JPH02207159A - 内燃機関の触媒劣化判別装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判別装置Info
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- JPH02207159A JPH02207159A JP1023962A JP2396289A JPH02207159A JP H02207159 A JPH02207159 A JP H02207159A JP 1023962 A JP1023962 A JP 1023962A JP 2396289 A JP2396289 A JP 2396289A JP H02207159 A JPH02207159 A JP H02207159A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は触媒コンバータの上流側、下流側に空燃比セン
サ（本明細書では、酸素濃度センサ（０２センサりを設
けた空燃比センサシステムにおける触媒劣化判別装置に
関する。
サ（本明細書では、酸素濃度センサ（０２センサりを設
けた空燃比センサシステムにおける触媒劣化判別装置に
関する。
単なる空燃比フィードバック制御（シングル０２センサ
システム）では、酸素濃度を検出する０２センサをでき
るだけ燃焼室に近い排気系の個所、すなわち触媒コンバ
ータより上流である排気マニホールドの集合部分に設け
ているが、０□センサの出力特性のばらつきのために空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている。かかる０□
センサの出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部品
のばらつき、経時あるいは経年的変化を補償するために
、触媒コンバータの下流に第２の０２センサを設け、上
流側０□センサによる空燃比フィードバック制御に加え
て下流側０□センサによる空燃比フィードバック制御を
行うダブル０２センサシステムが既に提案されている（
参照：特開昭６１−２８６５５０号公報）。このダブル
０２センサシステムでは、触媒コンバータの下流側に設
けられた０゜センサは、下流側０２センサに比較して、
低い応答速度を有するものの、次の理由により出力特性
のばらつきが小さいという利点を有している。
システム）では、酸素濃度を検出する０２センサをでき
るだけ燃焼室に近い排気系の個所、すなわち触媒コンバ
ータより上流である排気マニホールドの集合部分に設け
ているが、０□センサの出力特性のばらつきのために空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている。かかる０□
センサの出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部品
のばらつき、経時あるいは経年的変化を補償するために
、触媒コンバータの下流に第２の０２センサを設け、上
流側０□センサによる空燃比フィードバック制御に加え
て下流側０□センサによる空燃比フィードバック制御を
行うダブル０２センサシステムが既に提案されている（
参照：特開昭６１−２８６５５０号公報）。このダブル
０２センサシステムでは、触媒コンバータの下流側に設
けられた０゜センサは、下流側０２センサに比較して、
低い応答速度を有するものの、次の理由により出力特性
のばらつきが小さいという利点を有している。
（１）触媒コンバータの下流では、排気温が低いので熱
的影響が少ない。
的影響が少ない。
（２）触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にト
ラップされているので下流側０□センサの被毒量は少な
い。
ラップされているので下流側０□センサの被毒量は少な
い。
（３）触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。
したがって、上述のごとく、２つの０２センサの出力に
もとづ（空燃比フィードバック制御（ダブル０□センサ
システム）により、上流側０２センサの出力特性のばら
つきを下流側０２センサにより吸収できる。実際に、第
２図に示すように、シングル０２センサシステムでは、
０２センサ出力特性が悪化した場合には、排気エミッシ
ョン特性に直接影響するのに対し、ダブル０□センサシ
ステムでは、上流側０２センサの出力特性が悪化しても
、排気エミッション特性は悪化しない。つまり、ダブル
０２センサシステムにおいては、下流側０□センサが安
定な出力特性を維持している限り、良好の排気エミッシ
ョンが保証される。
もとづ（空燃比フィードバック制御（ダブル０□センサ
システム）により、上流側０２センサの出力特性のばら
つきを下流側０２センサにより吸収できる。実際に、第
２図に示すように、シングル０２センサシステムでは、
０２センサ出力特性が悪化した場合には、排気エミッシ
ョン特性に直接影響するのに対し、ダブル０□センサシ
ステムでは、上流側０２センサの出力特性が悪化しても
、排気エミッション特性は悪化しない。つまり、ダブル
０２センサシステムにおいては、下流側０□センサが安
定な出力特性を維持している限り、良好の排気エミッシ
ョンが保証される。
触媒コンバータの触媒は車両を通常考えられる使用条件
の範囲内で使用されている限り、その機能が著しく低下
しないように設計されている。しかし、ユーザが燃料を
誤って有鉛ガソリンを入れてしまうとか、使用中に何ら
かの原因でハイテンションコードが抜は失火してしまう
場合には、触媒の機能は著しく低下することがある。前
者の場合には、ユーザは全く気付かず、また、後者の場
合にはハイテンションコードを挿入し直せばよいので触
媒を交換することはまずない。この結果、触媒コンバー
タが充分に排気ガスを浄化しないまま、走行されること
がある。
の範囲内で使用されている限り、その機能が著しく低下
しないように設計されている。しかし、ユーザが燃料を
誤って有鉛ガソリンを入れてしまうとか、使用中に何ら
かの原因でハイテンションコードが抜は失火してしまう
場合には、触媒の機能は著しく低下することがある。前
者の場合には、ユーザは全く気付かず、また、後者の場
合にはハイテンションコードを挿入し直せばよいので触
媒を交換することはまずない。この結果、触媒コンバー
タが充分に排気ガスを浄化しないまま、走行されること
がある。
しかしながら、上述のダブル０２センサシステムにおい
ては、上述のごとく、触媒の機能が劣化すると、ＨＣ，
ＣＤ、８２等の未燃ガスの影響を受け、下流側０□セン
サの出力特性は劣化する。すなわち、下流側０２センサ
の出力の反転回数が大きくなり、この結果、下流側０２
センサによる空燃比フィードバック制御に乱れを生じさ
せ、良好な空燃比が得られなくなり、この結果、燃費の
悪化、ドライバビリティの悪化、ＨＣ、ＣＤ 、 ＮＯ
，エミッションの悪化等を招くという問題点がある。
ては、上述のごとく、触媒の機能が劣化すると、ＨＣ，
ＣＤ、８２等の未燃ガスの影響を受け、下流側０□セン
サの出力特性は劣化する。すなわち、下流側０２センサ
の出力の反転回数が大きくなり、この結果、下流側０２
センサによる空燃比フィードバック制御に乱れを生じさ
せ、良好な空燃比が得られなくなり、この結果、燃費の
悪化、ドライバビリティの悪化、ＨＣ、ＣＤ 、 ＮＯ
，エミッションの悪化等を招くという問題点がある。
このため、本願出願人は、既に次の手段による触媒劣化
判別方法を提案している。
判別方法を提案している。
１）上、下流側０２センサの出力周期の比較（参照：特
開昭６１−２８６５５０号公報）、２）単位時間当りの
下流側０２センサの出力の反転回数（参照：特開昭６３
−９７８５２号公報）、３）機関が理論空燃比運転状態
から明瞭なリッチ状態に強制的に移行する際の下流側０
２センサの出力のリーンからリッチへの反転までの時間
及び／または機関が理論空燃比運転状態から明瞭なリー
ン状態に強制的に移行する際の下流側０２センサの出力
のリッチからリーンへの反転までの時間（参照：特願昭
６３−１７９１５５号）、４）機関の運転状態がリーン
状態からリッチ状Ｂ（もしくは理論空燃比運転状態）に
移行する際の下流側０□センサの出力のリーンからリッ
チへの反転までの時間及び／または機関の運転状態がリ
ッチ状態からリーン状態（もしくは理論空燃比運転状態
）に移行する際の下流側０□センサの出力のリッチから
リーンへの反転までの時間（参照：特願昭６３−１８０
３３６号）。
開昭６１−２８６５５０号公報）、２）単位時間当りの
下流側０２センサの出力の反転回数（参照：特開昭６３
−９７８５２号公報）、３）機関が理論空燃比運転状態
から明瞭なリッチ状態に強制的に移行する際の下流側０
２センサの出力のリーンからリッチへの反転までの時間
及び／または機関が理論空燃比運転状態から明瞭なリー
ン状態に強制的に移行する際の下流側０２センサの出力
のリッチからリーンへの反転までの時間（参照：特願昭
６３−１７９１５５号）、４）機関の運転状態がリーン
状態からリッチ状Ｂ（もしくは理論空燃比運転状態）に
移行する際の下流側０□センサの出力のリーンからリッ
チへの反転までの時間及び／または機関の運転状態がリ
ッチ状態からリーン状態（もしくは理論空燃比運転状態
）に移行する際の下流側０□センサの出力のリッチから
リーンへの反転までの時間（参照：特願昭６３−１８０
３３６号）。
しかしながら、上述のいずれの触媒劣化判別システムに
おいても、実際の走行条件のもとて触媒劣化判別が行わ
れ、この結果、運転条件が比較的定常の場合には判別可
能であるが、実際の走行条件の場合には加減速が頻繁に
行われるために判別頻度が極端に低くなる。そこで、判
別頻度を上げるために判別運転条件の限定を緩めると、
一定の判別基準値では判別が不可能となり、したがって
、たとえ判別したとしても、その判別精度は低いという
課題がある。
おいても、実際の走行条件のもとて触媒劣化判別が行わ
れ、この結果、運転条件が比較的定常の場合には判別可
能であるが、実際の走行条件の場合には加減速が頻繁に
行われるために判別頻度が極端に低くなる。そこで、判
別頻度を上げるために判別運転条件の限定を緩めると、
一定の判別基準値では判別が不可能となり、したがって
、たとえ判別したとしても、その判別精度は低いという
課題がある。
したがって、本発明の目的は、ダブル０２センサシステ
ムにおける高精度の触媒劣化判別システムを提供するこ
とにある。
ムにおける高精度の触媒劣化判別システムを提供するこ
とにある。
上述の課題を解決するための手段は、第１Ａ図、第１Ｂ
図、第１Ｃ図に示される。
図、第１Ｃ図に示される。
第１Ａ図においては、内燃機関の排気通路に設けられた
三元触媒ＣＣ＋＋ｏの下流側の排気通路には、機関の空
燃比を検出する下流側空燃比センサが設けられ、また、
三元触媒ＣＣＲＯの下流側の排気通路には、機関の空燃
比を検出する下流側空燃比センサが設けらている。空燃
比調整手段は、上流側空燃比センサの出力Ｖｌおよび下
流側空燃比センサの出力Ｖ２に応じて機関の空燃比を調
整する。
三元触媒ＣＣ＋＋ｏの下流側の排気通路には、機関の空
燃比を検出する下流側空燃比センサが設けられ、また、
三元触媒ＣＣＲＯの下流側の排気通路には、機関の空燃
比を検出する下流側空燃比センサが設けらている。空燃
比調整手段は、上流側空燃比センサの出力Ｖｌおよび下
流側空燃比センサの出力Ｖ２に応じて機関の空燃比を調
整する。
リッチ／リーン強制反転手段は、機関が所定運転状態の
ときに、機関の空燃比を強制的にリッチにし、しかる後
に強制的にリーンにし、リッチ／リーン反転判別手段は
下流側空燃比センサの出力Ｖ２のリッチからリーンへの
反転を判別する。この結果、時間計測手段は機関の空燃
比のリッチからリーンへの強制反転後から、下流側空燃
比センサの出力Ｖ２がリッチからリーンへ反転するまで
の時間ＣＢを計測し、この時間ＣＢが所定時間以下のと
きに、触媒劣化判別手段は三元触媒が劣化したと判別す
るものである。
ときに、機関の空燃比を強制的にリッチにし、しかる後
に強制的にリーンにし、リッチ／リーン反転判別手段は
下流側空燃比センサの出力Ｖ２のリッチからリーンへの
反転を判別する。この結果、時間計測手段は機関の空燃
比のリッチからリーンへの強制反転後から、下流側空燃
比センサの出力Ｖ２がリッチからリーンへ反転するまで
の時間ＣＢを計測し、この時間ＣＢが所定時間以下のと
きに、触媒劣化判別手段は三元触媒が劣化したと判別す
るものである。
第１Ｂ図においては、第１Ａ図のリッチ／リーン強制反
転手段及びリッチ／リーン判定判別手段の代りに、リー
ン／リッチ強制反転手段及びリーン／リッチ反転判別手
段を設けである。この結果、時間計測手段は機関の空燃
比のリーンからリッチへの強制反転後から、下流側空燃
比センサの出力ｖ２がリッチからリーンへ反転するまで
の時間ＣＡを計測する。この場合、触媒劣化判別手段は
時間ＣＡが所定時間以下のときに三元触媒が劣化したと
判別するものである。
転手段及びリッチ／リーン判定判別手段の代りに、リー
ン／リッチ強制反転手段及びリーン／リッチ反転判別手
段を設けである。この結果、時間計測手段は機関の空燃
比のリーンからリッチへの強制反転後から、下流側空燃
比センサの出力ｖ２がリッチからリーンへ反転するまで
の時間ＣＡを計測する。この場合、触媒劣化判別手段は
時間ＣＡが所定時間以下のときに三元触媒が劣化したと
判別するものである。
第１Ｃ図においては、第１Ａ図、第１Ｂ図を合体させた
ものである。すなわち、第１の時間計測手段は機関の空
燃比のリッチからリーンへの強制反転後から、下流側空
燃比センサの出力Ｖ２がリッチからリーンへ反転するま
での第１の時間ＣＢを計測し、第２の時間計測手段は、
機関の空燃比のリーンからリッチへの強制反転後から、
下流側空燃比センサの出力Ｖ２がリーンからリッチへ反
転するまでの第２の時間ＣＡを計測する。そして、触媒
劣化判別手段は計測された第１、第２の時間の和ＣＡ＋
ＣＢが所定時間以下のときに三元触媒が劣化したと判別
するものである。
ものである。すなわち、第１の時間計測手段は機関の空
燃比のリッチからリーンへの強制反転後から、下流側空
燃比センサの出力Ｖ２がリッチからリーンへ反転するま
での第１の時間ＣＢを計測し、第２の時間計測手段は、
機関の空燃比のリーンからリッチへの強制反転後から、
下流側空燃比センサの出力Ｖ２がリーンからリッチへ反
転するまでの第２の時間ＣＡを計測する。そして、触媒
劣化判別手段は計測された第１、第２の時間の和ＣＡ＋
ＣＢが所定時間以下のときに三元触媒が劣化したと判別
するものである。
第１Ａ図の手段によれば、機関がリッチ状態により三元
触媒の０２空状態を確認した後に、機関がリーン状態へ
の強制的な移行の際の三元触媒への０２ストレ一ジ時間
ＣＢを計測することにより三元触媒の最大０□ストレー
ジ量を間接的に計測する。なお、時間ＣＢの計測開始前
の三元触媒の０２空状態は完全な０２空状態が好ましい
ので、上記リッチ状態は所定時間以上保持することが好
ましい。
触媒の０２空状態を確認した後に、機関がリーン状態へ
の強制的な移行の際の三元触媒への０２ストレ一ジ時間
ＣＢを計測することにより三元触媒の最大０□ストレー
ジ量を間接的に計測する。なお、時間ＣＢの計測開始前
の三元触媒の０２空状態は完全な０２空状態が好ましい
ので、上記リッチ状態は所定時間以上保持することが好
ましい。
第１Ｂ図の手段によれば、機関がリーン状態により三元
触媒の０２ストレージ状態を確認した後に、機関がリッ
チ状態への強制的な移行の際の三元触媒からの０□掃出
し時間ＣＡを計測することにより三元触媒の最大０２ス
トレージ量を間接的に計測する。なお、時間ＣＡの計測
開始前の三元触媒の０２ストレージ状態は完全な０２ス
トレージ状態（満杯状態）が好ましいので、上記リーン
状態は所定時間以上保持することが好ましい。
触媒の０２ストレージ状態を確認した後に、機関がリッ
チ状態への強制的な移行の際の三元触媒からの０□掃出
し時間ＣＡを計測することにより三元触媒の最大０２ス
トレージ量を間接的に計測する。なお、時間ＣＡの計測
開始前の三元触媒の０２ストレージ状態は完全な０２ス
トレージ状態（満杯状態）が好ましいので、上記リーン
状態は所定時間以上保持することが好ましい。
第１Ｃ図の手段によれば、第１Ａ図の手段における三元
触媒の０□ストレ一ジ時間ＣＢ’と第１Ｂ図の手段にお
ける三元触媒の０２掃出し時間ＣＡとの和により三元触
媒の最大０２ストレージ量を間接的に計測する。
触媒の０□ストレ一ジ時間ＣＢ’と第１Ｂ図の手段にお
ける三元触媒の０２掃出し時間ＣＡとの和により三元触
媒の最大０２ストレージ量を間接的に計測する。
以上の第１Ａ図〜第１Ｃ図の手段はいずれも、機関が所
定運転状態であって、三元触媒の最大０□ストレージ量
を間接的に計測することにより三元触媒の劣化度を推定
する。たとえば、車検、定検や機関の暖機が十分であり
安定且つ触媒が十分暖められているといった状態で行う
ことができるので、走行中の場合のように、過渡的挙動
による触媒劣化の誤判別は少ない。
定運転状態であって、三元触媒の最大０□ストレージ量
を間接的に計測することにより三元触媒の劣化度を推定
する。たとえば、車検、定検や機関の暖機が十分であり
安定且つ触媒が十分暖められているといった状態で行う
ことができるので、走行中の場合のように、過渡的挙動
による触媒劣化の誤判別は少ない。
第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図である。第３図において、機関本
体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設けられて
いる。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計測する
ものであって、たとえばポテンショメータを内蔵して吸
入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する
。この出力信号は制御回路１０のマルチプレクサ内蔵Ａ
／Ｄ変換器１０１に提供されている。ディストリビュー
タ４には、その軸がたとえばクランク角に換算して７２
０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク
角センサ５およびクランク角に換算して３０°毎に基準
位置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ６が
設けられている。これらクランク角センサ５・６のパル
ス信号は制御回路１０の人出力インターフェイス１０２
に供給され、このうち、クランク角センサ６の出力はＣ
ＰＵ１０３の割込み端子に供給される。
施例を示す全体概略図である。第３図において、機関本
体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設けられて
いる。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計測する
ものであって、たとえばポテンショメータを内蔵して吸
入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する
。この出力信号は制御回路１０のマルチプレクサ内蔵Ａ
／Ｄ変換器１０１に提供されている。ディストリビュー
タ４には、その軸がたとえばクランク角に換算して７２
０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク
角センサ５およびクランク角に換算して３０°毎に基準
位置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ６が
設けられている。これらクランク角センサ５・６のパル
ス信号は制御回路１０の人出力インターフェイス１０２
に供給され、このうち、クランク角センサ６の出力はＣ
ＰＵ１０３の割込み端子に供給される。
さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁７が設け
られている。
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁７が設け
られている。
また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケ
ット８には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨ
Ｗに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されている。
ット８には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨ
Ｗに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されている。
排気マニホールド１１より下流の排気系には、排気ガス
中の３つの有毒成分１１Ｃ、ＣＤ 、 ＮＯ，を同時に
浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ１２が設け
られている。
中の３つの有毒成分１１Ｃ、ＣＤ 、 ＮＯ，を同時に
浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ１２が設け
られている。
排気マニホールド１工には、すなわち触媒コンバータ１
２の上流側には第１の０２センサ１３が設けられ、触媒
コンバータ１２の下流側の排気管１４には第２の０□セ
ンサ１５が設けられている。
２の上流側には第１の０２センサ１３が設けられ、触媒
コンバータ１２の下流側の排気管１４には第２の０□セ
ンサ１５が設けられている。
０□センサ１３．１５は排気ガス中の酸素成分濃度に応
じた電気信号を発生する。すなわち、０２センサ１３．
１５は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側
かに応じて、異なる出力電圧を制御回路１０のＡ／Ｄ変
換器１０１に発生する。制御回路１０は、たとえばマイ
クロコンビエータとして構成され、Ａ／Ｄ変換器１０１
、人出力インターフエイス１０２ 、ＣＰＵ１０３の
外に、ＲＯＭ１０４ 、 ＲＡＭ１０５、バックアップ
ＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０７等が設けられて
いる。
じた電気信号を発生する。すなわち、０２センサ１３．
１５は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側
かに応じて、異なる出力電圧を制御回路１０のＡ／Ｄ変
換器１０１に発生する。制御回路１０は、たとえばマイ
クロコンビエータとして構成され、Ａ／Ｄ変換器１０１
、人出力インターフエイス１０２ 、ＣＰＵ１０３の
外に、ＲＯＭ１０４ 、 ＲＡＭ１０５、バックアップ
ＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０７等が設けられて
いる。
また、吸気通路２のスロットル弁１６には、スロットル
弁１６が全閉か否かを示す信号ＬＬを発生するアイドル
スイッチ１７が設けられている。
弁１６が全閉か否かを示す信号ＬＬを発生するアイドル
スイッチ１７が設けられている。
このアイドル出力信号ＬＬは制御回路１００人出力イン
ターフェイス１０２ に供給される。また、１８は点火
時期等の調整用のＴ端子、１９は触媒コンバータ１２の
三元触媒が劣化したことを示すアラームである。
ターフェイス１０２ に供給される。また、１８は点火
時期等の調整用のＴ端子、１９は触媒コンバータ１２の
三元触媒が劣化したことを示すアラームである。
また、制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８、
フリップフロップ１０９、および駆動回路１１０は燃料
噴射弁７を制御するためのものである。すなわち、後述
のルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵが演算されると
、燃料噴射量ＴＡＵかダウンカウンタ１０８ にプリセ
ットされると共にフリップフロップ１０９ もセットさ
れる。この結果、駆動回路１１０が燃料噴射弁７の付勢
を開始する。他方、ダウンカウンタ１０８がクロック信
号（図示せず）を計数して最後にそのボローアウト端子
が“１”レベルとなったときに、フリップフロップ１０
９がセットされて駆動回路１１０は燃料噴射弁７の付勢
を停止する。つまり、上述の燃料噴射量ＴＡＵだけ燃料
噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴射量ＴＡＵに応じ
た量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込まれることに
なる。
フリップフロップ１０９、および駆動回路１１０は燃料
噴射弁７を制御するためのものである。すなわち、後述
のルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵが演算されると
、燃料噴射量ＴＡＵかダウンカウンタ１０８ にプリセ
ットされると共にフリップフロップ１０９ もセットさ
れる。この結果、駆動回路１１０が燃料噴射弁７の付勢
を開始する。他方、ダウンカウンタ１０８がクロック信
号（図示せず）を計数して最後にそのボローアウト端子
が“１”レベルとなったときに、フリップフロップ１０
９がセットされて駆動回路１１０は燃料噴射弁７の付勢
を停止する。つまり、上述の燃料噴射量ＴＡＵだけ燃料
噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴射量ＴＡＵに応じ
た量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込まれることに
なる。
なお、ＣＰＵ１０３の割込み発生は、Ａ／Ｄ変換器１０
１のＡ／Ｄ変換終了後、人出力インターフェイス１０２
がクランク角センサ６のパルス信号を受信した時、クロ
ック発生回路１０７からの割込信号を受信した時、等で
ある。
１のＡ／Ｄ変換終了後、人出力インターフェイス１０２
がクランク角センサ６のパルス信号を受信した時、クロ
ック発生回路１０７からの割込信号を受信した時、等で
ある。
エアフローセンサ３の吸入空気量データＱ及び冷却水温
データＴＨＷは所定時間もしくは所定クランク角毎に実
行されるＡ／Ｄ変換ルーチンによって取込まれてＲＡＭ
１０５の所定領域に格納される。
データＴＨＷは所定時間もしくは所定クランク角毎に実
行されるＡ／Ｄ変換ルーチンによって取込まれてＲＡＭ
１０５の所定領域に格納される。
つまり、ＲＡＭ１０５におけるデータＱおよびＴ ＨＷ
は所定時間毎に更新されている。また、回転速度データ
Ｎｅはクランク角センサ６の３０°島毎の割込みによっ
て演算されてＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。
は所定時間毎に更新されている。また、回転速度データ
Ｎｅはクランク角センサ６の３０°島毎の割込みによっ
て演算されてＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。
第４図は上流側０□センサ１３の出力にもとづいて空燃
比補正係数ＦＡＦを演算する第１の空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ｍｓ毎に
実行される。
比補正係数ＦＡＦを演算する第１の空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ｍｓ毎に
実行される。
ステップ４０１では、上流側０２センサ１３による空燃
比の閉ループ（フィードバック）条件が成立しているか
否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値以下の時
、機関始動中、始動後場量中、暖機増量中、パワー増量
中、触媒過熱防止のためのＯＴＰ増量中、上流側０２セ
ンサ１３の出力信号が一度も反転していない時、燃料カ
ット中等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、その
他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件が不
成立のときには、ステップ４２９に進み、空燃比補正係
数ＦＡＦをその平均値ＦＡＦＡＶとする。他方、閉ルー
プ条件成立の場合はステップ４０２に進む。
比の閉ループ（フィードバック）条件が成立しているか
否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値以下の時
、機関始動中、始動後場量中、暖機増量中、パワー増量
中、触媒過熱防止のためのＯＴＰ増量中、上流側０２セ
ンサ１３の出力信号が一度も反転していない時、燃料カ
ット中等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、その
他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件が不
成立のときには、ステップ４２９に進み、空燃比補正係
数ＦＡＦをその平均値ＦＡＦＡＶとする。他方、閉ルー
プ条件成立の場合はステップ４０２に進む。
ステップ４０２では、触媒劣化判別条件成立か否かを判
別する。たとえば触媒劣化判別条件は、冷却水温ＴＨＷ
が７０℃≦ＴＨＷ≦１００℃であること、負荷Ｑ／Ｎ、
が０．０７≦Ｑ／Ｎ、≦０．１２を満足すること、他の
増量系がすべて０であること、エアサクション（ＡＳ）
がオフであること始動後７分以上経過したこと、吸気温
度ＴＨＡが１０℃≦ＴＨＡ≦４０℃であること、アイド
ルスイッチ１７がオンであること（ＬＬ＝“１”）、Ｔ
端子１８がオン状態であること等である。つまり、点検
時、機関の暖機が十分であり且つ触媒が十分暖められて
いるという条件が満たされることである。触媒劣化判別
条件が満足している場合には、ステップ４３０に進み、
劣化判別条件フラグＸＡをセットする。この場合には、
上流側０２センサ１３の出力Ｖ１による空燃比フィード
バック制御は中止される。なお、劣化判別条件フラグＸ
Ａがセットされると後述の触媒劣化判別ルーチンが実行
される。
別する。たとえば触媒劣化判別条件は、冷却水温ＴＨＷ
が７０℃≦ＴＨＷ≦１００℃であること、負荷Ｑ／Ｎ、
が０．０７≦Ｑ／Ｎ、≦０．１２を満足すること、他の
増量系がすべて０であること、エアサクション（ＡＳ）
がオフであること始動後７分以上経過したこと、吸気温
度ＴＨＡが１０℃≦ＴＨＡ≦４０℃であること、アイド
ルスイッチ１７がオンであること（ＬＬ＝“１”）、Ｔ
端子１８がオン状態であること等である。つまり、点検
時、機関の暖機が十分であり且つ触媒が十分暖められて
いるという条件が満たされることである。触媒劣化判別
条件が満足している場合には、ステップ４３０に進み、
劣化判別条件フラグＸＡをセットする。この場合には、
上流側０２センサ１３の出力Ｖ１による空燃比フィード
バック制御は中止される。なお、劣化判別条件フラグＸ
Ａがセットされると後述の触媒劣化判別ルーチンが実行
される。
他方ステップ４０１での閉ループ条件が成立し且つステ
ップ４０２にて劣化判別条件が成立しないときにはステ
ップ４０２′に進む。ステップ４０２′では、劣化判別
条件フラグＸＡをリセットする。次に、ステップ４０３
では、上流側０□センサ１３の出力Ｖ、をＡ／Ｄ変換し
て取込み、ステップ４０４にてＶｌが比較電圧ＶＲＩた
とえば０．４５Ｖ以下か否かを判別する、つまり、空燃
比がリッチかリーンかを判別する、つまり、リーン（Ｖ
＋ ≦Ｖ、１）であれば、ステップ４０５にてデイレイ
カウンタＣＤＬＹが正か否かを判別し、ＣＤＬＹ＞Ｑで
あればステップ４０６にてＣＤＬＹを０とし、ステップ
４０７に進む。ステップ４０７では、デイレイカウンタ
ＣＤＬＹを１減算し、ステップ４０８．４０９にてデイ
レイカウンタＣＤＬＹを最小値ＴＤＬでガードする。こ
の場合、デイレイカウンタＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到
達したときにはステップ４１０にて第１の空燃比フラグ
Ｆ１を“０”（リーン）とする。なお、最小値ＴＤＬは
上流側０□センサ１３の出力においてリッチからリーン
への変化があってもリッチ状態であるとの判断を保持す
るためのリーン遅延状態であって、負の値で定義される
。他方、リーン（Ｖ＋ ＞Ｖｉａ）であれば、ステップ
４１１にてデイレイカウンタＣＤＬＹが負か否かを判別
し、ＣＤＬＹ＜０であればステップ４１２にてＣＤＬＹ
を０とし、ステップ４１３に進む。ステップ４１３では
デイレイカウンタＣＤＬＹを１加算し、ステップ４１４
．４１５にてデイレイカウンタＣＤＬＹを最大値ＴＤＲ
でガードする。この場合、デイレイカウンタＣＤＬＹが
最大値ＴＤＲに到達したときにはステップ４１６にて第
１の空燃比フラグＦ１を“１″（リッチ）とする。なお
、最大値ＴＤＲは上流側０２センサ１３の出力において
リーンからリッチへの変化があってもリーン状態である
との判断を保持するためのリッチ遅延時間であって、正
の値で定義される。
ップ４０２にて劣化判別条件が成立しないときにはステ
ップ４０２′に進む。ステップ４０２′では、劣化判別
条件フラグＸＡをリセットする。次に、ステップ４０３
では、上流側０□センサ１３の出力Ｖ、をＡ／Ｄ変換し
て取込み、ステップ４０４にてＶｌが比較電圧ＶＲＩた
とえば０．４５Ｖ以下か否かを判別する、つまり、空燃
比がリッチかリーンかを判別する、つまり、リーン（Ｖ
＋ ≦Ｖ、１）であれば、ステップ４０５にてデイレイ
カウンタＣＤＬＹが正か否かを判別し、ＣＤＬＹ＞Ｑで
あればステップ４０６にてＣＤＬＹを０とし、ステップ
４０７に進む。ステップ４０７では、デイレイカウンタ
ＣＤＬＹを１減算し、ステップ４０８．４０９にてデイ
レイカウンタＣＤＬＹを最小値ＴＤＬでガードする。こ
の場合、デイレイカウンタＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到
達したときにはステップ４１０にて第１の空燃比フラグ
Ｆ１を“０”（リーン）とする。なお、最小値ＴＤＬは
上流側０□センサ１３の出力においてリッチからリーン
への変化があってもリッチ状態であるとの判断を保持す
るためのリーン遅延状態であって、負の値で定義される
。他方、リーン（Ｖ＋ ＞Ｖｉａ）であれば、ステップ
４１１にてデイレイカウンタＣＤＬＹが負か否かを判別
し、ＣＤＬＹ＜０であればステップ４１２にてＣＤＬＹ
を０とし、ステップ４１３に進む。ステップ４１３では
デイレイカウンタＣＤＬＹを１加算し、ステップ４１４
．４１５にてデイレイカウンタＣＤＬＹを最大値ＴＤＲ
でガードする。この場合、デイレイカウンタＣＤＬＹが
最大値ＴＤＲに到達したときにはステップ４１６にて第
１の空燃比フラグＦ１を“１″（リッチ）とする。なお
、最大値ＴＤＲは上流側０２センサ１３の出力において
リーンからリッチへの変化があってもリーン状態である
との判断を保持するためのリッチ遅延時間であって、正
の値で定義される。
ステップ４１７では、第１の空燃比フラグＦ１の符号が
反転したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃
比が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ４１８にて、空燃比補正係数ＦＡＦの平均
値ＦＡＦＡＶを、ＦＡＦＡＶ −（ＦＡＦ＋ＦＡＦＯ）
／ ２より演算する。ステップ４１８′にてＦＡＦを
ＦＡＦＯとする。つまり、ＦＡＦＯは前回スキップ時の
ＦＡＦ値である。次に、ステップ４１９にて、第１の空
燃比フラグＦ１の値により、ルッチからリーンへの反転
か、リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチか
らリーンへの反転であれば、ステップ４２０にてＦＡＦ
４−ＦＡＦ＋Ｒ３Ｒとスキップ的に増大させ、逆に、
リーンからリッチへの反転であれば、ステップ４２１
にてＦＡＦ ４−ＦＡＦ−Ｒ３Ｌとスキップ的に減少さ
せる。つまり、スキップ処理を行う。
反転したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃
比が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ４１８にて、空燃比補正係数ＦＡＦの平均
値ＦＡＦＡＶを、ＦＡＦＡＶ −（ＦＡＦ＋ＦＡＦＯ）
／ ２より演算する。ステップ４１８′にてＦＡＦを
ＦＡＦＯとする。つまり、ＦＡＦＯは前回スキップ時の
ＦＡＦ値である。次に、ステップ４１９にて、第１の空
燃比フラグＦ１の値により、ルッチからリーンへの反転
か、リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチか
らリーンへの反転であれば、ステップ４２０にてＦＡＦ
４−ＦＡＦ＋Ｒ３Ｒとスキップ的に増大させ、逆に、
リーンからリッチへの反転であれば、ステップ４２１
にてＦＡＦ ４−ＦＡＦ−Ｒ３Ｌとスキップ的に減少さ
せる。つまり、スキップ処理を行う。
ステップ４１７にて第１の空燃比フラグＦ１の符号が反
転していなければ、ステップ４２２．４２３．４２４に
て積分処理を行う。つまり、ステップ４２３にて、Ｆ１
＝“０″か否かを判別し、Ｆ１＝“０” （リーン）で
あればステップ４２３にてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫｉＲとし
、他方、Ｆ１＝“１” （リッチ）であればステップ４
２４にてＦＡＦ←ＰＡＦ−Ｋ［Ｌ とする。ここで、積
分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量Ｒ３Ｒ，Ｒ３Ｌに比
して十分小さく設定してあり、つまり、ＫＩＲ（にＩＬ
） ＜Ｒ２Ｈ（Ｒ３Ｌ）である。したがって、ステップ
４２３はリーン状態（Ｆ１＝“０”）で燃料噴射量を徐
々に増大させ、ステップ４２４はリッチ状態（Ｆ１＝“
１”）で燃料噴射量を徐々に減少させる。
転していなければ、ステップ４２２．４２３．４２４に
て積分処理を行う。つまり、ステップ４２３にて、Ｆ１
＝“０″か否かを判別し、Ｆ１＝“０” （リーン）で
あればステップ４２３にてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫｉＲとし
、他方、Ｆ１＝“１” （リッチ）であればステップ４
２４にてＦＡＦ←ＰＡＦ−Ｋ［Ｌ とする。ここで、積
分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量Ｒ３Ｒ，Ｒ３Ｌに比
して十分小さく設定してあり、つまり、ＫＩＲ（にＩＬ
） ＜Ｒ２Ｈ（Ｒ３Ｌ）である。したがって、ステップ
４２３はリーン状態（Ｆ１＝“０”）で燃料噴射量を徐
々に増大させ、ステップ４２４はリッチ状態（Ｆ１＝“
１”）で燃料噴射量を徐々に減少させる。
ステップ４２０．４２１．４２３．４２４にて演算され
た空燃比補正係数ＦＡＦはステップ４２５．４２６にて
最小値たとえば０，８にてガードされ、また、ステップ
４２７、４２８にて最大値たとえば１．２にてガードさ
れる。これにより、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡ
Ｆが大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合に
、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッチ、オー
バリーンになるのを防ぐ。
た空燃比補正係数ＦＡＦはステップ４２５．４２６にて
最小値たとえば０，８にてガードされ、また、ステップ
４２７、４２８にて最大値たとえば１．２にてガードさ
れる。これにより、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡ
Ｆが大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合に
、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッチ、オー
バリーンになるのを防ぐ。
上述のごとく演算されたＦＡＦをＲＡＭ１０５に格納し
て、ステップ４３１にてこのルーチンは終了する。
て、ステップ４３１にてこのルーチンは終了する。
第５図は第４図のフローチャートによる動作を補足説明
するタイミング図である。上流側０２センサ１３の出力
により第５図（Δ）に示すごとくリッチ、リーン判別の
空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、デイレイカウンタＣＤ
ＬＹは、第５図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウ
ントアツプされ、リーン状態でカウントダウンされる。
するタイミング図である。上流側０２センサ１３の出力
により第５図（Δ）に示すごとくリッチ、リーン判別の
空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、デイレイカウンタＣＤ
ＬＹは、第５図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウ
ントアツプされ、リーン状態でカウントダウンされる。
この結果、第５図（Ｃ）に示すごとく、遅延処理された
空燃比信号Ａ／Ｆ’ （フラグＦ１に相当）が形成さ
れる。たとえば、時刻ｔ、にて空燃比信号Ａ／Ｆ’がリ
ーンからリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信
号Ａ／Ｆ’はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリーンに保持さ
れた後に時刻ｔ２にてリッチに変化する。時刻ｔ、にて
空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変化しても、遅
延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ’はリーン遅延時間（−
ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時刻ｔ、にて
リーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／Ｆ’が時刻ｔ
Ｓ＋ｔｇ＋ｊ？のごとくリッチ遅延時間ＴＤＲの短い期
間で反転すると、デイレイカウンタＣＤＬＹが最大値Ｔ
ＤＲに到達するのに時間を要し、この結果、時刻ｔａに
て遅延処理後の空燃比信号Ａ ／ Ｆ′が反転される。
空燃比信号Ａ／Ｆ’ （フラグＦ１に相当）が形成さ
れる。たとえば、時刻ｔ、にて空燃比信号Ａ／Ｆ’がリ
ーンからリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信
号Ａ／Ｆ’はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリーンに保持さ
れた後に時刻ｔ２にてリッチに変化する。時刻ｔ、にて
空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変化しても、遅
延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ’はリーン遅延時間（−
ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時刻ｔ、にて
リーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／Ｆ’が時刻ｔ
Ｓ＋ｔｇ＋ｊ？のごとくリッチ遅延時間ＴＤＲの短い期
間で反転すると、デイレイカウンタＣＤＬＹが最大値Ｔ
ＤＲに到達するのに時間を要し、この結果、時刻ｔａに
て遅延処理後の空燃比信号Ａ ／ Ｆ′が反転される。
つまり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処理前
の空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このように遅
延処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ’にもとづいて第
５図（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得られる。
の空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このように遅
延処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ’にもとづいて第
５図（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得られる。
次に、下流側０２センサ１５による第２の空燃比フィー
ドバック制御について説明する。第２の空燃比フィード
バック制御としては、第１の空燃比フィードバック制御
定数としてのスキップ量Ｒ３Ｒ，Ｒ３Ｌ、積分定数ＫＩ
Ｒ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＩＩ、 ＴＤＬ。
ドバック制御について説明する。第２の空燃比フィード
バック制御としては、第１の空燃比フィードバック制御
定数としてのスキップ量Ｒ３Ｒ，Ｒ３Ｌ、積分定数ＫＩ
Ｒ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＩＩ、 ＴＤＬ。
もしくは上流側０２センサ１３の出力Ｖ、の比較電圧Ｖ
１を可変にするシステムと、第２の空燃比補正係数ＦＡ
Ｆ２を導入するシステムとがある。
１を可変にするシステムと、第２の空燃比補正係数ＦＡ
Ｆ２を導入するシステムとがある。
たとえば、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを大きくすると、制
御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ
量Ｒ３Ｌを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行で
き、他方、リーンスキップＩＲ３Ｌを大きくすると、制
御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ
量Ｒ３Ｒを小さくしても制御空燃比をリーン側に移行で
きる。
御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ
量Ｒ３Ｌを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行で
き、他方、リーンスキップＩＲ３Ｌを大きくすると、制
御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ
量Ｒ３Ｒを小さくしても制御空燃比をリーン側に移行で
きる。
したがって、下流側０２センサ１５の出力に応じてリッ
チスキップ量Ｒ３Ｒおよびリーンスキップ量Ｒ３Ｌを補
正することにより空燃比が制御できる。また、リッチ積
分定数ＫＩＲを大きくすると、制御空燃比をリッチ側に
移行でき、また、リーン積分定数ＫＩＬを小さくしても
制御空燃比をリッチ側に移行でき、他方、リーン積分定
数ＫＩＬを大きくすると、制御空燃比をリーン側に移行
でき、また、リッチ積分定数ＫＩＲを小さくしても制御
空燃比をリーン側に移行できる。したがって、下流側０
２センサ１５の出力に応じてリッチ積分定数ＫＩＲおよ
びリーン積分定数ＫＩＬを補正することにより空燃比が
制御できる。リッチ遅延時間ＴＤＲを大きくもしくはリ
ーン遅延時Ｍ （−ＴＤＬ）を小さく設定すれば、制御
空燃比はリッチ側に移行でき、逆に、リーン遅延時間（
−ＴＤＬ）を大きくもしくはリッチ遅延時間（ＴＤＲ）
を小さく設定すれば、制御空燃比はリーン側に移行でき
る。つまり、下流側０２センサ１５の出力に応じて遅延
時間ＴＤＲ，ＴＤＬを補正することにより空燃比が制御
できる。さらにまた、比較電圧Ｖ ＩＩ １を大きくす
ると制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧
Ｖ ｉｔ １を小さくすると制御空燃比をリーン側に移
行できる。従って、下流側０２センサ１５の出力に応じ
て比較電圧ＶＲＩを補正することにより空燃比が制御で
きる。
チスキップ量Ｒ３Ｒおよびリーンスキップ量Ｒ３Ｌを補
正することにより空燃比が制御できる。また、リッチ積
分定数ＫＩＲを大きくすると、制御空燃比をリッチ側に
移行でき、また、リーン積分定数ＫＩＬを小さくしても
制御空燃比をリッチ側に移行でき、他方、リーン積分定
数ＫＩＬを大きくすると、制御空燃比をリーン側に移行
でき、また、リッチ積分定数ＫＩＲを小さくしても制御
空燃比をリーン側に移行できる。したがって、下流側０
２センサ１５の出力に応じてリッチ積分定数ＫＩＲおよ
びリーン積分定数ＫＩＬを補正することにより空燃比が
制御できる。リッチ遅延時間ＴＤＲを大きくもしくはリ
ーン遅延時Ｍ （−ＴＤＬ）を小さく設定すれば、制御
空燃比はリッチ側に移行でき、逆に、リーン遅延時間（
−ＴＤＬ）を大きくもしくはリッチ遅延時間（ＴＤＲ）
を小さく設定すれば、制御空燃比はリーン側に移行でき
る。つまり、下流側０２センサ１５の出力に応じて遅延
時間ＴＤＲ，ＴＤＬを補正することにより空燃比が制御
できる。さらにまた、比較電圧Ｖ ＩＩ １を大きくす
ると制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧
Ｖ ｉｔ １を小さくすると制御空燃比をリーン側に移
行できる。従って、下流側０２センサ１５の出力に応じ
て比較電圧ＶＲＩを補正することにより空燃比が制御で
きる。
これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側０２センサによって可変とすることはそれぞれに長
所がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の
調整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよ
うに空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレ
スポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変
量は当然２つ以上組み合わされて用いられ得る。
流側０２センサによって可変とすることはそれぞれに長
所がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の
調整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよ
うに空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレ
スポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変
量は当然２つ以上組み合わされて用いられ得る。
次に、空燃比フィードバック制御定数としてのスキップ
量を可変にしたダブル０２センサシステムについて説明
する。
量を可変にしたダブル０２センサシステムについて説明
する。
第６図は下流側０２センサ１５の出力にもとづく第２の
空燃比フィードバック制御ルーチンであって、所定時間
たとえば５１２ｍ５毎に実行される。
空燃比フィードバック制御ルーチンであって、所定時間
たとえば５１２ｍ５毎に実行される。
ステップ６０１〜６０５では、下流側０２センサ１５に
よる閉ループ条件か否かを判別する。たとえば、上流側
０２センサ１３による閉ループ条件の不成立（ステップ
６０１）に加えて、冷却水温ＴＨＷが所定値（たとえば
７０℃）以下のとき（ステップ６０２）、スロットル弁
１６が全開（ＬＬ＝“１”）のときくステップ６０３）
、軽負荷のとき（Ｑ／Ｎｅ＜ＸＩ）（ステップ６０４）
、下流側０□センサ１５が活性化していないとき（ステ
ップ６０５）等が閉ループ条件が不成立であり、その他
の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件でなけ
ればステップ６１３に進み、閉ループ条件であればステ
ップ６０６に進む。
よる閉ループ条件か否かを判別する。たとえば、上流側
０２センサ１３による閉ループ条件の不成立（ステップ
６０１）に加えて、冷却水温ＴＨＷが所定値（たとえば
７０℃）以下のとき（ステップ６０２）、スロットル弁
１６が全開（ＬＬ＝“１”）のときくステップ６０３）
、軽負荷のとき（Ｑ／Ｎｅ＜ＸＩ）（ステップ６０４）
、下流側０□センサ１５が活性化していないとき（ステ
ップ６０５）等が閉ループ条件が不成立であり、その他
の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件でなけ
ればステップ６１３に進み、閉ループ条件であればステ
ップ６０６に進む。
ステップ６０６では、触媒劣化判別条件フラグＸＡが“
１” （触媒劣化判別中）か否かを判別し、この結果、
触媒劣化判別中（ＸＡ＝“１”）であればステップ６１
３に直接進み、下流側０２センサ１５の出力Ｖ２による
空燃比フィードバック制御を中止する。
１” （触媒劣化判別中）か否かを判別し、この結果、
触媒劣化判別中（ＸＡ＝“１”）であればステップ６１
３に直接進み、下流側０２センサ１５の出力Ｖ２による
空燃比フィードバック制御を中止する。
閉ループ条件成立且つ触媒劣化判別中でなければ（ＸＡ
＝“０”）、ステップ６０７〜６１２に進む。
＝“０”）、ステップ６０７〜６１２に進む。
ステップ６０７では、下流側０２センサ１５の出力Ｖ２
をＡ／Ｄ変換して取り込み、ステップ６０８にてｖ２が
比較電圧ＶＲまたとえば０．５５Ｖ以下か否かを判別す
る、つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する。な
ふ、比較電圧ＶＲ２は触媒コンバータ１２の上流、下流
で生ガスの影響による出力特性が異なること右よび劣化
速度が異なること等を考慮して上流側０□センサ１３の
出力の比較電圧ｖＩＩｌより高く設定されているが、こ
の設定は任意でもよい。この結果、Ｖ２≦ＶＲ□（リー
ン）であればステップ６０９にて、 Ｒ２Ｈ−Ｒ３Ｒ＋
ΔＲ３とし、つまり、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを増大さ
せて空燃比をリッチ側に移行させ、他方、Ｖ２＞ＶＲ２
（リッチ）であればステップ６１０にてＲ２Ｈ４−Ｒ２
Ｈ−ΔＲ３とし、つまり、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを減
少させて空燃比をリーン側に移行させる。ステップ６１
１では、Ｒ２Ｈを最大値ＭＡＸ（＝７．５％）及び最小
値ＭＩＮ（＝２．５％）にてガードする。
をＡ／Ｄ変換して取り込み、ステップ６０８にてｖ２が
比較電圧ＶＲまたとえば０．５５Ｖ以下か否かを判別す
る、つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する。な
ふ、比較電圧ＶＲ２は触媒コンバータ１２の上流、下流
で生ガスの影響による出力特性が異なること右よび劣化
速度が異なること等を考慮して上流側０□センサ１３の
出力の比較電圧ｖＩＩｌより高く設定されているが、こ
の設定は任意でもよい。この結果、Ｖ２≦ＶＲ□（リー
ン）であればステップ６０９にて、 Ｒ２Ｈ−Ｒ３Ｒ＋
ΔＲ３とし、つまり、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを増大さ
せて空燃比をリッチ側に移行させ、他方、Ｖ２＞ＶＲ２
（リッチ）であればステップ６１０にてＲ２Ｈ４−Ｒ２
Ｈ−ΔＲ３とし、つまり、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを減
少させて空燃比をリーン側に移行させる。ステップ６１
１では、Ｒ２Ｈを最大値ＭＡＸ（＝７．５％）及び最小
値ＭＩＮ（＝２．５％）にてガードする。
なお、最小値ＭＩＮは過渡追従性がそこなわれないレベ
ルの値であり、また、最大値ＭＡＸは空燃比変動により
ドライバビリティの悪化が発生しないレベルの値である
。
ルの値であり、また、最大値ＭＡＸは空燃比変動により
ドライバビリティの悪化が発生しないレベルの値である
。
次に、ステップ６１２では、リーンスキップ量Ｒ３Ｌを
、 Ｒ３Ｌ←１０％−Ｒ２Ｈ により演算する。つまり、Ｒ３Ｒ＋Ｒ３Ｌ ＝ １０％
で制御する。
、 Ｒ３Ｌ←１０％−Ｒ２Ｈ により演算する。つまり、Ｒ３Ｒ＋Ｒ３Ｌ ＝ １０％
で制御する。
そして、ステップ６１３にてこのルーチンは終了する。
第７図は触媒劣化判別ルーチンであって、所定時間たと
えば４ｍｓ毎に実行され、第８図は第７図のフローチャ
ートを補足説明するためのタイミング図である。
えば４ｍｓ毎に実行され、第８図は第７図のフローチャ
ートを補足説明するためのタイミング図である。
時刻ｔ１以前では、触媒劣化判別条件フラグＸＡは“０
”であり、ステップ７０１からステップ７１３に進み、
カウンタＣＮＴ、 ＣＢをクリアし、ステップ７１４に
進む。
”であり、ステップ７０１からステップ７１３に進み、
カウンタＣＮＴ、 ＣＢをクリアし、ステップ７１４に
進む。
時刻ｔ１ において、触媒劣化判別条件フラグＸＡが“
０”から“１”となると、ステップ７０１からステップ
７０２〜７０４に進み、空燃比は期間Ｔだけ強制的にリ
ッチとされる。すなわち、ステップ７０２にて時間計測
カウンタＣＮＴを１カウントアツプし、ステップ７０３
にて、ＣＮＴ ＞ Ｔか否かを判別する。
０”から“１”となると、ステップ７０１からステップ
７０２〜７０４に進み、空燃比は期間Ｔだけ強制的にリ
ッチとされる。すなわち、ステップ７０２にて時間計測
カウンタＣＮＴを１カウントアツプし、ステップ７０３
にて、ＣＮＴ ＞ Ｔか否かを判別する。
次にステップ７０４にて空燃比補正係数ＦＡＦを、ＦＡ
Ｆ −ＦＡＦＡＶ ＋Ａ とする。これにより、ＦＡＦ ＝ＦＡＦＡＶ ＋Ａの状
態が時刻ｔ２〜ｔｚ（期間Ｔ）維持される。ここで、Ｔ
は触媒コンバータ１２の三元触媒が完全な０２空状態と
なるのに十分に長い期間である。
Ｆ −ＦＡＦＡＶ ＋Ａ とする。これにより、ＦＡＦ ＝ＦＡＦＡＶ ＋Ａの状
態が時刻ｔ２〜ｔｚ（期間Ｔ）維持される。ここで、Ｔ
は触媒コンバータ１２の三元触媒が完全な０２空状態と
なるのに十分に長い期間である。
次に、ステップ７０３における時刻ｔ３において、ＣＮ
Ｔ ＞ Ｔが満足されると、ステップ７０５以降に進み
、空燃比は強制的にリーンとされる。すなわち、空燃比
補正係数ＦＡＦを、 ＦＡＦ −ＦＡＦＡＶ −Ｂ とする。ステップ７０６では、時間計測用カウンタＣＢ
を１カウントアツプし、ステップ７０７にて下流側０２
センサ１５の出力Ｖ２をＡ／Ｄ変換して取込み、ステッ
プ７０８ Ｌ：テＶｚ ≦Ｖ＊２（！Ｊ−ン）か否かを
判別する。つまり、カウンタＣＢにより時刻ｔ、から触
媒下流空燃比がリッチからリーンへ反転するまでの時間
を計測する。
Ｔ ＞ Ｔが満足されると、ステップ７０５以降に進み
、空燃比は強制的にリーンとされる。すなわち、空燃比
補正係数ＦＡＦを、 ＦＡＦ −ＦＡＦＡＶ −Ｂ とする。ステップ７０６では、時間計測用カウンタＣＢ
を１カウントアツプし、ステップ７０７にて下流側０２
センサ１５の出力Ｖ２をＡ／Ｄ変換して取込み、ステッ
プ７０８ Ｌ：テＶｚ ≦Ｖ＊２（！Ｊ−ン）か否かを
判別する。つまり、カウンタＣＢにより時刻ｔ、から触
媒下流空燃比がリッチからリーンへ反転するまでの時間
を計測する。
上述の結果、触媒下流空燃比がリッチからリーンへの反
転時点ｔ４（もしくはｔ４’ 、ｔ＊” ）にて、ス
テップ７０８でのフローはステップ７０９に進む。
転時点ｔ４（もしくはｔ４’ 、ｔ＊” ）にて、ス
テップ７０８でのフローはステップ７０９に進む。
ステップ７０９では、カウンタＣＢが所定値ＣＢＯより
小さいか否かを判別し、その結果、ＣＢ ＜ ＣＢＯの
ときのみ、触媒劣化と判断し、ステップ７１０にてアラ
ーム１９を付勢し、ステップ７１１にてアラームビット
ＸＡＬＭを“ｌ”としてバックアップＲＡＭ １０６に
格納する。そして、ステップ７１２にてカウンタＣＮＴ
、 ＣＢをクリアしてステップ７１４に進む。
小さいか否かを判別し、その結果、ＣＢ ＜ ＣＢＯの
ときのみ、触媒劣化と判断し、ステップ７１０にてアラ
ーム１９を付勢し、ステップ７１１にてアラームビット
ＸＡＬＭを“ｌ”としてバックアップＲＡＭ １０６に
格納する。そして、ステップ７１２にてカウンタＣＮＴ
、 ＣＢをクリアしてステップ７１４に進む。
なお、時刻ｔ４（もしくはＬ’ 、Ｌ” ）におけるカ
ウンタＣＢの値は、三元触媒が完全な０２空状態から０
２ストレージ状態への移行時間を示し、したがって、三
元触媒の浄化性能（劣化度）を示している。たとえば、
第８図に示すように、カウンタＣＢの値は、触媒劣化度
が大きくなるにつれて、Ｃａｌ、 ＣＢ２． ＣＢ３と
小さくなる。したがって、上述の所定値ＣＢＯはたとえ
ばＣＤＩ＜ ＣＢＯ＜ＣＢ２となる値である。
ウンタＣＢの値は、三元触媒が完全な０２空状態から０
２ストレージ状態への移行時間を示し、したがって、三
元触媒の浄化性能（劣化度）を示している。たとえば、
第８図に示すように、カウンタＣＢの値は、触媒劣化度
が大きくなるにつれて、Ｃａｌ、 ＣＢ２． ＣＢ３と
小さくなる。したがって、上述の所定値ＣＢＯはたとえ
ばＣＤＩ＜ ＣＢＯ＜ＣＢ２となる値である。
第９図も触媒劣化判別ルーチンであって、所定時間たと
えば４ｍｓ毎に実行され、第１０図は第９図のフローチ
ャートを補足説明するためのタイミング図である。第９
図、第１０図においては、第７図、第８図の場合とは異
なり、始めに強制的に空燃比をリーンとした後に、しか
る後に空燃比をリッチと反転し、その時点から触媒下流
空燃比が実際に反転する時点までの時間ＣＡを計測する
ことにより触媒劣化を判別するものである。
えば４ｍｓ毎に実行され、第１０図は第９図のフローチ
ャートを補足説明するためのタイミング図である。第９
図、第１０図においては、第７図、第８図の場合とは異
なり、始めに強制的に空燃比をリーンとした後に、しか
る後に空燃比をリッチと反転し、その時点から触媒下流
空燃比が実際に反転する時点までの時間ＣＡを計測する
ことにより触媒劣化を判別するものである。
時刻ｔ１ において、触媒劣化判別条件フラグＸＡが“
０”から“１″となると、ステップ９０１からステップ
９０２〜９０４に進み、空燃比は期間Ｔだけ強制的にリ
ーンとされる。すなわち、ステップ９０２にて時間計測
カウンタＣＮＴを１カウントアツプし、ステップ９０４
にて、ＣＮＴ ＞ Ｔか否かを判別する。次にステップ
９０４にて空燃比補正係数ＦＡＦを、 ＦＡＦ −ＦＡＦＡＶ −Ｂ とする。これにより、ＦＡＦ ＝ＦＡＦＡＶ −Ｂの状
態が時刻ｔ２〜ｔ３（期間Ｔ）維持される。ここで、Ｔ
は触媒コンバータ１２の三元触媒が完全な０２ストレー
ジ状態となるのに十分に長い期間である。
０”から“１″となると、ステップ９０１からステップ
９０２〜９０４に進み、空燃比は期間Ｔだけ強制的にリ
ーンとされる。すなわち、ステップ９０２にて時間計測
カウンタＣＮＴを１カウントアツプし、ステップ９０４
にて、ＣＮＴ ＞ Ｔか否かを判別する。次にステップ
９０４にて空燃比補正係数ＦＡＦを、 ＦＡＦ −ＦＡＦＡＶ −Ｂ とする。これにより、ＦＡＦ ＝ＦＡＦＡＶ −Ｂの状
態が時刻ｔ２〜ｔ３（期間Ｔ）維持される。ここで、Ｔ
は触媒コンバータ１２の三元触媒が完全な０２ストレー
ジ状態となるのに十分に長い期間である。
次に、ステップ９０３における時刻ｔ３において、ＣＮ
Ｔ ＞ Ｔが満足されると、ステップ９０４以降に進み
、空燃比は強制的にリッチとされる。すなわち、空燃比
補正係数ＦＡＦを、 ＦＡＰ −ＦＡＦＡＶ ＋Ａ とする。ステップ９０６では、時間計測用カウンタＣＡ
を１カウントアツプし、ステップ９０７にて下流側０□
センサ１５の出力Ｖ２をＡ／Ｄ変換して取込み、ステッ
プ９０８にてＶ２ ＞ＶＲ２（リッチ）か否かを判別す
る。つまり、カウンタＣＡにより時刻ｔ、から触媒下流
空燃比がリーンからリッチへ反転するまでの時間を計測
する。
Ｔ ＞ Ｔが満足されると、ステップ９０４以降に進み
、空燃比は強制的にリッチとされる。すなわち、空燃比
補正係数ＦＡＦを、 ＦＡＰ −ＦＡＦＡＶ ＋Ａ とする。ステップ９０６では、時間計測用カウンタＣＡ
を１カウントアツプし、ステップ９０７にて下流側０□
センサ１５の出力Ｖ２をＡ／Ｄ変換して取込み、ステッ
プ９０８にてＶ２ ＞ＶＲ２（リッチ）か否かを判別す
る。つまり、カウンタＣＡにより時刻ｔ、から触媒下流
空燃比がリーンからリッチへ反転するまでの時間を計測
する。
上述の結果、触媒下流空燃比がリーンからリッチへの反
転時点ｔ４（もくしはｔ４′ ・ｔ＜” ）にて、ス
テップ９０８でのフローはステップ９０９に進む。
転時点ｔ４（もくしはｔ４′ ・ｔ＜” ）にて、ス
テップ９０８でのフローはステップ９０９に進む。
ステップ９０９では、カウンタＣＡが所定値ＣＢＯより
小さいか否かを判別し、その結果、ＣＡ ＜ ＣＡＯの
ときのみ、触媒劣化と判断し、ステップ９１０にてアラ
ーム１９を付勢し、ステップ９１１ にてアラームビッ
トＸ Ａ Ｌ Ｍを“１”としてバックアップＲＡＭ１
０６に格納する。そして、ステップ９１２にてカウンタ
ＣＮＴ、 ＣＡをクリアしてステップ９１４に進む。
小さいか否かを判別し、その結果、ＣＡ ＜ ＣＡＯの
ときのみ、触媒劣化と判断し、ステップ９１０にてアラ
ーム１９を付勢し、ステップ９１１ にてアラームビッ
トＸ Ａ Ｌ Ｍを“１”としてバックアップＲＡＭ１
０６に格納する。そして、ステップ９１２にてカウンタ
ＣＮＴ、 ＣＡをクリアしてステップ９１４に進む。
なお、時刻１＜（もしくはｔ＜’ 、ｔ＜” ）にお
けるカウンタＣＡの値は、三元触媒が完全な０□ストレ
ージ状態から０２掃き出し状態への移行時間を示し、し
たがって、三元触媒の浄化性能（劣化度）を示している
。たとえば、第１０図に示すように、カウンタＣＡの値
は、触媒劣化度が大きくなるにつれて、ＣＡＬ、 ＣＡ
２． ＣＡ３ と小さくなる。したがって、上述の所定
値ＣＡＯはたとえばＣＡＩ ＜ＣＡＯ＜ＣＡ２となる値
である。
けるカウンタＣＡの値は、三元触媒が完全な０□ストレ
ージ状態から０２掃き出し状態への移行時間を示し、し
たがって、三元触媒の浄化性能（劣化度）を示している
。たとえば、第１０図に示すように、カウンタＣＡの値
は、触媒劣化度が大きくなるにつれて、ＣＡＬ、 ＣＡ
２． ＣＡ３ と小さくなる。したがって、上述の所定
値ＣＡＯはたとえばＣＡＩ ＜ＣＡＯ＜ＣＡ２となる値
である。
第１１図も触媒劣化判別ルーチンであって、所定時間た
とえば４ｍｓ毎に実行され、第１２図は第１１図のフロ
ーチャートを補足説明するためのタイミング図である。
とえば４ｍｓ毎に実行され、第１２図は第１１図のフロ
ーチャートを補足説明するためのタイミング図である。
第１１図、第１２図においては、第７図、第８図の場合
及び第９図、第１０図の場合とを合体させたものである
。すなわち、始めに強制的に空燃比をリッチした後に、
しかる後に空燃比をリーンと反転し、その時点から触媒
下流空燃比を実際に反転する時点までの時間ＣＢを計測
し、さらに、空燃比をリッチと反転し、その時点から触
媒下流空燃比が実際に反転する時点までの時間ＣＡを計
測し、これらの和ＣＡ＋ＣＢにより触媒劣化を判別する
ようにしたものである。
及び第９図、第１０図の場合とを合体させたものである
。すなわち、始めに強制的に空燃比をリッチした後に、
しかる後に空燃比をリーンと反転し、その時点から触媒
下流空燃比を実際に反転する時点までの時間ＣＢを計測
し、さらに、空燃比をリッチと反転し、その時点から触
媒下流空燃比が実際に反転する時点までの時間ＣＡを計
測し、これらの和ＣＡ＋ＣＢにより触媒劣化を判別する
ようにしたものである。
時刻ｔ１以前では触媒劣化判別条件フラグＸＡは“０”
であるので、ステップ１１０１からステップ１１１８に
進み、カウンタＣＮＴ、 ＣＡ、 ＣＢをクリアしてス
テップ１１１９に進む。
であるので、ステップ１１０１からステップ１１１８に
進み、カウンタＣＮＴ、 ＣＡ、 ＣＢをクリアしてス
テップ１１１９に進む。
時刻１．において、触媒劣化判別条件フラグＸＡが“０
”から“１″となると、ステップ１１０１からステップ
１１０２〜１１０５に進み、空燃比は期間Ｔだけ強制的
にリッチとされる。すなわち、ステップ１１０２にて時
間計測カウンタＣＮＴを１カウントアツプし、ステップ
１１０３ 、１１０４にて、ＣＮＴ＞２Ｔか否か、及び
ＣＮＴ ＞ Ｔか否かを判別する。次にステップ１１０
５にて空燃比補正係数ＦＡＦを、ＦＡＦ ４−ＦＡＦＡ
Ｖ ＋Ａ とする。これにより、ＦＡＦ ＝ＦＡＦＡＶ ＋Ａの状
態が時刻ｔ２〜ｔ３（期間Ｔ）維持される。ここで、Ｔ
は触媒コンバータ１２の三元触媒が完全な０□空状態と
なるのに十分に長い期間である。
”から“１″となると、ステップ１１０１からステップ
１１０２〜１１０５に進み、空燃比は期間Ｔだけ強制的
にリッチとされる。すなわち、ステップ１１０２にて時
間計測カウンタＣＮＴを１カウントアツプし、ステップ
１１０３ 、１１０４にて、ＣＮＴ＞２Ｔか否か、及び
ＣＮＴ ＞ Ｔか否かを判別する。次にステップ１１０
５にて空燃比補正係数ＦＡＦを、ＦＡＦ ４−ＦＡＦＡ
Ｖ ＋Ａ とする。これにより、ＦＡＦ ＝ＦＡＦＡＶ ＋Ａの状
態が時刻ｔ２〜ｔ３（期間Ｔ）維持される。ここで、Ｔ
は触媒コンバータ１２の三元触媒が完全な０□空状態と
なるのに十分に長い期間である。
次に、Ｔ＜ＣＮＴ≦２Ｔの間すなわち、時刻ｔ２〜ｔ３
では、ステップ１１０４でのフローがステップ１１０６
〜１１０９に進む。ステップ１１０６〜１１０９では、
空燃比を強制的にリーンとして（ＦＡＦ−ＦＡＦＡＶ
−Ｂ）反転させ、その時点から触媒下流空燃比が実際に
反転するまでの時間ＣＢを計測する。すなわち、第１２
図におけるＣＢ１． ＣＢ２． ＣＢ３に相当する時間
を計測する。
では、ステップ１１０４でのフローがステップ１１０６
〜１１０９に進む。ステップ１１０６〜１１０９では、
空燃比を強制的にリーンとして（ＦＡＦ−ＦＡＦＡＶ
−Ｂ）反転させ、その時点から触媒下流空燃比が実際に
反転するまでの時間ＣＢを計測する。すなわち、第１２
図におけるＣＢ１． ＣＢ２． ＣＢ３に相当する時間
を計測する。
なお、カウンタＣＮＴが２Ｔである時刻では、触媒コン
バータ１２の三元触媒が完全な０２ストレージ状態とな
っている。
バータ１２の三元触媒が完全な０２ストレージ状態とな
っている。
さらに、ＣＮＴ ＞２７．すなわち時刻ｔ５以降では、
ステップ１１０３でのフローはステップ１１１０〜１１
１７に進む。ステップ１１１０では、空燃比は強制的に
リッチとされる。すなわち、空燃比補正係数ＦＡＦを、
ＦＡＦ −ＦＡＦＡＶ ＋Ａ とする。ステップ１１１１ 、１１１２ 、１１１３に
てカウンタＣＡにより時刻ｔ、から触媒下流空燃比がリ
ーンからリッチへ反転するまでの時間を計測する。
ステップ１１０３でのフローはステップ１１１０〜１１
１７に進む。ステップ１１１０では、空燃比は強制的に
リッチとされる。すなわち、空燃比補正係数ＦＡＦを、
ＦＡＦ −ＦＡＦＡＶ ＋Ａ とする。ステップ１１１１ 、１１１２ 、１１１３に
てカウンタＣＡにより時刻ｔ、から触媒下流空燃比がリ
ーンからリッチへ反転するまでの時間を計測する。
上述の結果、触媒下流空燃比がリーンからリッチへの反
転時点ｔｓ （もしくはｉ５／ 、 ｊ５１１ ）
にて、ステップ１１１３でのフローはステップ１１１４
に進む。
転時点ｔｓ （もしくはｉ５／ 、 ｊ５１１ ）
にて、ステップ１１１３でのフローはステップ１１１４
に進む。
ステップ１１１４では、和ＣＡ＋ＣＢが所定値ｘ２より
小さいか否かを判別し、その結果、ＣＡ＋ＣＢ＜Ｘ、の
ときのみ、触媒劣化と判断し、ステップ１１１５にてア
ラーム１９を付勢し、ステップ１１１６にてアラームビ
ットＸＡＬＭを“１ｍとしてバックアップＲＡＭ １０
６に格納する。そして、ステップ１１１７にてカウンタ
ＣＮＴ、 ＣＡ、 ＣＢをクリアしてステップ１１１８
に進む。
小さいか否かを判別し、その結果、ＣＡ＋ＣＢ＜Ｘ、の
ときのみ、触媒劣化と判断し、ステップ１１１５にてア
ラーム１９を付勢し、ステップ１１１６にてアラームビ
ットＸＡＬＭを“１ｍとしてバックアップＲＡＭ １０
６に格納する。そして、ステップ１１１７にてカウンタ
ＣＮＴ、 ＣＡ、 ＣＢをクリアしてステップ１１１８
に進む。
上述のカウンタＣＡの値は三元触媒の完全な０２ストレ
ージ状態から０２掃き出し状態への移行時間を表わし、
また、カウンタＣＢの値は三元触媒の完全な０２空状態
から０２ストレージ状態への移行時間を表わすので、そ
の和ＣＡ＋ＣＢは三元触媒の浄化性能（劣化度）をより
高精度に示している。
ージ状態から０２掃き出し状態への移行時間を表わし、
また、カウンタＣＢの値は三元触媒の完全な０２空状態
から０２ストレージ状態への移行時間を表わすので、そ
の和ＣＡ＋ＣＢは三元触媒の浄化性能（劣化度）をより
高精度に示している。
このＣＡ＋ＣＢの値は、第１２図に示すように、触媒劣
化度が大きくなるにつれて、ＣＡ１＋（’Ｂｌ、 ＣＡ
２＋ＣＢ２． ＣＡ３＋ＣＢ３と小さくなる。したがっ
て、上述）所定値Ｘ２０１１だ（！：えば［Ａ１＋ＣＢ
１＜Ｘ、＜ＣＡ２ ＋ＣＢ２となる値である。
化度が大きくなるにつれて、ＣＡ１＋（’Ｂｌ、 ＣＡ
２＋ＣＢ２． ＣＡ３＋ＣＢ３と小さくなる。したがっ
て、上述）所定値Ｘ２０１１だ（！：えば［Ａ１＋ＣＢ
１＜Ｘ、＜ＣＡ２ ＋ＣＢ２となる値である。
第１３図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば３６０″ＣＡに実行される。ステップ１３
旧ではＲＡＭ１０５より吸入空気量データＱ及び回転速
度データＮｅを読出して基本噴射量ＴＡ［ＩＰを演算す
る。たとえばＴＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎｅ（αは定数）とす
る。ステップ１３０２では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡ
Ｕ←−ＴＡＩＩＰ −ＦＡＦ・β＋Ｔにより演算する。
角毎たとえば３６０″ＣＡに実行される。ステップ１３
旧ではＲＡＭ１０５より吸入空気量データＱ及び回転速
度データＮｅを読出して基本噴射量ＴＡ［ＩＰを演算す
る。たとえばＴＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎｅ（αは定数）とす
る。ステップ１３０２では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡ
Ｕ←−ＴＡＩＩＰ −ＦＡＦ・β＋Ｔにより演算する。
なお、β、ｒは他の運転状態パラメータによって定まる
補正量である。次いで、ステップ１３０３にて、噴射Ｉ
ＴＡＵをダウンカウンタ１０８ にセットすると共にフ
リップフロップ１０９をセットして燃料噴射を開始させ
る。そして、ステップ１００４にてこのルーチンは終了
する。
補正量である。次いで、ステップ１３０３にて、噴射Ｉ
ＴＡＵをダウンカウンタ１０８ にセットすると共にフ
リップフロップ１０９をセットして燃料噴射を開始させ
る。そして、ステップ１００４にてこのルーチンは終了
する。
なお、上述のごとく、噴射量ＴＡＵに相当する時間が経
過すると、ダウンカウンタ１０８のボローアウト信号に
よってフリップフロップ１０９がリセットされて燃料噴
射は終了する。
過すると、ダウンカウンタ１０８のボローアウト信号に
よってフリップフロップ１０９がリセットされて燃料噴
射は終了する。
なお、第１の空燃比フィードバック制御は４ｍｓ毎に、
また、第２の空燃比フィードバック制御は５１２ｍ５毎
に行われるのは、空燃比フィードバック制御は応答性の
良い上流側０２センサによる制御を主として行い、応答
性の悪い下流側０２センサによる制御を従にして行うた
めである。
また、第２の空燃比フィードバック制御は５１２ｍ５毎
に行われるのは、空燃比フィードバック制御は応答性の
良い上流側０２センサによる制御を主として行い、応答
性の悪い下流側０２センサによる制御を従にして行うた
めである。
また、上流側０２センサによる空燃比フィードバック制
御における他の制御定数、たとえば遅延時間、積分定数
、等を下流側０２センサの出力により補正するダブル０
２センサシステムにも、また、第２の空燃比補正係数を
導入するダブル０□センサシステムにも本発明を適用し
得る。また、スキップ量、遅延時間、積分定数のうちの
２つを同時に制御することにより制御性を向上できる。
御における他の制御定数、たとえば遅延時間、積分定数
、等を下流側０２センサの出力により補正するダブル０
２センサシステムにも、また、第２の空燃比補正係数を
導入するダブル０□センサシステムにも本発明を適用し
得る。また、スキップ量、遅延時間、積分定数のうちの
２つを同時に制御することにより制御性を向上できる。
さらにスキップ量Ｒ３Ｒ，Ｒ３Ｌのうちの一方を固定し
他方のみを可変とすることも、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬ
のうちの一方を固定し他方のみを可変とすることも、あ
るいはリッチ積分定数ＫＬＲ，ＩＪ−ン積分定数ＫＩＬ
の一方を固定し他方を可変とすることも可能である。
他方のみを可変とすることも、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬ
のうちの一方を固定し他方のみを可変とすることも、あ
るいはリッチ積分定数ＫＬＲ，ＩＪ−ン積分定数ＫＩＬ
の一方を固定し他方を可変とすることも可能である。
また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。
さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブ（ＥＡＣＶ）に
より機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの
、エレク） ＩＪフックブリード・エア・コントロール
バルブによりキャブレタのエアブリード量を調整してメ
イン系通路およびスロー系通路への大気の導入により空
燃比を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２時
空気量を調整するもの、等に本発明を適用し得る。この
場合には、ステップ１３０１における基本噴射１ＴＡＵ
Ｐ相当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定
され、すなわち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関
の回転速度に応じて決定され、ステップ１３０２にて最
終燃料噴射量ＴＡＵに相当する供給空気量が演算される
。
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブ（ＥＡＣＶ）に
より機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの
、エレク） ＩＪフックブリード・エア・コントロール
バルブによりキャブレタのエアブリード量を調整してメ
イン系通路およびスロー系通路への大気の導入により空
燃比を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２時
空気量を調整するもの、等に本発明を適用し得る。この
場合には、ステップ１３０１における基本噴射１ＴＡＵ
Ｐ相当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定
され、すなわち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関
の回転速度に応じて決定され、ステップ１３０２にて最
終燃料噴射量ＴＡＵに相当する供給空気量が演算される
。
さらに、上述の実施例では、空燃比センサとして０２セ
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。特に、上流側空燃比センサと
してＴｉＯ。センサを用いると、制御応答性が向上し、
下流側空燃比センサの出力による過補正が防止できる。
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。特に、上流側空燃比センサと
してＴｉＯ。センサを用いると、制御応答性が向上し、
下流側空燃比センサの出力による過補正が防止できる。
さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。
以上説明したように本発明によれば、限定された運転状
態時に、触媒劣化を判別しているので、走行時に行う場
合に比較して三元触媒の劣化を高精度に判別できる。
態時に、触媒劣化を判別しているので、走行時に行う場
合に比較して三元触媒の劣化を高精度に判別できる。
第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図は本発明の詳細な説明す
るための全体ブロック図、 第２図はシングル０□センサシステムおよびダブル０２
センサシステムを説明するエミッション特性図、 第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第４図、第６図、第７図、第９図、第１１図、第１３図
は第３図の制御回路の動作を説明するためのフローチャ
ート、 第５図、第８図、第１０図、第１２図はそれぞれ第４図
、第７図、第９図、第１１図のフローチャートを補足説
明するためのタイミング図である。 １・・・機関本体、 ２・・・エアフローメー
タ、４・・・ディストリビュータ、 ５．６・・・クランク角センサ、 １０・・・制御回路、 １２・・・触媒コンバー
タ、１３・・・上流側０２センサ、 １４・・・下流側０２センサ、 １７・・・アイドルスイッチ。
るための全体ブロック図、 第２図はシングル０□センサシステムおよびダブル０２
センサシステムを説明するエミッション特性図、 第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第４図、第６図、第７図、第９図、第１１図、第１３図
は第３図の制御回路の動作を説明するためのフローチャ
ート、 第５図、第８図、第１０図、第１２図はそれぞれ第４図
、第７図、第９図、第１１図のフローチャートを補足説
明するためのタイミング図である。 １・・・機関本体、 ２・・・エアフローメー
タ、４・・・ディストリビュータ、 ５．６・・・クランク角センサ、 １０・・・制御回路、 １２・・・触媒コンバー
タ、１３・・・上流側０２センサ、 １４・・・下流側０２センサ、 １７・・・アイドルスイッチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の排気通路に設けられ三元触媒（１２）と
、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ（１３）と、 前記三元触媒の下流側の排気通路に設けられ、前記機関
の空燃比を検出する下流側空燃比センサ（１５）と、 前記上流側空燃比センサの出力および前記下流側空燃比
センサの出力に応じて前記機関の空燃比の調整する空燃
比調整手段と、 前記機関が所定運転状態のときに、前記機関の空燃比を
強制的にリッチにし、しかる後に強制的にリーンするリ
ッチ／リーン強制反転手段と、前記下流側空燃比センサ
の出力のリッチからリーンへの反転を判別するリッチ／
リーン反転判別手段と、 前記機関の空燃比のリッチからリーンへの強制反転後か
ら、前記下流側空燃比センサの出力がリッチからリーン
へ反転するまでの時間を計算する時間計測手段と、 該計測された時間が所定時間以下のときに前記三元触媒
が劣化したと判別する触媒劣化判別手段と を具備する内燃機関の触媒劣化判定装置。 ２、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒（１２）
と、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ（１３）と、 前記三元触媒の排気通路の下流側に設けられ、前記機関
の空燃比を検出する下流側空燃比センサ（１５）と、 前記上流側空燃比センサの出力および前記下流側空燃比
センサの出力に応じて前記機関の空燃比の調整する空燃
比調整手段と、 前記機関が所定運転状態のときに、前記機関の空燃比を
強制的にリーンにし、しかる後に強制的にリッチにする
リーン／リッチ強制反転手段と、前記下流側空燃比セン
サの出力のリーンからリッチへの反転を判別するリーン
／リッチ反転判別手段と、 前記機関の空燃比のリーンからリッチへの強制反転後か
ら、前記下流側空燃比センサの出力がリーンからリッチ
へ反転するまでの時間を計測する時間計測手段と、 該計測された時間が所定時間以下のときに前記三元触媒
が劣化したと判別する触媒劣化判別手段と を具備する内燃機関の触媒劣化判定装置。 ３、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒（１２）
と、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ（１３）と、 前記三元触媒の排気通路の下流側に設けられ、前記機関
の空燃比を検出する下流側空燃比センサ（１５）と、 前記上流側空燃比センサの出力および前記下流側空燃比
センサの出力に応じて前記機関の空燃比の調整する空燃
比調整手段と、 前記機関が所定運転状態のときに、前記機関の空燃比を
強制的にリッチにし、しかる後に強制的にリーンにする
リッチ／リーン強制反転手段と、前記機関が所定運転状
態のときに、前記機関の空燃比を強制的にリーンにし、
しかる後に強制的にリッチにするリーン／リッチ強制反
転手段と、前記下流側空燃比センサの出力のリッチから
リーンへの反転リーンからリッチへの反転を判別する反
転判別手段と、 前記機関の空燃比のリッチからリーンへの強制反転後か
ら、前記下流側空燃比センサの出力がリッチからリーン
へ反転するまでの第１の時間を計測する第１の時間計測
手段と、 前記機関の空燃比のリーンからリッチへの強制反転後か
ら、前記下流側空燃比センサの出力がリーンからリッチ
へ反転するまでの第２の時間を計測する第２の時間の計
測手段と、 該計測された第１、第２の時間の和が所定時間以下のと
きに前記三元触媒が劣化したと判別する触媒劣化判別手
段と を具備する内燃機関の触媒劣化判定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023962A JP2536611B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| US07/381,532 US5088281A (en) | 1988-07-20 | 1989-07-18 | Method and apparatus for determining deterioration of three-way catalysts in double air-fuel ratio sensor system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023962A JP2536611B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207159A true JPH02207159A (ja) | 1990-08-16 |
| JP2536611B2 JP2536611B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=12125177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023962A Expired - Lifetime JP2536611B2 (ja) | 1988-07-20 | 1989-02-03 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536611B2 (ja) |
Cited By (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6487850B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-12-03 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for improved engine control |
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| US6810659B1 (en) | 2000-03-17 | 2004-11-02 | Ford Global Technologies, Llc | Method for determining emission control system operability |
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-
1989
- 1989-02-03 JP JP1023962A patent/JP2536611B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2536611B2 (ja) | 1996-09-18 |
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