カットが所定時間継続した際に、第２排気セン
サからの検出信号を検出して燃料カットの開始時から所
定のリーン信号を検出するまでの時間を計測し、この計
測した時間の基準値に対するずれ量を算出するととも
に、触媒体下流側の排気温度又は第２排気センサの温度
を検出し、この温度の上昇により時間のずれ量を減少す
るように補正し、この時間のずれ量の補正値によって第
２排気センサの劣化状態を判定する判定部が備えられた
制御手段を設けたことにより、排気温度又は第２排気セ
ンサの値に応じて触媒劣化の判定値を補正し、第２排気
センサの検出信号の変化状態、つまりバラツキを正確に
計測し、第２排気センサの劣化精度を向上し得る。
【００５０】また、第２に、前記判定部の補正値に対応
させて空燃比をフィードバック制御する制御手段を設け
たことにより、第２排気センサの検出信号のバラツキを
高精度に計測し、補正値に対応させて空燃比を補正して
フィードバック制御し、精度良く空燃比制御が可能とな
り、運転性能を向上し、また、排気有害成分の発生を低
減し得る。
させて空燃比をフィードバック制御する制御手段を設け
たことにより、第２排気センサの検出信号のバラツキを
高精度に計測し、補正値に対応させて空燃比を補正して
フィードバック制御し、精度良く空燃比制御が可能とな
り、運転性能を向上し、また、排気有害成分の発生を低
減し得る。
【図１】空燃比制御のフローチャートである。
【図２】空燃比制御のタイムチャートである。
【図３】リアＯ2 センサの劣化判定実施条件の説明図で
ある。
ある。
【図４】劣化判定領域の説明図である。
【図５】空気量と所要電圧時間との関係図である。
【図６】排気温度と温度補正係数との関係図である。
【図７】基準値に対するずれを求める説明図である。
【図８】補正後の触媒体の劣化状態の線図である。
【図９】触媒体の劣化状態の判定方法を示す線図である
【図１０】フィードバック制御の補正状態を示す線図で
ある。
ある。
【図１１】空燃比制御装置のシステム構成図である。
【図１２】従来における空燃比制御装置のシステム構成
図である。
図である。
２ 内燃機関 １８ 空燃比制御装置 ２０ 排気通路 ２４ 触媒体 ２８ フロントＯ2 センサ ３０ リアＯ2 センサ ３２ サーモセンサ ３４ 制御手段
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路途中に設けられた触
媒体上流側の前記排気通路に第１排気センサを設けると
ともに前記触媒体下流側の前記排気通路に第２排気セン
サを設け、前記第１、第２排気センサの検出信号によっ
て空燃比をフィードバック制御する内燃機関の空燃比制
御装置において、前記第１排気センサからの検出信号に
より空燃比のリッチ状態を所定時間継続して検出した
後、燃料カットが所定時間継続した際に、第２排気セン
サからの検出信号を検出して前記燃料カットの開始時か
ら所定のリーン信号を検出するまでの時間を計測し、こ
の計測した時間の基準値に対するずれ量を算出するとと
もに、前記触媒体下流側の排気温度又は前記第２排気セ
ンサの温度を検出し、この温度の上昇により前記ずれ量
を減少するように補正し、前記ずれ量の補正値によって
前記第２排気センサの劣化状態を判定する判定部が備え
られた制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の空
燃比制御装置。 - 【請求項２】 内燃機関の排気通路途中に設けられた触
媒体上流側の前記排気通路に第１排気センサを設けると
ともに前記触媒体下流側の前記排気通路に第２排気セン
サを設け、前記第１、第２排気センサの検出信号によっ
て空燃比をフィードバック制御する内燃機関の空燃比制
御装置において、前記第１排気センサからの検出信号に
より空燃比のリッチ状態を所定時間継続して検出した
後、燃料カットが所定時間継続した際に、第２排気セン
サからの検出信号を検出して前記燃料カットの開始時か
ら所定のリーン信号を検出するまでの時間を計測し、こ
の計測した時間の基準値に対するずれ量を算出するとと
もに、前記触媒体下流側の排気温度又は前記第２排気セ
ンサの温度を検出し、この温度の上昇により前記ずれ量
を減少するように補正し、前記ずれ量の補正値によって
前記第２排気センサの劣化状態を判定する判定部を有
し、前記判定部の補正値に対応させて空燃比をフィード
バック制御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】 前記基準値は、空気量に応じて増減さ
れ、この空気量の増加により減少するように決定される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機
関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13806692A JP3189381B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13806692A JP3189381B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312074A JPH05312074A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3189381B2 true JP3189381B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=15213182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13806692A Expired - Fee Related JP3189381B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189381B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6237330B1 (en) * | 1998-04-15 | 2001-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust purification device for internal combustion engine |
| JP3918706B2 (ja) | 2002-10-04 | 2007-05-23 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
| JP5407971B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-02-05 | トヨタ自動車株式会社 | 異常診断装置 |
| FR2986264B1 (fr) | 2012-01-26 | 2014-01-10 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de protection thermique des composants de la ligne d'echappement d'un moteur thermique |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP13806692A patent/JP3189381B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05312074A (ja) | 1993-11-22 |
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