JP3625403B2 - 内燃機関の触媒劣化検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の排気管に設けられた三元触媒コンバータ（以下、単に「触媒」という）の上下流での空燃比検出信号に基づいて触媒劣化を検出する装置に関し、特に運転状態の変動に起因した劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、運転状態（吸気量、回転数など）に応じて基本噴射量を算出するとともに、排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサ（Ｏ２センサ）の検出信号に基づいて基本噴射量を補正し、最終的な空燃比が目標値に収束するように燃料噴射量を制御している。
【０００３】
このように、内燃機関の運転時に理論空燃比となるように燃料噴射量を制御することにより、触媒の浄化能力を良好状態に保持し、ＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣを酸化還元反応によって無害成分に変換することができる。
【０００４】
また、従来より、たとえば特開平５−９８９４９号公報（特許第２６１１０７０号）に参照されるように、触媒の上下流に配設された一対の空燃比センサからの検出信号を用いて触媒劣化を検出する装置も種々提案されている。
【０００５】
図６は触媒の上下流での空燃比検出信号に基づいて触媒劣化を検出する従来の内燃機関の触媒劣化検出装置を概略的に示すブロック構成図である。
図６において、内燃機関の本体となるエンジン１には、吸気管２および排気管３が連通されている。
【０００６】
吸気管２にはインジェクタ（図示せず）が設けられており、吸気管２からエンジン１に燃料を含む混合気Ａが供給され、エンジン１から排気管３に燃焼後の排気ガスＢが排出される。
【０００７】
排気管３には排気ガスＢを浄化するための触媒４が配設されている。通常、触媒４は、排気管３とともに車体の底面部に配設されている。
【０００８】
排気管３には、触媒４の上流側および下流側にそれぞれ位置するように、個別の空燃比センサ５および６が配設されている。各空燃比センサ５、６は、個別の検出信号Ｄ１、Ｄ２を生成する。
【０００９】
各種センサ７は、周知のクランク角センサ、回転数センサ、温度センサ、スロットル開度センサおよび吸気量センサなどを含み、エンジン１の運転状態を示す情報を生成する。
【００１０】
マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電子式制御ユニット）１０は、周知の噴射制御手段および点火制御手段（図示せず）に加えて、劣化パラメータ演算手段１１、判定値設定手段１２および劣化判定手段１３を含み、各検出信号Ｄ１、Ｄ２および各種センサ７の検出情報を入力信号としている。
【００１１】
劣化パラメータ演算手段１１は、検出信号Ｄ１、Ｄ２の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータＰを算出する。
【００１２】
劣化パラメータ演算手段１１は、たとえば検出信号Ｄ１、Ｄ２の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値とし、各検出信号Ｄ１、Ｄ２に関する対象値の比を劣化パラメータＰ（演算値）として算出する。
【００１３】
判定値設定手段１２は、劣化パラメータＰの比較基準となる判定値αを設定する。
劣化判定手段１３は、劣化パラメータＰを判定値αと比較して、Ｐ＞αを満たす場合に、触媒の劣化状態を示す異常信号Ｅを生成する。
【００１４】
以下、異常信号Ｅに応答して、たとえば表示手段など（図示せず）を駆動することにより、運転者に触媒劣化状態を警報して、触媒４の交換処理を促すことができる。
【００１５】
なお、劣化判定手段１３は、ＥＣＵ１０に検出信号Ｄ１、Ｄ２が入力される毎に、劣化パラメータＰと判定値αとの比較を行い、触媒４の劣化の有無を判定している。
【００１６】
しかしながら、触媒４は、車体の底面に位置しているので、たとえば車両走行中に路上の水が跳ね上げられると、一時的に冷却されて浄化機能が低下する場合がある。
【００１７】
したがって、予期せぬ運転状態の変動に起因して、劣化判定手段１３は、触媒４の劣化状態を誤判定するおそれがある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内燃機関の触媒劣化検出装置は以上のように、劣化パラメータＰが演算される毎に劣化判定しているので、運転状態の変動により触媒４が一時的に冷却されて機能低下した場合には、劣化状態を誤判定し易いという問題点があった。
【００１９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、分割領域内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号を生成するオーバーフロー判定手段と、オーバーフロー判定信号に応答して分割領域内の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段と、を備え、度数計数手段は、内燃機関の電源オフ時にも、度数データをバックアップ保持し、データ圧縮手段は、オーバーフロー判定信号に応答して、各分割領域内の度数データを１／２ n （ｎは自然数）に圧縮するものである。
【００２１】
また、この発明の請求項２に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、請求項１において、劣化パラメータ演算手段は、第１および第２の検出信号の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出信号から得られた第２の対象値を第１の検出信号から得られた第１の対象値で除算した値を、劣化パラメータの演算値として算出するものである。
【００２２】
また、この発明の請求項３に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、請求項１において、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段を設け、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するものである。
【００２３】
また、この発明の請求項４に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段とを備え、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図であり、前述（図６参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００２９】
図１において、ＥＣＵ１０Ａは、劣化パラメータ演算手段１１、判定値設定手段１２Ａおよび劣化判定手段１３Ａのみならず、度数計数手段１４および統計値演算手段１５を備えている。
【００３０】
劣化パラメータ演算手段１１は、前述のように、各検出信号Ｄ１およびＤ２の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出信号Ｄ２から得られた第２の対象値を第１の検出信号Ｄ１から得られた第１の対象値で除算した値（比較値）を、劣化パラメータＰとして算出する。
【００３１】
度数計数手段１４は、劣化パラメータＰを演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に計数して、たとえば１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０からなる度数分布（図２参照）を作成する。
【００３２】
すなわち、度数計数手段１４は、劣化パラメータＰの最小値から最大値までの範囲（０％〜１００％）を等間隔（１０％毎）に１０分割し、劣化パラメータＰを各分割領域毎に個別に計数して度数データＮ１〜Ｎ１０を作成する。
【００３３】
なお、ここでは、１０個の分割領域を設定したが、必要に応じて任意数の分割領域が設定可能なことは言うまでもない。
【００３４】
また、度数計数手段１４は、エンジン１の電源オフ時にも、度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）をバックアップ保持し、次回の電源オン時に順次に得られる度数データを積算する。
【００３５】
統計値演算手段１５は、度数計数手段１４から得られる度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）に基づいて統計値Ｑを算出する。
たとえば、統計値演算手段１５は、度数計数手段１４内の最大値（Ｎ１０）を含む度数データを最小値（Ｎ１）を含む度数データで除算した値を、統計値として算出する。
【００３６】
判定値設定手段１２Ａは、統計値Ｑの比較基準となる判定値βを設定し、劣化判定手段１３Ａは、統計値Ｑに基づいて触媒の劣化の有無を判定する。
【００３７】
具体的には、劣化判定手段１３Ａは、統計値Ｑと判定値βとを比較して、統計値Ｑが判定値βよりも大きい場合に、触媒４の劣化を示す異常判定信号Ｅを生成する。
【００３８】
図２は度数計数手段１４により作成される度数分布を示す説明図である。
図２において、分割領域は、劣化パラメータＰの最小値（０％）から最大値（１００％）を１０％間隔で等分割して形成されており、各分割領域毎に１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０が度数分布として得られる。
【００３９】
次に、図３のフローチャートを参照しながら、図１および図２に示したこの発明の実施の形態１の動作について説明する。
図３において、劣化パラメータＰの演算処理（ステップＳ１〜Ｓ１０１）は、一定周期（約１０ｍｓｅｃ毎）に得られる検出信号Ｄ１、Ｄ２を用いて実行される。
【００４０】
また、統計値演算処理および劣化判定処理（ステップＳ２００〜Ｓ２０３）は、運転者のアクセル操作を考慮した安定運転期間（たとえば、２秒間）にわたって蓄積された度数データＮ１〜Ｎ１０を用いて実行される。
【００４１】
まず、劣化パラメータ演算手段１１は、各検出信号Ｄ１、Ｄ２に基づいて劣化パラメータＰを演算する（ステップＳ１）。
【００４２】
続いて、度数計数手段１４は、劣化パラメータＰの演算値がどの分割領域の範囲内に入るかを判定し（ステップＳ１０、Ｓ２０、・・、Ｓ９０）、該当する分割領域の度数データ（Ｎ１、Ｎ２、・・、Ｎ１０）をインクリメントする（ステップＳ１１、Ｓ２１、・・・、Ｓ９１、Ｓ１０１）。
【００４３】
すなわち、パラメータＰの演算値が１０％以下であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、Ｐ≦１０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２内の０％〜１０％（最小値）を示す分割領域の度数データＮ１をインクリメントする（ステップＳ１１）。
【００４４】
また、ステップＳ１０において、Ｐ＞１０％（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、パラメータＰが２０％以下であるか否かを判定し（ステップＳ２０）、Ｐ≦２０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、１０％〜２０％の分割領域の度数データＮ２をインクリメントする（ステップＳ２１）。
【００４５】
以下、同様のステップＳ３０〜Ｓ８１（図示せず）、Ｓ９０、Ｓ９１およびＳ１０１を繰り返し、劣化パラメータＰの演算値に応じて、各分割領域毎の度数データＮ３〜Ｎ１０をインクリメントする。
【００４６】
上記ステップＳ１〜Ｓ１０１が繰り返されて、たとえば２秒間にわたる度数分布が作成されると、統計値演算手段１５は、統計値Ｑを以下の（１）式により算出する（ステップＳ２００）。
【００４７】
Ｑ＝（Ｎ７＋Ｎ８＋Ｎ９＋Ｎ１０）／（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋・・・＋Ｎ１０）・・・（１）
【００４８】
（１）式により算出された統計値Ｑは、全データ数に対して最大値側（６０％以上）の度数データＮ７〜Ｎ１０が占める割合を示している。
【００４９】
ここでは、（１）式から統計値Ｑを算出したが、最大値（Ｎ１０）を含む度数データを最小値（Ｎ１）を含む度数データで除算した比率値であれば、要求される判定条件に応じて任意の値を統計値Ｑとすることができる。
【００５０】
また、判定値設定手段１２Ａは、信頼性の高い劣化判定基準となるように、統計値Ｑに応じた判定値βを設定することは言うまでもない。
【００５１】
次に、劣化判定手段１３Ａは、統計値Ｑが判定値βよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０１）、Ｑ＞β（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、触媒４が劣化（異常）状態であると判定して（ステップＳ２０２）、異常判定信号Ｅを生成する。
【００５２】
また、ステップＳ２０１において、Ｑ≦β（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、触媒４が正常状態であると判定して（ステップＳ２０３）、図３の処理ルーチンを終了する。
【００５３】
このように、触媒４の上下流からの検出信号Ｄ１、Ｄ２に基づく劣化パラメータＰを用いて度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）を作成し、度数分布に基づいて算出された統計値Ｑに基づいて触媒４の劣化状態を判定することにより、運転状態の違いに起因する触媒４の劣化誤判定を防止することができる。
【００５４】
また、度数計数手段１４内の度数分布は、エンジン１の始動スイッチ（電源）オフ時においてもバックアップ保持されるので、次回の電源オン時において、前回までの度数分布を直ちに用いることができる。
【００５５】
また、電源がオンされる前までに蓄積された度数データが用いられるので、今回の電源オン時においても、瞬時的な劣化パラメータＰの変動による影響を確実に抑制することができる。
【００５６】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、度数計数手段１４内の度数データのオーバーフローについて考慮しなかったが、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした場合には、全ての度数データを圧縮して計数を継続することが望ましい。
【００５７】
以下、オーバーフロー時に度数データを圧縮するようにしたこの発明の実施の形態２を図について説明する。
図４はこの発明の実施の形態２を概略的に示すブロック構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００５８】
図４において、ＥＣＵ１０Ｂは、劣化パラメータ演算手段１１〜統計値演算手段１５のみならず、オーバーフロー判定手段１６およびデータ圧縮手段１７を備えている。
【００５９】
オーバーフロー判定手段１６は、分割領域内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号Ｆを生成する。
データ圧縮手段１７は、オーバーフロー判定信号Ｆに応答してデータ圧縮信号Ｃを生成し、分割領域内の全ての度数データＮ１〜Ｎ１０をたとえば１／２に圧縮する。
【００６０】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、図４に示したこの発明の実施の形態２の動作について説明する。
図５において、前述（図３参照）と同様のステップについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００６１】
まず、前述の度数分布作成処理（ステップＳ１〜Ｓ１０１）が実行されると、オーバーフロー判定手段１６は、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした（最大カウント値：１バイトの場合ならば２５６に達した）か否かを判定する（ステップＳ３００）。
【００６２】
ステップＳ３００において、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、全ての度数データＮ１〜Ｎ１０を１／２に圧縮し（ステップＳ３０１）、統計値演算ステップＳ２００に進む。
【００６３】
また、ステップＳ３００において、いずれの度数データもオーバーフローしていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、データ圧縮ステップＳ３０１を実行せずに、ステップＳ２００に進む。
【００６４】
このように、度数計数手段１４内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合に、全ての度数を１／２に圧縮することにより、オーバーフロー状態を解消することができる。
したがって、最大カウント値の大きさによらず、長期間にわたって連続的に正確な度数分布を取得することができる。
【００６５】
また、度数データＮ１〜Ｎ１０を１／２に圧縮するので、２進数の最小ビットを切り捨てて１桁シフトするのみで容易に圧縮処理を実行することができる。
なお、オーバーフロー時の圧縮処理量は、１／２に限らず、自然数ｎを用いて、１／２ｎに圧縮してもよい。
【００６６】
また、上記各実施の形態１、２では、具体的に言及しなかったが、触媒４の劣化度合を示す劣化パラメータＰは、たとえば各検出信号Ｄ１、Ｄ２の単位時間当たりの極性反転回数ＰＮ１、ＰＮ２を対象値とした場合、Ｐ＝ＰＮ２／ＰＮ１×１００［％］により算出される。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、分割領域内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号を生成するオーバーフロー判定手段と、オーバーフロー判定信号に応答して分割領域内の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段と、を備え、度数計数手段は、内燃機関の電源オフ時にも、度数データをバックアップ保持し、データ圧縮手段は、オーバーフロー判定信号に応答して、各分割領域内の度数データを１／２ n （ｎは自然数）に圧縮するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させるとともに、次回の電源オン時の直後においても、長期間にわたって運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止し、簡単な圧縮処理によりオーバーフロー状態を解消可能な内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【００６８】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、劣化パラメータ演算手段は、第１および第２の検出信号の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出信号から得られた第２の対象値を第１の検出信号から得られた第１の対象値で除算した値を、劣化パラメータの演算値として算出するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【００６９】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１において、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段を設け、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【００７０】
また、この発明の請求項４によれば、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段とを備え、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１により作成される度数分布を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２を概略的に示すブロック構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２による動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の内燃機関の触媒劣化検出装置を概略的に示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）、３ 排気管、４ 触媒、５、６ 空燃比センサ、１０Ａ、１０Ｂ ＥＣＵ、１１ 劣化パラメータ演算手段、１２Ａ 判定値設定手段、１３Ａ 劣化判定手段、１４ 度数計数手段、１５ 統計値演算手段、
１６ オーバーフロー判定手段、１７ データ圧縮手段、Ｂ 排気ガス、Ｃ データ圧縮信号、Ｄ１、Ｄ２ 検出信号、Ｅ 異常判定信号、Ｆ オーバーフロー判定信号、Ｎ１〜Ｎ１０ 度数データ、Ｐ 劣化パラメータ、Ｑ 統計値、β 判定値、Ｓ１ 劣化パラメータを算出するステップ、Ｓ１０〜Ｓ１０１ 分割領域毎の度数データを計数するステップ、Ｓ２００ 統計値を算出するステップ、Ｓ２０１ 統計値を判定値と比較するステップ、Ｓ２０２ 異常状態を判定するステップ、Ｓ３００ オーバーフロー状態を判定するステップ、Ｓ３０１ 度数データを圧縮するステップ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の排気管に設けられた三元触媒コンバータ（以下、単に「触媒」という）の上下流での空燃比検出信号に基づいて触媒劣化を検出する装置に関し、特に運転状態の変動に起因した劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、運転状態（吸気量、回転数など）に応じて基本噴射量を算出するとともに、排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサ（Ｏ２センサ）の検出信号に基づいて基本噴射量を補正し、最終的な空燃比が目標値に収束するように燃料噴射量を制御している。
【０００３】
このように、内燃機関の運転時に理論空燃比となるように燃料噴射量を制御することにより、触媒の浄化能力を良好状態に保持し、ＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣを酸化還元反応によって無害成分に変換することができる。
【０００４】
また、従来より、たとえば特開平５−９８９４９号公報（特許第２６１１０７０号）に参照されるように、触媒の上下流に配設された一対の空燃比センサからの検出信号を用いて触媒劣化を検出する装置も種々提案されている。
【０００５】
図６は触媒の上下流での空燃比検出信号に基づいて触媒劣化を検出する従来の内燃機関の触媒劣化検出装置を概略的に示すブロック構成図である。
図６において、内燃機関の本体となるエンジン１には、吸気管２および排気管３が連通されている。
【０００６】
吸気管２にはインジェクタ（図示せず）が設けられており、吸気管２からエンジン１に燃料を含む混合気Ａが供給され、エンジン１から排気管３に燃焼後の排気ガスＢが排出される。
【０００７】
排気管３には排気ガスＢを浄化するための触媒４が配設されている。通常、触媒４は、排気管３とともに車体の底面部に配設されている。
【０００８】
排気管３には、触媒４の上流側および下流側にそれぞれ位置するように、個別の空燃比センサ５および６が配設されている。各空燃比センサ５、６は、個別の検出信号Ｄ１、Ｄ２を生成する。
【０００９】
各種センサ７は、周知のクランク角センサ、回転数センサ、温度センサ、スロットル開度センサおよび吸気量センサなどを含み、エンジン１の運転状態を示す情報を生成する。
【００１０】
マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電子式制御ユニット）１０は、周知の噴射制御手段および点火制御手段（図示せず）に加えて、劣化パラメータ演算手段１１、判定値設定手段１２および劣化判定手段１３を含み、各検出信号Ｄ１、Ｄ２および各種センサ７の検出情報を入力信号としている。
【００１１】
劣化パラメータ演算手段１１は、検出信号Ｄ１、Ｄ２の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータＰを算出する。
【００１２】
劣化パラメータ演算手段１１は、たとえば検出信号Ｄ１、Ｄ２の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値とし、各検出信号Ｄ１、Ｄ２に関する対象値の比を劣化パラメータＰ（演算値）として算出する。
【００１３】
判定値設定手段１２は、劣化パラメータＰの比較基準となる判定値αを設定する。
劣化判定手段１３は、劣化パラメータＰを判定値αと比較して、Ｐ＞αを満たす場合に、触媒の劣化状態を示す異常信号Ｅを生成する。
【００１４】
以下、異常信号Ｅに応答して、たとえば表示手段など（図示せず）を駆動することにより、運転者に触媒劣化状態を警報して、触媒４の交換処理を促すことができる。
【００１５】
なお、劣化判定手段１３は、ＥＣＵ１０に検出信号Ｄ１、Ｄ２が入力される毎に、劣化パラメータＰと判定値αとの比較を行い、触媒４の劣化の有無を判定している。
【００１６】
しかしながら、触媒４は、車体の底面に位置しているので、たとえば車両走行中に路上の水が跳ね上げられると、一時的に冷却されて浄化機能が低下する場合がある。
【００１７】
したがって、予期せぬ運転状態の変動に起因して、劣化判定手段１３は、触媒４の劣化状態を誤判定するおそれがある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内燃機関の触媒劣化検出装置は以上のように、劣化パラメータＰが演算される毎に劣化判定しているので、運転状態の変動により触媒４が一時的に冷却されて機能低下した場合には、劣化状態を誤判定し易いという問題点があった。
【００１９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、分割領域内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号を生成するオーバーフロー判定手段と、オーバーフロー判定信号に応答して分割領域内の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段と、を備え、度数計数手段は、内燃機関の電源オフ時にも、度数データをバックアップ保持し、データ圧縮手段は、オーバーフロー判定信号に応答して、各分割領域内の度数データを１／２ n （ｎは自然数）に圧縮するものである。
【００２１】
また、この発明の請求項２に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、請求項１において、劣化パラメータ演算手段は、第１および第２の検出信号の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出信号から得られた第２の対象値を第１の検出信号から得られた第１の対象値で除算した値を、劣化パラメータの演算値として算出するものである。
【００２２】
また、この発明の請求項３に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、請求項１において、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段を設け、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するものである。
【００２３】
また、この発明の請求項４に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段とを備え、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図であり、前述（図６参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００２９】
図１において、ＥＣＵ１０Ａは、劣化パラメータ演算手段１１、判定値設定手段１２Ａおよび劣化判定手段１３Ａのみならず、度数計数手段１４および統計値演算手段１５を備えている。
【００３０】
劣化パラメータ演算手段１１は、前述のように、各検出信号Ｄ１およびＤ２の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出信号Ｄ２から得られた第２の対象値を第１の検出信号Ｄ１から得られた第１の対象値で除算した値（比較値）を、劣化パラメータＰとして算出する。
【００３１】
度数計数手段１４は、劣化パラメータＰを演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に計数して、たとえば１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０からなる度数分布（図２参照）を作成する。
【００３２】
すなわち、度数計数手段１４は、劣化パラメータＰの最小値から最大値までの範囲（０％〜１００％）を等間隔（１０％毎）に１０分割し、劣化パラメータＰを各分割領域毎に個別に計数して度数データＮ１〜Ｎ１０を作成する。
【００３３】
なお、ここでは、１０個の分割領域を設定したが、必要に応じて任意数の分割領域が設定可能なことは言うまでもない。
【００３４】
また、度数計数手段１４は、エンジン１の電源オフ時にも、度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）をバックアップ保持し、次回の電源オン時に順次に得られる度数データを積算する。
【００３５】
統計値演算手段１５は、度数計数手段１４から得られる度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）に基づいて統計値Ｑを算出する。
たとえば、統計値演算手段１５は、度数計数手段１４内の最大値（Ｎ１０）を含む度数データを最小値（Ｎ１）を含む度数データで除算した値を、統計値として算出する。
【００３６】
判定値設定手段１２Ａは、統計値Ｑの比較基準となる判定値βを設定し、劣化判定手段１３Ａは、統計値Ｑに基づいて触媒の劣化の有無を判定する。
【００３７】
具体的には、劣化判定手段１３Ａは、統計値Ｑと判定値βとを比較して、統計値Ｑが判定値βよりも大きい場合に、触媒４の劣化を示す異常判定信号Ｅを生成する。
【００３８】
図２は度数計数手段１４により作成される度数分布を示す説明図である。
図２において、分割領域は、劣化パラメータＰの最小値（０％）から最大値（１００％）を１０％間隔で等分割して形成されており、各分割領域毎に１０個の度数データＮ１〜Ｎ１０が度数分布として得られる。
【００３９】
次に、図３のフローチャートを参照しながら、図１および図２に示したこの発明の実施の形態１の動作について説明する。
図３において、劣化パラメータＰの演算処理（ステップＳ１〜Ｓ１０１）は、一定周期（約１０ｍｓｅｃ毎）に得られる検出信号Ｄ１、Ｄ２を用いて実行される。
【００４０】
また、統計値演算処理および劣化判定処理（ステップＳ２００〜Ｓ２０３）は、運転者のアクセル操作を考慮した安定運転期間（たとえば、２秒間）にわたって蓄積された度数データＮ１〜Ｎ１０を用いて実行される。
【００４１】
まず、劣化パラメータ演算手段１１は、各検出信号Ｄ１、Ｄ２に基づいて劣化パラメータＰを演算する（ステップＳ１）。
【００４２】
続いて、度数計数手段１４は、劣化パラメータＰの演算値がどの分割領域の範囲内に入るかを判定し（ステップＳ１０、Ｓ２０、・・、Ｓ９０）、該当する分割領域の度数データ（Ｎ１、Ｎ２、・・、Ｎ１０）をインクリメントする（ステップＳ１１、Ｓ２１、・・・、Ｓ９１、Ｓ１０１）。
【００４３】
すなわち、パラメータＰの演算値が１０％以下であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、Ｐ≦１０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２内の０％〜１０％（最小値）を示す分割領域の度数データＮ１をインクリメントする（ステップＳ１１）。
【００４４】
また、ステップＳ１０において、Ｐ＞１０％（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、パラメータＰが２０％以下であるか否かを判定し（ステップＳ２０）、Ｐ≦２０％（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、１０％〜２０％の分割領域の度数データＮ２をインクリメントする（ステップＳ２１）。
【００４５】
以下、同様のステップＳ３０〜Ｓ８１（図示せず）、Ｓ９０、Ｓ９１およびＳ１０１を繰り返し、劣化パラメータＰの演算値に応じて、各分割領域毎の度数データＮ３〜Ｎ１０をインクリメントする。
【００４６】
上記ステップＳ１〜Ｓ１０１が繰り返されて、たとえば２秒間にわたる度数分布が作成されると、統計値演算手段１５は、統計値Ｑを以下の（１）式により算出する（ステップＳ２００）。
【００４７】
Ｑ＝（Ｎ７＋Ｎ８＋Ｎ９＋Ｎ１０）／（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋・・・＋Ｎ１０）・・・（１）
【００４８】
（１）式により算出された統計値Ｑは、全データ数に対して最大値側（６０％以上）の度数データＮ７〜Ｎ１０が占める割合を示している。
【００４９】
ここでは、（１）式から統計値Ｑを算出したが、最大値（Ｎ１０）を含む度数データを最小値（Ｎ１）を含む度数データで除算した比率値であれば、要求される判定条件に応じて任意の値を統計値Ｑとすることができる。
【００５０】
また、判定値設定手段１２Ａは、信頼性の高い劣化判定基準となるように、統計値Ｑに応じた判定値βを設定することは言うまでもない。
【００５１】
次に、劣化判定手段１３Ａは、統計値Ｑが判定値βよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２０１）、Ｑ＞β（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、触媒４が劣化（異常）状態であると判定して（ステップＳ２０２）、異常判定信号Ｅを生成する。
【００５２】
また、ステップＳ２０１において、Ｑ≦β（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、触媒４が正常状態であると判定して（ステップＳ２０３）、図３の処理ルーチンを終了する。
【００５３】
このように、触媒４の上下流からの検出信号Ｄ１、Ｄ２に基づく劣化パラメータＰを用いて度数分布（度数データＮ１〜Ｎ１０）を作成し、度数分布に基づいて算出された統計値Ｑに基づいて触媒４の劣化状態を判定することにより、運転状態の違いに起因する触媒４の劣化誤判定を防止することができる。
【００５４】
また、度数計数手段１４内の度数分布は、エンジン１の始動スイッチ（電源）オフ時においてもバックアップ保持されるので、次回の電源オン時において、前回までの度数分布を直ちに用いることができる。
【００５５】
また、電源がオンされる前までに蓄積された度数データが用いられるので、今回の電源オン時においても、瞬時的な劣化パラメータＰの変動による影響を確実に抑制することができる。
【００５６】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、度数計数手段１４内の度数データのオーバーフローについて考慮しなかったが、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした場合には、全ての度数データを圧縮して計数を継続することが望ましい。
【００５７】
以下、オーバーフロー時に度数データを圧縮するようにしたこの発明の実施の形態２を図について説明する。
図４はこの発明の実施の形態２を概略的に示すブロック構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００５８】
図４において、ＥＣＵ１０Ｂは、劣化パラメータ演算手段１１〜統計値演算手段１５のみならず、オーバーフロー判定手段１６およびデータ圧縮手段１７を備えている。
【００５９】
オーバーフロー判定手段１６は、分割領域内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号Ｆを生成する。
データ圧縮手段１７は、オーバーフロー判定信号Ｆに応答してデータ圧縮信号Ｃを生成し、分割領域内の全ての度数データＮ１〜Ｎ１０をたとえば１／２に圧縮する。
【００６０】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、図４に示したこの発明の実施の形態２の動作について説明する。
図５において、前述（図３参照）と同様のステップについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００６１】
まず、前述の度数分布作成処理（ステップＳ１〜Ｓ１０１）が実行されると、オーバーフロー判定手段１６は、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした（最大カウント値：１バイトの場合ならば２５６に達した）か否かを判定する（ステップＳ３００）。
【００６２】
ステップＳ３００において、度数データＮ１〜Ｎ１０のうちのいずれかがオーバーフローした（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、全ての度数データＮ１〜Ｎ１０を１／２に圧縮し（ステップＳ３０１）、統計値演算ステップＳ２００に進む。
【００６３】
また、ステップＳ３００において、いずれの度数データもオーバーフローしていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、データ圧縮ステップＳ３０１を実行せずに、ステップＳ２００に進む。
【００６４】
このように、度数計数手段１４内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合に、全ての度数を１／２に圧縮することにより、オーバーフロー状態を解消することができる。
したがって、最大カウント値の大きさによらず、長期間にわたって連続的に正確な度数分布を取得することができる。
【００６５】
また、度数データＮ１〜Ｎ１０を１／２に圧縮するので、２進数の最小ビットを切り捨てて１桁シフトするのみで容易に圧縮処理を実行することができる。
なお、オーバーフロー時の圧縮処理量は、１／２に限らず、自然数ｎを用いて、１／２ｎに圧縮してもよい。
【００６６】
また、上記各実施の形態１、２では、具体的に言及しなかったが、触媒４の劣化度合を示す劣化パラメータＰは、たとえば各検出信号Ｄ１、Ｄ２の単位時間当たりの極性反転回数ＰＮ１、ＰＮ２を対象値とした場合、Ｐ＝ＰＮ２／ＰＮ１×１００［％］により算出される。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、分割領域内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号を生成するオーバーフロー判定手段と、オーバーフロー判定信号に応答して分割領域内の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段と、を備え、度数計数手段は、内燃機関の電源オフ時にも、度数データをバックアップ保持し、データ圧縮手段は、オーバーフロー判定信号に応答して、各分割領域内の度数データを１／２ n （ｎは自然数）に圧縮するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させるとともに、次回の電源オン時の直後においても、長期間にわたって運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止し、簡単な圧縮処理によりオーバーフロー状態を解消可能な内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【００６８】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、劣化パラメータ演算手段は、第１および第２の検出信号の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、第２の検出信号から得られた第２の対象値を第１の検出信号から得られた第１の対象値で除算した値を、劣化パラメータの演算値として算出するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【００６９】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１において、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段を設け、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【００７０】
また、この発明の請求項４によれば、内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、統計値に基づいて触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段とを備え、度数計数手段は、劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して分割領域を設定するとともに、劣化パラメータの発生回数を分割領域毎に個別に計数し、統計値演算手段は、度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、統計値として算出し、劣化判定手段は、統計値と判定値とを比較して、統計値が判定値よりも大きい場合に触媒の劣化を示す異常判定信号を生成するようにしたので、運転状態の変動による劣化状態の誤検出を防止して、触媒劣化判定の信頼性を向上させた内燃機関の触媒劣化検出装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１により作成される度数分布を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２を概略的に示すブロック構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２による動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の内燃機関の触媒劣化検出装置を概略的に示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）、３ 排気管、４ 触媒、５、６ 空燃比センサ、１０Ａ、１０Ｂ ＥＣＵ、１１ 劣化パラメータ演算手段、１２Ａ 判定値設定手段、１３Ａ 劣化判定手段、１４ 度数計数手段、１５ 統計値演算手段、
１６ オーバーフロー判定手段、１７ データ圧縮手段、Ｂ 排気ガス、Ｃ データ圧縮信号、Ｄ１、Ｄ２ 検出信号、Ｅ 異常判定信号、Ｆ オーバーフロー判定信号、Ｎ１〜Ｎ１０ 度数データ、Ｐ 劣化パラメータ、Ｑ 統計値、β 判定値、Ｓ１ 劣化パラメータを算出するステップ、Ｓ１０〜Ｓ１０１ 分割領域毎の度数データを計数するステップ、Ｓ２００ 統計値を算出するステップ、Ｓ２０１ 統計値を判定値と比較するステップ、Ｓ２０２ 異常状態を判定するステップ、Ｓ３００ オーバーフロー状態を判定するステップ、Ｓ３０１ 度数データを圧縮するステップ。
Claims (4)
- 内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、
前記触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、
前記第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて前記触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、
前記劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、前記劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、
前記分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、
前記統計値に基づいて前記触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、
前記分割領域内の少なくとも１つの度数データがオーバーフローした場合にオーバーフロー判定信号を生成するオーバーフロー判定手段と、
前記オーバーフロー判定信号に応答して前記分割領域内の全ての度数データを圧縮するデータ圧縮手段と、を備え、
前記度数計数手段は、前記内燃機関の電源オフ時にも、前記度数データをバックアップ保持し、
前記データ圧縮手段は、前記オーバーフロー判定信号に応答して、前記各分割領域内の度数データを１／２ n （ｎは自然数）に圧縮することを特徴とする内燃機関の触媒劣化検出装置。 - 前記劣化パラメータ演算手段は、
前記第１および第２の検出信号の極性反転回数および波形面積の少なくとも一方を対象値として、
前記第２の検出信号から得られた第２の対象値を前記第１の検出信号から得られた第１の対象値で除算した値を、前記劣化パラメータの演算値として算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。 - 前記統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段を設け、
前記度数計数手段は、前記劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して前記分割領域を設定するとともに、前記劣化パラメータの発生回数を前記分割領域毎に個別に計数し、
前記統計値演算手段は、前記度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値を、前記最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、前記統計値として算出し、
前記劣化判定手段は、前記統計値と前記判定値とを比較して、前記統計値が前記判定値よりも大きい場合に前記触媒の劣化を示す異常判定信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の触媒劣化検出装置。 - 内燃機関の排気管に設けられた触媒の劣化を検出するための内燃機関の触媒劣化検出装置において、
前記触媒の上流側および下流側に個別に設けられた第１および第２の空燃比センサと、
前記第１および第２の空燃比センサからの第１および第２の検出信号の比較に基づいて前記触媒の劣化判定用の劣化パラメータを算出する劣化パラメータ演算手段と、
前記劣化パラメータの演算値の大きさに応じた複数の分割領域毎に、前記劣化パラメータの発生回数を度数データとして計数する度数計数手段と、
前記分割領域毎の度数データに基づいて統計値を算出する統計値演算手段と、
前記統計値に基づいて前記触媒の劣化の有無を判定する劣化判定手段と、
前記統計値の比較基準となる判定値を設定する判定値設定手段とを備え、
前記度数計数手段は、前記劣化パラメータの演算値の最小値から最大値までの範囲を等間隔に分割して前記分割領域を設定するとともに、前記劣化パラメータの発生回数を前記分割領域毎に個別に計数し、
前記統計値演算手段は、前記度数計数手段内の最大値を含む複数の分割領域に対応する 度数データの総和値を、前記最小値を含む複数の分割領域に対応する度数データの総和値で除算した値を、前記統計値として算出し、
前記劣化判定手段は、前記統計値と前記判定値とを比較して、前記統計値が前記判定値よりも大きい場合に前記触媒の劣化を示す異常判定信号を生成することを特徴とする内燃機関の触媒劣化検出装置。
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