JP3544765B2 - Engine catalyst activation state determination device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒の活性状態を触媒温度センサ等を用いることなく適正に判断することが可能なエンジンの触媒活性状態判別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、触媒が活性したか否かの判断は、主に触媒に臨ませた触媒温度センサの検出値に基づいて判断していた。すなわち、この触媒温度センサにより触媒層内を通過する排気ガスの温度を監視し、この排気ガス温度が予め実験などから求めて設定した触媒活性温度を越えたとき触媒活性と判断する。
【0003】
しかし、触媒温度センサには、個体差があり、その影響で検出精度にばらつきが生じ易く、たとえ触媒活性温度と実際に計測した排気ガス温度とが一致しても、触媒が実際に活性しているとは限らない。又、触媒温度センサには経時劣化があり、活性状態を常時安定した状態で検出できるとは限らない。
【0004】
そのため、例えば特開平6−167210号公報に開示されているように、触媒の上流に設けた酸素濃度センサ(以下「FO2センサ」)以外に、触媒の下流にも別の酸素濃度センサ(以下「RO2センサ」)を配設し、このRO2センサの出力値VRO2を所定時間計測し、そのときの出力値VRO2の最大値と最小値とを求め、この最大値と最小値との差が所定値以下になったとき、触媒が活性したと判断する、いわゆるデュアルO2センサシステムを備えるものがある。
【0005】
すなわち、触媒が不活性状態にあると、図21(a)に破線で示すように、RO2センサの出力値VRO2は、実線で示すFO2センサの出力値VFO2に対し、位相が若干遅れただけで、ほぼ同様の変化を示す。そして、触媒が活性すると、同図(b)に示すように、RO2センサの出力値VRO2は、変動幅の少ない緩やかな変化になる。上記デュアルO2センサシステムでは、RO2センサの出力変動幅を検出して触媒の活性状態を判断している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記デュアルO2センサシステムを備えるエンジンでは、触媒活性後のRO2センサの出力変動に基づいて触媒の劣化等を診断している場合が多い。すなわち、触媒に劣化等が生じると触媒浄化能力が低下し、O2センサの出力値VRO2が、FO2センサの出力値VFO2に対し次第に近似する変化となる。
【0007】
触媒劣化診断は触媒活性後のある診断条件が成立したときに行うが、触媒劣化診断に際し触媒に予測できない異常(触媒の割れ、過熱による急速な劣化等)が発生して、触媒浄化能力が急激に低下した場合、エンジン起動後、触媒が活性状態にあっても上記RO2センサの出力変動が所定範囲内に収まらなくなり、従って、触媒の活性状態が判別できず、その結果、触媒劣化診断を開始する診断条件が成立せず触媒劣化診断が不能となる。すなわち、触媒の活性状態が正確に判別できないと、触媒の劣化等の診断を正確に行うことができず、診断精度が低下してしまう問題がある。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑み、触媒の活性状態を簡単で、しかも精度良く検出することのできるエンジンの触媒活性状態判別装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1記載の発明は、図1(a)の基本構成図に示すように、異なる周期毎にエンジン負荷を示す物理量の積算値を各々算出する複数の周期別積算値算出手段と、周期毎の上記各積算値に基づき仮触媒活性レベルを設定する複数の周期別仮触媒活性レベル設定手段と、周期毎に設定した上記各仮触媒活性レベルに基づき現在の触媒活性状態を判断する触媒活性判定手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、前記請求項1記載の発明において、前記各周期別仮触媒活性レベル設定手段は、算出された積算値に基づき、仮触媒活性レベルを不活性レベルと準活性レベルと活性レベルとの何れかに設定し、前記触媒活性判定手段は、設定した各仮触媒活性レベルに基づき、現在の触媒活性状態が不活性状態と準活性状態と活性状態との何れであるかを判断することを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明は、図1(b)の基本構成図に示すように、異なる周期毎にエンジン負荷を示す物理量の積算値を各々算出する複数の周期別積算値算出手段と、周期毎の上記各積算値に基づき、触媒が活性か不活性かの仮触媒活性判定値を設定する周期別仮触媒活性判定値設定手段と、周期毎に設定した上記各仮触媒活性判定値に基づき現在の触媒の状態が活性か不活性かを表わす触媒活性判定値を設定する触媒活性判定手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
すなわち、請求項1記載の発明では、エンジン負荷を示す物理量を、異なる周期毎に各々積算し、この各積算値に基づき仮触媒活性レベルを周期毎に設定する。そして、周期毎に設定した各仮触媒活性レベルに基づき現在の触媒の状態を判断し、その結果を空燃比制御、点火時期制御、或いは触媒劣化診断等に用いる。
【0013】
請求項2記載の発明では、前記請求項1記載の発明において、周期毎に算出した各積算値に基づき、各仮触媒活性レベルを不活性レベルと準活性レベルと活性レベルとの何れかに設定し、これら各仮触媒活性レベルに基づき現在の触媒活性状態が不活性状態と準活性状態と活性状態との何れであるかを判断する。
【0014】
請求項3記載の発明では、エンジン負荷を示す物理量を、異なる周期毎に各々積算し、この各積算値に基づき、触媒が活性か不活性かの仮触媒活性判定値を周期毎に設定し、この各仮触媒活性判定値に基づき現在の触媒の状態が活性か不活性かを表わす触媒活性判定値を設定し、空燃比制御、点火時期制御、或いは触媒劣化診断等に用いる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図2〜図13には本発明の第1実施の形態が示されている。先ず、図12に基づいてエンジンの全体概略について説明する。本実施の形態で採用するエンジン1は、水平対向エンジンであり、シリンダヘッド2の気筒毎に設けた吸気ポート2aと排気ポート2bとに、吸気マニホルド3と排気マニホルド4とが各々連通されている。
【0016】
又、上記吸気マニホルド3の上流に吸気管5が連通され、一方、上記排気マニホルド4の下流に排気管6が連通され、その下流端にマフラ7が取付けられている。更に、上記排気管6の上流側集合部に、フロント触媒コンバータ8aとリア触媒コンバータ8bとが介装されている。
【0017】
又、上記吸気管5の上流の空気取入れ口側にエアークリーナ9が取付けられ、中途にスロットル弁10が介装されている。更に、この吸気管5の上記スロットル弁10の下流にエアーチャンバ11が形成されている。
【0018】
又、上記吸気管5には、上記スロットル弁10をバイパスし該スロットル弁10の上流と下流とを連通するバイパス通路12が接続されており、このバイパス通路12にISC(アイドル回転数制御)弁13が介装されている。更に、上記吸気マニホルド3の下流端に、インジェクタ14が各気筒に対応して配設されている。又、上記シリンダヘッド2に、各気筒毎にその先端を燃焼室に露呈する点火プラグ15aが取付けられ、この点火プラグ15aに連設される点火コイル15bがイグナイタ16に接続されている。
【0019】
次に、センサ類の配置について説明する。上記エンジン1のクランクシャフト1bに連設するクランクロータ21に、このクランクロータ21の外周に形成した突起を検出するクランク角センサ22が対設されている。一方、カムシャフト1cに連設するカムロータ23に、このカムロータ23の外周に形成された突起を検出する気筒判別用のカム角センサ24が対設されている。
【0020】
又、上記エンジン1のシリンダブロック1aにノックセンサ25が固設され、このシリンダブロック1aの左右バンクを連通する冷却水通路1dには冷却水温センサ26が臨まされている。更に、上記吸気管5の上記エアークリーナ9の直下流に吸入空気量センサ27が臨まされ、又、上記スロットル弁10にスロットル開度センサ28aとスロットル弁全閉でONするアイドルスイッチ28bとを内蔵したスロットルセンサ28が連設されている。更に、上記排気マニホルド4の上記フロント触媒コンバータ8aの上流にフロントO2センサ(FO2センサ)29aが配設され、一方、上記排気管6の上記リア触媒コンバータ8bの下流にリアO2センサ(RO2センサ)29bが配設された、いわゆる、デュアルO2センサ(DOS)構造を有している。
【0021】
上記インジェクタ14、上記点火プラグ15a、及び、ISC弁13に対する制御量の演算、並びに出力、すなわち燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御等、及び触媒の活性状態判別は、図13に示す電子制御装置31により行われる。
【0022】
この電子制御装置31は、CPU32、ROM33、RAM34、バックアップRAM35、カウンタ・タイマ群36、及びI/Oインターフェース37がバスライン38を介して互いに接続されるマイクロコンピュータを中心として構成されており、その他、安定化電圧を各部に供給する定電圧回路39、上記I/Oインターフェース37の出力ポートからの信号によりアクチュエータ類を駆動する駆動回路40、センサ類からのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器41等の周辺回路が内蔵されている。
【0023】
上記定電圧回路39は、電源リレー42のリレー接点を介してバッテリ43に接続されており、電源リレー42のリレーコイルがイグニッションスイッチ44を介して上記バッテリ43に接続されている。又、上記定電圧回路39は、上記イグニッションスイッチ44がONされ、上記電源リレー42の接点が閉となったとき、上記バッテリ43の電圧を安定化して電子制御装置31の各部に供給する。更に、上記バックアップRAM35には、バッテリ43が上記定電圧回路39を介して直接接続されており、上記イグニッションスイッチ44のON,OFFに拘らず常時バックアップ用電源が供給される。
【0024】
尚、上記カウンタ・タイマ群36は、各種カウンタ、燃料噴射タイマ、点火タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込みタイマ、吸入空気量の積算値を異なる同期毎に定める同期判定用タイマ及びシステム異常監視用のウォッチドッグタイマ等の各種タイマを便宜上総称するものであり、上記マイクロコンピュータにおいては、その他、各種のソウトウェアカウント、タイマが用いられる。
【0025】
又、上記I/Oインターフェイス37の入力ポートには、ノックセンサ25、クランク角センサ22、カム角センサ24、アイドルスイッチ28b等が接続されると共に、吸入空気量センサ27、スロットル開度センサ28a、冷却水温センサ26、FO2センサ29a、RO2センサ29b等が上記A/D変換器41を介して接続され、更に、このA/D変換器41に、上記バッテリ43の電圧VB が入力されてモニタされる。一方、上記I/Oインターフェース37の出力ポートには、イグナイタ16が接続され、更に、上記駆動回路40を介して、ISC弁13及びインジェクタ14の各コイルが接続されている。なお、上記ROM33には、通常の制御プログラムに加え、各種固定データ等が格納され、上記RAM34には、各センサ・スイッチ類の出力信号を処理した後のデータ、及び上記CPU32で演算処理したデータが格納される。又、上記バックアップRAM35には、各種学習値マップ、制御用データ、自己診断機能により検出した故障部位に対応するトラブルデータ等がストアされ、上記イグニッションスイッチ44がOFFのときにもデータが保持される。
【0026】
上記CPU32では上記ROM33に記憶されている制御プログラムに従い、燃料噴射制御、点火時期制御等のエンジン制御、及び触媒活性判別、触媒劣化診断等を所定周期毎(所定時間毎、或いは所定クランク角度毎)に実行する。
【0027】
ここで、上記電子制御装置31は、複数の周期別積算値算出手段、複数の周期別仮触媒活性レベル設定手段、触媒活性判定手段としての機能を有し、具体的には、イグニッションスイッチ44のONにより電子制御装置31に電源が投入されると、システムイニシャライズによりRAM34に格納される各データ、フラグ値がクリアされると共に(バックアップRAM35に格納されているデータ、フラグ値は除く)、カウンタ、タイマ群36の各カウント値、各計時値がクリアされ、システムイニシャライズ後、図2〜図5のフローチャートに示す各ルーチンが所定周期毎に実行され、図2に示す触媒活性状態判別ルーチンにおいて、異なる周期A,B毎に、吸入空気量QAの積算値QAS,QACである活性判定積算値IQAS,IQACを算出し、この各活性判定積算値IQAS,IQACに基づき仮触媒活性レベルQASLV,QACLVを各々設定し、この各仮触媒活性レベルQASLV,QACLVに基づきマップ参照により、現在の触媒の状態が不活性か、準活性か、活性かの触媒活性状態を表す触媒活性レベルCATLVを設定する。そして、図3に示す空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいて、上記触媒活性レベルCATLVが読込まれ、触媒の活性状態に応じ空燃比フィードバック補正係数λを設定し、触媒が活性状態のとき、図4に示すDOS制御による空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチンで、FO2センサ29aとRO2センサ29bとの出力電圧VFO2,VRO2に基づき空燃比フィードバック補正係数λを設定する。そして、図5に示す燃料噴射量設定ルーチンにおいて、触媒の活性状態に応じて設定された上記空燃比フィードバック補正係数λにより、燃料噴射量を補正して空燃比が目標空燃比と一致するように空燃比制御を行う。
【0028】
先ず、図2に示す触媒活性状態判別ルーチンについて説明する。
この触媒活性状態判別ルーチンは、所定時間(例えば、50ms)毎に実行され、ステップS2〜S6において、ルーチン実行毎にエンジン負荷を示す物理量の一例としての吸入空気量QAを積算して第1の吸入空気量積算値QASを算出し、第1の周期Aを定める第1の設定時間tAに達したとき、上記第1の吸入空気量積算値QASを触媒活性状態を判断するための第1の活性判定積算値IQASとして採用し、この第1の活性判定積分IQASに基づき、第1の周期Aの下での仮の触媒活性状態を表わす第1の仮触媒活性レベルQASLVを設定し、ステップS7〜S11において、ルーチン実行毎に吸入空気量QAを積算して第2の吸入空気量積算値QACを算出し、第1の周期Aよりも長い第2の周期Bを定める第2の設定時間tBに達したとき、第2の吸入空気量積算値QACを触媒活性状態を判断するための第2の活性判定積算値IQACとして採用し、第2の活性判定積算値IQACに基づき、第2の周期Bの下での仮の触媒活性状態を表わす第2の仮触媒活性レベルQACLVを設定する。そして、ステップS12で、上記各周期A,B毎に設定した仮触媒活性レベルQASLV,QACLVに基づいて現在の触媒活性状態を表わす触媒活性レベルCATLVを、ルーチン実行毎に設定する。
【0029】
先ず、ステップS1で、現在の吸入空気量QAを読込み、ステップS2で、上記吸入空気量QAを前回のルーチン実行時に設定した第1の吸入空気量積算値QASに加算して、新たな第1の吸入空気量積算値QASを算出する(QAS←QAS+QA)。
【0030】
そして、ステップS3で、第1の周期Aを計時するための第1の周期判定用タイマの計時値TQASと第1の周期Aを定める第1の設定時間tAとを比較して、第1の周期Aに達したかを判断し、TQAS<tAのときは、周期Aに達していないので、ステップS7へジャンプし、又、TQAS≧tAであり第1の周期Aに達したと判断したときはステップS4へ進む。
【0031】
ステップS4へ進むと、第1の周期Aにおける 触媒活性状態を判断する為の第1の活性判定積算値IQASを上記第1の吸入空気量積算値QASで更新し(IQAS←QAS)、ステップS5へ進み、上記第1の活性判定積算値IQASに基づき、第1の仮触媒活性レベル判定テーブルを参照して第1の周期Aの下での仮の触媒活性状態を表わす第1の仮触媒活性レベルQASLVを設定する。
【0032】
そして、ステップS6で、第1の周期Aにより定まる次の区間での吸入空気量積算値の算出に備え、上記周期判定用タイマの計時値TQASをクリアして該タイマを再スタートさせると共に、第1の吸入空気量積算値QASをクリアし、ステップS7へ進む。
【0033】
図7に示すように、第1の周期Aに対応する第1の仮触媒活性レベル判定テーブルは、第1の活性判定積算値IQASの予め設定した変化曲線に基づき、この活性判定積算値IQASを所定のスライスレベル毎に不活性、準活性、活性の各領域に区分し、不活性領域に「0」、準活性領域に「1」、活性領域に「2」の第1の仮触媒活性レベルQASLVが格納されている。
【0034】
図10に示すように、触媒の活性状態は触媒層内温度(t)に支配されるが、この触媒層内温度(t)はエンジン負荷との関係で上昇特性が決定され、エンジン負荷が大きく吸入空気量QAが増す程、エンジン1の燃焼室から排出される排気ガス流量が増加して、相対的に触媒層内温度が早く上昇し、これに伴い各触媒コンバータ8a,8bの触媒が早く活性状態となる。従って、エンジン負荷を表わす吸入空気量QAの変化から触媒層内温度を簡易的に予測することが可能となる。本実施の形態では、吸入空気量QAを、第1の周期Aと第1の周期Aよりも長い周期の第2の周期Bとで各々積算し、その各積算値に基づいて現在の触媒の活性状態を判断している。上記第1の周期Aは比較的短く(例えば、吸入空気量センサ27を通過した空気が燃焼して触媒コンバータ8a,8bを通過するまでに要する平均的な一次遅れ時間)、吸入空気量QAの一時的な変動による触媒活性を判断するのに適しており、又、第1の周期Aに対し比較的長い第2の周期Bでは、平均的な吸入空気量QAの変化から触媒活性を判断するのに適している。逆に言えば、第2の周期Bの応答遅れを第1の周期Aで補償し、又、第1の周期Aにて検出した吸入空気量QAの一時的な変動による触媒活性の誤判断を第2の周期Bで補償する。
【0035】
そして、ステップS7へ進むと、上記ステップS1で読込んだ吸入空気量QAを前回のルーチン実行時に設定した第2の吸入空気量積算値QACに加算して、新たな第2の吸入空気量積算値QACを算出し(QAC←QAC+QA)、ステップS8で、第2の周期Bを計時するための第2の周期判定用タイマの計時値TQACと、周期Bを定める第2の設定時間tBとを比較し、TQAC<tBのときは、第2の周期Bに達していないので、ステップS12へジャンプする。
【0036】
又、TQAC≧tBであり第2の周期Bに達したときは、ステップS9へ進み、第2の周期Bにおける触媒活性状態を判断する為の第2の活性判定積算値IQACを上記第2の吸入空気量積算値QACで更新し(IQAC←QAC)、ステップS10で、上記第2の活性判定積算値IQACに基づき、第2の仮触媒活性レベル判定テーブルを参照して第2の周期Bの下での仮の触媒活性状態を表わす第2の仮触媒活性レベルQACLVを設定する。
【0037】
そして、ステップS11へ進み、第2の周期Bにより定まる次の区間での第2の吸入空気量積算値QACの算出に備え、上記第2の周期判定用タイマの計時値TQACをクリアして該タイマを再スタートさせると共に、第2の吸入空気量積算値QACをクリアし、ステップS12へ進む。
【0038】
図8に示すように、第2の周期Bに対応する上記第2の仮触媒活性レベル判定テーブルは、第2の活性判定積算値IQACの変化曲線に基づき、この活性判定積算値IQACを所定のスライスレベル毎に不活性、準活性、活性の各領域に区分されており、不活性領域に「0」、準活性領域に「1」、活性領域に「2」の第2の仮触媒活性レベルQACLVが格納されている。尚、第2の周期Bは第1の周期Aに比し周期が長いため、吸入空気量QAが一時的に変化しても第2の活性判定積算値IQACが急変することはなく、従って、第1の周期Aに対応する第1の活性判定積算値IQASと相対的に比較した場合、緩やかな右上がり曲線となる。
【0039】
そして、ステップS8、或いはステップS11からステップS12へ進むと、上記両仮触媒活性レベルQASLV,QACLVに基づき触媒活性レベル判定マップを参照して、現在の触媒活性状態を示す触媒活性レベルCATLVを設定し、RAM34の所定アドレスに格納し、ルーチンを抜ける。
【0040】
図9に示すように、触媒活性レベル判定マップは、上記両仮触媒活性レベルQASLV,QACLVにより領域が区分され、各領域には、上記両仮触媒活性レベルQASLV,QACLVの組合せに応じて、0(不活性)、1(準活性)、2(活性A)、3(活性B)の4段階の触媒活性レベルCATLVが格納されている。具体的には、仮触媒活性レベルQASLV,QACLVが共に0、或いは仮触媒活性レベルQASLV,QACLVの一方が0で他方が1の領域には「0」、仮触媒活性レベルQASLV,QACLVが共に1、或いは仮触媒活性レベルQASLV,QACLVの一方が0で他方が2の領域には「1」、仮触媒活性レベルQASLV,QACLVの一方が1で他方が2の領域には「2」、仮触媒活性レベルQASLV,QACLVが共に2の領域には「3」の触媒活性レベルCATLVが各々格納されている。
【0041】
上記触媒活性状態判別ルーチンによれば、仮触媒活性レベルQASLV,QACLVは、各周期A,Bごとにそれぞれ独立して更新される。一方、触媒活性レベルCATLVは、周期A,Bに拘わらず、ルーチン実行毎に設定される。上記仮触媒活性レベルQASLV,QACLVと触媒活性レベルCATLVとの関係を、吸入空気量QAの変化に基づき、図10のタイムチャートに従って説明する。
【0042】
上述のように、第1の周期Aと第2の周期Bとは、各々別個に計時され、各仮触媒活性レベルQASLV,QACLVが各周期A,B毎に更新され、一方、触媒活性レベルCATLVは、ルーチン実行毎に設定されるため、例えば、図6に示すように、第2の周期Bが第1の周期Aの3倍の時間である場合、第2の周期Bで設定した第2の仮触媒活性レベルQACLVは、第1の周期Aで設定した第1の仮触媒活性レベルQASLVが3回更新されるまで、その値を保持する。従って、図10に示すように、例えば、区間aの前の区間において、吸入空気量QAが急激に増加し、その後、漸次、吸入空気量QAが減少するような場合、区間aにおける周期Aの仮触媒活性レベルQASLVは、直前の周期Aで設定した第1の吸入空気量積算値QASによる第1の活性判定積算値IQASが急激に増加しているため、「2」に設定され(図7参照)、一方、周期Bの仮触媒活性レベルQACLVも、直前の区間の吸入空気量QAの増加より、周期Bにおける全体的な活性判定積算値IQACが増加し、「2」に設定される(図8参照)。その結果、区間aの触媒活性レベルCATLVは、図9の触媒活性レベル判定マップにより「3」に設定される。
【0043】
そして、区間bでは、周期Aの仮触媒活性レベルQASLVは、直前の周期Aで設定した第1の吸入空気量積算値QASによる第1の活性判定積算値IQASに基づいて設定され、吸入空気量QAの減少に伴い第1の活性判定積算値IQASが減少することで、「1」に設定され(図7参照)、一方、周期Bの仮触媒活性レベルQACLVは「2」を保持しているため、区間bの触媒活性レベルCATLVは、図9に示す触媒活性レベル判定マップにより「2」に設定される。
【0044】
又、区間cでは、周期Bの活性判定積算値IQACが更新され、この活性判定積算値IQACに基づき第2の仮触媒活性レベルQACLVが「1」に設定され(図8参照)、一方、周期Aの活性判定積算値IQASに基づいて設定される第1の仮触媒活性レベルQASLVは、吸入空気量QAの減少により、「0」に設定され(図7参照)、従って、この区間cでの触媒活性レベルCATLVは、触媒活性レベル判定マップにより「0」に設定される。
【0045】
このように、周期Aにおける第1の仮触媒活性レベルQASLVは吸入空気量QAの瞬時の変化に基づいて設定され、周期Bにおける第2の仮触媒活性レベルQACLVは吸入空気量QAの比較的長い区間の積分値によって設定され、この周期A、周期Bのそれぞれの仮触媒活性レベルQASLV,QACLVの組合せによって、触媒活性レベルCATLVが設定され、現在の触媒活性状態が総合的に判断される。
【0046】
尚、仮触媒活性レベル判定テーブルと触媒活性レベル判定マップとをより細分化すれば、或いは触媒の活性状態を判断する周期を3種類以上に増やすことで、現在の触媒活性状態をより細密に判断することが可能となる。又、エンジン負荷として吸入空気量QA以外に、スロットル開度、或いは基本燃料噴射量(Tp)等を用いても良い。
【0047】
上記触媒活性状態判別ルーチンにより設定された触媒活性レベルCATLVは、空燃比フィードバック制御開始条件、或いは触媒劣化診断開始条件等を判定する際に参照され、本実施の形態では、図3に示す空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいて上記触媒活性レベルCATVLを参照し、触媒活性レベルCATVLが「2」以上の触媒が活性状態のとき、FO2センサ29a,RO2センサ29bの両出力値VFO2,VRO2を用いたDOS制御に移行させる。
【0048】
ここで、DOS制御(デュアルO2センサ制御)とは、FO2センサ29aの情報から空燃比フィードバック制御を行うと共に、RO2センサ29bの情報から空燃比フィードバック補正係数のシフト量を決定することで、触媒浄化能力が最大に発揮できる空燃比に収束するよう燃料噴射量を補正し、排気ガス浄化性能の向上を図るものであり、特開昭62−29738号公報、本件出願人による特願平7−52742号に詳細されている。尚、空燃比フィードバック補正係数のベース値に対するシフト量を学習値として記憶することで、FO2センサ、及び触媒の劣化を学習補正することができる。
【0049】
図3の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンは、所定時間毎に実行され、先ず、ステップS21で、減速燃料カット中、スロットル全開増量補正等のクランプ条件か否かを判断し、クランプ条件のときにはステップS28へ分岐してRAM34にストアされるRO2センサ29bの平均出力値VMRO2をクリアし、ステップS29で、空燃比フィードバック補正係数λを設定してルーチンを抜ける。クランプ条件成立時の上記ステップS29における空燃比フィードバック補正係数λの設定は、該空燃比フィードバック補正係数λ をクランプ条件に応じて設定される値にクランプし、空燃比制御をオープンループ制御とする。
【0050】
上記ステップS21で、通常運転によりクランプ条件不成立時には、ステップS22へ進み、RO2センサ29bの出力値VRO2を読込み、ステップS23で、RO2センサ活性フラグF1の値を参照し、F1=0のときはステップS24へ進み、F1=1のときはステップS26へジャンプする。このRO2センサ活性フラグF1の初期値は0であり、後述するようにRO2センサ29bが活性したと判断されると「1」にセットされ、電子制御装置31に電源が投入された後の初回のルーチン実行時、及び未だRO2センサ29bが活性したと判断されていないときには、ステップS24へ進み、RO2センサ29bが活性したかを判断する。
【0051】
このRO2センサ29bの活性を判断する条件は以下の通りである。
【0052】
1)FO2センサ29aが活性状態であり、空燃比フィードバック制御がクローズドループ制御へ移行した後である。
【0053】
2)VRO2≧RCLSR、或いはVRO2<RCLSLである。
【0054】
ここで、RCLSR、RCLSLは予め設定した値である。
【0055】
3)上記1),2)を満たした状態がエンジン回転で、RINLDS回連続した。
【0056】
上記ステップS24で、上述の条件を満足せずRO2センサ29bが不活性と判断したときは、上記ステップS28を介してステップS29へ進み、空燃比フィードバック補正係数λを設定してルーチンを抜ける。このときの上記ステップS29における空燃比フィードバック補正係数λの設定は、RO2センサ29bの出力値VRO2は用いずに、エンジン状態、及びFO2センサ29aの状態に応じて設定されるもので、FO2センサ29aが不活性のときには、空燃比フィードバック補正係数λをλ=1.0にクランプして空燃比制御をオープンループ制御とし、FO2センサ29aの活性時、且つ上記クランプ条件の不成立のとき、FO2センサ29aの出力値VFO2に基づいて空燃比フィードバック補正係数λを設定して空燃比フィードバック制御を行う。
【0057】
尚、この空燃比フィードバック補正係数λの設定、及び後述する空燃比学習における学習値KLR、学習補正係数KBLRCについては、本件出願人による特開平5−44541号公報等に詳述されている。
【0058】
また、上記ステップS24で、上記条件が全て満足しRO2センサ29bが活性したと判断されると、ステップS25へ進み、上記RO2センサ活性フラグF1をセットし、ステップS26へ進む。
【0059】
そして、ステップS26で、前述の触媒活性状態判別ルーチンで設定され、RAM34の所定アドレスに格納されている触媒活性レベルCATLVの値を参照し、触媒活性レベルCATLVの値が「2」以上(CATLV≧2)、すなわち「2(活性状態A)」或いは「3(活性状態B)」のときは、上記触媒コンバータ8a,8bの触媒が活性状態にあると判断し、ステップS27へ進み、FO2センサ29a、及びRO2センサ29bを共に用いたDOS制御により空燃比フィードバック補正係数λを設定してルーチンを抜ける。一方、上記触媒活性レベルCATLVが「2」未満(CATLV<2)、すなわち「1(準活性状態)」或いは「0(不活性状態)」のときは、DOS制御は行わず、上記ステップS28を経てステップS29へ進み、上述したようにエンジン状態、及びFO2センサ29aの状態に応じて空燃比フィードバック補正係数λを設定し、ルーチンを抜ける。
【0060】
上記ステップS27のDOS制御による空燃比フィードバック補正係数λの設定は、図4のフローチャートに示すDOS制御による空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチンに従って実行される。
【0061】
先ず、ステップS31で、FO2センサ29aの出力値VFO2を読込み、ステップS32で、RO2センサ29bの出力値VRO2に対する平滑化処理を行う。すなわち、ステップS32では、上述の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンのステップS22で読込んだRO2センサ29bの出力値VRO2と、前回のルーチン実行時に算出した平均出力値VMRO2とに基づいて、今回の平均出力値VMRO2を次式から算出する。
VMRO2←{(VRO2−VMRO2)/2}+VMRO2
ここで、nは定数である。
【0062】
そして、ステップS33で、上記RO2センサ29bの平均出力値VMRO2に基づいて、積分分IPHOSと比例分PPHOSとを求める。この積分分IPHOS、比例分PPHOSは、上記平均出力値VMRO2とスライスレベルSL2との関係で設定されるもので、図11に示すように、上記平均出力値VMRO2がスライスレベルSL2を横切ったとき、積分分IPHOS、比例分PPHOSが反転する。
【0063】
その後、ステップS34で、前回のルーチン実行時に設定したRO2センサ補正係数PHOSに上記積分分IPHOSと比例分PPHOSとを加算して、今回のRO2センサ補正係数PHOSを設定する(PHOS←PHOS+IPHOS+PPHOS)。
【0064】
そして、ステップS35〜S38で、上記RO2センサ補正係数PHOSが適正範囲内にあるかを判断し、適正範囲外のときにはRO2センサ補正係数PHOSを修正する。先ず、ステップS35では、RO2センサ補正係数PHOSが下限値PHMINよりも低いかを判断し、PHOS<PHMINのときは、ステップS36へ分岐し、上記RO2センサ補正係数PHOSを下限値PHMINでセットして、ステップS39へ進む。また、PHOS≧PHMINのときは、ステップS37へ進み、RO2センサ補正係数PHOSが上限値PHMAXよりも高いかを判断する。そして、PHOS>PHMAXのときは、ステップS38へ分岐し、上記RO2センサ補正係数PHOSを上限値PHMAXでセットして、ステップS39へ進む。また、PHOS≦PHMAXのときは、今回算出したRO2センサ補正係数PHOSが適正範囲内にあると判断して、そのままステップS39へ進む。
【0065】
そして、ステップS39では、FO2センサ29aの出力値VFO2とスライスレベルSL1との関係から、比例分PU,積分分IUを設定する。図11に示すように、上記出力値VFO2が上記スライスレベルSL1を横切ると、上記比例分PU,積分分IUが反転する。
【0066】
その後、ステップS40で、上記比例分PUに上記RO2センサ補正係数PHOSを加算して、今回の比例分Pを求め(P←PU+PHOS)、ステップS41で、前回のルーチン実行時に設定した空燃比フィードバック補正係数λに上記比例分P、及び積分分IUを加算して、今回の空燃比フィードバック補正係数λを算出して(λ←λ+P+IU)、RAM34の所定アドレスに格納しルーチンを抜ける。
【0067】
その結果、FO2センサ29aの出力値VFO2に基づいて設定される空燃比フィードバック補正係数λの比例分PUが、RO2センサ29bの出力値VRO2の平均値VMRO2に基づいて設定されるRO2センサ補正係数PHOSによって補正される。
上記空燃比フィードバック補正係数λは、図5に示す燃料噴射量設定ルーチンにおいて、燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅Tiの演算の際に用いられる。
【0068】
次に、燃料噴射量設定ルーチンについて、図5に基づき説明する。先ず、ステップS51で、吸入空気量QAとエンジン回転数NEとに基づいて次式から基本燃料噴射量に相当する基本燃料噴射パルス幅Tpを算出する。
Tp←K×QA/NE
ここで、Kはインジェクタ特性補正定数である。
【0069】
次いで、ステップS52で、冷却水温センサ26による冷却水温Tw、スロットル開度センサ28aによるスロットル開度、アイドルスイッチ28bによるアイドル出力等に基づいて、冷却水温補正、加減速補正、全開増量補正、アイドル後増量補正等に係わる各種増量分補正係数COEFを設定し、ステップS53へ進み、上述の空燃比フィードバック補正係数λを読出す。
【0070】
そして、ステップS54で、エンジン回転数NEとエンジン負荷を表わす基本燃料噴射パルス幅Tpとをパラメータとして、バックアップRAM35の空燃比学習値テーブルにストアされている空燃比学習値KLRを検索し、補間計算により空燃比学習補正係数KBLRCを設定する。
【0071】
上記空燃比学習値KLRは、本件出願人による前述の特開平5−44541号公報等に開示されているように、吸入空気量センサ27等の吸入空気量計測系、インジェクタ14等の燃料系の生産時のばらつき、或いは経時変化による空燃比のずれを補正するためのものであり、本実施の形態においては、両O2センサ活性等による空燃比フィードバック条件成立時、空燃比学習値テーブル中の複数に区分されたエンジン回転数NE、及び基本燃料噴射パルス幅Tpによる運転領域のうち、一つの運転領域において空燃比フィードバック補正係数λが比例積分制御により空燃比リッチ/リーンを所定回数繰り返したとき、そのときの空燃比フィードバック補正係数λの平均値に応じて該当領域に格納されている学習値KLRを更新え、空燃比フィードバック補正係数λの中心値が基準値(=1.0)となるようにし、空燃比を理論空燃比に保つようにしている。
【0072】
ここで、学習値KLRによる空燃比学習の基となる空燃比フィードバック補正係数λは、FO2センサ29a,RO2センサ29bの活性ばかりでなく、触媒コンバータ8a,8bの触媒活性状態をも判断して設定される。すなわち、異なる周期A,B毎に算出した各吸入空気量積算値QAS,QACによる第1,第2の活性判定積算値IQAS,IQACに基づき設定され総合的に触媒活性状態を表わす触媒活性レベルCATLVが、「2(活性状態A)」或いは「3(活性状態B)」に設定されたとき、触媒が活性状態にあると判断し、このとき初めてDOS制御によりFO2センサ29aに加えてRO2センサ29bの出力値VRO2に応じて空燃比フィードバック補正係数λが設定され、この空燃比フィードバック補正係数λに応じて学習値KLRが更新されるので、触媒の活性状態に適応した適切な空燃比学習が行われ、誤学習を防止することができる。
【0073】
次いで、ステップS54からステップS55へ進み、バッテリ43の端子電圧VBに基づき、インジェクタ14の無効噴射時間を補間する電圧補正係数Tsを設定する。
【0074】
その後、ステップS56へ進み、上記ステップS51で算出した基本燃料噴射パルス幅Tpを、上記ステップS52で設定した各種増量分補正係数COEF、及び上記ステップS53で読出した空燃比フィードバック補正係数λにより空燃比補正すると共に、上記ステップS54で設定した学習補正係数KBLRCにより学習補正し、更に、上記ステップS55で設定した電圧補正係数Tsにより電圧補正して燃料噴射量を定める最終的な燃料噴射パルス幅Tiを次式から算出する。
【0075】
Ti←Tp×COEF×λ×KBLRC+Ts
そして、ステップS57で、上記燃料噴射パルス幅Tiを燃料噴射対象気筒の噴射タイマにセットしてルーチンを抜ける。そして、所定タイミングで上記噴射タイマがスタートされ、上記燃料噴射パルス幅Tiの駆動パルス信号が噴射対象気筒のインジェクタ14へ出力され、該インジェクタ14から所定に計量された燃料が噴射される。
【0076】
図14〜図20に本発明の第2実施の形態を示す。本実施の形態による電子制御装置31(図13参照)は、複数の周期別積算値算出手段、周期別仮触媒活性判定値設定手段、触媒活性判定手段としての機能を備える。具体的には、前述の第1実施の形態では、異なる周期A,B毎の第1,第2の仮触媒活性レベルQASLV,QACLVをそれぞれ仮触媒活性レベル判定テーブルを参照して設定しているが、本実施の形態では、各周期A,B毎に算出した各吸入空気量積算値QAS,QACによる活性判定積算値IQAS,IQACと、予め設定した活性判定用定数(スライスレベル)QASL,QACLとの関係に基づいて、仮の触媒活性状態を判別する。
【0077】
以下、図14〜図15に示すフローチャートに従い、本実施の形態における触媒活性状態判別ルーチンについて説明する。尚、第1実施の形態における図2に示す触媒活性状態判別ルーチンと同一のステップは、同一の符号を付して詳細説明を省略する。
【0078】
この触媒活性状態判別ルーチンは所定時間(例えば、50ms)毎に実行され、ステップS1で吸入空気量QAを読込み、ステップS2〜S4で、第1の周期Aにおいて算出した第1の吸入空気量積算値QASにより第1の活性判定積算値IQASを設定し、ステップS61へ進み、上記第1の活性判定積算値IQASと第1の周期Aの下で触媒の活性状態を判定するために予め設定した第1の活性判定用定数QASL(図17参照)とを比較し、IQAS≧QASLのときは、触媒活性と判断してステップS62で仮触媒活性判定値としての第1の仮触媒活性フラグFQASをセットし(FQAS←1)、一方、IQAS<QASLのときは、触媒不活性と判断してステップS63で上記第1の仮触媒活性フラグFQASをクリアする(FQAS←0)。尚、上記第1の仮触媒活性フラグFQAS、後述する第2の仮触媒活性フラグFQAC、及び触媒活性フラグFCATの初期値は0である。
【0079】
そして、ステップS6へ進み、次の区間での吸入空気量積算値の算出に備え、第1の周期判定用タイマの計時値TQASをクリアして該タイマを再スタートさせると共に、第1の吸入空気量積算値QASをクリアする。
【0080】
ステップS7〜S9では、第2の周期Bにおいて算出した第2の吸入空気量積算値QAにより第2の活性判定積算値IQACを設定して、ステップS64へ進み、上記第2の活性判定積算値IQACと第2の周期Bの下で触媒の活性状態を判定するために予め設定した第2の活性判定用定数QACL(図18参照)とを比較し、IQAC≧QACLのときは触媒活性と判断し、ステップS65で、仮触媒活性判定値としての第2の仮触媒活性フラグFQACをセットし(FQAC←1)、一方、IQAC<QACLのときは、触媒不活性と判断し、ステップS66で上記第2の仮触媒活性フラグFQACをクリアして(FQAC←0)、ステップS11へ進む。
【0081】
ステップS11では、第2の同期Bにより定まる次の区間での第2の吸入空気量積算値QAの算出に備え、第2の同期判定用タイマの計時値TQAをクリアして該タイマを再スタートさせると共に、第2の吸入空気量積算値QACをクリアする。
【0082】
そして、ステップS67以下で、各仮触媒活性フラグFQAS,FQAC値の組合せによって、現在の触媒活性状態を総合的に判断する。
【0083】
ステップS67,S68では、上記両仮触媒活性フラグFQAS,FQACの値を参照し、FQAS=1、且つFQAC=1のときは、触媒コンバータ8a,8bの触媒が活性状態にあると判断し、ステップS69へ進み、現在の触媒状態を表わす触媒活性判定値としての触媒活性フラグFCATをセットする(FCAT←1)。又、上記両仮触媒活性フラグFQAS,FQACの一方、或いは双方が0のときは、触媒は不活性状態にあると判断し、ステップS70へ進み、触媒活性フラグFCATをクリアする(FCAT←0)。その結果、図19に示すように、上記両仮触媒活性フラグFQAS,FQACが共に「1」の場合のみ、現在、触媒が活性状態にあることを示すべく触媒活性フラグFCATがセットされることになる。
【0084】
ここで、第1実施の形態で例示した吸入空気量の変化と同様に、吸入空気量QAが変化したときの上記仮触媒活性フラグFQAS,FQACと触媒活性フラグFCATとの関係を、図20のタイムチャートに従って説明する。
【0085】
例えば、前述した第1の実施の形態と同様に、第2の周期Bが第1の周期Aの3倍の時間である場合、第2の周期Bで設定した第2の仮触媒活性フラグFQACは、第1の周期Aで設定した第1の仮触媒活性フラグFQASが3回更新されるまで、その値を保持する。従って、同図に示すように、区間aの前の区間において吸入空気量QAが急激に増大し、その後、漸次、吸入空気量QAが減少する場合、区間aにおける周期Aの仮触媒活性フラグFQASは、直前の周期Aで算出した第1の吸入空気量積算値QASにより設定される第1の活性判定積算値IQASが急激に増加しているため、「1」となり(図17参照)、一方、周期Bの仮触媒活性フラグFQACも、直前の区間の吸入空気量QAの増加より、周期Bにおける全体的な活性判定積算値IQACが増加し、「1」となる(図18参照)。その結果、区間aの触媒活性フラグFCATは、「1(活性)」に設定される(図19参照)。
【0086】
そして、区間bでは、直前の周期A(区間a)での吸入空気量QAの減少に伴い第1の吸入空気量積算値QASにより設定される第1の活性判定積算値IQASも減少するが、この活性判定積算値IQASが上記仮触媒活性レベルQASLVよりも大きいときには、周期Aの仮触媒活性フラグFQASは「1」の状態に保持される。一方、このとき周期Bの仮触媒活性フラグFQACは「1」を保持しているため、区間bの触媒活性フラグFCATは、「1(活性)」を保持する。そして、吸入空気量QAの減少により区間c’では、周期Aにおける活性判定積算値IQASに基づいて設定される仮触媒活性フラグFQASが「0」になり、従って、区間c’の触媒活性フラグFCATは、「0(不活性)」となる。
【0087】
上記触媒判定フラグFCATは、図16に示す空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいて参照され、触媒活性フラグFCATがセットされており(FCAT=1)、触媒が活性状態のとき、第1実施の形態と同様に、FO2センサ29a,RO2センサ29bの両出力値VFO2,VRO2を共に用いるDOS制御に移行させる。この空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンは、前述の第1実施の形態と同様、所定時間毎に実行され、ステップS21でクランプ条件不成立のとき、ステップS22〜S24で、RO2センサ29bが活性したかを判断し、不活性と判断したときは、ステップS28を介してステップS29で、エンジン状態、及びFO2センサ29aの状態に応じて空燃比フィードバック補正係数λを設定し、ルーチンを抜ける。又、RO2センサ29bが活性したと判断されるときは、ステップS25へ進み、前述のRO2センサ活性フラグF1をセットし、ステップS81へ進む。
【0088】
そして、ステップS81で、前述の触媒活性状態判別ルーチンで設定した触媒活性フラグFCATの値を参照し、FCAT=0のときは、触媒コンバータ8a,8bの触媒が不活性と判断し、上記ステップS28へ分岐する。一方、FCAT=1のときは、触媒が活性状態にあると判断し、ステップS27へ進み、FO2センサ29a、及びRO2センサ29bを共に用いたDOS制御により空燃比フィードバック補正係数λを設定してルーチンを抜ける。
【0089】
このように、本実施の形態では、テーブル、及びマップの代わりにフラグを用いたので、メモリの使用容量を小さくすることができる。
【0090】
尚、本発明は上記各実施の形態に限るものではなく、例えば、上記触媒活性状態判別ルーチンにおいて判別した触媒活性状態を、触媒劣化を検出する自己診断機能に取り入れることで、触媒が十分に活性されていない、すなわちRO2センサ29bの出力が不安定し易い領域を検出し、この領域での診断を中止することで診断精度を向上させることができる。更に、点火時期制御に取り入れることで、燃料噴射制御と点火時期制御とを触媒活性状態に応じて総合的に制御することが可能になる。
【0091】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、エンジン負荷を示す物理量を、異なる周期毎に各々積算し、この各積算値に基づき仮触媒活性レベルを周期毎に設定し、この周期毎に設定した各仮触媒活性レベルに基づき現在の触媒の状態を判断するので、触媒温度センサ、触媒の下流に配設したO2センサ等を用いて触媒の活性を判断した従来のものに比し、触媒の活性状態を簡単でしかも精度良く把握することができる。又、触媒の下流に配設したO2センサ等を用いて触媒の活性を判断していないため、触媒に予測できない異常が発生した場合であっても、触媒の活性状態を正確に把握することができ、触媒活性時に行う触媒の劣化診断等を精度良く行うことができる。
【0092】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、周期毎に算出した積算値に基づき、各仮触媒活性レベルを不活性レベルと準活性レベルと活性レベルとの何れかに設定し、これら周期毎に設定した各仮触媒活性レベルに基づき現在の触媒活性状態を不活性状態と準活性状態と活性状態とに区分するので、各仮触媒活性レベルが明確に区分され、しかも、この区分された仮触媒活性レベルの組み合わせで、最終的な触媒活性レベルを判断するようにしたので、触媒活性状態をより的確に判断することができる。
【0093】
請求項3記載の発明によれば、エンジン負荷を示す物理量を積算し、この各積算値に基づき設定する周期毎の仮触媒活性判定値を触媒活性か不活性かの何れかとし、しかもこの各仮触媒活性判定値に基づき、現在の触媒の状態が活性か不活性かを表わす最終的な触媒活性判定値を設定するので、請求項1記載の発明の効果に加え、複雑な演算を伴わず、メモリの使用容量を相対的に小さくすることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成図
【図2】本発明の第1実施の形態に係り、触媒活性状態判別ルーチンを示すフローチャート
【図3】同上、空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート
【図4】同上、DOS制御による空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチンを示すフローチャート
【図5】同上、燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート
【図6】同上、第1の周期Aと第2の周期Bとの関係を示す説明図
【図7】同上、周期Aにおける第1の活性判定積算値と第1の仮触媒活性レベルとの関係を示す説明図
【図8】同上、周期Bにおける第2の活性判定積算値と第2の仮触媒活性レベルとの関係を示す説明図
【図9】同上、触媒活性レベル判定マップの概念図
【図10】同上、吸入空気量と触媒層内温度と周期毎の仮触媒活性レベルと触媒活性レベルとの関係を示すタイムチャート
【図11】同上、FO2センサ出力値、RO2センサ平均出力値、FO2センサ出力値に基づく比例積分制御量、及びRO2センサ補正係数の設定状態を示すタイムチャート
【図12】同上、エンジンの全体概略図
【図13】同上、電子制御系の回路構成図
【図14】本発明の第2実施の形態に係り、触媒活性状態判別ルーチンを示すフローチャート
【図15】同上、触媒活性状態判別ルーチンを示すフローチャート(続き)
【図16】同上、空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート
【図17】同上、周期Aにおける第1の活性判定積算値と第1の仮触媒活性フラグの値との関係を示す説明図
【図18】同上、周期Bにおける第2の活性判定積算値と第2の仮触媒活性フラグの値との関係を示す説明図
【図19】同上、周期Aにおける第1の仮触媒活性フラグ及び周期Bにおける第2の仮触媒活性フラグの値と触媒活性フラグの値との関係を示す図表
【図20】同上、吸入空気量と触媒層内温度と周期毎の仮触媒活性フラグと触媒活性フラグとの関係を示すタイムチャート
【図21】触媒活性時と触媒不活性時のFO2センサ出力値、RO2センサ出力値を示すタイムチャート
【符号の説明】
1 エンジン
8a,8b 触媒コンバータ(触媒)
14 インジェクタ
27 吸入空気量センサ
29a,29b O2センサ
31 電子制御装置
A,B 周期
CATLV 触媒活性レベル
FCAT 触媒活性フラグ(触媒活性判定値)
FQAS,FQAC 仮触媒活性フラグ(仮触媒活性判定値)
IQAS,IQAC 活性判定積算値(積算値)
QA 吸入空気量(エンジン負荷を示す物理量)
QASLV,QACLV 仮触媒活性レベル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a catalyst active state determination device for an engine that can appropriately determine the active state of a catalyst without using a catalyst temperature sensor or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, whether or not a catalyst has been activated has been determined mainly based on a detection value of a catalyst temperature sensor facing the catalyst. That is, the temperature of the exhaust gas passing through the inside of the catalyst layer is monitored by the catalyst temperature sensor, and when the temperature of the exhaust gas exceeds the catalyst activation temperature set in advance by experiments or the like, it is determined that the catalyst is active.
[0003]
However, there is an individual difference in the catalyst temperature sensor, and the detection accuracy is likely to vary due to the effect. Even if the catalyst activation temperature and the actually measured exhaust gas temperature match, the catalyst is actually activated. Not necessarily. In addition, the catalyst temperature sensor has deteriorated with time, and the active state cannot always be detected in a stable state.
[0004]
Therefore, as disclosed in, for example, JP-A-6-167210, in addition to the oxygen concentration sensor (hereinafter, “FO2 sensor”) provided upstream of the catalyst, another oxygen concentration sensor (hereinafter, “FO2 sensor”) is provided downstream of the catalyst. RO2 sensor "), measures the output value VRO2 of the RO2 sensor for a predetermined time, obtains the maximum value and the minimum value of the output value VRO2 at that time, and determines the difference between the maximum value and the minimum value by a predetermined value. Some include a so-called dual O2 sensor system that determines that the catalyst has been activated when the following occurs.
[0005]
That is, when the catalyst is in an inactive state, the output value VRO2 of the RO2 sensor is slightly delayed in phase from the output value VFO2 of the FO2 sensor shown by the solid line, as shown by the broken line in FIG. Show almost the same changes. Then, when the catalyst is activated, the output value VRO2 of the RO2 sensor changes slowly with a small fluctuation width, as shown in FIG. In the dual O2 sensor system, the active state of the catalyst is determined by detecting the output fluctuation width of the RO2 sensor.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an engine equipped with the dual O2 sensor system, the deterioration of the catalyst or the like is often diagnosed based on the output fluctuation of the RO2 sensor after the activation of the catalyst. That is, when the catalyst deteriorates or the like occurs, the catalyst purification ability decreases, and the output value VRO2 of the O2 sensor gradually changes to approximate the output value VFO2 of the FO2 sensor.
[0007]
The catalyst deterioration diagnosis is performed when certain diagnostic conditions are satisfied after activation of the catalyst. However, when the catalyst deterioration diagnosis is performed, an unpredictable abnormality (such as cracking of the catalyst, rapid deterioration due to overheating, etc.) occurs in the catalyst, and the catalyst purification ability is rapidly increased. When the engine is started, even if the catalyst is in an active state, the output fluctuation of the RO2 sensor does not fall within a predetermined range after the engine is started. Therefore, the active state of the catalyst cannot be determined. As a result, catalyst deterioration diagnosis is started. Is not satisfied, and the catalyst deterioration diagnosis cannot be performed. That is, if the activation state of the catalyst cannot be accurately determined, diagnosis of deterioration of the catalyst or the like cannot be performed accurately, and there is a problem that diagnostic accuracy is reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a catalyst active state determination device for an engine that can easily and accurately detect the active state of a catalyst.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, as shown in a basic configuration diagram of FIG. 1A, a plurality of cycle-based integrated values for respectively calculating integrated values of physical quantities indicating an engine load at different cycles. Calculating means, a plurality of temporary catalyst activity level setting means for setting a temporary catalyst activity level based on each of the integrated values for each cycle, and a current catalyst activity state based on each of the temporary catalyst activity levels set for each cycle And a catalyst activity determining means for determining
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the temporary catalyst activity level setting means for each cycle determines the temporary catalyst activity level as an inactive level and a quasi-active level based on the calculated integrated value. Activity level, and the catalyst activity determination means determines whether the current catalyst activity state is an inactive state, a quasi-active state, or an active state based on each set temporary catalyst activity level. It is characterized by making a judgment.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1B, a plurality of period-by-period integrated value calculating means for calculating integrated values of physical quantities indicating engine loads at different periods, respectively. A temporary catalyst activity determination value setting means for setting a temporary catalyst activity determination value for determining whether the catalyst is active or inactive based on each of the above integrated values, and a current value based on each temporary catalyst activity determination value set for each cycle. And a catalyst activity determination means for setting a catalyst activity determination value indicating whether the state of the catalyst is active or inactive.
[0012]
That is, according to the first aspect of the invention, the physical quantity indicating the engine load is integrated for each different cycle, and the provisional catalyst activity level is set for each cycle based on each integrated value. Then, the current state of the catalyst is determined based on each temporary catalyst activity level set for each cycle, and the result is used for air-fuel ratio control, ignition timing control, catalyst deterioration diagnosis, and the like.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, each temporary catalyst activity level is set to one of an inactive level, a semi-active level, and an active level based on each integrated value calculated for each cycle. Then, based on each of these provisional catalyst activity levels, it is determined whether the current catalyst activity state is an inactive state, a semi-active state, or an active state.
[0014]
According to the third aspect of the present invention, a physical quantity indicating the engine load is integrated for each different cycle, and a provisional catalyst activity determination value indicating whether the catalyst is active or inactive is set for each cycle based on each integrated value, Based on each temporary catalyst activity determination value, a catalyst activity determination value indicating whether the current state of the catalyst is active or inactive is set and used for air-fuel ratio control, ignition timing control, catalyst deterioration diagnosis, and the like.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 2 to 13 show a first embodiment of the present invention. First, an overall outline of the engine will be described with reference to FIG. The engine 1 employed in the present embodiment is a horizontally opposed engine, and an intake manifold 3 and an exhaust manifold 4 communicate with an intake port 2a and an exhaust port 2b provided for each cylinder of a cylinder head 2, respectively. .
[0016]
An intake pipe 5 is communicated upstream of the intake manifold 3, while an exhaust pipe 6 is communicated downstream of the exhaust manifold 4, and a muffler 7 is attached to a downstream end of the exhaust pipe 6. Further, a front catalytic converter 8a and a rear catalytic converter 8b are interposed in the upstream collecting portion of the exhaust pipe 6.
[0017]
An air cleaner 9 is mounted on the air intake side upstream of the intake pipe 5, and a throttle valve 10 is interposed midway. Further, an air chamber 11 is formed in the intake pipe 5 downstream of the throttle valve 10.
[0018]
The intake pipe 5 is connected to a bypass passage 12 that bypasses the throttle valve 10 and communicates between the upstream and downstream of the throttle valve 10. An ISC (idle speed control) valve is connected to the bypass passage 12. 13 are interposed. Further, at the downstream end of the intake manifold 3, injectors 14 are provided corresponding to the respective cylinders. An ignition plug 15a whose tip is exposed to the combustion chamber is attached to the cylinder head 2 for each cylinder, and an ignition coil 15b connected to the ignition plug 15a is connected to an igniter 16.
[0019]
Next, the arrangement of sensors will be described. A crank angle sensor 22 for detecting a protrusion formed on the outer periphery of the crank rotor 21 is provided opposite to a crank rotor 21 connected to the crankshaft 1b of the engine 1. On the other hand, a cam angle sensor 24 for detecting a cylinder which detects a protrusion formed on the outer periphery of the cam rotor 23 is provided opposite to a cam rotor 23 connected to the cam shaft 1c.
[0020]
A knock sensor 25 is fixed to the cylinder block 1a of the engine 1, and a cooling water temperature sensor 26 faces a cooling water passage 1d communicating the left and right banks of the cylinder block 1a. Further, an intake air amount sensor 27 is provided immediately downstream of the air cleaner 9 in the intake pipe 5, and a throttle opening sensor 28a and an idle switch 28b which is turned on when the throttle valve is fully closed are built in the throttle valve 10. The throttle sensor 28 is connected in series. Further, a front O2 sensor (FO2 sensor) 29a is disposed upstream of the front catalytic converter 8a of the exhaust manifold 4, while a rear O2 sensor (RO2 sensor) is disposed downstream of the rear catalytic converter 8b of the exhaust pipe 6. 29b, which has a so-called dual O2 sensor (DOS) structure.
[0021]
FIG. 13 shows the calculation of the control amounts for the injector 14, the ignition plug 15a, and the ISC valve 13, and outputs, that is, fuel injection control, ignition timing control, idle speed control, and the like, and determination of the active state of the catalyst. This is performed by the electronic control unit 31.
[0022]
The electronic control device 31 is mainly composed of a microcomputer in which a CPU 32, a ROM 33, a RAM 34, a backup RAM 35, a counter / timer group 36, and an I / O interface 37 are connected to each other via a bus line 38. , A constant voltage circuit 39 for supplying a stabilized voltage to each section, a drive circuit 40 for driving actuators by a signal from an output port of the I / O interface 37, and an A / A for converting an analog signal from a sensor into a digital signal. A peripheral circuit such as a D converter 41 is built in.
[0023]
The constant voltage circuit 39 is connected to a battery 43 via a relay contact of a power supply relay 42, and a relay coil of the power supply relay 42 is connected to the battery 43 via an ignition switch 44. When the ignition switch 44 is turned on and the contact of the power supply relay 42 is closed, the constant voltage circuit 39 stabilizes the voltage of the battery 43 and supplies the voltage to each part of the electronic control device 31. Further, a battery 43 is directly connected to the backup RAM 35 via the constant voltage circuit 39, and a backup power supply is always supplied regardless of whether the ignition switch 44 is ON or OFF.
[0024]
The counter / timer group 36 includes various counters, a fuel injection timer, an ignition timer, a periodic interrupt timer for generating a periodic interrupt, a synchronization determination timer for determining an integrated value of the intake air amount for each different synchronization, and a system abnormality. Various timers such as a watchdog timer for monitoring are generically referred to for convenience. In the microcomputer, various other software counts and timers are used.
[0025]
A knock sensor 25, a crank angle sensor 22, a cam angle sensor 24, an idle switch 28b, and the like are connected to input ports of the I / O interface 37, and an intake air amount sensor 27, a throttle opening sensor 28a, The cooling water temperature sensor 26, the FO2 sensor 29a, the RO2 sensor 29b, and the like are connected via the A / D converter 41. Further, the voltage VB of the battery 43 is input to the A / D converter 41 and monitored. You. On the other hand, the igniter 16 is connected to the output port of the I / O interface 37, and the coils of the ISC valve 13 and the injector 14 are connected via the drive circuit 40. The ROM 33 stores various fixed data and the like in addition to a normal control program. The RAM 34 stores data obtained by processing output signals of the respective sensors and switches, and data processed by the CPU 32. Is stored. Further, in the backup RAM 35, various learning value maps, control data, trouble data corresponding to a failed part detected by the self-diagnosis function, and the like are stored, and the data is retained even when the ignition switch 44 is turned off. .
[0026]
According to the control program stored in the ROM 33, the CPU 32 performs engine control such as fuel injection control and ignition timing control, catalyst activity determination, catalyst deterioration diagnosis, and the like at predetermined intervals (every predetermined time or at each predetermined crank angle). To run.
[0027]
Here, the electronic control unit 31 has a function as a plurality of cycle-based integrated value calculating means, a plurality of cycle-based provisional catalyst activity level setting means, and a catalyst activity determining means. When the electronic control device 31 is turned on by turning on the power, the data and flag values stored in the RAM 34 are cleared by system initialization (excluding the data and flag values stored in the backup RAM 35), and a counter, After the count value and the count value of the timer group 36 are cleared and the system is initialized, the routines shown in the flowcharts of FIGS. 2 to 5 are executed at predetermined intervals, and differ from the catalyst activation state determination routine shown in FIG. The activation determination integrated values IQAS and IQA, which are the integrated values QAS and QAC of the intake air amount QA for each of the periods A and B. Is calculated, and the provisional catalyst activity levels QASLV, QACLV are respectively set based on the respective activity determination integrated values IQAS, IQAC, and the current catalyst state is deactivated by referring to the map based on the provisional catalyst activity levels QASLV, QACLV. A catalytic activity level CATLV indicating a catalytic activity state of quasi-active or active is set. Then, in the air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine shown in FIG. 3, the above-mentioned catalyst activity level CATLV is read, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set in accordance with the activation state of the catalyst. In an air-fuel ratio feedback correction coefficient setting subroutine based on the DOS control shown, an air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set based on the output voltages VFO2 and VRO2 of the FO2 sensor 29a and the RO2 sensor 29b. Then, in the fuel injection amount setting routine shown in FIG. 5, the fuel injection amount is corrected by the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ set according to the activation state of the catalyst so that the air-fuel ratio matches the target air-fuel ratio. Perform air-fuel ratio control.
[0028]
First, the catalyst activation state determination routine shown in FIG. 2 will be described.
This catalyst activation state determination routine is executed every predetermined time (for example, 50 ms), and in steps S2 to S6, the intake air amount QA as an example of the physical quantity indicating the engine load is integrated every time the routine is executed, and the first is performed. An intake air amount integrated value QAS is calculated, and when a first set time tA that defines a first cycle A has been reached, the first intake air amount integrated value QAS is used for determining a catalyst activation state. Adopted as the activity determination integrated value IQAS, based on the first activity determination integrated IQAS, a first temporary catalyst activity level QASLV representing a temporary catalyst activity state under the first cycle A is set, and step S7 In steps S11 to S11, the intake air amount QA is integrated every time the routine is executed to calculate a second intake air amount integrated value QAC, and a second set time t for defining a second cycle B longer than the first cycle A Is reached, the second intake air amount integrated value QAC is adopted as the second activity determination integrated value IQAC for determining the catalyst activation state, and based on the second activity determination integrated value IQAC, the second cycle A second provisional catalyst activity level QACLV representing a provisional catalyst activity state under B is set. Then, in step S12, a catalyst activity level CATLV representing the current catalyst activity state is set for each routine execution based on the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV set for each of the periods A and B.
[0029]
First, in step S1, the current intake air amount QA is read, and in step S2, the intake air amount QA is added to the first intake air amount integrated value QAS set at the time of execution of the previous routine, and a new first intake air amount QAS is set. Is calculated (QAS ← QAS + QA).
[0030]
Then, in step S3, the count value TQAS of the first cycle determination timer for measuring the first cycle A is compared with a first set time tA that defines the first cycle A, and It is determined whether the period A has been reached. If TQAS <tA, since the period A has not been reached, the process jumps to step S7, and if it is determined that TQAS ≧ tA and the first period A has been reached. Goes to step S4.
[0031]
In step S4, the first activation integrated value IQAS for determining the catalyst activation state in the first cycle A is updated with the first intake air amount integrated value QAS (IQAS ← QAS), and step S5 is performed. Then, based on the first activity determination integrated value IQAS, referring to the first temporary catalyst activity level determination table, the first temporary catalyst activity representing the temporary catalyst activity state under the first cycle A Set the level QASLV.
[0032]
Then, in step S6, in preparation for calculation of the intake air amount integrated value in the next section determined by the first cycle A, the timer TQAS of the cycle determination timer is cleared and the timer is restarted. The intake air amount integrated value QAS of 1 is cleared, and the process proceeds to step S7.
[0033]
As shown in FIG. 7, the first provisional catalyst activity level determination table corresponding to the first cycle A stores the activity determination integrated value IQAS based on a preset change curve of the first activity determination integrated value IQAS. Inactive, quasi-active, and active areas are divided for each predetermined slice level, and the first provisional catalytic activity level of "0" for the inactive area, "1" for the quasi-active area, and "2" for the active area QASLV is stored.
[0034]
As shown in FIG. 10, the activation state of the catalyst is governed by the temperature (t) in the catalyst layer. The temperature (t) in the catalyst layer has a rising characteristic determined in relation to the engine load, and the engine load is large. As the intake air amount QA increases, the flow rate of exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine 1 increases, and the temperature in the catalyst layer rises relatively quickly, and accordingly, the catalyst of each of the catalytic converters 8a and 8b becomes faster. It becomes active. Therefore, it is possible to easily predict the temperature in the catalyst layer from a change in the intake air amount QA indicating the engine load. In the present embodiment, the intake air amount QA is integrated in each of the first cycle A and the second cycle B which is longer than the first cycle A, and the current catalyst amount is calculated based on each integrated value. Determines the active state. The first cycle A is relatively short (for example, an average primary delay time required for the air passing through the intake air amount sensor 27 to burn and pass through the catalytic converters 8a and 8b), and the first period A is equal to the intake air amount QA. It is suitable for judging the catalyst activity due to temporary fluctuations. In a second cycle B which is relatively longer than the first cycle A, the catalyst activity is judged from a change in the average intake air amount QA. Suitable for Conversely, the response delay of the second cycle B is compensated for in the first cycle A, and the erroneous determination of the catalyst activity due to the temporary fluctuation of the intake air amount QA detected in the first cycle A is made. Compensation is performed in the second cycle B.
[0035]
At step S7, the intake air amount QA read at step S1 is added to the second intake air amount integrated value QAC set at the time of execution of the previous routine, and a new second intake air amount integration is performed. The value QAC is calculated (QAC ← QAC + QA), and in step S8, the time value TQAC of the second cycle determination timer for measuring the second cycle B and the second set time tB for defining the cycle B are calculated. If TQAC <tB, the second cycle B has not been reached, and the process jumps to step S12.
[0036]
If TQAC ≧ tB and the second cycle B has been reached, the process proceeds to step S9, and the second activity determination integrated value IQAC for determining the catalyst activation state in the second cycle B is calculated by the second It is updated with the intake air amount integrated value QAC (IQAC ← QAC), and in step S10, based on the second activity determination integrated value IQAC, referring to the second provisional catalyst activity level determination table, the second period B A second provisional catalyst activity level QACLV representing the provisional catalyst activity state below is set.
[0037]
Then, the process proceeds to step S11, in which the timer value TQAC of the second cycle determination timer is cleared to prepare for the calculation of the second intake air amount integrated value QAC in the next section determined by the second cycle B, and The timer is restarted, the second intake air amount integrated value QAC is cleared, and the process proceeds to step S12.
[0038]
As shown in FIG. 8, the second temporary catalyst activity level determination table corresponding to the second cycle B is based on a change curve of the second activity determination integrated value IQAC. Each of the slice levels is divided into inactive, quasi-active, and active areas, and the second provisional catalytic activity level of “0” in the inactive area, “1” in the quasi-active area, and “2” in the active area QACLV is stored. Since the second cycle B has a longer cycle than the first cycle A, the second activation determination integrated value IQAC does not suddenly change even if the intake air amount QA temporarily changes. When relatively compared with the first activation determination integrated value IQAS corresponding to the first cycle A, the curve becomes a gentle upward curve.
[0039]
Then, when the process proceeds from step S8 or step S11 to step S12, a catalyst activity level CATLV indicating the current catalyst activity state is set by referring to a catalyst activity level determination map based on the two provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV. Is stored at a predetermined address in the RAM 34, and the routine exits.
[0040]
As shown in FIG. 9, the catalyst activity level determination map is divided into regions by the two provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV, and each region has a value of 0 according to the combination of the two provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV. Four levels of catalytic activity CATLV of (inactive), 1 (quasi-active), 2 (active A), and 3 (active B) are stored. Specifically, the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV are both 0, or the area where one of the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV is 0 and the other is 1 is “0”, and the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV are both 1 Alternatively, one of the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV is “0” and the other one is “1” in the area of 2, and the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV are “1” in the area of one and the other two are “2”. In a region where both the active levels QASLV and QACLV are 2, a catalytic activity level CATLV of “3” is stored.
[0041]
According to the catalyst activation state determination routine, the provisional catalyst activation levels QASLV and QACLV are updated independently for each of the periods A and B. On the other hand, the catalyst activity level CATLV is set every time the routine is executed, regardless of the periods A and B. The relationship between the provisional catalyst activity levels QASLV, QACLV and the catalyst activity level CATLV will be described based on a change in the intake air amount QA with reference to the time chart of FIG.
[0042]
As described above, the first cycle A and the second cycle B are separately timed, and the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV are updated for each cycle A and B, while the catalyst activity level CATLV Is set every time the routine is executed. For example, as shown in FIG. 6, when the second cycle B is three times as long as the first cycle A, the second cycle set in the second cycle B is used. Is maintained until the first provisional catalyst activity level QASLV set in the first cycle A is updated three times. Therefore, as shown in FIG. 10, for example, in a case where the intake air amount QA sharply increases in a section before the section a and then gradually decreases, the period A of the period A in the section a is reduced. The provisional catalyst activity level QASLV is set to “2” because the first activation determination integrated value IQAS based on the first intake air amount integrated value QAS set in the immediately preceding cycle A sharply increases (FIG. 7). On the other hand, the provisional catalyst activity level QACLV in the cycle B is also set to “2” because the overall activation determination integrated value IQAC in the cycle B increases from the increase in the intake air amount QA in the immediately preceding section (see FIG. 4). See FIG. 8). As a result, the catalyst activity level CATLV of the section a is set to “3” by the catalyst activity level determination map of FIG.
[0043]
In the section b, the provisional catalyst activity level QASLV of the cycle A is set based on the first activation determination integrated value IQAS based on the first intake air amount integrated value QAS set in the immediately preceding cycle A, and As the first activity determination integrated value IQAS decreases with the decrease in QA, it is set to “1” (see FIG. 7), while the temporary catalyst activity level QACLV in period B holds “2”. Therefore, the catalyst activity level CATLV in the section b is set to “2” by the catalyst activity level determination map shown in FIG.
[0044]
Further, in the section c, the activity determination integrated value IQAC of the cycle B is updated, and the second provisional catalyst activity level QACLV is set to “1” based on the activity determination integrated value IQAC (see FIG. 8). The first temporary catalyst activity level QASLV set based on the activity determination integrated value IQAS of A is set to “0” due to the decrease in the intake air amount QA (see FIG. 7). The catalyst activity level CATLV is set to “0” by the catalyst activity level determination map.
[0045]
Thus, the first temporary catalyst activity level QASLV in the cycle A is set based on the instantaneous change in the intake air amount QA, and the second temporary catalyst activity level QACLV in the cycle B is relatively long in the intake air amount QA. The catalyst activity level CATLV is set by the combination of the provisional catalyst activity levels QASLV and QACLV of the cycle A and the cycle B, and the current catalyst activity state is comprehensively determined.
[0046]
It is to be noted that the current catalyst activity state can be determined more minutely by further dividing the provisional catalyst activity level determination table and the catalyst activity level determination map, or by increasing the cycle for determining the catalyst activity state to three or more types. It is possible to do. Further, in addition to the intake air amount QA, a throttle opening, a basic fuel injection amount (Tp), or the like may be used as the engine load.
[0047]
The catalyst activity level CATLV set by the catalyst activity state determination routine is referred to when determining an air-fuel ratio feedback control start condition or a catalyst deterioration diagnosis start condition. In the present embodiment, the air-fuel ratio shown in FIG. In the feedback correction coefficient setting routine, the catalyst activity level CATVL is referred to, and when the catalyst having the catalyst activity level CATVL of “2” or more is in the active state, the DOS using both the output values VFO2 and VRO2 of the FO2 sensor 29a and the RO2 sensor 29b is used. Transfer to control.
[0048]
Here, the DOS control (dual O2 sensor control) refers to performing the air-fuel ratio feedback control from the information of the FO2 sensor 29a and determining the shift amount of the air-fuel ratio feedback correction coefficient from the information of the RO2 sensor 29b, thereby purifying the catalyst. The purpose of this invention is to improve the exhaust gas purification performance by correcting the fuel injection amount so as to converge to the air-fuel ratio at which the performance can be maximized. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-29738 and Japanese Patent Application No. 7-52742 filed by the present applicant. The issue is detailed. By storing the shift amount of the air-fuel ratio feedback correction coefficient with respect to the base value as a learning value, the deterioration of the FO2 sensor and the catalyst can be learned and corrected.
[0049]
The air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine of FIG. 3 is executed at predetermined intervals. First, in step S21, it is determined whether or not a clamp condition such as a throttle full-open increase correction during deceleration fuel cut is performed. The process branches to S28, where the average output value VMRO2 of the RO2 sensor 29b stored in the RAM 34 is cleared. In step S29, the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set, and the routine exits. In the setting of the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ in step S29 when the clamp condition is satisfied, the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is clamped to a value set according to the clamp condition, and the air-fuel ratio control is set as open-loop control.
[0050]
In step S21, when the clamping condition is not satisfied by the normal operation, the process proceeds to step S22, where the output value VRO2 of the RO2 sensor 29b is read, and in step S23, the value of the RO2 sensor activation flag F1 is referred to. Proceed to S24, and if F1 = 1, jump to step S26. The initial value of the RO2 sensor activation flag F1 is 0, and is set to “1” when it is determined that the RO2 sensor 29b is activated, as described later, and the initial value after the power is turned on to the electronic control unit 31 is set. At the time of execution of the routine, and when it is not determined that the RO2 sensor 29b has been activated, the process proceeds to step S24, and it is determined whether the RO2 sensor 29b has been activated.
[0051]
The conditions for determining the activity of the RO2 sensor 29b are as follows.
[0052]
1) After the FO2 sensor 29a is in the active state and the air-fuel ratio feedback control has shifted to the closed loop control.
[0053]
2) VRO2 ≧ RCLSR or VRO2 <RCLSL.
[0054]
Here, RCLSR and RCLSL are preset values.
[0055]
3) The condition satisfying the above conditions 1) and 2) was the engine rotation and continued for RINLDS times.
[0056]
If it is determined in step S24 that the above condition is not satisfied and the RO2 sensor 29b is inactive, the process proceeds to step S29 via step S28, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set, and the routine exits. At this time, the setting of the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ in step S29 is set according to the engine state and the state of the FO2 sensor 29a without using the output value VRO2 of the RO2 sensor 29b. Is inactive, the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is clamped to λ = 1.0 and the air-fuel ratio control is set to open-loop control. When the FO2 sensor 29a is activated and the clamp condition is not satisfied, the FO2 sensor 29a The air-fuel ratio feedback control is performed by setting the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ based on the output value VFO2.
[0057]
The setting of the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ, and the learning value KLR and the learning correction coefficient KBLRC in the air-fuel ratio learning described later are described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-44541 by the present applicant.
[0058]
If it is determined in step S24 that all the above conditions are satisfied and the RO2 sensor 29b is activated, the process proceeds to step S25, where the RO2 sensor activation flag F1 is set, and the process proceeds to step S26.
[0059]
Then, in step S26, the value of the catalyst activity level CATLV is set to “2” or more (CATLV ≧) by referring to the value of the catalyst activity level CATLV set in the above-described catalyst activity state determination routine and stored at a predetermined address in the RAM 34. 2) In other words, when it is "2 (active state A)" or "3 (active state B)", it is determined that the catalysts of the catalytic converters 8a and 8b are in an active state, and the process proceeds to step S27, where the FO2 sensor 29a , And the DOS control using the RO2 sensor 29b together sets the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ and exits the routine. On the other hand, when the catalyst activity level CATLV is less than “2” (CATLV <2), that is, “1 (quasi-active state)” or “0 (inactive state)”, the DOS control is not performed, and the step S28 is performed. Then, the process proceeds to step S29, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set according to the engine state and the state of the FO2 sensor 29a as described above, and the routine exits.
[0060]
The setting of the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ by the DOS control in step S27 is performed according to the air-fuel ratio feedback correction coefficient setting subroutine by the DOS control shown in the flowchart of FIG.
[0061]
First, in step S31, the output value VFO2 of the FO2 sensor 29a is read, and in step S32, the output value VRO2 of the RO2 sensor 29b is smoothed. That is, in step S32, the current average is obtained based on the output value VRO2 of the RO2 sensor 29b read in step S22 of the above-described air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine and the average output value VMRO2 calculated in the previous execution of the routine. The output value VMRO2 is calculated from the following equation.
VMRO2 ← {(VRO2-VMRO2) / 2 n } + VMRO2
Here, n is a constant.
[0062]
Then, in step S33, an integral IPHOS and a proportional PPHOS are obtained based on the average output value VMRO2 of the RO2 sensor 29b. The integral IPHOS and the proportional PPHOS are set based on the relationship between the average output value VMRO2 and the slice level SL2. As shown in FIG. 11, when the average output value VMRO2 crosses the slice level SL2, The integral IPHOS and the proportional PPHOS are inverted.
[0063]
Thereafter, in step S34, the RO2 sensor correction coefficient PHOS is set by adding the integral IPHOS and the proportional PPHOS to the RO2 sensor correction coefficient PHOS set at the time of the previous execution of the routine (PHOS ← PHOS + IPHOS + PPHOS).
[0064]
Then, in steps S35 to S38, it is determined whether or not the RO2 sensor correction coefficient PHOS is within an appropriate range. If not, the RO2 sensor correction coefficient PHOS is corrected. First, in step S35, it is determined whether the RO2 sensor correction coefficient PHOS is lower than the lower limit value PHMIN. If PHOS <PHMIN, the process branches to step S36 to set the RO2 sensor correction coefficient PHOS to the lower limit value PHMIN. Then, the process proceeds to step S39. If PHOS ≧ PHMIN, the process proceeds to step S37 to determine whether the RO2 sensor correction coefficient PHOS is higher than the upper limit value PHMAX. If PHOS> PHMAX, the flow branches to step S38, where the RO2 sensor correction coefficient PHOS is set to the upper limit PHMAX, and the flow proceeds to step S39. If PHOS ≦ PHMAX, it is determined that the RO2 sensor correction coefficient PHOS calculated this time is within an appropriate range, and the process proceeds directly to step S39.
[0065]
In step S39, the proportional component PU and the integral component IU are set based on the relationship between the output value VFO2 of the FO2 sensor 29a and the slice level SL1. As shown in FIG. 11, when the output value VFO2 crosses the slice level SL1, the proportional component PU and the integral component IU are inverted.
[0066]
Then, in step S40, the RO2 sensor correction coefficient PHOS is added to the proportional component PU to obtain the current proportional component P (P ← PU + PHOS). In step S41, the air-fuel ratio feedback correction set in the previous execution of the routine is performed. The proportional component P and the integral component IU are added to the coefficient λ to calculate the current air-fuel ratio feedback correction coefficient λ (λ ← λ + P + IU), and the result is stored at a predetermined address in the RAM 34 and the routine exits.
[0067]
As a result, the proportional value PU of the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ set based on the output value VFO2 of the FO2 sensor 29a is equal to the RO2 sensor correction coefficient PHOS set based on the average VMRO2 of the output value VRO2 of the RO2 sensor 29b. Is corrected by
The air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is used in the calculation of the fuel injection pulse width Ti that determines the fuel injection amount in the fuel injection amount setting routine shown in FIG.
[0068]
Next, a fuel injection amount setting routine will be described with reference to FIG. First, at step S51, a basic fuel injection pulse width Tp corresponding to the basic fuel injection amount is calculated from the following equation based on the intake air amount QA and the engine speed NE.
Tp ← K × QA / NE
Here, K is an injector characteristic correction constant.
[0069]
Next, in step S52, based on the coolant temperature Tw by the coolant temperature sensor 26, the throttle opening by the throttle opening sensor 28a, the idle output by the idle switch 28b, etc., the coolant temperature correction, acceleration / deceleration correction, full opening increase correction, and after idle Various increase correction coefficients COEF related to increase correction and the like are set, and the routine proceeds to step S53, where the above-described air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is read.
[0070]
In step S54, the air-fuel ratio learning value KLR stored in the air-fuel ratio learning value table of the backup RAM 35 is searched using the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp representing the engine load as parameters, and interpolation calculation is performed. To set the air-fuel ratio learning correction coefficient KBLRC.
[0071]
The air-fuel ratio learning value KLR is, as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-44541, etc., of the intake air amount measurement system such as the intake air amount sensor 27 and the fuel system such as the injector 14. This is for correcting variations in the air-fuel ratio due to variations during production or changes over time. In the present embodiment, when the air-fuel ratio feedback condition based on the activation of both O2 sensors is satisfied, a plurality of values in the air-fuel ratio learning value table are set. When the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ repeats the air-fuel ratio rich / lean a predetermined number of times by proportional integral control in one of the operation regions based on the engine speed NE and the basic fuel injection pulse width Tp classified into: The learning value KLR stored in the corresponding area is updated according to the average value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ at that time, and the air-fuel ratio The center value of the feedback correction coefficient λ is set to the reference value (= 1.0), and the air-fuel ratio is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio.
[0072]
Here, the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ, which is the basis of the air-fuel ratio learning based on the learning value KLR, is set by judging not only the activity of the FO2 sensor 29a and the RO2 sensor 29b but also the catalyst activation state of the catalytic converters 8a and 8b. Is done. That is, the catalyst activity level CATLV that is set based on the first and second activity determination integrated values IQAS and IQAC based on the respective intake air amount integrated values QAS and QAC calculated for each of the different periods A and B and that comprehensively indicates the catalyst active state CATLV. Is set to "2 (active state A)" or "3 (active state B)", it is determined that the catalyst is in the active state, and at this time, the DOS control first controls the RO2 sensor 29b in addition to the FO2 sensor 29a. The air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set in accordance with the output value VRO2 of, and the learning value KLR is updated in accordance with the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ, so that appropriate air-fuel ratio learning adapted to the activation state of the catalyst is performed. Therefore, erroneous learning can be prevented.
[0073]
Next, the process proceeds from step S54 to step S55, and based on the terminal voltage VB of the battery 43, a voltage correction coefficient Ts for interpolating the invalid injection time of the injector 14 is set.
[0074]
Thereafter, the process proceeds to step S56, in which the basic fuel injection pulse width Tp calculated in step S51 is calculated using the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ read in step S53 and the various increase correction coefficients COEF set in step S52. In addition to the correction, the learning correction is performed by the learning correction coefficient KBRRC set in the step S54, and the voltage is corrected by the voltage correction coefficient Ts set in the step S55 to obtain the final fuel injection pulse width Ti that determines the fuel injection amount. It is calculated from the following equation.
[0075]
Ti ← Tp × COEF × λ × KBLRC + Ts
Then, in step S57, the fuel injection pulse width Ti is set in the injection timer of the fuel injection target cylinder, and the routine exits. Then, at a predetermined timing, the injection timer is started, a drive pulse signal of the fuel injection pulse width Ti is output to the injector 14 of the injection target cylinder, and a predetermined amount of fuel is injected from the injector 14.
[0076]
14 to 20 show a second embodiment of the present invention. The electronic control unit 31 (see FIG. 13) according to the present embodiment has functions as a plurality of cycle-based integrated value calculation means, cycle-based provisional catalyst activity determination value setting means, and catalyst activity determination means. Specifically, in the first embodiment described above, the first and second temporary catalyst activity levels QASLV and QACLV for each of the different periods A and B are set with reference to the temporary catalyst activity level determination table. However, in the present embodiment, the activation determination integrated values IQAS and IQAC based on the intake air amount integrated values QAS and QAC calculated for each of the periods A and B, and activation determination constants (slice levels) QASL and QACL set in advance. The temporary catalyst activation state is determined on the basis of the relationship.
[0077]
Hereinafter, the catalyst activation state determination routine according to the present embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. The same steps as those in the catalyst activation state determination routine shown in FIG. 2 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0078]
This catalyst activation state determination routine is executed every predetermined time (for example, 50 ms). In step S1, the intake air amount QA is read. In steps S2 to S4, the first intake air amount integration calculated in the first cycle A is performed. A first activity determination integrated value IQAS is set based on the value QAS, and the process proceeds to step S61, which is set in advance to determine the activation state of the catalyst under the first activity determination integrated value IQAS and the first cycle A. It is compared with a first activity determination constant QASL (see FIG. 17), and when IQAS ≧ QASL, it is determined that the catalyst is active, and in step S62, a first temporary catalyst activity flag FQAS as a temporary catalyst activity determination value is set. (FQAS ← 1). On the other hand, when IQAS <QASL, it is determined that the catalyst is inactive, and the first provisional catalyst activation flag FQAS is cleared in step S63 (FQAS). AS ← 0). The initial values of the first provisional catalyst activation flag FQAS, the second provisional catalyst activation flag FQAC described later, and the catalyst activation flag FCAT are 0.
[0079]
Then, proceeding to step S6, in preparation for the calculation of the integrated value of the intake air amount in the next section, the timer value TQAS of the first cycle determination timer is cleared and the timer is restarted. Clear the quantity integrated value QAS.
[0080]
In steps S7 to S9, a second activity determination integrated value IQAC is set based on the second intake air amount integrated value QA calculated in the second cycle B, and the process proceeds to step S64, where the second activity determination integrated value is set. IQAC is compared with a predetermined second activity determination constant QACL (see FIG. 18) for determining the activation state of the catalyst under the second cycle B, and when IQAC ≧ QACL, it is determined that the catalyst is active. Then, in step S65, a second temporary catalyst activity flag FQAC is set as a temporary catalyst activity determination value (FQAC ← 1). On the other hand, when IQAC <QACL, it is determined that the catalyst is inactive, and in step S66, The second provisional catalyst activation flag FQAC is cleared (FQAC ← 0), and the process proceeds to step S11.
[0081]
In step S11, in preparation for the calculation of the second intake air amount integrated value QA in the next section determined by the second synchronization B, the timer value TQA of the second synchronization determination timer is cleared and the timer is restarted. At the same time, the second intake air amount integrated value QAC is cleared.
[0082]
Then, in and after step S67, the current catalyst activation state is comprehensively determined based on the combination of the provisional catalyst activation flags FQAS and FQAC values.
[0083]
In steps S67 and S68, the values of the two provisional catalyst activation flags FQAS and FQAC are referred to, and when FQAS = 1 and FQAC = 1, it is determined that the catalysts of the catalytic converters 8a and 8b are in an active state. Proceeding to S69, a catalyst activity flag FCAT is set as a catalyst activity determination value indicating the current catalyst state (FCAT ← 1). When one or both of the provisional catalyst activation flags FQAS and FQAC are 0, it is determined that the catalyst is in an inactive state, and the process proceeds to step S70 to clear the catalyst activation flag FCAT (FCAT ← 0). . As a result, as shown in FIG. 19, the catalyst activation flag FCAT is set to indicate that the catalyst is currently active only when both the provisional catalyst activation flags FQAS and FQAC are both "1". Become.
[0084]
Here, similarly to the change in the intake air amount illustrated in the first embodiment, the relationship between the provisional catalyst activation flags FQAS, FQAC and the catalyst activation flag FCAT when the intake air amount QA changes is shown in FIG. Explanation will be given according to the time chart.
[0085]
For example, as in the first embodiment, when the second cycle B is three times as long as the first cycle A, the second provisional catalyst activation flag FQAC set in the second cycle B is set. Holds the value until the first provisional catalyst activation flag FQAS set in the first cycle A is updated three times. Therefore, as shown in the figure, when the intake air amount QA sharply increases in the section before the section a and then gradually decreases, the provisional catalyst activation flag FQAS of the cycle A in the section a is obtained. Becomes “1” because the first activation determination integrated value IQAS set by the first intake air amount integrated value QAS calculated in the immediately preceding cycle A sharply increases (see FIG. 17). In addition, the provisional catalyst activation flag FQAC in the cycle B also increases the overall activation determination integrated value IQAC in the cycle B from the increase in the intake air amount QA in the immediately preceding section to “1” (see FIG. 18). As a result, the catalyst activation flag FCAT in the section a is set to “1 (active)” (see FIG. 19).
[0086]
In the section b, the first activation determination integrated value IQAS set by the first intake air amount integrated value QAS also decreases as the intake air amount QA decreases in the immediately preceding cycle A (section a), When the activation determination integrated value IQAS is larger than the provisional catalyst activation level QASLV, the provisional catalyst activation flag FQAS of the cycle A is kept at "1". On the other hand, at this time, the provisional catalyst activation flag FQAC of the cycle B holds “1”, and therefore, the catalyst activation flag FCAT of the section b holds “1 (active)”. Then, in the section c ′ due to the decrease in the intake air amount QA, the provisional catalyst activation flag FQAS set based on the activation determination integrated value IQAS in the cycle A becomes “0”, and accordingly, the catalyst activation flag FCAT in the section c ′ Becomes “0 (inactive)”.
[0087]
The catalyst determination flag FCAT is referred to in the air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine shown in FIG. 16, and when the catalyst activation flag FCAT is set (FCAT = 1) and the catalyst is in the active state, the first embodiment differs from the first embodiment. Similarly, a transition is made to DOS control using both output values VFO2 and VRO2 of the FO2 sensor 29a and the RO2 sensor 29b. This air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine is executed at predetermined time intervals, similarly to the above-described first embodiment. When the clamp condition is not satisfied in step S21, it is determined in steps S22 to S24 whether the RO2 sensor 29b has been activated. If it is determined to be inactive, the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set according to the engine state and the state of the FO2 sensor 29a in step S29 via step S28, and the routine exits. If it is determined that the RO2 sensor 29b has been activated, the process proceeds to step S25, where the RO2 sensor activation flag F1 is set, and the process proceeds to step S81.
[0088]
Then, in step S81, the value of the catalyst activation flag FCAT set in the above-described catalyst activation state determination routine is referred to, and when FCAT = 0, it is determined that the catalysts of the catalytic converters 8a and 8b are inactive, and in step S28 Branch to On the other hand, when FCAT = 1, it is determined that the catalyst is in the active state, the process proceeds to step S27, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient λ is set by DOS control using both the FO2 sensor 29a and the RO2 sensor 29b, and the routine is performed. Through.
[0089]
As described above, in the present embodiment, the flag is used instead of the table and the map, so that the used capacity of the memory can be reduced.
[0090]
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, by incorporating the catalyst activation state determined in the catalyst activation state determination routine into a self-diagnosis function for detecting catalyst deterioration, the catalyst can be sufficiently activated. By detecting a region in which the output of the RO2 sensor 29b is likely to be unstable, that is, by stopping the diagnosis in this region, the diagnosis accuracy can be improved. Furthermore, by incorporating it into the ignition timing control, it becomes possible to comprehensively control the fuel injection control and the ignition timing control according to the catalyst activation state.
[0091]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the physical quantity indicating the engine load is integrated for each different cycle, and the temporary catalyst activity level is set for each cycle based on each integrated value. Since the current state of the catalyst is determined based on the catalyst activity level, the active state of the catalyst is determined as compared with a conventional catalyst in which the activity of the catalyst is determined using a catalyst temperature sensor, an O2 sensor disposed downstream of the catalyst, or the like. It can be grasped simply and accurately. In addition, since the activity of the catalyst is not determined using an O2 sensor or the like disposed downstream of the catalyst, it is possible to accurately grasp the activation state of the catalyst even when an unexpected abnormality occurs in the catalyst. Thus, it is possible to accurately perform a catalyst deterioration diagnosis and the like performed when the catalyst is activated.
[0092]
According to the invention described in claim 2, in the invention described in claim 1, each of the provisional catalyst activity levels is set to one of an inactive level, a quasi-active level, and an active level based on the integrated value calculated for each cycle. However, since the current catalyst activity state is divided into an inactive state, a semi-active state, and an active state based on each temporary catalyst activity level set for each cycle, each temporary catalyst activity level is clearly divided, and Since the final catalyst activity level is determined based on the combination of the divided provisional catalyst activity levels, the catalyst activity state can be more accurately determined.
[0093]
According to the third aspect of the invention, the physical quantity indicating the engine load is integrated, and the provisional catalyst activity determination value for each cycle set based on each integrated value is set to either the catalyst activity or the inactive state. Based on the provisional catalyst activity determination value, a final catalyst activity determination value indicating whether the current state of the catalyst is active or inactive is set. This has the effect that the used capacity of the memory can be relatively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a catalyst activation state determination routine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine according to the first embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing a subroutine for setting an air-fuel ratio feedback correction coefficient by DOS control;
FIG. 5 is a flowchart showing a fuel injection amount setting routine;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a first cycle A and a second cycle B;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a first activity determination integrated value and a first temporary catalyst activity level in a cycle A;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a second activity determination integrated value and a second temporary catalyst activity level in a cycle B;
FIG. 9 is a conceptual diagram of a catalyst activity level determination map according to the first embodiment;
FIG. 10 is a time chart showing the relationship between the intake air amount, the temperature in the catalyst layer, the temporary catalyst activity level and the catalyst activity level in each cycle;
FIG. 11 is a time chart showing setting states of an FO2 sensor output value, an RO2 sensor average output value, a proportional integral control amount based on the FO2 sensor output value, and an RO2 sensor correction coefficient;
FIG. 12 is an overall schematic diagram of the engine.
FIG. 13 is a circuit configuration diagram of an electronic control system according to the embodiment.
FIG. 14 is a flowchart illustrating a catalyst activation state determination routine according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing a catalyst activation state determination routine (continued).
FIG. 16 is a flowchart showing an air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine according to the second embodiment;
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a relationship between a first activation determination integrated value and a value of a first provisional catalyst activation flag in a cycle A;
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a relationship between a second activation determination integrated value and a value of a second temporary catalyst activation flag in a cycle B;
FIG. 19 is a table showing the relationship between the value of the first provisional catalyst activation flag in the cycle A and the value of the second provisional catalyst activation flag in the cycle B, and the value of the catalyst activation flag;
FIG. 20 is a time chart showing the relationship between the intake air amount, the temperature in the catalyst layer, the provisional catalyst activation flag and the catalyst activation flag for each cycle;
FIG. 21 is a time chart showing the FO2 sensor output value and the RO2 sensor output value when the catalyst is active and when the catalyst is inactive.
[Explanation of symbols]
1 engine
8a, 8b Catalytic converter (catalyst)
14 Injector
27 Intake air volume sensor
29a, 29b O2 sensor
31 Electronic control unit
A, B cycle
CATLV catalytic activity level
FCAT catalyst activity flag (catalyst activity judgment value)
FQAS, FQAC Temporary catalyst activity flag (temporary catalyst activity determination value)
IQAS, IQAC activity judgment integrated value (integrated value)
QA intake air quantity (physical quantity indicating engine load)
QASLV, QACLV Preliminary catalytic activity level

Claims (3)

異なる周期毎にエンジン負荷を示す物理量の積算値を各々算出する複数の周期別積算値算出手段と、
周期毎の上記各積算値に基づき仮触媒活性レベルを設定する複数の周期別仮触媒活性レベル設定手段と、
周期毎に設定した上記各仮触媒活性レベルに基づき現在の触媒活性状態を判断する触媒活性判定手段とを備えることを特徴とするエンジンの触媒活性状態判別装置。
A plurality of cycle-by-cycle integrated value calculation means for calculating the integrated value of the physical quantity indicating the engine load for each different cycle,
A plurality of period-based provisional catalyst activity level setting means for setting a provisional catalyst activity level based on each integrated value for each cycle,
And a catalyst activity determining means for determining a current catalyst activity state based on each of the provisional catalyst activity levels set for each cycle.
前記各周期別仮触媒活性レベル設定手段は、算出された積算値に基づき、仮触媒活性レベルを不活性レベルと準活性レベルと活性レベルとの何れかに設定し、
前記触媒活性判定手段は、設定した各仮触媒活性レベルに基づき、現在の触媒活性状態が不活性状態と準活性状態と活性状態との何れであるかを判断することを特徴とする請求項1記載のエンジンの触媒活性状態判別装置。
The temporary catalyst activity level setting means for each cycle, based on the calculated integrated value, set the temporary catalyst activity level to any of the inactive level, the quasi-active level and the activity level,
2. The method according to claim 1, wherein the catalyst activity determination unit determines whether the current catalyst activity state is an inactive state, a quasi-active state, or an active state based on each set temporary catalyst activity level. An apparatus for determining a catalyst activation state of an engine according to the above.
異なる周期毎にエンジン負荷を示す物理量の積算値を各々算出する複数の周期別積算値算出手段と、
周期毎の上記各積算値に基づき、触媒が活性か不活性かの仮触媒活性判定値を設定する周期別仮触媒活性判定値設定手段と、
周期毎に設定した上記各仮触媒活性判定値に基づき現在の触媒の状態が活性か不活性かを表わす触媒活性判定値を設定する触媒活性判定手段とを備えることを特徴とするエンジンの触媒活性状態判別装置。
A plurality of cycle-by-cycle integrated value calculation means for calculating the integrated value of the physical quantity indicating the engine load for each different cycle,
A period-based provisional catalyst activity determination value setting unit that sets a provisional catalyst activity determination value indicating whether the catalyst is active or inactive, based on each of the integrated values for each period,
Catalyst activity determining means for setting a catalyst activity determination value indicating whether the current state of the catalyst is active or inactive based on each of the temporary catalyst activity determination values set for each cycle. State determination device.
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