JPH09144532A - 内燃機関の触媒劣化判定装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判定装置Info
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- JPH09144532A JPH09144532A JP7305319A JP30531995A JPH09144532A JP H09144532 A JPH09144532 A JP H09144532A JP 7305319 A JP7305319 A JP 7305319A JP 30531995 A JP30531995 A JP 30531995A JP H09144532 A JPH09144532 A JP H09144532A
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- sensor
- way catalyst
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三元触媒の劣化判定をしうる機会を増大させ
る。 【解決手段】 三元触媒１４上流の排気通路内に上流側
Ｏ2 センサ２３を配置し、三元触媒１４下流の排気通路
内に下流側Ｏ2 センサ２４を配置してこれらＯ2センサ
２３，２４の出力信号から三元触媒１４の劣化判定を行
う。劣化判定中にスロットル弁１２を開弁すべき命令が
出された場合にはスロットル弁１２をゆっくりと開弁さ
せる。
る。 【解決手段】 三元触媒１４上流の排気通路内に上流側
Ｏ2 センサ２３を配置し、三元触媒１４下流の排気通路
内に下流側Ｏ2 センサ２４を配置してこれらＯ2センサ
２３，２４の出力信号から三元触媒１４の劣化判定を行
う。劣化判定中にスロットル弁１２を開弁すべき命令が
出された場合にはスロットル弁１２をゆっくりと開弁さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の触媒劣化
判定装置に関する。
判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関排気通路内に三元触媒を配置し、三
元触媒上流の機関排気通路内に上流側空燃比センサを配
置すると共に三元触媒下流の機関排気通路内に下流側空
燃比センサを配置してこれら上流側空燃比センサおよび
下流側空燃比センサの出力信号に基づいて三元触媒が劣
化したか否かを判定するようにした内燃機関が公知であ
る（特開平３−２８１９６０号公報参照）。このように
空燃比センサの出力信号に基づいて三元触媒の劣化を判
定するようにした場合、例えば機関の加減速運転のよう
に空燃比が変動しているときに三元触媒の劣化判定を行
うと三元触媒が劣化していないにもかかわらずに三元触
媒が劣化していると誤判定する可能性が極めて高くな
る。従って上述の内燃機関ではこのような誤判定をしな
いようにするために空燃比が安定しているとき、即ち機
関回転数および機関負荷が予め定められた範囲内にある
定常運転時に三元触媒の劣化を判定するようにしてい
る。
元触媒上流の機関排気通路内に上流側空燃比センサを配
置すると共に三元触媒下流の機関排気通路内に下流側空
燃比センサを配置してこれら上流側空燃比センサおよび
下流側空燃比センサの出力信号に基づいて三元触媒が劣
化したか否かを判定するようにした内燃機関が公知であ
る（特開平３−２８１９６０号公報参照）。このように
空燃比センサの出力信号に基づいて三元触媒の劣化を判
定するようにした場合、例えば機関の加減速運転のよう
に空燃比が変動しているときに三元触媒の劣化判定を行
うと三元触媒が劣化していないにもかかわらずに三元触
媒が劣化していると誤判定する可能性が極めて高くな
る。従って上述の内燃機関ではこのような誤判定をしな
いようにするために空燃比が安定しているとき、即ち機
関回転数および機関負荷が予め定められた範囲内にある
定常運転時に三元触媒の劣化を判定するようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際の機
関の運転においては加減速運転が行われる機会が多く、
従って三元触媒の劣化判定を定常運転時にのみ行うよう
にすると劣化判定の機会が減少してしまい、斯くして三
元触媒の劣化判定を適切に行うことができないという問
題がある。
関の運転においては加減速運転が行われる機会が多く、
従って三元触媒の劣化判定を定常運転時にのみ行うよう
にすると劣化判定の機会が減少してしまい、斯くして三
元触媒の劣化判定を適切に行うことができないという問
題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、機関排気通路内に排気ガス浄化用
触媒と空燃比センサを配置して空燃比センサの出力信号
から触媒が劣化したか否かを判定するようにした内燃機
関において、作動せしめられると機関出力トルクの増大
又は減少をもたらす作動要素を具備し、触媒の劣化判定
を行う際にこの作動要素を作動すべき命令が出されたと
きには作動要素の作動を緩慢化するか又は作動要素の作
動を一時的に停止する作動要素制御手段を具備してい
る。即ち、作動要素を作動すべき命令が出されたときに
作動要素の作動が緩慢化されるか又は作動要素の作動が
一時的に停止されるので空燃比の変動が低く抑えられ、
このように空燃比の変動が低く抑えられた状態で触媒の
劣化判定が行われる。
めに本発明によれば、機関排気通路内に排気ガス浄化用
触媒と空燃比センサを配置して空燃比センサの出力信号
から触媒が劣化したか否かを判定するようにした内燃機
関において、作動せしめられると機関出力トルクの増大
又は減少をもたらす作動要素を具備し、触媒の劣化判定
を行う際にこの作動要素を作動すべき命令が出されたと
きには作動要素の作動を緩慢化するか又は作動要素の作
動を一時的に停止する作動要素制御手段を具備してい
る。即ち、作動要素を作動すべき命令が出されたときに
作動要素の作動が緩慢化されるか又は作動要素の作動が
一時的に停止されるので空燃比の変動が低く抑えられ、
このように空燃比の変動が低く抑えられた状態で触媒の
劣化判定が行われる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、１は機関本
体、２はピストン、３は燃焼室、４は吸気ポート、５は
排気ポートを夫々示す。吸気ポート４は吸気枝管６を介
してサージタンク７に連結され、各吸気枝管６には対応
する吸気ポート４内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁
８が取付けられる。サージタンク７は吸気ダクト９およ
びエアフローメータ１０を介してエアクリーナ１１に連
結され、吸気ダクト９内にはスロットル弁１２が配置さ
れる。一方、排気ポート５は排気マニホルド１３に連結
され、排気マニホルド１３は排気ガス中の未燃ＨＣ，Ｃ
ＯおよびＮＯX を同時に低減可能な三元触媒１４を内蔵
した触媒コンバータ１５を介して排気管１６に連結され
る。排気マニホルド１３には２次空気供給導管１７が接
続され、この２次空気供給導管１７内には２次空気供給
制御弁１８が配置される。また、スロットル弁１２はス
ロットル弁１２を駆動するためのアクチュエータ１９に
連結される。このアクチュエータはステップモータ或い
はＤＣモータからなる。
体、２はピストン、３は燃焼室、４は吸気ポート、５は
排気ポートを夫々示す。吸気ポート４は吸気枝管６を介
してサージタンク７に連結され、各吸気枝管６には対応
する吸気ポート４内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁
８が取付けられる。サージタンク７は吸気ダクト９およ
びエアフローメータ１０を介してエアクリーナ１１に連
結され、吸気ダクト９内にはスロットル弁１２が配置さ
れる。一方、排気ポート５は排気マニホルド１３に連結
され、排気マニホルド１３は排気ガス中の未燃ＨＣ，Ｃ
ＯおよびＮＯX を同時に低減可能な三元触媒１４を内蔵
した触媒コンバータ１５を介して排気管１６に連結され
る。排気マニホルド１３には２次空気供給導管１７が接
続され、この２次空気供給導管１７内には２次空気供給
制御弁１８が配置される。また、スロットル弁１２はス
ロットル弁１２を駆動するためのアクチュエータ１９に
連結される。このアクチュエータはステップモータ或い
はＤＣモータからなる。
【０００６】電子制御ユニット３０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
３５、入力ポート３６および出力ポート３７を具備す
る。エアフローメータ１０は吸入空気量に比例した出力
電圧を発生し、この出力電圧は対応するＡＤ変換器３８
を介して入力ポート３６に入力される。スロットル弁１
２にはスロットル開度に比例した出力電圧を発生するス
ロットルセンサ２０が取付けられ、このスロットルセン
サ２０の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入
力ポート３６に入力される。
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
３５、入力ポート３６および出力ポート３７を具備す
る。エアフローメータ１０は吸入空気量に比例した出力
電圧を発生し、この出力電圧は対応するＡＤ変換器３８
を介して入力ポート３６に入力される。スロットル弁１
２にはスロットル開度に比例した出力電圧を発生するス
ロットルセンサ２０が取付けられ、このスロットルセン
サ２０の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入
力ポート３６に入力される。
【０００７】ディストリビュータ２１には例えば１番気
筒が吸気上死点にあることを示す信号を発生する上死点
センサ２１ａと、クランクシャフトが３０度回転する毎
に出力パルスを発生するクランク角センサ２１ｂとが取
付けられ、上死点センサ２１ａの出力信号およびクラン
ク角センサ２１ｂの出力パルスは入力ポート３６に入力
される。ＣＰＵ３４内では上死点センサ２１ａの出力信
号およびクランク角センサ２１ｂの出力パルスから現在
のクランク角および機関回転数が算出される。機関本体
１には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する温度
センサ２２が取付けられ、この温度センサ２２の出力電
圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に
入力される。
筒が吸気上死点にあることを示す信号を発生する上死点
センサ２１ａと、クランクシャフトが３０度回転する毎
に出力パルスを発生するクランク角センサ２１ｂとが取
付けられ、上死点センサ２１ａの出力信号およびクラン
ク角センサ２１ｂの出力パルスは入力ポート３６に入力
される。ＣＰＵ３４内では上死点センサ２１ａの出力信
号およびクランク角センサ２１ｂの出力パルスから現在
のクランク角および機関回転数が算出される。機関本体
１には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する温度
センサ２２が取付けられ、この温度センサ２２の出力電
圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に
入力される。
【０００８】三元触媒１４上流の排気マニホルド１３内
には排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比
センサ２３が配置され、三元触媒１４下流の排気管１６
内にも排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃
比センサ２４が配置される。なお、以下三元触媒１４の
上流側に配置された空燃比センサ２３を上流側Ｏ2 セン
サと称し、三元触媒１４の下流側に配置された空燃比セ
ンサ２４を下流側Ｏ2センサと称する。これら上流側Ｏ
2 センサ２３および下流側Ｏ2 センサ２４の出力信号は
対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力
される。
には排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比
センサ２３が配置され、三元触媒１４下流の排気管１６
内にも排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃
比センサ２４が配置される。なお、以下三元触媒１４の
上流側に配置された空燃比センサ２３を上流側Ｏ2 セン
サと称し、三元触媒１４の下流側に配置された空燃比セ
ンサ２４を下流側Ｏ2センサと称する。これら上流側Ｏ
2 センサ２３および下流側Ｏ2 センサ２４の出力信号は
対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力
される。
【０００９】また、アクセルペダル２５にはアクセルペ
ダル２５の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷
センサ２６が連結され、この負荷センサ２６の出力電圧
は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入
力される。更にエアコンディショナ２７の作動スイッチ
２８が入力ポート３６に接続される。一方、出力ポート
３７は対応する駆動回路３９を介して燃料噴射弁８、２
次空気供給制御弁１８、アクチュエータ１９、警告ラン
プや警告ブザー等のアラーム装置２９およびエアコンデ
ィショナ２７に接続される。
ダル２５の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷
センサ２６が連結され、この負荷センサ２６の出力電圧
は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入
力される。更にエアコンディショナ２７の作動スイッチ
２８が入力ポート３６に接続される。一方、出力ポート
３７は対応する駆動回路３９を介して燃料噴射弁８、２
次空気供給制御弁１８、アクチュエータ１９、警告ラン
プや警告ブザー等のアラーム装置２９およびエアコンデ
ィショナ２７に接続される。
【００１０】本発明による実施例では燃料噴射時間ＴＡ
Ｕが次式に基づいて算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ＋γ ここでＴＰは基本燃料噴射時間、ＦＡＦはフィードバッ
ク補正係数、Ｋは増量係数、γは無効噴射時間を夫々示
す。基本燃料噴射時間ＴＰは空燃比を理論空燃比とする
のに必要な噴射時間である。この基本燃料噴射時間ＴＰ
は機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）およ
び機関回転数Ｎの関数として予め実験により求められて
おり、図２に示すように機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転
数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶
されている。
Ｕが次式に基づいて算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ＋γ ここでＴＰは基本燃料噴射時間、ＦＡＦはフィードバッ
ク補正係数、Ｋは増量係数、γは無効噴射時間を夫々示
す。基本燃料噴射時間ＴＰは空燃比を理論空燃比とする
のに必要な噴射時間である。この基本燃料噴射時間ＴＰ
は機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）およ
び機関回転数Ｎの関数として予め実験により求められて
おり、図２に示すように機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転
数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶
されている。
【００１１】フィードバック補正係数ＦＡＦは空燃比が
理論空燃比となるように上流側Ｏ2センサ２３の出力信
号に基づいて変化せしめられ、このフィードバック補正
係数ＦＡＦは通常は１．０を中心として上下動してい
る。即ち、上流側Ｏ2 センサ２３は図３に示されるよう
に空燃比がリーンのときには０．１（Ｖ）程度の出力電
圧を発生し、空燃比がリッチのときには０．９（Ｖ）程
度の出力電圧を発生する。上流側Ｏ2 センサ２３の出力
電圧から空燃比がリーンであると判断されるとフィード
バック補正係数ＦＡＦが増大せしめられ、空燃比がリッ
チであると判断されるとフィードバック補正係数ＦＡＦ
が減少せしめられ、それによって空燃比が理論空燃比に
制御される。
理論空燃比となるように上流側Ｏ2センサ２３の出力信
号に基づいて変化せしめられ、このフィードバック補正
係数ＦＡＦは通常は１．０を中心として上下動してい
る。即ち、上流側Ｏ2 センサ２３は図３に示されるよう
に空燃比がリーンのときには０．１（Ｖ）程度の出力電
圧を発生し、空燃比がリッチのときには０．９（Ｖ）程
度の出力電圧を発生する。上流側Ｏ2 センサ２３の出力
電圧から空燃比がリーンであると判断されるとフィード
バック補正係数ＦＡＦが増大せしめられ、空燃比がリッ
チであると判断されるとフィードバック補正係数ＦＡＦ
が減少せしめられ、それによって空燃比が理論空燃比に
制御される。
【００１２】なお、本発明による実施例ではフィードバ
ック補正係数ＦＡＦが更に下流側Ｏ 2 センサ２４の出力
信号に基づいて制御される。即ち、三元触媒１４の上流
側における空燃比の変動中心が理論空燃比からずれたと
きに三元触媒１４の上流側における空燃比の変動中心が
理論空燃比に近づくようにフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆが下流側Ｏ2 センサ２４の出力信号に基づいて判断さ
れる。この下流側Ｏ2センサ２４も図３に示されるよう
に空燃比がリーンのときには０．１（Ｖ）程度の出力電
圧を発生し、空燃比がリッチのときには０．９（Ｖ）程
度の出力電圧を発生する。
ック補正係数ＦＡＦが更に下流側Ｏ 2 センサ２４の出力
信号に基づいて制御される。即ち、三元触媒１４の上流
側における空燃比の変動中心が理論空燃比からずれたと
きに三元触媒１４の上流側における空燃比の変動中心が
理論空燃比に近づくようにフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆが下流側Ｏ2 センサ２４の出力信号に基づいて判断さ
れる。この下流側Ｏ2センサ２４も図３に示されるよう
に空燃比がリーンのときには０．１（Ｖ）程度の出力電
圧を発生し、空燃比がリッチのときには０．９（Ｖ）程
度の出力電圧を発生する。
【００１３】増量係数Ｋは通常は１．０に固定されてお
り、燃料を増量すべきとき、即ち空燃比をリッチにすべ
きときには１．０よりも大きな値とされる。次に図４お
よび図５を参照しつつ上流側Ｏ2 センサ２３の出力信号
に基づいて行われる空燃比フィードバックの制御ルーチ
ンについて説明する。なお、このルーチンは一定時間
毎、例えば４ms毎の割込みによって実行される。
り、燃料を増量すべきとき、即ち空燃比をリッチにすべ
きときには１．０よりも大きな値とされる。次に図４お
よび図５を参照しつつ上流側Ｏ2 センサ２３の出力信号
に基づいて行われる空燃比フィードバックの制御ルーチ
ンについて説明する。なお、このルーチンは一定時間
毎、例えば４ms毎の割込みによって実行される。
【００１４】図４および図５を参照するとまず初めにス
テップ１０１において上流側Ｏ2 センサ２３による空燃
比のフィードバック条件が成立しているか否かが判別さ
れる。機関冷却水温が設定値以下のとき、機関始動中、
始動直後における増量中、暖機増量中、パワー増量中、
触媒過熱防止のための増量中、上流側Ｏ2 センサ２３が
活性化していないとき、減速運転中において燃料噴射が
停止せしめられているときにはいずれもフィードバック
条件が成立していないと判断される。フィードバック条
件が成立していないときにはステップ１２５に進んでフ
ィードバック補正係数ＦＡＦが１．０とされ、次いでス
テップ１２６では空燃比フィードバックフラグＸＭＦＢ
が“０”とされる。これに対してフィードバック条件が
成立しているときにはステップ１０２に進む。
テップ１０１において上流側Ｏ2 センサ２３による空燃
比のフィードバック条件が成立しているか否かが判別さ
れる。機関冷却水温が設定値以下のとき、機関始動中、
始動直後における増量中、暖機増量中、パワー増量中、
触媒過熱防止のための増量中、上流側Ｏ2 センサ２３が
活性化していないとき、減速運転中において燃料噴射が
停止せしめられているときにはいずれもフィードバック
条件が成立していないと判断される。フィードバック条
件が成立していないときにはステップ１２５に進んでフ
ィードバック補正係数ＦＡＦが１．０とされ、次いでス
テップ１２６では空燃比フィードバックフラグＸＭＦＢ
が“０”とされる。これに対してフィードバック条件が
成立しているときにはステップ１０２に進む。
【００１５】ステップ１０２では、上流側Ｏ2 センサ２
３の出力ＶＯＭがＡ／Ｄ変換されて取込まれ、ステップ
１０３ではＶＯＭが比較電圧ＶR1以下か否かに基づいて
空燃比がリッチであるかリーンであるかが判別される。
この比較電圧ＶR1はＯ2 センサ出力の振幅中心の電圧と
されており、本実施例ではＶR1＝０．４５Ｖである。ス
テップ１０３において空燃比がリーン（ＶＯＭ≦ＶR1）
であると判別されるとステップ１０４に進んでディレイ
カウンタＣＤＬＹが正であるか否かが判別され、ＣＤＬ
Ｙ＞０であればステップ１０５においてＣＤＬＹが０と
された後ステップ１０６に進む。ステップ１０６ではデ
ィレイカウンタＣＤＬＹが１だけディクリメントされ、
次いでステップ１０７，１０８においてディレイカウン
タＣＤＬＹが最小値ＴＤＬでガードされる。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１０９において空燃比フラグＦ１が
“０”（リーン）とされる。なお、この最小値ＴＤＬは
負の値である。
３の出力ＶＯＭがＡ／Ｄ変換されて取込まれ、ステップ
１０３ではＶＯＭが比較電圧ＶR1以下か否かに基づいて
空燃比がリッチであるかリーンであるかが判別される。
この比較電圧ＶR1はＯ2 センサ出力の振幅中心の電圧と
されており、本実施例ではＶR1＝０．４５Ｖである。ス
テップ１０３において空燃比がリーン（ＶＯＭ≦ＶR1）
であると判別されるとステップ１０４に進んでディレイ
カウンタＣＤＬＹが正であるか否かが判別され、ＣＤＬ
Ｙ＞０であればステップ１０５においてＣＤＬＹが０と
された後ステップ１０６に進む。ステップ１０６ではデ
ィレイカウンタＣＤＬＹが１だけディクリメントされ、
次いでステップ１０７，１０８においてディレイカウン
タＣＤＬＹが最小値ＴＤＬでガードされる。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１０９において空燃比フラグＦ１が
“０”（リーン）とされる。なお、この最小値ＴＤＬは
負の値である。
【００１６】一方、ステップ１０３において空燃比がリ
ッチ（ＶＯＭ＞ＶR1）であると判別されるとステップ１
１０に進んでディレイカウンタＣＤＬＹが負であるか否
かが判別され、ＣＤＬＹ＜０であればステップ１１１に
おいてＣＤＬＹが０とされた後ステップ１１２に進む。
ステップ１１２ではディレイカウンタＣＤＬＹが１だけ
インクリメントされ、次いでステップ１１３，１１４に
おいてディレイカウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲでガー
ドされる。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１１５において空
燃比フラグＦ１が“１”（リッチ）とされる。なおこの
最大値ＴＤＲは正の値である。
ッチ（ＶＯＭ＞ＶR1）であると判別されるとステップ１
１０に進んでディレイカウンタＣＤＬＹが負であるか否
かが判別され、ＣＤＬＹ＜０であればステップ１１１に
おいてＣＤＬＹが０とされた後ステップ１１２に進む。
ステップ１１２ではディレイカウンタＣＤＬＹが１だけ
インクリメントされ、次いでステップ１１３，１１４に
おいてディレイカウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲでガー
ドされる。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１１５において空
燃比フラグＦ１が“１”（リッチ）とされる。なおこの
最大値ＴＤＲは正の値である。
【００１７】次いでステップ１１６では、空燃比フラグ
Ｆ１の符号が反転したか否かが判別される。空燃比が反
転したときにはステップ１１７に進んで空燃比フラグＦ
１の値より、リッチからリーンへの反転か、リーンから
リッチへの反転かが判別される。リッチからリーンへの
反転であればステップ１１８においてＦＡＦがＦＡＦ←
ＦＡＦ＋ＲＳＲとスキップ的に増大せしめられ、これに
対してリーンからリッチへの反転であればステップ１１
９においてＦＡＦがＦＡＦ←ＦＡＦ−ＲＳＬとスキップ
的に減少せしめられる。即ち、スキップ処理が行われ
る。
Ｆ１の符号が反転したか否かが判別される。空燃比が反
転したときにはステップ１１７に進んで空燃比フラグＦ
１の値より、リッチからリーンへの反転か、リーンから
リッチへの反転かが判別される。リッチからリーンへの
反転であればステップ１１８においてＦＡＦがＦＡＦ←
ＦＡＦ＋ＲＳＲとスキップ的に増大せしめられ、これに
対してリーンからリッチへの反転であればステップ１１
９においてＦＡＦがＦＡＦ←ＦＡＦ−ＲＳＬとスキップ
的に減少せしめられる。即ち、スキップ処理が行われ
る。
【００１８】一方、ステップ１１６において空燃比フラ
グＦ１の符号が反転していないと判断されたときにはス
テップ１２０，１２１，１２２において積分処理が行わ
れる。即ち、ステップ１２０においてＦ１＝“０”であ
るか否かが判別され、Ｆ１＝“０”（リーン）であれば
ステップ１２１においてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫＩＲとさ
れ、一方、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステップ１
２２においてＦＡＦ←ＦＡＦ−ＫＩＬとされる。ここ
で、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量ＲＳＲ，ＲＳ
Ｌに比して十分小さく設定してあり、ＫＩＲ（ＫＩＬ）
＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。この積分処理によってＦ１
＝“０”（リーン）のときには燃料噴射量が徐々に増大
せしめられ、Ｆ１＝“１”（リッチ）のときには燃料噴
射量が徐々に減少せしめられる。
グＦ１の符号が反転していないと判断されたときにはス
テップ１２０，１２１，１２２において積分処理が行わ
れる。即ち、ステップ１２０においてＦ１＝“０”であ
るか否かが判別され、Ｆ１＝“０”（リーン）であれば
ステップ１２１においてＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫＩＲとさ
れ、一方、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステップ１
２２においてＦＡＦ←ＦＡＦ−ＫＩＬとされる。ここ
で、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬはスキップ量ＲＳＲ，ＲＳ
Ｌに比して十分小さく設定してあり、ＫＩＲ（ＫＩＬ）
＜ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。この積分処理によってＦ１
＝“０”（リーン）のときには燃料噴射量が徐々に増大
せしめられ、Ｆ１＝“１”（リッチ）のときには燃料噴
射量が徐々に減少せしめられる。
【００１９】次いでステップ１２３では、ステップ１１
８，１１９，１２１，１２２において演算されたフィー
ドバック補正係数ＦＡＦが最小値、例えば０．８により
ガードされ、また最大値、例えば１．２によりガードさ
れる。これにより、何らかの原因でフィードバック補正
係数ＦＡＦが大きくなり過ぎ、若しくは小さくなり過ぎ
た場合に機関の空燃比が変動するのが抑制され、それに
よって空燃比がオーバリッチ或いはオーバリーンになる
のが防止される。次いでステップ１２４では空燃比フィ
ードバックフラグＸＭＦＢが“１”とされる。
８，１１９，１２１，１２２において演算されたフィー
ドバック補正係数ＦＡＦが最小値、例えば０．８により
ガードされ、また最大値、例えば１．２によりガードさ
れる。これにより、何らかの原因でフィードバック補正
係数ＦＡＦが大きくなり過ぎ、若しくは小さくなり過ぎ
た場合に機関の空燃比が変動するのが抑制され、それに
よって空燃比がオーバリッチ或いはオーバリーンになる
のが防止される。次いでステップ１２４では空燃比フィ
ードバックフラグＸＭＦＢが“１”とされる。
【００２０】図６は図４および図５のフローチャートに
よる動作を説明するためのタイミングチャートである。
上流側Ｏ2 センサ２３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。例えば、時刻ｔ1において
空燃比信号Ａ／Ｆがリーンからリッチに変化しても、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 においてリッチに変化する。ま
た、時間ｔ3 において空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリ
ーンに変化しても、空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン遅延時
間（−ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時刻ｔ
4 においてリーンに変化する。しかしながら空燃比信号
Ａ／Ｆが時刻ｔ5 ，ｔ6 ，ｔ7 のごとくリッチ遅延時間
ＴＤＲより短い期間で反転するとディレイカウンタＣＤ
ＬＹが最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、その結
果、時刻ｔ8 において空燃比信号Ａ／Ｆ′が反転され
る。即ち、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処
理される前の空燃比信号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′に基
づいて図６（Ｄ）に示すフィードバック補正係数ＦＡＦ
が得られる。
よる動作を説明するためのタイミングチャートである。
上流側Ｏ2 センサ２３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。例えば、時刻ｔ1において
空燃比信号Ａ／Ｆがリーンからリッチに変化しても、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 においてリッチに変化する。ま
た、時間ｔ3 において空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリ
ーンに変化しても、空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン遅延時
間（−ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時刻ｔ
4 においてリーンに変化する。しかしながら空燃比信号
Ａ／Ｆが時刻ｔ5 ，ｔ6 ，ｔ7 のごとくリッチ遅延時間
ＴＤＲより短い期間で反転するとディレイカウンタＣＤ
ＬＹが最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、その結
果、時刻ｔ8 において空燃比信号Ａ／Ｆ′が反転され
る。即ち、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処
理される前の空燃比信号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′に基
づいて図６（Ｄ）に示すフィードバック補正係数ＦＡＦ
が得られる。
【００２１】次に、下流側Ｏ2 センサ２４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
ドバック制御に関与する定数としてのスキップ量ＲＳ
Ｒ，ＲＳＬ、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤ
Ｒ，ＴＤＬ、若しくは上流側Ｏ2 センサ２３の出力ＶＯ
Ｍの比較電圧ＶR1を制御するシステムと、第２の空燃比
補正係数ＦＡＦ２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
ドバック制御に関与する定数としてのスキップ量ＲＳ
Ｒ，ＲＳＬ、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤ
Ｒ，ＴＤＬ、若しくは上流側Ｏ2 センサ２３の出力ＶＯ
Ｍの比較電圧ＶR1を制御するシステムと、第２の空燃比
補正係数ＦＡＦ２を導入するシステムとがある。
【００２２】例えば、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、一方、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。従って、下流側Ｏ2 センサ２４の出力に応じて
リッチスキップ量ＲＳＲおよびリーンスキップ量ＲＳＬ
を補正することにより空燃比を制御できることになる。
また、リッチ積分定数ＫＩＲを大きくすると制御空燃比
をリッチ側に移行でき、またリーン積分定数ＫＩＬを小
さくしても制御空燃比をリッチ側に移行でき、一方、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２４の出力に応じてリッチ積分定数ＫＩＲお
よびリーン積分定数ＫＩＬを補正することにより空燃比
を制御できることになる。また、リッチ遅延時間ＴＤＲ
を大きく若しくはリーン遅延時間（−ＴＤＬ）を小さく
すれば制御空燃比をリッチ側に移行でき、一方リーン遅
延時間（−ＴＤＬ）を大きく若しくはリッチ遅延時間
（ＴＤＲ）を小さくすれば制御空燃比をリーン側に移行
できる。即ち、下流側Ｏ2 センサ２４の出力ＶＯＳに応
じて遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬを補正することにより空燃
比を制御できることになる。更に比較電圧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２４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を制御でき
ることになる。
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、一方、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。従って、下流側Ｏ2 センサ２４の出力に応じて
リッチスキップ量ＲＳＲおよびリーンスキップ量ＲＳＬ
を補正することにより空燃比を制御できることになる。
また、リッチ積分定数ＫＩＲを大きくすると制御空燃比
をリッチ側に移行でき、またリーン積分定数ＫＩＬを小
さくしても制御空燃比をリッチ側に移行でき、一方、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２４の出力に応じてリッチ積分定数ＫＩＲお
よびリーン積分定数ＫＩＬを補正することにより空燃比
を制御できることになる。また、リッチ遅延時間ＴＤＲ
を大きく若しくはリーン遅延時間（−ＴＤＬ）を小さく
すれば制御空燃比をリッチ側に移行でき、一方リーン遅
延時間（−ＴＤＬ）を大きく若しくはリッチ遅延時間
（ＴＤＲ）を小さくすれば制御空燃比をリーン側に移行
できる。即ち、下流側Ｏ2 センサ２４の出力ＶＯＳに応
じて遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬを補正することにより空燃
比を制御できることになる。更に比較電圧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２４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を制御でき
ることになる。
【００２３】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２４によって制御すること
はそれぞれに長所がある。たとえば、遅延時間を制御と
することにより非常に微妙な空燃比の調整が可能とな
り、またスキップ量を制御とすることにより空燃比のフ
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
制御が可能となる。なお、これら制御量は当然２つ以上
組み合わされて用いることもできる。
比較電圧を下流側Ｏ2 センサ２４によって制御すること
はそれぞれに長所がある。たとえば、遅延時間を制御と
することにより非常に微妙な空燃比の調整が可能とな
り、またスキップ量を制御とすることにより空燃比のフ
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
制御が可能となる。なお、これら制御量は当然２つ以上
組み合わされて用いることもできる。
【００２４】次に、空燃比フィードバック制御に関与す
る定数としてのスキップ量を制御するようにしたダブル
Ｏ2 センサシステムについて説明する。図７および図８
は下流側Ｏ2 センサ２４の出力ＶＯＳに基づく第２の空
燃比フィードバック制御ルーチンであって、一定時間毎
の、例えば５１２ms毎の割込みによって実行される。ス
テップ２０１から２０６では下流側Ｏ2 センサ２４によ
るフィードバック条件が成立しているか否かが判別され
る。例えば、上流側Ｏ2センサ２３によるフィードバッ
ク条件の不成立（ステップ２０１）に加えて、冷却水温
ＴＨＷが設定値（例えば７０℃）以下のとき（ステップ
２０２）、スロットル弁２２がアイドリング開度（ＬＬ
＝“１”）のとき（ステップ２０３）、機関回転数、車
速、スロットルセンサ２０の信号、冷却水温ＴＨＷ等に
基づいて２次空気が導入されているとき（ステップ２０
４）、軽負荷のとき（Ｑ／Ｎ＜Ｘ1）（ステップ２０
５）、下流側Ｏ2 センサ２４が活性化していないとき
（ステップ２０６）にはフィードバック条件が不成立と
判断され、その他の場合にはフィードバック条件が成立
したと判断される。フィードバック条件が不成立のとき
にはステップ２０８に進んで空燃比フィードバックフラ
グＸＳＦＢがリセット（“０”）され、フィードバック
条件が成立したときにはステップ２０７に進んで空燃比
フィードバックフラグＸＳＦＢがセット（“１”）され
た後ステップ２０９に進む。
る定数としてのスキップ量を制御するようにしたダブル
Ｏ2 センサシステムについて説明する。図７および図８
は下流側Ｏ2 センサ２４の出力ＶＯＳに基づく第２の空
燃比フィードバック制御ルーチンであって、一定時間毎
の、例えば５１２ms毎の割込みによって実行される。ス
テップ２０１から２０６では下流側Ｏ2 センサ２４によ
るフィードバック条件が成立しているか否かが判別され
る。例えば、上流側Ｏ2センサ２３によるフィードバッ
ク条件の不成立（ステップ２０１）に加えて、冷却水温
ＴＨＷが設定値（例えば７０℃）以下のとき（ステップ
２０２）、スロットル弁２２がアイドリング開度（ＬＬ
＝“１”）のとき（ステップ２０３）、機関回転数、車
速、スロットルセンサ２０の信号、冷却水温ＴＨＷ等に
基づいて２次空気が導入されているとき（ステップ２０
４）、軽負荷のとき（Ｑ／Ｎ＜Ｘ1）（ステップ２０
５）、下流側Ｏ2 センサ２４が活性化していないとき
（ステップ２０６）にはフィードバック条件が不成立と
判断され、その他の場合にはフィードバック条件が成立
したと判断される。フィードバック条件が不成立のとき
にはステップ２０８に進んで空燃比フィードバックフラ
グＸＳＦＢがリセット（“０”）され、フィードバック
条件が成立したときにはステップ２０７に進んで空燃比
フィードバックフラグＸＳＦＢがセット（“１”）され
た後ステップ２０９に進む。
【００２５】ステップ２０９では下流側Ｏ2 センサ２４
の出力ＶＯＳがＡ／Ｄ変換されて取り込まれ、ステップ
２１０においてＶＯＳが比較電圧ＶR2（例えばＶR2＝
０．５５Ｖ）以下か否かが、即ち空燃比がリッチかリー
ンかが判別される。ステップ２１０においてＶＯＳ≦Ｖ
R2（リーン）であると判断されたときにはステップ２１
１，２１２，２１３に進み、ＶＯＳ＞ＶR2（リッチ）で
あると判断されたときにはステップ２１４，２１５，２
１６に進む。即ち、ステップ２１１ではＲＳＲ←ＲＳＲ
＋ΔＲＳ（一定値）とし、即ちリッチスキップ量ＲＳＲ
を増大させて空燃比をリッチ側に移行させ、ステップ２
１２，２１３においてＲＳＲが最大値ＭＡＸ（＝７．５
％）によりガードされる。一方、ステップ２１４ではＲ
ＳＲ←ＲＳＲ−ΔＲＳとし、即ちリッチスキップ量ＲＳ
Ｒを減少させて空燃比をリーン側に移行させ、ステップ
２１５，２１６においてＲＳＲが最小値ＭＩＮ（＝２．
５％）によりガードされる。
の出力ＶＯＳがＡ／Ｄ変換されて取り込まれ、ステップ
２１０においてＶＯＳが比較電圧ＶR2（例えばＶR2＝
０．５５Ｖ）以下か否かが、即ち空燃比がリッチかリー
ンかが判別される。ステップ２１０においてＶＯＳ≦Ｖ
R2（リーン）であると判断されたときにはステップ２１
１，２１２，２１３に進み、ＶＯＳ＞ＶR2（リッチ）で
あると判断されたときにはステップ２１４，２１５，２
１６に進む。即ち、ステップ２１１ではＲＳＲ←ＲＳＲ
＋ΔＲＳ（一定値）とし、即ちリッチスキップ量ＲＳＲ
を増大させて空燃比をリッチ側に移行させ、ステップ２
１２，２１３においてＲＳＲが最大値ＭＡＸ（＝７．５
％）によりガードされる。一方、ステップ２１４ではＲ
ＳＲ←ＲＳＲ−ΔＲＳとし、即ちリッチスキップ量ＲＳ
Ｒを減少させて空燃比をリーン側に移行させ、ステップ
２１５，２１６においてＲＳＲが最小値ＭＩＮ（＝２．
５％）によりガードされる。
【００２６】次いでステップ２１７ではリーンスキップ
量ＲＳＬがＲＳＬ←１０％−ＲＳＲとされる。即ち、Ｒ
ＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とされる。次いでステップ２１８
ではスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬがＲＡＭ３３に格納され
る。図９は燃料噴射制御ルーチンであって、例えば一定
クランク角毎の割込みによって実行される。
量ＲＳＬがＲＳＬ←１０％−ＲＳＲとされる。即ち、Ｒ
ＳＲ＋ＲＳＬ＝１０％とされる。次いでステップ２１８
ではスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬがＲＡＭ３３に格納され
る。図９は燃料噴射制御ルーチンであって、例えば一定
クランク角毎の割込みによって実行される。
【００２７】図９を参照すると、まず初めにステップ３
０１において図２に示されるマップから基本燃料噴射時
間ＴＰが算出される。次いでステップ３０２では機関の
運転状態により定まる補正係数Ｋの値が算出される。次
いでステップ３０３では補正係数Ｋの値が１．０である
か否かが判別される。Ｋ＝１．０のときにはステップ３
０５にジャンプする。これに対してＫ＝１．０でないと
きにはステップ３０４に進んでフィードバック補正係数
ＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ３０５に進
む。ステップ３０５では燃料噴射時間ＴＡＵ（＝ＴＰ・
ＦＡＦ・Ｋ＋γ）が算出される。
０１において図２に示されるマップから基本燃料噴射時
間ＴＰが算出される。次いでステップ３０２では機関の
運転状態により定まる補正係数Ｋの値が算出される。次
いでステップ３０３では補正係数Ｋの値が１．０である
か否かが判別される。Ｋ＝１．０のときにはステップ３
０５にジャンプする。これに対してＫ＝１．０でないと
きにはステップ３０４に進んでフィードバック補正係数
ＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ３０５に進
む。ステップ３０５では燃料噴射時間ＴＡＵ（＝ＴＰ・
ＦＡＦ・Ｋ＋γ）が算出される。
【００２８】次に図１０から図１２を参照しつつ本発明
において用いられている三元触媒１４の劣化判定の基本
的なやり方について説明する。図１０（Ａ）は空燃比の
フィードバック制御が行われているときの上流側Ｏ2セ
ンサ２３の出力電圧ＶＯＭを示しており、図１０（Ｂ）
は空燃比のフィードバック制御が行われているときの下
流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＳを示している。本
発明において用いられている三元触媒１４の劣化判定方
法では各Ｏ2 センサ２３，２４の出力の軌跡長および各
Ｏ2 センサ２３，２４の出力の面積という概念が導入さ
れている。ここで各Ｏ2 センサ２３，２４の軌跡長とは
図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように縦軸に出力電圧
ＶＯＭ，ＶＯＳをとり、横軸に時間をとったときの出力
電圧ＶＯＭ，ＶＯＳの変化曲線の長さを言う。
において用いられている三元触媒１４の劣化判定の基本
的なやり方について説明する。図１０（Ａ）は空燃比の
フィードバック制御が行われているときの上流側Ｏ2セ
ンサ２３の出力電圧ＶＯＭを示しており、図１０（Ｂ）
は空燃比のフィードバック制御が行われているときの下
流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＳを示している。本
発明において用いられている三元触媒１４の劣化判定方
法では各Ｏ2 センサ２３，２４の出力の軌跡長および各
Ｏ2 センサ２３，２４の出力の面積という概念が導入さ
れている。ここで各Ｏ2 センサ２３，２４の軌跡長とは
図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように縦軸に出力電圧
ＶＯＭ，ＶＯＳをとり、横軸に時間をとったときの出力
電圧ＶＯＭ，ＶＯＳの変化曲線の長さを言う。
【００２９】本発明による実施例ではこの軌跡長を代表
する値として一定時間当りの各Ｏ2センサ２３，２４の
出力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳの変化量の累積値を用いてい
る。即ち、上流側Ｏ2 センサ２３の軌跡長ΣＬＭは図１
０（Ａ）に示されるように時刻ｉ−１における出力電圧
ＶＯＭi-1 と時刻ｉにおける出力電圧ＶＯＭi との差の
絶対値｜ＶＯＭi −ＶＯＭi-1 ｜の累積値で表わされ、
下流側Ｏ2 センサ２４の軌跡長ΣＬＳは図１０（Ｂ）に
示されるように時刻ｉ−１における出力電圧ＶＯＳi-1
と時刻ｉにおける出力電圧ＶＯＳi との差の絶対値｜Ｖ
ＯＳi −ＶＯＳi- 1 ｜の累積値で表わされる。
する値として一定時間当りの各Ｏ2センサ２３，２４の
出力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳの変化量の累積値を用いてい
る。即ち、上流側Ｏ2 センサ２３の軌跡長ΣＬＭは図１
０（Ａ）に示されるように時刻ｉ−１における出力電圧
ＶＯＭi-1 と時刻ｉにおける出力電圧ＶＯＭi との差の
絶対値｜ＶＯＭi −ＶＯＭi-1 ｜の累積値で表わされ、
下流側Ｏ2 センサ２４の軌跡長ΣＬＳは図１０（Ｂ）に
示されるように時刻ｉ−１における出力電圧ＶＯＳi-1
と時刻ｉにおける出力電圧ＶＯＳi との差の絶対値｜Ｖ
ＯＳi −ＶＯＳi- 1 ｜の累積値で表わされる。
【００３０】一方、各Ｏ2 センサ２３，２４の出力の面
積とは図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように縦軸に出
力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳをとり、横軸に時間をとったとき
の出力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳと比較電圧ＶR1，ＶR2とによ
り囲まれたハッチングで示される面積を言う。本発明に
よる実施例ではこの面積を代表する値として一定時間毎
の各Ｏ2 センサ２３，２４の出力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳと
比較電圧ＶR1，ＶR2との差の累積値を用いている。即
ち、上流側Ｏ2 センサ２３の出力の面積ΣＡＭは図１０
（Ａ）に示されるように各時刻における出力電圧ＶＯＭ
i と比較電圧ＶR1との差の絶対値｜ＶＯＭi −ＶR1｜の
累積値で表わされ、下流側Ｏ2 センサ２４の出力の面積
ΣＡＳは図１０（Ｂ）に示されるように各時刻における
出力電圧ＶＯＳi と比較電圧ＶR2との差の絶対値｜ＶＯ
Ｓi −ＶR2｜の累積値で表わされる。
積とは図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように縦軸に出
力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳをとり、横軸に時間をとったとき
の出力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳと比較電圧ＶR1，ＶR2とによ
り囲まれたハッチングで示される面積を言う。本発明に
よる実施例ではこの面積を代表する値として一定時間毎
の各Ｏ2 センサ２３，２４の出力電圧ＶＯＭ，ＶＯＳと
比較電圧ＶR1，ＶR2との差の累積値を用いている。即
ち、上流側Ｏ2 センサ２３の出力の面積ΣＡＭは図１０
（Ａ）に示されるように各時刻における出力電圧ＶＯＭ
i と比較電圧ＶR1との差の絶対値｜ＶＯＭi −ＶR1｜の
累積値で表わされ、下流側Ｏ2 センサ２４の出力の面積
ΣＡＳは図１０（Ｂ）に示されるように各時刻における
出力電圧ＶＯＳi と比較電圧ＶR2との差の絶対値｜ＶＯ
Ｓi −ＶR2｜の累積値で表わされる。
【００３１】更に下流側Ｏ2 センサ２４の出力の軌跡長
ΣＬＳと上流側Ｏ2 センサ２３の出力の軌跡長ΣＬＭと
の比（ΣＬＳ／ΣＬＭ）が軌跡長比と定義され、下流側
Ｏ2センサ２４の出力の面積ΣＡＳと上流側Ｏ2 センサ
２３の出力の面積ΣＡＭとの比（ΣＡＳ／ΣＡＭ）が面
積比と定義される。これら軌跡長比および面積比を用
い、図１１に示されるように縦軸に軌跡長比（ΣＬＳ／
ΣＬＭ）をとり、横軸に面積比（ΣＡＳ／ΣＡＭ）をと
ると基本的には図１１に示される破線Ｗよりも下方の領
域では三元触媒１４が劣化しておらず、破線Ｗよりも上
方の領域では三元触媒１４が劣化していると判断できる
ことになる。次にこのことについて図１２を参照しつつ
説明する。
ΣＬＳと上流側Ｏ2 センサ２３の出力の軌跡長ΣＬＭと
の比（ΣＬＳ／ΣＬＭ）が軌跡長比と定義され、下流側
Ｏ2センサ２４の出力の面積ΣＡＳと上流側Ｏ2 センサ
２３の出力の面積ΣＡＭとの比（ΣＡＳ／ΣＡＭ）が面
積比と定義される。これら軌跡長比および面積比を用
い、図１１に示されるように縦軸に軌跡長比（ΣＬＳ／
ΣＬＭ）をとり、横軸に面積比（ΣＡＳ／ΣＡＭ）をと
ると基本的には図１１に示される破線Ｗよりも下方の領
域では三元触媒１４が劣化しておらず、破線Ｗよりも上
方の領域では三元触媒１４が劣化していると判断できる
ことになる。次にこのことについて図１２を参照しつつ
説明する。
【００３２】図１２（Ａ）の曲線Ｘは上流側Ｏ2 センサ
２３が劣化していない場合の上流側Ｏ2 センサ２３の出
力電圧ＶＯＭの変化を示しており、図１２（Ｂ）の曲線
Ｘおよび図１２（Ｃ）の曲線Ｘは下流側Ｏ2 センサ２４
が劣化しておらず、しかも三元触媒１４が劣化していな
い場合の下流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＳの変化
を示している。このようにいずれのＯ2 センサ２３，２
４も劣化しておらず、しかも三元触媒１４も劣化してい
ないときの面積比と軌跡長比との関係が図１１の点ａで
表わされるとする。
２３が劣化していない場合の上流側Ｏ2 センサ２３の出
力電圧ＶＯＭの変化を示しており、図１２（Ｂ）の曲線
Ｘおよび図１２（Ｃ）の曲線Ｘは下流側Ｏ2 センサ２４
が劣化しておらず、しかも三元触媒１４が劣化していな
い場合の下流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＳの変化
を示している。このようにいずれのＯ2 センサ２３，２
４も劣化しておらず、しかも三元触媒１４も劣化してい
ないときの面積比と軌跡長比との関係が図１１の点ａで
表わされるとする。
【００３３】さて、ここで上流側Ｏ2 センサ２３が劣化
したとすると図１２（Ａ）の曲線Ｙで示されるように上
流側Ｏ2 センサ２３の出力電圧ＶＯＭの振幅が小さくな
る。このとき図１２（Ａ）の曲線Ｘと曲線Ｙからわかる
ように軌跡長ΣＬＭが小さくなると共にこれに比例して
面積ΣＡＭも小さくなる。従って軌跡長比が大きくなる
と共にこれに比例して面積比も大きくなり、斯くしてこ
のとき図１１のａ点はａ′点に移動することになる。
したとすると図１２（Ａ）の曲線Ｙで示されるように上
流側Ｏ2 センサ２３の出力電圧ＶＯＭの振幅が小さくな
る。このとき図１２（Ａ）の曲線Ｘと曲線Ｙからわかる
ように軌跡長ΣＬＭが小さくなると共にこれに比例して
面積ΣＡＭも小さくなる。従って軌跡長比が大きくなる
と共にこれに比例して面積比も大きくなり、斯くしてこ
のとき図１１のａ点はａ′点に移動することになる。
【００３４】これに対して下流側Ｏ2 センサ２４が劣化
したとすると図１２（Ｂ）の曲線Ｙで示されるように下
流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＳの振幅が小さくな
る。このとき図１２（Ｂ）の曲線Ｘと曲線Ｙからわかる
ように軌跡長ΣＬＳが小さくなると共にこれに比例して
面積ΣＡＳも小さくなる。従ってこのときには軌跡長比
が小さくなると共にこれに比例して面積比も小さくな
り、斯くしてこのとき図１１のａ点はａ″点に移動する
ことになる。このようにＯ2 センサ２３，２４が劣化し
たときには軌跡長比と面積比との関係を表す点が原点０
を通る直線Ａ上を移動することになる。
したとすると図１２（Ｂ）の曲線Ｙで示されるように下
流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＳの振幅が小さくな
る。このとき図１２（Ｂ）の曲線Ｘと曲線Ｙからわかる
ように軌跡長ΣＬＳが小さくなると共にこれに比例して
面積ΣＡＳも小さくなる。従ってこのときには軌跡長比
が小さくなると共にこれに比例して面積比も小さくな
り、斯くしてこのとき図１１のａ点はａ″点に移動する
ことになる。このようにＯ2 センサ２３，２４が劣化し
たときには軌跡長比と面積比との関係を表す点が原点０
を通る直線Ａ上を移動することになる。
【００３５】一方、三元触媒１４が劣化するとＯ2 スト
レージ機能に基づく未燃ＨＣ，ＣＯの酸化作用およびＮ
ＯX の還元作用が十分に行われなくなるために三元触媒
１４の下流側の空燃比も短かい周期で変動するようにな
る。この場合、三元触媒１４が劣化するほど下流側Ｏ2
センサ２４の出力電圧ＶＯＳの変動周期は短かくなり、
三元触媒１４が完全に劣化してしまうと下流側Ｏ2 セン
サ２４の出力電圧ＶＯＳは上流側Ｏ2 センサ２３の出力
電圧ＶＯＭと同じ周期でもって変動するようになる。図
１２（Ｃ）の曲線Ｙは三元触媒１４が劣化したときを示
しており、図１２（Ｃ）の曲線Ｘと曲線Ｙからわかるよ
うに三元触媒１４が劣化すると下流側Ｏ 2 センサ２４の
変動周期は短かくなる。
レージ機能に基づく未燃ＨＣ，ＣＯの酸化作用およびＮ
ＯX の還元作用が十分に行われなくなるために三元触媒
１４の下流側の空燃比も短かい周期で変動するようにな
る。この場合、三元触媒１４が劣化するほど下流側Ｏ2
センサ２４の出力電圧ＶＯＳの変動周期は短かくなり、
三元触媒１４が完全に劣化してしまうと下流側Ｏ2 セン
サ２４の出力電圧ＶＯＳは上流側Ｏ2 センサ２３の出力
電圧ＶＯＭと同じ周期でもって変動するようになる。図
１２（Ｃ）の曲線Ｙは三元触媒１４が劣化したときを示
しており、図１２（Ｃ）の曲線Ｘと曲線Ｙからわかるよ
うに三元触媒１４が劣化すると下流側Ｏ 2 センサ２４の
変動周期は短かくなる。
【００３６】このように三元触媒１４が劣化すると下流
側Ｏ2 センサ２４の変動周期が短かくなるので軌跡長Σ
ＬＳが大きくなる。一方、下流側Ｏ2 センサ２４の変動
周期が変化しても一定期間内における面積ΣＡＳはほと
んど変化しない。従って三元触媒１４が劣化すると軌跡
長比は大きくなるが面積比はほとんど変化しないので図
１１のａ点はｂ点に移動することになる。また、三元触
媒１４が劣化した状態でＯ2 センサ２３，２４が劣化す
ると軌跡長比と面積比との関係を表す点は原点０を通る
直線Ｂ上を移動することになる。従って前述したように
基本的には軌跡長比と面積比との関係を表す点が原点０
を通る直線Ｗよりも上方の領域に位置すると三元触媒１
４が劣化したと判断できることになる。
側Ｏ2 センサ２４の変動周期が短かくなるので軌跡長Σ
ＬＳが大きくなる。一方、下流側Ｏ2 センサ２４の変動
周期が変化しても一定期間内における面積ΣＡＳはほと
んど変化しない。従って三元触媒１４が劣化すると軌跡
長比は大きくなるが面積比はほとんど変化しないので図
１１のａ点はｂ点に移動することになる。また、三元触
媒１４が劣化した状態でＯ2 センサ２３，２４が劣化す
ると軌跡長比と面積比との関係を表す点は原点０を通る
直線Ｂ上を移動することになる。従って前述したように
基本的には軌跡長比と面積比との関係を表す点が原点０
を通る直線Ｗよりも上方の領域に位置すると三元触媒１
４が劣化したと判断できることになる。
【００３７】ところで実際には特に下流側Ｏ2 センサ２
４の出力電圧ＶＯＳは図１２（Ｂ），（Ｃ）に示される
ようなきれいな波形でもって変化するのではなく、図１
２（Ｂ），（Ｃ）に示される曲線Ｘ，Ｙ上に細かな振動
が重畳されたような形となる。このような細かな振動は
下流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＭの面積ΣＡＭに
はさほど影響を与えないが軌跡長ΣＬＳに対しては軌跡
長比（ΣＬＳ／ΣＬＭ）が小さくなるほど大きな影響を
与えることになる。即ち、曲線Ｘ，Ｙに重畳した細かな
振動により軌跡長ΣＬＳが一定量だけ増大したとすると
軌跡長比が小さいときほど軌跡長比の増大量が大きくな
ることになる。従って直線Ｗを越えたということで三元
触媒１４が劣化したと判断するようにしておくと軌跡長
比が小さいときに三元触媒１４が劣化していないにもか
かわらずに三元触媒１４が劣化したと誤判断をする危険
性がある。
４の出力電圧ＶＯＳは図１２（Ｂ），（Ｃ）に示される
ようなきれいな波形でもって変化するのではなく、図１
２（Ｂ），（Ｃ）に示される曲線Ｘ，Ｙ上に細かな振動
が重畳されたような形となる。このような細かな振動は
下流側Ｏ2 センサ２４の出力電圧ＶＯＭの面積ΣＡＭに
はさほど影響を与えないが軌跡長ΣＬＳに対しては軌跡
長比（ΣＬＳ／ΣＬＭ）が小さくなるほど大きな影響を
与えることになる。即ち、曲線Ｘ，Ｙに重畳した細かな
振動により軌跡長ΣＬＳが一定量だけ増大したとすると
軌跡長比が小さいときほど軌跡長比の増大量が大きくな
ることになる。従って直線Ｗを越えたということで三元
触媒１４が劣化したと判断するようにしておくと軌跡長
比が小さいときに三元触媒１４が劣化していないにもか
かわらずに三元触媒１４が劣化したと誤判断をする危険
性がある。
【００３８】そこで本発明による実施例では図１１に示
されるように触媒劣化判断のスレッシュホルドレベルＴ
ｈを軌跡長比および面積比が或る程度大きい領域では直
線Ｗに一致したスレッシュホルドレベルＴｈ1 としてお
き、軌跡長比および面積比が小さい領域ではスレッシュ
ホルドレベルＴｈ2 を一定の軌跡長比としている。従っ
て本発明による実施例では軌跡長比および面積比との関
係を示す点が図１１において設定値、即ちスレッシュホ
ルドレベルＴｈ1 ，Ｔｈ2 よりも上方領域に位置すると
三元触媒１４が劣化したと判断するようにしている。な
お、スレッシュホルドレベルＴｈ2 は理論から導びかれ
るのではなく実験に基づいて誤判断しないように定めら
れる。
されるように触媒劣化判断のスレッシュホルドレベルＴ
ｈを軌跡長比および面積比が或る程度大きい領域では直
線Ｗに一致したスレッシュホルドレベルＴｈ1 としてお
き、軌跡長比および面積比が小さい領域ではスレッシュ
ホルドレベルＴｈ2 を一定の軌跡長比としている。従っ
て本発明による実施例では軌跡長比および面積比との関
係を示す点が図１１において設定値、即ちスレッシュホ
ルドレベルＴｈ1 ，Ｔｈ2 よりも上方領域に位置すると
三元触媒１４が劣化したと判断するようにしている。な
お、スレッシュホルドレベルＴｈ2 は理論から導びかれ
るのではなく実験に基づいて誤判断しないように定めら
れる。
【００３９】次に図１３および図１４を参照しつつ三元
触媒１４の劣化判定ルーチンについて説明する。なお、
このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行され
る。図１３および図１４を参照するとまず初めにステッ
プ４０１において劣化判定が完了したことを示す判定完
了フラグがセットされているか否かが判別される。判定
完了フラグがセットされている場合にはただちに処理サ
イクルを完了する。これに対して判定完了フラグがセッ
トされていないと判別されたときにはステップ４０２に
進んで上流側Ｏ2 センサ２３による空燃比のフィードバ
ック制御が行われていることを示す空燃比フィードバッ
クフラグＸＭＦＢがセット（＝“１”）されているか否
かが判別される。空燃比フィードバックフラグＸＭＦＢ
がセットされていないとき（＝“０”）にはステップ４
１６にジャンプする。これに対して空燃比フィードバッ
クフラグＸＭＦＢがセットされている（＝“１”）と判
別されたときにはステップ４０３に進む。
触媒１４の劣化判定ルーチンについて説明する。なお、
このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行され
る。図１３および図１４を参照するとまず初めにステッ
プ４０１において劣化判定が完了したことを示す判定完
了フラグがセットされているか否かが判別される。判定
完了フラグがセットされている場合にはただちに処理サ
イクルを完了する。これに対して判定完了フラグがセッ
トされていないと判別されたときにはステップ４０２に
進んで上流側Ｏ2 センサ２３による空燃比のフィードバ
ック制御が行われていることを示す空燃比フィードバッ
クフラグＸＭＦＢがセット（＝“１”）されているか否
かが判別される。空燃比フィードバックフラグＸＭＦＢ
がセットされていないとき（＝“０”）にはステップ４
１６にジャンプする。これに対して空燃比フィードバッ
クフラグＸＭＦＢがセットされている（＝“１”）と判
別されたときにはステップ４０３に進む。
【００４０】ステップ４０３では下流側Ｏ2 センサ２４
による空燃比のフィードバック制御が行われていること
を示す空燃比フィードバックフラグＸＳＦＢがセット
（＝“１”）されているか否かが判別される。空燃比フ
ィードバックフラグＸＳＦＢがセットされていないとき
（＝“０”）にはステップ４１６にジャンプし、空燃比
フィードバックフラグＸＳＦＢがセットされているとき
（＝“１”）にはステップ４０４に進む。ステップ４０
４では他の判定条件が成立しているか否かが判別され
る。例えば機関の暖機が完了しており、即ち、機関冷却
水温が設定温度以上であり、かつ負荷センサ２６の出力
信号に基づいてアクセルペダル２５が急激に踏込まれた
り、アクセルペダル２５の踏込み動作が急激に解放され
たりしていないと判断されたときに他の判定条件が成立
していると判断される。他の判定条件が成立していない
ときにはステップ４１６にジャンプし、他の判定条件が
成立したときにはステップ４０５に進んで劣化判定が開
始される。
による空燃比のフィードバック制御が行われていること
を示す空燃比フィードバックフラグＸＳＦＢがセット
（＝“１”）されているか否かが判別される。空燃比フ
ィードバックフラグＸＳＦＢがセットされていないとき
（＝“０”）にはステップ４１６にジャンプし、空燃比
フィードバックフラグＸＳＦＢがセットされているとき
（＝“１”）にはステップ４０４に進む。ステップ４０
４では他の判定条件が成立しているか否かが判別され
る。例えば機関の暖機が完了しており、即ち、機関冷却
水温が設定温度以上であり、かつ負荷センサ２６の出力
信号に基づいてアクセルペダル２５が急激に踏込まれた
り、アクセルペダル２５の踏込み動作が急激に解放され
たりしていないと判断されたときに他の判定条件が成立
していると判断される。他の判定条件が成立していない
ときにはステップ４１６にジャンプし、他の判定条件が
成立したときにはステップ４０５に進んで劣化判定が開
始される。
【００４１】ステップ４０５では判定中フラグがセット
される。次いでステップ４０６では次式に基づいて上流
側Ｏ2 センサ２３の出力電圧ＶＯＭの軌跡長ΣＬＭの積
算処理が行われる。 ΣＬＭ＝ΣＬＭ＋｜ＶＯＭi −ＶＯＭi-1 ｜ 次いでステップ４０７では次式に基づいて上流側Ｏ2 セ
ンサ２３の出力電圧ＶＯＭの面積ΣＡＭの積算処理が行
われる。
される。次いでステップ４０６では次式に基づいて上流
側Ｏ2 センサ２３の出力電圧ＶＯＭの軌跡長ΣＬＭの積
算処理が行われる。 ΣＬＭ＝ΣＬＭ＋｜ＶＯＭi −ＶＯＭi-1 ｜ 次いでステップ４０７では次式に基づいて上流側Ｏ2 セ
ンサ２３の出力電圧ＶＯＭの面積ΣＡＭの積算処理が行
われる。
【００４２】ΣＡＭ＝ΣＡＭ＋｜ＶＯＭi −ＶR1｜ 次いでステップ４０８では次式に基づいて下流側Ｏ2 セ
ンサ２４の出力電圧ＶＯＳの軌跡長ΣＬＳの積算処理が
行われる。 ΣＬＳ＝ΣＬＳ＋｜ＶＯＳi −ＶＯＳi-1 ｜ 次いでステップ４０９では次式に基づいて下流側Ｏ2 セ
ンサ２４の出力電圧ＶＯＳの面積ΣＡＳの積算処理が行
われる。
ンサ２４の出力電圧ＶＯＳの軌跡長ΣＬＳの積算処理が
行われる。 ΣＬＳ＝ΣＬＳ＋｜ＶＯＳi −ＶＯＳi-1 ｜ 次いでステップ４０９では次式に基づいて下流側Ｏ2 セ
ンサ２４の出力電圧ＶＯＳの面積ΣＡＳの積算処理が行
われる。
【００４３】ΣＡＳ＝ΣＡＳ＋｜ＶＯＳi −ＶR2｜ 次いでステップ４１０ではカウント値Ｃが１だけインク
リメントされ、次いでステップ４１１ではカウント値Ｃ
が設定値Ｃ0 を越えたか否かが判別される。Ｃ≦Ｃ0 の
ときには処理サイクルを完了する。これに対してＣ＞Ｃ
0 になると、即ち劣化判定が開始されてから一定時間を
経過するとステップ４１２に進む。
リメントされ、次いでステップ４１１ではカウント値Ｃ
が設定値Ｃ0 を越えたか否かが判別される。Ｃ≦Ｃ0 の
ときには処理サイクルを完了する。これに対してＣ＞Ｃ
0 になると、即ち劣化判定が開始されてから一定時間を
経過するとステップ４１２に進む。
【００４４】ステップ４１２では軌跡長比ΣＬＳ／ΣＬ
Ｍおよび面積比ΣＡＳ／ΣＡＭが算出される。次いでス
テップ４１３では図１１に示す関係から三元触媒１４が
劣化しているか否かが判別される。三元触媒１４が劣化
していないと判断されたときにはステップ４１５に進ん
で判定完了フラグがセットされる。これに対して三元触
媒１４が劣化していると判断されたときにはステップ４
１４に進んでアラーム装置２９が作動せしめられ、次い
でステップ４１５に進む。次いでステップ４１６では判
定中フラグがリセットされ、次いでステップ４１７では
劣化判定に関与する種々の値がクリアされる。
Ｍおよび面積比ΣＡＳ／ΣＡＭが算出される。次いでス
テップ４１３では図１１に示す関係から三元触媒１４が
劣化しているか否かが判別される。三元触媒１４が劣化
していないと判断されたときにはステップ４１５に進ん
で判定完了フラグがセットされる。これに対して三元触
媒１４が劣化していると判断されたときにはステップ４
１４に進んでアラーム装置２９が作動せしめられ、次い
でステップ４１５に進む。次いでステップ４１６では判
定中フラグがリセットされ、次いでステップ４１７では
劣化判定に関与する種々の値がクリアされる。
【００４５】上述したように本発明による実施例ではア
クセルペダル２５の踏込み量が急激に増大せしめられた
り急激に減少せしめられたときには劣化判定が行われな
いがアクセルペダル２５の踏込み量がそれほど急激でな
い加速運転時およびアクセルペダル２５の踏込み量がそ
れほど急激でない減速運転時には劣化判定が行われる。
即ち、本発明による実施例では作動せしめられると機関
出力トルクの増大又は減少をもたらす作動要素に対して
作動命令が出されたとき、例えばスロットル弁１２に対
してアクセルペダル２５により作動命令が出されたとき
スロットル弁１２の開弁速度又は閉弁速度がそれほど速
くないときには劣化判定が行われる。
クセルペダル２５の踏込み量が急激に増大せしめられた
り急激に減少せしめられたときには劣化判定が行われな
いがアクセルペダル２５の踏込み量がそれほど急激でな
い加速運転時およびアクセルペダル２５の踏込み量がそ
れほど急激でない減速運転時には劣化判定が行われる。
即ち、本発明による実施例では作動せしめられると機関
出力トルクの増大又は減少をもたらす作動要素に対して
作動命令が出されたとき、例えばスロットル弁１２に対
してアクセルペダル２５により作動命令が出されたとき
スロットル弁１２の開弁速度又は閉弁速度がそれほど速
くないときには劣化判定が行われる。
【００４６】この場合、スロットル弁１２の開弁速度又
は閉弁速度がそれほど速くなくてもスロットル弁１２が
開弁動作又は閉弁動作を行えば空燃比が変動し、斯くし
て三元触媒１４の劣化について誤判断を生ずることにな
る。そこで本発明による第１の実施例では劣化判定が開
始されて判定中フラグがセットされたときにはスロット
ル弁１２の開弁動作および閉弁動作を緩慢化するように
している。
は閉弁速度がそれほど速くなくてもスロットル弁１２が
開弁動作又は閉弁動作を行えば空燃比が変動し、斯くし
て三元触媒１４の劣化について誤判断を生ずることにな
る。そこで本発明による第１の実施例では劣化判定が開
始されて判定中フラグがセットされたときにはスロット
ル弁１２の開弁動作および閉弁動作を緩慢化するように
している。
【００４７】次にこの第１実施例について図１５に示す
スロットル弁１２の制御ルーチンを参照しつつ説明す
る。なお、このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。図１５を参照するとまず初めにステップ５
０１においてスロットル弁１２の開度の目標値ＴＡが算
出される。この目標値ＴＡは図１６（Ａ）に示すように
アクセルペダル２５の踏込み量Ｌの関数として予めＲＯ
Ｍ３２内に記憶されている。次いでステップ５０２では
前回の割込み時におけるスロットル開度と現在のスロッ
トル弁開度の差、即ちスロットル１２の開閉速度ΔＴＡ
が算出される。次いでステップ５０３では劣化判定中で
あることを示す判定中フラグがセットされているか否か
が判別される。判定中フラグがセットされていないとき
にはスロットル開度の目標値ＴＡが実際の目標スロット
ル開度ＴＡＥとされ、次いでステップ５０８においてス
ロットル開度がこの目標スロットル開度ＴＡＥとなるよ
うにアクチュエータ１９が駆動される。一方、判定中フ
ラグがセットされるとステップ５０３からステップ５０
４に進んでスロットル弁１２の開閉速度ΔＴの絶対値｜
ΔＴ｜が一定値Ｘよりも小さいか否かが判別される。｜
ΔＴＡ｜＜Ｘのとき、即ちスロットル弁１２の開度が変
化しないか或いは開閉速度ΔＴが極めて小さいときには
ステップ５０７に進む。これに対して｜ΔＴＡ｜≧Ｘの
ときにはステップ５０５に進んでなまし係数ｎの値が算
出される。このなまし係数ｎの値は図１６（Ｂ）に示さ
れるようにスロットル弁１２の開閉速度の絶対値｜ΔＴ
Ａ｜が大きくなるほど小さくなる。図１６（Ｂ）に示す
関係もＲＯＭ３２内に記憶されている。次いでステップ
５０６では次式に基づいて目標スロットル開度ＴＡＥが
算出される。
スロットル弁１２の制御ルーチンを参照しつつ説明す
る。なお、このルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される。図１５を参照するとまず初めにステップ５
０１においてスロットル弁１２の開度の目標値ＴＡが算
出される。この目標値ＴＡは図１６（Ａ）に示すように
アクセルペダル２５の踏込み量Ｌの関数として予めＲＯ
Ｍ３２内に記憶されている。次いでステップ５０２では
前回の割込み時におけるスロットル開度と現在のスロッ
トル弁開度の差、即ちスロットル１２の開閉速度ΔＴＡ
が算出される。次いでステップ５０３では劣化判定中で
あることを示す判定中フラグがセットされているか否か
が判別される。判定中フラグがセットされていないとき
にはスロットル開度の目標値ＴＡが実際の目標スロット
ル開度ＴＡＥとされ、次いでステップ５０８においてス
ロットル開度がこの目標スロットル開度ＴＡＥとなるよ
うにアクチュエータ１９が駆動される。一方、判定中フ
ラグがセットされるとステップ５０３からステップ５０
４に進んでスロットル弁１２の開閉速度ΔＴの絶対値｜
ΔＴ｜が一定値Ｘよりも小さいか否かが判別される。｜
ΔＴＡ｜＜Ｘのとき、即ちスロットル弁１２の開度が変
化しないか或いは開閉速度ΔＴが極めて小さいときには
ステップ５０７に進む。これに対して｜ΔＴＡ｜≧Ｘの
ときにはステップ５０５に進んでなまし係数ｎの値が算
出される。このなまし係数ｎの値は図１６（Ｂ）に示さ
れるようにスロットル弁１２の開閉速度の絶対値｜ΔＴ
Ａ｜が大きくなるほど小さくなる。図１６（Ｂ）に示す
関係もＲＯＭ３２内に記憶されている。次いでステップ
５０６では次式に基づいて目標スロットル開度ＴＡＥが
算出される。
【００４８】 ＴＡＥ＝ＴＡＥi-1 ＋（ＴＡ−ＴＡＥi-1 ）／ｎ ここでＴＡＥi-1 は前回の割込み時における目標スロッ
トル開度を示している。図１７（Ａ）および（Ｂ）はア
クセルペダル２５の踏込み量Ｌから定まるスロットル開
度の目標値ＴＡと実際の目標スロットル開度ＴＡＥとの
関係を示している。なお、図１７（Ａ）は｜ΔＴＡ｜が
小さく、従ってなまし係数ｎの値が大きい場合を示して
おり、図１７（Ｂ）は｜ΔＴＡ｜が大きく、従ってなま
し係数ｎの値が小さい場合を示している。図１７（Ａ）
および（Ｂ）からわかるようにＴＡＥで示される実際の
スロットル開度の変化はアクセルペダル２５の踏込み量
により定まる目標値ＴＡの変化に比べて緩慢化せしめら
れ、更に｜ΔＴＡ｜が小さくなってなまし係数ｎが大き
くなるほど実際のスロットル開度ＴＡＥはゆっくりと変
化せしめられる。このように三元触媒１４の劣化判断が
行われるときには実際のスロットル開度変化が緩慢化さ
れるために空燃比の変動は小さくなり、斯くして三元触
媒１４が劣化したか否かを正確に判定できることにな
る。
トル開度を示している。図１７（Ａ）および（Ｂ）はア
クセルペダル２５の踏込み量Ｌから定まるスロットル開
度の目標値ＴＡと実際の目標スロットル開度ＴＡＥとの
関係を示している。なお、図１７（Ａ）は｜ΔＴＡ｜が
小さく、従ってなまし係数ｎの値が大きい場合を示して
おり、図１７（Ｂ）は｜ΔＴＡ｜が大きく、従ってなま
し係数ｎの値が小さい場合を示している。図１７（Ａ）
および（Ｂ）からわかるようにＴＡＥで示される実際の
スロットル開度の変化はアクセルペダル２５の踏込み量
により定まる目標値ＴＡの変化に比べて緩慢化せしめら
れ、更に｜ΔＴＡ｜が小さくなってなまし係数ｎが大き
くなるほど実際のスロットル開度ＴＡＥはゆっくりと変
化せしめられる。このように三元触媒１４の劣化判断が
行われるときには実際のスロットル開度変化が緩慢化さ
れるために空燃比の変動は小さくなり、斯くして三元触
媒１４が劣化したか否かを正確に判定できることにな
る。
【００４９】図１８にスロットル弁の制御ルーチンの別
の実施例を示す。この実施例では三元触媒１４の劣化判
定が行われるときにはスロットル弁１２の開閉動作が一
時的に中止される。即ち、図１８を参照するとまず初め
にステップ６０１において図１６（Ａ）に示す関係から
スロットル開度の目標値ＴＡが算出される。次いでステ
ップ６０２では判定中フラグがセットされたか否かが判
別される。判定中フラグがセットされていないときには
ステップ６０３に進んで目標値ＴＡが実際の目標スロッ
トル開度ＴＡＥとされ、次いでステップ６０４ではスロ
ットル弁１２の開度がこの目標スロットル開度ＴＡＥと
なるようにアクチュエータ１９が制御される。一方、判
定中フラグがセットされるとステップ６０２からステッ
プ６０４にジャンプする。このときスロットル弁１２の
開度は判定中フラグがセットされる直前の目標スロット
ル開度ＴＡＥに維持される。
の実施例を示す。この実施例では三元触媒１４の劣化判
定が行われるときにはスロットル弁１２の開閉動作が一
時的に中止される。即ち、図１８を参照するとまず初め
にステップ６０１において図１６（Ａ）に示す関係から
スロットル開度の目標値ＴＡが算出される。次いでステ
ップ６０２では判定中フラグがセットされたか否かが判
別される。判定中フラグがセットされていないときには
ステップ６０３に進んで目標値ＴＡが実際の目標スロッ
トル開度ＴＡＥとされ、次いでステップ６０４ではスロ
ットル弁１２の開度がこの目標スロットル開度ＴＡＥと
なるようにアクチュエータ１９が制御される。一方、判
定中フラグがセットされるとステップ６０２からステッ
プ６０４にジャンプする。このときスロットル弁１２の
開度は判定中フラグがセットされる直前の目標スロット
ル開度ＴＡＥに維持される。
【００５０】機関出力トルクの増大又は減少はスロット
ル弁１２の開度が変化した場合だけではなく、機関に加
わる外部負荷が変化したとき、例えばエアコンディショ
ナ２７が作動せしめられたときおよび作動が停止された
ときにも生ずる。即ち、このエアコンディショナ２７も
作動せしめられると機関出力トルクの増大又は減少をも
たらす作動要素を構成している。
ル弁１２の開度が変化した場合だけではなく、機関に加
わる外部負荷が変化したとき、例えばエアコンディショ
ナ２７が作動せしめられたときおよび作動が停止された
ときにも生ずる。即ち、このエアコンディショナ２７も
作動せしめられると機関出力トルクの増大又は減少をも
たらす作動要素を構成している。
【００５１】図１９はこのエアコンディショナ２７を制
御するためのルーチンを示している。図１９を参照する
とまず初めにステップ７０１においてエアコンディショ
ナ２７の作動スイッチ２８がオフからオンに切換えられ
たか否かが判別される。作動スイッチ２８がオフのとき
にはステップ７０４にジャンプし、作動スイッチ２８が
オンのときにはステップ７０２に進む。ステップ７０２
では判定中フラグがセットされているか否かが判別され
る。判定中フラグがセットされていないときにはステッ
プ７０３に進んでエアコンディショナ２７が作動せしめ
られる。これに対して判定中フラグがセットされている
ときにはステップ７０４にジャンプする。即ち作動スイ
ッチ２８がオンにされても判定中フラグがセットされて
いるときにはエアコンディショナ２７は作動せしめられ
ず、劣化判定が完了して判定中フラグがリセットされた
後にエアコンディショナ２７が作動せしめられる。従っ
て劣化判定中の出力トルクの変動が阻止され、斯くして
三元触媒１４の劣化を正確に判定することができること
になる。
御するためのルーチンを示している。図１９を参照する
とまず初めにステップ７０１においてエアコンディショ
ナ２７の作動スイッチ２８がオフからオンに切換えられ
たか否かが判別される。作動スイッチ２８がオフのとき
にはステップ７０４にジャンプし、作動スイッチ２８が
オンのときにはステップ７０２に進む。ステップ７０２
では判定中フラグがセットされているか否かが判別され
る。判定中フラグがセットされていないときにはステッ
プ７０３に進んでエアコンディショナ２７が作動せしめ
られる。これに対して判定中フラグがセットされている
ときにはステップ７０４にジャンプする。即ち作動スイ
ッチ２８がオンにされても判定中フラグがセットされて
いるときにはエアコンディショナ２７は作動せしめられ
ず、劣化判定が完了して判定中フラグがリセットされた
後にエアコンディショナ２７が作動せしめられる。従っ
て劣化判定中の出力トルクの変動が阻止され、斯くして
三元触媒１４の劣化を正確に判定することができること
になる。
【００５２】次いでステップ７０４ではエアコンディシ
ョナ２７の作動スイッチ２８がオンからオフに切換えら
れたか否かが判別される。作動スイッチ２８がオンのと
きには処理サイクルを完了し、作動スイッチ２８がオフ
のときにはステップ７０５に進む。ステップ７０５では
判定中フラグがセットされているか否かが判別される。
判定中フラグがセットされていないときにはステップ７
０５に進んでエアコンディショナ２７の作動が停止せし
められる。これに対して判定中フラグがセットされてい
るときには処理サイクルを完了する。即ち作動スイッチ
２８がオフにされても判定中フラグがセットされている
ときにはエアコンディショナ２７の作動は停止せしめら
れず、劣化判定が完了して判定中フラグがリセットされ
た後にエアコンディショナ２７の作動が停止せしめられ
る。従って劣化判定中の出力トルクの変動が阻止され、
斯くして三元触媒１４の劣化を正確に判定することがで
きることになる。
ョナ２７の作動スイッチ２８がオンからオフに切換えら
れたか否かが判別される。作動スイッチ２８がオンのと
きには処理サイクルを完了し、作動スイッチ２８がオフ
のときにはステップ７０５に進む。ステップ７０５では
判定中フラグがセットされているか否かが判別される。
判定中フラグがセットされていないときにはステップ７
０５に進んでエアコンディショナ２７の作動が停止せし
められる。これに対して判定中フラグがセットされてい
るときには処理サイクルを完了する。即ち作動スイッチ
２８がオフにされても判定中フラグがセットされている
ときにはエアコンディショナ２７の作動は停止せしめら
れず、劣化判定が完了して判定中フラグがリセットされ
た後にエアコンディショナ２７の作動が停止せしめられ
る。従って劣化判定中の出力トルクの変動が阻止され、
斯くして三元触媒１４の劣化を正確に判定することがで
きることになる。
【００５３】
【発明の効果】触媒の正確な劣化判定を確保しつつ劣化
判定の機会を増大することができる。
判定の機会を増大することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】基本燃料噴射時間ＴＰのマップを示す図であ
る。
る。
【図３】Ｏ2 センサの出力電圧を示す線図である。
【図４】空燃比のフィードバック制御を行うためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】空燃比のフィードバック制御を行うためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】フィードバック制御に関与する値の変化を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図７】第２の空燃比フィードバック制御を行うための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図８】第２の空燃比フィードバック制御を行うための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】燃料噴射を制御するためのフローチャートであ
る。
る。
【図１０】Ｏ2 センサの出力電圧の軌跡長および面積を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図１１】触媒の劣化領域を示す図である。
【図１２】Ｏ2 センサの出力電圧の変化を示す図であ
る。
る。
【図１３】三元触媒の劣化を判定するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１４】三元触媒の劣化を判定するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１５】スロットル弁を制御するためのフローチャー
トである。
トである。
【図１６】スロットル開度の目標値ＴＡ等を示す図であ
る。
る。
【図１７】スロットル開度の目標値ＴＡと実際の目標ス
ロットル開度ＴＡＥの変化を示す図である。
ロットル開度ＴＡＥの変化を示す図である。
【図１８】スロットル弁を制御するためのフローチャー
トである。
トである。
【図１９】エアコンディショナを制御するためのフロー
チャートである。
チャートである。
３…燃焼室 １３…排気マニホルド １４…三元触媒 ２３…上流側Ｏ2 センサ ２４…下流側Ｏ2 センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｋ Ｇ０１Ｍ 15/00 ＺＡＢ Ｇ０１Ｍ 15/00 ＺＡＢＺ
Claims (1)
- 【請求項１】 機関排気通路内に排気ガス浄化用触媒と
空燃比センサを配置して該空燃比センサの出力信号から
触媒が劣化したか否かを判定するようにした内燃機関に
おいて、作動せしめられると機関出力トルクの増大又は
減少をもたらす作動要素を具備し、触媒の劣化判定を行
う際に該作動要素を作動すべき命令が出されたときには
該作動要素の作動を緩慢化するか又は該作動要素の作動
を一時的に停止する作動要素制御手段を具備した内燃機
関の触媒劣化判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30531995A JP3232987B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30531995A JP3232987B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09144532A true JPH09144532A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3232987B2 JP3232987B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17943684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30531995A Expired - Lifetime JP3232987B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232987B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106769072A (zh) * | 2015-11-23 | 2017-05-31 | 广州汽车集团股份有限公司 | 三元催化剂的老化试验装置及老化试验方法 |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP30531995A patent/JP3232987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106769072A (zh) * | 2015-11-23 | 2017-05-31 | 广州汽车集团股份有限公司 | 三元催化剂的老化试验装置及老化试验方法 |
| CN106769072B (zh) * | 2015-11-23 | 2019-03-29 | 广州汽车集团股份有限公司 | 三元催化剂的老化试验方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3232987B2 (ja) | 2001-11-26 |
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