JPH0726944A - 内燃機関の触媒診断装置 - Google Patents
内燃機関の触媒診断装置Info
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- JPH0726944A JPH0726944A JP5166816A JP16681693A JPH0726944A JP H0726944 A JPH0726944 A JP H0726944A JP 5166816 A JP5166816 A JP 5166816A JP 16681693 A JP16681693 A JP 16681693A JP H0726944 A JPH0726944 A JP H0726944A
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- deterioration
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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
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
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- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
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- 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
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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
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速走行時のみならず、中速走行時、低速走
行時、アイドリング時等においても、触媒の劣化診断を
実行することが可能な内燃機関の触媒診断装置を実現す
る。 【構成】 運転状態推定部２０により運転状態が推定さ
れ、触媒温度推定部１９により触媒温度が推定される。
触媒劣化指標算出部１８により触媒劣化指標が算出され
る。判定指標の設定時であれば、判定指標設定部２２に
より判定指標カーブが設定され、記憶部２３に格納され
る。判定指標の設定では無い場合には比較部２１により
劣化指標カーブが算出され、記憶部２３に記憶された判
定指標カーブを読み出し、算出した劣化指標カーブと比
較する。劣化判定部２４にて劣化指標が判定指標よりも
小か否かが判定され、劣化指標が判定指標よりも大であ
れば、触媒が劣化したことが、適切な表示手段により表
示される。
行時、アイドリング時等においても、触媒の劣化診断を
実行することが可能な内燃機関の触媒診断装置を実現す
る。 【構成】 運転状態推定部２０により運転状態が推定さ
れ、触媒温度推定部１９により触媒温度が推定される。
触媒劣化指標算出部１８により触媒劣化指標が算出され
る。判定指標の設定時であれば、判定指標設定部２２に
より判定指標カーブが設定され、記憶部２３に格納され
る。判定指標の設定では無い場合には比較部２１により
劣化指標カーブが算出され、記憶部２３に記憶された判
定指標カーブを読み出し、算出した劣化指標カーブと比
較する。劣化判定部２４にて劣化指標が判定指標よりも
小か否かが判定され、劣化指標が判定指標よりも大であ
れば、触媒が劣化したことが、適切な表示手段により表
示される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の触媒が劣化
しているか否かを診断する触媒診断装置に関する。
しているか否かを診断する触媒診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気を浄化する装置は、主
に、触媒コンバ−タと空燃比フィ−ドバック制御部とか
らなる。触媒コンバータは、排気中に含まれるＨＣ、Ｎ
Ｏx、ＣＯを除去するため排気管部に配置される。ま
た、空燃比フィードバック制御部は、触媒コンバータの
上流にＯ2センサ（酸素センサ）が配置され、空燃比が
検出される。そして、この空燃比が所定の値（ストイ
キ）となるように、内燃機関への燃料噴射量が制御され
る。これは、触媒コンバータ上流の空燃比がストイキで
ある場合に、触媒コンバータが効果的に機能するからで
ある。
に、触媒コンバ−タと空燃比フィ−ドバック制御部とか
らなる。触媒コンバータは、排気中に含まれるＨＣ、Ｎ
Ｏx、ＣＯを除去するため排気管部に配置される。ま
た、空燃比フィードバック制御部は、触媒コンバータの
上流にＯ2センサ（酸素センサ）が配置され、空燃比が
検出される。そして、この空燃比が所定の値（ストイ
キ）となるように、内燃機関への燃料噴射量が制御され
る。これは、触媒コンバータ上流の空燃比がストイキで
ある場合に、触媒コンバータが効果的に機能するからで
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常の三元
触媒システムでは、触媒コンバータそのものの性能が劣
化すると、上述の空燃比フィードバック制御部により空
燃比が正確に制御されたとしても、有害成分の転換効率
が低下してしまう。したがって、触媒コンバータの劣化
状態を判定し、劣化した場合には、これを警告する必要
がある。
触媒システムでは、触媒コンバータそのものの性能が劣
化すると、上述の空燃比フィードバック制御部により空
燃比が正確に制御されたとしても、有害成分の転換効率
が低下してしまう。したがって、触媒コンバータの劣化
状態を判定し、劣化した場合には、これを警告する必要
がある。
【０００４】触媒コンバータの劣化状態の判定装置とし
ては、例えば、特開平２−３０９１号公報に記載されて
いる「内燃機関の触媒劣化判定装置」がある。これは、
触媒コンバータの上流側と下流側とに酸素センサ（注：
この場合の酸素センサは二値センサである）が配置さ
れ、上流側の酸素センサの出力値が反転してから、下流
側のセンサの出力値が反転するまでの時間差が測定され
る。そして、測定された時間差の大きさに基づいて、触
媒の劣化状態が判定される。具体的には、時間差が小さ
ければ、触媒が劣化状態であると判定される。ところ
が、上記従来の触媒劣化判定装置にあっては、触媒が安
定した状態、つまり、例えば、触媒温度が４００゜Ｃ以
上とならなければ劣化診断を実行する事ができなかった
（触媒温度が４００゜Ｃ以上となるためには、一定以上
の速度(例えば、８０Ｋｍ／ｈ)の高速度で走行しなけれ
ばならない）。したがって、従来においては、触媒コン
バータが劣化しているにも拘らず、触媒診断条件が満足
されないため、診断が実行できず、劣化した触媒コンバ
ータから悪化した排気ガスが長時間に渡って排出される
可能性があった。
ては、例えば、特開平２−３０９１号公報に記載されて
いる「内燃機関の触媒劣化判定装置」がある。これは、
触媒コンバータの上流側と下流側とに酸素センサ（注：
この場合の酸素センサは二値センサである）が配置さ
れ、上流側の酸素センサの出力値が反転してから、下流
側のセンサの出力値が反転するまでの時間差が測定され
る。そして、測定された時間差の大きさに基づいて、触
媒の劣化状態が判定される。具体的には、時間差が小さ
ければ、触媒が劣化状態であると判定される。ところ
が、上記従来の触媒劣化判定装置にあっては、触媒が安
定した状態、つまり、例えば、触媒温度が４００゜Ｃ以
上とならなければ劣化診断を実行する事ができなかった
（触媒温度が４００゜Ｃ以上となるためには、一定以上
の速度(例えば、８０Ｋｍ／ｈ)の高速度で走行しなけれ
ばならない）。したがって、従来においては、触媒コン
バータが劣化しているにも拘らず、触媒診断条件が満足
されないため、診断が実行できず、劣化した触媒コンバ
ータから悪化した排気ガスが長時間に渡って排出される
可能性があった。
【０００５】本発明の目的は、高速走行時のみならず、
中速走行時、低速走行時、アイドリング時等において
も、触媒の劣化診断を実行することが可能な内燃機関の
触媒診断装置を実現することである。
中速走行時、低速走行時、アイドリング時等において
も、触媒の劣化診断を実行することが可能な内燃機関の
触媒診断装置を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成される。内燃機関の触媒診
断装置において、触媒上流側の排気ガスの空燃比を検出
する前空燃比センサと、触媒下流側の排気ガスの空燃比
を検出する後空燃比センサと、前空燃比センサ及び後空
燃比センサからの出力信号に基づいて、触媒の劣化度を
算出する触媒劣化度算出部と、触媒の温度を推定する触
媒温度推定部と、車両の運転状態を推定する運転状態推
定部と、各運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対す
る劣化度の変化である劣化判定基準を記憶する劣化判定
基準記憶部と、触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信号
及び触媒温度推定部からの触媒温度信号に基づいて、触
媒の温度変化に対する劣化度の変化を算出し、運転状態
推定部が示す運転状態における劣化判定基準を劣化判定
基準記憶部から読みだし、劣化判定基準と、算出した劣
化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定する劣化
判定部と、を備える。
成するため、次のように構成される。内燃機関の触媒診
断装置において、触媒上流側の排気ガスの空燃比を検出
する前空燃比センサと、触媒下流側の排気ガスの空燃比
を検出する後空燃比センサと、前空燃比センサ及び後空
燃比センサからの出力信号に基づいて、触媒の劣化度を
算出する触媒劣化度算出部と、触媒の温度を推定する触
媒温度推定部と、車両の運転状態を推定する運転状態推
定部と、各運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対す
る劣化度の変化である劣化判定基準を記憶する劣化判定
基準記憶部と、触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信号
及び触媒温度推定部からの触媒温度信号に基づいて、触
媒の温度変化に対する劣化度の変化を算出し、運転状態
推定部が示す運転状態における劣化判定基準を劣化判定
基準記憶部から読みだし、劣化判定基準と、算出した劣
化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定する劣化
判定部と、を備える。
【０００７】好ましくは、上記内燃機関の触媒診断装置
において、内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量
センサを、さらに備え、触媒温度推定部は、吸入空気量
センサによって検出された吸入空気量に基づいて、触媒
温度を推定する。また、好ましくは、上記内燃機関の触
媒診断装置において、燃料噴射弁の燃料噴射量を算出
し、燃料噴射弁に燃料噴射パルス信号を供給する燃料噴
射量制御部を、さらに備え、触媒温度推定部は、燃料噴
射パルス信号のパルス幅に基づいて、触媒温度を推定す
る。
において、内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量
センサを、さらに備え、触媒温度推定部は、吸入空気量
センサによって検出された吸入空気量に基づいて、触媒
温度を推定する。また、好ましくは、上記内燃機関の触
媒診断装置において、燃料噴射弁の燃料噴射量を算出
し、燃料噴射弁に燃料噴射パルス信号を供給する燃料噴
射量制御部を、さらに備え、触媒温度推定部は、燃料噴
射パルス信号のパルス幅に基づいて、触媒温度を推定す
る。
【０００８】また、好ましくは、上記内燃機関の触媒診
断装置において、燃料噴射弁の燃料噴射量を算出し、燃
料噴射弁に燃料噴射パルス信号を供給する燃料噴射量制
御部を、さらに備え、触媒温度推定部は、燃料噴射量制
御部により算出された燃料噴射量に基づいて、触媒温度
を推定する。また、好ましくは、上記内燃機関の触媒診
断装置において、内燃機関の排気ガス温度を測定する排
気ガス温度センサを、さらに備え、触媒温度推定部は、
排気ガス温度センサにより検出された排気ガス温度に基
づいて、触媒温度を推定する。
断装置において、燃料噴射弁の燃料噴射量を算出し、燃
料噴射弁に燃料噴射パルス信号を供給する燃料噴射量制
御部を、さらに備え、触媒温度推定部は、燃料噴射量制
御部により算出された燃料噴射量に基づいて、触媒温度
を推定する。また、好ましくは、上記内燃機関の触媒診
断装置において、内燃機関の排気ガス温度を測定する排
気ガス温度センサを、さらに備え、触媒温度推定部は、
排気ガス温度センサにより検出された排気ガス温度に基
づいて、触媒温度を推定する。
【０００９】また、内燃機関の触媒診断装置において、
触媒上流側の排気ガスの空燃比を検出する前空燃比セン
サと、触媒下流側の排気ガスの空燃比を検出する後空燃
比センサと、前空燃比センサ及び後空燃比センサからの
出力信号に基づいて、触媒の劣化度を算出する触媒劣化
度算出部と、触媒の温度を測定する触媒温度測定部と、
車両の運転状態を推定する運転状態推定部と、車両の各
運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対する劣化度の
変化である劣化判定基準を記憶する劣化判定基準記憶部
と、触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信号及び触媒温
度測定部からの触媒温度信号に基づいて、触媒の温度変
化に対する劣化度の変化を算出し、運転状態推定部が示
す運転状態における劣化判定基準を劣化判定基準記憶部
から読みだし、この読みだした劣化判定基準と、算出し
た劣化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定する
劣化判定部と、を備える。
触媒上流側の排気ガスの空燃比を検出する前空燃比セン
サと、触媒下流側の排気ガスの空燃比を検出する後空燃
比センサと、前空燃比センサ及び後空燃比センサからの
出力信号に基づいて、触媒の劣化度を算出する触媒劣化
度算出部と、触媒の温度を測定する触媒温度測定部と、
車両の運転状態を推定する運転状態推定部と、車両の各
運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対する劣化度の
変化である劣化判定基準を記憶する劣化判定基準記憶部
と、触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信号及び触媒温
度測定部からの触媒温度信号に基づいて、触媒の温度変
化に対する劣化度の変化を算出し、運転状態推定部が示
す運転状態における劣化判定基準を劣化判定基準記憶部
から読みだし、この読みだした劣化判定基準と、算出し
た劣化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定する
劣化判定部と、を備える。
【００１０】また、好ましくは、上記内燃機関の触媒診
断装置において、触媒劣化度算出部は、前空燃比センサ
の出力信号と後空燃比センサの出力信号との相互相関関
数及び前空燃比センサの出力信号の自己相関関数を算出
する相関関数算出部と、相互相関関数の最大値及び自己
相関関数との比である遂次劣化指標を算出する遂次劣化
指標算出部と、所定数の遂次劣化指標の平均値である最
終劣化指標を算出し、この最終劣化指標を触媒劣化度と
して出力する最終劣化指標算出部と、を有する。
断装置において、触媒劣化度算出部は、前空燃比センサ
の出力信号と後空燃比センサの出力信号との相互相関関
数及び前空燃比センサの出力信号の自己相関関数を算出
する相関関数算出部と、相互相関関数の最大値及び自己
相関関数との比である遂次劣化指標を算出する遂次劣化
指標算出部と、所定数の遂次劣化指標の平均値である最
終劣化指標を算出し、この最終劣化指標を触媒劣化度と
して出力する最終劣化指標算出部と、を有する。
【００１１】
【作用】運転状態推定部により車両の運転状態が推定さ
れ、触媒温度推定部により触媒温度が推定される。ま
た、前空燃比センサ及び後空燃比センサからの出力信号
に基づいて、触媒劣化度算出部により触媒劣化度が算出
される。劣化判定基準の設定時であれば、正常な触媒
の、触媒の温度変化に対する劣化度の変化とが、車両の
各運転状態毎に設定され、劣化判定基準記憶部に格納さ
れる。触媒の劣化判定時には、算出された触媒温度の変
化に対する劣化度の変化が算出される。そして、そのと
きの運転状態に対応した劣化判定基準が劣化判定基準記
憶部から読み出される。この読み出された劣化判定基準
と、算出された劣化度の温度変化に対する変化とが比較
される。算出された劣化度の変化が劣化判定基準より
も、大であれば、劣化判定部により触媒が劣化したこと
が判定される。
れ、触媒温度推定部により触媒温度が推定される。ま
た、前空燃比センサ及び後空燃比センサからの出力信号
に基づいて、触媒劣化度算出部により触媒劣化度が算出
される。劣化判定基準の設定時であれば、正常な触媒
の、触媒の温度変化に対する劣化度の変化とが、車両の
各運転状態毎に設定され、劣化判定基準記憶部に格納さ
れる。触媒の劣化判定時には、算出された触媒温度の変
化に対する劣化度の変化が算出される。そして、そのと
きの運転状態に対応した劣化判定基準が劣化判定基準記
憶部から読み出される。この読み出された劣化判定基準
と、算出された劣化度の温度変化に対する変化とが比較
される。算出された劣化度の変化が劣化判定基準より
も、大であれば、劣化判定部により触媒が劣化したこと
が判定される。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例の概略構成
図である。図１において、燃料噴射制御手段７は、空燃
比フィードバック計算部８と、燃料噴射量計算部９と、
出力部１０とを有しており、エンジン１の燃料噴射量を
制御する。前Ｏ2センサ、つまり、酸素センサ（空燃比
センサ）３は触媒コンバータ２の上流側に配置されてい
る。この前Ｏ2センサ３は、ラムダ（λ）センサであ
り、検出素子の材質としては、例えば、ジルコニア、チ
タニアが使用される。
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例の概略構成
図である。図１において、燃料噴射制御手段７は、空燃
比フィードバック計算部８と、燃料噴射量計算部９と、
出力部１０とを有しており、エンジン１の燃料噴射量を
制御する。前Ｏ2センサ、つまり、酸素センサ（空燃比
センサ）３は触媒コンバータ２の上流側に配置されてい
る。この前Ｏ2センサ３は、ラムダ（λ）センサであ
り、検出素子の材質としては、例えば、ジルコニア、チ
タニアが使用される。
【００１３】燃料噴射量計算部９は、吸入空気量センサ
５によって検出された吸入空気量Ｑaと、回転数検出セ
ンサ６によって検出された回転数Ｎeとに基づいて、次
式（１）に従って基本噴射量Ｆ0を算出する。 Ｆ0 ＝ ｋ0Ｑa／Ｎe −−− （１） ただし、ｋ0は、所定の係数である。一方、空燃比フィ
−ドバック計算部８は、触媒コンバータ２の上流に配置
された前Ｏ2センサ３の出力信号を所定のタイミングで
サンプリングし、その検出値に応じて、空燃比が所望の
値となるように、補正係数αを算出し、燃料噴射量計算
部９に供給する。
５によって検出された吸入空気量Ｑaと、回転数検出セ
ンサ６によって検出された回転数Ｎeとに基づいて、次
式（１）に従って基本噴射量Ｆ0を算出する。 Ｆ0 ＝ ｋ0Ｑa／Ｎe −−− （１） ただし、ｋ0は、所定の係数である。一方、空燃比フィ
−ドバック計算部８は、触媒コンバータ２の上流に配置
された前Ｏ2センサ３の出力信号を所定のタイミングで
サンプリングし、その検出値に応じて、空燃比が所望の
値となるように、補正係数αを算出し、燃料噴射量計算
部９に供給する。
【００１４】燃料噴射量計算部９は、次式（２）に従っ
て、基本噴射量Ｆ0に補正係数αを加味して噴射量Ｆを
算出する。 Ｆ ＝ ｋ0Ｑa／Ｎe（１＋α） −−− （２） そして、燃料噴射量計算部９は、算出した噴射量Ｆを示
す信号を出力部１０に供給する。すると、出力部１０
は、噴射量Ｆに対応する電圧デューティ信号を燃料噴射
弁２６に印加する。上述のような空燃比制御により、触
媒コンバータ２の上流では、空燃比がストイキ前後の値
で摂動している。
て、基本噴射量Ｆ0に補正係数αを加味して噴射量Ｆを
算出する。 Ｆ ＝ ｋ0Ｑa／Ｎe（１＋α） −−− （２） そして、燃料噴射量計算部９は、算出した噴射量Ｆを示
す信号を出力部１０に供給する。すると、出力部１０
は、噴射量Ｆに対応する電圧デューティ信号を燃料噴射
弁２６に印加する。上述のような空燃比制御により、触
媒コンバータ２の上流では、空燃比がストイキ前後の値
で摂動している。
【００１５】さて、本発明においては、この空燃比フィ
−ドバック制御による空燃比の摂動を触媒コンバータ劣
化診断のテスト信号に利用している。すなわち、触媒コ
ンバータ２が劣化していなければ、触媒の酸化・還元作
用により触媒コンバータ２の後流では空燃比の摂動が少
なくなる。一方、触媒コンバータ２が劣化すると後流の
空燃比摂動が上流のものに近づいて来る。このように触
媒コンバータの前後における空燃比摂動の類似性に着目
して劣化を診断している。
−ドバック制御による空燃比の摂動を触媒コンバータ劣
化診断のテスト信号に利用している。すなわち、触媒コ
ンバータ２が劣化していなければ、触媒の酸化・還元作
用により触媒コンバータ２の後流では空燃比の摂動が少
なくなる。一方、触媒コンバータ２が劣化すると後流の
空燃比摂動が上流のものに近づいて来る。このように触
媒コンバータの前後における空燃比摂動の類似性に着目
して劣化を診断している。
【００１６】触媒劣化診断手段１１は、負荷推定部１５
と、触媒劣化指標算出部１８と、触媒温度推定部１９
と、運転状態推定部２０と、を備えている。さらに、触
媒劣化診断手段診断１１は、比較部２１と、判定指標設
定部２２と、判定指標記憶部２３と、劣化判定部２４
と、を備えている。図２は、触媒劣化指標算出部１８の
詳細ブロック図である。図２において、前Ｏ2センサ３
の出力信号Ｓ3は、サンプリング部１２Ａに供給され、
一定時間毎又は一定角度毎にサンプリングされて、メモ
リ１３Ａに一時的に記憶される。また、触媒コンバータ
２の下流側に配置された後Ｏ2センサ（空燃比サンサ）
４の出力信号Ｓ4は、サンプリング部１２Ｂに供給され
る。そして、一定時間毎又は一定角度毎にサンプリング
されて、メモリ１３Ｂに一時的に記憶される。
と、触媒劣化指標算出部１８と、触媒温度推定部１９
と、運転状態推定部２０と、を備えている。さらに、触
媒劣化診断手段診断１１は、比較部２１と、判定指標設
定部２２と、判定指標記憶部２３と、劣化判定部２４
と、を備えている。図２は、触媒劣化指標算出部１８の
詳細ブロック図である。図２において、前Ｏ2センサ３
の出力信号Ｓ3は、サンプリング部１２Ａに供給され、
一定時間毎又は一定角度毎にサンプリングされて、メモ
リ１３Ａに一時的に記憶される。また、触媒コンバータ
２の下流側に配置された後Ｏ2センサ（空燃比サンサ）
４の出力信号Ｓ4は、サンプリング部１２Ｂに供給され
る。そして、一定時間毎又は一定角度毎にサンプリング
されて、メモリ１３Ｂに一時的に記憶される。
【００１７】つぎに、メモリ１３Ａからの出力信号ｘ及
びメモリ１３Ｂからの出力信号ｙが、相互相関計算部１
４Ｂに供給される。相互相関計算部１４Ｂは、次式（３
−１）〜（３−ｎ）に示す計算を実行する。 Σｘnｙ0 ＝ｘ0ｙ0 ＋・・・ｘodnｙ0 −−− （３−１） Σｘn1ｙ01＝ｘ01ｙ01＋・・・ｘodn1ｙ01 −−− （３−２）〜 Σｘnnｙ0n＝ｘ0nｙ0n＋・・・ｘodnnｙ0n −−− （３−ｎ） つまり、図３の（Ｂ）に示す時点ｔ2におけるセンサ４
の信号ｙ0と、図３の（Ａ）に示す時点ｔ0におけるセン
サ３の信号ｘodnからｘ0までの信号との、それぞれの積
が算出される。続いて、時点ｔ3における信号ｙ01と、
信号ｘodn1からｘ01までの信号との、それぞれの積が算
出される。このようにして、信号ｙ0nと、信号ｘodnnか
らｘ0nまでの信号との、それぞれの積が得られるまで計
算が実行される。なお、図３において、時点ｔ0からｔ1
までの時間τは、センサ３の出力信号Ｓ3に対するセン
サ４の出力信号Ｓ4の遅延時間（位相）である。信号ｘ
とｙとの積は、信号ｘに対して、τだけ遅延して出力さ
れた信号ｙとの積が最大値をとる。 そして、上記式
（３−１）〜（３−ｎ）によって得られた計算結果が相
互相関関数算出部１４Ｄに供給され、次式（４）に示す
相互相関関数Ｙが算出される。
びメモリ１３Ｂからの出力信号ｙが、相互相関計算部１
４Ｂに供給される。相互相関計算部１４Ｂは、次式（３
−１）〜（３−ｎ）に示す計算を実行する。 Σｘnｙ0 ＝ｘ0ｙ0 ＋・・・ｘodnｙ0 −−− （３−１） Σｘn1ｙ01＝ｘ01ｙ01＋・・・ｘodn1ｙ01 −−− （３−２）〜 Σｘnnｙ0n＝ｘ0nｙ0n＋・・・ｘodnnｙ0n −−− （３−ｎ） つまり、図３の（Ｂ）に示す時点ｔ2におけるセンサ４
の信号ｙ0と、図３の（Ａ）に示す時点ｔ0におけるセン
サ３の信号ｘodnからｘ0までの信号との、それぞれの積
が算出される。続いて、時点ｔ3における信号ｙ01と、
信号ｘodn1からｘ01までの信号との、それぞれの積が算
出される。このようにして、信号ｙ0nと、信号ｘodnnか
らｘ0nまでの信号との、それぞれの積が得られるまで計
算が実行される。なお、図３において、時点ｔ0からｔ1
までの時間τは、センサ３の出力信号Ｓ3に対するセン
サ４の出力信号Ｓ4の遅延時間（位相）である。信号ｘ
とｙとの積は、信号ｘに対して、τだけ遅延して出力さ
れた信号ｙとの積が最大値をとる。 そして、上記式
（３−１）〜（３−ｎ）によって得られた計算結果が相
互相関関数算出部１４Ｄに供給され、次式（４）に示す
相互相関関数Ｙが算出される。
【００１８】
【数１】
【００１９】また、メモリ１３Ａからの出力信号ｘは、
自己相関計算部１４Ａに供給される。自己相関計算部１
４Ａは、次式（５）に示す計算を実行する。
自己相関計算部１４Ａに供給される。自己相関計算部１
４Ａは、次式（５）に示す計算を実行する。
【００２０】
【数２】
【００２１】そして、算出された自己相関関数Ｘ及び相
互相関関数Ｙが、算出部１６Ａに供給される。算出部１
６Ａは、次式（６）に従って、逐次劣化指標Φiを計算
する。 Φi ＝ ＹM／Ｘ −−− （６） ここで、ＹMとは、相互相関関数Ｙを構成する項の最大
値である。触媒コンバータ２が劣化すると、触媒コンバ
ータ２の前後における空燃比摂動の類似度が増すため、
逐次劣化指標Φiは大きくなる（１に近づく）。これを
図４に示す。つまり、触媒コンバータ２の劣化が大の場
合の劣化指標Φiａは、劣化が小さい場合の劣化指標Φi
ｂよりも大となる。
互相関関数Ｙが、算出部１６Ａに供給される。算出部１
６Ａは、次式（６）に従って、逐次劣化指標Φiを計算
する。 Φi ＝ ＹM／Ｘ −−− （６） ここで、ＹMとは、相互相関関数Ｙを構成する項の最大
値である。触媒コンバータ２が劣化すると、触媒コンバ
ータ２の前後における空燃比摂動の類似度が増すため、
逐次劣化指標Φiは大きくなる（１に近づく）。これを
図４に示す。つまり、触媒コンバータ２の劣化が大の場
合の劣化指標Φiａは、劣化が小さい場合の劣化指標Φi
ｂよりも大となる。
【００２２】上述のようにして、劣化指標Φiが順次算
出され、最終劣化指標Ｉ算出部１６Ｂに供給される。算
出部１６Ｂにおいては、次式（７）に示すように、算出
されたｎ個の劣化指標Φiの平均値を算出する。そし
て、算出した平均値を、触媒コンバータ２の最終劣化指
標Ｉとする。 Ｉ ＝ （ΣΦi）／ｎ −−− （７） ここで、逐次劣化指標Φiをそのまま使用せず、その平
均値、すなわち最終劣化指標Ｉを用いるのは、通常走行
中、エンジン回転数や負荷が変動すると、逐次劣化指標
Φiも影響を受けて変動するからである。つまり、一定
時間、一定回転回数あるいは一定負荷帯ごとの逐次劣化
指標Φiを求めて累積し、その平均値を最終劣化指標Ｉ
とすることにより、全運転域での劣化判定を可能として
いる。ただし、ある程度、運転状態が限定されるような
場合には、逐次劣化指標Φiをそのまま用いて、判定を
行っても構わない。なお、劣化指標Φiの平均値は、最
大の劣化指標Φiからｎ番目までの劣化指標の平均値と
することもできる。算出された最終劣化指標Ｉは、比較
部２１及び判定指標設定部２２に供給される。
出され、最終劣化指標Ｉ算出部１６Ｂに供給される。算
出部１６Ｂにおいては、次式（７）に示すように、算出
されたｎ個の劣化指標Φiの平均値を算出する。そし
て、算出した平均値を、触媒コンバータ２の最終劣化指
標Ｉとする。 Ｉ ＝ （ΣΦi）／ｎ −−− （７） ここで、逐次劣化指標Φiをそのまま使用せず、その平
均値、すなわち最終劣化指標Ｉを用いるのは、通常走行
中、エンジン回転数や負荷が変動すると、逐次劣化指標
Φiも影響を受けて変動するからである。つまり、一定
時間、一定回転回数あるいは一定負荷帯ごとの逐次劣化
指標Φiを求めて累積し、その平均値を最終劣化指標Ｉ
とすることにより、全運転域での劣化判定を可能として
いる。ただし、ある程度、運転状態が限定されるような
場合には、逐次劣化指標Φiをそのまま用いて、判定を
行っても構わない。なお、劣化指標Φiの平均値は、最
大の劣化指標Φiからｎ番目までの劣化指標の平均値と
することもできる。算出された最終劣化指標Ｉは、比較
部２１及び判定指標設定部２２に供給される。
【００２３】図１において、触媒温度推定部１９には、
吸入空気量センサ５からの吸入空気量信号Ｑaが供給さ
れ、供給された信号Ｑaに基づいて、触媒温度を推定す
る。つまり、図５に示すように、吸入空気量Ｑaと、触
媒温度との関係を示す線ＣQを求めておき、求めた線ＣQ
から触媒温度を推定する（例えば、空気量がＱ1のと
き、触媒温度はＣＴ1と推定し、空気量がＱ2のとき、触
媒温度はＣＴ2と推定する）。そして、推定された触媒
温度を示す信号Ｔは、比較部２１及び判定指標設定部２
２に供給される。
吸入空気量センサ５からの吸入空気量信号Ｑaが供給さ
れ、供給された信号Ｑaに基づいて、触媒温度を推定す
る。つまり、図５に示すように、吸入空気量Ｑaと、触
媒温度との関係を示す線ＣQを求めておき、求めた線ＣQ
から触媒温度を推定する（例えば、空気量がＱ1のと
き、触媒温度はＣＴ1と推定し、空気量がＱ2のとき、触
媒温度はＣＴ2と推定する）。そして、推定された触媒
温度を示す信号Ｔは、比較部２１及び判定指標設定部２
２に供給される。
【００２４】負荷推定部１５には、シフトレバー（図示
せず）からのシフト信号ＳLと、エアコン等の補機類の
スイッチ信号ＳAとが供給され、現在の負荷の状態が推
定される。そして、推定した負荷を示す信号Ｌが運転状
態推定部２０に供給される。この運転状態推定部２０に
は、回転数検出センサ６からの信号Ｎeも供給され、供
給された信号Ｌ及びＮeから、通常走行状態か、アイド
リング状態か、補機使用状態か等の運転状態が推定され
る。推定された運転状態を示す信号Ｃは、比較部２１及
び判定指標設定部２２に供給される。
せず）からのシフト信号ＳLと、エアコン等の補機類の
スイッチ信号ＳAとが供給され、現在の負荷の状態が推
定される。そして、推定した負荷を示す信号Ｌが運転状
態推定部２０に供給される。この運転状態推定部２０に
は、回転数検出センサ６からの信号Ｎeも供給され、供
給された信号Ｌ及びＮeから、通常走行状態か、アイド
リング状態か、補機使用状態か等の運転状態が推定され
る。推定された運転状態を示す信号Ｃは、比較部２１及
び判定指標設定部２２に供給される。
【００２５】判定指標設定部２２は、判定指標設定時に
おいて、運転状態及び触媒温度の変化に対する触媒劣化
指標の変化を算出し、算出した触媒劣化指標の５０％〜
７０％を判定指標として、判定指標記憶部２３に記憶さ
せる。なお、上記判定指標設定時には、未使用の健全な
触媒又は健全な触媒であって、４０００マイル走行後の
もの（特性が安定する）が使用される。図６は、判定指
標記憶部２３に記憶される判定指標の概略図であり、各
運転状態毎に、触媒温度に対する劣化指標カーブが記憶
されている。例えば、通常走行状態触媒判定指標２３-1
には、通常走行状態における触媒劣化指標カーブＢＣ１
が設定され、高負荷状態触媒判定指標２３-2、低負荷状
態触媒判定指標２３-3には、それぞれの状態における劣
化指標カーブＢＣ２及びＢＣ３が設定されている。ま
た、例えば、補機使用状態触媒劣判定指標２３-nには、
補機使用状態における劣化指標カーブＢＣｎが設定され
ている。
おいて、運転状態及び触媒温度の変化に対する触媒劣化
指標の変化を算出し、算出した触媒劣化指標の５０％〜
７０％を判定指標として、判定指標記憶部２３に記憶さ
せる。なお、上記判定指標設定時には、未使用の健全な
触媒又は健全な触媒であって、４０００マイル走行後の
もの（特性が安定する）が使用される。図６は、判定指
標記憶部２３に記憶される判定指標の概略図であり、各
運転状態毎に、触媒温度に対する劣化指標カーブが記憶
されている。例えば、通常走行状態触媒判定指標２３-1
には、通常走行状態における触媒劣化指標カーブＢＣ１
が設定され、高負荷状態触媒判定指標２３-2、低負荷状
態触媒判定指標２３-3には、それぞれの状態における劣
化指標カーブＢＣ２及びＢＣ３が設定されている。ま
た、例えば、補機使用状態触媒劣判定指標２３-nには、
補機使用状態における劣化指標カーブＢＣｎが設定され
ている。
【００２６】図１において、比較部２１は、供給された
触媒推定温度信号Ｔと、運転状態推定信号Ｃと、触媒劣
化指標信号Ｉと、に基づいて、触媒劣化指標と触媒温度
との関係を示す劣化指標カーブを作成する。そして、作
成した劣化指標カーブの運転状態における判定指標カー
ブを劣化指標記憶部２３から読み出す。比較部２１は、
この読み出した判定指標カーブと作成した劣化指標カー
ブとを比較し、その比較結果を示す信号Ｊを劣化判定部
２４に供給する。劣化判定部２４は、供給された信号Ｊ
から触媒２が劣化しているか否かを判定し、劣化してい
れば、車内表示手段（図示せず）に触媒が劣化したこと
を表示させる。
触媒推定温度信号Ｔと、運転状態推定信号Ｃと、触媒劣
化指標信号Ｉと、に基づいて、触媒劣化指標と触媒温度
との関係を示す劣化指標カーブを作成する。そして、作
成した劣化指標カーブの運転状態における判定指標カー
ブを劣化指標記憶部２３から読み出す。比較部２１は、
この読み出した判定指標カーブと作成した劣化指標カー
ブとを比較し、その比較結果を示す信号Ｊを劣化判定部
２４に供給する。劣化判定部２４は、供給された信号Ｊ
から触媒２が劣化しているか否かを判定し、劣化してい
れば、車内表示手段（図示せず）に触媒が劣化したこと
を表示させる。
【００２７】図７は、上記触媒劣化診断手段１１の動作
フローチャートである。図７のステップ１００におい
て、運転状態推定部２０により運転状態が推定される。
次に、ステップ１０１において、触媒温度推定部１９に
より触媒温度が推定される。そして、ステップ１０２に
おいて、触媒劣化指標算出部１８により触媒劣化指標が
算出される。
フローチャートである。図７のステップ１００におい
て、運転状態推定部２０により運転状態が推定される。
次に、ステップ１０１において、触媒温度推定部１９に
より触媒温度が推定される。そして、ステップ１０２に
おいて、触媒劣化指標算出部１８により触媒劣化指標が
算出される。
【００２８】次に、ステップ１０３において、判定指標
の設定時か否かが比較部２１及び判定指標設定部２２に
て判定される。判定指標の設定時であれば、ステップ１
０５に進み、判定指標設定部２２により判定指標カーブ
が設定され、記憶部２３に格納される。そして、ステッ
プ１００に戻る。
の設定時か否かが比較部２１及び判定指標設定部２２に
て判定される。判定指標の設定時であれば、ステップ１
０５に進み、判定指標設定部２２により判定指標カーブ
が設定され、記憶部２３に格納される。そして、ステッ
プ１００に戻る。
【００２９】ステップ１０３において、判定指標の設定
では無い場合には、ステップ１０４に進む。そして、こ
のステップ１０４において、比較部２１により劣化指標
カーブが算出される。続いて、ステップ１０６におい
て、比較部２１は、記憶部２３に記憶された判定指標カ
ーブを読み出し、算出した劣化指標カーブと比較する。
次に、処理は、ステップ１０７に進み、劣化判定部２４
にて劣化指標が判定指標よりも小か否かが判定される。
劣化指標が判定指標よりも小であれば、ステップ１００
に戻る。また、ステップ１０７において、劣化指標が判
定指標よりも大であれば、ステップ１０８に進み、触媒
が劣化したことが、適切な表示手段により表示される。
では無い場合には、ステップ１０４に進む。そして、こ
のステップ１０４において、比較部２１により劣化指標
カーブが算出される。続いて、ステップ１０６におい
て、比較部２１は、記憶部２３に記憶された判定指標カ
ーブを読み出し、算出した劣化指標カーブと比較する。
次に、処理は、ステップ１０７に進み、劣化判定部２４
にて劣化指標が判定指標よりも小か否かが判定される。
劣化指標が判定指標よりも小であれば、ステップ１００
に戻る。また、ステップ１０７において、劣化指標が判
定指標よりも大であれば、ステップ１０８に進み、触媒
が劣化したことが、適切な表示手段により表示される。
【００３０】以上のように、本発明の第１の実施例によ
れば、各運転状態における、健全な触媒の劣化指標と温
度との関係を示すカーブと、実際の触媒の劣化指標と温
度との関係を示すカーブとが比較され、触媒が劣化して
いるか否かを判定するように構成したので、高速走行時
のみならず、中速走行時、低速走行時、アイドリング時
等の触媒温度が低温状態である場合においても、触媒の
劣化診断を実行することが可能であり、悪化した排気ガ
スの長時間に渡る排出が抑制された内燃機関の触媒診断
装置を実現することができる。
れば、各運転状態における、健全な触媒の劣化指標と温
度との関係を示すカーブと、実際の触媒の劣化指標と温
度との関係を示すカーブとが比較され、触媒が劣化して
いるか否かを判定するように構成したので、高速走行時
のみならず、中速走行時、低速走行時、アイドリング時
等の触媒温度が低温状態である場合においても、触媒の
劣化診断を実行することが可能であり、悪化した排気ガ
スの長時間に渡る排出が抑制された内燃機関の触媒診断
装置を実現することができる。
【００３１】なお、上述した例において、吸入空気量Ｑ
aから触媒温度を推定する場合、数ポイントで吸入空気
量を測定し、単位時間当たりの空気量Ｑaの総和を所定
時間のトータルで割った値を使用する。つまり、図８に
示すように、時間ｔ0〜ｔnのそれぞれに対応する吸入空
気量Ｑa0〜Ｑanを測定し、次式（８）に従って、ＱAVEa
を算出し、算出した吸入空気量ＱAVEaに基づいて、触媒
温度を推定する。
aから触媒温度を推定する場合、数ポイントで吸入空気
量を測定し、単位時間当たりの空気量Ｑaの総和を所定
時間のトータルで割った値を使用する。つまり、図８に
示すように、時間ｔ0〜ｔnのそれぞれに対応する吸入空
気量Ｑa0〜Ｑanを測定し、次式（８）に従って、ＱAVEa
を算出し、算出した吸入空気量ＱAVEaに基づいて、触媒
温度を推定する。
【００３２】
【数３】
【００３３】図９は、本発明の第２の実施例の概略構成
図である。この第２の実施例においては、出力部１０か
ら燃料噴射弁２６に供給される電圧デューティ信号ＴP
のパルス幅に基づいて、触媒温度が推定される。つま
り、出力部１０から出力される電圧デューティ信号ＴP
が、触媒温度推定部２５に供給され、そのパルス幅から
触媒温度が推定される。この触媒温度の推定は、例え
ば、図１０に示すように、エンジン回転数が小の場合に
は、推定直線ＣP1が使用され、エンジン回転数が中の場
合には、推定直線ＣP2が使用される。また、エンジン回
転数が大の場合には、推定直線ＣP3が使用される。そし
て、推定された触媒温度を示す信号Ｔが、比較部２１及
び判定指標設定部２２に供給される。他の構成は、上述
した第１の実施例と同様であるので、説明は省略する。
本発明の第２の実施例においても、第１の実施例と同等
な効果を得ることができる。
図である。この第２の実施例においては、出力部１０か
ら燃料噴射弁２６に供給される電圧デューティ信号ＴP
のパルス幅に基づいて、触媒温度が推定される。つま
り、出力部１０から出力される電圧デューティ信号ＴP
が、触媒温度推定部２５に供給され、そのパルス幅から
触媒温度が推定される。この触媒温度の推定は、例え
ば、図１０に示すように、エンジン回転数が小の場合に
は、推定直線ＣP1が使用され、エンジン回転数が中の場
合には、推定直線ＣP2が使用される。また、エンジン回
転数が大の場合には、推定直線ＣP3が使用される。そし
て、推定された触媒温度を示す信号Ｔが、比較部２１及
び判定指標設定部２２に供給される。他の構成は、上述
した第１の実施例と同様であるので、説明は省略する。
本発明の第２の実施例においても、第１の実施例と同等
な効果を得ることができる。
【００３４】なお、上述した第２の実施例において、第
１の実施例と同様に、電圧デューティ信号ＴPから触媒
温度を推定する場合、単位時間当たりの電圧デューティ
信号ＴPのパルス幅の総和を所定時間のトータルで割っ
た値を使用する。つまり、時間ｔ0〜ｔnのそれぞれに対
応する信号ＴPのパルス幅ＴP1〜ＴPnを測定し、次式
（９）に従って、ＴAVEPを算出し、算出したパルス幅Ｔ
AVEPに基づいて、触媒温度を推定する。
１の実施例と同様に、電圧デューティ信号ＴPから触媒
温度を推定する場合、単位時間当たりの電圧デューティ
信号ＴPのパルス幅の総和を所定時間のトータルで割っ
た値を使用する。つまり、時間ｔ0〜ｔnのそれぞれに対
応する信号ＴPのパルス幅ＴP1〜ＴPnを測定し、次式
（９）に従って、ＴAVEPを算出し、算出したパルス幅Ｔ
AVEPに基づいて、触媒温度を推定する。
【００３５】
【数４】
【００３６】図１１は、本発明の第３の実施例の概略構
成図である。この第３の実施例においては、触媒温度測
定部２７が触媒コンバータ２の近辺に配置され、この触
媒温度測定部２７により、触媒コンバータ２の温度が直
接測定される。そして、触媒温度測定部２７から触媒温
度を示す信号Ｔが、比較部２１及び判定指標設定部２２
に供給される。他の構成は、上述した第１の実施例と同
様な構成となるので、説明は省略する。上述した第３の
実施例においても、第１の実施例と同等な効果を得るこ
とができる。
成図である。この第３の実施例においては、触媒温度測
定部２７が触媒コンバータ２の近辺に配置され、この触
媒温度測定部２７により、触媒コンバータ２の温度が直
接測定される。そして、触媒温度測定部２７から触媒温
度を示す信号Ｔが、比較部２１及び判定指標設定部２２
に供給される。他の構成は、上述した第１の実施例と同
様な構成となるので、説明は省略する。上述した第３の
実施例においても、第１の実施例と同等な効果を得るこ
とができる。
【００３７】なお、上述した例においては、吸入空気量
Ｑa又は燃料噴射弁へ供給される信号のパルス幅から、
触媒温度を推定する構成としたが、触媒コンバータ２の
排気温度を測定して、測定した排気温度から触媒温度を
推定するように、構成することもできる。また、燃料噴
射弁への信号パルス幅に代えて、燃料噴射量計算部９に
より、計算された燃料噴射量により、触媒温度を推定す
るように構成することもできる。
Ｑa又は燃料噴射弁へ供給される信号のパルス幅から、
触媒温度を推定する構成としたが、触媒コンバータ２の
排気温度を測定して、測定した排気温度から触媒温度を
推定するように、構成することもできる。また、燃料噴
射弁への信号パルス幅に代えて、燃料噴射量計算部９に
より、計算された燃料噴射量により、触媒温度を推定す
るように構成することもできる。
【００３８】さらに、上述した実施例においては、触媒
コンバータの前後における空燃比摂動の類似性に基づい
て、触媒の劣化を判断する構成としたが、これに限ら
ず、他の方法により、触媒の劣化を判断する構成であっ
てもよい。例えば、触媒上流側の空燃比センサの出力値
が反転してから、下流側の空燃比センサの出力値が反転
するまでの時間差により、触媒の劣化状態を判断する構
成であってもよい。
コンバータの前後における空燃比摂動の類似性に基づい
て、触媒の劣化を判断する構成としたが、これに限ら
ず、他の方法により、触媒の劣化を判断する構成であっ
てもよい。例えば、触媒上流側の空燃比センサの出力値
が反転してから、下流側の空燃比センサの出力値が反転
するまでの時間差により、触媒の劣化状態を判断する構
成であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下のような効果がある。内燃機関の触媒
診断装置において、触媒上流側の排気ガスの空燃比を検
出する前空燃比センサと、触媒下流側の排気ガスの空燃
比を検出する後空燃比センサと、前空燃比センサ及び後
空燃比センサからの出力信号に基づいて、触媒の劣化度
を算出する触媒劣化度算出部と、触媒の温度を推定する
触媒温度推定部と、車両の運転状態を推定する運転状態
推定部と、各運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対
する劣化度の変化である劣化判定基準を記憶する劣化判
定基準記憶部と、触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信
号及び触媒温度推定部からの触媒温度信号に基づいて、
触媒の温度変化に対する劣化度の変化を算出し、運転状
態推定部が示す運転状態における劣化判定基準を劣化判
定基準記憶部から読みだし、劣化判定基準と、算出した
劣化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定する劣
化判定部と、を備える。したがって、高速走行時のみな
らず、中速走行時、低速走行時、アイドリング時等の触
媒温度が低温状態である場合においても、触媒の劣化診
断を実行することが可能な内燃機関の触媒診断装置を実
現することができ、悪化した排気ガスの長時間に渡る排
出を抑制することができる。
ているため、以下のような効果がある。内燃機関の触媒
診断装置において、触媒上流側の排気ガスの空燃比を検
出する前空燃比センサと、触媒下流側の排気ガスの空燃
比を検出する後空燃比センサと、前空燃比センサ及び後
空燃比センサからの出力信号に基づいて、触媒の劣化度
を算出する触媒劣化度算出部と、触媒の温度を推定する
触媒温度推定部と、車両の運転状態を推定する運転状態
推定部と、各運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対
する劣化度の変化である劣化判定基準を記憶する劣化判
定基準記憶部と、触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信
号及び触媒温度推定部からの触媒温度信号に基づいて、
触媒の温度変化に対する劣化度の変化を算出し、運転状
態推定部が示す運転状態における劣化判定基準を劣化判
定基準記憶部から読みだし、劣化判定基準と、算出した
劣化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定する劣
化判定部と、を備える。したがって、高速走行時のみな
らず、中速走行時、低速走行時、アイドリング時等の触
媒温度が低温状態である場合においても、触媒の劣化診
断を実行することが可能な内燃機関の触媒診断装置を実
現することができ、悪化した排気ガスの長時間に渡る排
出を抑制することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の概略構成図である。
【図２】図１の例の一部概略構成図である。
【図３】相関計算部により実行される相関計算の説明図
である。
である。
【図４】触媒コンバータの劣化と劣化指標Φｉとの関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】吸入空気量から触媒温度を推定する例を説明す
るためのグラフである。
るためのグラフである。
【図６】判定指標記憶部の内部の概略構成図である。
【図７】図１の例の動作フローチャートである。
【図８】図１の例において、触媒温度の推定に用いられ
る吸入空気量の算出を説明するためのグラフである。
る吸入空気量の算出を説明するためのグラフである。
【図９】本発明の第２の実施例の概略構成図である。
【図１０】パルス幅から触媒温度を推定する例を説明す
るためのグラフである。
るためのグラフである。
【図１１】本発明の第３の実施例の概略構成図である。
１ エンジン ２ 触媒コンバータ ３ 前Ｏ2センサ ４ 後Ｏ2センサ ５ 吸入空気量センサ ６ 回転数検出センサ ７ 燃料噴射制御手段 ８ 空燃比フィードバック計算部 ９ 燃料噴射量計算部 １０ 出力部 １１ 触媒劣化診断手段 １２Ａ、１２Ｂ データサンプリング部 １３Ａ、１３Ｂ メモリ １４Ａ 自己相関計算部 １４Ｂ 相互相関計算部 １４Ｄ 相互相関関数計算部 １５ 負荷推定部 １６Ａ 遂次劣化指標Φｉ算出部 １６Ｂ 最終劣化指標Ｉ算出部 １８ 触媒劣化指標算出部 １９、２５ 触媒温度推定部 ２０ 運転状態推定部 ２１ 比較部 ２２ 判定指標設定部 ２３ 判定指標記憶部 ２４ 劣化判定部 ２５ 補間マップ ２６ 燃料噴射弁 ２７ 触媒温度測定部
フロントページの続き (72)発明者 高久 豊 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 石井 俊夫 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 沼田 明人 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 アグスティン・ロゲリオ 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 内燃機関の触媒診断装置において、 触媒の上流側に配置され、触媒上流側の排気ガスの空燃
比を検出する前空燃比センサと、 上記触媒の下流側に配置され、触媒下流側の排気ガスの
空燃比を検出する後空燃比センサと、 上記前空燃比センサ及び後空燃比センサからの出力信号
に基づいて、触媒の劣化度を算出する触媒劣化度算出部
と、 上記触媒の温度を推定する触媒温度推定部と、 上記内燃機関が搭載される車両の運転状態を推定する運
転状態推定部と、 上記車両の各運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対
する劣化度の変化である劣化判定基準を記憶する劣化判
定基準記憶部と、 触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信号及び触媒温度推
定部からの触媒温度信号に基づいて、触媒の温度変化に
対する劣化度の変化を算出し、運転状態推定部が示す運
転状態における劣化判定基準を上記劣化判定基準記憶部
から読みだし、この読みだした劣化判定基準と、上記算
出した劣化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定
する劣化判定部と、 を備えることを特徴とする内燃機関の触媒診断装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の触媒診断装置
において、内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量
センサを、さらに備え、上記触媒温度推定部は、吸入空
気量センサによって検出された吸入空気量に基づいて、
触媒温度を推定することを特徴とする内燃機関の触媒診
断装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の内燃機関の触媒診断装置
において、燃料噴射弁の燃料噴射量を算出し、上記燃料
噴射弁に燃料噴射パルス信号を供給する燃料噴射量制御
部を、さらに備え、上記触媒温度推定部は、燃料噴射パ
ルス信号のパルス幅に基づいて、触媒温度を推定するこ
とを特徴とする内燃機関の触媒診断装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の内燃機関の触媒診断装置
において、燃料噴射弁の燃料噴射量を算出し、上記燃料
噴射弁に燃料噴射パルス信号を供給する燃料噴射量制御
部を、さらに備え、上記触媒温度推定部は、燃料噴射量
制御部により算出された燃料噴射量に基づいて、触媒温
度を推定することを特徴とする内燃機関の触媒診断装
置。 - 【請求項５】 請求項１記載の内燃機関の触媒診断装置
において、内燃機関の排気ガス温度を測定する排気ガス
温度センサを、さらに備え、上記触媒温度推定部は、排
気ガス温度センサにより検出された排気ガス温度に基づ
いて、触媒温度を推定することを特徴とする内燃機関の
触媒診断装置。 - 【請求項６】 内燃機関の触媒診断装置において、 触媒の上流側に配置され、触媒上流側の排気ガスの空燃
比を検出する前空燃比センサと、 上記触媒の下流側に配置され、触媒下流側の排気ガスの
空燃比を検出する後空燃比センサと、 上記前空燃比センサ及び後空燃比センサからの出力信号
に基づいて、触媒の劣化度を算出する触媒劣化度算出部
と、 上記触媒の温度を測定する触媒温度測定部と、 上記内燃機関が搭載される車両の運転状態を推定する運
転状態推定部と、 上記車両の各運転状態毎に、正常な触媒の温度変化に対
する劣化度の変化である劣化判定基準を記憶する劣化判
定基準記憶部と、 触媒劣化度算出部からの触媒劣化度信号及び触媒温度測
定部からの触媒温度信号に基づいて、触媒の温度変化に
対する劣化度の変化を算出し、運転状態推定部が示す運
転状態における劣化判定基準を上記劣化判定基準記憶部
から読みだし、この読みだした劣化判定基準と、上記算
出した劣化度の変化と、を比較して、触媒の劣化を判定
する劣化判定部と、 を備えることを特徴とする内燃機関の触媒診断装置。 - 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６記載
の、内燃機関の触媒診断装置において、上記触媒劣化度
算出部は、 前空燃比センサの出力信号と後空燃比センサの出力信号
との相互相関関数と、 前空燃比センサの出力信号の自己相関関数と、を算出す
る相関関数算出部と、 上記相互相関関数の最大値と、上記自己相関関数との比
である遂次劣化指標を算出する遂次劣化指標算出部と、 所定数の遂次劣化指標の平均値である最終劣化指標を算
出し、この最終劣化指標を触媒劣化度として出力する最
終劣化指標算出部と、 を有することを特徴とする内燃機関の触媒診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5166816A JP2846552B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 内燃機関の触媒診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5166816A JP2846552B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 内燃機関の触媒診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726944A true JPH0726944A (ja) | 1995-01-27 |
| JP2846552B2 JP2846552B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=15838200
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5166816A Expired - Fee Related JP2846552B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 内燃機関の触媒診断装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2846552B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009150752A1 (ja) | 2008-06-11 | 2009-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | ＮＯｘ触媒の異常診断装置及び異常診断方法 |
-
1993
- 1993-07-06 JP JP5166816A patent/JP2846552B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8171781B2 (en) | 2008-06-11 | 2012-05-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality diagnosis apparatus and abnormality diagnosis method for NOx catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2846552B2 (ja) | 1999-01-13 |
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