JP3395586B2 - Diagnosis device for exhaust purification system of multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Diagnosis device for exhaust purification system of multi-cylinder internal combustion engine

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JP3395586B2
JP3395586B2 JP19867997A JP19867997A JP3395586B2 JP 3395586 B2 JP3395586 B2 JP 3395586B2 JP 19867997 A JP19867997 A JP 19867997A JP 19867997 A JP19867997 A JP 19867997A JP 3395586 B2 JP3395586 B2 JP 3395586B2
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air
ratio sensor
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length
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典丈 光谷
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関、特にV
型、水平対向型のように気筒が気筒群に分割されて配列
され、各気筒の排気ポートから出た排気通路が各気筒群
毎に集合される多気筒内燃機関の排気浄化装置の診断装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Type, horizontally opposed type, in which cylinders are divided into cylinder groups and arranged, and an exhaust passage extending from an exhaust port of each cylinder is collected for each cylinder group. .

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の上流側と下流側にそれぞれ空
燃比センサを配置し上流側空燃比センサの出力基づいて
空燃比が理論空燃比になるようにフィードバック制御
し、下流側空燃比センサによって上流側空燃比センサに
基づくフィードバック制御を補正するいわゆるダブル空
燃比センサシステム、あるいはダブルO2 センサシステ
ムが公知である(特開昭61−286550号公報等参
照)。
2. Description of the Related Art An air-fuel ratio sensor is arranged on each of an upstream side and a downstream side of an internal combustion engine, and feedback control is performed based on an output of the upstream side air-fuel ratio sensor so that the air-fuel ratio becomes a stoichiometric air-fuel ratio. A so-called double air-fuel ratio sensor system or a double O 2 sensor system that corrects feedback control based on the upstream side air-fuel ratio sensor is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 61-286550).

【0003】そして、このようなダブル空燃比センサシ
ステムにおいて、上流側空燃比センサの出力の軌跡長L
VOSと下流側空燃比センサの軌跡長LVOMYとの比
LVOS/LVOMから触媒の劣化を検出する方法が開
発されている。また、さらに、軌跡長の比の加えて上流
側空燃比センサの出力と所定の基準値で囲まれる面積A
VOSと下流側空燃比センサの出力と所定の基準値で囲
まれる面積AVOMとの比AVOS/AVOMとから触
媒の劣化を検出する方法も開発されている(特開平5−
163989号公報参照)。
In such a double air-fuel ratio sensor system, the locus length L of the output of the upstream side air-fuel ratio sensor
A method has been developed for detecting catalyst deterioration from the ratio LVOS / LVOM between VOS and the locus length LVOMY of the downstream air-fuel ratio sensor. Further, in addition to the ratio of the locus lengths, the area A surrounded by the output of the upstream air-fuel ratio sensor and a predetermined reference value
A method of detecting catalyst deterioration from the ratio AVOS / AVOM of VOS and the output of the downstream side air-fuel ratio sensor and the area AVOM surrounded by a predetermined reference value has also been developed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5).
See 163989).

【0004】そして、V型、水平対向型のように各気筒
の排気ポートから出た排気通路が一次集合排気管により
各気筒群毎に集合され、一次集合排気管がさらに二次集
合排気管により集合されて触媒に連結されているものに
ついてもダブル空燃比センサシステムが提案されている
(特開昭64−8332号公報参照)。上記公報の装置
では、触媒の上流側となる各一次集合排気管の集合部に
上流側空燃比センサが配設され、触媒下流側の排気管に
下流側空燃比センサが配設され、各上流側空燃比センサ
の出力に基づいて各気筒群の空燃比が理論空燃比になる
ように各々フィードバック制御し、下流側空燃比センサ
の出力に基づいて全気筒の空燃比制御が補正される。
Exhaust passages coming out of the exhaust ports of each cylinder, such as the V type and the horizontally opposed type, are collected for each cylinder group by the primary collecting exhaust pipe, and the primary collecting exhaust pipe is further constructed by the secondary collecting exhaust pipe. A double air-fuel ratio sensor system has also been proposed for those assembled and connected to a catalyst (see Japanese Patent Laid-Open No. 64-8332). In the device of the above publication, an upstream side air-fuel ratio sensor is arranged at the collecting portion of each primary collecting exhaust pipe on the upstream side of the catalyst, and a downstream side air-fuel ratio sensor is arranged at the exhaust pipe on the catalyst downstream side. Feedback control is performed so that the air-fuel ratio of each cylinder group becomes the theoretical air-fuel ratio based on the output of the side air-fuel ratio sensor, and the air-fuel ratio control of all cylinders is corrected based on the output of the downstream side air-fuel ratio sensor.

【0005】この様なタイプのダブル空燃比センサシス
テムにおいては、実際に触媒に流入する排気ガスは、各
気筒群からの排気ガスの混合したものである。したがっ
て、上流側と下流側の空燃比センサの出力の軌跡長の
比、あるいは、加えて、面積比から触媒の劣化を判定す
る場合も、実際に触媒に流入する排気ガスの空燃比が、
いずれの上流側空燃比センサの出力とも一致していない
ために正確な触媒の劣化の検出ができない。
In the double air-fuel ratio sensor system of this type, the exhaust gas actually flowing into the catalyst is a mixture of exhaust gas from each cylinder group. Therefore, when determining the deterioration of the catalyst from the ratio of the locus lengths of the outputs of the air-fuel ratio sensors on the upstream side and the downstream side, or in addition, the area ratio, the air-fuel ratio of the exhaust gas actually flowing into the catalyst is
Since it does not match the output of any of the upstream side air-fuel ratio sensors, the deterioration of the catalyst cannot be accurately detected.

【0006】そこで、各一次集合排気管の集合部に配設
された2つの上流側空燃比センサの出力の平均値から二
次集合排気管の集合部、すなわち、触媒の直上流の空燃
比を推定し、この推定値に基づき、触媒の劣化を検出す
る方法が提案されている(特開平6−173661号公
報参照)。
Therefore, from the average value of the outputs of the two upstream side air-fuel ratio sensors provided in the collecting portion of each primary collecting exhaust pipe, the air-fuel ratio immediately upstream of the collecting portion of the secondary collecting exhaust pipe, that is, the catalyst is determined. A method for estimating and deteriorating the catalyst based on this estimated value has been proposed (see JP-A-6-173661).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
装置では、一方の上流側空燃比センサが劣化した場合、
あるいは、各空燃比センサの出力特性が異なった場合に
は、排気通路の二次集合部の空燃比が正しく推定でき
ず、その結果、触媒劣化を精度良く判定することができ
ない。
However, in the device of the above publication, when one upstream air-fuel ratio sensor is deteriorated,
Alternatively, if the output characteristics of the air-fuel ratio sensors are different, the air-fuel ratio of the secondary collecting portion of the exhaust passage cannot be correctly estimated, and as a result, catalyst deterioration cannot be accurately determined.

【0008】本発明は上記問題に鑑み、各気筒の排気ポ
ートから出た排気通路が一次集合排気管により各気筒群
毎に集合され、一次集合排気管がさらに二次集合排気管
により集合されて触媒に連結されているものについて、
触媒劣化を精度良く判定するできる装置を提供すること
を目的とする。また、一方の上流側の空燃比センサ劣化
したことを検出することのできる装置を提供することを
目的とする。
In view of the above problems, the present invention is such that the exhaust passages from the exhaust ports of the cylinders are collected by the primary collecting exhaust pipe for each cylinder group, and the primary collecting exhaust pipes are further collected by the secondary collecting exhaust pipe. For those linked to the catalyst,
An object of the present invention is to provide an apparatus capable of accurately determining catalyst deterioration. Another object of the present invention is to provide an apparatus capable of detecting deterioration of one upstream air-fuel ratio sensor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、各気筒の排気ポートから出る排気ガスを気筒群毎に
集合する一次集合排気管と、各一次集合排気管の集合さ
れた出口から出た排気ガスを集合して触媒に導く二次集
合排気管と、各一次集合排気管の集合部に配設され、触
媒の上流側において、排気空燃比にリニアに対応する信
号を出力する上流側空燃比センサと、触媒の下流側の排
気管に配設された下流側空燃比センサと、少なくとも各
上流側空燃比センサの出力と理論空燃比との偏差に基づ
いて各気筒群の空燃比が理論空燃比になるように各々フ
ィードバック制御する制御手段と、フィードバック制御
中の所定期間内での各上流側空燃比センサの出力の軌跡
長を演算する上流側空燃比センサ出力軌跡長演算手段
と、各上流側空燃比センサの出力の軌跡長から、上流側
空燃比センサの出力の軌跡長を代表する代表上流側空燃
比センサ出力軌跡長を演算する代表上流側空燃比センサ
出力軌跡長演算手段と、フィードバック制御中の所定期
間内での下流側空燃比センサの出力の軌跡長を演算する
下流側空燃比センサ出力軌跡長演算手段と、代表上流側
空燃比センサ出力軌跡長と、下流側空燃比センサ出力軌
跡長に基づいて触媒の劣化を検出する触媒劣化検出手段
とを具備している多気筒内燃機関の排気浄化装置の診断
装置であって、代表上流側空燃比センサ出力軌跡長演算
手段が、上流側空燃比センサの出力の軌跡長を比較演算
する軌跡長比較演算手段と、軌跡長比較演算により短い
軌跡長があることが確認された場合に短い軌跡長を長い
軌跡長と同じになるように補正する軌跡長補正手段と、
を含み、軌跡長補正手段により補正された上流側空燃比
センサの出力の軌跡長を含む上流側空燃比センサの出力
の軌跡長から代表上流側空燃比センサ出力軌跡長を演算
する排気浄化装置の診断装置が提供される。
According to the invention of claim 1, a primary collecting exhaust pipe for collecting exhaust gas emitted from an exhaust port of each cylinder for each cylinder group, and a combined outlet of each primary collecting exhaust pipe. A secondary collecting exhaust pipe that collects the exhaust gas emitted from the exhaust gas and guides it to the catalyst, and is arranged in the collecting part of each primary collecting exhaust pipe, and outputs a signal that linearly corresponds to the exhaust air-fuel ratio on the upstream side of the catalyst. An upstream air-fuel ratio sensor, a downstream air-fuel ratio sensor arranged in the exhaust pipe on the downstream side of the catalyst, and at least the air of each cylinder group based on the deviation between the output of each upstream air-fuel ratio sensor and the theoretical air-fuel ratio. Control means for performing feedback control so that the fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio, and upstream-side air-fuel ratio sensor output trajectory length calculation means for computing the trajectory length of the output of each upstream-side air-fuel ratio sensor within a predetermined period during feedback control And each upstream side air-fuel ratio A representative upstream side air-fuel ratio sensor output locus length calculating means for calculating a representative upstream side air-fuel ratio sensor output locus length representing the locus length of the output of the upstream side air-fuel ratio sensor, and feedback control during feedback control. A downstream side air-fuel ratio sensor output locus length calculating means for calculating the locus length of the output of the downstream side air-fuel ratio sensor within a predetermined period, a representative upstream side air-fuel ratio sensor output locus length, and a downstream side air-fuel ratio sensor output locus length. A diagnostic device for an exhaust gas purification device for a multi-cylinder internal combustion engine, comprising: a catalyst deterioration detecting means for detecting catalyst deterioration based on the upstream air-fuel ratio. A locus length comparison calculation means for comparing and calculating the locus length of the output of the sensor, and a locus for correcting the short locus length to be the same as the long locus length when it is confirmed by the locus length comparison calculation that there is a short locus length. And correction means,
Of the exhaust gas purifying apparatus that calculates a representative upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length from the trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor that includes the trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor that is corrected by the trajectory length correction means. A diagnostic device is provided.

【0010】この様に構成された診断装置では、上流側
空燃比センサの出力の軌跡長が比較演算され、その結果
に基づき少なくとも一方の、上流側空燃比センサの出力
の軌跡長が補正される。そして、補正された上流側空燃
比センサの出力の軌跡長を含む上流側空燃比センサの出
力の軌跡長から代表上流側空燃比センサ出力軌跡長が演
算され、代表上流側空燃比センサ出力軌跡長と、下流側
空燃比センサ出力軌跡長に基づいて触媒の劣化が検出さ
れる。
In the diagnostic device thus constructed, the locus length of the output of the upstream side air-fuel ratio sensor is compared and calculated, and the locus length of the output of at least one of the upstream side air-fuel ratio sensors is corrected based on the result. . Then, the representative upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length is calculated from the trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor including the corrected trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor, and the representative upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length And the deterioration of the catalyst is detected based on the output trajectory length of the downstream air-fuel ratio sensor.

【0011】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、軌跡長比較演算手段が上流側空燃比センサの
出力の軌跡長の比を演算する軌跡長比演算手段であっ
て、軌跡長補正手段が軌跡長補正可否判定手段を含み、
軌跡長補正可否判定手段が軌跡長の比から、軌跡長を補
正して使用することができるかどうかを判定し、軌跡長
を補正して使用することができないと判定された場合に
は、触媒劣化検出手段が触媒の劣化の検出をおこなわな
いようにされた排気浄化装置の診断装置が提供される。
According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the locus length comparison calculation means is a locus length ratio calculation means for calculating the ratio of the locus lengths of the outputs of the upstream side air-fuel ratio sensors. The length correction means includes a trajectory length correction availability determination means,
Based on the ratio of the locus lengths, the locus length correction feasibility determining means determines whether or not the locus lengths can be corrected and used. If it is determined that the locus lengths cannot be corrected and used, the catalyst Provided is a diagnostic device for an exhaust gas purification device in which deterioration detecting means does not detect deterioration of a catalyst.

【0012】この様に構成された診断装置では、上流側
空燃比センサの出力の軌跡長の比が演算され、その比か
ら軌跡長を補正できると判定される範囲内にない場合に
は、触媒の劣化の検出をおこなわない。
In the diagnostic device thus constructed, the ratio of the locus lengths of the output of the upstream side air-fuel ratio sensor is calculated, and if the ratio is not within the range where it is judged that the locus length can be corrected from the ratio, the catalyst is used. It does not detect the deterioration of.

【0013】請求項3の発明によれば、各気筒の排気ポ
ートから出る排気ガスを気筒群毎に集合する一次集合排
気管と、各一次集合排気管の集合部に配設され、触媒の
上流側において、排気空燃比にリニアに対応する信号を
出力する上流側空燃比センサと、各上流側空燃比センサ
の出力と理論空燃比との偏差に基づいて各気筒群の空燃
比が理論空燃比になるように各々フィードバック制御す
る制御手段と、フィードバック制御中の所定期間内での
各上流側空燃比センサの出力の軌跡長を演算する上流側
空燃比センサ出力軌跡長演算手段と、上流側空燃比セン
サの出力の軌跡長を比較演算する軌跡長比較演算手段
と、軌跡長比較演算結果から、一方の上流側空燃比セン
サが劣化したことを検出するセンサ劣化検出手段と、劣
化が生じた空燃比センサが配されている側の気筒群に対
するフィードバック制御のゲインが大きくなるように補
正するゲイン補正手段と、を具備する、排気浄化装置の
診断装置が提供される。
According to the third aspect of the present invention, the primary collecting exhaust pipe for collecting the exhaust gas emitted from the exhaust port of each cylinder for each cylinder group and the collecting portion of each primary collecting exhaust pipe are arranged upstream of the catalyst. The upstream side air-fuel ratio sensor that outputs a signal that linearly corresponds to the exhaust air-fuel ratio, and the air-fuel ratio of each cylinder group based on the deviation between the output of each upstream side air-fuel ratio sensor and the theoretical air-fuel ratio Control means for performing feedback control so that each of the upstream side air-fuel ratio sensor output trajectory length calculating means for calculating the trajectory length of the output of each upstream side air-fuel ratio sensor within a predetermined period during feedback control A trajectory length comparison calculation means for comparing and calculating the trajectory length of the output of the fuel ratio sensor, a sensor deterioration detection means for detecting deterioration of one upstream side air-fuel ratio sensor from the result of the trajectory length comparison calculation, and a deteriorated air Fuel ratio Comprises a gain correcting means for correcting so that the gain of the feedback control is increased for the cylinder group on the side where the support is disposed, a diagnostic device is provided in the exhaust purification apparatus.

【0014】この様に構成された診断装置では、上流側
空燃比センサの出力の軌跡長が比較演算され、その結果
により、一方の上流側空燃比センサが劣化したことが検
出され、さらに、劣化が生じた空燃比センサが配設され
ている側の気筒群に対するフィードバック制御のゲイン
が大きくなるように補正される。
In the diagnostic device thus constructed, the locus lengths of the outputs of the upstream side air-fuel ratio sensors are compared and calculated, and as a result, it is detected that one upstream side air-fuel ratio sensor has deteriorated, and further deterioration occurs. The feedback control gain for the cylinder group on the side where the air-fuel ratio sensor is arranged is corrected to be large.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図1は本発明に係る触媒劣化検
出装置を適用する内燃機関の一実施の形態を示す全体概
略図である。図1においては、機関本体1のシリンダは
V字型に2つのバンクに配列されたV型機関が示されて
おり、機関本体1の吸気通路2にはエアフローメータ3
が設けられている。エアフローメータ3は吸入空気量を
直接計測するものであって、ポテンショメータを内蔵し
て吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発生
する。この出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内
蔵A/D変換器101に供給されている。ディストリビ
ュータ4には、たとえばクランク角720°毎に基準位
置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ5およ
びクランク角30°毎に基準位置検出用パルス信号を発
生するクランク角センサ6が設けられている。これらク
ランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10の入
出力インターフェイス102に供給され、このうち、ク
ランク角センサ6の出力はCPU103の割込み端子に
供給される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an internal combustion engine to which a catalyst deterioration detecting device according to the present invention is applied. In FIG. 1, the cylinder of the engine body 1 is a V-shaped engine in which V-shaped cylinders are arranged in two banks, and an air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of the engine body 1.
Is provided. The air flow meter 3 directly measures the intake air amount, and has a built-in potentiometer to generate an output signal of an analog voltage proportional to the intake air amount. This output signal is supplied to the A / D converter 101 with a built-in multiplexer of the control circuit 10. The distributor 4 is provided with, for example, a crank angle sensor 5 that generates a reference position detection pulse signal for each crank angle 720 ° and a crank angle sensor 6 that generates a reference position detection pulse signal for each crank angle 30 °. . The pulse signals of the crank angle sensors 5 and 6 are supplied to the input / output interface 102 of the control circuit 10, and the output of the crank angle sensor 6 is supplied to the interrupt terminal of the CPU 103.

【0018】さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供
給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁7A,7Bが設けられている。8A,8Bは点火栓
である。また、機関本体1のシリンダブロックのウォー
タジャケット(図示省略)には、冷却水の温度を検出す
るための水温センサ9が設けられている。水温センサ9
は冷却水の温度THWに応じたアナログ電圧の電気信号
を発生する。この出力もA/D変換器101に供給され
ている。
Further, the intake passage 2 is provided with fuel injection valves 7A and 7B for supplying pressurized fuel from the fuel supply system to the intake port for each cylinder. 8A and 8B are spark plugs. Further, a water jacket (not shown) of the cylinder block of the engine body 1 is provided with a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of the cooling water. Water temperature sensor 9
Generates an electric signal of an analog voltage according to the temperature THW of the cooling water. This output is also supplied to the A / D converter 101.

【0019】右バンク(以下、Aバンク)および左バン
ク(以下、Bバンク)の排気マニホールド11A,11
Bより下流の排気系には、それぞれ、排気ガス中の3つ
の有毒成分HC,CO,NOx を同時に浄化する三元触
媒12A,12Bが設けられている。この触媒12A,
12Bはエンジン始動時の暖機を短時間で行なえるよう
に、小容量とされ、エンジンルームに設けられる。
Exhaust manifolds 11A, 11 of the right bank (hereinafter, A bank) and the left bank (hereinafter, B bank)
The exhaust systems downstream of B are respectively provided with three-way catalysts 12A and 12B for simultaneously purifying three toxic components HC, CO and NOx in the exhaust gas. This catalyst 12A,
The 12B has a small capacity and is installed in the engine room so that the engine can be warmed up at the start in a short time.

【0020】触媒12Aの上流側の排気管14Aには上
流側空燃比センサ13Aが設けられ、また、触媒12B
の上流側の排気管14Bには上流側空燃比センサ13B
が設けられている。さらに、2つの排気管14A,14
Bはその下流において合流部15aにおいて合流してお
り、この合流部15a下流の集合排気管15には、三元
触媒を収容する触媒(メインキャタリスト)16が設け
られている。この触媒16は比較的大きいため、車体の
床下に設けられる。
An upstream air-fuel ratio sensor 13A is provided in the exhaust pipe 14A upstream of the catalyst 12A, and the catalyst 12B is also provided.
The upstream air-fuel ratio sensor 13B is connected to the exhaust pipe 14B on the upstream side of
Is provided. Furthermore, two exhaust pipes 14A, 14
B merges at a merging portion 15a downstream thereof, and a catalyst (main catalyst) 16 that accommodates a three-way catalyst is provided in the collective exhaust pipe 15 downstream of the merging portion 15a. Since this catalyst 16 is relatively large, it is provided under the floor of the vehicle body.

【0021】触媒16の下流側の集合排気管には下流側
空燃比センサ17が設けられている。上流側空燃比セン
サ13A,13B及び下流側空燃比センサ17は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。すな
わち、空燃比センサ13A,13B,17は、通常のO
2 センサが空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッ
チ側になっているかに応じて、異なる出力電圧発生する
のに対して、排気中の酸素成分濃度にリニアに対応す
る、つまり排気空燃比と一対一に対応する出力信号を発
生する。すなわち、通常のO2 センサが排気空燃比が理
論空燃比に対してリッチかリーンかの信号しか出力しな
いのに対して、本実施の形態の空燃比センサは排気空燃
比にリニアに対応した出力信号を発生するものである。
A downstream side air-fuel ratio sensor 17 is provided in the collective exhaust pipe on the downstream side of the catalyst 16. The upstream side air-fuel ratio sensors 13A and 13B and the downstream side air-fuel ratio sensor 17 generate an electric signal according to the oxygen component concentration in the exhaust gas. That is, the air-fuel ratio sensors 13A, 13B, 17 are
2 The sensor produces a different output voltage depending on whether the air-fuel ratio is leaner or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, while linearly corresponding to the oxygen component concentration in the exhaust gas, that is, the exhaust air An output signal corresponding to the fuel ratio is generated. That is, the normal O 2 sensor outputs only a signal indicating whether the exhaust air-fuel ratio is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, whereas the air-fuel ratio sensor of the present embodiment outputs an output linearly corresponding to the exhaust air-fuel ratio. It generates a signal.

【0022】この種の空燃比センサとしては、いくつか
のタイプがある。図2は一般的な空燃比センサの構造を
模式的に示している。空燃比センサ210は、白金電極
211、212の間にジルコニア等の固体電解質213
を配置し、陰極(排気側電極)212面上に排気ガス中
の酸素分子の陰極への到達を制限するセラミックコーテ
ィング層よりなる拡散律速層214を設けた構造となっ
ている。
There are several types of this type of air-fuel ratio sensor. FIG. 2 schematically shows the structure of a general air-fuel ratio sensor. The air-fuel ratio sensor 210 includes a solid electrolyte 213 such as zirconia between platinum electrodes 211 and 212.
And a diffusion rate controlling layer 214 made of a ceramic coating layer is provided on the surface of the cathode (exhaust side electrode) 212 to restrict the oxygen molecules in the exhaust gas from reaching the cathode.

【0023】図2の空燃比センサにおいて、或る一定温
度以上で両電極211、212間に電圧を印加すると陰
極212側で酸素分子がイオン化され、イオン化した酸
素分子が固体電解質213内を陽極211に向かって移
動して陽極211で再び酸素分子になる酸素ポンプ作用
を生じる。この酸素ポンプ作用により、電極211、2
12間には単位時間に移動した酸素分子の量に比例する
電流が流れる。しかし、拡散律速層214により陰極へ
の酸素分子の到達が制限されるため、この出力電流は或
る一定値で飽和し、電圧を上げても電流は増加しなくな
る。
In the air-fuel ratio sensor of FIG. 2, when a voltage is applied between the electrodes 211 and 212 at a certain temperature or higher, oxygen molecules are ionized on the cathode 212 side, and the ionized oxygen molecules pass through the solid electrolyte 213 inside the anode 211. Oxygen pump action is generated by moving toward the anode 211 to become oxygen molecules again. Due to this oxygen pump action, the electrodes 211, 2
An electric current that is proportional to the amount of oxygen molecules moved per unit time flows between 12. However, since the diffusion rate controlling layer 214 restricts the oxygen molecules from reaching the cathode, the output current is saturated at a certain constant value, and the current does not increase even if the voltage is increased.

【0024】また、この飽和電流の値は排気中の酸素濃
度に略比例する。従って、印加電圧を適当に設定するこ
とにより、酸素濃度と略比例する出力電流を得ることが
できる。本実施の形態では、この出力電流は電圧信号に
変換され、制御回路10のA/D変換器101に供給さ
れる。排気中の酸素濃度と空燃比とは一対一の相関があ
るので、上記出力電圧は排気空燃比にリニアに対応し、
上記出力電流により排気空燃比を知ることができる。
The value of this saturation current is substantially proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas. Therefore, by appropriately setting the applied voltage, it is possible to obtain an output current approximately proportional to the oxygen concentration. In the present embodiment, this output current is converted into a voltage signal and supplied to the A / D converter 101 of the control circuit 10. Since there is a one-to-one correlation between the oxygen concentration in the exhaust gas and the air-fuel ratio, the above output voltage linearly corresponds to the exhaust air-fuel ratio,
The exhaust air-fuel ratio can be known from the output current.

【0025】図1における制御回路10は、たとえばマ
イクロコンピュータとして構成され、A/D変換器10
1、入出力インターフェイス102、CPU103の他
に、ROM104,RAM105、バックアップRAM
106、クロック発生回路107等が設けられている。
また、吸気通路2のスロットル弁18には、スロットル
弁18が全閉か否かを検出するためのアイドルスイッチ
19が設けられており、この出力信号は制御回路10の
入出力インターフェイス102に供給される。
The control circuit 10 in FIG. 1 is configured as, for example, a microcomputer, and has an A / D converter 10
1. Input / output interface 102, CPU 103, ROM 104, RAM 105, backup RAM
106, a clock generation circuit 107, etc. are provided.
Further, the throttle valve 18 of the intake passage 2 is provided with an idle switch 19 for detecting whether or not the throttle valve 18 is fully closed. This output signal is supplied to the input / output interface 102 of the control circuit 10. It

【0026】さらに、20A,20Bは、2次空気導入
吸気弁であって、減速時あるいはアイドル時に2次空気
を排気マニホールド11A,11Bに供給してHC、C
Oのエミッションを低減するためのものである。また、
制御回路10において、ダウンカウンタ108A、フリ
ップフロップ109A、および駆動回路110AはAバ
ンクの燃料噴射弁7Aを制御するためのものであり、ダ
ウンカウンタ108B、フリップフロップ109B、お
よび駆動回路110BはBバンクの燃料噴射弁7Bを制
御するものである。
Further, 20A and 20B are secondary air introducing intake valves, which supply the secondary air to the exhaust manifolds 11A and 11B at the time of deceleration or idling, and HC and C.
This is for reducing the emission of O 2. Also,
In the control circuit 10, the down counter 108A, the flip-flop 109A, and the drive circuit 110A are for controlling the fuel injection valve 7A in the A bank, and the down counter 108B, the flip-flop 109B, and the drive circuit 110B are in the B bank. It controls the fuel injection valve 7B.

【0027】すなわち、後述のルーチンにおいて、燃料
噴射量TAUA(TAUB)が演算されると、燃料噴射
量TAUA(TAUB)がダウンカウンタ108A(1
08B)にプリセットされると共にフリップフロップ1
09A(109B)もセットされる。この結果、駆動回
路110A(110B)が燃料噴射弁7A(7B)の付
勢を開始する。他方、ダウンカウンタ108A(108
B)がクロック信号(図示せず)を計数して最後にその
キャリアウト端子が“1”レベルとなったときに、フリ
ップフロップ109A(109B)がセットされて駆動
回路110A(110B)は燃料噴射弁7A(7B)の
付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量TAUA
(TAUB)だけ燃料噴射弁7A(7B)は付勢され、
従って、燃料噴射量TAUA(TAUB)に応じた量の
燃料が機関本体1の各A,Bバンクの燃料室に送り込ま
れることになる。
That is, when the fuel injection amount TAUA (TAUB) is calculated in the routine described later, the fuel injection amount TAUA (TAUB) is reduced by the down counter 108A (1).
08B) and flip-flop 1
09A (109B) is also set. As a result, the drive circuit 110A (110B) starts energizing the fuel injection valve 7A (7B). On the other hand, the down counter 108A (108
B) counts a clock signal (not shown), and when the carry-out terminal finally becomes "1" level, the flip-flop 109A (109B) is set and the drive circuit 110A (110B) injects fuel. The energization of the valve 7A (7B) is stopped. That is, the above-mentioned fuel injection amount TAUA
(TAUB) only fuel injection valve 7A (7B) is energized,
Therefore, the amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAUA (TAUB) is sent to the fuel chambers of banks A and B of the engine body 1.

【0028】なお、CPU103の割込み発生は、A/
D変換器101のA/D変換終了時、入出力インターフ
ェイス102がクランク角センサ6のパルス信号を受信
した時、クロック発生回路107からの割込信号を受信
した時、等である。エアフローメータ3の吸入空気量デ
ータQおよび冷却水温データTHW、空燃比センサ13
A、13B、17の出力V1A,V1B,V2 は所定時間毎
に実行されるA/D変換ルーチンによって取込まれてR
AM105の所定領域に格納される。つまり、RAM1
05におけるデータQおよびTHWは所定時間毎に更新
されている。また、回転速度データNe はクランク角セ
ンサ6の30度毎に割込みによって演算されてRAM1
05の所定領域に格納される。
Incidentally, the interrupt generation of the CPU 103 is A /
For example, when the A / D conversion of the D converter 101 is completed, when the input / output interface 102 receives the pulse signal of the crank angle sensor 6, when the interrupt signal from the clock generation circuit 107 is received, and the like. Intake air amount data Q of the air flow meter 3, cooling water temperature data THW, air-fuel ratio sensor 13
The outputs V 1A , V 1B and V 2 of A, 13B and 17 are taken in by an A / D conversion routine executed every predetermined time and R
It is stored in a predetermined area of the AM 105. That is, RAM1
The data Q and THW in 05 are updated every predetermined time. The rotation speed data Ne is calculated by interruption every 30 degrees of the crank angle sensor 6 and is stored in the RAM 1
05 is stored in a predetermined area.

【0029】次に、制御回路10により実行される (1)上流側空燃比センサ出力に基づく第一の空燃比フ
ィードバック制御、(2)下流側空燃比センサ出力に基
づく第二の空燃比フィードバック制御、について説明す
る。
Next, (1) first air-fuel ratio feedback control based on the upstream side air-fuel ratio sensor output, and (2) second air-fuel ratio feedback control based on the downstream side air-fuel ratio sensor output, which are executed by the control circuit 10. , Will be described.

【0030】(1)第一の空燃比フィードバック制御 前述のように、本実施の形態では機関1の両方のバンク
の空燃比は上流側空燃比センサ13A,13Bの出力に
基づいて、それぞれ互いに独立してフィードバック制御
されている。図3及び図4、図5は上流側空燃比センサ
13A,13Bの出力V1A,V1BにもとづいてAバンク
用、Bバンク用空燃比補正係数FAFA,FAFBを演
算する第一の空燃比フィードバック制御ルーチンであっ
て、所定時間たとえば4ms毎に実行される。
(1) First Air-Fuel Ratio Feedback Control As described above, in the present embodiment, the air-fuel ratios of both banks of the engine 1 are independent of each other based on the outputs of the upstream side air-fuel ratio sensors 13A, 13B. And it is feedback controlled. FIGS. 3, 4, and 5 are first air-fuel ratio feedbacks for calculating the A-bank and B-bank air-fuel ratio correction coefficients FAFA, FAFB based on the outputs V 1A , V 1B of the upstream side air-fuel ratio sensors 13A, 13B. The control routine is executed every predetermined time, for example, every 4 ms.

【0031】図3においてステップ301では、上流側
空燃比センサ13A,13Bによる空燃比のフィードバ
ック制御実行条件が成立しているか否かを判別する。た
とえば、冷却水温が所定値以下の時、機関始動中、始動
後増量中、暖機増量中、パワー増量中、触媒過熱防止の
ためのOTP増量中、上流側空燃比センサ13A、13
Bの出力信号が一度も変化していない時、燃料カット
中、等はいずれもフィードバック制御条件が不成立であ
り、その他の場合がフィードバック制御条件成立であ
る。フィードバック制御条件が不成立のときには、ステ
ップ312に進み空燃比フィードバック制御フラグXM
FBを“0”にしてステップ313でルーチンを終了す
る。
In step 301 in FIG. 3, it is determined whether or not the feedback control execution condition of the air-fuel ratio by the upstream side air-fuel ratio sensors 13A and 13B is satisfied. For example, when the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined value, during engine start, during post-start increase, during warm-up increase, during power increase, during OTP increase for catalyst overheat prevention, upstream side air-fuel ratio sensors 13A, 13
When the output signal of B has never changed, during the fuel cut, the feedback control condition is not satisfied, and in other cases, the feedback control condition is satisfied. When the feedback control condition is not satisfied, the routine proceeds to step 312, where the air-fuel ratio feedback control flag XM
FB is set to "0", and the routine ends in step 313.

【0032】ステップ301でフィードバック制御条件
が成立している場合には、ステップ302でフラグXw
をリセット(=“0”)してステップ303に進む、フ
ラグXw はこれからフィードバック制御を行う気筒バン
クを示すフラグでXw =“0”はAバンクを、Xw =
“1”はBバンクを意味する。ステップ303〜306
ではフラグXw の値に応じてRAM105のアドレスセ
ットが行われる。すなわちXw =“0”であればAバン
ク用にRAM105のアドレスがセットされ、ステップ
307で実行するサブルーチンのパラメータはAバンク
用のものが使用される(この場合、以下のサブルーチン
の説明中パラメータの添字“i”は“A”を意味するも
のとする。)同様にXw =“1”の場合にはBバンク用
にRAM105のアドレスセットが行われる。この場合
以下のサブルーチンの説明中パラメータの添字“i”は
“B”を意味するものとする。)
If the feedback control condition is satisfied in step 301, the flag Xw is determined in step 302.
Is reset (= “0”) and the process proceeds to step 303. The flag Xw is a flag indicating a cylinder bank for which feedback control is to be performed. Xw = “0” is the A bank, and Xw =
"1" means B bank. Steps 303-306
Then, the address of the RAM 105 is set according to the value of the flag Xw. That is, if Xw = "0", the address of the RAM 105 is set for the A bank, and the parameters for the subroutine executed in step 307 are those for the A bank (in this case, the parameters in the following explanation of the subroutine are used). (The subscript "i" means "A".) Similarly, when Xw = "1", the address of the RAM 105 is set for the B bank. In this case, the subscript "i" of the parameter in the following explanation of the subroutine means "B". )

【0033】次いでステップ307では空燃比補正係数
FAFi(この場合、Xw =“0”であるのでFAFi
はFAFA、すなわちAバンク用の空燃比補正係数を意
味する)演算サブルーチン(後述)が実行され、次いで
ステップ309ではXw が1か否かが判定され、Xw ≠
1の場合はステップ310でXw をセット(=“1”)
してステップ303に戻る。またXw =“1”の場合に
はステップ311で空燃比フィードバック制御が行われ
ていることを示すために空燃比フィードバック制御フラ
グXMFBを“1”にセットした後ステップ313でル
ーチンを終了する。すなわち、本ルーチンが実行される
とまずAバンクの空燃比補正係数FAFAが演算され、
続いてBバンクの空燃比補正係数FAFBが演算され
る。
Next, at step 307, the air-fuel ratio correction coefficient FAFi (in this case, Xw = "0", FAFi
Means a FAFA, that is, an air-fuel ratio correction coefficient for bank A). A calculation subroutine (described later) is executed. Then, in step 309, it is determined whether or not Xw is 1, and Xw ≠
In case of 1, Xw is set in step 310 (= "1")
Then, the process returns to step 303. If Xw = "1", the air-fuel ratio feedback control flag XMFB is set to "1" to indicate that the air-fuel ratio feedback control is being performed in step 311, and then the routine is ended in step 313. That is, when this routine is executed, first, the air-fuel ratio correction coefficient FAFA of Bank A is calculated,
Then, the B-bank air-fuel ratio correction coefficient FAFB is calculated.

【0034】次に、図3のステップ307の空燃比補正
係数FAFA,FAFB演算サブルーチンが図4、図5
に示されている。なお、以下の説明中iで示す文字はフ
ラグXw の値に応じてA又はBを表すものとする。ステ
ップ401では、上流側空燃比センサ13iの出力V1i
をA/D変換して取込み、ステップ402にてV1iが比
較電圧VR1以上か否かを判別する。ここで、比較電圧V
R1は理論空燃比に相当する出力電圧である。つまり、ス
テップ402では空燃比がリッチかリーンかを判別す
る。
Next, the air-fuel ratio correction coefficient FAFA, FAFB calculation subroutine of step 307 of FIG. 3 will be described with reference to FIGS.
Is shown in. The letter i in the following description represents A or B depending on the value of the flag Xw. At step 401, the output V 1i of the upstream air-fuel ratio sensor 13i
Is A / D converted and taken in, and it is determined in step 402 whether V 1i is equal to or higher than the comparison voltage V R1 . Here, the comparison voltage V
R1 is the output voltage corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio. That is, in step 402, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean.

【0035】リーン(V1i≧VR1)であれば、ステップ
403にてディレイカウンタCDLYiが正か否かを判
別し、CDLYi>0であればステップ404にてCD
LYiを0とし、ステップ405に進む。ステップ40
5では、ディレイカウンタCDLYiを1減算し、ステ
ップ406,407にてディレイカウンタCDLYiを
最小値TDLでガードする。
If lean (V 1i ≧ V R1 ), it is judged at step 403 whether or not the delay counter CDLYi is positive. If CDLYi> 0, at step 404 CD
LYi is set to 0 and the process proceeds to step 405. Step 40
In 5, the delay counter CDLYi is decremented by 1, and in steps 406 and 407, the delay counter CDLYi is guarded by the minimum value TDL.

【0036】この場合、ディレイカウンタCDLYiが
最小値TDLに到達したときにはステップ408にて空
燃比フラグF1iを“0”(リーン)とする。なお、最
小値TDLは上流側空燃比センサ13iの出力において
リッチからリーンへの変化があってもリッチ状態である
との判断を保持するためのリーン遅延状態であって、負
の値で定義される。
In this case, when the delay counter CDLYi reaches the minimum value TDL, the air-fuel ratio flag F1i is set to "0" (lean) at step 408. It should be noted that the minimum value TDL is a lean delay state for holding the determination that the output state of the upstream side air-fuel ratio sensor 13i is in the rich state even if there is a change from rich to lean, and is defined as a negative value. It

【0037】他方、リッチ(V1i<VR1)であれば、ス
テップ409にてディレイカウンタCDLYiが負か否
かを判別し、CDLYi>0であればステップ410に
てCDLYiを0とし、ステップ411に進む。ステッ
プ411ではディレイカウンタCDLYiを1加算し、
ステップ412,413にてディレイカウンタCDLY
iを最大値TDRでガードする。
On the other hand, if rich (V 1i <V R1 ), it is determined in step 409 whether or not the delay counter CDLYi is negative. If CDLYi> 0, CDLYi is set to 0 in step 410, and step 411. Proceed to. In step 411, the delay counter CDLYi is incremented by 1,
Delay counter CDLY in steps 412 and 413
i is guarded by the maximum value TDR.

【0038】この場合、ディレイカウンタCDLYiが
最大値TDRに到達したときはステップ414にて空燃
比フラグF1iを“1”(リッチ)とする。なお、最大
値TDRは上流側空燃比センサ13iの出力においてリ
ーンからリッチへの変化があってもリーン状態であると
の判断を保持するためのリッチ遅延状態であって、正の
値で定義される。
In this case, when the delay counter CDLYi reaches the maximum value TDR, the air-fuel ratio flag F1i is set to "1" (rich) in step 414. The maximum value TDR is a rich delay state for holding the determination that it is in the lean state even if there is a change from lean to rich in the output of the upstream side air-fuel ratio sensor 13i, and is defined as a positive value. It

【0039】次いで、図5に進み、ステップ415で
は、空燃比フラグF1iの符号が反転したか否かを判別
する、すなわち遅延処理後の空燃比が反転したか否かを
判別する。空燃比が反転していれば、ステップ416に
て、空燃比フラグF1iの値により、リッチからリーン
への反転か、リーンからリッチへの反転かを判別する。
リッチからリーンへの反転であれば、ステップ417に
てリッチスキップ量RSRをRAM105より読出し、
FAFi←FAFA+RSRとスキップ的に増大させ、
逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ4
18にてリーンスキップ量RSLをRAM105より読
出し、FAFi←FAFi−RSLとスキップ的に減少
させる。つまり、スキップ処理を行う。ここでスキップ
量RSRは後述のルーチン(図7,8)で算出され、ス
キップ量RSLは、例えばRSL=10%−RSRによ
り算出される。
Next, proceeding to FIG. 5, at step 415, it is judged if the sign of the air-fuel ratio flag F1i is reversed, that is, if the air-fuel ratio after the delay processing is reversed. If the air-fuel ratio is reversed, it is determined in step 416 whether the air-fuel ratio is changed from rich to lean or lean to rich, depending on the value of the air-fuel ratio flag F1i.
If it is inversion from rich to lean, in step 417 the rich skip amount RSR is read from the RAM 105,
FAFi ← FAFA + RSR and skip-like increase,
On the other hand, if it is the reverse from lean to rich, step 4
At 18, the lean skip amount RSL is read from the RAM 105, and skipped as FAFi ← FAFi−RSL. That is, skip processing is performed. Here, the skip amount RSR is calculated by a routine (FIGS. 7 and 8) described later, and the skip amount RSL is calculated by, for example, RSL = 10% −RSR.

【0040】ステップ415にて空燃比フラグF1iの
符号が反転していなければ、ステップ419,420,
421にて積分処理を行う。つまり、ステップ419に
て、F1i=“0”か否かを判別し、F1i=“0”
(リーン)であればステップ420にてFAFi←FA
Fi+KIRとし、他方、F1i=“1”(リッチ)で
あればステップ421にてFAFi←FAFi−KIL
とする。
If the sign of the air-fuel ratio flag F1i is not inverted in step 415, steps 419, 420,
At 421, integration processing is performed. That is, in step 419, it is determined whether or not F1i = "0", and F1i = "0".
If it is (lean), FAFi ← FA in step 420
Fi + KIR, and if F1i = “1” (rich), FAFi ← FAFi−KIL in step 421.
And

【0041】ここで、積分定数KIR,KILはスキッ
プ量RSR,RSLに比して十分小さく設定してあり、
つまり、KIR(KIL)<RSR(RSL)である。
従って、ステップ420はリーン状態(F1i=
“0”)で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ42
1はリッチ状態(F1i=“1”)で燃料噴射量を徐々
に減少させる。
Here, the integration constants KIR and KIL are set sufficiently smaller than the skip amounts RSR and RSL,
That is, KIR (KIL) <RSR (RSL).
Therefore, step 420 is in the lean state (F1i =
"0") gradually increases the fuel injection amount, and the step 42
1 is a rich state (F1i = “1”) and gradually decreases the fuel injection amount.

【0042】次に、ステップ422では、ステップ41
7,418,420,421にて演算された空燃比補正
係数FAFiは最小値たとえば0.8にてガードされ、
また、最大値たとえば1.2にてガードされる。これに
より、何らかの原因で空燃比補正係数FAFiが大きく
なり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合に、その値で
機関の空燃比を制御してオーバリッチ、オーバリーンに
なるのを防ぐ。ガードされたFAFiはRAM105に
格納され、サブルーチンは終了する。
Next, in step 422, step 41
The air-fuel ratio correction coefficient FAFi calculated at 7, 418, 420, 421 is guarded at a minimum value of 0.8,
Also, the maximum value, for example 1.2, is guarded. As a result, when the air-fuel ratio correction coefficient FAFi becomes too large or too small for some reason, the air-fuel ratio of the engine is controlled by that value to prevent overrich or over lean. The guarded FAFi is stored in the RAM 105, and the subroutine ends.

【0043】前述のようにこのサブルーチンは、フラグ
Xw の値に応じてAバンクとBバンクとについて交互に
実行されるため、FAFAとFAFBとが個別に計算さ
れ、各バンクの空燃比は互いに独立に制御される。
As described above, since this subroutine is executed alternately for the A bank and the B bank according to the value of the flag Xw, FAFA and FAFB are calculated individually, and the air-fuel ratios of the banks are independent of each other. Controlled by.

【0044】図6は図4のフローチャートによる動作を
補足説明するタイミング図であって、たとえばAバンク
について示している。上流側空燃比センサ13Aの出力
1Aにより図6の(A)に示すごとくリッチ、リーン判
別の空燃比信号A/Fが得られると、ディレイカウンタ
CDLYAは、図6の(B)に示すごとく、リッチ状態
でカウントアップされ、リーン状態でカウントダウンさ
れる。この結果、図6の(C)に示すごとく、遅延処理
された空燃比信号A/F′(フラグF1Aに相当)が形
成される。
FIG. 6 is a timing chart for supplementarily explaining the operation according to the flow chart of FIG. 4, showing, for example, the A bank. When an air-fuel ratio signal A / F for rich / lean discrimination is obtained from the output V 1A of the upstream side air-fuel ratio sensor 13A as shown in FIG. 6 (A), the delay counter CDLYA changes as shown in FIG. 6 (B). , It counts up in the rich state and counts down in the lean state. As a result, as shown in FIG. 6C, the delayed air-fuel ratio signal A / F '(corresponding to the flag F1A) is formed.

【0045】たとえば、時刻t1 にて空燃比信号A/F
がリーンからリッチに変化しても、遅延処理された空燃
比信号A/F′はリッチ遅延時間TDRだけリーンに保
持された後に時刻t2 にてリッチに変化する。時刻t3
にて空燃比信号A/Fがリッチからリーンに変化して
も、遅延処理された空燃比信号A/F′はリーン遅延時
間(−TDL)相当だけリッチに保持された後に時刻t
4 にてリーンに変化する。
For example, at time t 1, the air-fuel ratio signal A / F
Even if changes from lean to rich, the delayed air-fuel ratio signal A / F ′ changes to rich at time t 2 after being held lean for the rich delay time TDR. Time t 3
Even if the air-fuel ratio signal A / F changes from rich to lean at time t, the delayed air-fuel ratio signal A / F 'is held rich for a lean delay time (-TDL) and then at time t.
Change to lean at 4 .

【0046】しかし空燃比信号A/F′が時刻t5 , t
6 , t7 のごとくリッチ遅延時間TDRの短い期間で反
転すると、ディレイカウンタCDLYが最大値TDRに
到達するのに時間を要し、この結果、時刻t8 にて遅延
処理後の空燃比信号A/F′が反転される。つまり、遅
延処理後の空燃比信号A/F′は遅延処理前の空燃比信
号A/Fに比べて安定となる。このように遅延処理後の
安定した空燃比信号A/F′にもとづいて図6(D)に
示す空燃比補正係数FAFAが得られる。
However, the air-fuel ratio signal A / F 'changes from time t 5 to time t 5 .
When inverted in a short period of the rich delay time TDR such as 6 and t 7 , it takes time for the delay counter CDLY to reach the maximum value TDR. As a result, at the time t 8, the delayed air-fuel ratio signal A / F 'is inverted. That is, the air-fuel ratio signal A / F ′ after the delay processing becomes more stable than the air-fuel ratio signal A / F before the delay processing. In this way, the air-fuel ratio correction coefficient FAFA shown in FIG. 6D is obtained based on the stable air-fuel ratio signal A / F 'after the delay processing.

【0047】(2)第二の空燃比フィードバック制御 次に、下流側空燃比センサ17による第二の空燃比フィ
ードバック制御について説明する。第二の空燃比フィー
ドバック制御としては、第一の空燃比フィードバック制
御定数としてのスキップ量RSR,RSL、積分定数K
IR,KIL、遅延時間TDR,TDL、もしくは上流
側空燃比センサ13A,13Bの出力V 1A ,1Bの比較
電圧VR1を可変にするシステムと、第二の空燃比補正係
数FAF2を導入するシステムとがある。
(2) Second air-fuel ratio feedback control Next, the second air-fuel ratio filter by the downstream side air-fuel ratio sensor 17
The feedback control will be described. Second air-fuel ratio fee
As the feedback control, the first air-fuel ratio feedback system
Skip amount RSR, RSL as a constant, integration constant K
IR, KIL, delay time TDR, TDL, or upstream
Output V of the side air-fuel ratio sensors 13A, 13B 1A,V1Bcomparison
Voltage VR1And a second air-fuel ratio compensator
There is a system that introduces several FAF2.

【0048】これらスキップ量、積分定数、遅延時間、
比較電圧を下流側空燃比センサ17によって可変とする
ことはそれぞれに長所がある。たとえば、遅延時間は非
常に微妙な空燃比の調整が可能であり、また、スキップ
量は、遅延時間のように空燃比のフィードバック周期を
長くすることなくレスポンスの良い制御が可能である。
従って、これら可変量は当然2つ以上組み合わされて用
いられ得る。
These skip amount, integration constant, delay time,
Each of the advantages of making the comparison voltage variable by the downstream side air-fuel ratio sensor 17 has its advantages. For example, the delay time allows very delicate adjustment of the air-fuel ratio, and the skip amount enables control with good response without lengthening the feedback cycle of the air-fuel ratio like the delay time.
Therefore, these variable amounts can naturally be used in combination of two or more.

【0049】ここでは、空燃比フィードバック制御定数
としてのスキップ量を可変にした場合のダブル空燃比セ
ンサシステムについて説明する。リッチスキップ量RS
Rを大きくすると、A,B両バンクの制御空燃比をリッ
チ側に移行でき、また、リーンスキップ量RSLを小さ
くしてもA,B両バンクの制御空燃比をリッチ側に移行
でき、他方、リーンスキップ量RSLを大きくすると、
A,B両バンクの制御空燃比をリーン側に移行でき、ま
た、リッチスキップ量RSRを小さくしてもA,B両バ
ンクの制御空燃比をリーン側に移行できる。したがっ
て、下流側空燃比センサ17の出力V2 に応じてリッチ
スキップ量RSRまたはリーンスキップ量RSLを補正
することにより空燃比が制御できる。
Here, a double air-fuel ratio sensor system in which the skip amount as the air-fuel ratio feedback control constant is made variable will be described. Rich skip amount RS
If R is increased, the control air-fuel ratios of both banks A and B can be shifted to the rich side, and even if the lean skip amount RSL is decreased, the control air-fuel ratios of both banks A and B can be shifted to the rich side, while When the lean skip amount RSL is increased,
The control air-fuel ratios of both banks A and B can be shifted to the lean side, and the control air-fuel ratios of both banks A and B can be shifted to the lean side even if the rich skip amount RSR is reduced. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich skip amount RSR or the lean skip amount RSL according to the output V 2 of the downstream side air-fuel ratio sensor 17.

【0050】図7、図8は下流側空燃比センサ17の出
力V2 にもとづく第2の空燃比フィードバック制御ルー
チンであって、所定時間たとえば512ms毎に実行され
る。ステップ701〜706では、下流側空燃比センサ
17によるフィードバック制御条件が成立しているか否
かを判別する。たとえば、上流側空燃比センサ13によ
るフィードバック制御条件の不成立(ステップ701で
XMFB≠“1”)に加えて、冷却水温THWが所定値
(たとえば70℃)以下のとき(ステップ702)、ス
ロットル弁16が全閉(LL=“1”)のとき(ステッ
プ703)、回転速度Ne 、車速、アイドルスイッチ1
9の信号LL、冷却水温THW等にもとづいて2次空気
が導入されているとき(ステップ704)、軽負荷のと
き(Q/Ne <X1 )(ステップ705)、下流側空燃
比センサ17が活性化していないとき(ステップ70
6)、等がフィードバック制御条件が不成立であり、そ
の他の場合がフィードバック制御条件成立である。フィ
ードバック制御条件不成立であれば、ステップ719に
進み、空燃比フィードバックフラグXSFBをリセット
し(“0”)、フィードバック制御条件成立であればス
テップ708に進み、空燃比フィードバックフラグXS
FBをセットする(“1”)。
7 and 8 show a second air-fuel ratio feedback control routine based on the output V 2 of the downstream side air-fuel ratio sensor 17, which is executed every predetermined time, for example, 512 ms. In steps 701 to 706, it is determined whether or not the feedback control condition of the downstream air-fuel ratio sensor 17 is satisfied. For example, when the feedback control condition by the upstream air-fuel ratio sensor 13 is not satisfied (XMFB ≠ “1” in step 701) and the cooling water temperature THW is a predetermined value (for example, 70 ° C.) or less (step 702), the throttle valve 16 Is fully closed (LL = "1") (step 703), the rotation speed N e , the vehicle speed, the idle switch 1
When the secondary air is introduced based on the signal LL of 9, the cooling water temperature THW, etc. (step 704) and when the load is light (Q / N e <X 1 ) (step 705), the downstream side air-fuel ratio sensor 17 Is not activated (Step 70
6), etc., the feedback control condition is not satisfied, and in other cases, the feedback control condition is satisfied. If the feedback control condition is not satisfied, the routine proceeds to step 719, where the air-fuel ratio feedback flag XSFB is reset (“0”), and if the feedback control condition is satisfied, the routine proceeds to step 708, where the air-fuel ratio feedback flag XS.
Set FB (“1”).

【0051】ステップ709では、下流側空燃比センサ
17の出力V2 をA/D変換して取り込み、ステップ7
10にてV2 が比較電圧VR2以上か否かを判別する、つ
まり、空燃比がリッチかリーンかを判別する。なお、比
較電圧VR2は触媒16の上流、下流で生ガスの影響によ
る出力特性が異なることおよび劣化速度が異なること等
を考慮して上流側空燃比センサ13の出力の比較電圧V
R1より低く設定されているが、この設定は任意でもよ
い。
At step 709, the output V 2 of the downstream side air-fuel ratio sensor 17 is A / D converted and fetched, and step 7
At 10, it is determined whether V 2 is equal to or higher than the comparison voltage V R2 , that is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. The comparison voltage V R2 is the comparison voltage V R of the output of the upstream side air-fuel ratio sensor 13 in consideration of the difference in output characteristics due to the influence of raw gas and the deterioration rate on the upstream side and the downstream side of the catalyst 16.
Although it is set lower than R1 , this setting may be arbitrary.

【0052】この結果、V2 ≧VR2(リーン)であれば
ステップ711、712,713に進み、V2 <V
R2(リッチ)であればステップ714,715,716
に進む。
As a result, if V 2 ≧ V R2 (lean), the process proceeds to steps 711, 712 and 713, where V 2 <V
If R2 (rich), steps 714, 715, 716
Proceed to.

【0053】すなわち、ステップ711では、RSR←
RSR+ΔRS(一定値)とし、つまり、リッチスキッ
プ量RSRを増大させて空燃比をリッチ側に移行させ、
ステップ712,713では、RSRを最大値MAX
(=7.5%)にてガードし、他方、ステップ714に
てRSR←RSR−ΔRSとし、つまり、リッチスキッ
プ量RSRを減少させて空燃比をリーン側に移行させ、
ステップ715,716にてRSRを最小値MIN(=
2.5%)にてガードする。
That is, in step 711, RSR ←
RSR + ΔRS (constant value), that is, the rich skip amount RSR is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side,
In steps 712 and 713, RSR is set to the maximum value MAX.
(= 7.5%), on the other hand, in step 714, RSR ← RSR−ΔRS is set, that is, the rich skip amount RSR is decreased to shift the air-fuel ratio to the lean side,
In steps 715 and 716, RSR is set to the minimum value MIN (=
2.5%).

【0054】なお、最小値MINは過渡追従性がそこな
われないレベルの値であり、また、最大値MAXは空燃
比変動によりドライバビリティの悪化が発生しないレベ
ルの値である。
The minimum value MIN is a value at which transient followability is not impaired, and the maximum value MAX is a value at which drivability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.

【0055】ステップ717では、リーンスキップ量R
SLを、 RSL←10%−RSR とする。つまり、RSR+RSL=10%とする。ステ
ップ718では、スキップ量RSR,RSLをRAM1
05に格納し、ステップ720(図7)に進みルーチン
を終了する。
At step 717, the lean skip amount R
Let SL be RSL ← 10% −RSR. That is, RSR + RSL = 10%. In step 718, the skip amounts RSR and RSL are stored in the RAM1.
05, and the process proceeds to step 720 (FIG. 7) to end the routine.

【0056】図9は、図3,図4,図5,図7,図8に
より計算された空燃比補正係数FAFA,FAFBを用
いて各バンクの燃料噴射量TAUA,TAUBを演算す
るルーチンであって、所定クランク角毎、例えば360
℃A毎に実行される。ステップ901では、RAM10
5より吸入空気量データQおよび回転速度データNe を
読出して基本噴射量TAUPをTAUP←α・Q/Ne
(αは定数)により演算する。なお、基本噴射量TAU
Pは、理論空燃比を得るための燃料噴射量、αは定数で
ある。
FIG. 9 is a routine for calculating the fuel injection amount TAUA, TAUB of each bank using the air-fuel ratio correction coefficients FAFA, FAFB calculated by FIGS. 3, 4, 5, 7, and 8. Every predetermined crank angle, for example 360
It is executed every ° C. In step 901, the RAM 10
The intake air amount data Q and the rotation speed data Ne are read from 5 and the basic injection amount TAUP is set to TAUP ← α · Q / Ne
(Α is a constant). The basic injection amount TAU
P is a fuel injection amount for obtaining the stoichiometric air-fuel ratio, and α is a constant.

【0057】ステップ902では、Aバンク用最終噴射
量TAUAを、TAUA←TAUP・FAFA・β+γ
(β,γは他の運転状態パラメータで定まる補正量)に
より演算する。
In step 902, the final injection amount TAUA for bank A is set to TAUA ← TAUP.FAFA.β + γ.
(Β and γ are correction amounts determined by other operating state parameters).

【0058】次いで、ステップ903にて、噴射量TA
UAをAバンク用ダウンカウンタ108Aにセットする
と共にフリップフロップ109Aをセットして燃料噴射
を開始させる。同様に、ステップ904では、Bバンク
用最終噴射量TAUBを、TAUB←TAUP・FAF
B・β+γにより演算する。次いで、ステップ905に
て、噴射量TAUBをBバンク用ダウンカウンタ108
Bにセットすると共にフリップフロップ109Bをセッ
トして燃料噴射を開始させる。そして、ステップ906
にてこのルーチンは終了する。
Next, at step 903, the injection amount TA
The UA is set to the A bank down counter 108A and the flip-flop 109A is set to start fuel injection. Similarly, in step 904, the final injection amount TAUB for B bank is set to TAUB ← TAUP.FAF
Calculate by B · β + γ. Next, at step 905, the injection amount TAUB is set to the B bank down counter 108.
B is set and flip-flop 109B is set to start fuel injection. And step 906
Then, this routine ends.

【0059】なお、上述のごとく、噴射量TAUAもし
くはTAUBに相当する時間が経過すると、ダウンカウ
ンタ108Aもしくは108Bのキャリアウト信号によ
ってフリップフロップ109Aもしくは109Bがリセ
ットされて燃料噴射は終了する。
As described above, when the time corresponding to the injection amount TAUA or TAUB elapses, the flip-flop 109A or 109B is reset by the carry-out signal of the down counter 108A or 108B, and the fuel injection ends.

【0060】以上は本実施の形態における排気浄化装置
の作動の説明である。以下に本発明による特徴部分を含
む上記説明してきた排気浄化装置の診断装置の内容につ
いて説明する。初めに、その考え方を説明する。図2
0、21、22には、それぞれ、定常走行実施時と、加
減速時における、 (A)Aバンク側の上流側空燃比センサ13Aの出力V
1A (B)Bバンク側の上流側空燃比センサ13Bの出力V
1B (C)Aバンク側の上流側空燃比センサ13Aの出力V
1AとBバンク側の上流側空燃比センサ13Bの出力V1B
の平均値VM =(V1A+V1B)/2が示されている。
The above is the description of the operation of the exhaust purification system in the present embodiment. The contents of the above-described diagnostic device for the exhaust gas purification device including the characteristic portion according to the present invention will be described below. First, I will explain the idea. Figure 2
Outputs V of the upstream-side air-fuel ratio sensor 13A on the side of (A) Bank A during steady running and during acceleration / deceleration are respectively 0, 21, and 22.
1A (B) Output V of the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side
1B (C) Output V of the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the A bank side
Output V 1B of upstream side air-fuel ratio sensor 13B on bank 1A and bank B
The average value of V M = (V 1A + V 1B ) / 2 is shown.

【0061】そして、図20は両方のセンサが正常であ
る場合を示し、 図21はBバンク側の上流側空燃比セ
ンサ13Bが劣化しているがその程度が大きくない場合
を示し、図22はBバンク側の上流側空燃比センサ13
Bが劣化していてその程度が大きい場合を示している。
FIG. 20 shows a case where both sensors are normal, FIG. 21 shows a case where the upstream side air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side is deteriorated but its degree is not large, and FIG. 22 is shown. Upstream air-fuel ratio sensor 13 on the B bank side
The case where B is deteriorated and its degree is large is shown.

【0062】図21においてはBバンク側の上流側空燃
比センサ13Bの出力V1BはAバンク側の上流側空燃比
センサ13Aの出力V1Aに対して位相のずれは発生して
おらず平均値VM もV1Aに対して位相のずれを発生して
いない。そこで、本実施の形態においては、図21のよ
うな場合には、劣化している方の空燃比センサの出力の
軌跡長を補正して、その値と劣化していない方の軌跡長
とから、2つのセンサの軌跡長の代表値として平均値を
求め、その値と、下流側空燃比センサの出力の軌跡長か
ら触媒の劣化を判定する。
In FIG. 21, the output V 1B of the upstream side air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side has no phase shift with respect to the output V 1A of the upstream side air-fuel ratio sensor 13A on the A bank side, and the average value is obtained. V M does not occur the shift of the phase with respect to also V 1A. Therefore, in the present embodiment, in the case of FIG. 21, the trajectory length of the output of the deteriorated air-fuel ratio sensor is corrected, and the corrected value is calculated from the value and the trajectory length of the undegraded one. An average value is obtained as a representative value of the locus lengths of the two sensors, and the deterioration of the catalyst is determined from that value and the locus length of the output of the downstream side air-fuel ratio sensor.

【0063】一方、図22においてはBバンク側の上流
側空燃比センサ13Bの出力V1BはAバンク側の上流側
空燃比センサ13Aの出力V1Aに対して位相のずれが発
生しており、平均値VM もV1Aに対して位相のずれを発
生している。このような場合は、上記のように劣化して
いる方の空燃比センサの出力の軌跡長を補正して、それ
を利用して触媒の劣化を判定することは不適当である。
On the other hand, in FIG. 22, the output V 1B of the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side is out of phase with the output V 1A of the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the A bank side. The average value V M also has a phase shift with respect to V 1A . In such a case, it is inappropriate to correct the path length of the output of the air-fuel ratio sensor that is deteriorated as described above and use it to determine the deterioration of the catalyst.

【0064】そこで、この実施の形態においては、図2
2のような場合には、触媒の劣化の判定はおこなわな
い。そして、劣化したセンサのフィードバック制御のF
AFを補正し、劣化していない方のセンサの出力に近づ
けるか、あるいは、劣化したセンサの出力の振幅(スト
イキオ値からの変位)を補正して劣化していない方のセ
ンサの出力に近づけて排気エミッションの悪化を防止す
る。図22の(B)で点線で示されるのが補正された出
力である。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
In the case of 2, the deterioration of the catalyst is not judged. Then, the feedback control F of the deteriorated sensor is performed.
Correct the AF to bring it closer to the output of the sensor that has not deteriorated, or correct the amplitude of the output of the sensor that has deteriorated (displacement from the stoichio value) to bring it closer to the output of the sensor that has not deteriorated. Prevents deterioration of exhaust emission. The corrected output is shown by the dotted line in FIG.

【0065】上記の考えに基づき、本発明の実施の形態
は以下のように作動する。 (1)Aバンク、Bバンクの各上流側空燃比センサの軌
跡長、および下流側空燃比センサの軌跡長を演算する。 (2)上流側空燃比センサの軌跡長の比(以下、上流側
空燃比センサ軌跡長比という)を演算する。
Based on the above idea, the embodiment of the present invention operates as follows. (1) The locus length of each upstream air-fuel ratio sensor in bank A and bank B and the locus length of each downstream air-fuel ratio sensor are calculated. (2) The ratio of the locus lengths of the upstream air-fuel ratio sensor (hereinafter referred to as the upstream air-fuel ratio sensor locus length ratio) is calculated.

【0066】(3)上流側空燃比センサ軌跡長比から検
出可能範囲内にあるか否かを判定する。 (4)上流側空燃比センサ軌跡長比が検出可能範囲内に
ある場合は、 4a−軌跡長の比が1になるように、軌跡長が小さい方
の軌跡長を補正する。 4b−補正された軌跡長と、他方の補正されない軌跡長
から、上流側空燃比センサの代表軌跡長をもとめる。
(3) It is determined from the upstream side air-fuel ratio sensor locus length ratio whether or not it is within the detectable range. (4) When the upstream side air-fuel ratio sensor locus length ratio is within the detectable range, the locus length of the smaller locus length is corrected so that the ratio of 4a−the locus length becomes 1. 4b-The representative trajectory length of the upstream side air-fuel ratio sensor is obtained from the corrected trajectory length and the other uncorrected trajectory length.

【0067】4c−上流側空燃比センサの代表軌跡長
と、下流側空燃比センサの軌跡長の比から触媒の劣化を
判定する。 (5)上流側空燃比センサ軌跡長比が検出可能範囲内に
ない場合は、 5a−フィードバック制御のフィードバックゲインを補
正する。また、別の実施の形態では、 5a’−センサの出力を補正する。
4c-Deterioration of the catalyst is judged from the ratio of the representative locus length of the upstream side air-fuel ratio sensor and the locus length of the downstream side air-fuel ratio sensor. (5) If the upstream air-fuel ratio sensor trajectory length ratio is not within the detectable range, 5a-correct the feedback gain of the feedback control. In another embodiment, the output of the 5a′-sensor is corrected.

【0068】以下、図10〜13に示される、フローチ
ャートを参照しながら、作動の詳細を説明する。ステッ
プ1001では実行条件が成立しているか否かが判断さ
れる。触媒劣化検出条件は、例えば、上流側空燃比セン
サ出力による空燃比フィードバック制御が実行中である
こと(XMFB=“1”)、下流側空燃比センサ出力に
よる空燃比フィードバック制御が実行中であること(フ
ラグXSFB=“1”)等である。これらの条件のいず
れかが成立していない場合にはステップ1002以下の
ステップを実行することなく図11のステップ1023
に進みルーチンを終了する。
The details of the operation will be described below with reference to the flow charts shown in FIGS. In step 1001, it is judged whether or not the execution condition is satisfied. The catalyst deterioration detection condition is, for example, that the air-fuel ratio feedback control based on the output of the upstream side air-fuel ratio sensor is being executed (XMFB = "1") and that the air-fuel ratio feedback control based on the output of the downstream side air-fuel ratio sensor is being executed. (Flag XSFB = "1") and the like. If any of these conditions is not satisfied, the steps following step 1002 are not executed and step 1023 of FIG.
To end the routine.

【0069】ステップ1001で触媒劣化検出条件が成
立していた場合には、ステップ1002で、次式によっ
て、Aバンク側の上流側空燃比センサ13Aの軌跡長L
VMAと、Bバンク側の上流側空燃比センサ13Bの軌
跡長LVMBを演算する。 LVMA←LVMA+|V1A−V1A(n-1) | LVMB←LVMB+|V1B−V1B(n-1) | また、ステップ1003で、次式によって、下流側空燃
比センサの軌跡長LVSを演算する。図14が上記の計
算を説明する図である。
When the catalyst deterioration detection condition is satisfied in step 1001, in step 1002, the locus length L of the upstream side air-fuel ratio sensor 13A on the bank A side is calculated by the following equation.
VMA and the trajectory length LVMB of the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side are calculated. LVMA ← LVMA + | V 1A -V 1A (n-1) | LVMB ← LVMB + | V 1B -V 1B (n-1) | Further, in step 1003, by the following equation, the locus length LVS of the downstream air-fuel ratio sensor Calculate FIG. 14 is a diagram for explaining the above calculation.

【0070】LVST←LVST+|V2 −V2(n-1)| ここで、添字、n−1は、前回ルーチン実行時計算した
値であることを示す。
[0070] LVST ← LVST + | V 2 -V 2 (n-1) | where the subscript, n-1 indicates a value calculated at the previous execution of the routine.

【0071】次に、ステップ1004で、上流側空燃比
センサ軌跡長比RABを次式により演算する。 RAB←LVMB/LVMA 次に、ステップ1005で、上流側空燃比センサ軌跡長
比RABの値から検出可能範囲内にあるか否かを判定す
る。
Next, at step 1004, the upstream side air-fuel ratio sensor locus length ratio R AB is calculated by the following equation. R AB ← LVMB / LVMA Next, in step 1005, it is determined whether the upstream side air-fuel ratio sensor locus length ratio R AB is within the detectable range.

【0072】ここで、図15を参照しながら、ステップ
1005における判定について説明する。図15は横軸
をAバンク側の上流側空燃比センサ13Aの軌跡長LV
MAとし、縦軸をBバンク側の上流側空燃比センサ13
Bの軌跡長LVMBとしたグラフである。
Here, the determination in step 1005 will be described with reference to FIG. In FIG. 15, the horizontal axis represents the locus length LV of the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the bank A side.
MA, and the vertical axis represents the upstream side air-fuel ratio sensor 13 on the B bank side.
It is the graph which made the locus length LVMB of B.

【0073】このグラフ上にRAB=LVMB/LVMA
をプロットすると、両者が等しい場合には、RABは45
度の傾きのRNORMの線上にある。しかし、Bバンク
側の上流側空燃比センサ13Bは正常であるが、Aバン
ク側の上流側空燃比センサ13Aが劣化してその軌跡長
LVMAが小さくなった場合には、RABはRNORMの
線の左上側に来る。逆に、Aバンク側の上流側空燃比セ
ンサ13Aは正常であるが、Bバンク側の上流側空燃比
センサ13Bが劣化してその軌跡長LVMBが小さくな
った場合には、RABはRNORMの線の右下側に来る。
R AB = LVMB / LVMA on this graph
Plotting, if both are equal, then R AB is 45
It is on the RNORM line of degrees of inclination. However, when the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side is normal, but when the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the A bank side deteriorates and its locus length LVMA becomes small, R AB is the RNORM line. Come to the upper left side of. On the contrary, when the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the bank A side is normal, but the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the bank B side is deteriorated and the locus length LVMB becomes small, R AB is equal to RNORM. Come to the lower right side of the line.

【0074】そして、劣化の度合いが大きく、軌跡長が
小さくなればなるほど、RNORMの線からの乖離が大
きくなる。逆に言えば、RABがRNORMから大きく異
なっていれば、一方の、空燃比センサがかなり劣化して
いるということである。より、詳細に言えば、RABが、
RNORMよりかなり小さければ、Bバンク側の上流側
空燃比センサ13Bが劣化しており、RABが、RNOR
Mよりかなり大きければ、Aバンク側の上流側空燃比セ
ンサ13Aがかなり劣化している、ということである。
The greater the degree of deterioration and the shorter the trajectory length, the greater the deviation from the RNORM line. Conversely, if R AB differs greatly from R NORM, then one of the air-fuel ratio sensors has deteriorated considerably. More specifically, R AB
If it is considerably smaller than RNORM, the upstream side air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side has deteriorated, and R AB is RNOR.
If it is much larger than M, it means that the upstream side air-fuel ratio sensor 13A on the bank A side is considerably deteriorated.

【0075】本発明では、既述のように、劣化したセン
サの軌跡長を補正して、触媒の劣化判定をおこなうが、
劣化の度合いが大きいものを補正すると許容できない誤
差が発生する可能性があるので、そのような場合は、触
媒の劣化判定をおこなわない。そこで、RNORMより
小さい敷居値RDTRAと、RNORMより大きい敷居
値RDTRBを予め設定しておき、RABがRDTRAよ
りもさらに小さい場合と、RDTRBよりもさらに大き
い場合は、触媒の劣化判定をおこなわないようにする。
これが、ステップ1005で行われる動作である。
In the present invention, as described above, the deterioration of the catalyst is judged by correcting the path length of the deteriorated sensor.
There is a possibility that an unacceptable error will occur if the one with a large degree of deterioration is corrected, so in such a case, the deterioration judgment of the catalyst is not performed. Therefore, a threshold value RDTRA smaller than RNORM and a threshold value RDTRB larger than RNORM are set in advance, and if R AB is smaller than RDTRA or larger than RDTRB, catalyst deterioration determination is not performed. To
This is the operation performed in step 1005.

【0076】ステップ1005で、肯定判定され、触媒
の劣化判定をおこなってもよい場合、すなわち、図15
において、RABがRDTRAとRDTRBの間にある場
合には、ステップ1006に進み、RABとRNORMの
大小を比較演算して、Aバンク側の上流側空燃比センサ
13Aが劣化しているのか、Bバンク側の上流側空燃比
センサ13Bが劣化しているのかを判定する。ステップ
1005で、否定判定された場合は以降のステップをお
こなわずにリターンする。
If a positive determination is made in step 1005 and catalyst deterioration determination may be performed, that is, in FIG.
In the case where R AB is between RDTRA and RDTRB, the routine proceeds to step 1006, where the size of R AB and RNORM is compared and calculated, and whether the upstream side air-fuel ratio sensor 13A on the A bank side is deteriorated, It is determined whether the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side is deteriorated. When a negative determination is made in step 1005, the process returns without performing the subsequent steps.

【0077】ステップ1006では、RAB≧RNORM
か否かを判定しているので、肯定判定された場合は、A
バンク側の上流側空燃比センサ13Aが劣化しているの
でステップ1007に進んで、Aバンク側の上流側空燃
比センサ13Aの軌跡長LVMAが大きくなるように、
補正値KA を乗じる。逆に、ステップ1006で否定判
定された場合は、Bバンク側の上流側空燃比センサ13
Bが劣化しているのでステップ1008に進んで、Bバ
ンク側の上流側空燃比センサ13Bの軌跡長LVMBが
大きくなるように、補正値KB を乗じる。なお、補正値
A 、KB は図16に示すような値として記憶されてい
る。
At step 1006, R AB ≧ RNORM
Since it is determined whether or not, if a positive determination is made, A
Since the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the bank side has deteriorated, the routine proceeds to step 1007, and the locus length LVMA of the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the bank A becomes large,
Multiply the correction value K A. On the contrary, if a negative determination is made in step 1006, the upstream side air-fuel ratio sensor 13 on the B bank side
Since B has deteriorated, the routine proceeds to step 1008, and the correction value K B is multiplied so that the locus length LVMB of the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side becomes large. The correction values K A and K B are stored as values shown in FIG.

【0078】ステップ1009では、上記のようにステ
ップ1007、1008で補正されたAバンク側の上流
側空燃比センサ13Aの軌跡長LVMAと、Bバンク側
の上流側空燃比センサ13Bの軌跡長LVMBを加算演
算して、代表空燃比センサ軌跡長LVMを演算する。
In step 1009, the locus length LVMA of the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the bank A side and the locus length LVMB of the upstream air-fuel ratio sensor 13B on the bank B side corrected in steps 1007 and 1008 as described above. The representative air-fuel ratio sensor locus length LVM is calculated by addition calculation.

【0079】ステップ1010では、カウンタCTの値
の+1カウントアップがおこなわれ、ステップ1011
ではCTが所定の値C0 を越えたか否かが判定される。
なお、ここで、C0 は、この実施の形態においては、2
0秒に相当するルーチンの実行回数である。ステップ1
011で肯定判定された場合は、ステップ1012でC
Tをクリアして、ステップ1013以下を実施して触媒
の劣化判定を実行する。すなわち、本実施の形態におい
ては、20秒毎に触媒の劣化判定がおこなわれる。
In step 1010, the value of the counter CT is incremented by +1 and step 1011 is executed.
Then, it is determined whether CT has exceeded a predetermined value C 0 .
Note that, here, C 0 is 2 in this embodiment.
This is the number of executions of the routine corresponding to 0 seconds. Step 1
If the affirmative judgment is made in 011, C is carried out in step 1012.
When T is cleared, step 1013 and the following steps are executed to determine the catalyst deterioration. That is, in the present embodiment, the catalyst deterioration determination is performed every 20 seconds.

【0080】ステップ1013では図17に示すマップ
にもとづいて触媒の劣化の判定が実行される。ステップ
1013で触媒が劣化していると判定された場合は、ス
テップ1014においてアラームフラグALMをセット
(=“1”)するとともに、ステップ1015で触媒劣
化アラームを付勢して触媒の劣化を運転者に報知する。
また触媒が劣化していないと判定された場合にはステッ
プ1016でアラームフラグALMのリセット(=
“0”)が行われ、ステップ1017で触媒劣化アラー
ムの消勢が行われる。また、これらの動作終了後ステッ
プ1018では次回の修理、点検に備えてアラームフラ
グALMがバックアップラムRAM106に格納され
る。
In step 1013, determination of catalyst deterioration is executed based on the map shown in FIG. If it is determined in step 1013 that the catalyst has deteriorated, the alarm flag ALM is set (= “1”) in step 1014, and the catalyst deterioration alarm is activated in step 1015 to indicate that the catalyst has deteriorated. To inform.
If it is determined that the catalyst has not deteriorated, in step 1016 the alarm flag ALM is reset (=
"0") is performed, and the catalyst deterioration alarm is deactivated in step 1017. Further, in step 1018 after completion of these operations, the alarm flag ALM is stored in the backup RAM RAM 106 in preparation for the next repair or inspection.

【0081】また、ステップ1019では、次回の触媒
劣化検出動作に備えて、パラメータLVMA、LVM
B、LVM、LVS、AVS、RAB等がクリアされる。
In step 1019, the parameters LVMA and LVM are prepared for the next catalyst deterioration detection operation.
B, LVM, LVS, AVS, R AB, etc. are cleared.

【0082】一方、ステップ1005で否定判定された
場合には、ステップ1020に飛ぶ。ステップ1020
では、RABがRDTRAよりも大きいか否かが判定され
る。肯定判定された場合はステップ1021でAバンク
側の上流側空燃比センサ13Aが劣化しているのでAバ
ンク側の上流側空燃比センサ13Aのフィードバック制
御の制御係数FAFAに補正値MA を乗じて補正し、否
定判定された場合はステップ1022でBバンク側の上
流側空燃比センサ13Bが劣化しているのでBバンク側
の上流側空燃比センサ13Bのフィードバック制御の制
御係数FAFBに補正値MB を乗じて補正するが、これ
らの補正値はMA ,MB は図18に示すマップからもと
められる。
On the other hand, if a negative decision is made in step 1005, the process jumps to step 1020. Step 1020
Then, it is determined whether or not R AB is larger than RDTRA. If the determination is affirmative, the upstream side air-fuel ratio sensor 13A on the A bank side has deteriorated in step 1021, so the control coefficient FAFA of the feedback control of the upstream side air-fuel ratio sensor 13A on the A bank side is multiplied by the correction value M A. If the determination is negative, the upstream side air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side has deteriorated in step 1022, so the control value FAFB of the feedback control of the upstream side air-fuel ratio sensor 13B on the B bank side is corrected to M B. The correction values are calculated by multiplying by, and these correction values M A and M B can be obtained from the map shown in FIG.

【0083】この様にして、本実施の形態においては、
Aバンク側の上流側空燃比センサ13A、あるいは、B
バンク側の上流側空燃比センサ13Bの一方が他方に対
して劣化している場合であって、劣化の度合いが小さい
場合、すなわち、図15においてRABがRDTRAとR
DTRBの間にある場合には、劣化している方の空燃比
センサの軌跡長を図16に示す補正値KA またはKB
補正し、その補正された軌跡長をも利用して、上流側空
燃比センサの軌跡長の代表値LVMをもとめ、このLV
Mと、下流側空燃比センサの軌跡長LVSから、図17
にもとづいて触媒の劣化を判定する。
In this way, in the present embodiment,
Upstream air-fuel ratio sensor 13A on the bank A side, or B
When one of the upstream air-fuel ratio sensors 13B on the bank side is deteriorated with respect to the other, and the degree of deterioration is small, that is, in FIG. 15, R AB is equal to RDTRA and R
When it is between DTRB, the path length of the deteriorated air-fuel ratio sensor is corrected by the correction value K A or K B shown in FIG. 16, and the corrected path length is also used to make the upstream. Obtain the representative value LVM of the trajectory length of the side air-fuel ratio sensor
From M and the locus length LVS of the downstream side air-fuel ratio sensor, FIG.
The deterioration of the catalyst is judged based on the above.

【0084】また、一方が他方に対して劣化している場
合であって、劣化の度合いが大きい場合、すなわち、図
15においてRABがRDTRAとRDTRBの間にない
場合には、フィードバック制御の制御係数FAFAまた
はFAFBを補正値MA またはMB で補正して、制御性
が確保され排気エミッションの悪化が防止される。
Further, when one is deteriorated with respect to the other and the degree of deterioration is large, that is, when R AB is not between RDTRA and RDTRB in FIG. 15, feedback control control is performed. The coefficient FAFA or FAFB is corrected by the correction value M A or M B to ensure controllability and prevent deterioration of exhaust emission.

【0085】なお、一方が他方に対して劣化している場
合であって、劣化の度合いが大きい場合に、フィードバ
ック制御の制御係数を補正するのではなくて、空燃比セ
ンサの出力そのものを補正することも可能であって、図
13に示したのがその場合のフローチャートである。A
バンク側の上流側空燃比センサ13Aが劣化している場
合には、図12のステップ1021に相当するステップ
1021aにおいて、以下の式により出力V 1 Aを補正
する。
If one is deteriorated with respect to the other,
And the degree of deterioration is large, the feed bar
Instead of correcting the control coefficient of the
It is also possible to correct the sensor output itself.
13 is a flowchart for that case. A
When the upstream air-fuel ratio sensor 13A on the bank side is deteriorated
In this case, the step corresponding to step 1021 in FIG.
In 1021a, the output V is calculated by the following equation. 1Correct A
To do.

【0086】V1A←(V1A−VS )×NA +VS Bバンク側の上流側空燃比センサ13Bが劣化している
場合には、図12のステップ1022に相当するステッ
プ1022aにおいて、以下の式によって出力V1Bを補
正する。 V1B←(V1B−VS )×NB +VS ここで、VS はストイキオの時の出力である。補正値N
A 、N B は図19に示すマップからもとめられる。
[0086] When the V 1A ← (V 1A -V S ) × N A + V S B bank side of the upstream-side air-fuel ratio sensor 13B has deteriorated, at step 1022a corresponding to step 1022 of FIG. 12, the following The output V 1B is corrected by the following equation. Here V 1B ← (V 1B -V S ) × N B + V S, V S is the output when the stoichiometric. Correction value N
A, N B is determined from the map shown in FIG. 19.

【0087】なお、上述の実施の形態では、本発明を二
つの気筒群を有する内燃機関に適用した場合についての
み説明したが、本発明は三つ以上の気筒群を有する内燃
機関にも同様に適用可能である。また、本実施の形態で
は、下流側空燃比センサ17も排気空燃比とリニアな出
力を発生する空燃比センサとしてあるが、この下流側空
燃比センサについては理論空燃比を境にして出力が反転
するいわゆるZ特性を有するO2 センサでもよい。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied only to the internal combustion engine having two cylinder groups has been described. However, the present invention also applies to an internal combustion engine having three or more cylinder groups. Applicable. Further, in the present embodiment, the downstream side air-fuel ratio sensor 17 is also an air-fuel ratio sensor that produces a linear output with the exhaust air-fuel ratio, but the output of this downstream side air-fuel ratio sensor is reversed at the theoretical air-fuel ratio. Alternatively, an O 2 sensor having a so-called Z characteristic may be used.

【0088】[0088]

【発明の効果】請求項1、2の発明によれば、各気筒の
排気ポートから出る排気ガスが気筒群毎に一次集合排気
管で集合され、各一次集合排気管の集合された出口から
出た排気ガスが二次集合排気管により再集合されて触媒
に導くようにされていて、一次集合排気管の出口毎に配
置された上流側空燃比センサの出力と、触媒の下流側に
配置された下流側空燃比センサと出力によって、各気筒
群毎にフィードバック制御をおこない、上流側空燃比セ
ンサの出力の軌跡長と下流側空燃比センサの出力の軌跡
長から触媒の劣化を判定するタイプの内燃機関の排気ガ
ス浄化装置において、各上流側の空燃比センサの出力が
同等でなくて、他よりも軌跡長が短いものがある場合
に、他に対する比が予め定めた範囲内にあって補正でき
ると判断された場合は補正をおこなって、その補正され
たものを含めて上流側の空燃比センサの出力の軌跡長の
代表値が決定され、それを利用して触媒の劣化判定が実
行される。したがって、触媒の上流側の空燃比が実際の
空燃比と乖離することが防止され触媒の劣化の判定の精
度が向上するとともに劣化の判定の機会の減少を防止す
ることができる。
According to the first and second aspects of the present invention, the exhaust gas emitted from the exhaust port of each cylinder is collected by the primary collecting exhaust pipe for each cylinder group and discharged from the combined outlet of each primary collecting exhaust pipe. The exhaust gas is reassembled by the secondary collecting exhaust pipe and guided to the catalyst, and the output of the upstream side air-fuel ratio sensor arranged at each outlet of the primary collecting exhaust pipe and the downstream side of the catalyst are arranged. The feedback control is performed for each cylinder group by the downstream side air-fuel ratio sensor and the output, and the deterioration of the catalyst is determined from the trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor and the trajectory length of the output of the downstream air-fuel ratio sensor. In an exhaust gas purifying device for an internal combustion engine, if the outputs of the air-fuel ratio sensors on the upstream sides are not equal and there is a locus length shorter than the others, the ratio to the other is corrected within a predetermined range. If it is determined that you can Performs a correction, the representative value of the trajectory length of the output of the air-fuel ratio sensor including corrected those upstream side is determined, the deterioration determination of the catalyst is performed by using it. Therefore, it is possible to prevent the upstream air-fuel ratio of the catalyst from deviating from the actual air-fuel ratio, improve the accuracy of the catalyst deterioration determination, and prevent the chance of deterioration determination from decreasing.

【0089】また、請求項3の発明によれば、上流側空
燃比センサの軌跡長が比較され出力が劣化した空燃比セ
ンサを特定することができ、さらに劣化した空燃比セン
サが配設されている側の気筒群に対するフィードバック
制御のゲインが大きくされるので機関のフィードバック
制御の制御性の悪化が回復され排気エミッションの悪化
が防止される。
Further, according to the invention of claim 3, it is possible to specify the air-fuel ratio sensor whose output is deteriorated by comparing the locus lengths of the upstream side air-fuel ratio sensors, and the deteriorated air-fuel ratio sensor is provided. Since the gain of the feedback control for the cylinder group on the operating side is increased, the deterioration of the controllability of the feedback control of the engine is recovered and the deterioration of the exhaust emission is prevented.

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

【図1】本発明に係る触媒劣化検出装置を適用する内燃
機関の一実施の形態を示す全体概略図である。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an internal combustion engine to which a catalyst deterioration detection device according to the present invention is applied.

【図2】一般的な空燃比センサの構造を模式的に示す図
である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of a general air-fuel ratio sensor.

【図3】図1の制御回路の空燃比フィードバック制御動
作を説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an air-fuel ratio feedback control operation of the control circuit of FIG.

【図4】図1の制御回路の空燃比フィードバック制御動
作を説明するフローチャートの一部である。
4 is a part of a flowchart illustrating an air-fuel ratio feedback control operation of the control circuit of FIG.

【図5】図1の制御回路の空燃比フィードバック制御動
作を説明するフローチャートの一部である。
5 is a part of a flowchart illustrating an air-fuel ratio feedback control operation of the control circuit of FIG.

【図6】図4から図6のフローチャートによる動作を補
足説明するタイミング図である。
FIG. 6 is a timing diagram for supplementarily explaining the operation according to the flowcharts of FIGS. 4 to 6.

【図7】図1の制御回路の空燃比フィードバック制御動
作を説明するフローチャートの一部である。
7 is a part of a flowchart illustrating an air-fuel ratio feedback control operation of the control circuit of FIG.

【図8】図1の制御回路の空燃比フィードバック制御動
作を説明するフローチャートの一部である。
8 is a part of a flowchart illustrating an air-fuel ratio feedback control operation of the control circuit of FIG.

【図9】図1の制御回路の燃料噴射量制御動作を示すフ
ローチャートである。
9 is a flowchart showing a fuel injection amount control operation of the control circuit of FIG.

【図10】図2の制御回路の触媒劣化検出動作を示すフ
ローチャートの一部である。
10 is a part of a flowchart showing a catalyst deterioration detection operation of the control circuit of FIG.

【図11】図2の制御回路の触媒劣化検出動作を示すフ
ローチャートの一部である。
11 is a part of a flowchart showing a catalyst deterioration detection operation of the control circuit of FIG.

【図12】図2の制御回路の触媒劣化検出動作を示すフ
ローチャートの一部である。
12 is a part of a flowchart showing a catalyst deterioration detection operation of the control circuit of FIG.

【図13】変形例における図2の制御回路の触媒劣化検
出動作を示すフローチャートの一部である。
13 is a part of a flowchart showing a catalyst deterioration detection operation of the control circuit of FIG. 2 in a modified example.

【図14】空燃比センサ出力の軌跡長と面積の定義を示
す図である。
FIG. 14 is a diagram showing definitions of a trajectory length and an area of an air-fuel ratio sensor output.

【図15】Aバンク側の上流側空燃比センサの出力の軌
跡長と、Bバンク側の上流側空燃比センサの出力の軌跡
長の関係からセンサの劣化を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining sensor deterioration based on the relationship between the locus length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor on the A bank side and the locus length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor on the B bank side.

【図16】劣化した方の上流側空燃比センサの軌跡長を
補正するための補正係数を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a correction coefficient for correcting the path length of the deteriorated upstream side air-fuel ratio sensor.

【図17】上流側空燃比センサの出力の軌跡長と下流側
空燃比センサ出力の軌跡長から触媒劣化を判定するため
のマップである。
FIG. 17 is a map for determining catalyst deterioration from the locus length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor and the locus length of the output of the downstream air-fuel ratio sensor.

【図18】空燃比フィードバック制御係数を補正するた
めの補正係数を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a correction coefficient for correcting the air-fuel ratio feedback control coefficient.

【図19】空燃比センサの出力電圧を補正するための補
正係数を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a correction coefficient for correcting the output voltage of the air-fuel ratio sensor.

【図20】各バンクの上流側空燃比センサ出力とこれら
の合成出力との関係を示す図である(両バンクとも劣化
していない場合)。
FIG. 20 is a diagram showing a relationship between an upstream side air-fuel ratio sensor output of each bank and a combined output thereof (when neither bank is deteriorated).

【図21】各バンクの上流側空燃比センサ出力とこれら
の合成出力との関係を示す図である(Bバンクの空燃比
センサが劣化しているが劣化程度が大きくない場合)。
FIG. 21 is a diagram showing a relationship between an upstream air-fuel ratio sensor output of each bank and a combined output thereof (when the air-fuel ratio sensor of bank B is deteriorated but the deterioration degree is not large).

【図22】各バンクの上流側空燃比センサ出力とこれら
の合成出力との関係を示す図である(Bバンクの空燃比
センサが劣化していて劣化程度が大きい場合)。
FIG. 22 is a diagram showing a relationship between an upstream side air-fuel ratio sensor output of each bank and a combined output thereof (when the air-fuel ratio sensor of bank B is deteriorated and the deterioration degree is large).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5,6…クランク角センサ 7A,7B…燃料噴射弁 8A,8B…点火栓 10…制御回路 13A,13B…上流側空燃比センサ 16…触媒 17…下流側空燃比センサ 5, 6 ... Crank angle sensor 7A, 7B ... Fuel injection valve 8A, 8B ... Spark plug 10 ... Control circuit 13A, 13B ... Upstream air-fuel ratio sensor 16 ... Catalyst 17 ... Downstream air-fuel ratio sensor

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

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 各気筒の排気ポートから出る排気ガスを
気筒群毎に集合する一次集合排気管と、 各一次集合排気管の集合された出口から出た排気ガスを
集合して触媒に導く二次集合排気管と、 各一次集合排気管の集合部に配設され、触媒の上流側に
おいて、排気空燃比にリニアに対応する信号を出力する
上流側空燃比センサと、 触媒の下流側の排気管に配設された下流側空燃比センサ
と、 少なくとも各上流側空燃比センサの出力と理論空燃比と
の偏差に基づいて各気筒群の空燃比が理論空燃比になる
ように各々フィードバック制御する制御手段と、 フィードバック制御中の所定期間内での各上流側空燃比
センサの出力の軌跡長を演算する上流側空燃比センサ出
力軌跡長演算手段と、 各上流側空燃比センサの出力の軌跡長から、上流側空燃
比センサの出力の軌跡長を代表する代表上流側空燃比セ
ンサ出力軌跡長を演算する代表上流側空燃比センサ出力
軌跡長演算手段と、 フィードバック制御中の所定期間内での下流側空燃比セ
ンサの出力の軌跡長を演算する下流側空燃比センサ出力
軌跡長演算手段と、 代表上流側空燃比センサ出力軌跡長と、下流側空燃比セ
ンサ出力軌跡長に基づいて触媒の劣化を検出する触媒劣
化検出手段とを具備している多気筒内燃機関の排気浄化
装置の診断装置であって、 代表上流側空燃比センサ出力軌跡長演算手段が、 上流側空燃比センサの出力の軌跡長を比較演算する軌跡
長比較演算手段と、 軌跡長比較演算により短い軌跡長があることが確認され
た場合に短い軌跡長を長い軌跡長と同じになるように補
正する軌跡長補正手段と、を含み、 軌跡長補正手段により補正された上流側空燃比センサの
出力の軌跡長を含む上流側空燃比センサの出力の軌跡長
から代表上流側空燃比センサ出力軌跡長を演算すること
を特徴とする排気浄化装置の診断装置。
1. A primary collecting exhaust pipe that collects exhaust gas emitted from an exhaust port of each cylinder for each cylinder group, and an exhaust gas that exits from the combined outlet of each primary collecting exhaust pipe is guided to a catalyst. A secondary collecting exhaust pipe, an upstream air-fuel ratio sensor that is installed at the collecting part of each primary collecting exhaust pipe, and outputs a signal that linearly corresponds to the exhaust air-fuel ratio on the upstream side of the catalyst, and the exhaust gas on the downstream side of the catalyst. Feedback control is performed so that the air-fuel ratio of each cylinder group becomes the stoichiometric air-fuel ratio, based on the downstream side air-fuel ratio sensor arranged in the pipe and at least the deviation between the output of each upstream side air-fuel ratio sensor and the theoretical air-fuel ratio. Control means, upstream air-fuel ratio sensor output locus length calculation means for calculating the locus length of the output of each upstream air-fuel ratio sensor within a predetermined period during feedback control, and locus length of the output of each upstream air-fuel ratio sensor From the upstream air-fuel ratio Representative upstream air-fuel ratio sensor output locus length representative of the sensor output locus length, representative upstream air-fuel ratio sensor output locus length calculation means, and downstream air-fuel ratio sensor output within a predetermined period during feedback control Downstream air-fuel ratio sensor output trajectory length calculation means for calculating the trajectory length of the catalyst, catalyst deterioration detection means for detecting catalyst deterioration based on the representative upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length, and downstream air-fuel ratio sensor output trajectory length Is a diagnostic device for an exhaust gas purification device of a multi-cylinder internal combustion engine, characterized in that the representative upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length calculation means compares and calculates the trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor. A path length correction means for correcting the short path length to be the same as the long path length when it is confirmed by the path length comparison operation that the short path length is included. Diagnosis of an exhaust gas purification device characterized by calculating a representative upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length from the upstream trajectory of the output of the upstream air-fuel ratio sensor including the trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor corrected by the stage apparatus.
【請求項2】 軌跡長比較演算手段が上流側空燃比セン
サの出力の軌跡長の比を演算する軌跡長比演算手段であ
って、 軌跡長補正手段が軌跡長補正可否判定手段を含み、軌跡
長補正可否判定手段が軌跡長の比から、軌跡長を補正し
て使用することができるかどうかを判定し、 軌跡長を補正して使用することができないと判定された
場合には、触媒劣化検出手段が触媒の劣化の検出をおこ
なわないことを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装
置の診断装置。
2. The locus length comparison calculation means is a locus length ratio calculation means for calculating the ratio of the locus lengths of the outputs of the upstream side air-fuel ratio sensors, and the locus length correction means includes locus length correction feasibility determining means, The long-correction determination means determines whether or not the trajectory length can be corrected for use from the ratio of the trajectory lengths. If it is determined that the trajectory length cannot be corrected for use, catalyst deterioration is determined. The exhaust gas purification device diagnostic device according to claim 1, wherein the detection means does not detect deterioration of the catalyst.
【請求項3】 各気筒の排気ポートから出る排気ガスを
気筒群毎に集合する一次集合排気管と、 各一次集合排気管の集合部に配設され、触媒の上流側に
おいて、排気空燃比にリニアに対応する信号を出力する
上流側空燃比センサと、 各上流側空燃比センサの出力と理論空燃比との偏差に基
づいて各気筒群の空燃比が理論空燃比になるように各々
フィードバック制御する制御手段と、 フィードバック制御中の所定期間内での各上流側空燃比
センサの出力の軌跡長を演算する上流側空燃比センサ出
力軌跡長演算手段と、 上流側空燃比センサの出力の軌跡長を比較演算する軌跡
長比較演算手段と、 軌跡長比較演算結果から、一方の上流側空燃比センサが
劣化したことを検出するセンサ劣化検出手段と、 劣化が生じた空燃比センサが配されている側の気筒群に
対するフィードバック制御のゲインが大きくなるように
補正するゲイン補正手段と、を具備する、ことを特徴と
する排気浄化装置の診断装置。
3. A primary collecting exhaust pipe that collects exhaust gas emitted from an exhaust port of each cylinder for each cylinder group, and a primary collecting exhaust pipe is provided at a collecting portion of each primary collecting exhaust pipe. Feedback control is performed so that the air-fuel ratio of each cylinder group becomes the stoichiometric air-fuel ratio based on the deviation between the output of each upstream air-fuel ratio sensor and the theoretical air-fuel ratio Control means, an upstream air-fuel ratio sensor output trajectory length calculation means for calculating the trajectory length of the output of each upstream air-fuel ratio sensor within a predetermined period during feedback control, and the trajectory length of the output of the upstream air-fuel ratio sensor. A locus length comparison calculation means for comparing and calculating, a sensor deterioration detection means for detecting deterioration of one upstream air-fuel ratio sensor from the locus length comparison calculation result, and an deteriorated air-fuel ratio sensor are arranged. ~ side And a gain correction unit that corrects the feedback control gain for the cylinder group so that the gain becomes larger.
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