JPH0598948A - 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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- JPH0598948A JPH0598948A JP3263892A JP26389291A JPH0598948A JP H0598948 A JPH0598948 A JP H0598948A JP 3263892 A JP3263892 A JP 3263892A JP 26389291 A JP26389291 A JP 26389291A JP H0598948 A JPH0598948 A JP H0598948A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
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- 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
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 上流側、下流側空燃比センサの出力によって
空燃比フィードバック制御を行い、触媒劣化の判別を行
う内燃機関において、触媒の劣化を信頼性高く判別でき
る空燃比フィードバック制御システムを提供することに
ある。 【構成】 上流側Ｏ2 センサの出力ＶＯＭは、空燃比フ
ィードバック中は図２（Ａ）に示すごとく変化する。他
方、三元触媒が劣化すると、下流側Ｏ2 センサの出力Ｖ
ＯＳは図２（Ｃ),（Ｄ),（Ｅ）の如く変化し、また、新
品触媒のように三元触媒が劣化していなければ図２
(Ｂ), (Ｆ), (Ｇ）の如く変化する。触媒の劣化がある
図２（Ｃ), (Ｄ),（Ｅ）の場合の所定期間に於ける下流
側Ｏ2 センサの出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳは、触媒劣
化のない図２ (Ｂ), (Ｆ), (Ｇ）の場合のそれよりは大
きくなることを利用して触媒の劣化を判別する。この場
合、種々の運転条件によるＬＶＯＳの変化を補償するた
めに、同様に運転条件の変化を受ける上流側空燃比セン
サの軌跡長ＬＶＯＭとＬＶＯＳとの比を用いても良い
（図１２のステップ１０１１）。
空燃比フィードバック制御を行い、触媒劣化の判別を行
う内燃機関において、触媒の劣化を信頼性高く判別でき
る空燃比フィードバック制御システムを提供することに
ある。 【構成】 上流側Ｏ2 センサの出力ＶＯＭは、空燃比フ
ィードバック中は図２（Ａ）に示すごとく変化する。他
方、三元触媒が劣化すると、下流側Ｏ2 センサの出力Ｖ
ＯＳは図２（Ｃ),（Ｄ),（Ｅ）の如く変化し、また、新
品触媒のように三元触媒が劣化していなければ図２
(Ｂ), (Ｆ), (Ｇ）の如く変化する。触媒の劣化がある
図２（Ｃ), (Ｄ),（Ｅ）の場合の所定期間に於ける下流
側Ｏ2 センサの出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳは、触媒劣
化のない図２ (Ｂ), (Ｆ), (Ｇ）の場合のそれよりは大
きくなることを利用して触媒の劣化を判別する。この場
合、種々の運転条件によるＬＶＯＳの変化を補償するた
めに、同様に運転条件の変化を受ける上流側空燃比セン
サの軌跡長ＬＶＯＭとＬＶＯＳとの比を用いても良い
（図１２のステップ１０１１）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも触媒コンバ
ータの上流側の排気通路に設けられた空燃比センサ出力
に基づき機関の空燃比を理論空燃比に制御するととも
に、少なくとも触媒コンバータの下流側の排気通路に設
けられた空燃比センサ出力に基づき触媒コンバータの劣
化判別を行う内燃機関の触媒劣化判別装置に関する。
ータの上流側の排気通路に設けられた空燃比センサ出力
に基づき機関の空燃比を理論空燃比に制御するととも
に、少なくとも触媒コンバータの下流側の排気通路に設
けられた空燃比センサ出力に基づき触媒コンバータの劣
化判別を行う内燃機関の触媒劣化判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より内燃機関の排気系に空燃比セン
サ（Ｏ2 センサ）を設け、このセンサ出力により空燃比
を理論空燃比にフィードバック制御することにより、排
気系に設けられた触媒コンバータの浄化能力を有効活用
してエミッション特性を改善する技術は良く知られてい
る。また、最近では、上流側のＯ2 センサの特性の経時
変化等を精度良く補償するために、触媒コンバータの下
流にもＯ2 センサを設けて、フィードバック制御に利用
する、所謂、ダブルＯ2 センサシステムも開発されてい
る（参照：特開昭６１−２８６５５０号公報）。
サ（Ｏ2 センサ）を設け、このセンサ出力により空燃比
を理論空燃比にフィードバック制御することにより、排
気系に設けられた触媒コンバータの浄化能力を有効活用
してエミッション特性を改善する技術は良く知られてい
る。また、最近では、上流側のＯ2 センサの特性の経時
変化等を精度良く補償するために、触媒コンバータの下
流にもＯ2 センサを設けて、フィードバック制御に利用
する、所謂、ダブルＯ2 センサシステムも開発されてい
る（参照：特開昭６１−２８６５５０号公報）。
【０００３】このような技術においても、触媒コンバー
タが劣化すると排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の
浄化能力が低下するので、触媒コンバータの劣化を検出
することが必要になり、種々の触媒劣化判別方法、装置
が提案されている。例えば、触媒が劣化してくると、空
燃比フィードバック中の下流側Ｏ2 センサ出力の反転周
期（理論空燃比相当値を上下する（または横切る）周
期）が短くなってくるので、下流側Ｏ2 センサの出力の
反転周期（あるいは理論空燃比相当値を横切る反転回
数）と上流側Ｏ2 センサの出力の反転周期（あるいは理
論空燃比相当値を横切る反転回数）の比を求めて、この
比により触媒の劣化を判別したり、同様に、触媒の劣化
に伴い、下流側Ｏ2センサの出力振幅が大きくなるの
で、この振幅の大小にて触媒の劣化を判別している（参
照：特開昭６１−２８６５５０号公報）。
タが劣化すると排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の
浄化能力が低下するので、触媒コンバータの劣化を検出
することが必要になり、種々の触媒劣化判別方法、装置
が提案されている。例えば、触媒が劣化してくると、空
燃比フィードバック中の下流側Ｏ2 センサ出力の反転周
期（理論空燃比相当値を上下する（または横切る）周
期）が短くなってくるので、下流側Ｏ2 センサの出力の
反転周期（あるいは理論空燃比相当値を横切る反転回
数）と上流側Ｏ2 センサの出力の反転周期（あるいは理
論空燃比相当値を横切る反転回数）の比を求めて、この
比により触媒の劣化を判別したり、同様に、触媒の劣化
に伴い、下流側Ｏ2センサの出力振幅が大きくなるの
で、この振幅の大小にて触媒の劣化を判別している（参
照：特開昭６１−２８６５５０号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上流側空燃比センサ（Ｏ2 センサ）の特性がずれること
や、上流側Ｏ2 センサが影響を受けやすい気筒のインジ
ェクタ特性がずれた場合等により、フィードバック制御
される空燃比の中心（平均）が理論空燃比近傍の値にな
いときには、触媒下流側Ｏ2 センサの出力は、触媒が劣
化していようといまいとにかかわらず、図２の（Ｄ),
（Ｅ),（Ｆ),（Ｇ）のように、理論空燃比相当値（例え
ば０．４５〔Ｖ〕）を上下しない（横切らない）ように
なる。従って、上記のＯ2 センサ反転周期（反転回数）
を用いて触媒劣化を判断することは不可能、または、誤
判断することになる。
上流側空燃比センサ（Ｏ2 センサ）の特性がずれること
や、上流側Ｏ2 センサが影響を受けやすい気筒のインジ
ェクタ特性がずれた場合等により、フィードバック制御
される空燃比の中心（平均）が理論空燃比近傍の値にな
いときには、触媒下流側Ｏ2 センサの出力は、触媒が劣
化していようといまいとにかかわらず、図２の（Ｄ),
（Ｅ),（Ｆ),（Ｇ）のように、理論空燃比相当値（例え
ば０．４５〔Ｖ〕）を上下しない（横切らない）ように
なる。従って、上記のＯ2 センサ反転周期（反転回数）
を用いて触媒劣化を判断することは不可能、または、誤
判断することになる。
【０００５】前述のダブルＯ2 センサシステムにおいて
は、上流側Ｏ2 センサの特性ズレは次第に補償され、い
ずれ、空燃比の中心は理論空燃比近傍になるので、下流
側Ｏ2 センサ出力が理論空燃比相当値を上下するように
なるが、この場合でも、それまでの時間は触媒の劣化が
判別できないことになる。また、ダブルＯ2 センサシス
テムにおいても、その空燃比制御幅（通常は空燃比フィ
ードバック補正係数の制御定数である比例分、積分速度
等）には上限値が設けられることが多いので、その制御
幅を越えて上流側Ｏ2 センサの特性ズレや他の要因によ
る空燃比中心ズレが発生すると、やはり、下流側Ｏ2 セ
ンサ出力は理論空燃比相当値を上下せず、触媒の劣化を
検出できない。
は、上流側Ｏ2 センサの特性ズレは次第に補償され、い
ずれ、空燃比の中心は理論空燃比近傍になるので、下流
側Ｏ2 センサ出力が理論空燃比相当値を上下するように
なるが、この場合でも、それまでの時間は触媒の劣化が
判別できないことになる。また、ダブルＯ2 センサシス
テムにおいても、その空燃比制御幅（通常は空燃比フィ
ードバック補正係数の制御定数である比例分、積分速度
等）には上限値が設けられることが多いので、その制御
幅を越えて上流側Ｏ2 センサの特性ズレや他の要因によ
る空燃比中心ズレが発生すると、やはり、下流側Ｏ2 セ
ンサ出力は理論空燃比相当値を上下せず、触媒の劣化を
検出できない。
【０００６】一方、振幅を利用して触媒劣化を判別する
ものでは、必ずしも触媒劣化時には非劣化時よりも振幅
が大きくなるとは限らない。例えば、触媒非劣化時にお
いても種々の条件の変化（運転条件の急変）により瞬間
的に振幅が大きくなることがあるので、結果として誤判
別する恐れがある。
ものでは、必ずしも触媒劣化時には非劣化時よりも振幅
が大きくなるとは限らない。例えば、触媒非劣化時にお
いても種々の条件の変化（運転条件の急変）により瞬間
的に振幅が大きくなることがあるので、結果として誤判
別する恐れがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段は図１に示される。即ち、内燃機関の排気通路
に設けられたＯ2 ストレージ効果を有する三元触媒の上
流側の排気通路には、機関の空燃比を検出する上流側空
燃比センサが設けられ、また、三元触媒の下流側の排気
通路には、機関の空燃比を検出する下流側空燃比センサ
が設けられる。空燃比フィードバック手段は、少なくと
も上流側空燃比センサ出力ＶＯＭに基づき、機関の空燃
比を理論空燃比になるようフィードバック制御する。
めの手段は図１に示される。即ち、内燃機関の排気通路
に設けられたＯ2 ストレージ効果を有する三元触媒の上
流側の排気通路には、機関の空燃比を検出する上流側空
燃比センサが設けられ、また、三元触媒の下流側の排気
通路には、機関の空燃比を検出する下流側空燃比センサ
が設けられる。空燃比フィードバック手段は、少なくと
も上流側空燃比センサ出力ＶＯＭに基づき、機関の空燃
比を理論空燃比になるようフィードバック制御する。
【０００８】下流側空燃比センサ出力ＶＯＳを受ける軌
跡長演算手段は、前記空燃比フィードバック手段による
空燃比フィードバック中、所定期間内での下流側空燃比
センサ出力ＶＯＳのとる軌跡長ＬＶＯＳを演算する。そ
して、触媒劣化判別手段はこの演算された軌跡長ＬＶＯ
Ｓを用いて、触媒の劣化判別を実行する。
跡長演算手段は、前記空燃比フィードバック手段による
空燃比フィードバック中、所定期間内での下流側空燃比
センサ出力ＶＯＳのとる軌跡長ＬＶＯＳを演算する。そ
して、触媒劣化判別手段はこの演算された軌跡長ＬＶＯ
Ｓを用いて、触媒の劣化判別を実行する。
【０００９】
【作用】上述の手段による作用は図２により説明され
る。即ち、上流側空燃比センサの出力ＶＯＭは、空燃比
フィードバック中は図２（Ａ）に示すごとく変化する。
他方、三元触媒が劣化すると、下流側空燃比センサの出
力ＶＯＳは図２（Ｃ),（Ｄ),（Ｅ）の如く変化し、ま
た、新品触媒のように三元触媒が劣化していなければ図
２ (Ｂ), (Ｆ), (Ｇ）の如く変化する。ここで、図２
(Ｄ), (Ｅ), (Ｆ), (Ｇ）は、空燃比中心が理論空燃比
から大きくずれた場合である。
る。即ち、上流側空燃比センサの出力ＶＯＭは、空燃比
フィードバック中は図２（Ａ）に示すごとく変化する。
他方、三元触媒が劣化すると、下流側空燃比センサの出
力ＶＯＳは図２（Ｃ),（Ｄ),（Ｅ）の如く変化し、ま
た、新品触媒のように三元触媒が劣化していなければ図
２ (Ｂ), (Ｆ), (Ｇ）の如く変化する。ここで、図２
(Ｄ), (Ｅ), (Ｆ), (Ｇ）は、空燃比中心が理論空燃比
から大きくずれた場合である。
【００１０】触媒の劣化がある図２（Ｃ), (Ｄ),（Ｅ）
の場合の所定期間に於ける下流側空燃比センサの出力Ｖ
ＯＳの軌跡長ＬＶＯＳは、触媒劣化のない図２ (Ｂ),
(Ｆ),(Ｇ）の場合のそれよりは大きくなるので、触媒劣
化判別手段はこの現象を利用して触媒の劣化を判別す
る。この場合、種々の運転条件によるＬＶＯＳの変化を
補償するために、同様に運転条件の変化を受ける上流側
空燃比センサの軌跡長ＬＶＯＭとＬＶＯＳとの比を用い
ても良い。
の場合の所定期間に於ける下流側空燃比センサの出力Ｖ
ＯＳの軌跡長ＬＶＯＳは、触媒劣化のない図２ (Ｂ),
(Ｆ),(Ｇ）の場合のそれよりは大きくなるので、触媒劣
化判別手段はこの現象を利用して触媒の劣化を判別す
る。この場合、種々の運転条件によるＬＶＯＳの変化を
補償するために、同様に運転条件の変化を受ける上流側
空燃比センサの軌跡長ＬＶＯＭとＬＶＯＳとの比を用い
ても良い。
【００１１】
【実施例】図３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。図３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と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７２０°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の入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ＣＰＵ１０３の割込み端子に供給される。
置の一実施例を示す全体概略図である。図３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と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７２０°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の入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ＣＰＵ１０３の割込み端子に供給される。
【００１２】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。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ＴＨＷ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。
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。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ＴＨＷ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。
【００１３】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ＨＣ，ＣＯ，ＮＯX を
同時に浄化するＯ2 ストレージ効果（過剰の酸素を保持
し未燃焼排気物の浄化に利用する機能）を有する三元触
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１１には、すなわち触媒コンバータ１２
の上流側には第１のＯ2 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Ｏ2 セン
サ１５が設けられている。Ｏ2 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、Ｏ2 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ピュータとして構成
され、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェイス１
０２、ＣＰＵ１０３の外に、ＲＡＭ１０４，ＲＯＭ１０
５、バックアップＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０
７等が設けられている。
は、排気ガス中の３つの有毒成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯX を
同時に浄化するＯ2 ストレージ効果（過剰の酸素を保持
し未燃焼排気物の浄化に利用する機能）を有する三元触
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１１には、すなわち触媒コンバータ１２
の上流側には第１のＯ2 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Ｏ2 セン
サ１５が設けられている。Ｏ2 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、Ｏ2 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ピュータとして構成
され、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェイス１
０２、ＣＰＵ１０３の外に、ＲＡＭ１０４，ＲＯＭ１０
５、バックアップＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０
７等が設けられている。
【００１４】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。このア
イドル状態出力信号ＬＬは制御回路１０の入出力インタ
ーフェイス１０２に供給される。１８は２次空気導入吸
気弁であって、減速時あるはいアイドル時に２次空気を
排気管１１に供給して、ＨＣ，ＣＯエミッションを低減
するためのものである。
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。このア
イドル状態出力信号ＬＬは制御回路１０の入出力インタ
ーフェイス１０２に供給される。１８は２次空気導入吸
気弁であって、減速時あるはいアイドル時に２次空気を
排気管１１に供給して、ＨＣ，ＣＯエミッションを低減
するためのものである。
【００１５】１９は触媒コンバータ１２の三元触媒が劣
化した場合に付勢されるアラームである。さらに、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がダウンカウンタ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１０９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。
化した場合に付勢されるアラームである。さらに、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がダウンカウンタ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１０９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。
【００１６】なお、ＣＰＵ１０３の割込み発生は、Ａ／
Ｄ変換器１０１のＡ／Ｄ変換終了後、入出力インターフ
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、等である。エアフローセンサ３の吸入空気量デ
ータＱおよび冷却水温データ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ＲＡＭ１０５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ＴＨＷは
所定時間毎に更新されている。また、回転速度データＮ
e はクランク角センサ６の３０°ＣＡ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。
Ｄ変換器１０１のＡ／Ｄ変換終了後、入出力インターフ
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、等である。エアフローセンサ３の吸入空気量デ
ータＱおよび冷却水温データ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ＲＡＭ１０５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ＴＨＷは
所定時間毎に更新されている。また、回転速度データＮ
e はクランク角センサ６の３０°ＣＡ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。
【００１７】以下、図３の制御回路の動作を説明する。
図４、図５は上流側Ｏ2 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
する。ステップ４０１では、上流側Ｏ2 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、始動後増量中、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
Ｏ2 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４２５に進み、空燃
比フィードバックフラグＸＭＦＢを“０”とし、ステッ
プ４２６に進む。なお、空燃比補正係数ＦＡＦを１．０
としてもよい。他方、閉ループ条件成立の場合はステッ
プ４０２に進む。
図４、図５は上流側Ｏ2 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
する。ステップ４０１では、上流側Ｏ2 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、始動後増量中、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
Ｏ2 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４２５に進み、空燃
比フィードバックフラグＸＭＦＢを“０”とし、ステッ
プ４２６に進む。なお、空燃比補正係数ＦＡＦを１．０
としてもよい。他方、閉ループ条件成立の場合はステッ
プ４０２に進む。
【００１８】ステップ４０２では、上流側Ｏ2 センサ１
３の出力ＶＯＭをＡ／Ｄ変換して取込み、ステップ４０
３にてＶＯＭが比較電圧ＶR1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（ＶＯＭ≦ＶR1）であれば、
ステップ４０４にてディレイカウンタＣＤＬＹが正か否
かを判別し、ＣＤＬＹ＞０であればステップ４０５にて
ＣＤＬＹを０とし、ステップ４０６に進む。ステップ４
０６では、ディレイカウンタＣＤＬＹを１減算し、ステ
ップ４０７，４０８にてディレイカウンタＣＤＬＹを最
小値ＴＤＬでガードする。この場合、ディレイカウンタ
ＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到達したときにはステップ４
０９にて空燃比フラグＦ１を“０”（リーン）とする。
なお、最小値ＴＤＬは上流側Ｏ2 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、リッチ（Ｖ1 ＞ＶR1）
であれば、ステップ４１０にてディレイカウンタＣＤＬ
Ｙが負か否かを判別し、ＣＤＬＹ＜０であればステップ
４１１にてＣＤＬＹを０とし、ステップ４１２に進む。
ステップ４１２ではディレイカウンタＣＤＬＹを１加算
し、ステップ４１３，４１４にてディレイカウンタＣＤ
ＬＹを最大値ＴＤＲでガードする。この場合、ディレイ
カウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲに到達したときにはス
テップ４１５にて空燃比フラグＦ１を“１”（リッチ）
とする。なお、最大値ＴＤＲは上流側Ｏ2 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状態
であって、正の値で定義される。
３の出力ＶＯＭをＡ／Ｄ変換して取込み、ステップ４０
３にてＶＯＭが比較電圧ＶR1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（ＶＯＭ≦ＶR1）であれば、
ステップ４０４にてディレイカウンタＣＤＬＹが正か否
かを判別し、ＣＤＬＹ＞０であればステップ４０５にて
ＣＤＬＹを０とし、ステップ４０６に進む。ステップ４
０６では、ディレイカウンタＣＤＬＹを１減算し、ステ
ップ４０７，４０８にてディレイカウンタＣＤＬＹを最
小値ＴＤＬでガードする。この場合、ディレイカウンタ
ＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到達したときにはステップ４
０９にて空燃比フラグＦ１を“０”（リーン）とする。
なお、最小値ＴＤＬは上流側Ｏ2 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、リッチ（Ｖ1 ＞ＶR1）
であれば、ステップ４１０にてディレイカウンタＣＤＬ
Ｙが負か否かを判別し、ＣＤＬＹ＜０であればステップ
４１１にてＣＤＬＹを０とし、ステップ４１２に進む。
ステップ４１２ではディレイカウンタＣＤＬＹを１加算
し、ステップ４１３，４１４にてディレイカウンタＣＤ
ＬＹを最大値ＴＤＲでガードする。この場合、ディレイ
カウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲに到達したときにはス
テップ４１５にて空燃比フラグＦ１を“１”（リッチ）
とする。なお、最大値ＴＤＲは上流側Ｏ2 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状態
であって、正の値で定義される。
【００１９】次に、ステップ４１６では、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４１７にて、空燃比フラグＦ
１の値により、リ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４１８にて、ＦＡＦ←ＦＡＦ＋
ＲＳＲ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４１９にて、ＦＡＦ←Ｆ
ＡＦ−ＲＳＬとスキップ的に減少させる。つまり、スキ
ップ処理を行う。
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４１７にて、空燃比フラグＦ
１の値により、リ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４１８にて、ＦＡＦ←ＦＡＦ＋
ＲＳＲ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４１９にて、ＦＡＦ←Ｆ
ＡＦ−ＲＳＬとスキップ的に減少させる。つまり、スキ
ップ処理を行う。
【００２０】ステップ４１６にて空燃比フラグＦ１の符
号が反転していなければ、ステップ４２０，４２１，４
２２にて積分処理を行う。つまり、ステップ４２０に
て、Ｆ１＝“０”か否かを判別し、Ｆ１＝“０”（リー
ン）であればステップ４２１にてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫＩ
Ｒとし、他方、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステッ
プ４２２にてＦＡＦ←ＦＡＦ−ＫＩＬとする。ここで、
積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬに
比して十分小さく設定してあり、つまり、ＫＩＲ（ＫＩ
Ｌ）＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。従って、ステップ４２
１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４２２はリッチ状態（Ｆ１＝
“１”）で燃料噴射量を徐々に減少させる。
号が反転していなければ、ステップ４２０，４２１，４
２２にて積分処理を行う。つまり、ステップ４２０に
て、Ｆ１＝“０”か否かを判別し、Ｆ１＝“０”（リー
ン）であればステップ４２１にてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫＩ
Ｒとし、他方、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステッ
プ４２２にてＦＡＦ←ＦＡＦ−ＫＩＬとする。ここで、
積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬに
比して十分小さく設定してあり、つまり、ＫＩＲ（ＫＩ
Ｌ）＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。従って、ステップ４２
１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４２２はリッチ状態（Ｆ１＝
“１”）で燃料噴射量を徐々に減少させる。
【００２１】次に、ステップ４２３では、ステップ４２
３，４２４，４２６，４２７にて演算された空燃比補正
係数ＦＡＦは最小値たとえば０．８にてガードされ、ま
た、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ＦＡＦ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。
３，４２４，４２６，４２７にて演算された空燃比補正
係数ＦＡＦは最小値たとえば０．８にてガードされ、ま
た、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ＦＡＦ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。
【００２２】ステップ４２４では、空燃比フィードバッ
クフラグＸＭＦＢを“１”とし、上述のごとく演算され
たＦＡＦをＲＡＭ１０５に格納して、ステップ４２６に
てこのループは終了する。次に、本発明を上流側Ｏ2 セ
ンサ１３の出力Ｖ1 及び下流側Ｏ2 センサ１５の出力Ｖ
2 の両方を用いて空燃比フィードバック制御を行うダブ
ルＯ2 センサシステムに適用した場合について説明す
る。
クフラグＸＭＦＢを“１”とし、上述のごとく演算され
たＦＡＦをＲＡＭ１０５に格納して、ステップ４２６に
てこのループは終了する。次に、本発明を上流側Ｏ2 セ
ンサ１３の出力Ｖ1 及び下流側Ｏ2 センサ１５の出力Ｖ
2 の両方を用いて空燃比フィードバック制御を行うダブ
ルＯ2 センサシステムに適用した場合について説明す
る。
【００２３】図６は図４、図５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Ｏ2 セ
ンサ１３の出力ＶＯＭにより図６（Ａ）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
ィレイカウンタＣＤＬＹは、図６（Ｂ）に示すごとく、
リッチ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、図６（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ｔ1 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ｔ3 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ｔ4 にてリーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／
Ｆ′が時刻ｔ5,ｔ6,ｔ7 のごとくリッチ遅延時間ＴＤＲ
の短い期間で反転すると、ディレイカウンタＣＤＬＹが
最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この結果、時
刻ｔ8 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
て図６（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得られる。
動作を補足説明するタイミング図である。上流側Ｏ2 セ
ンサ１３の出力ＶＯＭにより図６（Ａ）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
ィレイカウンタＣＤＬＹは、図６（Ｂ）に示すごとく、
リッチ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、図６（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ｔ1 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ｔ3 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ｔ4 にてリーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／
Ｆ′が時刻ｔ5,ｔ6,ｔ7 のごとくリッチ遅延時間ＴＤＲ
の短い期間で反転すると、ディレイカウンタＣＤＬＹが
最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この結果、時
刻ｔ8 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
て図６（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得られる。
【００２４】次に、下流側Ｏ2 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ＲＳＲ，ＲＳＬ、
積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬ、も
しくは上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの比較電圧Ｖ
R1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。
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ＲＳＲ，ＲＳＬ、
積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬ、も
しくは上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの比較電圧Ｖ
R1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。
【００２５】たとえば、リッチスキップ量ＲＳＲ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ＲＳＬを小さくしても制御空燃比をリッ
チ側に移行でき、他方、リーンスキップ量ＲＳＬ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ＲＳＲ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Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチスキップ量ＲＳＬ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ＫＩ
Ｒ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。従って、下流側Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチ成分定数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を制御できる。
リッチ遅延時間ＴＤＲを大きくもしくはリーン遅延時間
（−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Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて遅延時間ＴＤ
Ｒ，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ＶR1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ＶR1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
Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて比較電圧ＶR1を補
正することにより空燃比が制御できる。
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ＲＳＬを小さくしても制御空燃比をリッ
チ側に移行でき、他方、リーンスキップ量ＲＳＬ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ＲＳＲ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Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチスキップ量ＲＳＬ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ＫＩ
Ｒ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。従って、下流側Ｏ2 センサ１５
の出力に応じてリッチ成分定数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を制御できる。
リッチ遅延時間ＴＤＲを大きくもしくはリーン遅延時間
（−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Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて遅延時間ＴＤ
Ｒ，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ＶR1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ＶR1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
Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳに応じて比較電圧ＶR1を補
正することにより空燃比が制御できる。
【００２６】これらスキップ量、積分定数、遅延時間、
比較電圧を下流側Ｏ2 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。
比較電圧を下流側Ｏ2 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。
【００２７】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Ｏ2 センサシステム
について説明する。図７、図８は下流側Ｏ2 センサ１５
の出力ＶＯＳ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５１２ms毎に実
行される。ステップ７０１〜７０６では、下流側Ｏ2 セ
ンサ１５によって閉ループ条件か否かを判別する。たと
えば、上流側Ｏ2 センサ１３による閉ループ条件の不成
立（ステップ７０１）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７０２）、
スロットル弁１６が全閉（ＬＬ＝“１”）のとき（ステ
ップ７０３）、回転速度Ｎe 、車速、アイドルスイッチ
１７の信号ＬＬ、冷却水温ＴＨＷ等にもとづいて２次空
気が導入されていないとき（ステップ７０４）、軽負荷
のとき（Ｑ／Ｎe ＜Ｘ1)（ステップ７０５）、下流側Ｏ
2 センサ１５が活性化していないとき（ステップ７０
６）、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。閉ループ条件不成立であれ
ば、ステップ７１９に進み、空燃比フィードバックフラ
グＸＳＦＢをリセットし（“０”）、閉ループ条件成立
であればステップ７０８に進み、空燃比フィードバック
フラグＸＳＦＢをセットする（“１”）。
てのスキップ量を可変にしたダブルＯ2 センサシステム
について説明する。図７、図８は下流側Ｏ2 センサ１５
の出力ＶＯＳ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５１２ms毎に実
行される。ステップ７０１〜７０６では、下流側Ｏ2 セ
ンサ１５によって閉ループ条件か否かを判別する。たと
えば、上流側Ｏ2 センサ１３による閉ループ条件の不成
立（ステップ７０１）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７０２）、
スロットル弁１６が全閉（ＬＬ＝“１”）のとき（ステ
ップ７０３）、回転速度Ｎe 、車速、アイドルスイッチ
１７の信号ＬＬ、冷却水温ＴＨＷ等にもとづいて２次空
気が導入されていないとき（ステップ７０４）、軽負荷
のとき（Ｑ／Ｎe ＜Ｘ1)（ステップ７０５）、下流側Ｏ
2 センサ１５が活性化していないとき（ステップ７０
６）、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。閉ループ条件不成立であれ
ば、ステップ７１９に進み、空燃比フィードバックフラ
グＸＳＦＢをリセットし（“０”）、閉ループ条件成立
であればステップ７０８に進み、空燃比フィードバック
フラグＸＳＦＢをセットする（“１”）。
【００２８】ステップ７０９〜７１８のフローについて
説明する。ステップ７０９は、下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳをＡ／Ｄ変換して取り込み、ステップ７１０
にてＶＯＳが比較電圧ＶR2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。なお、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お
よび劣化速度が異なること等を考慮して上流側Ｏ2 セン
サ１３の出力の比較電圧ＶR1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、ＶＯＳ≦ＶR2
（リーン）であればステップ７１１，７１２，７１３に
進み、ＶＯＳ＞ＶR2（リッチ）であればステップ７１
４，７１５，７１６に進む。すなわち、ステップ７１１
では、ＲＳＲ←ＲＳＲ＋ΔＲＳ（一定値）とし、つま
り、リッチスキップ量ＲＳＲを増大させて空燃比をリッ
チ側に移行させ、ステップ７１２，７１３では、ＲＳＲ
を最大値ＭＡＸ（＝７．５％）にてガードし、他方、ス
テップ７１４にてＲＳＲ←ＲＳＲ−ΔＲＳとし、つま
り、リッチスキップ量ＲＳＲを減少させて空燃比をリー
ン側に移行させ、ステップ７１５，７１６にてＲＳＲを
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。
説明する。ステップ７０９は、下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳをＡ／Ｄ変換して取り込み、ステップ７１０
にてＶＯＳが比較電圧ＶR2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。なお、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お
よび劣化速度が異なること等を考慮して上流側Ｏ2 セン
サ１３の出力の比較電圧ＶR1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、ＶＯＳ≦ＶR2
（リーン）であればステップ７１１，７１２，７１３に
進み、ＶＯＳ＞ＶR2（リッチ）であればステップ７１
４，７１５，７１６に進む。すなわち、ステップ７１１
では、ＲＳＲ←ＲＳＲ＋ΔＲＳ（一定値）とし、つま
り、リッチスキップ量ＲＳＲを増大させて空燃比をリッ
チ側に移行させ、ステップ７１２，７１３では、ＲＳＲ
を最大値ＭＡＸ（＝７．５％）にてガードし、他方、ス
テップ７１４にてＲＳＲ←ＲＳＲ−ΔＲＳとし、つま
り、リッチスキップ量ＲＳＲを減少させて空燃比をリー
ン側に移行させ、ステップ７１５，７１６にてＲＳＲを
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。
【００２９】ステップ７１７では、リーンスキップ量Ｒ
ＳＬを、 ＲＳＬ←１０％−ＲＳＲ とする。つまり、ＲＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とする。ステ
ップ７１８では、スキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬをＲＡＭ１
０５に格納する。そして、ステップ７２０に進む。
ＳＬを、 ＲＳＬ←１０％−ＲＳＲ とする。つまり、ＲＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とする。ステ
ップ７１８では、スキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬをＲＡＭ１
０５に格納する。そして、ステップ７２０に進む。
【００３０】図９の噴射量演算ルーチンであって、所定
クランク角たとえば３６０°ＣＡに実行される。ステッ
プ９０１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ＴＡＵＰ
（理論空燃比を得る噴射時間）を演算する。たとえばＴ
ＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎe （αは定数）とする。ステップ９
０２では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡＵ←ＴＡＵＰ・Ｆ
ＡＦ・β＋γにより演算する。なお、β，γ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９０３にて、噴射量ＴＡＵをダウンカウンタ１
０８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９０４
にてこのルーチンを終了する。
クランク角たとえば３６０°ＣＡに実行される。ステッ
プ９０１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ＴＡＵＰ
（理論空燃比を得る噴射時間）を演算する。たとえばＴ
ＡＵＰ←α・Ｑ／Ｎe （αは定数）とする。ステップ９
０２では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡＵ←ＴＡＵＰ・Ｆ
ＡＦ・β＋γにより演算する。なお、β，γ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９０３にて、噴射量ＴＡＵをダウンカウンタ１
０８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９０４
にてこのルーチンを終了する。
【００３１】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。図１０〜図１３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
される。ステップ１００１では、空燃比フィードバック
フラグＸＭＦＢにより上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯ
Ｍによる空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝
“１”）か否かを判別し、ステップ１００２では、リー
ンモニタにより上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭがリ
ーン側に所定期間以上張り付いているか否かを判別し、
ステップ１００３では、リッチモニタにより上流側Ｏ2
センサ１３の出力ＶＯＭがリッチ側に所定期間以上張り
付いているか否かを判別し、ステップ１００４では、空
燃比フィードバックフラグＸＳＦＢにより下流側Ｏ2 セ
ンサ１３の出力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御
中（ＸＳＦＢ＝“１”）か否かを判別する。
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。図１０〜図１３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
される。ステップ１００１では、空燃比フィードバック
フラグＸＭＦＢにより上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯ
Ｍによる空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝
“１”）か否かを判別し、ステップ１００２では、リー
ンモニタにより上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭがリ
ーン側に所定期間以上張り付いているか否かを判別し、
ステップ１００３では、リッチモニタにより上流側Ｏ2
センサ１３の出力ＶＯＭがリッチ側に所定期間以上張り
付いているか否かを判別し、ステップ１００４では、空
燃比フィードバックフラグＸＳＦＢにより下流側Ｏ2 セ
ンサ１３の出力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御
中（ＸＳＦＢ＝“１”）か否かを判別する。
【００３２】この結果、上流側Ｏ2 センサ１３の出力Ｖ
ＯＭによる空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝
“１”）であって、該出力ＶＯＭがリーン側もしくはリ
ッチ側に張り付いてなく、かつ下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御中（ＸＳＦ
Ｂ＝“１”）のときのみ、ステップ１００５以降に進
み、触媒劣化判別を行う。
ＯＭによる空燃比フィードバック制御中（ＸＭＦＢ＝
“１”）であって、該出力ＶＯＭがリーン側もしくはリ
ッチ側に張り付いてなく、かつ下流側Ｏ2 センサ１５の
出力ＶＯＳによる空燃比フィードバック制御中（ＸＳＦ
Ｂ＝“１”）のときのみ、ステップ１００５以降に進
み、触媒劣化判別を行う。
【００３３】なお、ステップ１００２，１００３を設け
たのは、たとえ上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭによ
る空燃比フィードバック制御が行われても、上流側Ｏ2
センサ１３の出力ＶＯＭがリーン側かリッチ側かに片寄
っていると、後述の基準値となる積分値ＳＶＯＭが有効
的に得られないからであり、つまり、上流側Ｏ2 センサ
１３の出力ＶＯＭは図２（Ａ）に示すような場合にのみ
触媒劣化判別を行うようにする。
たのは、たとえ上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭによ
る空燃比フィードバック制御が行われても、上流側Ｏ2
センサ１３の出力ＶＯＭがリーン側かリッチ側かに片寄
っていると、後述の基準値となる積分値ＳＶＯＭが有効
的に得られないからであり、つまり、上流側Ｏ2 センサ
１３の出力ＶＯＭは図２（Ａ）に示すような場合にのみ
触媒劣化判別を行うようにする。
【００３４】ステップ１００５では、図２（Ａ）に示す
ような上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶ
ＯＭを、 ＬＶＯＭ←ＬＶＯＭ＋｜ＶＯＭ−ＶＯＭi-1 ｜により演
算する。そして、ステップ１００６では、次回の実行に
備え、 ＶＯＭi-1 ←ＶＯＭ と更新する。
ような上流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶ
ＯＭを、 ＬＶＯＭ←ＬＶＯＭ＋｜ＶＯＭ−ＶＯＭi-1 ｜により演
算する。そして、ステップ１００６では、次回の実行に
備え、 ＶＯＭi-1 ←ＶＯＭ と更新する。
【００３５】ステップ１００７では、図２（Ｂ）〜
（Ｅ）に示すような下流側Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳ
の軌跡長ＬＶＯＳを、 ＬＶＯＳ←ＳＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−ＶＯＳi-1 ｜により演
算する。そして、ステップ１００８では、次回の実行に
備え、 ＶＯＳi-1 ←ＶＯＳ と更新する。
（Ｅ）に示すような下流側Ｏ2 センサ１５の出力ＶＯＳ
の軌跡長ＬＶＯＳを、 ＬＶＯＳ←ＳＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−ＶＯＳi-1 ｜により演
算する。そして、ステップ１００８では、次回の実行に
備え、 ＶＯＳi-1 ←ＶＯＳ と更新する。
【００３６】ステップ１００９では、カウンタＣＴＩＭ
Ｅを＋１カウントアップし、ステップ１０１０にて所定
値Ｃ0 を超えたか否かを判別する。なお、値Ｃ0 はたと
えば上流側Ｏ2 センサ１３の反転回数５回分に相当する
約２０秒である。この時間を適切な値に設定することに
より、触媒劣化がないときに瞬間的なＶＯＳの変化によ
りＶＯＳの振幅が大きくなっても、所定期間内の軌跡長
には大きくその影響が現れず、もって劣化判別精度が向
上することになる。この結果、ＣＴＩＭＥ＞Ｃ 0 のとき
のみ、ステップ１０１１に進む。
Ｅを＋１カウントアップし、ステップ１０１０にて所定
値Ｃ0 を超えたか否かを判別する。なお、値Ｃ0 はたと
えば上流側Ｏ2 センサ１３の反転回数５回分に相当する
約２０秒である。この時間を適切な値に設定することに
より、触媒劣化がないときに瞬間的なＶＯＳの変化によ
りＶＯＳの振幅が大きくなっても、所定期間内の軌跡長
には大きくその影響が現れず、もって劣化判別精度が向
上することになる。この結果、ＣＴＩＭＥ＞Ｃ 0 のとき
のみ、ステップ１０１１に進む。
【００３７】ステップ１０１１では上流側Ｏ2 センサ１
３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭと下流側Ｏ2 センサ１
５の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳとの比が か否かを判別する。すなわち、ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ＜ｋ
（図２ (Ｂ),(Ｆ),（Ｇ）に相当）であれば、触媒劣化
なしとみなし、ステップ１０１４に進むが、ＬＶＯＳ／
ＬＶＯＭ≧ｋ（図２ (Ｃ),（Ｄ),（Ｅ）相当）であれば
触媒劣化ありとみなし、ステップ１０１２に進む。つま
り、ステップ１０１２にてアラームフラグＡＬＭをセッ
トし（“１”）、ステップ１０１３にてアラーム１９を
付勢する。他の場合には、ステップ１０１４にてアラー
ムフラグＡＬＭをリセットする（“０”）。ステップ１
０１４では、修理点検のためにアラームフラグＡＬＭを
バックアップＲＡＭ１０６に格納しておく。
３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭと下流側Ｏ2 センサ１
５の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳとの比が か否かを判別する。すなわち、ＬＶＯＳ／ＬＶＯＭ＜ｋ
（図２ (Ｂ),(Ｆ),（Ｇ）に相当）であれば、触媒劣化
なしとみなし、ステップ１０１４に進むが、ＬＶＯＳ／
ＬＶＯＭ≧ｋ（図２ (Ｃ),（Ｄ),（Ｅ）相当）であれば
触媒劣化ありとみなし、ステップ１０１２に進む。つま
り、ステップ１０１２にてアラームフラグＡＬＭをセッ
トし（“１”）、ステップ１０１３にてアラーム１９を
付勢する。他の場合には、ステップ１０１４にてアラー
ムフラグＡＬＭをリセットする（“０”）。ステップ１
０１４では、修理点検のためにアラームフラグＡＬＭを
バックアップＲＡＭ１０６に格納しておく。
【００３８】ステップ１０１５では、次回の触媒劣化判
別に備え、ＣＴＩＭＥ，ＬＶＯＭ，ＬＶＯＳをクリアす
る。そして、ステップ１０１６にてこのルーチンは終了
する。なお、上述の実施例においては、下流側Ｏ2 セン
サ１５の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳの基準値として上
流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭを用
いたが、この値ＬＶＯＭの代りに、一定値もしくは図１
３に示す負荷状態によって変化する所定値ｋとしてもよ
い。
別に備え、ＣＴＩＭＥ，ＬＶＯＭ，ＬＶＯＳをクリアす
る。そして、ステップ１０１６にてこのルーチンは終了
する。なお、上述の実施例においては、下流側Ｏ2 セン
サ１５の出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳの基準値として上
流側Ｏ2 センサ１３の出力ＶＯＭの軌跡長ＬＶＯＭを用
いたが、この値ＬＶＯＭの代りに、一定値もしくは図１
３に示す負荷状態によって変化する所定値ｋとしてもよ
い。
【００３９】また、上述のダブルＯ2 センサシステムに
おいて、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５１２
ms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Ｏ2 センサによる制御を主として行い、
応答性の悪い下流側Ｏ2 センサによる制御を従にして行
うためである。
おいて、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５１２
ms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Ｏ2 センサによる制御を主として行い、
応答性の悪い下流側Ｏ2 センサによる制御を従にして行
うためである。
【００４０】また、上述のダブルＯ2 センサシステムに
おいて、上流側Ｏ2 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Ｏ2 センサの出力により補正するダブル
Ｏ2 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Ｏ2 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つの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ＲＳＲ，ＲＳＬ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，Ｔ
ＤＬ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ＫＩＲ、リーン積分定数Ｋ
ＩＬの一方を固定し他方を可変とすることも可能であ
る。
おいて、上流側Ｏ2 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Ｏ2 センサの出力により補正するダブル
Ｏ2 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Ｏ2 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つの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ＲＳＲ，ＲＳＬ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，Ｔ
ＤＬ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ＫＩＲ、リーン積分定数Ｋ
ＩＬの一方を固定し他方を可変とすることも可能であ
る。
【００４１】また、上記実施例では、触媒の上流側Ｏ2
センサ出力および下流側Ｏ2 センサ出力により空燃比を
理論空燃比にフィードバックするダブルＯ2 センサシス
テムを示したが、本願は、少なくとも上流側Ｏ2 センサ
出力により空燃比を理論空燃比にフィードバックしてい
るものにも適用できる。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。
センサ出力および下流側Ｏ2 センサ出力により空燃比を
理論空燃比にフィードバックするダブルＯ2 センサシス
テムを示したが、本願は、少なくとも上流側Ｏ2 センサ
出力により空燃比を理論空燃比にフィードバックしてい
るものにも適用できる。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。
【００４２】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。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、エレクトリック・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次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、図９のステップ９０１におけ
る基本噴射量ＴＡＵＰ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
て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９０２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。
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。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、エレクトリック・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次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、図９のステップ９０１におけ
る基本噴射量ＴＡＵＰ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
て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９０２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。
【００４３】さらに、上述の実施例では、空燃比センサ
としてＯ2 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ＴｉＯ2 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。
としてＯ2 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ＴｉＯ2 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。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
流側空燃比センサの出力が理論空燃比より大きくずれた
り、触媒劣化がなくて出力振幅が大きくても、触媒劣化
を信頼性高く判別できるので、触媒交換を迅速にしてエ
ミッションの悪化を防止できる。
流側空燃比センサの出力が理論空燃比より大きくずれた
り、触媒劣化がなくて出力振幅が大きくても、触媒劣化
を信頼性高く判別できるので、触媒交換を迅速にしてエ
ミッションの悪化を防止できる。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の作用を示すタイミング図である。
【図３】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。
施例を示す全体概略図である。
【図４】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図７】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図８】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図９】図３の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図１０】図３の制御回路の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１１】図３の制御回路の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１２】図３の制御回路の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１３】図１２のステップ１０１１の基準値の変更例
を示すグラフである。
を示すグラフである。
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Ｏ2 センサ １５…下流側Ｏ2 センサ １７…アイドルスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｆ０１Ｎ 3/22 ３２１ Ｓ 9150−3Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられた、Ｏ2
ストレージ効果を有する三元触媒（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（ＶＯＭ）に基づき前記
機関の空燃比を理論空燃比にフィードバック制御する空
燃比フィードバック制御手段と、 該空燃比フィードバック制御中の所定期間内での前記下
流側空燃比センサの出力の軌跡長（ＬＶＯＳ）を演算す
る軌跡長演算手段と、 該軌跡長を用いて前記三元触媒の劣化を判別する触媒劣
化判別手段と、 を具備する内燃機関の触媒劣化判別装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263892A JP2570930B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| US07/956,987 US5301501A (en) | 1991-10-11 | 1992-10-06 | Device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine |
| EP92117327A EP0536789B1 (en) | 1991-10-11 | 1992-10-09 | A device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine |
| DE69204250T DE69204250T2 (de) | 1991-10-11 | 1992-10-09 | Vorrichtung zur Bestimmung der Verschlechterung eines Katalysators für eine Brennkraftmaschine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263892A JP2570930B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598948A true JPH0598948A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2570930B2 JP2570930B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=17395709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263892A Expired - Lifetime JP2570930B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5301501A (ja) |
| EP (1) | EP0536789B1 (ja) |
| JP (1) | JP2570930B2 (ja) |
| DE (1) | DE69204250T2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545377A (en) * | 1994-02-18 | 1996-08-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Catalyst degradation detecting apparatus |
| EP0770767A1 (en) | 1995-10-26 | 1997-05-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine |
| EP0823546A1 (en) | 1996-08-09 | 1998-02-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A device for determining deterioration of a catalyst for an engine |
| US5875628A (en) * | 1996-02-28 | 1999-03-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engine |
| US5887421A (en) * | 1996-03-18 | 1999-03-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting the deterioration of a three-way catalytic converter for an internal combustion engine |
| US5992143A (en) * | 1996-01-18 | 1999-11-30 | Hitachi, Ltd. | Control device for internal combustion engine |
| US6082101A (en) * | 1996-07-26 | 2000-07-04 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifier for engines |
| US6797517B1 (en) | 1999-04-28 | 2004-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst degradation detecting device and method thereof in internal combustion engine |
| JP2010101221A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | 触媒劣化診断装置 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5363647A (en) * | 1992-10-13 | 1994-11-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dual-sensor type air fuel ratio control system for internal combustion engine and catalytic converter diagnosis apparatus for the same |
| ES2083793T3 (es) * | 1993-05-27 | 1996-04-16 | Siemens Ag | Procedimiento para la comprobacion del rendimiento de un catalizador. |
| US5950121A (en) | 1993-06-29 | 1999-09-07 | Airtouch Communications, Inc. | Method and apparatus for fraud control in cellular telephone systems |
| US5732553A (en) * | 1995-04-20 | 1998-03-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine |
| US5724809A (en) * | 1995-06-12 | 1998-03-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine |
| JPH0941948A (ja) * | 1995-07-26 | 1997-02-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| JP3196606B2 (ja) * | 1995-10-26 | 2001-08-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| JP3307198B2 (ja) * | 1995-11-21 | 2002-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| JPH09158713A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| US5857163A (en) * | 1995-12-12 | 1999-01-05 | General Motors Corporation | Adaptive engine control responsive to catalyst deterioration estimation |
| JP3674017B2 (ja) | 1996-03-19 | 2005-07-20 | 株式会社デンソー | 排出ガス浄化用触媒劣化検出装置 |
| JP3336854B2 (ja) * | 1996-04-11 | 2002-10-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| US5899062A (en) * | 1997-01-22 | 1999-05-04 | Ford Global Technologies, Inc. | Catalyst monitor using arc length ratio of pre- and post-catalyst sensor signals |
| JP3500941B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2004-02-23 | 日産自動車株式会社 | 排気浄化装置の診断装置 |
| US6195986B1 (en) * | 1999-06-21 | 2001-03-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for monitoring a catalytic converter |
| JP3625403B2 (ja) * | 1999-10-26 | 2005-03-02 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
| US6550237B1 (en) | 2002-09-25 | 2003-04-22 | Ford Global Technologies, L.L.C. | Method and system for monitoring a catalytic converter |
| JP4221600B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2009-02-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP5310444B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2013-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US9017616B2 (en) * | 2010-12-21 | 2015-04-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalytic converter |
| US9157391B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-10-13 | EMIT Technologies, Inc. | Systems and methods for controlling a combustion engine |
| US9657678B2 (en) * | 2015-04-07 | 2017-05-23 | General Electric Company | Systems and methods for using transport time to estimate engine aftertreatment system characteristics |
| JP6733648B2 (ja) * | 2017-12-12 | 2020-08-05 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒劣化検出装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5319887A (en) * | 1976-08-08 | 1978-02-23 | Nippon Soken | Deterioration detecting apparatus for oxygen concentration detector |
| CH668620A5 (de) * | 1984-04-12 | 1989-01-13 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur ueberpruefung und justierung von katalytischen abgasreinigungsanlagen von verbrennungsmotoren. |
| DE3500594C2 (de) * | 1985-01-10 | 1995-08-17 | Bosch Gmbh Robert | Zumeßsystem für eine Brennkraftmaschine zur Beeinflussung des Betriebsgemisches |
| US4739614A (en) * | 1985-02-22 | 1988-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Double air-fuel ratio sensor system in internal combustion engine |
| USRE33942E (en) * | 1985-02-22 | 1992-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Double air-fuel ratio sensor system in internal combustion engine |
| DE3527175A1 (de) * | 1985-07-30 | 1987-02-12 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur erkennung des alterungszustandes eines abgaskatalysators bei einem mit (lambda)-sonderregelung des kraftstoff-luft-verhaeltnisses ausgeruesteten verbrennungsmotor |
| JPH0726578B2 (ja) * | 1986-10-13 | 1995-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH0718366B2 (ja) * | 1986-11-08 | 1995-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS63147941A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2526640B2 (ja) * | 1988-07-20 | 1996-08-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| JP2526999B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1996-08-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| US5088281A (en) * | 1988-07-20 | 1992-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for determining deterioration of three-way catalysts in double air-fuel ratio sensor system |
| JP2536611B2 (ja) * | 1989-02-03 | 1996-09-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| JPH0291440A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| JPH0357862A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| JP2679305B2 (ja) * | 1989-10-19 | 1997-11-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH0718368B2 (ja) * | 1990-04-02 | 1995-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
| JP2600987B2 (ja) * | 1990-07-09 | 1997-04-16 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置の診断装置 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP3263892A patent/JP2570930B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-06 US US07/956,987 patent/US5301501A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-09 DE DE69204250T patent/DE69204250T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-09 EP EP92117327A patent/EP0536789B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545377A (en) * | 1994-02-18 | 1996-08-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Catalyst degradation detecting apparatus |
| EP0770767A1 (en) | 1995-10-26 | 1997-05-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine |
| US5992143A (en) * | 1996-01-18 | 1999-11-30 | Hitachi, Ltd. | Control device for internal combustion engine |
| US5875628A (en) * | 1996-02-28 | 1999-03-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engine |
| US5887421A (en) * | 1996-03-18 | 1999-03-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting the deterioration of a three-way catalytic converter for an internal combustion engine |
| US6082101A (en) * | 1996-07-26 | 2000-07-04 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifier for engines |
| EP0823546A1 (en) | 1996-08-09 | 1998-02-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A device for determining deterioration of a catalyst for an engine |
| US5983629A (en) * | 1996-08-09 | 1999-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining deterioration of a catalyst for an engine |
| US6797517B1 (en) | 1999-04-28 | 2004-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst degradation detecting device and method thereof in internal combustion engine |
| JP2010101221A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | 触媒劣化診断装置 |
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