JP3292019B2 - 内燃機関の触媒劣化判定装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判定装置Info
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- JP3292019B2 JP3292019B2 JP00909896A JP909896A JP3292019B2 JP 3292019 B2 JP3292019 B2 JP 3292019B2 JP 00909896 A JP00909896 A JP 00909896A JP 909896 A JP909896 A JP 909896A JP 3292019 B2 JP3292019 B2 JP 3292019B2
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の触媒劣化
判定装置に関する。
判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関排気通路内に三元触媒を配置し、三
元触媒上流の排気通路内に上流側空燃比センサを配置す
ると共に三元触媒下流の排気通路内に下流側空燃比セン
サを配置し、上流側空燃比センサの出力信号に基づいて
空燃比を理論空燃比にフィードバック制御すると共にこ
のとき空燃比が正確に理論空燃比に一致するように下流
側空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比のフィード
バック制御に関与する定数を補正し、更に下流側空燃比
センサの出力信号から三元触媒が劣化したか否かを判断
するようにした内燃機関が公知である（特開平６−３１
７１４４号公報参照）。
元触媒上流の排気通路内に上流側空燃比センサを配置す
ると共に三元触媒下流の排気通路内に下流側空燃比セン
サを配置し、上流側空燃比センサの出力信号に基づいて
空燃比を理論空燃比にフィードバック制御すると共にこ
のとき空燃比が正確に理論空燃比に一致するように下流
側空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比のフィード
バック制御に関与する定数を補正し、更に下流側空燃比
センサの出力信号から三元触媒が劣化したか否かを判断
するようにした内燃機関が公知である（特開平６−３１
７１４４号公報参照）。
【０００３】即ち、この内燃機関では空燃比のフィード
バック制御により空燃比が理論空燃比よりもわずかにリ
ッチなリッチ空燃比と理論空燃比よりもわずかにリーン
なリーン空燃比とに交互に変化している。一方、三元触
媒は空燃比がリーンになると排気ガス中の過剰酸素を貯
蔵し、空燃比がリッチになると貯蔵した酸素を放出する
という、いわゆるＯ2 ストレージ機能を有する。従って
空燃比がリーンとリッチに交互に変化せしめられると空
燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれているＮＯ
ｘは酸素が奪われて還元され、空燃比がリッチになると
貯蔵された酸素により未燃ＨＣおよびＣＯが酸化される
のでＮＯｘ，ＨＣおよびＣＯが良好が浄化されることに
なる。
バック制御により空燃比が理論空燃比よりもわずかにリ
ッチなリッチ空燃比と理論空燃比よりもわずかにリーン
なリーン空燃比とに交互に変化している。一方、三元触
媒は空燃比がリーンになると排気ガス中の過剰酸素を貯
蔵し、空燃比がリッチになると貯蔵した酸素を放出する
という、いわゆるＯ2 ストレージ機能を有する。従って
空燃比がリーンとリッチに交互に変化せしめられると空
燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれているＮＯ
ｘは酸素が奪われて還元され、空燃比がリッチになると
貯蔵された酸素により未燃ＨＣおよびＣＯが酸化される
のでＮＯｘ，ＨＣおよびＣＯが良好が浄化されることに
なる。
【０００４】このようなＯ2 ストレージ機能に基づくＮ
Ｏｘの還元作用および未燃ＨＣ，ＣＯの酸化作用が良好
に行われると三元触媒下流において検出される空燃比は
ほとんど変動せず、従って下流側空燃比センサの出力信
号はほとんど変動しないことになる。これに対してＯ2
ストレージ機能が低下すると、即ち三元触媒が劣化する
と三元触媒の上流側における空燃比の変動が三元触媒の
下流側における空燃比の変動となって表われ、このとき
下流側の空燃比は上流側の空燃比と同じ周波数でもって
変動する。また、このときの下流側の空燃比の変動巾は
三元触媒が劣化するほど大きくなる。このように三元触
媒が劣化すると三元触媒下流側の空燃比が三元触媒上流
側の空燃比と同じ周波数で変動し、このとき三元触媒の
劣化の度合が高いほど三元触媒下流側の空燃比の変動巾
が大きくなるので三元触媒下流側における空燃比の変動
から三元触媒の劣化を検出できることになる。上述の内
燃機関では基本的にはこのような現象を利用して下流側
空燃比センサの出力信号に基いて三元触媒が劣化したか
否かを判別するようにしている。
Ｏｘの還元作用および未燃ＨＣ，ＣＯの酸化作用が良好
に行われると三元触媒下流において検出される空燃比は
ほとんど変動せず、従って下流側空燃比センサの出力信
号はほとんど変動しないことになる。これに対してＯ2
ストレージ機能が低下すると、即ち三元触媒が劣化する
と三元触媒の上流側における空燃比の変動が三元触媒の
下流側における空燃比の変動となって表われ、このとき
下流側の空燃比は上流側の空燃比と同じ周波数でもって
変動する。また、このときの下流側の空燃比の変動巾は
三元触媒が劣化するほど大きくなる。このように三元触
媒が劣化すると三元触媒下流側の空燃比が三元触媒上流
側の空燃比と同じ周波数で変動し、このとき三元触媒の
劣化の度合が高いほど三元触媒下流側の空燃比の変動巾
が大きくなるので三元触媒下流側における空燃比の変動
から三元触媒の劣化を検出できることになる。上述の内
燃機関では基本的にはこのような現象を利用して下流側
空燃比センサの出力信号に基いて三元触媒が劣化したか
否かを判別するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら三元触媒
下流側の空燃比の変動巾は三元触媒の劣化がかなり進行
しないと明確に変化せず、斯くしてこのような三元触媒
の劣化判別方法では三元触媒のわずかな劣化を検出する
ことができないという問題がある。
下流側の空燃比の変動巾は三元触媒の劣化がかなり進行
しないと明確に変化せず、斯くしてこのような三元触媒
の劣化判別方法では三元触媒のわずかな劣化を検出する
ことができないという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに一番目の発明によれば、機関排気通路内にＯ2 スト
レージ機能を有する触媒を配置すると共に空燃比が目標
空燃比となるようにフィードバック制御し、いずれか一
つの気筒の空燃比が残りの気筒の差異を生じており、こ
の空燃比の差異によって触媒に流入するガスの空燃比が
フィードバック制御による空燃比のリーン、リッチ変動
周波数よりも大きな特定の周波数でもって変動する内燃
機関において、触媒下流の機関排気通路内に配置された
空燃比センサと、空燃比センサの出力信号の周波数を分
析して特定の周波数における空燃比センサの出力信号強
度を抽出する周波数分析手段と、Ｏ2 ストレージ機能の
低下による空燃比センサの出力信号強度の広い周波数に
亘る増大によって特定の周波数における空燃比センサの
出力信号強度が低下したときには触媒が劣化したと判断
する判断手段とを具備している。
めに一番目の発明によれば、機関排気通路内にＯ2 スト
レージ機能を有する触媒を配置すると共に空燃比が目標
空燃比となるようにフィードバック制御し、いずれか一
つの気筒の空燃比が残りの気筒の差異を生じており、こ
の空燃比の差異によって触媒に流入するガスの空燃比が
フィードバック制御による空燃比のリーン、リッチ変動
周波数よりも大きな特定の周波数でもって変動する内燃
機関において、触媒下流の機関排気通路内に配置された
空燃比センサと、空燃比センサの出力信号の周波数を分
析して特定の周波数における空燃比センサの出力信号強
度を抽出する周波数分析手段と、Ｏ2 ストレージ機能の
低下による空燃比センサの出力信号強度の広い周波数に
亘る増大によって特定の周波数における空燃比センサの
出力信号強度が低下したときには触媒が劣化したと判断
する判断手段とを具備している。
【０００７】また、２番目の発明では１番目の発明にお
いて、特定の周波数は、機関が７２０°クランク角度回
転する周波数である。また、３番目の発明では１番目の
発明において、周波数分析手段により空燃比センサの出
力信号強度を抽出する際にはいずれか一つの気筒の空燃
比を残りの気筒の空燃比と異なる空燃比に維持するよう
にしている。
いて、特定の周波数は、機関が７２０°クランク角度回
転する周波数である。また、３番目の発明では１番目の
発明において、周波数分析手段により空燃比センサの出
力信号強度を抽出する際にはいずれか一つの気筒の空燃
比を残りの気筒の空燃比と異なる空燃比に維持するよう
にしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、１は機関本
体、２はピストン、３は燃焼室、４は吸気弁、５は吸気
ポート、６は排気弁、７は排気ポートを夫々示す。吸気
ポート５は対応する吸気枝管８を介してサージタンク９
に連結され、サージタンク９は吸気ダクト１０を介して
エアクリーナ１１に連結される。各吸気枝管８には対応
する吸気ポート５内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁
１２が配置され、吸気ダクト１０内にはスロットル弁１
３が配置される。一方、各排気ポート７は排気マニホル
ド１４および排気管１５を介して三元触媒１６を内蔵し
た触媒コンバータ１７に連結される。
体、２はピストン、３は燃焼室、４は吸気弁、５は吸気
ポート、６は排気弁、７は排気ポートを夫々示す。吸気
ポート５は対応する吸気枝管８を介してサージタンク９
に連結され、サージタンク９は吸気ダクト１０を介して
エアクリーナ１１に連結される。各吸気枝管８には対応
する吸気ポート５内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁
１２が配置され、吸気ダクト１０内にはスロットル弁１
３が配置される。一方、各排気ポート７は排気マニホル
ド１４および排気管１５を介して三元触媒１６を内蔵し
た触媒コンバータ１７に連結される。
【０００９】電子制御ユニット３０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。サージタンク９内にはサージタンク９内の絶対
圧に比例した出力電圧を発生する圧力センサ１９が配置
され、この圧力センサ１９の出力電圧は対応するＡＤ変
換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、
スロットル弁１３にはスロットル弁１３の開度に比例し
た出力電圧を発生するスロットルセンサ２０が取付けら
れ、このスロットルセンサ２０の出力電圧は対応するＡ
Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
ュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。サージタンク９内にはサージタンク９内の絶対
圧に比例した出力電圧を発生する圧力センサ１９が配置
され、この圧力センサ１９の出力電圧は対応するＡＤ変
換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、
スロットル弁１３にはスロットル弁１３の開度に比例し
た出力電圧を発生するスロットルセンサ２０が取付けら
れ、このスロットルセンサ２０の出力電圧は対応するＡ
Ｄ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００１０】三元触媒１６上流の排気マニホルド１４内
には空燃比センサ（以下、上流側空燃比センサと称す）
２１が配置され、三元触媒１６下流の排気管１８内にも
空燃比センサ（以下、下流側空燃比センサ）２２が配置
される。これらの空燃比センサ２１，２２の出力信号は
夫々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に
入力される。また、入力ポート３５には機関回転数を表
す出力パルスを発生する回転数センサ２３が接続され
る。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介
して各燃料噴射弁１２および警告灯２４に接続される。
には空燃比センサ（以下、上流側空燃比センサと称す）
２１が配置され、三元触媒１６下流の排気管１８内にも
空燃比センサ（以下、下流側空燃比センサ）２２が配置
される。これらの空燃比センサ２１，２２の出力信号は
夫々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に
入力される。また、入力ポート３５には機関回転数を表
す出力パルスを発生する回転数センサ２３が接続され
る。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介
して各燃料噴射弁１２および警告灯２４に接続される。
【００１１】各空燃比センサ２１，２２としては図２
（Ａ）に示すように空燃比Ａ／Ｆに応じた電流Ｉを発生
する空燃比センサを用いることもできるし、図２（Ｂ）
に示すように空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比のときに出力電
圧Ｖが急変する空燃比センサを用いることもできる。い
ずれの空燃比センサを用いた場合でも各空燃比センサ２
１，２２からは空燃比を表す出力信号が入力ポート３５
に入力され、これら出力信号に基づいて空燃比Ａ／Ｆが
理論空燃比となるように制御される。
（Ａ）に示すように空燃比Ａ／Ｆに応じた電流Ｉを発生
する空燃比センサを用いることもできるし、図２（Ｂ）
に示すように空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比のときに出力電
圧Ｖが急変する空燃比センサを用いることもできる。い
ずれの空燃比センサを用いた場合でも各空燃比センサ２
１，２２からは空燃比を表す出力信号が入力ポート３５
に入力され、これら出力信号に基づいて空燃比Ａ／Ｆが
理論空燃比となるように制御される。
【００１２】この場合、空燃比の制御方法としては上流
側空燃比センサ２１のみの出力信号に基づいて空燃比Ａ
／Ｆを制御する方法と、上流側空燃比センサ２１および
下流側空燃比センサ２２の双方の出力信号に基づいて空
燃比Ａ／Ｆを制御する方法がある。上流側空燃比センサ
２１のみの出力信号に基いて空燃比Ａ／Ｆを制御する場
合には基本的には次式により燃料噴射時間ＴＡＵが算出
される。
側空燃比センサ２１のみの出力信号に基づいて空燃比Ａ
／Ｆを制御する方法と、上流側空燃比センサ２１および
下流側空燃比センサ２２の双方の出力信号に基づいて空
燃比Ａ／Ｆを制御する方法がある。上流側空燃比センサ
２１のみの出力信号に基いて空燃比Ａ／Ｆを制御する場
合には基本的には次式により燃料噴射時間ＴＡＵが算出
される。
【００１３】ＴＡＵ＝ＦＡＦ・ＴＰ ここでＦＡＦはフィードバック補正係数を示し、ＴＰは
基本燃料噴射時間を示す。基本燃料噴射時間ＴＰは空燃
比Ａ／Ｆを理論空燃比とするのに必要な噴射時間であ
る。この噴射時間は予め実験により求められており、サ
ージタンク９内の絶対圧および機関回転数の関数の形で
予めＲＯＭ３２内に記憶されている。フィードバック補
正係数ＦＡＦは上流側空燃比センサ２１の出力信号に基
いて制御され、このフィードバック補正係数ＦＡＦは空
燃比Ａ／Ｆがリーンであることが検出されると増大せし
められ、空燃比Ａ／Ｆがリッチであることが検出される
と減少せしめられる。その結果、空燃比Ａ／Ｆは理論空
燃比を中心としてリッチとリーンに交互に振られること
になる。
基本燃料噴射時間を示す。基本燃料噴射時間ＴＰは空燃
比Ａ／Ｆを理論空燃比とするのに必要な噴射時間であ
る。この噴射時間は予め実験により求められており、サ
ージタンク９内の絶対圧および機関回転数の関数の形で
予めＲＯＭ３２内に記憶されている。フィードバック補
正係数ＦＡＦは上流側空燃比センサ２１の出力信号に基
いて制御され、このフィードバック補正係数ＦＡＦは空
燃比Ａ／Ｆがリーンであることが検出されると増大せし
められ、空燃比Ａ／Ｆがリッチであることが検出される
と減少せしめられる。その結果、空燃比Ａ／Ｆは理論空
燃比を中心としてリッチとリーンに交互に振られること
になる。
【００１４】一方、上流側空燃比センサ２１および下流
側空燃比センサ２２の双方の出力信号に基いて空燃比Ａ
／Ｆを制御する場合には例えば前述したようにフィード
バック補正係数ＦＡＦを基本的には上流側空燃比センサ
２１の出力信号に基づいて増大減少させ、このとき下流
側空燃比センサ２２により検出される空燃比が理論空燃
比からずれるとフィードバック補正係数ＦＡＦの増大減
少量が微少に制御される。即ち、下流側空燃比センサ２
２は空燃比Ａ／Ｆの制御に対して補助的に用いられる。
この場合にも空燃比Ａ／Ｆは理論空燃比を中心としてリ
ッチとリーンに交互に振られる。
側空燃比センサ２２の双方の出力信号に基いて空燃比Ａ
／Ｆを制御する場合には例えば前述したようにフィード
バック補正係数ＦＡＦを基本的には上流側空燃比センサ
２１の出力信号に基づいて増大減少させ、このとき下流
側空燃比センサ２２により検出される空燃比が理論空燃
比からずれるとフィードバック補正係数ＦＡＦの増大減
少量が微少に制御される。即ち、下流側空燃比センサ２
２は空燃比Ａ／Ｆの制御に対して補助的に用いられる。
この場合にも空燃比Ａ／Ｆは理論空燃比を中心としてリ
ッチとリーンに交互に振られる。
【００１５】前述したように排気ガス中のＮＯｘ，ＨＣ
およびＣＯは三元触媒１６のＯ2 ストレージ作用によっ
て、即ち空燃比Ａ／Ｆがリーンのときには過剰酸素を吸
蔵し、空燃比Ａ／Ｆがリッチになると吸蔵した酸素を放
出する作用によって浄化される。この場合、過剰酸素を
吸蔵するには時間を要し、また吸蔵した全酸素を放出す
るには時間を要するので良好な浄化作用を得るためには
空燃比Ａ／Ｆのリッチとリーンとの繰返し周期、即ち空
燃比Ａ／Ｆの変動周期はある程度長い時間が必要とされ
る。良好な浄化作用を得るためには空燃比Ａ／Ｆの変動
周期は１Hz程度であることが好ましく、最も長くした場
合であっても２Hz以下にしなければならないことが知ら
れている。従って従来より三元触媒１６を用いた場合に
は空燃比Ａ／Ｆのリーンとリッチとの繰返し周期が１Hz
前後となるようにフィードバック系が設計されている。
およびＣＯは三元触媒１６のＯ2 ストレージ作用によっ
て、即ち空燃比Ａ／Ｆがリーンのときには過剰酸素を吸
蔵し、空燃比Ａ／Ｆがリッチになると吸蔵した酸素を放
出する作用によって浄化される。この場合、過剰酸素を
吸蔵するには時間を要し、また吸蔵した全酸素を放出す
るには時間を要するので良好な浄化作用を得るためには
空燃比Ａ／Ｆのリッチとリーンとの繰返し周期、即ち空
燃比Ａ／Ｆの変動周期はある程度長い時間が必要とされ
る。良好な浄化作用を得るためには空燃比Ａ／Ｆの変動
周期は１Hz程度であることが好ましく、最も長くした場
合であっても２Hz以下にしなければならないことが知ら
れている。従って従来より三元触媒１６を用いた場合に
は空燃比Ａ／Ｆのリーンとリッチとの繰返し周期が１Hz
前後となるようにフィードバック系が設計されている。
【００１６】空燃比Ａ／Ｆを１Hz程度の繰返し周期でも
ってリーンとリッチに交互に振ると三元触媒１６内にお
いてＮＯｘは還元され、未燃ＨＣおよびＣＯは酸化され
るので三元触媒１６から流出したガスの空燃比、即ち下
流側空燃比センサ２２により検出される空燃比は多少は
変動するもののほぼ理論空燃比に維持される。ところが
三元触媒１６が劣化してＯ2 ストレージ機能が低下して
くると三元触媒１６内においてＮＯｘを十分に還元する
ことができず、未燃ＨＣおよびＣＯ2 を十分に酸化する
ことができなくなる。その結果、三元触媒１６から流出
したガスの空燃比、即ち下流側空燃比センサ２２により
検出される空燃比がリッチとリーンに交互に振れ出すこ
とになる。次のこのことについて図３を参照しつつ説明
する。
ってリーンとリッチに交互に振ると三元触媒１６内にお
いてＮＯｘは還元され、未燃ＨＣおよびＣＯは酸化され
るので三元触媒１６から流出したガスの空燃比、即ち下
流側空燃比センサ２２により検出される空燃比は多少は
変動するもののほぼ理論空燃比に維持される。ところが
三元触媒１６が劣化してＯ2 ストレージ機能が低下して
くると三元触媒１６内においてＮＯｘを十分に還元する
ことができず、未燃ＨＣおよびＣＯ2 を十分に酸化する
ことができなくなる。その結果、三元触媒１６から流出
したガスの空燃比、即ち下流側空燃比センサ２２により
検出される空燃比がリッチとリーンに交互に振れ出すこ
とになる。次のこのことについて図３を参照しつつ説明
する。
【００１７】図３の左欄は下流側空燃比センサ２２の出
力信号を示しており、更にＥは三元触媒１６が新品の場
合を示していて下から上に向かうに従い、即ちＥ，Ｄ，
Ｃ，Ｂ，Ａの順に三元触媒１６の劣化が進行している。
図３のＤ，Ｃで示されるように三元触媒１６がわずかば
かり劣化すると下流側空燃比センサ２２の出力信号は若
干細かに変化するようになるが出力信号の振幅は変化し
ているのか変化していないのか判断しえない。これに対
して図３のＢに示されるように三元触媒１６の劣化が更
に進行すると下流側空燃比センサ２２の出力信号は短か
い周期で振動するようになり、図３のＡに示されるよう
に三元触媒１６の劣化が更に進行すると下流側空燃比セ
ンサ２２の出力信号は更に激しく振動するようになる。
このときの振動の周期は三元触媒１６に流入するガスの
空燃比の変動周期に等しく、従って１Hz程度である。即
ち、三元触媒１６が劣化すると下流側空燃比センサ２２
は１Hz程度でもって振動する振幅の大きな出力信号を発
生する。
力信号を示しており、更にＥは三元触媒１６が新品の場
合を示していて下から上に向かうに従い、即ちＥ，Ｄ，
Ｃ，Ｂ，Ａの順に三元触媒１６の劣化が進行している。
図３のＤ，Ｃで示されるように三元触媒１６がわずかば
かり劣化すると下流側空燃比センサ２２の出力信号は若
干細かに変化するようになるが出力信号の振幅は変化し
ているのか変化していないのか判断しえない。これに対
して図３のＢに示されるように三元触媒１６の劣化が更
に進行すると下流側空燃比センサ２２の出力信号は短か
い周期で振動するようになり、図３のＡに示されるよう
に三元触媒１６の劣化が更に進行すると下流側空燃比セ
ンサ２２の出力信号は更に激しく振動するようになる。
このときの振動の周期は三元触媒１６に流入するガスの
空燃比の変動周期に等しく、従って１Hz程度である。即
ち、三元触媒１６が劣化すると下流側空燃比センサ２２
は１Hz程度でもって振動する振幅の大きな出力信号を発
生する。
【００１８】従って下流側空燃比センサ２２が１Hz程度
でもって振動する振幅の大きな出力信号を発生したとき
には三元触媒１６が劣化したと判断できることになる。
しかしながらこのようにして三元触媒１６の劣化を判断
できるのは図３のＡ、場合によっては図３のＢに示され
るように三元触媒１６の劣化が或る程度進んだときであ
り、図３のＤ，Ｃに示されるように三元触媒１６がわず
かばかり劣化したときにはこのような下流側空燃比セン
サ２２の出力信号の振幅からでは三元触媒１６の劣化を
判断するのは困難である。
でもって振動する振幅の大きな出力信号を発生したとき
には三元触媒１６が劣化したと判断できることになる。
しかしながらこのようにして三元触媒１６の劣化を判断
できるのは図３のＡ、場合によっては図３のＢに示され
るように三元触媒１６の劣化が或る程度進んだときであ
り、図３のＤ，Ｃに示されるように三元触媒１６がわず
かばかり劣化したときにはこのような下流側空燃比セン
サ２２の出力信号の振幅からでは三元触媒１６の劣化を
判断するのは困難である。
【００１９】そこで本発明では下流側空燃比センサ２２
の出力信号を周波数分析し、この周波数分析の結果を用
いて三元触媒１６がわずかに劣化したことを検出するよ
うにしている。即ち、内燃機関では各気筒における空燃
比が若干異なっており、従って微視的にみると４ストロ
ーク機関では排気通路内における空燃比Ａ／Ｆが７２０
°クランク角を周期として変動していることになる。７
２０°クランク角で変動しているときの変動周波数は機
関回転数が１２００r.p.m において１０Hzであり、６０
０r.p.m において５Hzである。即ち、４ストローク機関
では微視的にみると空燃比Ａ／Ｆが５Hz以上の周波数で
もつて変化しており、このとき巨視的にみると良好な浄
化性能を得るために１Hz前後の周波数でもって空燃比が
リーンとリッチとに変動せしめられていることになる。
の出力信号を周波数分析し、この周波数分析の結果を用
いて三元触媒１６がわずかに劣化したことを検出するよ
うにしている。即ち、内燃機関では各気筒における空燃
比が若干異なっており、従って微視的にみると４ストロ
ーク機関では排気通路内における空燃比Ａ／Ｆが７２０
°クランク角を周期として変動していることになる。７
２０°クランク角で変動しているときの変動周波数は機
関回転数が１２００r.p.m において１０Hzであり、６０
０r.p.m において５Hzである。即ち、４ストローク機関
では微視的にみると空燃比Ａ／Ｆが５Hz以上の周波数で
もつて変化しており、このとき巨視的にみると良好な浄
化性能を得るために１Hz前後の周波数でもって空燃比が
リーンとリッチとに変動せしめられていることになる。
【００２０】ところで空燃比Ａ／Ｆが５Hz以上の高い周
波数で変動するとこのような速い空燃比Ａ／Ｆの変動に
対しては十分なＯ2 の吸蔵作用又は吸蔵Ｏ2 の放出作用
が行われず、従って空燃比Ａ／Ｆの変動がそのまま三元
触媒１６の下流に表れることになる。次にこのことにつ
いて図３を参照しつつ説明する。図３の右欄は左隣りに
示される下流側空燃比センサ２２の出力信号の周波数ス
ペクトルを示している。この周波数スペクトルは横軸を
周波数（Hz）、縦軸を下流側空燃比センサ２２の出力信
号強度で表わしたものであって機関回転数がほぼ１８４
０r.p.m のときの変化の様子を示している。なお、機関
回転数がほぼ１８４０r.p.m のときには機関が７２０°
クランク角度回転する周波数はほぼ１５．３Hzである
（１８４０r.p.m ×１／６０×１／２）。
波数で変動するとこのような速い空燃比Ａ／Ｆの変動に
対しては十分なＯ2 の吸蔵作用又は吸蔵Ｏ2 の放出作用
が行われず、従って空燃比Ａ／Ｆの変動がそのまま三元
触媒１６の下流に表れることになる。次にこのことにつ
いて図３を参照しつつ説明する。図３の右欄は左隣りに
示される下流側空燃比センサ２２の出力信号の周波数ス
ペクトルを示している。この周波数スペクトルは横軸を
周波数（Hz）、縦軸を下流側空燃比センサ２２の出力信
号強度で表わしたものであって機関回転数がほぼ１８４
０r.p.m のときの変化の様子を示している。なお、機関
回転数がほぼ１８４０r.p.m のときには機関が７２０°
クランク角度回転する周波数はほぼ１５．３Hzである
（１８４０r.p.m ×１／６０×１／２）。
【００２１】三元触媒１６が新品のときを示す図３のＥ
を参照するとＸで示されるように下流側空燃比センサ２
２の出力信号強度がほぼ１５．３Hzにおいて大きくなる
ことがわかる。なお、図３のＥに示されるように実験に
用いた内燃機関では下流側空燃比センサ２２の出力信号
強度がほぼ３０．７Hz（機関が３６０°クランク角度回
転する周波数）およびほぼ７．７Hz（機関が７２０°×
２クランク角度回転する周波数）においても大きくなっ
ている。例えば４気筒内燃機関において三つの気筒の空
燃比がほぼ同一であり、残りの一つの気筒の空燃比のみ
が異なっているときにはほぼ１５．３Hzにおいて下流側
空燃比センサ２２の出力信号強度は大きくなるが各スト
ロークが３６０°クランク角離れている二つの気筒の空
燃比と残りの気筒の空燃比とが異なっている場合には下
流側空燃比センサ２２の出力信号強度は３０．７Hzにお
いて大きくなる。このようにどの周波数において下流側
空燃比センサ２２の出力信号強度が大きくなるかは機関
によるがいずれにしても４気筒内燃機関では機関回転数
がほぼ１８４０r.p.m のときに１５．３Hz、又は３０．
７Hz、又は６１．３Hz（機関が１８０°クランク角度回
転する周波数）において下流側空燃比センサ２２の出力
信号強度が大きくなる。本発明による実施例ではこれら
のうちで特に１５．３Hzに注目しており、従って以下こ
のように特に１５．３Hzに注目した場合について説明す
る。
を参照するとＸで示されるように下流側空燃比センサ２
２の出力信号強度がほぼ１５．３Hzにおいて大きくなる
ことがわかる。なお、図３のＥに示されるように実験に
用いた内燃機関では下流側空燃比センサ２２の出力信号
強度がほぼ３０．７Hz（機関が３６０°クランク角度回
転する周波数）およびほぼ７．７Hz（機関が７２０°×
２クランク角度回転する周波数）においても大きくなっ
ている。例えば４気筒内燃機関において三つの気筒の空
燃比がほぼ同一であり、残りの一つの気筒の空燃比のみ
が異なっているときにはほぼ１５．３Hzにおいて下流側
空燃比センサ２２の出力信号強度は大きくなるが各スト
ロークが３６０°クランク角離れている二つの気筒の空
燃比と残りの気筒の空燃比とが異なっている場合には下
流側空燃比センサ２２の出力信号強度は３０．７Hzにお
いて大きくなる。このようにどの周波数において下流側
空燃比センサ２２の出力信号強度が大きくなるかは機関
によるがいずれにしても４気筒内燃機関では機関回転数
がほぼ１８４０r.p.m のときに１５．３Hz、又は３０．
７Hz、又は６１．３Hz（機関が１８０°クランク角度回
転する周波数）において下流側空燃比センサ２２の出力
信号強度が大きくなる。本発明による実施例ではこれら
のうちで特に１５．３Hzに注目しており、従って以下こ
のように特に１５．３Hzに注目した場合について説明す
る。
【００２２】三元触媒１６がわずかばかり劣化した場合
を示す図３のＤを参照するとこの場合にも下流側空燃比
センサ２２の出力信号強度はＸで示されるようにほぼ１
５．３Hzで大きくなる。ただし、このときの出力信号強
度Ｘは図３のＥに示す場合に比べて若干小さくなる。一
方、三元触媒１６の劣化が更に進んだ場合を示す図３の
Ｃを参照すると、下流側空燃比センサ２２の出力信号強
度はもはや１５．３Hzにおいて表われなくなる。即ち、
三元触媒１６の劣化が進行するにつれて図３のＥ，Ｄ，
Ｃに示されるように下流側空燃比センサ２２の出力信号
は次第に細かに変化するようになり、斯くして三元触媒
１６の劣化が進行するにつれて下流側空燃比センサ２２
の出力信号強度は広い周波数に亘って次第に高くなって
くる。その結果、ほぼ１５．３Hzにおいて表れる下流側
空燃比センサ２２の出力信号強度は三元触媒１６の劣化
が進行するにつれて他の周波数における出力信号強度の
増大に伴い次第に顕著性を失ない、終いには顕著性を全
く失うことになる。従ってほぼ１５．３Hzにおいて表れ
る下流側空燃比センサ２２の出力信号強度の変化から三
元触媒１６がわずかに劣化した場合であっても三元触媒
１６の劣化の度合を検出できることになる。
を示す図３のＤを参照するとこの場合にも下流側空燃比
センサ２２の出力信号強度はＸで示されるようにほぼ１
５．３Hzで大きくなる。ただし、このときの出力信号強
度Ｘは図３のＥに示す場合に比べて若干小さくなる。一
方、三元触媒１６の劣化が更に進んだ場合を示す図３の
Ｃを参照すると、下流側空燃比センサ２２の出力信号強
度はもはや１５．３Hzにおいて表われなくなる。即ち、
三元触媒１６の劣化が進行するにつれて図３のＥ，Ｄ，
Ｃに示されるように下流側空燃比センサ２２の出力信号
は次第に細かに変化するようになり、斯くして三元触媒
１６の劣化が進行するにつれて下流側空燃比センサ２２
の出力信号強度は広い周波数に亘って次第に高くなって
くる。その結果、ほぼ１５．３Hzにおいて表れる下流側
空燃比センサ２２の出力信号強度は三元触媒１６の劣化
が進行するにつれて他の周波数における出力信号強度の
増大に伴い次第に顕著性を失ない、終いには顕著性を全
く失うことになる。従ってほぼ１５．３Hzにおいて表れ
る下流側空燃比センサ２２の出力信号強度の変化から三
元触媒１６がわずかに劣化した場合であっても三元触媒
１６の劣化の度合を検出できることになる。
【００２３】図４は三元触媒１６の劣化判定ルーチンを
示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによっ
て実行される。図４を参照するとまず初めにステップ５
０において劣化判定条件が成立したか否かが判別され
る。例えば機関回転数Ｎが１２００r.p.m ＜Ｎ＜３００
０r.p.mであり、サージタンク９内の絶対圧ＰＭが３０
０mmHg＜ＰＭ＜６００mmHgであり、かつスロットル弁１
３の開度が変化していないときに劣化判定条件が成立し
たと判断される。劣化判定条件が成立したときにはステ
ップ５１に進んで下流側空燃比センサ２２の出力信号を
表すデータをＲＡＭ３３内の所定の番地に記憶する。本
発明による実施例ではＲＡＭ３３内に１２８（２の７
乗）個のデータ格納領域を有しており、各割込みサイク
ル毎に下流側空燃比センサ２２の出力信号データが各デ
ータ格納領域に記憶される。
示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによっ
て実行される。図４を参照するとまず初めにステップ５
０において劣化判定条件が成立したか否かが判別され
る。例えば機関回転数Ｎが１２００r.p.m ＜Ｎ＜３００
０r.p.mであり、サージタンク９内の絶対圧ＰＭが３０
０mmHg＜ＰＭ＜６００mmHgであり、かつスロットル弁１
３の開度が変化していないときに劣化判定条件が成立し
たと判断される。劣化判定条件が成立したときにはステ
ップ５１に進んで下流側空燃比センサ２２の出力信号を
表すデータをＲＡＭ３３内の所定の番地に記憶する。本
発明による実施例ではＲＡＭ３３内に１２８（２の７
乗）個のデータ格納領域を有しており、各割込みサイク
ル毎に下流側空燃比センサ２２の出力信号データが各デ
ータ格納領域に記憶される。
【００２４】ステップ５２では累積回転数ΣＮに機関回
転数Ｎを加算することによって累積回転数ΣＮが算出さ
れる。次いでステップ５３では１２８個の下流側空燃比
センサ２２の出力信号データがＲＡＭ３３内のデータ格
納領域に記憶されたか否かが判別され、まだ１２８個の
出力信号データが記憶されていないときには処理サイク
ルを完了する。なお、この間、ステップ５０において劣
化判定条件が不成立になったと判断されたときにはステ
ップ５８にジャンプしてＲＡＭ３３内のデータ格納領域
に記憶された全ての出力信号データをクリアし、次いで
ステップ５９において累積回転数ΣＮを零とする。
転数Ｎを加算することによって累積回転数ΣＮが算出さ
れる。次いでステップ５３では１２８個の下流側空燃比
センサ２２の出力信号データがＲＡＭ３３内のデータ格
納領域に記憶されたか否かが判別され、まだ１２８個の
出力信号データが記憶されていないときには処理サイク
ルを完了する。なお、この間、ステップ５０において劣
化判定条件が不成立になったと判断されたときにはステ
ップ５８にジャンプしてＲＡＭ３３内のデータ格納領域
に記憶された全ての出力信号データをクリアし、次いで
ステップ５９において累積回転数ΣＮを零とする。
【００２５】ステップ５３において１２８個の出力信号
データが記憶されたと判別されたときにはステップ５４
に進んで判定周波数Ｆが算出される。劣化判定に用いる
周波数Ｆが、機関が７２０°クランク角度回転する周波
数である場合にはこの判定周波数Ｆは次式から求められ
る。 Ｆ＝（ΣＮ／１２８）・１／６０・１／２ ここでΣＮ／１２８はデータ収集期間（４msec×１２８
≒０．５sec ）中における機関回転数Ｎの平均値であ
る。次いでステップ５５では高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）を用いて周波数成分の分析が行われる。コンピュー
タの容量が小さい場合にはこの周波数分析には時間を要
するので他の演算の合間をぬって周波数分析に必要な計
算が行われる。この周波数分析によって判定周波数Ｆに
おける下流側空燃比センサ２２の出力信号強度Ｍが求め
られる。
データが記憶されたと判別されたときにはステップ５４
に進んで判定周波数Ｆが算出される。劣化判定に用いる
周波数Ｆが、機関が７２０°クランク角度回転する周波
数である場合にはこの判定周波数Ｆは次式から求められ
る。 Ｆ＝（ΣＮ／１２８）・１／６０・１／２ ここでΣＮ／１２８はデータ収集期間（４msec×１２８
≒０．５sec ）中における機関回転数Ｎの平均値であ
る。次いでステップ５５では高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）を用いて周波数成分の分析が行われる。コンピュー
タの容量が小さい場合にはこの周波数分析には時間を要
するので他の演算の合間をぬって周波数分析に必要な計
算が行われる。この周波数分析によって判定周波数Ｆに
おける下流側空燃比センサ２２の出力信号強度Ｍが求め
られる。
【００２６】続くステップ５６ではこの出力信号強度Ｍ
が予め定められた設定値Ｍ0 よりも大きいか否かが判別
される。Ｍ＞Ｍ0 のときには三元触媒１６はほとんど劣
化していないと判断され、ステップ５８にジャンプす
る。これに対してＭ≦Ｍ0 のときには三元触媒１６がわ
ずかばかり劣化したと判断され、このときにはステップ
５７に進んで警告灯２４が点灯される。次いでステップ
５８に進む。
が予め定められた設定値Ｍ0 よりも大きいか否かが判別
される。Ｍ＞Ｍ0 のときには三元触媒１６はほとんど劣
化していないと判断され、ステップ５８にジャンプす
る。これに対してＭ≦Ｍ0 のときには三元触媒１６がわ
ずかばかり劣化したと判断され、このときにはステップ
５７に進んで警告灯２４が点灯される。次いでステップ
５８に進む。
【００２７】図５および図６に別の実施例を示す。この
実施例では機関が７２０°クランク角回転する周波数に
おいて、図３に示す例では１５．３Hzにおいて下流側空
燃比センサ２２の出力信号強度が顕著に表われるように
触媒の劣化判断を行うべきときにはいずれか一つだけの
気筒の空燃比を残りの気筒の空燃比と異なる空燃比に維
持するようにしている。具体的に言うと触媒の劣化判断
を行うべきときには例えば１番気筒のみの空燃比がリッ
チとされ、残りの２番気筒、３番気筒および４番気筒の
空燃比は全気筒の平均空燃比が理論空燃比となるように
ややリーンのほぼ同一空燃比とされる。
実施例では機関が７２０°クランク角回転する周波数に
おいて、図３に示す例では１５．３Hzにおいて下流側空
燃比センサ２２の出力信号強度が顕著に表われるように
触媒の劣化判断を行うべきときにはいずれか一つだけの
気筒の空燃比を残りの気筒の空燃比と異なる空燃比に維
持するようにしている。具体的に言うと触媒の劣化判断
を行うべきときには例えば１番気筒のみの空燃比がリッ
チとされ、残りの２番気筒、３番気筒および４番気筒の
空燃比は全気筒の平均空燃比が理論空燃比となるように
ややリーンのほぼ同一空燃比とされる。
【００２８】このように機関が７２０°クランク角回転
する周波数において下流側空燃比センサ２２の出力信号
強度が顕著に表われるようにすると下流側空燃比センサ
２２の出力信号強度のＳ／Ｎ比が大きくなり、斯くして
下流側空燃比センサ２２の出力信号強度の低下を確実に
検出できるようになるために三元触媒１６のわずかな劣
化をより正確に検出できることになる。
する周波数において下流側空燃比センサ２２の出力信号
強度が顕著に表われるようにすると下流側空燃比センサ
２２の出力信号強度のＳ／Ｎ比が大きくなり、斯くして
下流側空燃比センサ２２の出力信号強度の低下を確実に
検出できるようになるために三元触媒１６のわずかな劣
化をより正確に検出できることになる。
【００２９】次にこの実施例を実行するためのルーチン
について図５および図６を参照しつつ説明する。図５は
三元触媒１６の劣化判定ルーチンを示しており、このル
ーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。図５
を参照するとまず初めにステップ６０において劣化判定
条件が成立したか否かが判別される。前述したように例
えば機関回転数Ｎが１２００r.p.m ＜Ｎ＜３０００r.p.
m であり、サージタンク９内の絶対圧ＰＭが３００mmHg
＜ＰＭ＜６００mmHgであり、かつスロットル弁１３の開
度が変化していないときに劣化判定条件が成立したと判
断される。劣化判定条件が成立したときにはステップ６
１に進んで劣化判定を行っていることを示す判定実行フ
ラグがセットされる。次いでステップ６２に進んで下流
側空燃比センサ２２の出力信号を表すデータをＲＡＭ３
３内の所定の番地に記憶する。この実施例においてもＲ
ＡＭ３３内に１２８（２の７乗）個のデータ格納領域を
有しており、各割込みサイクル毎に下流側空燃比センサ
２２の出力信号データが各データ格納領域に記憶され
る。
について図５および図６を参照しつつ説明する。図５は
三元触媒１６の劣化判定ルーチンを示しており、このル
ーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。図５
を参照するとまず初めにステップ６０において劣化判定
条件が成立したか否かが判別される。前述したように例
えば機関回転数Ｎが１２００r.p.m ＜Ｎ＜３０００r.p.
m であり、サージタンク９内の絶対圧ＰＭが３００mmHg
＜ＰＭ＜６００mmHgであり、かつスロットル弁１３の開
度が変化していないときに劣化判定条件が成立したと判
断される。劣化判定条件が成立したときにはステップ６
１に進んで劣化判定を行っていることを示す判定実行フ
ラグがセットされる。次いでステップ６２に進んで下流
側空燃比センサ２２の出力信号を表すデータをＲＡＭ３
３内の所定の番地に記憶する。この実施例においてもＲ
ＡＭ３３内に１２８（２の７乗）個のデータ格納領域を
有しており、各割込みサイクル毎に下流側空燃比センサ
２２の出力信号データが各データ格納領域に記憶され
る。
【００３０】ステップ６３では累積回転数ΣＮに機関回
転数Ｎを加算することによって累積回転数ΣＮが算出さ
れる。次いでステップ６４では１２８個の下流側空燃比
センサ２２の出力信号データがＲＡＭ３３内のデータ格
納領域に記憶されたか否かが判別され、まだ１２８個の
出力信号データが記憶されていないときには処理サイク
ルを完了する。なお、この間、ステップ６０において劣
化判定条件が不成立になったと判断されたときにはステ
ップ７１に進んで判定実行フラグがリセットされる。次
いでステップ６９においてＲＡＭ３３内のデータ格納領
域に記憶された全ての出力信号データをクリアし、次い
でステップ７０において累積回転数ΣＮを零とする。
転数Ｎを加算することによって累積回転数ΣＮが算出さ
れる。次いでステップ６４では１２８個の下流側空燃比
センサ２２の出力信号データがＲＡＭ３３内のデータ格
納領域に記憶されたか否かが判別され、まだ１２８個の
出力信号データが記憶されていないときには処理サイク
ルを完了する。なお、この間、ステップ６０において劣
化判定条件が不成立になったと判断されたときにはステ
ップ７１に進んで判定実行フラグがリセットされる。次
いでステップ６９においてＲＡＭ３３内のデータ格納領
域に記憶された全ての出力信号データをクリアし、次い
でステップ７０において累積回転数ΣＮを零とする。
【００３１】ステップ６４において１２８個の出力信号
データが記憶されたと判別されたときにはステップ６５
に進んで判定周波数Ｆが算出される。劣化判定に用いる
周波数Ｆが、機関が７２０°クランク角度回転する周波
数であるのでこの判定周波数Ｆは次式から求められる。 Ｆ＝（ΣＮ／１２８）・１／６０・１／２ ここでΣＮ／１２８はデータ収集期間（４msec×１２８
≒０．５sec ）中における機関回転数Ｎの平均値であ
る。次いでステップ６６では高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）を用いて周波数成分の分析が行われる。この周波数
分析によって判定周波数Ｆにおける下流側空燃比センサ
２２の出力信号強度Ｍが求められる。
データが記憶されたと判別されたときにはステップ６５
に進んで判定周波数Ｆが算出される。劣化判定に用いる
周波数Ｆが、機関が７２０°クランク角度回転する周波
数であるのでこの判定周波数Ｆは次式から求められる。 Ｆ＝（ΣＮ／１２８）・１／６０・１／２ ここでΣＮ／１２８はデータ収集期間（４msec×１２８
≒０．５sec ）中における機関回転数Ｎの平均値であ
る。次いでステップ６６では高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）を用いて周波数成分の分析が行われる。この周波数
分析によって判定周波数Ｆにおける下流側空燃比センサ
２２の出力信号強度Ｍが求められる。
【００３２】続くステップ６７ではこの出力信号強度Ｍ
が予め定められた設定値Ｍ0 よりも大きいか否かが判別
される。Ｍ＞Ｍ0 のときには三元触媒１６はほとんど劣
化していないと判断され、ステップ６９にジャンプす
る。これに対してＭ≦Ｍ0 のときには三元触媒１６がわ
ずかばかり劣化したと判断され、このときにはステップ
６８に進んで警告灯２４が点灯される。次いでステップ
６９に進む。
が予め定められた設定値Ｍ0 よりも大きいか否かが判別
される。Ｍ＞Ｍ0 のときには三元触媒１６はほとんど劣
化していないと判断され、ステップ６９にジャンプす
る。これに対してＭ≦Ｍ0 のときには三元触媒１６がわ
ずかばかり劣化したと判断され、このときにはステップ
６８に進んで警告灯２４が点灯される。次いでステップ
６９に進む。
【００３３】図６は燃料噴射の制御ルーチンを示してお
り、このルーチンは例えば一定クランク角毎の割込みに
よって実行される。図６を参照するとまず初めにステッ
プ８０において燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。次い
でステップ８１では判定実行フラグがセットされている
か否かが判別される。判定実行フラグがセットされてい
ないときにはステップ８４にジャンプして各気筒へ燃料
噴射時間ＴＡＵに応じ燃料噴射が行われる。これに対し
て判定実行フラグがセットされたときにはステップ８２
に進んで１番気筒＃１への燃料噴射時間ＴＡＵがＴＡＵ
・１．１とされ、即ちリッチとされ、次いでステップ８
３に進んで２番気筒＃２、３番気筒＃３および４番気筒
＃４への燃料噴射時間ＴＡＵがＴＡＵ・０．９６６とさ
れる、即ちリーンとされる。このとき全気筒についての
平均空燃比はほぼ理論空燃比とされる。次いで各気筒へ
はステップ８２，８３において算出された燃料噴射時間
ＴＡＵに応じて燃料噴射が行われる。
り、このルーチンは例えば一定クランク角毎の割込みに
よって実行される。図６を参照するとまず初めにステッ
プ８０において燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。次い
でステップ８１では判定実行フラグがセットされている
か否かが判別される。判定実行フラグがセットされてい
ないときにはステップ８４にジャンプして各気筒へ燃料
噴射時間ＴＡＵに応じ燃料噴射が行われる。これに対し
て判定実行フラグがセットされたときにはステップ８２
に進んで１番気筒＃１への燃料噴射時間ＴＡＵがＴＡＵ
・１．１とされ、即ちリッチとされ、次いでステップ８
３に進んで２番気筒＃２、３番気筒＃３および４番気筒
＃４への燃料噴射時間ＴＡＵがＴＡＵ・０．９６６とさ
れる、即ちリーンとされる。このとき全気筒についての
平均空燃比はほぼ理論空燃比とされる。次いで各気筒へ
はステップ８２，８３において算出された燃料噴射時間
ＴＡＵに応じて燃料噴射が行われる。
【００３４】
【発明の効果】触媒のわずかな劣化を確実に検出するこ
とができる。
とができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】空燃比センサの出力を示す図である。
【図３】三元触媒の劣化の度合に応じて変化する空燃比
センサの出力信号と周波数スペクトルを示す図である。
センサの出力信号と周波数スペクトルを示す図である。
【図４】三元触媒の劣化を判定するためのフローチャー
トである。
トである。
【図５】三元触媒の劣化を判定するための別の実施例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図６】燃料噴射を制御するためのフローチャートであ
る。
る。
１４…排気マニホルド １６…三元触媒 ２１，２２…空燃比センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ＺＡＢ Ｆ０２Ｄ 45/00 ＺＡＢ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/20 ZAB F01N 3/24 ZAB F02D 41/14 310 F02D 41/14 ZAB F02D 45/00 ZAB
Claims (3)
- 【請求項１】 機関排気通路内にＯ2 ストレージ機能を
有する触媒を配置すると共に空燃比が目標空燃比となる
ようにフィードバック制御し、いずれか一つの気筒の空
燃比が残りの気筒の空燃比と差異を生じており、この空
燃比の差異によって触媒に流入するガスの空燃比がフィ
ードバック制御による空燃比のリーン、リッチ変動周波
数よりも大きな特定の周波数でもって変動する内燃機関
において、上記触媒下流の機関排気通路内に配置された
空燃比センサと、該空燃比センサの出力信号の周波数を
分析して上記特定の周波数における空燃比センサの出力
信号強度を抽出する周波数分析手段と、Ｏ2 ストレージ
機能の低下による空燃比センサの出力信号強度の広い周
波数に亘る増大によって上記特定の周波数における空燃
比センサの出力信号強度が低下したときには触媒が劣化
したと判断する判断手段とを具備した内燃機関の触媒劣
化判定装置。 - 【請求項２】 上記特定の周波数は、機関が７２０°ク
ランク角度回転する周波数である請求項１に記載の内燃
機関の触媒劣化判定装置。 - 【請求項３】 上記周波数分析手段により空燃比センサ
の出力信号強度を抽出する際にはいずれか一つの気筒の
空燃比を残りの気筒の空燃比と異なる空燃比に維持する
ようにした請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化判定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00909896A JP3292019B2 (ja) | 1995-10-03 | 1996-01-23 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25607795 | 1995-10-03 | ||
| JP7-256077 | 1995-10-03 | ||
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1996
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