JPH0916253A - Diagnostic device for exhaust gas purifying device - Google Patents

Diagnostic device for exhaust gas purifying device

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Publication number
JPH0916253A
JPH0916253A JP16591595A JP16591595A JPH0916253A JP H0916253 A JPH0916253 A JP H0916253A JP 16591595 A JP16591595 A JP 16591595A JP 16591595 A JP16591595 A JP 16591595A JP H0916253 A JPH0916253 A JP H0916253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
oxygen sensor
deterioration
bypass passage
passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP16591595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Tsuchida
博文 土田
Kazuhiko Kanetoshi
和彦 兼利
Shigeaki Kakizaki
成章 柿▲ざき▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPH0916253A publication Critical patent/JPH0916253A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PURPOSE: To prevent the deterioration of a catalyst from being misdecided owing to the leak to a by-pass passage side. CONSTITUTION: A control means 37 performs feedback control over an air fuel ratio on the basis of the output of an upstream-side oxygen sensor when exhaust gas is made to flow to a main passage 31a through a valve switching means 36 and the output of a downstream-side oxygen sensor when the exhaust gas is made to flow to a by-pass passage 31b. A decision means 39 decides whether or not the leak to the side of the by pass passage 31b is caused in a by-pass valve 33 only under the conditions where the deterioration of the catalyst 32 is not advanced on the basis of at least the downstream-side oxygen sensor output according to the decision result of a decision means 38, and a decision means 40 decides whether or not the deterioration of the catalyst 32 is caused on the basis of at least the downstream-side oxygen sensor unless there is the leak in the by-pass valve 33 to the by-pass passage 31b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの排気浄化装
置の診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diagnostic device for an engine exhaust purification system.

【0002】[0002]

【従来の技術】三元触媒の上流と下流に酸素センサーを
設け、それぞれの酸素センサー出力の反転周波数(また
は反転周期)を算出し、両者の周波数比を運転状態に応
じて算出される判定基準値とを比較することで、触媒に
劣化が生じたかどうかを判定するようにしたものが提案
されている(特開平3−57862号公報参照)。
2. Description of the Related Art Oxygen sensors are provided upstream and downstream of a three-way catalyst, the inversion frequency (or inversion period) of each oxygen sensor output is calculated, and the frequency ratio of the two is calculated according to the operating condition. It has been proposed to determine whether or not the catalyst has deteriorated by comparing it with a value (see Japanese Patent Laid-Open No. 3-57862).

【0003】ここで、診断の原理は、触媒の有する酸素
ストレージ能力に応じて2つの酸素センサー出力の反転
周波数比が変化し、また触媒の酸素ストレージ能力が触
媒の劣化度合に応じて変化することを利用したものであ
る。上流側酸素センサー出力に基づいて空燃比フィード
バック制御を行うことで、排気空燃比が所定の周波数を
もってリッチになったりリーンになったりと周期的に変
動している状態において、その排気空燃比の反転周波数
は、上流側酸素センサー出力の反転周波数と一致する。
この場合に、触媒がフレッシュであれば、酸素ストレー
ジ能力が大きいため、触媒下流では排気空燃比の変動が
抑制されて下流側酸素センサー出力の反転周波数が非常
に小さなものとなる。これに対して触媒が劣化してくる
と、触媒の酸素ストレージ能力が低くなってくるため、
下流側酸素センサー出力の反転周波数が大きくなり、完
全に酸素ストレージ能力がない状態では下流側酸素セン
サー出力の反転周波数が上流側酸素センサー出力の反転
周波数とほぼ同一となる。つまり反転周波数比HZRA
TEを、 HZRATE=下流側酸素センサー出力の反転周波数/
上流側酸素センサー出力の反転周波数 とすると、触媒がフレッシュの状態ではHZRATEが
ほぼ0に近く、触媒が劣化するにつれて1に近づいてい
くので、予め実験により求めておいた触媒劣化の判定基
準値と比較することで、HZRATEが判定基準値以上
になると、触媒に劣化が生じたと判断することができる
のである。
Here, the principle of diagnosis is that the inversion frequency ratio of two oxygen sensor outputs changes according to the oxygen storage capacity of the catalyst, and that the oxygen storage capacity of the catalyst changes according to the degree of deterioration of the catalyst. Is used. By performing air-fuel ratio feedback control based on the output of the upstream oxygen sensor, the exhaust air-fuel ratio is reversed when the exhaust air-fuel ratio changes periodically, such as becoming rich or lean at a specified frequency. The frequency matches the reversal frequency of the upstream oxygen sensor output.
In this case, if the catalyst is fresh, the oxygen storage capacity is large, so the fluctuation of the exhaust air-fuel ratio is suppressed downstream of the catalyst, and the reversal frequency of the downstream oxygen sensor output becomes extremely small. On the other hand, when the catalyst deteriorates, the oxygen storage capacity of the catalyst decreases,
The inversion frequency of the downstream oxygen sensor output becomes large, and the inversion frequency of the downstream oxygen sensor output becomes substantially the same as the inversion frequency of the upstream oxygen sensor output when the oxygen storage capacity is completely absent. That is, the inversion frequency ratio HZRA
TE, HZRATE = inversion frequency of downstream oxygen sensor output /
Assuming the reversal frequency of the upstream oxygen sensor output, HZRATE is close to 0 when the catalyst is fresh, and approaches 1 as the catalyst deteriorates. By comparison, when HZRATE becomes equal to or higher than the determination reference value, it can be determined that the catalyst has deteriorated.

【0004】なお、上記触媒劣化の判定基準値は、エン
ジンの負荷と回転数等によって定まる運転状態に応じて
変更することができる。
The reference value for determining the catalyst deterioration can be changed according to the operating condition which is determined by the load and the engine speed of the engine.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、排気管を主
通路とバイパス通路に分岐して主通路に触媒を設置する
とともに、排気の流れを主通路とバイパス通路とに切換
えるためのバイパスバルブを設け、低排気温度域では触
媒を排気の全量が、また高排気温度域では高排気温度に
よる触媒の劣化を防止するためバイパス通路を排気の全
量が流れるように、上記のバイパスバルブを切換制御す
るようにしたものがある(図1参照)。
By the way, an exhaust pipe is branched into a main passage and a bypass passage to install a catalyst in the main passage, and a bypass valve for switching the flow of exhaust gas between the main passage and the bypass passage is provided. , The bypass valve is controlled to switch so that the entire amount of the exhaust gas of the catalyst flows in the low exhaust temperature range and the entire amount of the exhaust gas flows in the bypass passage to prevent the deterioration of the catalyst due to the high exhaust temperature in the high exhaust temperature range. There are some (see Figure 1).

【0006】このような構成においても、上記の劣化判
定を行うには、下流側酸素センサーを主通路とバイパス
通路の合流部より下流側に設けておき、バイパス通路の
全閉時に触媒に劣化が生じたかどうかの判定を行うこと
になるが、このような構成においては、バイパスバルブ
の故障により触媒の劣化判定に誤診が生じる可能性があ
る。
Even in such a configuration, in order to make the above deterioration determination, a downstream oxygen sensor is provided downstream of the confluence of the main passage and the bypass passage so that the catalyst is not deteriorated when the bypass passage is fully closed. Although it is determined whether or not it has occurred, in such a configuration, there is a possibility that a malfunction of the bypass valve may cause a misdiagnosis in the determination of catalyst deterioration.

【0007】たとえば、バイパスバルブの正常時に劣化
判定を行ったところ、反転周波数比HZRATEが判定
基準値より少しだけ小さい状態(つまり触媒劣化と判定
されていない状態)であったとして、バイパス通路の全
閉時にバイパスバルブの故障によりバイパス通路を一部
の排気が流れるときは、見かけ上、触媒のストレージ能
力が低下した状態となって下流側酸素センサー出力の反
転周波数が増加し、その分だけ反転周波数比HZRAT
Eが大きくなるため、そのHZRATEの増大によって
判定基準値を超えたのでは、触媒に劣化が生じたと誤診
されてしまうのである。
[0007] For example, when the deterioration of the bypass valve is judged to be normal, it is assumed that the reverse frequency ratio HZRATE is slightly smaller than the judgment reference value (that is, the catalyst is not judged to be deteriorated), and the entire bypass passage is judged. When a part of the exhaust gas flows through the bypass passage due to a failure of the bypass valve when closed, the storage capacity of the catalyst is apparently reduced and the reversal frequency of the downstream oxygen sensor output increases, and the reversal frequency is correspondingly increased. Ratio HZRAT
Since E increases, if the judgment reference value is exceeded due to the increase in HZRATE, it will be erroneously diagnosed that the catalyst has deteriorated.

【0008】そこでこの発明は、触媒の劣化が進行しな
い条件でだけ下流側酸素センサー出力に基づくことで、
バイパス通路側に排気が漏れる故障が生じているかどう
かを判定し、この判定結果よりバイパス通路側への漏れ
故障が生じてない場合において触媒の劣化が進行する条
件になるときだけ、触媒に劣化が生じたかどうかを判定
することにより、触媒の劣化判定に際してバイパス通路
側への漏れ故障に伴う誤診を防止することを目的とす
る。
Therefore, the present invention is based on the downstream oxygen sensor output only under the condition that the deterioration of the catalyst does not proceed,
It is determined whether or not there is a failure in which exhaust gas leaks to the bypass passage side.The result of this judgment indicates that the catalyst will not deteriorate if and only if the condition for catalyst deterioration to proceed in the absence of a leakage failure to the bypass passage side. An object of the present invention is to prevent misdiagnosis due to a leakage failure to the bypass passage side when determining the deterioration of the catalyst by determining whether or not it has occurred.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明では、図9に
示すように、排気管31の上流で主通路31aとバイパ
ス通路31bに分岐して主通路31aに触媒32を設置
し、排気の流れを主通路31aとバイパス通路31bと
に切換えるバイパスバルブ33を設ける一方で、前記触
媒32の上流と前記主通路31およびバイパス通路31
bの合流部より下流側とに酸素センサー34、35を配
置するとともに、低排気温度域で前記主通路31aに排
気を、高排気温度域になると前記バイパス通路31bに
排気を流すように前記バイパスバルブ33を切換える手
段36と、この切換手段36により前記主通路31aに
排気を流すときには前記上流側の酸素センサー34出力
に基づいて、また前記バイパス通路31bに排気を流す
ときは前記下流側の酸素センサー出力に基づいてそれぞ
れ空燃比のフィードバック制御を行う手段37と、前記
触媒32の劣化が進行しない条件であるのか劣化が進行
する条件であるのかを判定する手段38と、この判定結
果より前記触媒32の劣化が進行しない条件でだけ前記
バイパスバルブ33にバイパス通路31b側への漏れ故
障が生じているかどうかを少なくとも前記下流側酸素セ
ンサー出力に基づいて判定する手段39と、この判定結
果より前記バイパスバルブ33にバイパス通路31b側
への漏れ故障が生じていない場合において前記触媒32
の劣化が進行する条件になったとき前記触媒32に劣化
が生じたかどうかを少なくとも前記下流側酸素センサー
出力に基づいて判定する手段40とを設けた。
In the first invention, as shown in FIG. 9, the main passage 31a and the bypass passage 31b are branched upstream of the exhaust pipe 31, and the catalyst 32 is installed in the main passage 31a. A bypass valve 33 for switching the flow of the air between the main passage 31a and the bypass passage 31b is provided, while the upstream of the catalyst 32 and the main passage 31 and the bypass passage 31 are provided.
The oxygen sensors 34 and 35 are arranged on the downstream side of the confluence part of b, and the exhaust gas flows into the main passage 31a in a low exhaust temperature region, and the exhaust gas flows into the bypass passage 31b in a high exhaust temperature region. A means 36 for switching the valve 33, and based on the output of the oxygen sensor 34 on the upstream side when flowing the exhaust gas to the main passage 31a by the switching means 36, and a flow of the oxygen on the downstream side when flowing the exhaust gas to the bypass passage 31b. Means 37 for performing feedback control of the air-fuel ratio based on the sensor output, means 38 for determining whether the deterioration of the catalyst 32 does not progress or a condition for the deterioration progresses, and the catalyst based on the determination result. Whether the bypass valve 33 has a leakage failure toward the bypass passage 31b only under the condition that the deterioration of 32 does not proceed. And determining means 39 based at least on the downstream side oxygen sensor output out if the catalyst 32 when the leak failure has not occurred in the bypass valve 33 from the determination result to the bypass passage 31b side
And a means 40 for determining whether or not the catalyst 32 is deteriorated under the condition that the deterioration of (3) progresses at least based on the output of the downstream side oxygen sensor.

【0010】第2の発明では、第1の発明において、前
記触媒32の劣化が進行する条件になったとき、その条
件にいた履歴(たとえば経過時間)に応じて前記触媒3
2の最大劣化状態を予測する手段と、少なくとも前記下
流側酸素センサー出力に基づいて前記触媒32の現在の
劣化状態を算出する手段と、この現在の劣化状態と前記
最大劣化状態との比較より現在の劣化状態のほうが最大
劣化状態より大きい場合に前記バイパスバルブ33にバ
イパス通路側への漏れ故障があると判定する手段とを設
けた。
In a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the condition of deterioration of the catalyst 32 progresses, the catalyst 3 changes according to the history (for example, elapsed time) of the condition.
2 means for predicting the maximum deterioration state, at least means for calculating the current deterioration state of the catalyst 32 based on the output of the downstream oxygen sensor, and a comparison between the current deterioration state and the maximum deterioration state. Means for determining that the bypass valve 33 has a leakage failure to the bypass passage side when the deterioration state is larger than the maximum deterioration state.

【0011】第3の発明では、第1または第2の発明に
おいて、前記上流側酸素センサー34を前記バイパスバ
ルブ33の下流側に設ける。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the upstream oxygen sensor 34 is provided downstream of the bypass valve 33.

【0012】第4の発明では、第1から第3までのいず
れか一つの発明において、前記バイパス通路側への漏れ
故障の判定を行う条件が定常時である。
In a fourth aspect of the invention, in any one of the first to third aspects of the invention, the condition for determining a leakage failure to the bypass passage side is a steady state.

【0013】[0013]

【作用】排気管の上流で主通路とバイパス通路に分岐し
て主通路に触媒を設置し、排気の流れを主通路とバイパ
ス通路とに切換えるバイパスバルブを設ける一方で、触
媒の上流と主通路およびバイパス通路の合流部より下流
側とに酸素センサーを配置するとともに、低排気温度域
で主通路に排気を、高排気温度域になるとバイパス通路
に排気を流すようにバイパスバルブを切換え、この切換
により主通路に排気を流すときには上流側の酸素センサ
ー出力に基づいて、またバイパス通路に排気を流すとき
は下流側の酸素センサー出力に基づいてそれぞれ空燃比
のフィードバック制御を行う構成の場合にも、触媒に劣
化が生じたかどうかの判定を行おうとすれば、バイパス
通路の全閉時に劣化判定を行うことになるが、この構成
においては、バイパスバルブの故障により触媒の劣化判
定に誤診が生じる可能性がある。バイパス通路の全閉時
にバイパスバルブの故障によりバイパス通路を一部の排
気が流れるときは、見かけ上、触媒のストレージ能力が
低下した状態となって下流側酸素センサー出力が変化
(反転周波数が増加)するので、この変化分だけ下流側
酸素センサー出力に誤差を生じることになるからであ
る。
[Operation] While a catalyst is installed in the main passage by branching into the main passage and the bypass passage upstream of the exhaust pipe, and a bypass valve for switching the exhaust flow between the main passage and the bypass passage is provided, the upstream side of the catalyst and the main passage are provided. An oxygen sensor is arranged downstream of the confluence part of the bypass passage, and the bypass valve is switched so that the exhaust gas flows to the main passage in the low exhaust temperature range and the exhaust gas flows to the bypass passage in the high exhaust temperature range. Therefore, in the case of the configuration in which the feedback control of the air-fuel ratio is performed based on the oxygen sensor output on the upstream side when flowing the exhaust gas to the main passage, and based on the oxygen sensor output on the downstream side when flowing the exhaust gas to the bypass passage, To determine whether the catalyst has deteriorated, the deterioration is determined when the bypass passage is fully closed. There is a possibility that misdiagnosis may occur the deterioration determination of the catalyst due to the failure of Subarubu. When part of the exhaust gas flows through the bypass passage due to a failure of the bypass valve when the bypass passage is fully closed, the storage capacity of the catalyst is apparently reduced and the output of the downstream oxygen sensor changes (inversion frequency increases). Therefore, an error will occur in the output of the downstream oxygen sensor by this change.

【0014】しかしながら、触媒の劣化が進行しない条
件であれば、バイパス通路に排気が漏れる故障が生じて
いる場合にだけ下流側酸素センサー出力に変化が生じる
ことになる。したがって、第1の発明により触媒の劣化
が進行しない条件でだけ下流側酸素センサー出力に基づ
くことで、バイパス通路側への漏れ故障が生じているか
どうかを判定することができる。また、その判定結果よ
りバイパス通路側への漏れ故障が生じてない場合におい
て触媒の劣化が進行する条件になると、触媒に劣化が生
じたかどうかを判定するので、触媒の劣化判定に際して
バイパス通路側への漏れ故障に伴う誤診が生じることが
ない。
However, under the condition that the deterioration of the catalyst does not proceed, the output of the oxygen sensor on the downstream side changes only when the exhaust passage leaks into the bypass passage. Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to determine whether or not the leakage failure to the bypass passage side occurs based on the output of the downstream oxygen sensor only under the condition that the deterioration of the catalyst does not proceed. Further, from the result of the determination, when the condition for catalyst deterioration to proceed in the case where no leakage failure to the bypass passage side occurs, it is determined whether or not the catalyst has deteriorated. There will be no misdiagnosis due to leakage failure.

【0015】第2の発明では、触媒の劣化が進行する条
件においてその条件にいた履歴に応じて触媒の最大劣化
状態を予測しており、この最大劣化状態と下流側酸素セ
ンサー出力に基づいて算出される現在の劣化状態とを比
較すれば、現在の劣化状態が最大劣化状態より大きくな
ることがない。これを逆にいえば、現在の劣化状態のほ
うが最大劣化状態より大きい場合にバイパス通路側への
漏れ故障があると判定することができ、これによって第
2の発明では触媒の劣化が進行する条件でも、バイパス
通路側への漏れ故障の診断を行うことが可能となる。
In the second aspect of the invention, the maximum deterioration state of the catalyst is predicted according to the history of the conditions under which the deterioration of the catalyst progresses, and is calculated based on this maximum deterioration state and the output of the downstream oxygen sensor. Comparing the current deterioration state with the current deterioration state, the current deterioration state does not become larger than the maximum deterioration state. Conversely, when the current deterioration state is larger than the maximum deterioration state, it can be determined that there is a leak failure to the bypass passage side, and in the second aspect, the catalyst deterioration progresses. However, it becomes possible to diagnose the leakage failure to the bypass passage side.

【0016】第3の発明では、上流側酸素センサー34
を前記バイパスバルブ33の下流側に設けるので、高温
の排気に晒されることによる酸素センサー34の劣化を
防止できる。
In the third invention, the upstream oxygen sensor 34
Is provided on the downstream side of the bypass valve 33, it is possible to prevent deterioration of the oxygen sensor 34 due to exposure to high temperature exhaust gas.

【0017】第4の発明では、バイパス通路側への漏れ
故障の判定を行う条件が定常時であるので、過渡時にも
バイパス通路側への漏れ故障の判定を行う場合に比べて
下流側酸素センサー出力が安定し、判定精度が向上す
る。
According to the fourth aspect of the invention, since the condition for determining the leakage failure to the bypass passage side is the steady state, the downstream oxygen sensor is compared with the case where the leakage failure to the bypass passage side is determined even during the transition. The output is stable and the judgment accuracy is improved.

【0018】[0018]

【実施例】図1において、排気マニホールド2に接続さ
れる排気管3は主通路3aとバイパス通路3bに分岐さ
れ、主通路に三元触媒からなるフロント触媒4が、また
バイパス通路の合流部より下流にも三元触媒からなるリ
ア触媒5が設置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, an exhaust pipe 3 connected to an exhaust manifold 2 is branched into a main passage 3a and a bypass passage 3b, and a front catalyst 4 made of a three-way catalyst is provided in the main passage. The rear catalyst 5, which is a three-way catalyst, is also installed downstream.

【0019】バイパス通路3bの分岐点のすぐ下流に、
排気の流れを主通路3aとバイパス通路3bとに切換え
るためのバイパスバルブ6が設けられ、このバイパスバ
ルブ6は駆動装置7(たとえばステップモーター等)に
より駆動される。バイパスバルブ6では主通路側のバタ
フライ状バルブ6aと、バイパス通路側のバタフライ状
バルブ6bとがそれぞれほぼ直交する状態でシャフト6
cに固定されており、主通路側バルブ6aが全開の場合
にバイパス通路側バルブ6bが全閉となり、この逆に主
通路側バルブ6aが全閉の場合にバイパス通路側バルブ
6bが全開となる。なお、バイパス換バルブ6はバイパ
ス通路3bと主通路3aの分岐部や合流部に設けること
もできる。
Immediately downstream of the branch point of the bypass passage 3b,
A bypass valve 6 for switching the flow of exhaust gas between the main passage 3a and the bypass passage 3b is provided, and this bypass valve 6 is driven by a drive device 7 (for example, a step motor or the like). In the bypass valve 6, the butterfly valve 6a on the main passage side and the butterfly valve 6b on the bypass passage side are substantially orthogonal to each other.
The bypass passage side valve 6b is fully closed when the main passage side valve 6a is fully opened, and conversely, the bypass passage side valve 6b is fully opened when the main passage side valve 6a is fully closed. . The bypass exchange valve 6 can also be provided at the branch portion or the merging portion of the bypass passage 3b and the main passage 3a.

【0020】マイクロコンピューターからなるコントロ
ールユニット21では、後述する基本噴射パルス幅T
p、エンジン回転数NRPMから、さらに冷却水温Tw
に応じても排気温度Texhを予測し、低速低負荷時等
の低排気温度域ではフロント触媒4を排気の全量が、ま
た高速高負荷時等の高排気温度域になるとフロント触媒
4の劣化防止のためバイパス通路3bを排気の全量が流
れるように、バイパスバルブ6を切換制御する。
In the control unit 21 composed of a microcomputer, a basic injection pulse width T described later
p, engine speed NRPM, cooling water temperature Tw
According to the above, the exhaust temperature Texh is predicted, and the front catalyst 4 is prevented from deteriorating when the total amount of exhaust of the front catalyst 4 is in the low exhaust temperature range such as low speed and low load, and when the high exhaust temperature range is in the high speed and high load. Therefore, the bypass valve 6 is switched and controlled so that the entire amount of exhaust gas flows through the bypass passage 3b.

【0021】フロント触媒4の直ぐ上流でバルブ6aの
下流に上流側酸素センサー11が、また主通路3aとバ
イパス通路3bの合流部近傍に下流側酸素センサー12
がそれぞれ設けられる。バルブ6aの下流に上流側酸素
センサー11を設けたのは、高排気温度によりセンサー
11が劣化を防止するためである。
Immediately upstream of the front catalyst 4, an upstream oxygen sensor 11 is provided downstream of the valve 6a, and a downstream oxygen sensor 12 is provided near the confluence of the main passage 3a and the bypass passage 3b.
Are respectively provided. The upstream oxygen sensor 11 is provided downstream of the valve 6a in order to prevent the sensor 11 from deteriorating due to the high exhaust temperature.

【0022】これら2つの酸素センサー11、12から
の信号は、エンジンの冷却水温Twを検出するセンサー
13、エアフローメーター14、クランク角度の単位角
度ごとの信号と基準位置信号(Ref信号)とを出力す
るクランク角度センサー15からの信号とともに、コン
トロールユニット21に入力され、コントロールユニッ
ト21では、吸入空気量Qaとエンジン回転数NRPM
から基本噴射パルス幅Tpを算出し、これに応じた時間
だけ吸気ポートに設置された燃料インジェクター22を
エンジン回転に同期して開いて燃料を噴射するととも
に、所定の空燃比フィードバック制御域において空燃比
が理論空燃比を中心とした狭い範囲に収まるように空燃
比フィードバック補正係数αを算出し、これを上記のT
pに乗算することによって、空燃比のフィードバック制
御を行う。
As signals from these two oxygen sensors 11 and 12, a sensor 13 for detecting the engine coolant temperature Tw, an air flow meter 14, a signal for each unit angle of the crank angle and a reference position signal (Ref signal) are output. Is input to the control unit 21 together with a signal from the crank angle sensor 15, which controls the intake air amount Qa and the engine speed NRPM.
The basic injection pulse width Tp is calculated from the fuel injection pulse width Tp, and the fuel injector 22 installed in the intake port is opened in synchronization with the engine rotation to inject fuel for a time corresponding to the basic injection pulse width Tp. The air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated so that is within a narrow range centered on the stoichiometric air-fuel ratio.
By multiplying p, feedback control of the air-fuel ratio is performed.

【0023】この場合、主通路3aに排気を流すときに
は、上流側酸素センサー出力に基づいて空燃比フィード
バック補正係数αを算出し、またバイパス通路3bに排
気を流すときは下流側酸素センサー出力に基づいてαを
算出する。
In this case, when the exhaust gas is passed through the main passage 3a, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated based on the output of the upstream oxygen sensor, and when the exhaust gas is passed through the bypass passage 3b, it is based on the downstream oxygen sensor output. To calculate α.

【0024】さて、上述したように、温度域に応じてバ
イパスバルブ6を切換え、この切換により主通路3aに
排気を流すときには上流側の酸素センサー出力に基づい
て、またバイパス通路3bに排気を流すときは下流側の
酸素センサー出力に基づいてそれぞれ空燃比のフィード
バック制御を行う構成の場合にも、フロント触媒4に劣
化が生じたかどうかの判定を行おうとすれば、バイパス
通路3bの全閉時に劣化判定を行うことになるが、この
構成においては、バイパスバルブ6の故障によりフロン
ト触媒4の劣化判定に誤診が生じる可能性がある。バイ
パス通路3bの全閉時にたとえばバイパス通路側バルブ
6bと吸気通路壁との間に異物がかみこんでバイパス通
路3bを一部の排気が流れるときは、見かけ上、フロン
ト触媒4のストレージ能力が低下した状態となって下流
側酸素センサー出力の反転周波数が増加するので、この
増加分だけ下流側酸素センサー出力に誤差を生じること
になるからである。なお、以下で劣化を判定するのはフ
ロント触媒についてだけであるため、単にフロント触媒
のことを単に触媒という。
As described above, the bypass valve 6 is switched according to the temperature range, and when the exhaust gas is made to flow to the main passage 3a by this switching, the exhaust gas is made to flow to the bypass passage 3b based on the upstream oxygen sensor output. Even when the feedback control of the air-fuel ratio is performed based on the output of the oxygen sensor on the downstream side, if it is attempted to determine whether the front catalyst 4 has deteriorated, the deterioration occurs when the bypass passage 3b is fully closed. Although the determination is made, in this configuration, there is a possibility that the deterioration of the front catalyst 4 may be misdiagnosed due to the failure of the bypass valve 6. When the bypass passage 3b is fully closed, for example, when foreign matter is caught between the bypass passage side valve 6b and the intake passage wall and a part of the exhaust gas flows through the bypass passage 3b, the storage capacity of the front catalyst 4 apparently decreases. This is because the inversion frequency of the downstream oxygen sensor output increases in this state, and an error occurs in the downstream oxygen sensor output by this increase. It should be noted that in the following, deterioration is determined only for the front catalyst, so the front catalyst is simply referred to as the catalyst.

【0025】これに対処するため本発明では、触媒4の
劣化が進行しない条件でだけ下流側酸素センサー出力に
基づくことで、バイパス通路側への漏れ故障が生じてい
るかどうかを判定し、この判定結果よりバイパス通路側
への漏れ故障が生じてない場合において触媒4の劣化が
進行する条件になるときだけ、触媒4に劣化が生じたか
どうかを判定する。
In order to deal with this, the present invention determines whether or not a leak failure to the bypass passage side occurs by using the output of the downstream oxygen sensor only under the condition that the deterioration of the catalyst 4 does not proceed. As a result, it is determined whether or not the catalyst 4 has deteriorated only when the condition for the deterioration of the catalyst 4 to proceed in the case where no leakage failure to the bypass passage side occurs.

【0026】コントロールユニット21で実行されるこ
の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説
明する。
The contents of this control executed by the control unit 21 will be described with reference to the following flow chart.

【0027】図2と図3のフローチャートは、たとえば
10sec毎に実行する。
The flowcharts of FIGS. 2 and 3 are executed, for example, every 10 seconds.

【0028】図2のステップ1から4までは診断条件で
あるかどうかをみる部分である。まず、ステップ1で
は、触媒4と2つの酸素センサー11、12とが活性化
したかどうかをみる。たとえば冷却水温が60℃以上と
なっているときあるいは始動後100sec以上経過し
たとき活性化していると判断してステップ2へ進み、そ
れ以外では図2のフローを終了する。
Steps 1 to 4 in FIG. 2 are a part for checking whether the condition is a diagnostic condition. First, in step 1, it is checked whether the catalyst 4 and the two oxygen sensors 11 and 12 are activated. For example, when the cooling water temperature is 60 ° C. or higher, or when 100 seconds or more has elapsed after the start, it is determined that the cooling water has been activated, and the process proceeds to step 2. Otherwise, the flow of FIG. 2 ends.

【0029】ステップ2では空燃比フィードバック制御
中(図では空燃比F/B中で略記)であるかどうかみ
て、空燃比フィードバック制御中であればステップ3に
進み、そうでなければ図2のフローを終了する。
At step 2, it is determined whether the air-fuel ratio feedback control is being performed (abbreviated in the figure as air-fuel ratio F / B). If the air-fuel ratio feedback control is being performed, the routine proceeds to step 3, otherwise, the flow of FIG. To finish.

【0030】ステップ3では駆動装置7への出力信号か
ら主通路側バルブ6aが全開状態にあるかどうかみて、
全開状態のときはステップ4に進み、そうでないときは
図2のフローを終了する。
In step 3, it is checked from the output signal to the drive device 7 whether the main passage side valve 6a is in the fully opened state,
If it is in the fully open state, the process proceeds to step 4, and if not, the flow of FIG. 2 ends.

【0031】ステップ4では定常運転状態かどうかをみ
る。たとえば、基本噴射パルス幅Tpと回転数NRPM
の10sec当たりの各変化幅が所定値以内にあれば、
定常運転状態にあると判断して図3のステップ11に進
み、そうでないときは図2のフローを終了する。ここ
で、定常状態であることを診断条件の1つの要件として
いるのは、非定常時では反転周波数比HZRATEが安
定せず、HZRATEの判定時に誤差を生じることがあ
るので、この誤差を防ぐためである。
In step 4, it is checked whether or not it is in a steady operation state. For example, the basic injection pulse width Tp and the rotation speed NRPM
If each change width per 10 seconds is within a predetermined value,
When it is determined that the vehicle is in the steady operation state, the process proceeds to step 11 of FIG. 3, and if not, the flow of FIG. Here, the steady state is one of the requirements for the diagnostic condition. The inversion frequency ratio HZRATE is not stable in the non-steady state, and an error may occur when the HZRATE is determined. Is.

【0032】図3のステップ11では、前回に診断を行
った後に高排気温度域に入ったかどうかを高排気温度フ
ラグfhitemにより判定する。高排気温度フラグf
hitemは始動時に“0”にイニシャライズし、後述
するステップ18、19、20において高排気温度域に
入っていれば“1”にセットされるフラグである。いま
は高排気温度域に入っていないとしてステップ12に進
む。
In step 11 of FIG. 3, it is judged from the high exhaust temperature flag fhitem whether or not the high exhaust temperature range is entered after the previous diagnosis. High exhaust temperature flag f
hitem is a flag which is initialized to "0" at the time of starting and is set to "1" if it is in the high exhaust temperature range in steps 18, 19 and 20 described later. Now, assuming that the temperature is not in the high exhaust gas temperature range, proceed to step 12.

【0033】ステップ12では、バイパスバルブの故障
診断を、今回の始動後に既に実行したかどうかをバルブ
チェックフラグfvalchkの値から判定する。fv
alchk=0のときはまだバルブ故障診断を実行して
いないと判断し、ステップ13以降に進む。
In step 12, it is judged from the value of the valve check flag fvalchk whether or not the failure diagnosis of the bypass valve has already been executed after the present start. fv
When “archk = 0”, it is determined that the valve failure diagnosis is not yet executed, and the process proceeds to step 13 and the subsequent steps.

【0034】ステップ13、14、15はバイパスバル
ブ6にバイパス通路側への漏れ故障があるかどうかを判
定する部分である。ここでの漏れ故障の判定は、バイパ
ス通路側のバルブ6bが全閉状態にある条件にもかかわ
らず、異物等により全閉できずに排気の一部がバイパス
通路3bに漏れるという故障を判定するものである。こ
の漏れた排気は、触媒4で浄化されないため排気エミッ
ションの悪化原因となることから、バルブ6に生じるバ
イパス通路側への漏れ故障を判定する必要があるわけで
ある。バイパス通路側への漏れ故障は、バルブ6bに漏
れがある場合は下流側酸素センサー出力の反転周波数
が、上流側酸素センサー出力の反転周波数と同等になる
ため、触媒4の劣化判定と同じく、反転周波数比HZR
ATEから判定できる。
Steps 13, 14, and 15 are parts for determining whether or not the bypass valve 6 has a leakage failure to the bypass passage side. The determination of the leak failure here is a failure in which the exhaust passage leaks into the bypass passage 3b due to foreign matter or the like even though the valve 6b on the bypass passage side is in the fully closed state. It is a thing. Since the leaked exhaust gas is not purified by the catalyst 4 and causes deterioration of exhaust emission, it is necessary to determine a leak failure to the bypass passage side occurring in the valve 6. If the valve 6b has a leak, the reversal frequency of the downstream oxygen sensor output becomes the same as the reversal frequency of the upstream oxygen sensor output. Frequency ratio HZR
It can be determined from ATE.

【0035】ステップ13、14、15では後述するス
テップ21、22、23と同様にして、反転周波数比H
ZRATEをモニターし、基本噴射Tp、回転数NRP
Mから図4を内容とするマップを検索することにより、
故障判定値HZVALを求め、HZRATEとHZVA
Lを比較する。
In steps 13, 14, and 15, the reverse frequency ratio H is set in the same manner as steps 21, 22, and 23 described later.
Monitors ZRATE, basic injection Tp, rotation speed NRP
By searching M for a map containing FIG. 4,
The failure judgment value HZVAL is calculated, and HZRATE and HZVA
Compare L.

【0036】この比較の結果、HZRATEがHZVA
L以上であればバルブ6bに漏れ故障があると判断し、
ステップ16に進んで、バルブ6bの漏れ故障を警告す
るためのアラームを点灯する(あるいは警告ブザーを鳴
らす)。
As a result of this comparison, HZRATE is HZVA.
If it is L or more, it is judged that the valve 6b has a leakage failure,
Proceeding to step 16, the alarm for warning the leak failure of the valve 6b is turned on (or the warning buzzer is sounded).

【0037】一方、HZRATEがHZVALより小さ
ければバルブ6bに漏れ故障が生じてないと判断し、ス
テップ17でバルブチェックフラグfvalchkを
“1”にセットする。このフラグfvalchkの
“1”へのセットにより、次の制御周期からはステップ
12よりステップ21以降に流れる。これは、バルブ6
bの漏れ故障の判定は一走行に一回だけとするものであ
る。ただし、たとえば10分間隔で、フラグfvalc
hkを“0”にイニシャライズすれば、走行中に定期的
にバルブ6bの漏れ故障の診断を行うことが可能とな
る。
On the other hand, if HZRATE is smaller than HZVAL, it is determined that no leak failure has occurred in the valve 6b, and the valve check flag fvalchk is set to "1" in step 17. By setting the flag fvalchk to "1", the flow from step 12 to step 21 onward is started from the next control cycle. This is valve 6
The determination of the leak failure in b is made only once in one travel. However, for example, at an interval of 10 minutes, the flag fvalc
If hk is initialized to "0", it becomes possible to periodically diagnose a leak failure of the valve 6b during traveling.

【0038】ステップ18では、TpとNRPMから図
6を内容とするマップを検索することにより、排気温度
Texhを求め、これと所定値T0をステップ19にお
いて比較し、排気温度Texhが所定値T0以上であれ
ば高排気温度域に入っていると判断し、ステップ20に
おいてフラグfhitemを“1”にセットする。所定
値T0は一般に触媒4の劣化が進行する温度の下限値
(たとえば600℃)である。
At step 18, the exhaust temperature Texh is obtained by searching the map having the contents of FIG. 6 from Tp and NRPM, and this is compared with the predetermined value T0 at step 19 so that the exhaust temperature Texh is not less than the predetermined value T0. If so, it is determined that the exhaust gas is in the high exhaust temperature range, and the flag fhitem is set to "1" in step 20. The predetermined value T0 is generally a lower limit value (for example, 600 ° C.) of the temperature at which the deterioration of the catalyst 4 progresses.

【0039】このフラグfhitemの“1”へのセッ
トにより次の制御周期からは、ステップ11よりステッ
プ21以降に進む。つまり、バルブ6bの漏れ故障の判
定終了後に高排気温度域に入っている(触媒4の劣化が
進行する条件である)場合は、以後バルブ6bの漏れ故
障の判定を行わせない。言い換えると、前回のバルブ6
bの漏れ故障判定終了後に高排気温度域に入っていない
(触媒4の劣化が進行していない)場合に限りバルブ6
bの漏れ故障判定を行わせるわけである。
By setting the flag fitem to "1", the process advances from step 11 to step 21 onward from the next control cycle. That is, if the high exhaust temperature range is entered after the completion of the determination of the leakage failure of the valve 6b (a condition under which the deterioration of the catalyst 4 progresses), the determination of the leakage failure of the valve 6b is not performed thereafter. In other words, the previous valve 6
Only when the high exhaust temperature range is not entered (the deterioration of the catalyst 4 is not progressing) after the completion of the leak failure determination of b, the valve 6
That is, the leakage failure determination of b is performed.

【0040】ステップ11、12において、フラグfh
itemが“1”であることより高排気温度を経験した
ときと、フラグfvalchkが“1”であることより
バルブ故障診断が終了しているときはステップ21以降
に進む。
In steps 11 and 12, the flag fh is set.
When the high exhaust temperature is experienced because the item is "1" and when the valve failure diagnosis is completed because the flag fvalchk is "1", the process proceeds to step 21 and subsequent steps.

【0041】ステップ21、22、23は触媒4に劣化
が生じたかどうかの判定を行う部分であり、従来と同様
にして、HZRATEをモニターし、Tp、NRPMか
ら図5を内容とするマップを検索することにより触媒の
劣化判定値HZCATを求め、HZRATEとHZCA
Tを比較する。比較の結果、HZRATEがHZCAT
より小さければ触媒4に劣化が生じてないと判断して図
3のフローを終了し、HZRATEがHZCAT以上で
あれば触媒4に劣化が生じたと判断し、ステップ24で
触媒4に劣化が生じたことを警告するためのアラームを
点灯する。
Steps 21, 22, and 23 are parts for determining whether or not the catalyst 4 has deteriorated. In the same manner as in the conventional case, HZRATE is monitored and Tp and NRPM are searched for a map having the contents of FIG. By determining the deterioration determination value HZCAT of the catalyst, HZRATE and HZCA
Compare T. As a result of the comparison, HZRATE is HZCAT
If it is smaller, it is determined that the catalyst 4 has not deteriorated and the flow of FIG. 3 is terminated. If HZRATE is HZCAT or more, it is determined that the catalyst 4 has deteriorated, and in step 24, the catalyst 4 has deteriorated. Turn on the alarm to warn that.

【0042】上記の2つの判定値HZVALとHZCA
Tは、図4と図5に示すように、基本的に基本噴射パル
ス幅Tpが大きくなるほど、また回転数NRPMが大き
くなるほど値が大きくなる特性である。実際には下流側
酸素センサー12の取り付け位置等の影響を受けるた
め、実験的に求めることが必要である。
The above two judgment values HZVAL and HZCA
As shown in FIGS. 4 and 5, T is a characteristic that the value basically increases as the basic injection pulse width Tp increases and the rotational speed NRPM increases. Since it is actually affected by the mounting position of the downstream side oxygen sensor 12, etc., it is necessary to obtain it experimentally.

【0043】このように、第1実施例では、診断前の排
気温度の経緯をみて触媒4の劣化が進行していない条件
であるかどうかを判定し、触媒4の劣化が進行していな
い条件でだけバイパスバルブ6にバイパス通路側への漏
れ故障があるかどうかの判定を行い、この判定結果より
バイパス通路側への漏れ故障がない場合において触媒4
の劣化が進行する条件になったとき触媒4に劣化が生じ
たかどうかの判定を行うようにしたので、バイパス通路
側への漏れ診断を行うことができるほか、触媒4の劣化
判定に際してバイパス通路側への漏れ故障に伴う誤診が
生じることがない。
As described above, in the first embodiment, the history of the exhaust temperature before the diagnosis is checked to determine whether or not the deterioration of the catalyst 4 has progressed, and the condition of the deterioration of the catalyst 4 has not progressed. It is judged whether or not the bypass valve 6 has a leak failure to the bypass passage side only by the above, and if there is no leak failure to the bypass passage side from the judgment result, the catalyst 4
Since it is determined whether or not the catalyst 4 is deteriorated under the condition that the deterioration of the catalyst 4 progresses, the leakage diagnosis to the bypass passage side can be performed, and the bypass passage side can be determined when the deterioration of the catalyst 4 is determined. There will be no misdiagnosis due to leakage failure.

【0044】図7は第2実施例で図3に対応する。図3
と異なるのは、ステップ31からステップ37を加えた
点であり、これらの相違点を主に説明する。
FIG. 7 is a second embodiment and corresponds to FIG. FIG.
The difference from is that step 31 to step 37 are added, and these differences will be mainly described.

【0045】ステップ11で前回のバルブ6bの漏れ故
障の判定後に高排気温度域に入ったと判定された場合
は、ステップ31で前回の故障判定時の反転周波数比H
ZPREを読み込む。このHZPREは、図7のフロー
の終了前のステップ37において反転周波数比HZRA
TEをHZPREとしてメモリーに記憶しておくことに
よって得ることができる。
When it is determined in step 11 that the high exhaust temperature range has been entered after the previous failure determination of the valve 6b, the reversal frequency ratio H at the time of the previous failure determination is determined in step 31.
Read ZPRE. This HZPRE is the inversion frequency ratio HZRA in step 37 before the end of the flow of FIG.
It can be obtained by storing TE in memory as HZPRE.

【0046】ステップ32では高排気温度域で経過した
時間(触媒4の劣化が進行する条件にいた履歴)を読み
込み、ステップ33においてこの経過時間から図8を内
容とするテーブルを検索することにより、触媒劣化に伴
う反転周波数比HZRATEの変化代(増加代)DHZ
を求める。ここで、DHZは、高排気温度域における触
媒劣化に伴うHZRATEの変化(増加)を予め実験的
に求めておいた結果を、経過時間に対するテーブルとし
てメモリーに記憶したもので、最大劣化状態での値であ
る。
At step 32, the time elapsed in the high exhaust temperature range (history of the condition under which the deterioration of the catalyst 4 progresses) is read, and at step 33, the table having the contents of FIG. Change rate (increase rate) DHZ of inversion frequency ratio HZRATE due to catalyst deterioration
Ask for. Here, DHZ is a table in which a change (increase) in HZRATE due to catalyst deterioration in a high exhaust temperature range is experimentally obtained in advance and is stored in a memory as a table for elapsed time. It is a value.

【0047】ステップ34では今回のHZRATEをモ
ニターし、これをステップ35においてHTPREにD
HZを加えた値と比較する。つまり、前回のバルブ6b
の漏れ故障判定のタイミングに対しその後の高排気温度
による触媒4の劣化を予測したときの触媒最大劣化状態
相当量がHZPRE+DHZであり、これと今回実測さ
れた触媒劣化状態相当量であるHZRATEとを比べる
わけで、HZRATE<HZPRE+DHZであれば、
触媒4の劣化が予測される範囲内にあることになる。こ
れを逆にいうと、HZRATE≧HZPRE+DHZと
なったときは、触媒4の劣化による反転周波数比の増加
でない(つまりバルブ6bの漏れ故障)と判断し、ステ
ップ36でバルブ6bに漏れ故障が生じたことを警告す
るためのアラームを点灯する。
At step 34, the HZRATE of this time is monitored, and at step 35, it is sent to HTPRE.
Compare with the value with HZ added. That is, the previous valve 6b
HZPRE + DHZ is the catalyst maximum deterioration state equivalent amount when predicting the deterioration of the catalyst 4 due to the subsequent high exhaust temperature with respect to the timing of the leak failure determination of HZRATE, which is the catalyst deterioration state equivalent amount measured this time. By comparison, if HZRATE <HZPRE + DHZ,
This means that the deterioration of the catalyst 4 is within the expected range. Conversely, when HZRATE ≧ HZPRE + DHZ, it is determined that the inversion frequency ratio is not increased due to the deterioration of the catalyst 4 (that is, the leakage failure of the valve 6b), and the leakage failure occurs in the valve 6b in step 36. Turn on the alarm to warn that.

【0048】一方、HZRATE<HTPRE+DHZ
である場合は、バルブ6bに漏れ故障はないのであるか
ら、触媒4に劣化が生じたかどうかの判定を行うためス
テップ22以降に進み、第1実施例と同様に触媒4の劣
化判定を行う。
On the other hand, HZRATE <HTPRE + DHZ
If it is, there is no leakage failure in the valve 6b, and therefore it is judged whether or not the catalyst 4 is deteriorated. Then, the process proceeds to step 22 and subsequent steps, and the deterioration judgment of the catalyst 4 is carried out similarly to the first embodiment.

【0049】このように第2実施例では、触媒4の劣化
が進行する高排気温度域を経験している場合でも、バル
ブ6bの漏れ故障の判定を行うことが可能となる。
As described above, in the second embodiment, it is possible to determine the leakage failure of the valve 6b even when the high exhaust temperature range where the deterioration of the catalyst 4 progresses is experienced.

【0050】2つの実施例では、2つの酸素センサー出
力の反転周波数比HZRATEに基づいてバルブ6bの
漏れ故障と触媒4の劣化の各判定を行う場合で説明した
が、これに限らず、たとえば上流側酸素センサー出力の
反転時より下流側酸素センサー出力の反転までの応答遅
れで判定する方式、または下流側酸素センサー出力単独
の反転周波数(または振幅)で判定する方式といった方
式の判定でも適用可能である。
In the two embodiments, the case where each of the leak failure of the valve 6b and the deterioration of the catalyst 4 is determined based on the inversion frequency ratio HZRATE of the outputs of the two oxygen sensors has been described, but the present invention is not limited to this and, for example, upstream. It can also be applied to the judgment by the method of judgment based on the response delay from the time of reversing the output of the side oxygen sensor to the reversal of the output of the downstream oxygen sensor, or the method of judging by the reversal frequency (or amplitude) of the output of the downstream oxygen sensor is there.

【0051】また、フロント触媒として通常の三元触媒
で説明したが、これに限られるものでなく、酸素ストレ
ージ能力がありかつ酸素ストレージ能力と転化性能の間
に相関があるものであれば適用可能である。つまり、程
度の差はあるものの、NOx吸蔵還元型三元触媒や酸化
触媒でも適用の可能性があることはいうまでもない。
Further, although the description has been given of the normal three-way catalyst as the front catalyst, the present invention is not limited to this, and it is applicable as long as it has an oxygen storage capacity and there is a correlation between the oxygen storage capacity and the conversion performance. Is. That is, it is needless to say that the NOx occlusion reduction type three-way catalyst and the oxidation catalyst may be applied, although there are differences in degree.

【0052】[0052]

【発明の効果】第1の発明では、バイパス通路側への漏
れ故障を判定できるほか、触媒の劣化判定に際してバイ
パス通路側への漏れ故障に伴う誤診が生じることがな
い。
According to the first aspect of the present invention, the leakage failure to the bypass passage side can be determined, and a misdiagnosis due to the leakage failure to the bypass passage side does not occur when determining the deterioration of the catalyst.

【0053】第2の発明では、触媒の劣化が進行する条
件でも、バイパス通路側への漏れ故障の判定を行うこと
が可能となる。
In the second aspect of the present invention, it is possible to determine the leakage failure to the bypass passage side even under the condition that the deterioration of the catalyst progresses.

【0054】第3の発明では、高温の排気に晒されるこ
とによる上流側酸素センサーの劣化を防止できる。
According to the third aspect of the invention, deterioration of the upstream oxygen sensor due to exposure to high temperature exhaust gas can be prevented.

【0055】第4の発明では、過渡時にバイパス通路側
への漏れ故障の判定を行う場合に比べて酸素センサー出
力が安定し、判定精度が向上する。
In the fourth aspect of the invention, the output of the oxygen sensor is stable and the determination accuracy is improved as compared with the case where the leakage failure to the bypass passage side is determined at the time of transition.

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

【図1】一実施例の制御システム図である。FIG. 1 is a control system diagram of an embodiment.

【図2】診断条件の判定を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining determination of diagnostic conditions.

【図3】バルブ6bの漏れ故障と触媒4の劣化の判定を
説明するためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the determination of a leak failure of the valve 6b and deterioration of the catalyst 4.

【図4】判定値HZVALの特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of a determination value HZVAL.

【図5】判定値HZCATの特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of a determination value HZCAT.

【図6】排気温度の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of exhaust temperature.

【図7】第2実施例のバルブ6bの漏れ故障と触媒4の
劣化の判定を説明するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flow chart for explaining the determination of the leakage failure of the valve 6b and the deterioration of the catalyst 4 in the second embodiment.

【図8】高排気温度域における経過時間に対するHZR
ATEの変化代DHZの特性図である。
FIG. 8: HZR versus elapsed time in high exhaust temperature range
It is a characteristic view of change DHZ of ATE.

【図9】第1の発明のクレーム対応図である。FIG. 9 is a diagram corresponding to the claims of the first invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 排気管 3a 主通路 3b バイパス通路 4 フロント触媒 6 バイパスバルブ 11 上流側酸素センサー 12 下流側酸素センサー 21 コントロールユニット 31a 主通路 31b バイパス通路 32 触媒 33 バイパスバルブ 34 上流側酸素センサー 35 下流側酸素センサー 36 バルブ切換手段 37 空燃比フィードバック制御手段 38 判定手段 39 バルブ故障判定手段 40 触媒劣化判定手段 3 Exhaust Pipe 3a Main Passage 3b Bypass Passage 4 Front Catalyst 6 Bypass Valve 11 Upstream Oxygen Sensor 12 Downstream Oxygen Sensor 21 Control Unit 31a Main Passage 31b Bypass Passage 32 Catalyst 33 Bypass Valve 34 Upstream Oxygen Sensor 35 Downstream Oxygen Sensor 36 Valve switching means 37 Air-fuel ratio feedback control means 38 Determination means 39 Valve failure determination means 40 Catalyst deterioration determination means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気管の上流で主通路とバイパス通路に分
岐して主通路に触媒を設置し、排気の流れを主通路とバ
イパス通路とに切換えるバイパスバルブを設ける一方
で、前記触媒の上流と前記主通路およびバイパス通路の
合流部より下流側とに酸素センサーを配置するととも
に、 低排気温度域で前記主通路に排気を、高排気温度域にな
ると前記バイパス通路に排気を流すように前記バイパス
バルブを切換える手段と、 この切換手段により前記主通路に排気を流すときには前
記上流側の酸素センサー出力に基づいて、また前記バイ
パス通路に排気を流すときは前記下流側の酸素センサー
出力に基づいてそれぞれ空燃比のフィードバック制御を
行う手段と、 前記触媒の劣化が進行しない条件であるのか劣化が進行
する条件であるのかを判定する手段と、 この判定結果より前記触媒の劣化が進行しない条件でだ
け前記バイパスバルブにバイパス通路側への漏れ故障が
生じているかどうかを少なくとも前記下流側酸素センサ
ー出力に基づいて判定する手段と、 この判定結果より前記バイパスバルブにバイパス通路側
への漏れ故障が生じていない場合において前記触媒の劣
化が進行する条件になったとき前記触媒に劣化が生じた
かどうかを少なくとも前記下流側酸素センサー出力に基
づいて判定する手段とを設けたことを特徴とする排気浄
化装置の診断装置。
1. A bypass valve for branching a main passage and a bypass passage upstream of an exhaust pipe to install a catalyst in the main passage, and switching a flow of exhaust gas between the main passage and the bypass passage while the upstream of the catalyst is provided. And an oxygen sensor disposed downstream of the confluence of the main passage and the bypass passage, so that the exhaust gas flows into the main passage in the low exhaust temperature range and the exhaust passage into the bypass passage in the high exhaust temperature range. A means for switching the bypass valve, and based on the output of the oxygen sensor on the upstream side when flowing the exhaust gas to the main passage by the switching means, and based on the output of the oxygen sensor on the downstream side when flowing the exhaust gas to the bypass passage. Means for respectively performing feedback control of the air-fuel ratio, and determining whether the condition is such that the deterioration of the catalyst does not progress or the deterioration progresses And a means for judging, based on at least the output of the downstream side oxygen sensor, whether or not the bypass valve has a leakage failure to the bypass passage side only under the condition that the deterioration of the catalyst does not progress from the judgment result. Based on at least the output of the downstream oxygen sensor, it is determined whether the catalyst has deteriorated under the condition that the deterioration of the catalyst progresses in the case where the bypass valve does not have a leakage failure to the bypass passage side from the determination result. An exhaust gas purification device diagnostic device comprising:
【請求項2】前記触媒の劣化が進行する条件になったと
き、その条件にいた履歴に応じて前記触媒の最大劣化状
態を予測する手段と、少なくとも前記下流側酸素センサ
ー出力に基づいて前記触媒の現在の劣化状態を算出する
手段と、この現在の劣化状態と前記最大劣化状態との比
較より現在の劣化状態のほうが最大劣化状態より大きい
場合に前記バイパスバルブにバイパス通路側への漏れ故
障があると判定する手段とを設けたことを特徴とする請
求項1に記載の排気浄化装置の診断装置。
2. A catalyst for predicting a maximum deterioration state of the catalyst according to a history of the condition when the catalyst deteriorates, and the catalyst based on at least the output of the downstream oxygen sensor. A means for calculating the current deterioration state, and if the current deterioration state is larger than the maximum deterioration state than the comparison between the current deterioration state and the maximum deterioration state, the bypass valve has a leakage failure to the bypass passage side. The exhaust gas purifying apparatus diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising: means for determining that there is.
【請求項3】前記上流側酸素センサーを前記バイパスバ
ルブの下流側に設けることを特徴とする請求項1または
2に記載の排気浄化装置の診断装置。
3. The exhaust purification system diagnostic device according to claim 1, wherein the upstream oxygen sensor is provided downstream of the bypass valve.
【請求項4】前記バイパス通路側への漏れ故障の判定を
行う条件は定常時であることを特徴とする請求項1から
3までのいずれか一つに記載の排気浄化装置の診断装
置。
4. The diagnostic device for an exhaust emission control device according to claim 1, wherein the condition for determining the leakage failure to the bypass passage side is a steady state.
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