JP5035670B2 - Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting deterioration of a catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine.

一般に、内燃機関では排気ガスを浄化するために排気通路に触媒が配置されている。このような触媒、例えば三元触媒は、触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりも大きくなると、即ちリーンになると排気ガス中に存在する過剰酸素を吸着保持し、触媒流入排気ガスの空燃比が理論空燃比よりも小さくなると、即ちリッチになると吸着保持された酸素を放出するO2ストレージ機能を有する。従って、内燃機関の通常運転時、理論空燃比を中心として運転条件により混合気がリッチ側又はリーン側に振れてしまっても、触媒表面は理論空燃比に保たれ、三元触媒のもつO2ストレージ機能により、混合気がリーンになったときには過剰な酸素が触媒に吸着保持されるためにNOxが還元され、混合気がリッチになったときには触媒に吸着保持された酸素が放出されるためにHCおよびCOが酸化され、これによりNOx,HCおよびCOを同時に浄化できることになる。 Generally, in an internal combustion engine, a catalyst is disposed in an exhaust passage in order to purify exhaust gas. Such a catalyst, for example, a three-way catalyst, adsorbs and holds excess oxygen present in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst becomes larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, when the air-fuel ratio becomes lean. When the air-fuel ratio of the gas becomes smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, when the air-fuel ratio becomes rich, it has an O 2 storage function for releasing adsorbed and held oxygen. Therefore, during normal operation of the internal combustion engine, even if the air-fuel mixture fluctuates to the rich side or the lean side depending on the operating conditions centering on the stoichiometric air-fuel ratio, the catalyst surface is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio, and the three-way catalyst has O 2. Due to the storage function, when the air-fuel mixture becomes lean, excess oxygen is adsorbed and held by the catalyst, so NOx is reduced. When the air-fuel mixture becomes rich, oxygen adsorbed and held by the catalyst is released. HC and CO are oxidized, so that NOx, HC and CO can be simultaneously purified.

そこで従来より触媒上流側の排気通路に排気空燃比を検出するための空燃比センサを配置し、排気空燃比がリーンになったときには燃料供給量を増量し、排気空燃比がリッチになったときには燃料供給量を減量させることにより、空燃比が理論空燃比を中心として制御されるためリッチ側又はリーン側に交互に振れてしまっても、それによってNOx,HCおよびCOを同時に低減されるようになっている。   Therefore, an air-fuel ratio sensor for detecting the exhaust air-fuel ratio is disposed in the exhaust passage upstream of the catalyst, and when the exhaust air-fuel ratio becomes lean, the fuel supply amount is increased, and when the exhaust air-fuel ratio becomes rich By reducing the fuel supply amount, the air-fuel ratio is controlled around the stoichiometric air-fuel ratio, so that even if the fuel is alternately swung to the rich side or the lean side, NOx, HC and CO can be reduced simultaneously. It has become.

ところで、三元触媒が劣化すると排気ガス浄化率が低下する。三元触媒の劣化度とO2ストレージ機能の低下度との間にはともに貴金属を介する反応であるため相関関係がある。よって、O2ストレージ機能が低下したことを検出することで触媒が劣化したことを検出することができる。より具体的には、現状の触媒が吸蔵し得る最大酸素量としての酸素吸蔵容量を計測することで触媒の劣化が検出可能である。 By the way, when the three-way catalyst deteriorates, the exhaust gas purification rate decreases. There is a correlation between the degree of deterioration of the three-way catalyst and the degree of deterioration of the O 2 storage function because they are reactions through noble metals. Therefore, it is possible to detect that the catalyst has deteriorated by detecting that the O 2 storage function has deteriorated. More specifically, the deterioration of the catalyst can be detected by measuring the oxygen storage capacity as the maximum amount of oxygen that can be stored by the current catalyst.

かかる原理に基づいて触媒劣化検出を行う装置としては例えば特許文献1に開示されたものがある。この装置は、内燃機関の排気通路に直列に配置された上流触媒と下流触媒のうち下流触媒の異常を判定するものである。上流触媒と下流触媒との間の触媒間空燃比を検出する触媒間センサと、下流触媒の下流の触媒後空燃比を検出する触媒後センサとが設けられる。触媒間センサの出力のリッチからリーンへの又はその逆への切り替えに応じて上流触媒の上流の触媒前空燃比をリーンからリッチへ又はその逆へと切り替えるアクティブ空燃比制御が実行される。そしてこのアクティブ空燃比制御の実行中に触媒後センサから発せられるセンサ出力に基づいて下流触媒の異常が判定される。   As an apparatus for detecting catalyst deterioration based on such a principle, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. This apparatus determines an abnormality of the downstream catalyst among the upstream catalyst and the downstream catalyst arranged in series in the exhaust passage of the internal combustion engine. An inter-catalyst sensor that detects an inter-catalyst air-fuel ratio between the upstream catalyst and the downstream catalyst, and a post-catalyst sensor that detects a post-catalyst air-fuel ratio downstream of the downstream catalyst are provided. Active air-fuel ratio control is performed in which the pre-catalyst air-fuel ratio upstream of the upstream catalyst is switched from lean to rich or vice versa in response to switching of the output of the inter-catalyst sensor from rich to lean or vice versa. An abnormality of the downstream catalyst is determined based on the sensor output emitted from the post-catalyst sensor during the execution of the active air-fuel ratio control.

特開2004−176615号公報JP 2004-176615 A

ところで、本発明者らの試験研究の結果によれば、触媒を長期間(約1ヶ月以上)放置し、その後触媒の劣化検出を実行すると、触媒が正常であるにも拘わらず劣化と検出されることがあることが確認された。そして、その後暫くの間内燃機関を運転し、触媒に排気ガスを流通し続けると、その劣化状態が解消され元の正常状態に復帰する。この原因について調べたところ、触媒を放置している最中に大気中の二酸化炭素CO2が触媒の酸素吸蔵成分に吸着し、この吸着CO2が触媒の酸素吸放出作用を阻害していることが推認された。そして、この吸着CO2が、高温の触媒温度の下で徐々に脱離されることも判明した。 By the way, according to the results of the study by the present inventors, when the catalyst is left for a long period (about 1 month or more) and then the deterioration of the catalyst is detected, it is detected that the catalyst is deteriorated even though the catalyst is normal. It was confirmed that Then, if the internal combustion engine is operated for a while and the exhaust gas continues to flow through the catalyst, the deterioration state is eliminated and the original normal state is restored. When this cause was investigated, carbon dioxide CO 2 in the atmosphere was adsorbed on the oxygen storage component of the catalyst while the catalyst was left unattended, and this adsorbed CO 2 inhibited the oxygen storage and release action of the catalyst. Was inferred. It was also found that this adsorbed CO 2 is gradually desorbed under a high catalyst temperature.

この触媒へのCO2吸着によって検出される劣化は本来劣化とすべきでない一時的劣化であり、これを劣化と検出してしまうことは誤検出に繋がる。 The deterioration detected by the CO 2 adsorption to the catalyst is a temporary deterioration that should not be originally deteriorated, and detecting this as deterioration leads to erroneous detection.

そこで、本発明は以上の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、触媒の長期放置によって起こる一時的劣化を誤って劣化と検出することを防止し得る内燃機関の触媒劣化検出装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a catalyst deterioration detection device for an internal combustion engine that can prevent a temporary deterioration caused by leaving the catalyst for a long time from being erroneously detected as deterioration. It is to provide.

本発明の第1の形態によれば、
内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を検出する装置であって、
前記内燃機関の停止中に前記触媒が大気に接触するのを抑制するための抑制手段を設け
前記抑制手段が、イグニッションスイッチオフから内燃機関停止までの間に排気空燃比を理論空燃比よりリッチ側に制御するリッチ制御を実行するリッチ制御手段からなり、
前記リッチ制御におけるリッチ制御時間とリッチ振幅との少なくとも一方が、前記内燃機関の停止前のリーン運転時間に応じて可変設定される
ことを特徴とする内燃機関の触媒劣化検出装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention,
An apparatus for detecting deterioration of a catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine,
A suppression means for suppressing contact of the catalyst with the atmosphere while the internal combustion engine is stopped ;
The suppression means comprises rich control means for executing rich control for controlling the exhaust air-fuel ratio to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio between the ignition switch off and the internal combustion engine stop,
At least one of the rich control time and the rich amplitude in the rich control is variably set according to the lean operation time before the internal combustion engine is stopped .

これにより、内燃機関停止中に、大気中のCO2が触媒に吸着するのを抑制でき、内燃機関の運転再開後に触媒劣化検出を実行しても、吸着CO2に起因する誤検出を防止することができる。 Thereby, it is possible to suppress the adsorption of CO 2 in the atmosphere to the catalyst while the internal combustion engine is stopped, and prevent erroneous detection caused by the adsorbed CO 2 even if the catalyst deterioration detection is performed after the operation of the internal combustion engine is resumed. be able to.

かかるリッチ制御を実行すると、触媒表面を排気ガス中のリッチ成分(主にHC,CO)によりコーティングすることができる。よって触媒表面と大気中のCO2との接触および触媒へのCO2吸着を抑制し、運転再開後の吸着CO2に起因する誤検出を防止することができる。 When such rich control is executed, the catalyst surface can be coated with rich components (mainly HC, CO) in the exhaust gas. Therefore, contact between the catalyst surface and atmospheric CO 2 and adsorption of CO 2 to the catalyst can be suppressed, and erroneous detection due to adsorbed CO 2 after restarting operation can be prevented.

リッチ振幅とは、リッチ制御時における触媒前排気空燃比の理論空燃比に対する振幅をいう。例えば、内燃機関停止前のリーン運転時間が長いと、触媒に多くの酸素が吸蔵された状態となることがあり、内燃機関停止時にリッチ制御を行っても排ガス中のリッチ成分が吸蔵酸素と反応してしまい、コーティングにまで至らない虞がある。そこでこのような場合には、リッチ制御時間を長くしたりリッチ振幅を大きくしたりして、より多くのリッチ成分を触媒に供給するようにする。こうすることでリッチ成分による触媒のコーティングをより確実にすることができる。   The rich amplitude refers to the amplitude of the pre-catalyst exhaust air-fuel ratio with respect to the stoichiometric air-fuel ratio during rich control. For example, if the lean operation time before the internal combustion engine is stopped is long, a large amount of oxygen may be stored in the catalyst, and even if rich control is performed when the internal combustion engine is stopped, the rich components in the exhaust gas react with the stored oxygen. Therefore, there is a possibility that it may not reach the coating. Therefore, in such a case, the rich control time is lengthened or the rich amplitude is increased so that more rich components are supplied to the catalyst. In this way, the catalyst can be more reliably coated with the rich component.

本発明の第2の形態は、前記第1の形態において、
前記内燃機関停止後の運転再開中に触媒劣化検出を実行するに際し、その運転再開中におけるフューエルカット履歴の有無を判定する履歴判定手段と、
該履歴判定手段によりフューエルカット履歴無しと判定されたとき、触媒劣化検出を禁止する禁止手段と
が設けられることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect ,
History determination means for determining the presence or absence of a fuel cut history during resumption of operation when performing catalyst deterioration detection during resumption of operation after stopping the internal combustion engine;
And a prohibiting means for prohibiting the catalyst deterioration detection when the history determining means determines that there is no fuel cut history.

上述のリッチ制御を伴う機関停止後に内燃機関が再始動され、運転再開されたとき、触媒をリッチ成分でコーティングさせた状態のままで劣化検出を実行すると、そのリッチ成分の影響で誤検出に至る場合がある。一方、機関運転再開後にフューエルカットが実行されると、触媒にコーティングされたリッチ成分が空気と反応してパージされる。この第4の形態によれば、機関運転再開中のフューエルカット履歴が無いとき、即ち触媒にコーティングされたリッチ成分がパージされていないとき、触媒の劣化検出が禁止されるので、そのリッチ成分に起因する誤検出を未然に防止することができる。   When the internal combustion engine is restarted after the engine stop with the rich control described above and the operation is restarted, if the deterioration detection is performed while the catalyst is coated with the rich component, an erroneous detection is caused by the influence of the rich component. There is a case. On the other hand, when the fuel cut is executed after the engine operation is resumed, the rich component coated on the catalyst reacts with air and is purged. According to the fourth embodiment, when there is no fuel cut history during resumption of engine operation, that is, when the rich component coated on the catalyst is not purged, the detection of catalyst deterioration is prohibited. It is possible to prevent erroneous detection caused by it.

本発明の第3の形態は、前記第1の形態において、
前記内燃機関停止後の運転再開中に触媒劣化検出を実行するに際し、その運転再開中におけるフューエルカット履歴の有無を判定する履歴判定手段と、
該履歴判定手段によりフューエルカット履歴無しと判定されたとき、排気空燃比を理論空燃比よりリーン側に制御するリーン制御を実行するリーン制御手段と、
該リーン制御手段によるリーン制御終了後に触媒劣化検出を実行する劣化検出実行手段と
が設けられることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect ,
History determination means for determining the presence or absence of a fuel cut history during resumption of operation when performing catalyst deterioration detection during resumption of operation after stopping the internal combustion engine;
Lean control means for executing lean control for controlling the exhaust air-fuel ratio to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio when the history determination means determines that there is no fuel cut history;
And a deterioration detection executing means for executing catalyst deterioration detection after completion of the lean control by the lean control means.

このリーン制御により、触媒にコーティングされたリッチ成分をリーンガスと反応させてパージすることができる。よってリーン制御終了後に触媒劣化検出を実行することで、リッチ成分に起因する誤検出を未然に防止することができる。   By this lean control, the rich component coated on the catalyst can be purged by reacting with the lean gas. Therefore, by performing catalyst deterioration detection after the end of lean control, erroneous detection due to rich components can be prevented in advance.

本発明によれば、触媒の長期放置によって起こる一時的劣化を誤って劣化と検出することを防止することができるという、優れた効果が発揮される。   According to the present invention, an excellent effect is exhibited that it is possible to prevent the temporary deterioration caused by leaving the catalyst for a long time from being erroneously detected as deterioration.

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づき説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態の構成を示す概略図である。図示されるように、内燃機関1は、シリンダブロック2に形成された燃焼室3の内部で燃料および空気の混合気を燃焼させ、燃焼室3内でピストン4を往復移動させることにより動力を発生する。内燃機関1は車両用多気筒エンジン(1気筒のみ図示)であり、火花点火式内燃機関、より具体的にはガソリンエンジンである。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the present embodiment. As shown in the figure, the internal combustion engine 1 generates power by burning a mixture of fuel and air inside a combustion chamber 3 formed in a cylinder block 2 and reciprocating a piston 4 in the combustion chamber 3. To do. The internal combustion engine 1 is a vehicular multi-cylinder engine (only one cylinder is shown), and is a spark ignition type internal combustion engine, more specifically, a gasoline engine.

内燃機関1のシリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁Viと、排気ポートを開閉する排気弁Veとが気筒ごとに配設されている。各吸気弁Viおよび各排気弁Veは図示しないカムシャフトによって開閉させられる。また、シリンダヘッドの頂部には、燃焼室3内の混合気に点火するための点火プラグ7が気筒ごとに取り付けられている。さらにシリンダヘッドにはインジェクタ(燃料噴射弁)12が気筒ごとに配設され、燃焼室3内に直接燃料噴射するようになっている。ピストン4はいわゆる深皿頂面型に構成されており、その上面には凹部4aが形成されている。そして内燃機関1では、燃焼室3内に空気を吸入させた状態で、インジェクタ12からピストン4の凹部4aに向けて燃料が直接噴射される。これにより点火プラグ7の近傍に、燃料と空気との混合気の層が周囲の空気層と分離された状態で形成(成層化)され、安定した成層燃焼が実行される。   In the cylinder head of the internal combustion engine 1, an intake valve Vi for opening and closing the intake port and an exhaust valve Ve for opening and closing the exhaust port are provided for each cylinder. Each intake valve Vi and each exhaust valve Ve are opened and closed by a camshaft (not shown). A spark plug 7 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 3 is attached to the top of the cylinder head for each cylinder. Further, an injector (fuel injection valve) 12 is disposed in the cylinder head for each cylinder so that fuel is directly injected into the combustion chamber 3. The piston 4 is configured as a so-called deep dish top surface type, and a concave portion 4a is formed on the upper surface thereof. In the internal combustion engine 1, fuel is directly injected from the injector 12 toward the concave portion 4 a of the piston 4 in a state where air is sucked into the combustion chamber 3. As a result, a layer of a mixture of fuel and air is formed (stratified) in the vicinity of the spark plug 7 and separated from the surrounding air layer, and stable stratified combustion is executed.

各気筒の吸気ポートは気筒毎の枝管を介して吸気集合室であるサージタンク8に接続されている。サージタンク8の上流側には吸気集合通路をなす吸気管13が接続されており、吸気管13の上流端にはエアクリーナ9が設けられている。そして吸気管13には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ5と、電子制御式スロットルバルブ10とが組み込まれている。なお吸気ポート、サージタンク8及び吸気管13により吸気通路が形成される。   The intake port of each cylinder is connected to a surge tank 8 serving as an intake air collecting chamber via a branch pipe for each cylinder. An intake pipe 13 that forms an intake manifold passage is connected to the upstream side of the surge tank 8, and an air cleaner 9 is provided at the upstream end of the intake pipe 13. An air flow meter 5 for detecting the intake air amount and an electronically controlled throttle valve 10 are incorporated in the intake pipe 13 in order from the upstream side. An intake passage is formed by the intake port, the surge tank 8 and the intake pipe 13.

一方、各気筒の排気ポートは気筒毎の枝管を介して排気集合通路をなす排気管6に接続されており、排気管6には、O2ストレージ機能(酸素吸蔵能)を有する三元触媒からなる触媒11が取り付けられている。なお排気ポート、枝管及び排気管6により排気通路が形成される。触媒11の上流側と下流側とにそれぞれ排気空燃比を検出するための空燃比センサ、即ち触媒前センサ及び触媒後センサ17,18が設置されている。触媒前センサ17は所謂広域空燃比センサからなり、比較的広範囲に亘る空燃比を連続的に検出可能で、その空燃比に比例した電流信号を出力する。他方、触媒後センサ18は所謂O2センサからなり、理論空燃比を境に出力電圧が急変する特性を持つ。 On the other hand, the exhaust port of each cylinder is connected to an exhaust pipe 6 forming an exhaust collecting passage through a branch pipe for each cylinder, and the exhaust pipe 6 has a three-way catalyst having an O 2 storage function (oxygen storage capacity). A catalyst 11 comprising: An exhaust passage is formed by the exhaust port, the branch pipe, and the exhaust pipe 6. Air-fuel ratio sensors for detecting the exhaust air-fuel ratio, that is, a pre-catalyst sensor and post-catalyst sensors 17 and 18 are installed on the upstream side and the downstream side of the catalyst 11, respectively. The pre-catalyst sensor 17 is a so-called wide-area air-fuel ratio sensor, can continuously detect an air-fuel ratio over a relatively wide area, and outputs a current signal proportional to the air-fuel ratio. On the other hand, the post-catalyst sensor 18 is a so-called O 2 sensor, and has a characteristic that the output voltage changes suddenly at the theoretical air-fuel ratio.

上述の点火プラグ7、スロットルバルブ10及びインジェクタ12等は、制御手段としての電子制御ユニット(以下ECUと称す)20に電気的に接続されている。ECU20は、何れも図示されないCPU、ROM、RAM、入出力ポート、および記憶装置等を含むものである。またECU20には、図示されるように、前述のエアフローメータ5、触媒前センサ17、触媒後センサ18のほか、内燃機関1のクランク角を検出するクランク角センサ14、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ15、その他の各種センサが図示されないA/D変換器等を介して電気的に接続されている。ECU20は、各種センサの検出値等に基づいて、所望の出力が得られるように、点火プラグ7、スロットルバルブ10、インジェクタ12等を制御し、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度等を制御する。   The spark plug 7, the throttle valve 10, the injector 12, and the like described above are electrically connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 20 as control means. The ECU 20 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, a storage device, and the like, all not shown. In addition to the air flow meter 5, the pre-catalyst sensor 17, and the post-catalyst sensor 18, the ECU 20 includes a crank angle sensor 14 that detects the crank angle of the internal combustion engine 1 and an accelerator that detects the accelerator opening, as shown in the figure. The opening sensor 15 and other various sensors are electrically connected via an A / D converter or the like (not shown). The ECU 20 controls the ignition plug 7, the throttle valve 10, the injector 12, etc. so as to obtain a desired output based on the detection values of various sensors, etc., and the ignition timing, fuel injection amount, fuel injection timing, throttle opening. Control the degree etc.

触媒11は、これに流入する排気ガスの空燃比A/Fが理論空燃比(ストイキ)A/Fs(例えば14.6)近傍のときにNOx ,HCおよびCOを同時に浄化する。そしてこれに対応して、ECU20は、内燃機関の通常運転時、触媒11に流入する排気ガスの空燃比即ち触媒前空燃比A/Ffrが理論空燃比A/Fsになるように空燃比を制御する。具体的にはECU20は、理論空燃比A/Fsに等しい目標空燃比A/Ftを設定すると共に、触媒前センサ17により検出された触媒前空燃比A/Ffrが目標空燃比A/Ftに一致するように、インジェクタ12から噴射される燃料噴射量を制御する。これにより触媒11に流入する排気ガスの空燃比は理論空燃比近傍に保たれ、触媒11において最大の浄化性能が発揮されるようになる。   The catalyst 11 simultaneously purifies NOx, HC, and CO when the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas flowing into the catalyst 11 is near the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric) A / Fs (for example, 14.6). Correspondingly, during normal operation of the internal combustion engine, the ECU 20 controls the air-fuel ratio so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst 11, that is, the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr becomes the stoichiometric air-fuel ratio A / Fs. To do. Specifically, the ECU 20 sets a target air-fuel ratio A / Ft equal to the theoretical air-fuel ratio A / Fs, and the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr detected by the pre-catalyst sensor 17 matches the target air-fuel ratio A / Ft. Thus, the fuel injection amount injected from the injector 12 is controlled. As a result, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst 11 is kept in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio, and the maximum purification performance is exhibited in the catalyst 11.

ここで、触媒11についてより詳細に説明する。図2に示すように、触媒11においては、図示しない担体基材の表面上にコート材31が被覆され、このコート材31に微粒子状の触媒成分32が多数分散配置された状態で保持され、触媒11内部で露出されている。触媒成分32は主にPt,Pd等の貴金属からなり、NOx ,HCおよびCOといった排ガス成分を反応させる際の活性点となる。他方、コート材31は、排気ガスと触媒成分32との界面における反応を促進させる助触媒の役割を担うと共に、雰囲気ガスの空燃比に応じて酸素を吸収放出可能な酸素吸蔵成分を含む。酸素吸蔵成分は例えば酸化セリウムCeO2やジルコニアからなる。例えば、触媒成分32及びコート材31の雰囲気ガスが理論空燃比A/Fsよりリッチであると、触媒成分32の周囲に存在する酸素吸蔵成分に吸蔵されていた酸素が放出され、この結果、放出された酸素によりHCおよびCOといった未燃成分が酸化され、浄化される。逆に、触媒成分32及びコート材31の雰囲気ガスが理論空燃比A/Fsよりリーンであると、触媒成分32の周囲に存在する酸素吸蔵成分が雰囲気ガスから酸素を吸収し、この結果NOxが還元浄化される。 Here, the catalyst 11 will be described in more detail. As shown in FIG. 2, in the catalyst 11, a coating material 31 is coated on the surface of a carrier base material (not shown), and the coating material 31 is held in a state in which a large number of particulate catalyst components 32 are dispersedly arranged. The catalyst 11 is exposed inside. The catalyst component 32 is mainly composed of a noble metal such as Pt or Pd, and serves as an active point for reacting exhaust gas components such as NOx, HC and CO. On the other hand, the coating material 31 plays the role of a promoter that promotes the reaction at the interface between the exhaust gas and the catalyst component 32 and includes an oxygen storage component capable of absorbing and releasing oxygen according to the air-fuel ratio of the atmospheric gas. The oxygen storage component is made of, for example, cerium oxide CeO 2 or zirconia. For example, when the atmosphere gas of the catalyst component 32 and the coating material 31 is richer than the theoretical air-fuel ratio A / Fs, oxygen stored in the oxygen storage component existing around the catalyst component 32 is released, and as a result, release Unburned components such as HC and CO are oxidized and purified by the released oxygen. Conversely, if the atmosphere gas of the catalyst component 32 and the coating material 31 is leaner than the theoretical air-fuel ratio A / Fs, the oxygen storage component present around the catalyst component 32 absorbs oxygen from the atmosphere gas, and as a result, NOx is reduced. Reduced and purified.

このような酸素吸放出作用により、通常の空燃比制御の際に触媒前空燃比A/Ffrが理論空燃比A/Fsに対し多少ばらついたとしても、NOx、HCおよびCOといった三つの排気ガス成分を同時浄化することができる。よって通常の空燃比制御において、触媒前空燃比A/Ffrを敢えて理論空燃比A/Fsを中心に微小振動させ、酸素の吸放出を繰り返させることにより排ガス浄化を行うことも可能である。   Even if the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr slightly varies from the stoichiometric air-fuel ratio A / Fs during the normal air-fuel ratio control, the three exhaust gas components such as NOx, HC, and CO can be obtained. Can be purified simultaneously. Therefore, in normal air-fuel ratio control, it is also possible to purify exhaust gas by causing the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr to oscillate slightly around the stoichiometric air-fuel ratio A / Fs and to repeatedly absorb and release oxygen.

ところで、新品状態の触媒11では前述したように細かい粒子状の触媒成分32が多数均等に分散配置されており、排気ガスと触媒成分32との接触確率が高い状態に維持されている。しかしながら、触媒11が劣化してくると、一部の触媒成分32に消失が見られるほか、触媒成分32同士が排気熱で焼き固まって焼結状態になるものがある(図の破線参照)。こうなると排気ガスと触媒成分32との接触確率の低下を引き起こし、浄化率を落としめる原因となる。そしてこのほかに、触媒成分32の周囲に存在するコート材31の量、即ち酸素吸蔵成分の量が減少し、酸素吸蔵能自体が低下する。   By the way, in the catalyst 11 in the new state, as described above, a large number of fine particulate catalyst components 32 are uniformly distributed, and the contact probability between the exhaust gas and the catalyst component 32 is kept high. However, when the catalyst 11 deteriorates, some of the catalyst components 32 are lost, and some of the catalyst components 32 are baked and solidified by exhaust heat (see broken lines in the figure). In this case, the contact probability between the exhaust gas and the catalyst component 32 is lowered, and the purification rate is lowered. In addition to this, the amount of the coating material 31 existing around the catalyst component 32, that is, the amount of the oxygen storage component decreases, and the oxygen storage capacity itself decreases.

このように、触媒11の劣化度と触媒11の持つ酸素吸蔵能の低下度とは相関関係にある。そこで本実施形態では、触媒11の酸素吸蔵能を検出することにより触媒11の劣化度を検出することとしている。ここで、触媒11の酸素吸蔵能は、現状の触媒11が吸蔵し得る最大酸素量である酸素吸蔵容量(OSC;O2 Strage Capacity、単位はg)の大きさによって表される。 Thus, the degree of deterioration of the catalyst 11 and the degree of decrease in the oxygen storage capacity of the catalyst 11 are in a correlation. Therefore, in this embodiment, the degree of deterioration of the catalyst 11 is detected by detecting the oxygen storage capacity of the catalyst 11. Here, the oxygen storage capacity of the catalyst 11 is represented by the size of the oxygen storage capacity (OSC; O 2 Strage Capacity, the unit is g), which is the maximum amount of oxygen that the current catalyst 11 can store.

以下、本実施形態における触媒の劣化検出について説明する。   Hereinafter, detection of deterioration of the catalyst in the present embodiment will be described.

本実施形態では、触媒11の劣化検出の際にECU20によってアクティブ空燃比制御が実行される。アクティブ空燃比制御とは、触媒前空燃比A/Ffrを、所定の中心空燃比A/Fcに対しリッチ側又はリーン側に強制的に変化させる制御である。なおリッチ側に変化されたときの空燃比をリッチ空燃比A/Fr、リーン側に変化されたときの空燃比をリーン空燃比A/Flと称す。このアクティブ空燃比制御によって触媒前空燃比A/Ffrがリッチ側又はリーン側に変化されているときに触媒の酸素吸蔵容量OSCが計測される。   In the present embodiment, active air-fuel ratio control is executed by the ECU 20 when the deterioration of the catalyst 11 is detected. The active air-fuel ratio control is a control for forcibly changing the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr to a rich side or a lean side with respect to a predetermined center air-fuel ratio A / Fc. The air-fuel ratio when changed to the rich side is referred to as rich air-fuel ratio A / Fr, and the air-fuel ratio when changed to the lean side is referred to as lean air-fuel ratio A / Fl. When the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr is changed to the rich side or the lean side by this active air-fuel ratio control, the oxygen storage capacity OSC of the catalyst is measured.

触媒11の劣化検出は、内燃機関1の定常運転時で且つ触媒11が活性温度域にあるときに実行される。触媒11の温度は、温度センサを用いて直接検出してもよいが、本実施形態の場合内燃機関の運転状態から推定することとしている。例えばECU20は、エアフローメータ5によって検出される吸入空気量GAと、クランク角センサ14の出力に基づいて算出される機関回転速度NEとに基づいて、予め実験等を通じて設定されたマップ又は関数を利用し、触媒11の温度を推定する。   The deterioration detection of the catalyst 11 is performed when the internal combustion engine 1 is in a steady operation and when the catalyst 11 is in the active temperature range. The temperature of the catalyst 11 may be detected directly using a temperature sensor, but in the present embodiment, it is estimated from the operating state of the internal combustion engine. For example, the ECU 20 uses a map or function set in advance through experiments or the like based on the intake air amount GA detected by the air flow meter 5 and the engine speed NE calculated based on the output of the crank angle sensor 14. Then, the temperature of the catalyst 11 is estimated.

触媒の劣化検出は、内燃機関の1トリップ当たりに少なくとも1回実行され、少なくとも2トリップ連続で触媒劣化が検出されたときに触媒劣化との最終判断がなされ、チェックランプ等の警告装置が作動させられる。なお1トリップとは1回のエンジンの始動から停止までの期間をいう。   Detection of catalyst deterioration is performed at least once per trip of the internal combustion engine. When catalyst deterioration is detected for at least two consecutive trips, a final determination is made that catalyst deterioration has occurred, and a warning device such as a check lamp is activated. It is done. One trip means a period from the start to the stop of the engine once.

図3(A),(B)にはそれぞれ、アクティブ空燃比制御実行時における触媒前センサ17及び触媒後センサ18の出力が実線で示されている。また、図3(A)には、ECU20内部で発生される目標空燃比A/Ftが破線で示されている。触媒前センサ17及び触媒後センサ18の出力値はそれぞれ触媒前空燃比A/Ffr及び触媒後空燃比A/Frrの値を表す。   3A and 3B, the outputs of the pre-catalyst sensor 17 and the post-catalyst sensor 18 when the active air-fuel ratio control is executed are indicated by solid lines, respectively. In FIG. 3A, the target air-fuel ratio A / Ft generated inside the ECU 20 is indicated by a broken line. The output values of the pre-catalyst sensor 17 and the post-catalyst sensor 18 represent the values of the pre-catalyst air / fuel ratio A / Ffr and the post-catalyst air / fuel ratio A / Frr, respectively.

図3(A)に示されるように、目標空燃比A/Ftは、中心空燃比としての理論空燃比A/Fsを中心として、そこからリッチ側に所定の振幅(リッチ振幅Ar、Ar>0)だけ離れた空燃比(リッチ空燃比A/Fr)と、そこからリーン側に所定の振幅(リーン振幅Al、Al>0)だけ離れた空燃比(リーン空燃比A/Fl)とに強制的に、且つ交互に切り替えられる。そしてこの目標空燃比A/Ftの切り替えに追従して、実際値としての触媒前空燃比A/Ffrも、目標空燃比A/Ftに対し僅かな時間遅れを伴って切り替わる。このことから目標空燃比A/Ftと触媒前空燃比A/Ffrとは時間遅れがあること以外等価であることが理解されよう。   As shown in FIG. 3A, the target air-fuel ratio A / Ft is centered on the theoretical air-fuel ratio A / Fs as the center air-fuel ratio, and then has a predetermined amplitude (rich amplitude Ar, Ar> 0) on the rich side. ) Separated by an air-fuel ratio (rich air-fuel ratio A / Fr) and an air-fuel ratio (lean air-fuel ratio A / Fl) separated from the air-fuel ratio by a predetermined amplitude (lean amplitude Al, Al> 0) on the lean side. And alternately. Following the switching of the target air-fuel ratio A / Ft, the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr as an actual value is also switched with a slight time delay with respect to the target air-fuel ratio A / Ft. From this, it will be understood that the target air-fuel ratio A / Ft and the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr are equivalent except that there is a time delay.

図示例においてリッチ振幅Arとリーン振幅Alとは等しい。例えば理論空燃比A/Fs=14.6、リッチ空燃比A/Fr=14.1、リーン空燃比A/Fl=15.1、リッチ振幅Ar=リーン振幅Al=0.5である。通常の空燃比制御の場合に比べ、アクティブ空燃比制御の場合は空燃比の振り幅が大きく、即ちリッチ振幅Arとリーン振幅Alとの値は大きい。   In the illustrated example, the rich amplitude Ar and the lean amplitude Al are equal. For example, theoretical air fuel ratio A / Fs = 14.6, rich air fuel ratio A / Fr = 14.1, lean air fuel ratio A / Fl = 15.1, rich amplitude Ar = lean amplitude Al = 0.5. Compared with the normal air-fuel ratio control, the active air-fuel ratio control has a larger amplitude of the air-fuel ratio, that is, the values of the rich amplitude Ar and the lean amplitude Al are larger.

ところで、目標空燃比A/Ftが切り替えられるタイミングは、触媒後センサ18の出力がリッチからリーンに、又はリーンからリッチに切り替わるタイミングである。ここで図示されるように触媒後センサ18の出力電圧は理論空燃比A/Fsを境に急変し、触媒後空燃比A/Frrが理論空燃比A/Fsより小さいリッチ側の空燃比であるときその出力電圧がリッチ判定値VR以上となり、触媒後空燃比A/Frrが理論空燃比A/Fsより大きいリーン側の空燃比であるときその出力電圧がリーン判定値VL以下となる。ここでVR>VLであり、例えばVR=0.59(V)、VL=0.21(V)である。   By the way, the timing at which the target air-fuel ratio A / Ft is switched is the timing at which the output of the post-catalyst sensor 18 is switched from rich to lean, or from lean to rich. As shown in the figure, the output voltage of the post-catalyst sensor 18 changes suddenly at the theoretical air-fuel ratio A / Fs, and the post-catalyst air-fuel ratio A / Frr is the rich air-fuel ratio smaller than the theoretical air-fuel ratio A / Fs. When the output voltage becomes equal to or higher than the rich determination value VR, and when the post-catalyst air-fuel ratio A / Frr is the lean air-fuel ratio greater than the theoretical air-fuel ratio A / Fs, the output voltage becomes lower than the lean determination value VL. Here, VR> VL, for example, VR = 0.59 (V) and VL = 0.21 (V).

図3(A),(B)に示されるように、触媒後センサ18の出力電圧がリッチ側の値からリーン側に変化してリーン判定値VLに等しくなった時(時刻t1)、目標空燃比A/Ftはリーン空燃比A/Flからリッチ空燃比A/Frに切り替えられる。その後、触媒後センサ18の出力電圧がリーン側の値からリッチ側に変化してリッチ判定値VRに等しくなった時(時刻t2)、目標空燃比A/Ftはリッチ空燃比A/Frからリーン空燃比A/Flに切り替えられる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, when the output voltage of the post-catalyst sensor 18 changes from the rich value to the lean value and becomes equal to the lean determination value VL (time t1), the target sky The fuel ratio A / Ft is switched from the lean air-fuel ratio A / Fl to the rich air-fuel ratio A / Fr. Thereafter, when the output voltage of the post-catalyst sensor 18 changes from the lean value to the rich side and becomes equal to the rich determination value VR (time t2), the target air-fuel ratio A / Ft becomes lean from the rich air-fuel ratio A / Fr. The air-fuel ratio is switched to A / Fl.

このような空燃比変化を行うアクティブ空燃比制御を実行しつつ、次のようにして触媒11の酸素吸蔵容量OSCが計測され、触媒11の劣化が判定される。   While performing the active air-fuel ratio control that performs such an air-fuel ratio change, the oxygen storage capacity OSC of the catalyst 11 is measured as follows, and the deterioration of the catalyst 11 is determined.

図3を参照して、時刻t1より前では目標空燃比A/Ftがリーン空燃比A/Flとされ、触媒11にはリーンガスが流入されている。このとき触媒11では酸素を吸収し続けているが、一杯に酸素を吸収した時点でそれ以上酸素を吸収できなくなり、リーンガスが触媒11を通り抜けて触媒11の下流側に流れ出す。こうなると触媒後空燃比A/Frrがリーン側に変化し、触媒後センサ18の出力電圧がリーン判定値VLに達した時点(t1)で、目標空燃比A/Ftがリッチ空燃比A/Frに切り替えられ、或いは反転される。このように目標空燃比A/Ftは触媒後センサ18の出力をトリガにして反転される。   Referring to FIG. 3, the target air-fuel ratio A / Ft is set to the lean air-fuel ratio A / Fl before time t1, and the lean gas flows into the catalyst 11. At this time, the catalyst 11 continues to absorb oxygen, but when it fully absorbs oxygen, it can no longer absorb oxygen, and the lean gas flows through the catalyst 11 and flows downstream of the catalyst 11. When this happens, the post-catalyst air-fuel ratio A / Frr changes to the lean side, and when the output voltage of the post-catalyst sensor 18 reaches the lean determination value VL (t1), the target air-fuel ratio A / Ft becomes the rich air-fuel ratio A / Fr. Or reversed. In this way, the target air-fuel ratio A / Ft is reversed using the output of the post-catalyst sensor 18 as a trigger.

そして今度は触媒11にリッチガスが流入されることとなる。このとき触媒11では、それまで吸蔵されていた酸素が放出され続ける。よって触媒11の下流側にはほぼ理論空燃比A/Fsの排気ガスが流出し、触媒後空燃比A/Frrがリッチにならないことから、触媒後センサ18の出力は反転しない。触媒11から酸素が放出され続けるとやがて触媒11からは全ての吸蔵酸素が放出され尽くし、その時点でそれ以上酸素を放出できなくなり、リッチガスが触媒11を通り抜けて触媒11の下流側に流れ出す。こうなると触媒後空燃比A/Frrがリッチ側に変化し、触媒後センサ18の出力電圧がリッチ判定値VRに達した時点(t2)で、目標空燃比A/Ftがリーン空燃比A/Flに切り替えられる。   This time, rich gas flows into the catalyst 11. At this time, the oxygen stored in the catalyst 11 continues to be released from the catalyst 11. Therefore, the exhaust gas of the theoretical air-fuel ratio A / Fs flows out to the downstream side of the catalyst 11 and the post-catalyst air-fuel ratio A / Frr does not become rich, so the output of the post-catalyst sensor 18 is not reversed. When oxygen is continuously released from the catalyst 11, all of the stored oxygen is eventually released from the catalyst 11, and at that time, no more oxygen can be released, and the rich gas flows through the catalyst 11 and flows downstream of the catalyst 11. When this happens, the post-catalyst air-fuel ratio A / Frr changes to the rich side, and when the output voltage of the post-catalyst sensor 18 reaches the rich determination value VR (t2), the target air-fuel ratio A / Ft becomes the lean air-fuel ratio A / Fl. Can be switched to.

酸素吸蔵容量OSCが大きいほど、酸素を吸収或いは放出し続けることのできる時間が長くなる。つまり、触媒が劣化していない場合は目標空燃比A/Ftの反転周期(例えばt1からt2までの時間)が長くなり、触媒の劣化が進むほど目標空燃比A/Ftの反転周期は短くなる。   The larger the oxygen storage capacity OSC, the longer the time during which oxygen can be absorbed or released. That is, when the catalyst is not deteriorated, the inversion cycle of the target air-fuel ratio A / Ft (for example, the time from t1 to t2) becomes longer, and the inversion cycle of the target air-fuel ratio A / Ft becomes shorter as the deterioration of the catalyst proceeds. .

そこで、このことを利用して酸素吸蔵容量OSCが以下のようにして算出される。図4に示すように、時刻t1で目標空燃比A/Ftがリッチ空燃比A/Frに切り替えられた直後、僅かに遅れて実際値としての触媒前空燃比A/Ffrがリッチ空燃比A/Frに切り替わる。そして触媒前空燃比A/Ffrが理論空燃比A/Fsに達した時点t11から、次に目標空燃比A/Ftが反転する時点t2まで、次式(1)により微小時間毎の酸素吸蔵容量dCが算出され、且つこの微小時間毎の酸素吸蔵容量dCが時刻t11から時刻t2まで積分される。こうしてこの酸素放出サイクルにおける酸素吸蔵容量OSC1即ち放出酸素量が算出される。   Therefore, using this fact, the oxygen storage capacity OSC is calculated as follows. As shown in FIG. 4, immediately after the target air-fuel ratio A / Ft is switched to the rich air-fuel ratio A / Fr at time t1, the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr as the actual value is slightly delayed with the rich air-fuel ratio A / Fr. Switch to Fr. Then, from the time t11 when the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr reaches the stoichiometric air-fuel ratio A / Fs to the time t2 when the target air-fuel ratio A / Ft next reverses, the oxygen storage capacity for every minute time is given by the following equation (1). dC is calculated, and the oxygen storage capacity dC for each minute time is integrated from time t11 to time t2. In this way, the oxygen storage capacity OSC1, that is, the amount of released oxygen in this oxygen release cycle is calculated.

Figure 0005035670
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ここで、Qは燃料噴射量であり、空燃比差ΔA/Fに燃料噴射量Qを乗じると過剰分の空気量を算出できる。Kは空気に含まれる酸素割合(約0.23)である。   Here, Q is the fuel injection amount, and the excess air amount can be calculated by multiplying the air-fuel ratio difference ΔA / F by the fuel injection amount Q. K is the proportion of oxygen contained in the air (about 0.23).

基本的には、この1回で算出された酸素吸蔵容量OSC1を用い、これを所定の劣化判定値と比較し、酸素吸蔵容量OSC1が劣化判定値を超えていれば正常、酸素吸蔵容量OSC1が劣化判定値以下ならば劣化、というように触媒の劣化を判定できる。しかしながら、本実施形態では精度を向上させるため、リーン側でも同様に酸素吸蔵容量(この場合酸素吸収量)を算出し、必要に応じてリッチ側とリーン側とで複数回算出を繰り返し、その平均値を劣化判定値と比較して最終的な劣化判定を行っている。   Basically, the oxygen storage capacity OSC1 calculated at one time is used and compared with a predetermined deterioration determination value. If the oxygen storage capacity OSC1 exceeds the deterioration determination value, the oxygen storage capacity OSC1 is normal. The deterioration of the catalyst can be determined such that the deterioration is below the deterioration determination value. However, in this embodiment, in order to improve the accuracy, the oxygen storage capacity (oxygen absorption amount in this case) is calculated on the lean side as well, and the calculation is repeated a plurality of times on the rich side and the lean side as necessary. The final deterioration determination is performed by comparing the value with the deterioration determination value.

具体的には、図4に示すように、時刻t2で目標空燃比A/Ftがリーン空燃比A/Flに切り替えられた後、前式(1)により微小時間毎の酸素吸蔵容量dCが算出され、且つこの微小時間毎の酸素吸蔵容量dCが、触媒前空燃比A/Ffrが理論空燃比A/Fsに達した時点t21から、次に目標空燃比A/Ftがリッチ側に反転する時点t3まで積分される。こうしてこの酸素吸収サイクルにおける酸素吸蔵容量OSC2即ち吸収酸素量が算出される。前回サイクルの酸素吸蔵容量OSC1と今回サイクルの酸素吸蔵容量OSC2とはほぼ等しい値となるはずである。こうして複数の酸素吸蔵容量OSC1,OSC2,・・・OSCn(例えばnは5以上)が繰り返し算出され、その平均値OSCavが所定の劣化判定値OSCsと比較される。そして、平均値OSCavが劣化判定値OSCsを超えていれば触媒11は正常、平均値OSCavが劣化判定値OSCs以下ならば触媒11は劣化と判定される。   Specifically, as shown in FIG. 4, after the target air-fuel ratio A / Ft is switched to the lean air-fuel ratio A / Fl at time t2, the oxygen storage capacity dC for every minute time is calculated by the previous equation (1). And the oxygen storage capacity dC for each minute time from the time t21 when the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr reaches the stoichiometric air-fuel ratio A / Fs, and then when the target air-fuel ratio A / Ft reverses to the rich side Integration is performed until t3. Thus, the oxygen storage capacity OSC2, that is, the amount of absorbed oxygen in this oxygen absorption cycle is calculated. The oxygen storage capacity OSC1 of the previous cycle and the oxygen storage capacity OSC2 of the current cycle should be approximately equal. Thus, a plurality of oxygen storage capacities OSC1, OSC2,... OSCn (for example, n is 5 or more) are repeatedly calculated, and an average value OSCav thereof is compared with a predetermined deterioration determination value OSCs. If the average value OSCav exceeds the deterioration determination value OSCs, the catalyst 11 is determined to be normal, and if the average value OSCav is equal to or less than the deterioration determination value OSCs, the catalyst 11 is determined to be deteriorated.

なお、車両の走行距離等、触媒劣化の進行に相関するパラメータに応じて酸素吸蔵容量OSCの算出回数nを変化させてもよい。例えば走行距離が比較的少なく明らかに劣化が相当程度進んでいないと想定できる場合はnを少ない値とし、走行距離が比較的多く劣化が相当程度進んでいる可能性のある場合はnを多い値とする。   Note that the number of times n of calculation of the oxygen storage capacity OSC may be changed in accordance with a parameter that correlates with the progress of the catalyst deterioration, such as a vehicle travel distance. For example, if it is assumed that the travel distance is relatively small and the deterioration is not significantly advanced, the value of n is set to a small value. If the travel distance is relatively large and the deterioration may be advanced to a considerable degree, the value of n is increased. And

ここでは酸素吸蔵容量OSCの値を触媒劣化度に関する指標値として計測し、この計測値を所定の劣化判定値と比較して触媒劣化を判定する方法を示した。しかしながら、他の劣化検出法を採用することも可能であり、劣化指標値も酸素吸蔵容量OSCに限られない。例えば、特許文献1に開示されているように、触媒前空燃比A/Ffrを短周期で強制振動させたときの触媒後空燃比A/Frrの振動の仕方が触媒劣化度に応じて変化するので、触媒前後のセンサの出力軌跡長の比を劣化指標値として計測し、この計測値を所定の劣化判定値と比較して触媒劣化を判定する方法を採用してもよい。   Here, a method is shown in which the value of the oxygen storage capacity OSC is measured as an index value relating to the degree of catalyst deterioration, and this measured value is compared with a predetermined deterioration determination value to determine catalyst deterioration. However, other deterioration detection methods can be employed, and the deterioration index value is not limited to the oxygen storage capacity OSC. For example, as disclosed in Patent Document 1, the manner in which the post-catalyst air-fuel ratio A / Frr vibrates when the pre-catalyst air-fuel ratio A / Ffr is forcibly vibrated in a short cycle varies depending on the degree of catalyst deterioration. Therefore, a method may be adopted in which the ratio of the output trajectory lengths of the sensors before and after the catalyst is measured as a deterioration index value, and this measured value is compared with a predetermined deterioration determination value to determine catalyst deterioration.

さて、前述したように、触媒を長期間(約1ヶ月以上)放置した後に触媒の劣化検出を実行すると、その放置中に触媒の酸素吸蔵成分に吸着した大気中の二酸化炭素CO2が触媒の酸素吸放出作用を阻害し、酸素吸蔵容量OSCの計測値が真の値より少なくなって、場合によっては劣化判定値を下回り、正常触媒にも拘わらず劣化と誤検出することがある。一方この吸着CO2は、約600℃以上という高温の触媒温度条件の下で、比較的長い時間(10分程度)をかけてゆっくりと脱離する。つまり、吸着CO2による触媒の劣化は本来劣化とすべきでない一時的劣化であり、これを劣化とすることは誤検出に繋がる。よってこの誤検出を防止すべく、本実施形態では、内燃機関の停止中に触媒が大気に接触するのを抑制するための抑制手段を設けている。これにより、内燃機関停止中に、大気中のCO2が触媒に吸着するのを抑制でき、内燃機関の運転再開後に触媒劣化検出を実行しても、吸着CO2に起因する誤検出を防止することができる。 As described above, when the deterioration detection of the catalyst is performed after leaving the catalyst for a long period (about 1 month or longer), carbon dioxide CO 2 in the atmosphere adsorbed to the oxygen storage component of the catalyst during the leaving is left in the catalyst. The oxygen storage / release action is hindered, and the measured value of the oxygen storage capacity OSC becomes smaller than the true value. In some cases, the measured value is lower than the deterioration determination value, and it may be erroneously detected as deterioration despite the normal catalyst. On the other hand, the adsorbed CO 2 is slowly desorbed over a relatively long time (about 10 minutes) under a high catalyst temperature condition of about 600 ° C. or higher. That is, the deterioration of the catalyst due to the adsorbed CO 2 is temporary deterioration that should not be originally deteriorated, and setting this as deterioration leads to erroneous detection. Therefore, in order to prevent this erroneous detection, in the present embodiment, there is provided suppression means for suppressing the catalyst from coming into contact with the atmosphere while the internal combustion engine is stopped. Thereby, it is possible to suppress the adsorption of CO 2 in the atmosphere to the catalyst while the internal combustion engine is stopped, and prevent erroneous detection caused by the adsorbed CO 2 even if the catalyst deterioration detection is performed after the operation of the internal combustion engine is resumed. be able to.

かかる抑制手段としては、例えば触媒下流側の排気通路を開閉する排気シャッタを挙げることができる。この排気シャッタを内燃機関停止中に閉弁することで、排気通路の開放下流端から浸入した大気、ひいては大気中のCO2が触媒に接触するのを抑制でき、これにより触媒へのCO2吸着を抑制して、機関運転再開後の誤検出を防止することができる。 Examples of such suppression means include an exhaust shutter that opens and closes an exhaust passage on the downstream side of the catalyst. By closing the exhaust shutter while the internal combustion engine is stopped, it is possible to suppress the atmosphere that has entered from the open downstream end of the exhaust passage, and thus the atmospheric CO 2 from coming into contact with the catalyst, thereby adsorbing the CO 2 to the catalyst. Can be prevented, and erroneous detection after restarting engine operation can be prevented.

一方、本実施形態ではこのような排気シャッタを採用せず、その代わりに、内燃機関の停止時に排気空燃比を理論空燃比よりリッチ側に制御するリッチ制御を実行するリッチ制御手段を採用する。こうすると排気シャッタ等の別部品を追加しないで済み、コスト増を回避できる。かかるリッチ制御を実行すると、触媒表面をリッチ成分(主にHC,CO)によりコーティングし、保護することができ、或いは触媒表面をリッチ被毒させることができる。これによって触媒表面と大気中のCO2との接触および触媒へのCO2吸着を抑制し、運転再開後の誤検出を防止することができる。 On the other hand, this embodiment does not employ such an exhaust shutter, but instead employs rich control means for executing rich control for controlling the exhaust air-fuel ratio to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio when the internal combustion engine is stopped. In this way, it is not necessary to add another part such as an exhaust shutter, and an increase in cost can be avoided. When such rich control is executed, the catalyst surface can be coated and protected with rich components (mainly HC and CO), or the catalyst surface can be richly poisoned. As a result, contact between the catalyst surface and atmospheric CO 2 and adsorption of CO 2 to the catalyst can be suppressed, and erroneous detection after restarting operation can be prevented.

図5に、本実施形態に係るCO2吸着抑制処理の内容を示す。図示する処理はECU20により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。 FIG. 5 shows the contents of the CO 2 adsorption suppression process according to this embodiment. The illustrated process is repeatedly executed by the ECU 20 every predetermined calculation cycle.

まずステップS101では、図示しないイグニッションスイッチ(IG)がオフされたか否かが判断される。オフされていない場合には本処理が終了され、オフされた場合にはステップS102に進んで直ちにリッチ制御が開始される。このリッチ制御では、ごく短い所定時間trs(これをリッチ制御時間という)だけ、混合気の空燃比が強制的に理論空燃比よりもリッチ側に制御される。例えば、約1秒間、空燃比が14以下の所定値に制御される。これによりリッチ成分を多く含む排ガスが触媒に供給され、そのリッチ成分により触媒表面をコーティングし、機関停止中、大気中のCO2が触媒表面に接触、吸着するのを抑制することができる。 First, in step S101, it is determined whether or not an ignition switch (IG) (not shown) is turned off. If it is not turned off, this process is terminated. If it is turned off, the process proceeds to step S102 and rich control is immediately started. In this rich control, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is forcibly controlled to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio for a very short predetermined time trs (this is called the rich control time). For example, the air-fuel ratio is controlled to a predetermined value of 14 or less for about 1 second. As a result, exhaust gas containing a large amount of rich components is supplied to the catalyst, and the catalyst surface is coated with the rich components, so that CO 2 in the atmosphere can be prevented from contacting and adsorbing to the catalyst surface while the engine is stopped.

次のステップS103では、リッチ制御開始時から所定時間trsが経過したか否かが判断される。所定時間trsが経過してなければ終了し、所定時間trsが経過していればステップS104でエンジンが停止され、本処理が終了される。   In the next step S103, it is determined whether or not a predetermined time trs has elapsed since the start of the rich control. If the predetermined time trs has not elapsed, the process ends. If the predetermined time trs has elapsed, the engine is stopped in step S104, and the process ends.

ところで、リッチ制御におけるリッチ制御時間trs及びリッチ振幅Arrの少なくとも一方は、エンジン停止前のリーン運転時間に応じて可変設定されるのが好ましい。ここでリッチ振幅Arrとは、リッチ制御時における触媒前排気空燃比A/Ffrの理論空燃比A/Fsに対する振幅ないし深さをいう(Arr=A/Fs−A/Ffr)。例えば、エンジン停止前のリーン運転時間が長いと、触媒に多くの酸素が吸蔵された状態となることがあり、リッチ制御を行っても排ガス中のリッチ成分が吸蔵酸素と反応してしまい、コーティングにまで至らない虞がある。そこでこのような場合には、リッチ制御時間を長くしたりリッチ振幅を大きくしたりして、より多くのリッチ成分を触媒に供給するようにする。こうすることでリッチ成分による触媒のコーティングをより確実にすることができる。この説明で分かるように、リーン運転時間が長いほど、リッチ制御時間は長期の値に設定され、リッチ振幅は大きな値に設定される。   Incidentally, it is preferable that at least one of the rich control time trs and the rich amplitude Arr in the rich control is variably set according to the lean operation time before the engine is stopped. Here, the rich amplitude Arr is the amplitude or depth of the pre-catalyst exhaust air-fuel ratio A / Ffr with respect to the theoretical air-fuel ratio A / Fs during rich control (Arr = A / Fs−A / Ffr). For example, if the lean operation time before the engine stops is long, the catalyst may be in a state where a large amount of oxygen is occluded, and even if rich control is performed, the rich component in the exhaust gas reacts with the occluded oxygen, resulting in coating There is a risk of not reaching. Therefore, in such a case, the rich control time is lengthened or the rich amplitude is increased so that more rich components are supplied to the catalyst. In this way, the catalyst can be more reliably coated with the rich component. As can be seen from this description, as the lean operation time is longer, the rich control time is set to a longer value, and the rich amplitude is set to a larger value.

なお、リッチ制御がイグニッションスイッチオフからエンジン停止までの間で行われるので、リッチ制御時間の長期化には自ずと限界があり、リッチ制御時間はできるだけ短い方がドライバの違和感防止のために望ましい。よってリッチ制御時間に制限がある場合には、リッチ振幅の増大で対応するのが好ましい。   Since the rich control is performed from the ignition switch off to the engine stop, the rich control time is naturally limited, and the rich control time is preferably as short as possible to prevent the driver from feeling uncomfortable. Therefore, when there is a limit on the rich control time, it is preferable to cope with an increase in rich amplitude.

図6には、かかるリッチ制御時間trs及びリッチ振幅Arrの設定方法に関する図を示す。イグニッションスイッチオフ(IG OFF)の前のエンジン運転中、触媒前センサ17によって検出された触媒前空燃比がストイキよりリーンのときには、ECU20に装備されたリーンカウンタが積算され、逆に触媒前空燃比がストイキよりリッチのときにはリーンカウンタが減算される。なお触媒前空燃比がストイキのときにはリーンカウンタが保持される。そして、イグニッションスイッチオフの時点でのリーンカウンタの値に基づき、所定のマップ等を使用して、ECU20によりリッチ制御時間tr及びリッチ振幅Arrが設定される。リーンカウンタの値が大きいほど、リッチ制御時間trsは長期の値に設定され、またリッチ振幅Arrは大きい値に設定される。そしてリッチ制御時間trsが所定の上限値に達しているときにはそれ以上リッチ制御時間trsを長くできないので、その分リッチ振幅Arrが増大される。   FIG. 6 shows a diagram relating to a method for setting the rich control time trs and the rich amplitude Arr. When the pre-catalyst air-fuel ratio detected by the pre-catalyst sensor 17 is leaner than the stoichiometry during engine operation before the ignition switch is turned off (IG OFF), the lean counter provided in the ECU 20 is integrated, and conversely, the pre-catalyst air-fuel ratio is integrated. When is richer than stoichiometric, the lean counter is subtracted. The lean counter is held when the pre-catalyst air-fuel ratio is stoichiometric. Then, based on the value of the lean counter at the time when the ignition switch is turned off, the ECU 20 sets the rich control time tr and the rich amplitude Arr using a predetermined map or the like. As the lean counter value is larger, the rich control time trs is set to a longer value, and the rich amplitude Arr is set to a larger value. When the rich control time trs reaches the predetermined upper limit value, the rich control time trs cannot be increased any further, and the rich amplitude Arr is increased accordingly.

なお、この例ではリッチ制御時間及びリッチ振幅の両方をエンジン停止前のリーン運転時間に応じて可変設定するようにしたが、一方を固定して他方のみを可変設定するようにしてもよい。   In this example, both the rich control time and the rich amplitude are variably set according to the lean operation time before the engine is stopped, but only one may be fixed and only the other may be variably set.

ところで、このようなリッチ制御を実施してエンジンを停止した後にエンジンが再始動され、運転再開されたとき、触媒をリッチ成分でコーティングさせた状態のままで劣化検出を実行すると、やはり同様に真の酸素吸蔵容量よりも少ない酸素吸蔵容量が計測され、誤検出に至る場合がある。そこでこれを防止すべく、本実施形態では、エンジン運転再開中に触媒の劣化検出を実行するに際し、フューエルカット履歴の有無を判定し、フューエルカット履歴が無いときは触媒の劣化検出を禁止するようにしている。エンジン運転再開後にフューエルカットが実行されていると、触媒にコーティングされたリッチ成分が空気と反応してパージ或いは除去される。よって、逆から言えば、エンジン運転再開後にフューエルカットが実行されていないと、触媒にリッチ成分が残留し、触媒の酸素吸放出作用が阻害される虞がある。そこでこのような場合に劣化検出を禁止することで、誤検出を未然に防止することができる。   By the way, when the engine is restarted after such rich control is performed and the engine is restarted and the operation is resumed, if the deterioration detection is performed while the catalyst is coated with the rich component, it is also true. An oxygen storage capacity smaller than the oxygen storage capacity is measured, which may lead to erroneous detection. Therefore, in order to prevent this, in this embodiment, when detecting the deterioration of the catalyst during the restart of the engine operation, the presence or absence of the fuel cut history is determined, and when there is no fuel cut history, the detection of the deterioration of the catalyst is prohibited. I have to. When the fuel cut is executed after the engine operation is resumed, the rich component coated on the catalyst reacts with air and is purged or removed. Therefore, in other words, if the fuel cut is not executed after the engine operation is resumed, the rich component remains in the catalyst, and the oxygen absorption / release action of the catalyst may be hindered. Therefore, by prohibiting the detection of deterioration in such a case, erroneous detection can be prevented in advance.

図7に、エンジン運転再開後の劣化検出処理の第1の態様を示す。図示される処理はECU20により所定の演算周期毎に繰り返し実行され、また、エンジン停止時に前述のCO2吸着抑制処理がなされた場合の次のエンジン運転再開中に実行される。 FIG. 7 shows a first mode of the deterioration detection process after restarting the engine operation. The illustrated process is repeatedly executed by the ECU 20 every predetermined calculation cycle, and is executed during the next restart of engine operation when the above-described CO 2 adsorption suppression process is performed when the engine is stopped.

まずステップS201では、触媒劣化検出のための所定の前提条件が成立しているか否かが判断される。例えば、吸入空気量GA及び機関回転速度NEが略一定となっているなど、エンジンが定常運転状態にあり、且つ触媒温度が所定の活性温度域にあれば、前提条件成立となる。前提条件が成立していない場合には、ステップS204で触媒劣化検出が禁止され、他方、条件が成立している場合にはステップS202に進む。   First, in step S201, it is determined whether or not a predetermined precondition for detecting catalyst deterioration is satisfied. For example, if the engine is in a steady operation state and the catalyst temperature is within a predetermined activation temperature range, such as the intake air amount GA and the engine rotational speed NE are substantially constant, the precondition is satisfied. If the precondition is not satisfied, detection of catalyst deterioration is prohibited in step S204. On the other hand, if the condition is satisfied, the process proceeds to step S202.

ステップS202では、エンジン運転再開に係るエンジン始動後に、フューエルカット(FC)が実行された履歴即ちフューエルカット履歴があるか否かが判断される。ここでリッチ成分のパージには一定時間を要するため、所定時間(例えば1秒)以上フューエルカットが実行された履歴がある場合に、フューエルカット履歴ありと判断される。フューエルカット履歴がある場合には、触媒にコーティングされたリッチ成分がパージされたとみなし、ステップS203で触媒劣化検出が実行される。他方、フューエルカット履歴が無い場合には、触媒にコーティングされたリッチ成分が未だ残留している可能性があるとみなし、ステップS204で触媒劣化検出が禁止される。   In step S202, it is determined whether or not there is a history of fuel cut (FC), that is, a fuel cut history after the engine is started for restarting engine operation. Here, since the purge of the rich component requires a certain time, it is determined that there is a fuel cut history when there is a history of fuel cut executed for a predetermined time (for example, 1 second). If there is a fuel cut history, it is considered that the rich component coated on the catalyst has been purged, and catalyst deterioration detection is executed in step S203. On the other hand, if there is no fuel cut history, it is considered that the rich component coated on the catalyst may still remain, and detection of catalyst deterioration is prohibited in step S204.

なお、触媒劣化検出を禁止するステップS204は省略してもよい。こうしてもステップS203を通過せず、触媒劣化検出が実行されないので、自ずと触媒劣化検出は禁止状態となる。   Note that step S204 for prohibiting detection of catalyst deterioration may be omitted. Even if it does in this way, since it does not pass through step S203 and the catalyst deterioration detection is not executed, the detection of the catalyst deterioration is naturally prohibited.

次に、触媒へのリッチ成分付着に起因する誤検出を防止するための別の手法について述べる。ここでは、エンジン運転再開中に触媒の劣化検出を実行するに際し、フューエルカット履歴の有無を判定し、フューエルカット履歴が無いときに、排気空燃比を理論空燃比よりリーン側に強制的に制御するリーン制御を実行し、このリーン制御終了後に触媒の劣化検出を実行するようにしている。このリーン制御により、触媒にコーティングされたリッチ成分をリーンガスと反応させてパージ或いは除去することができる。よってリーン制御終了後に触媒の劣化検出を実行することで、誤検出を未然に防止することができる。フューエルカット履歴が無いときでもリーン制御を実行して触媒の劣化検出を実行するので、前記第1の態様よりも多くの劣化検出頻度を確保できるようになる。   Next, another method for preventing erroneous detection due to rich component adhesion to the catalyst will be described. Here, when detecting the deterioration of the catalyst during resumption of engine operation, it is determined whether or not there is a fuel cut history, and when there is no fuel cut history, the exhaust air / fuel ratio is forcibly controlled from the stoichiometric air / fuel ratio to the lean side. The lean control is executed, and the deterioration detection of the catalyst is executed after the end of the lean control. By this lean control, the rich component coated on the catalyst can be purged or removed by reacting with the lean gas. Therefore, by detecting the deterioration of the catalyst after the end of lean control, erroneous detection can be prevented in advance. Even when there is no fuel cut history, the lean control is executed to detect the deterioration of the catalyst, so that more deterioration detection frequencies can be secured than in the first aspect.

図8に、エンジン運転再開後の劣化検出処理の第2の態様を示す。この第2の態様は図7に示した第1の態様とほぼ同様であり、同様のステップについては符号を200番台から300番台に変更して説明を省略する。異なるのは次の点である。   FIG. 8 shows a second mode of the deterioration detection process after restarting the engine operation. The second mode is almost the same as the first mode shown in FIG. 7, and the description of the same steps is omitted by changing the reference number from the 200th to the 300th. The following points are different.

ステップS302においてフューエルカット履歴が無いと判定された場合、新たに追加されたステップS305に進んでリーン制御が実行される。このリーン制御では、ごく短い所定時間tls(これをリーン制御時間という)だけ、混合気の空燃比が強制的に理論空燃比よりもリーン側に制御される。例えば、約1秒以上、空燃比が15以上の所定値に制御される。これによりリーン成分(主にNOx)を多く含む排ガスを触媒に供給し、そのリーン成分により、触媒表面にコーティングされたリッチ成分をパージすることができる。   If it is determined in step S302 that there is no fuel cut history, the process proceeds to newly added step S305, where lean control is executed. In this lean control, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is forcibly controlled to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio for a very short predetermined time tls (this is called a lean control time). For example, the air-fuel ratio is controlled to a predetermined value of 15 or more for about 1 second or more. As a result, exhaust gas containing a large amount of lean components (mainly NOx) can be supplied to the catalyst, and the rich components coated on the catalyst surface can be purged by the lean components.

次のステップS306では、リーン制御開始時から所定時間tlsが経過したか否かが判断される。所定時間tlsが経過してなければ、ステップS304に進んで触媒劣化検出が禁止され、所定時間tlsが経過していればステップS303で触媒劣化検出が実行される。   In the next step S306, it is determined whether or not a predetermined time tls has elapsed since the start of lean control. If the predetermined time tls has not elapsed, the process proceeds to step S304, where catalyst deterioration detection is prohibited. If the predetermined time tls has elapsed, catalyst deterioration detection is executed in step S303.

以上、本発明の実施形態について詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。例えば上述の内燃機関は直噴式であったが、吸気ポート(吸気通路)噴射式或いは両噴射方式を兼ね備えるデュアル噴射式の内燃機関にも本発明は適用可能である。前記実施形態では触媒後センサ18として所謂O2センサを用いたが、触媒前センサ17と同様の空燃比センサを用いることも可能である。また同様に、触媒前センサ17として所謂O2センサを用いることも可能である。内燃機関の形式は特に限定されず、例えば圧縮着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)であってもよい。触媒の種類も特に限定されず、例えばNOx触媒であってもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, various other embodiments of the present invention are conceivable. For example, although the above-described internal combustion engine is a direct injection type, the present invention is also applicable to an intake port (intake passage) injection type or a dual injection type internal combustion engine having both injection types. In the above embodiment, a so-called O 2 sensor is used as the post-catalyst sensor 18, but an air-fuel ratio sensor similar to the pre-catalyst sensor 17 can also be used. Similarly, a so-called O 2 sensor can be used as the pre-catalyst sensor 17. The type of the internal combustion engine is not particularly limited, and may be, for example, a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine). The type of catalyst is not particularly limited, and may be, for example, a NOx catalyst.

本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。   The present invention includes all modifications, applications, and equivalents included in the spirit of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.

本発明の一実施形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of one Embodiment of this invention. 触媒の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of a catalyst. アクティブ空燃比制御を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating active air fuel ratio control. 図3と同様のタイムチャートであり、酸素吸蔵容量の算出方法を説明するための図である。FIG. 4 is a time chart similar to FIG. 3 for illustrating a method for calculating the oxygen storage capacity. CO2吸着抑制処理の内容を示すフローチャートである。Is a flowchart showing the contents of CO 2 adsorption suppression treatment. リッチ制御時間及びリッチ振幅の設定方法に関するタイムチャートである。It is a time chart regarding the setting method of rich control time and rich amplitude. エンジン運転再開後の劣化検出処理の第1の態様を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st aspect of the deterioration detection process after engine driving | operation restarting. エンジン運転再開後の劣化検出処理の第2の態様を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd aspect of the deterioration detection process after engine driving | operation restarting.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
6 排気管
11 触媒
12 インジェクタ
17 触媒前センサ
18 触媒後センサ
20 電子制御ユニット(ECU)
1 Internal combustion engine 6 Exhaust pipe 11 Catalyst 12 Injector 17 Pre-catalyst sensor 18 Post-catalyst sensor 20 Electronic control unit (ECU)

Claims (3)

内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を検出する装置であって、
前記内燃機関の停止中に前記触媒が大気に接触するのを抑制するための抑制手段を設け、
前記抑制手段が、イグニッションスイッチオフから内燃機関停止までの間に排気空燃比を理論空燃比よりリッチ側に制御するリッチ制御を実行するリッチ制御手段からなり、
前記リッチ制御におけるリッチ制御時間とリッチ振幅との少なくとも一方が、前記内燃機関の停止前のリーン運転時間に応じて可変設定される
ことを特徴とする内燃機関の触媒劣化検出装置。
An apparatus for detecting deterioration of a catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine,
A suppression means for suppressing contact of the catalyst with the atmosphere while the internal combustion engine is stopped;
The suppressing means, Ri Do the rich control means for performing rich control for controlling the rich side of the exhaust air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio during the period from the ignition switch off until the engine is stopped,
At least one of the rich control time and the rich amplitude in the rich control is variably set according to the lean operation time before the internal combustion engine is stopped .
前記内燃機関停止後の運転再開中に触媒劣化検出を実行するに際し、その運転再開中におけるフューエルカット履歴の有無を判定する履歴判定手段と、  History determination means for determining the presence or absence of a fuel cut history during resumption of operation when performing catalyst deterioration detection during resumption of operation after stopping the internal combustion engine;
該履歴判定手段によりフューエルカット履歴無しと判定されたとき、触媒劣化検出を禁止する禁止手段と  Prohibiting means for prohibiting detection of catalyst deterioration when the history determining means determines that there is no fuel cut history;
が設けられ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。  The catalyst deterioration detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein
前記内燃機関停止後の運転再開中に触媒劣化検出を実行するに際し、その運転再開中におけるフューエルカット履歴の有無を判定する履歴判定手段と、  History determination means for determining the presence or absence of a fuel cut history during resumption of operation when performing catalyst deterioration detection during resumption of operation after stopping the internal combustion engine;
該履歴判定手段によりフューエルカット履歴無しと判定されたとき、排気空燃比を理論空燃比よりリーン側に制御するリーン制御を実行するリーン制御手段と、  Lean control means for executing lean control for controlling the exhaust air-fuel ratio to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio when the history determination means determines that there is no fuel cut history;
該リーン制御手段によるリーン制御終了後に触媒劣化検出を実行する劣化検出実行手段と  Deterioration detection execution means for executing catalyst deterioration detection after completion of lean control by the lean control means;
が設けられ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。  The catalyst deterioration detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein
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