JPH03249320A - Deterioration detecting device for catalyst - Google Patents

Deterioration detecting device for catalyst

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JPH03249320A
JPH03249320A JP2050160A JP5016090A JPH03249320A JP H03249320 A JPH03249320 A JP H03249320A JP 2050160 A JP2050160 A JP 2050160A JP 5016090 A JP5016090 A JP 5016090A JP H03249320 A JPH03249320 A JP H03249320A
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JP
Japan
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catalyst
correlation coefficient
sensor
output values
deterioration
Prior art date
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Application number
JP2050160A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Nakabayashi
中林 勝彦
Hiroaki Nakane
中根 浩昭
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03249320A publication Critical patent/JPH03249320A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007Monitoring 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02Catalytic activity of catalytic converters
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PURPOSE:To detect deterioration of a catalyst with good accuracy by calculating a correlation coefficient on the basis of output values of first and second oxygen sensors arranged respectively on upper and lower stream from a catalyst. CONSTITUTION:A catalyst 15 for cleaning exhaust gas is arranged in the exhaust system of an engine 1, while oxygen sensors 16, 18 are respectively provided on upper and lower stream from the catalyst 15 so as to detect whether an air fuel ratio is rich or lean condition in comparison with a theoretical air fuel ratio. in an ECU 20, correlation coefficients of respective output values are calculated on the basis of the output values of the oxygen sensors 16, 16, so that deterioration of the catalyst 15 is detected in response to the correlation coefficients. In this state, the characteristics of the correlation coefficient and the cleaning rate of the catalyst 15, include enough resolution capacity even in a low cleaning ratio. It is thus possible to detect deterioration of the catalyst with good accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの排気系に配設され、排ガスを浄化
するための触媒の劣化を検出する触媒劣化検出装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a catalyst deterioration detection device that is installed in an engine exhaust system and detects deterioration of a catalyst for purifying exhaust gas.

〔従来の技術] 従来、前述のような装置としては、例えば触媒の上・下
流にそれぞれ酸素センサを配設し、これらの酸素センサ
からの出力値(反転周波数)の比較により触媒の劣化を
検出するものがある(例えば、実開昭63−12822
1号公報等)。
[Prior Art] Conventionally, in the above-mentioned device, for example, oxygen sensors are placed upstream and downstream of the catalyst, and deterioration of the catalyst is detected by comparing the output values (reversal frequency) from these oxygen sensors. (For example, Utility Model Application No. 63-12822
Publication No. 1, etc.).

〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、前述のような装置では、低浄化率におけ
る分解能力が悪い。よって、劣化検出の精度が悪く触媒
が劣化したと判断する浄化率を任意に設定することがで
きないとう問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned apparatus has poor decomposition ability at low purification rates. Therefore, there is a problem in that the accuracy of deterioration detection is poor and the purification rate at which it is determined that the catalyst has deteriorated cannot be arbitrarily set.

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、触媒の劣化を精度よく
検出できる装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a device that can accurately detect deterioration of a catalyst.

〔課題を解決するための手段] 本発明は第1図に示すように、エンジンの排気系に配設
され、排ガスを浄化するための触媒と、この触媒の上・
下流にそれぞれ配設され、空燃比が理論空燃比に対して
リッチかリーンかを検出する第1.第2の酸素センサと
、 前記第1.第2の酸素センサの出力値に基づいて、これ
らの出力値の相関係数を算出する相関係数算出手段と、 前記相関係数に応じて前記触媒の劣化を検出する劣化検
出手段と を備える触媒の劣化検出装置を要旨としている。
[Means for Solving the Problems] As shown in FIG. 1, the present invention includes a catalyst disposed in the exhaust system of an engine for purifying exhaust gas, and a
The first one is arranged downstream and detects whether the air-fuel ratio is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. a second oxygen sensor; and the first oxygen sensor. Correlation coefficient calculation means for calculating a correlation coefficient between these output values based on the output value of the second oxygen sensor; Deterioration detection means for detecting deterioration of the catalyst according to the correlation coefficient. The main subject is a catalyst deterioration detection device.

〔作用〕[Effect]

以上の構成により、相関係数算出手段では、第1、第2
の酸素センサの出力値に基づいて、これらの出力値の相
関係数が算出される。そして、劣化検出手段では、前述
の相関係数に応じて触媒の劣化が検出される。
With the above configuration, in the correlation coefficient calculating means, the first and second
Based on the output values of the oxygen sensors, a correlation coefficient between these output values is calculated. The deterioration detection means detects deterioration of the catalyst according to the above-mentioned correlation coefficient.

〔実施例] 以下、本発明を車両用エンジンに適応した一実施例を図
面に基づいて説明する。
[Embodiment] Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a vehicle engine will be described based on the drawings.

第2図は一実施例の概略構成図である。エンジン1の吸
気通路2にはエアフロメータ3が設けられている。エア
フロメータ3はエアクリーナ4を通って導かれる吸気量
を直接計測するものである。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of one embodiment. An air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of the engine 1. The air flow meter 3 directly measures the amount of intake air guided through the air cleaner 4.

さらに吸気通路2には、運転者のアクセル5の操作量に
応じて開閉し、エンジン1へ供給する吸気量を調節する
スロットル弁6が設けられている。
Further, the intake passage 2 is provided with a throttle valve 6 that opens and closes according to the amount of operation of the accelerator 5 by the driver to adjust the amount of intake air supplied to the engine 1.

また、各気筒毎に燃料供給系7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8が設けられている。
Furthermore, a fuel injection valve 8 is provided for each cylinder to supply pressurized fuel from the fuel supply system 7 to the intake port.

また、ディストリビュータ9には、720°CA毎に基
準位置検出用信号を発生する基準位置センサ10および
30°CA毎にクランク角検出用信号を発生するクラン
ク角センサ11が設けられている。
The distributor 9 is also provided with a reference position sensor 10 that generates a reference position detection signal every 720° CA and a crank angle sensor 11 that generates a crank angle detection signal every 30° CA.

さらに、エンジン1のシリンダブロックのウォータジャ
ケット12には、冷却水の温度を検出するための水温セ
ンサ13が設けられている。
Furthermore, the water jacket 12 of the cylinder block of the engine 1 is provided with a water temperature sensor 13 for detecting the temperature of cooling water.

一方、排気系には排気マニホールド14より下流に、排
ガス中の3つの有害成分HC,Co。
On the other hand, in the exhaust system, three harmful components HC and Co in the exhaust gas are located downstream of the exhaust manifold 14.

NOxを同時に浄化する三元触媒15が設けられている
。そして、三元触媒15の上流側、即ち排気マニホール
ドには、第1の酸素センサ(Ozセンサ)16が設けら
れ、三元触媒15の下流側の排気管17には第2のo2
センサ18が設けられている。周知のとおり、第1.第
2の02センサ16.1Bは空燃比が理論空燃比に対し
てリーンであるかリッチであるかに応して異なる出力電
圧を発生するものである。
A three-way catalyst 15 is provided to purify NOx at the same time. A first oxygen sensor (Oz sensor) 16 is provided upstream of the three-way catalyst 15, that is, in the exhaust manifold, and a second oxygen sensor (Oz sensor) 16 is provided in the exhaust pipe 17 downstream of the three-way catalyst 15.
A sensor 18 is provided. As is well known, the first. The second 02 sensor 16.1B generates different output voltages depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.

また、19は三元触媒15の浄化率αが所定値(本実施
例では50%)以下となった時、触媒が劣化したと判断
され運転者へ警告を発するためのアラームである。
Moreover, 19 is an alarm for issuing a warning to the driver when it is determined that the catalyst has deteriorated when the purification rate α of the three-way catalyst 15 becomes less than a predetermined value (50% in this embodiment).

電子制御装置(ECU)20は、例えばマイクロコンピ
ュータとして構成され、周知の通りA/D変換器101
.110ボート102.CPtJ103、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。
The electronic control unit (ECU) 20 is configured as a microcomputer, for example, and includes an A/D converter 101 as is well known.
.. 110 boats 102. CPtJ103, ROM104
.. RAM105. Backup RAM106. A clock generation circuit 107 and the like are provided.

ECU20は、エアフロメータ3で検出される吸気量Q
a、水温センサ13で検出される冷却水温THW、 ク
ランク角センサ11から出力されるクランク角検出用信
号に基づいて算出される回転数NE等に応じて基本燃料
噴射量を設定する。そして、第1.第2の0□センサ1
6,1Bの信号に応じて三元触媒15の浄化率αが最大
となるように基本燃料噴射量が補正されて燃料噴射量T
AUが設定される(空燃比のフィードバック制り。
The ECU 20 controls the intake air amount Q detected by the air flow meter 3.
The basic fuel injection amount is set according to the cooling water temperature THW detected by the water temperature sensor 13, the rotation speed NE calculated based on the crank angle detection signal output from the crank angle sensor 11, etc. And the first. Second 0□ sensor 1
The basic fuel injection amount is corrected according to the signal of 6, 1B so that the purification rate α of the three-way catalyst 15 is maximized, and the fuel injection amount T
AU is set (air-fuel ratio feedback system).

そして、I10ポート102より燃料噴射量TAUに応
じた制御信号が燃料噴射弁8へ出力される。
Then, a control signal corresponding to the fuel injection amount TAU is output from the I10 port 102 to the fuel injection valve 8.

次に、三元触媒15の浄化率αの検出方法について説明
する。
Next, a method for detecting the purification rate α of the three-way catalyst 15 will be explained.

三元触媒15の浄化率αが低下、即ち三元触媒15が劣
化するほど、第2の0□センサ1日の出力は第1の0!
センサ16の出力の挙動に近づき、第1.第2のO,セ
ンサ16,1B相互の出力値の相関関係が高まる。ここ
で、第1.第2の0□センサ16,18の出力値に対す
る相関係数rについて考える。
As the purification rate α of the three-way catalyst 15 decreases, that is, as the three-way catalyst 15 deteriorates, the daily output of the second 0□ sensor becomes the first 0!
The behavior of the output of the sensor 16 approaches, and the first. The correlation between the output values of the second oxygen sensor 16 and 1B increases. Here, the first. Consider the correlation coefficient r for the output values of the second 0□ sensors 16 and 18.

相関係数rは一般的に次式により算出される。The correlation coefficient r is generally calculated by the following formula.

ここで、xi、yiは出力値、x、  y  は出力値
xi、yiの平均値(iは出力値のサンプリング回数)
である。
Here, xi, yi are the output values, x, y are the average values of the output values xi, yi (i is the number of sampling times of the output value)
It is.

そして、相関係数rと三元触媒15の浄化率αとの特性
は第3図に示すように、浄化率αが低下するほど相関係
数rは1へ近づく。この特性を利用して、三元触媒15
の劣化判定基準の浄化率αに対応する相関係数(基準値
)roを予め定めておき、算出された相関係数rが基準
値r0以上の場合は、三元触媒工5が劣化したと判定す
る。
As shown in FIG. 3, the characteristics of the correlation coefficient r and the purification rate α of the three-way catalyst 15 are such that the correlation coefficient r approaches 1 as the purification rate α decreases. Using this characteristic, three-way catalyst 15
A correlation coefficient (reference value) ro corresponding to the purification rate α of the deterioration determination standard is determined in advance, and if the calculated correlation coefficient r is equal to or greater than the reference value r0, it is determined that the three-way catalyst 5 has deteriorated. judge.

以下、本実施例の作動について、第4図に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。以下のルーチンは所定時間
毎(例えば4m5ec)に実行されるものである。まず
、ステップ100で第1の0□センサ16の出力値VO
,Fを取込む。同様にステップ101で第2の02セン
サ18の出力値VO,Rを取込む、ステップ102では
、三元触媒15の劣化を検出する条件が成立しているか
否かを判別する。ここで、劣化検出条件としては、「第
1の02センサ16による空燃比のフィードバック制御
が実行されている」、「エンジン1が所定の安定運転状
態(例えば、回転数、及びエンジン負荷が予め設定され
た範囲内)である」等である。そしてステップ102の
判別の結果、劣化検出条件が成立している場合は、ステ
ップ103へ進み、ステップ103で第1の02センサ
16の出力値vO□Fを変数xiに、第2のo2センサ
18の出力値VO,Rを変数yiに代入する。
The operation of this embodiment will be explained below based on the flowchart shown in FIG. The following routine is executed at predetermined intervals (for example, every 4m5ec). First, in step 100, the output value VO of the first 0□ sensor 16
, F is taken in. Similarly, in step 101, the output values VO and R of the second 02 sensor 18 are taken in. In step 102, it is determined whether the conditions for detecting deterioration of the three-way catalyst 15 are satisfied. Here, the deterioration detection conditions include "feedback control of the air-fuel ratio by the first 02 sensor 16 is being executed" and "the engine 1 is in a predetermined stable operating state (for example, the rotation speed and engine load are set in advance. (within the specified range).” As a result of the determination in step 102, if the deterioration detection condition is satisfied, the process proceeds to step 103, where the output value vO□F of the first 02 sensor 16 is set as a variable xi, and the output value vO□F of the first 02 sensor 16 is Assign the output values VO and R to the variable yi.

次に、ステップ104でフラグF2が設定されているか
否かを判別する。ここで、フラグF2は三元触媒15の
劣化検出が終了すると設定されるものである。そして、
判別の結果、フラグF2が設定されている。即ち、既に
劣化検出が終了している場合は、本ルーチンを終了する
Next, in step 104, it is determined whether flag F2 is set. Here, the flag F2 is set when detection of deterioration of the three-way catalyst 15 is completed. and,
As a result of the determination, flag F2 is set. That is, if the deterioration detection has already been completed, this routine is ended.

また、ステップ104において、フラグF2が設定され
ていない、即ち、劣化検出が終了していない場合は、ス
テップ105へ進む、ステップ105でフラグF1が設
定されているか否かを判別する。ここで、フラグF1は
、変数xi、yi(i=1.・・・、100)の平均値
x、  yの算出が終了すると設定されるものである。
Further, in step 104, if the flag F2 is not set, that is, if the deterioration detection is not completed, the process proceeds to step 105, where it is determined whether the flag F1 is set. Here, the flag F1 is set when the calculation of the average values x and y of the variables xi and yi (i=1..., 100) is completed.

そして、判別の結果、フラグF1が設定されていない、
即ち平均値x、yの算出が終了していない場合は、ステ
ップ106へ進み、平均値算出処理を行う。
As a result of the determination, flag F1 is not set.
That is, if the calculation of the average values x and y has not been completed, the process advances to step 106 and average value calculation processing is performed.

まず、ステップ106でデータxi、yiのサンプリン
グ回数を示すカウンタC1が所定値(例えば、本実施例
では100)以上か否か判別する。
First, in step 106, it is determined whether the counter C1 indicating the number of sampling times of the data xi, yi is equal to or greater than a predetermined value (for example, 100 in this embodiment).

そして、カウンタC1力月00未満の場合はステップ1
07,108で積算値x、yに現在のxiyiをそれぞ
れ加算して新たな積算値x、  yとする。続くステッ
プ109でカウンタC1をインクリメント(C1+ 1
→C1)する。ステップ107〜109が100回繰り
返された後、ステップ106において、カウンタC1が
100となり、ステップ106からステップ110へ進
む。ステップ110,111にて、前述のステップ10
7108で求められた100個の変数xi、yiの積算
値x、yを100で割って平均値x、  yを求める。
Then, if the counter C1 is less than 00, step 1
At 07 and 108, the current xiyi is added to the integrated values x and y, respectively, to obtain new integrated values x and y. In the following step 109, the counter C1 is incremented (C1+1
→C1). After steps 107 to 109 are repeated 100 times, the counter C1 becomes 100 in step 106, and the process proceeds from step 106 to step 110. In steps 110 and 111, the above-mentioned step 10
The integrated values x and y of the 100 variables xi and yi obtained in step 7108 are divided by 100 to obtain average values x and y.

そして、ステップ112で平均値x、yの算出が終了し
たことを示すフラグF1を設定する。
Then, in step 112, a flag F1 is set to indicate that the calculation of the average values x and y has been completed.

また、ステップ105でフラグFlが設定されている場
合はステップ113へ進む。ステップ113で平方和X
i、Ylおよび積和XYの積算回数を示すカウンタC2
が所定値(例えば、本実施例では100)以上か否かを
判別する。ここで、平方和Xi、Ylおよび積和XYは
次式を表わしている。
Further, if the flag Fl is set in step 105, the process advances to step 113. In step 113, the sum of squares
Counter C2 indicating the number of times of integration of i, Yl and sum of products XY
It is determined whether or not is greater than or equal to a predetermined value (for example, 100 in this embodiment). Here, the sum of squares Xi, Yl and the sum of products XY represent the following equation.

X1=Σ (xi−x)2 Yl=Σ (yi−y)2 XY=Σ (xi−χ)χ (yi−y)そして、カウ
ンタC2が100未満、即ちまだ平方和XI、Ylおよ
び積和XYの算出が終了していない場合は、ステップ1
14〜116で平方和X1.Ylおよび積和χYを演算
する。そして、ステップ117でカウンタC2をインク
リメント(C2+1→C2)し、本ルーチンを終了する
X1=Σ (xi-x)2 Yl=Σ (yi-y)2 XY=Σ (xi-χ)χ (yi-y) Then, counter C2 is less than 100, that is, the sum of squares XI, Yl and the sum of products If the calculation of XY has not been completed, proceed to step 1.
14 to 116, sum of squares X1. Yl and the sum of products χY are calculated. Then, in step 117, the counter C2 is incremented (C2+1→C2), and this routine ends.

また、ステップ113の判別の結果、カウンタC2が1
00以上、即ち平方和XI、Ylおよび積和XYの算出
が終了している場合、ステップ118へ進む。そしてス
テップ118で前述のようにして算出された平方和XI
、Ylおよび積和XYより第1および第2の02センサ
16,18の出力値VO2F、VO□Rの相関係数rを
算出する。そして、続くステップ119で相関係数rの
算出が終了したことを示すフラグF2を設定する。
Further, as a result of the determination in step 113, the counter C2 is 1.
00 or more, that is, if the calculation of the sums of squares XI, Yl and the sum of products XY has been completed, the process advances to step 118. Then, in step 118, the sum of squares XI calculated as described above
, Yl and the sum of products XY, the correlation coefficient r of the output values VO2F and VO□R of the first and second 02 sensors 16 and 18 is calculated. Then, in the following step 119, a flag F2 is set to indicate that the calculation of the correlation coefficient r has been completed.

次にステップ120で算出された相関係数rから三元触
媒15が劣化したか否かを検出する。詳しくは、相関係
数rが基準1r、(例えば、本実施例では0.7)以上
か否かによって検出する。ここで三元触媒15の劣化判
定基準である基準値r0の0.7は、第3図に示すよう
に浄化率50%に対応している。即ち、本実施例におい
ては、浄化率が50%以下となった時、三元触媒15が
劣化したと判定する。即ち、相関係数rが0.7未満で
ある時は、三元触媒15は劣化していないと判定して、
本ルーチンを終了する。
Next, it is detected from the correlation coefficient r calculated in step 120 whether the three-way catalyst 15 has deteriorated. Specifically, the detection is performed based on whether the correlation coefficient r is equal to or greater than the reference 1r (for example, 0.7 in this embodiment). Here, the reference value r0 of 0.7, which is a criterion for determining the deterioration of the three-way catalyst 15, corresponds to a purification rate of 50%, as shown in FIG. That is, in this embodiment, when the purification rate becomes 50% or less, it is determined that the three-way catalyst 15 has deteriorated. That is, when the correlation coefficient r is less than 0.7, it is determined that the three-way catalyst 15 has not deteriorated,
This routine ends.

ステップ120で相関係数rが0.7以上である時は、
三元触媒15が劣化したと判定し、ステップ121へ進
む。ステップ121では三元触媒15のダイアグ処理を
行う。ダイアグ処理としては例えば、三元触媒15が劣
化したことを示すコードのバックアップRAM106へ
の記憶、アラーム19による運転者への異常警告等であ
る。
When the correlation coefficient r is 0.7 or more in step 120,
It is determined that the three-way catalyst 15 has deteriorated, and the process proceeds to step 121. In step 121, a diagnostic process for the three-way catalyst 15 is performed. Diagnostic processing includes, for example, storing a code indicating that the three-way catalyst 15 has deteriorated in the backup RAM 106, and warning the driver of an abnormality using the alarm 19.

一方、ステップ102において、三元触媒15の劣化検
出条件が成立していない場合は、ステップ122へ進む
。そして、ステップ122〜129において、各パラメ
ータ(カウンタC1,C2゜フラグFl、F2.平方和
XI、Yl、積和xy。
On the other hand, if the deterioration detection condition for the three-way catalyst 15 is not satisfied in step 102, the process proceeds to step 122. Then, in steps 122 to 129, each parameter (counter C1, C2° flag Fl, F2. sum of squares XI, Yl, sum of products xy).

相関係数r)を初期化して、本ルーチンを終了する。The correlation coefficient r) is initialized, and this routine ends.

本実施例では、平均値x、yを算出するためのデータx
i、yiと平方和XI、Ylおよび積和XYを算出する
データxi、yiとは異なっている。しかし、劣化検出
条件である定常運転状態においては、第1.第2の0□
センサ16,18の出力値VO,F、VOzRは、それ
ぞれほとんど変化しないため、前述のような方法により
相関係数rを算出しても問題はない。また、前述のよう
な方法とすることにより、データxi、yiを記憶して
おくためのRAM105を必要としないため、従来のも
のに比べて、記憶領域が極端に増加するようなこともな
い。
In this embodiment, data x for calculating average values x and y
i, yi are different from data xi, yi for calculating the sum of squares XI, Yl and the sum of products XY. However, in the steady operating state, which is the deterioration detection condition, the first. Second 0□
Since the output values VO, F, and VOzR of the sensors 16 and 18 hardly change, there is no problem even if the correlation coefficient r is calculated by the method described above. Further, by using the method described above, the RAM 105 for storing the data xi and yi is not required, so that the storage area does not increase significantly compared to the conventional method.

以上の処理により、第1.第2のOtセンサ16.18
の出力値から相関係数rが求められる。
Through the above processing, the first. Second Ot sensor 16.18
The correlation coefficient r is determined from the output value of .

この相関係数rと三元触媒15の浄化率との特性は第3
図に示すように、低浄化率においても十分な分解能力(
特性図の傾き)を有している。したがって、三元触媒1
5の劣化検出を精度よく行うことができる。
The characteristics of this correlation coefficient r and the purification rate of the three-way catalyst 15 are
As shown in the figure, sufficient decomposition capacity (
slope of the characteristic diagram). Therefore, the three-way catalyst 1
5 can be detected with high accuracy.

また、三元触媒15の劣化判定基準となる浄化率αを任
意に設定することができる。
Further, the purification rate α, which is a criterion for determining the deterioration of the three-way catalyst 15, can be arbitrarily set.

前記実施例では、エンジン1から排出される排ガスが第
1の02センサ16に到達してから三元触媒15を這っ
て第2の02センサ18に到達するまでの排ガス遅れ時
間TLが無視できる程度の時間であるため、第1.第2
の02センサ16゜18の出力値■0□F、VO□Rの
取込みタイミングを同じにしている(第4図中のステッ
プ1゜O,101)。そこで、第1の02センサ16の
出力値vO□Fを取込んでから排ガス遅れ時間Tしたけ
遅らせて第2の0□センサ18の出力値■OtRを取込
むようにすることで、この排ガス遅れ時間TLにともな
う誤差を吸収することができる。
In the embodiment described above, the exhaust gas delay time TL from when the exhaust gas discharged from the engine 1 reaches the first 02 sensor 16 to when it crawls through the three-way catalyst 15 and reaches the second 02 sensor 18 is negligible. Since it is the time of 1st. Second
The timings at which the output values ■0□F and VO□R of the 02 sensor 16°18 are taken in are the same (step 1°O, 101 in FIG. 4). Therefore, by taking in the output value vO□F of the first 02 sensor 16 and then delaying it by the exhaust gas delay time T to take in the output value ■OtR of the second 0□ sensor 18, this exhaust gas Errors associated with the delay time TL can be absorbed.

以下、第5図に示すフローチャートを用いて説明する。The process will be explained below using the flowchart shown in FIG.

まず、ステップ200でカウンタC3がOか否かを判別
する。ここで、カウンタC3は第1の0□センサ16の
出力値■0□Fが取込まれてからの時間を計測するもの
である。また、このカウンタC3は第2の0□センサ1
8の出力値■0、Rが取込まれるとリセットされる。カ
ウンタC3が0でない場合はステップ201へ進む。ま
た、カウンタC3が0、即ち前回の制御タイミングで第
2のOxセンサ18の出力[VO,Rが取込まれた場合
はステップ100へ進む。このステップ100では前記
実施例と同様に第1の02センサ16の出力値■0□F
を取込み、ステップ201へ進む。ステップ201でカ
ウンタC3をインクリメント(C3→C3+1)する。
First, in step 200, it is determined whether the counter C3 is O or not. Here, the counter C3 measures the time since the output value ■0□F of the first 0□ sensor 16 is taken in. In addition, this counter C3 is the second 0□ sensor 1
The output value of 8 is reset when 0 and R are taken in. If the counter C3 is not 0, the process advances to step 201. Further, if the counter C3 is 0, that is, the output [VO, R of the second Ox sensor 18 was taken in at the previous control timing, the process proceeds to step 100. In this step 100, as in the previous embodiment, the output value of the first 02 sensor 16 is
The process advances to step 201. At step 201, the counter C3 is incremented (C3→C3+1).

続くステップ202でカウンタC3が所定値か否かを判
別する。ここで、所定値は排ガス遅れ時間TLに対応す
るものである。カウンタC3が所定値でない、即ちまだ
第1のOxセンサの出力値VO□Fが取込まれてから排
ガス遅れ時間TLが経過していない場合は、本ルーチン
を終了する。またステップ202においてカウンタC3
が所定値、即ち第1の02センサの出力値■0□Fが取
込まれてから排ガス遅れ時間TLが経過した場合は、ス
テップ101へ進み、前記実施例と同様に第2の02セ
ンサ18の出力値■0□Rを取込む。ステップ203で
前述した様にカウンタC3をリセット(C3→C3+1
)する。以下の制御は、前記実施例の第4図中のステッ
プ102以下と同様であるため説明を省略する。
In the following step 202, it is determined whether the counter C3 is at a predetermined value. Here, the predetermined value corresponds to the exhaust gas delay time TL. If the counter C3 is not at the predetermined value, that is, if the exhaust gas delay time TL has not yet elapsed since the output value VO□F of the first Ox sensor was taken in, this routine is ended. Further, in step 202, the counter C3
If the exhaust gas delay time TL has elapsed since the output value ■0□F of the first 02 sensor is taken in a predetermined value, that is, the output value Take in the output value ■0□R. In step 203, reset the counter C3 as described above (C3→C3+1
)do. The following control is the same as step 102 and subsequent steps in FIG. 4 of the embodiment described above, so a description thereof will be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように本発明によれば、第1.第2の酸素
センサの出力値に基づいて算出された相関係数に応じて
触媒の劣化が検出される。相関係数と触媒の浄化率との
特性は、低浄化率においても十分な分解能力を有してい
る。したがって、触媒の劣化を精度よく検出することが
できるという優れた効果がある。
As detailed above, according to the present invention, first. Deterioration of the catalyst is detected according to a correlation coefficient calculated based on the output value of the second oxygen sensor. The characteristics of the correlation coefficient and the purification rate of the catalyst indicate that the catalyst has sufficient decomposition ability even at a low purification rate. Therefore, there is an excellent effect that deterioration of the catalyst can be detected with high accuracy.

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

第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明を適
用した一実施例の構成図、第3図は浄化率の特性図、第
4図は前記実施例の作動説明に供するフローチャート、
第5図は他の実施例の作動説明に供するフローチャート
である。 15・・・三元触媒、16・・・第1の0□センサ、1
8・・・第2のOxセンサ、19・・・アラーム、20
・・・ECU。
Fig. 1 is a diagram corresponding to the claims of the present invention, Fig. 2 is a configuration diagram of an embodiment to which the present invention is applied, Fig. 3 is a characteristic diagram of purification rate, and Fig. 4 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment. ,
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of another embodiment. 15... Three-way catalyst, 16... First 0□ sensor, 1
8... Second Ox sensor, 19... Alarm, 20
...ECU.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エンジンの排気系に配設され、排ガスを浄化する
ための触媒と、 この触媒の上・下流にそれぞれ配設され、空燃比が理論
空燃比に対してリッチかリーンかを検出する第1、第2
の酸素センサと、 前記第1、第2の酸素センサの出力値に基づいて、これ
らの出力値の相関係数を算出する相関係数算出手段と、 前記相関係数に応じて前記触媒の劣化を検出する劣化検
出手段と を備えることを特徴とする触媒の劣化検出装置。
(1) A catalyst installed in the engine exhaust system to purify exhaust gas; A catalyst installed upstream and downstream of this catalyst to detect whether the air-fuel ratio is rich or lean relative to the stoichiometric air-fuel ratio. 1. 2nd
an oxygen sensor; a correlation coefficient calculating means for calculating a correlation coefficient between the output values of the first and second oxygen sensors; A deterioration detection device for a catalyst, comprising: deterioration detection means for detecting.
(2)前記相関係数算出手段は、 前記相関係数rを前記第1、第2の酸素センサの出力値
xi、yiに応じて、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (@x@、@y@は出力値xi、yiの平均値)の式に
より算出することを特徴とする請求項(1)記載の触媒
の劣化検出装置。
(2) The correlation coefficient calculation means calculates the correlation coefficient r according to the output values xi and yi of the first and second oxygen sensors, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (@x@ , @y@ is the average value of the output values xi and yi).
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