JPH09170966A - エンジンの触媒下流酸素センサの劣化診断装置 - Google Patents

エンジンの触媒下流酸素センサの劣化診断装置

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JPH09170966A
JPH09170966A JP7332102A JP33210295A JPH09170966A JP H09170966 A JPH09170966 A JP H09170966A JP 7332102 A JP7332102 A JP 7332102A JP 33210295 A JP33210295 A JP 33210295A JP H09170966 A JPH09170966 A JP H09170966A
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oxygen sensor
value
fuel cut
downstream oxygen
response time
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】エンジンの触媒下流の酸素センサに対する劣化
診断を早期、正確に行う。 【解決手段】下流酸素センサ(RO2 センサ)応答時間
計測ルーチンによりその出力値RVO2 がリッチ側から
リーン側設定値に移る時間を応答時間RORRLとして
計測しそれを更新する。応答時間を劣化判定値NGTI
Mと比較しS108、RORRL≧NGTIMで劣化と
判断した時には、減速時燃料カットを行った時にそのカ
ット継続時間を計時し、カットリカバ時に計時を停止
し、この継続時間が設定値TCFC以上の時にS116
カットリカバ後の時間を計時し、この経過時間が設定時
間ATCFCに達した時S119、再度最新の応答時間
を読み出して劣化判定値と比較しS120、RORRL
≧NGTIMで且つ応答時間の更新が行われている時の
みS121、RO2 センサの劣化を示すセンサNGフラ
グRO2RNG をセットしてバックアップRAMにストアし
(S122)、RO2 センサの劣化と確定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの触媒下
流に配設した下流酸素センサの劣化を診断する触媒下流
酸素センサの劣化診断装置に関し、詳しくは上記下流酸
素センサに対する劣化診断を早期且つ正確に行い得るエ
ンジンの触媒下流酸素センサの劣化診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、特開昭62−29738号公
報等に示されるように、エンジンの空燃比制御として排
気系に介装した触媒の上流と下流とに酸素センサをそれ
ぞれ配設し、触媒の上流に配設した上流酸素センサ(以
下「FO2 センサ」と略称する)の出力値に基づいて設
定した空燃比フィードバック補正係数を、触媒の下流に
配設した下流酸素センサ(以下「RO2 センサ」と略称
する)の出力値に基づいて補正して空燃比の適正化を図
ると共に、両O2 センサの出力を比較することで触媒の
劣化を診断する、いわゆるデュアルO2 センサ制御(D
OS制御)が知られている。
【0003】ところで、各O2 センサが劣化するとO2
センサの応答性が悪化し適正な空燃比制御が損なわれ、
また触媒に対する劣化診断も診断精度が低下するため、
O2センサの劣化診断を行う必要がある。FO2 センサ
は触媒上流に配設されておりエンジンから排出される排
気ガス中の酸素濃度を直接的に検出するため、エンジン
の空燃比変動に対して直ちに反応し、この反応状態をF
O2 センサの出力をモニタすることで、FO2 センサの
劣化については比較的容易に検出することができる。し
かし、RO2 センサでは、触媒通過後の排気ガス中の酸
素濃度を検出するため、エンジンに空燃比変動が生じて
もその空燃比変動が触媒の酸化、還元反応による酸素吸
脱、触媒のストレージ効果によりなまされてしまい、エ
ンジンの空燃比変動に対するRO2 センサの反応状態か
らRO2 センサ自体の劣化を検出することは困難であ
る。
【0004】そのため、空燃比が確実に変動し且つ空燃
比変動の大きい燃料カット時におけるRO2 センサの出
力値の変化から該RO2 センサの劣化を検出する技術が
種々提案されている。例えば特開平5−5447号公報
では、空燃比フィードバック制御が行われていない燃料
増量の実施中に、燃料カットによりエンジンへの燃料供
給が停止されたとき、RO2 センサの出力値をモニタ
し、RO2 センサの出力値が所定レベルをリッチ側から
リーン側に横切った時点からの経過期間を測定し、この
経過期間が所定期間に達したときのRO2 センサの出力
値が上記所定レベルよりもリーン側に設定された第1の
判定レベルよりもリッチ側のとき、或いはRO2 センサ
の出力値が上記第1のレベルに達するまでに上記経過期
間が所定期間を経過しているとき、RO2 センサ劣化と
判別し、下流酸素センサリッチ状態でエンジンへの燃料
供給が停止されたときに下流酸素センサ出力値が所定レ
ベルをリッチ側からリーン側に横切った時点からの経過
期間を劣化判別に用いることで、RO2 センサ劣化に伴
う応答遅れを確実に検出して劣化検出精度を向上すると
共に、RO2 センサ出力のみを用いFO2 センサの劣化
の有無に拘らず確実にRO2 センサの劣化を検出する技
術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行例に
よるRO2 センサの劣化診断では、触媒の酸素吸脱能力
が高い場合において燃料増量期間が長く、しかも燃料カ
ット時間が短い条件下では、RO2 センサが正常であっ
ても、RO2 センサの出力はリーン側へ十分反応せず、
リッチ出力のまま或いは緩やかな反応を示すため、RO
2 センサ劣化と誤診断する虞がある。
【0006】また、劣化診断開始条件が燃料増量の実施
中での燃料供給停止と限定されるため、診断機会が極端
に少なくなり、早期に劣化診断結果を得ることができな
い。
【0007】本発明は上記事情に鑑み、触媒の酸素吸脱
能力が高い場合でも下流酸素センサの応答遅れを正確に
検出することができ、しかも診断の機会を増加させて、
下流酸素センサの劣化を早期且つ正確に検出することが
可能なエンジンの触媒下流酸素センサの劣化診断装置を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明は、エンジン排気系に介装される触
媒の下流に配設した下流酸素センサの劣化を該下流酸素
センサの出力値に基づき検出するエンジンの触媒下流酸
素センサの劣化診断装置において、図1(a)の基本構
成図に示すように、上記下流酸素センサの出力値をモニ
タするモニタ手段と、上記下流酸素センサの出力値がリ
ッチ側設定値からリーン側設定値に移行するまでの時間
を該下流酸素センサの応答時間として計測する応答時間
計測手段と、上記応答時間と予め設定した劣化判定値と
を比較し、応答時間が劣化判定値以上のときに、上記下
流酸素センサの劣化と判断し、この判断結果を予め設定
された検証条件により検証し、検証条件が成立したとき
にのみ下流酸素センサの劣化と確定する下流酸素センサ
劣化検証手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】請求項2記載の発明は、エンジン排気系に
介装される触媒の下流に配設した下流酸素センサの劣化
を該下流酸素センサの出力値に基づき検出するエンジン
の触媒下流酸素センサの劣化診断装置において、上記下
流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段と、上記
下流酸素センサの出力値が完全にリッチ側の出力値であ
ることを示す第1のリッチ側設定値以上の状態から低下
し、上記第1のリッチ側設定値よりも低い第2のリッチ
側設定値を横切り、さらに第2のリーン側設定値を横切
って該第2のリーン側設定値よりも低い値で下流酸素セ
ンサの出力値が完全にリーン側の出力値であることを示
す第1のリーン側設定値を下回ったとき、上記下流酸素
センサの出力値が第2のリッチ側設定値から第2のリー
ン側設定値に移行した間の時間を該下流酸素センサの応
答時間として計測する応答時間計測手段と、上記応答時
間と予め設定した劣化判定値とを比較し、応答時間が劣
化判定値以上のときに、上記下流酸素センサの劣化と判
断し、この判断結果を予め設定された検証条件により検
証し、検証条件が成立したときにのみ下流酸素センサの
劣化と確定する下流酸素センサ劣化検証手段とを備えた
ことを特徴とする。
【0010】請求項3記載の発明は、エンジン排気系に
介装される触媒の下流に配設した下流酸素センサの劣化
を該下流酸素センサの出力値に基づき検出するエンジン
の触媒下流酸素センサの劣化診断装置において、図1
(b)の基本構成図に示すように、上記下流酸素センサ
の出力値をモニタするモニタ手段と、エンジン運転状態
に応じ燃料カット条件が成立したとき燃料カットを行う
燃料カット手段と、上記下流酸素センサの出力値がリッ
チ側設定値からリーン側設定値に移行するまでの時間を
該下流酸素センサの応答時間として計測する応答時間計
測手段と、上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを
比較し、応答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流
酸素センサの劣化と判断し、燃料カットが行われたとき
にこの燃料カットの継続時間を計時し、燃料カットリカ
バ時に燃料カットの継続時間の計時を停止し、この燃料
カットの継続時間が設定値以上のときに、燃料カットリ
カバ後の時間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過
時間が設定時間に達したとき、上記応答時間計測手段に
よる応答時間を読み出して予め設定した劣化判定値と比
較し、該応答時間が劣化判定値以上のとき上記下流酸素
センサの劣化と確定する下流酸素センサ劣化検証手段と
を備えたことを特徴とする。
【0011】請求項4記載の発明は、エンジン排気系に
介装される触媒の下流に配設した下流酸素センサの劣化
を該下流酸素センサの出力値に基づき検出するエンジン
の触媒下流酸素センサの劣化診断装置において、上記下
流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段と、エン
ジン運転状態に応じ燃料カット条件が成立したとき燃料
カットを行う燃料カット手段と、上記下流酸素センサの
出力値が完全にリッチ側の出力値であることを示す第1
のリッチ側設定値以上の状態から低下し、上記第1のリ
ッチ側設定値よりも低い第2のリッチ側設定値を横切
り、さらに第2のリーン側設定値を横切って該第2のリ
ーン側設定値よりも低い値で下流酸素センサの出力値が
完全にリーン側の出力値であることを示す第1のリーン
側設定値を下回ったとき、上記下流酸素センサの出力値
が第2のリッチ側設定値から第2のリーン側設定値に移
行した間の時間を該下流酸素センサの応答時間として計
測する応答時間計測手段と、上記応答時間と予め設定し
た劣化判定値とを比較し、応答時間が劣化判定値以上の
ときに、上記下流酸素センサの劣化と判断し、燃料カッ
トが行われたときにこの燃料カットの継続時間を計時
し、燃料カットリカバ時に燃料カットの継続時間の計時
を停止し、この燃料カットの継続時間が設定値以上のと
きに、燃料カットリカバ後の時間を計時し、この燃料カ
ットリカバ後の経過時間が設定時間に達したとき、上記
応答時間計測手段による応答時間を読み出して予め設定
した劣化判定値と比較し、該応答時間が劣化判定値以上
のとき上記下流酸素センサの劣化と確定する下流酸素セ
ンサ劣化検証手段とを備えたことを特徴とする。
【0012】請求項5記載の発明は、エンジン排気系に
介装される触媒の下流に配設した下流酸素センサの劣化
を該下流酸素センサの出力値に基づき検出するエンジン
の触媒下流酸素センサの劣化診断装置において、上記下
流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段と、エン
ジン運転状態に応じ燃料カット条件が成立したとき燃料
カットを行う燃料カット手段と、上記下流酸素センサの
出力値がリッチ側設定値からリーン側設定値に移行する
までの時間を該下流酸素センサの応答時間として計測
し、今回計測した応答時間が記憶されている応答時間よ
りも小さいとき該応答時間を更新する応答時間計測手段
と、上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較
し、応答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素
センサの劣化と判断し、燃料カットが行われたときにこ
の燃料カットの継続時間を計時し、燃料カットリカバ時
に燃料カットの継続時間の計時を停止し、この燃料カッ
トの継続時間が設定値以上のときに、燃料カットリカバ
後の時間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過時間
が設定時間に達したとき、上記応答時間計測手段による
応答時間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較
し、該応答時間が劣化判定値以上で且つ応答時間の更新
が行われているときのみ上記下流酸素センサの劣化と確
定する下流酸素センサ劣化検証手段とを備えたことを特
徴とする。
【0013】請求項6記載の発明は、エンジン排気系に
介装される触媒の下流に配設した下流酸素センサの劣化
を該下流酸素センサの出力値に基づき検出するエンジン
の触媒下流酸素センサの劣化診断装置において、上記下
流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段と、エン
ジン運転状態に応じ燃料カット条件が成立したとき燃料
カットを行う燃料カット手段と、上記下流酸素センサの
出力値が完全にリッチ側の出力値であることを示す第1
のリッチ側設定値以上の状態から低下し、上記第1のリ
ッチ側設定値よりも低い第2のリッチ側設定値を横切
り、さらに第2のリーン側設定値を横切って該第2のリ
ーン側設定値よりも低い値で下流酸素センサの出力値が
完全にリーン側の出力値であることを示す第1のリーン
側設定値を下回ったとき、上記下流酸素センサの出力値
が第2のリッチ側設定値から第2のリーン側設定値に移
行した間の時間を該下流酸素センサの応答時間として計
測し、今回計測した応答時間が記憶されている応答時間
よりも小さいとき該応答時間を更新する応答時間計測手
段と、上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較
し、応答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素
センサの劣化と判断し、燃料カットが行われたときにこ
の燃料カットの継続時間を計時し、燃料カットリカバ時
に燃料カットの継続時間の計時を停止し、この燃料カッ
トの継続時間が設定値以上のときに、燃料カットリカバ
後の時間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過時間
が設定時間に達したとき、上記応答時間計測手段による
応答時間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較
し、該応答時間が劣化判定値以上で且つ応答時間の更新
が行われているときのみ上記下流酸素センサの劣化と確
定する下流酸素センサ劣化検証手段とを備えたことを特
徴とする。
【0014】請求項7記載の発明は、上記請求項3ない
し請求項6の何れかに記載の発明において、上記燃料カ
ットは、減速時燃料カットであることを特徴とする。
【0015】すなわち、請求項1記載の発明では、触媒
の下流に配設された下流酸素センサの出力値をモニタ
し、下流酸素センサの出力値がリッチ側設定値からリー
ン側設定値に移行するまでの時間を該下流酸素センサの
応答時間として計測すると共に、該応答時間を予め設定
した劣化判定値と比較し、応答時間が劣化判定値以上の
ときに、上記下流酸素センサの劣化と判断し、この判断
結果を予め設定された検証条件により検証し、検証条件
が成立したときにのみ下流酸素センサの劣化と確定す
る。
【0016】請求項2記載の発明では、触媒の下流に配
設された下流酸素センサの出力値をモニタし、下流酸素
センサの出力値が完全にリッチ側の出力値であることを
示す第1のリッチ側設定値以上の状態から低下し、上記
第1のリッチ側設定値よりも低い第2のリッチ側設定値
を横切り、さらに第2のリーン側設定値を横切って該第
2のリーン側設定値よりも低い値で下流酸素センサの出
力値が完全にリーン側の出力値であることを示す第1の
リーン側設定値を下回ったとき、上記下流酸素センサの
出力値が第2のリッチ側設定値から第2のリーン側設定
値に移行した間の時間を該下流酸素センサの応答時間と
して計測すると共に、該応答時間を予め設定した劣化判
定値と比較し、応答時間が劣化判定値以上のときに、上
記下流酸素センサの劣化と判断し、この判断結果を予め
設定された検証条件により検証し、検証条件が成立した
ときにのみ下流酸素センサの劣化と確定する。
【0017】請求項3記載の発明では、触媒の下流に配
設された下流酸素センサの出力値をモニタし、下流酸素
センサの出力値がリッチ側設定値からリーン側設定値に
移行するまでの時間を該下流酸素センサの応答時間とし
て計測すると共に、該応答時間を予め設定した劣化判定
値と比較し、応答時間が劣化判定値以上のときに、上記
下流酸素センサの劣化と判断し、燃料カットが行われた
ときにこの燃料カットの継続時間を計時して燃料カット
リカバ時に燃料カットの継続時間の計時を停止し、この
燃料カットの継続時間が設定値以上のときに、燃料カッ
トリカバ後の時間を計時し、燃料カットリカバ後の経過
時間が設定時間に達したとき、計測された最新の応答時
間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較し、該応
答時間が劣化判定値以上のとき上記下流酸素センサの劣
化と確定する。
【0018】請求項4記載の発明では、触媒の下流に配
設された下流酸素センサの出力値をモニタし、下流酸素
センサの出力値が完全にリッチ側の出力値であることを
示す第1のリッチ側設定値以上の状態から低下し、上記
第1のリッチ側設定値よりも低い第2のリッチ側設定値
を横切り、さらに第2のリーン側設定値を横切って該第
2のリーン側設定値よりも低い値で下流酸素センサの出
力値が完全にリーン側の出力値であることを示す第1の
リーン側設定値を下回ったとき、上記下流酸素センサの
出力値が第2のリッチ側設定値から第2のリーン側設定
値に移行した間の時間を該下流酸素センサの応答時間と
して計測すると共に、該応答時間を予め設定した劣化判
定値と比較し、応答時間が劣化判定値以上のときに、上
記下流酸素センサの劣化と判断し、燃料カットが行われ
たときにこの燃料カットの継続時間を計時して燃料カッ
トリカバ時に燃料カットの継続時間の計時を停止し、こ
の燃料カットの継続時間が設定値以上のときに、燃料カ
ットリカバ後の時間を計時し、燃料カットリカバ後の経
過時間が設定時間に達したとき、計測された最新の応答
時間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較し、該
応答時間が劣化判定値以上のとき上記下流酸素センサの
劣化と確定する。
【0019】請求項5記載の発明では、触媒の下流に配
設された下流酸素センサの出力値をモニタし、下流酸素
センサの出力値がリッチ側設定値からリーン側設定値に
移行するまでの時間を該下流酸素センサの応答時間とし
て計測し今回計測した応答時間が記憶されている応答時
間よりも小さいとき該応答時間を更新すると共に、該応
答時間を予め設定した劣化判定値と比較し、応答時間が
劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサの劣化と
判断し、燃料カットが行われたときにこの燃料カットの
継続時間を計時して燃料カットリカバ時に燃料カットの
継続時間の計時を停止し、この燃料カットの継続時間が
設定値以上のときに、燃料カットリカバ後の時間を計時
し、燃料カットリカバ後の経過時間が設定時間に達した
とき、計測された応答時間を読み出して予め設定した劣
化判定値と比較し、該応答時間が劣化判定値以上で且つ
応答時間の更新が行われているときのみ上記下流酸素セ
ンサの劣化と確定する。
【0020】請求項6記載の発明では、触媒の下流に配
設された下流酸素センサの出力値をモニタし、下流酸素
センサの出力値が完全にリッチ側の出力値であることを
示す第1のリッチ側設定値以上の状態から低下し、上記
第1のリッチ側設定値よりも低い第2のリッチ側設定値
を横切り、さらに第2のリーン側設定値を横切って該第
2のリーン側設定値よりも低い値で下流酸素センサの出
力値が完全にリーン側の出力値であることを示す第1の
リーン側設定値を下回ったとき、上記下流酸素センサの
出力値が第2のリッチ側設定値から第2のリーン側設定
値に移行した間の時間を該下流酸素センサの応答時間と
して計測し今回計測した応答時間が記憶されている応答
時間よりも小さいとき該応答時間を更新すると共に、該
応答時間を予め設定した劣化判定値と比較し、応答時間
が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサの劣化
と判断し、燃料カットが行われたときにこの燃料カット
の継続時間を計時して燃料カットリカバ時に燃料カット
の継続時間の計時を停止し、この燃料カットの継続時間
が設定値以上のときに、燃料カットリカバ後の時間を計
時し、燃料カットリカバ後の経過時間が設定時間に達し
たとき、計測された応答時間を読み出して予め設定した
劣化判定値と比較し、該応答時間が劣化判定値以上で且
つ応答時間の更新が行われているときのみ上記下流酸素
センサの劣化と確定する。
【0021】請求項7記載の発明では、上記請求項3な
いし請求項6記載の発明において、上記燃料カットとし
て減速時燃料カットのみを採用する。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の一形態を説明する。
【0023】先ず、図9に基づきエンジンの全体概略に
ついて説明する。同図において符号1はエンジンであ
り、本実施の形態においては水平対向4気筒型エンジン
である。このエンジン1のシリンダヘッド2に形成され
た各吸気ポート2aにインテークマニホールド3が連通
され、このインテークマニホールド3に各気筒の吸気通
路が集合するエアチャンバ4を介してスロットルチャン
バ5が連通され、このスロットルチャンバ5上流側に吸
気管6を介してエアクリーナ7が取付けられている。
【0024】また、上記吸気管6の上記エアクリーナ7
の直下流に、例えばホットワイヤ式あるいはホットフィ
ルム式等の吸入空気量センサ8が介装され、さらに、上
記スロットルチャンバ5に設けられたスロットル弁5a
に、スロットル開度に応じた電圧を出力するスロットル
開度センサ9aとスロットル弁全閉でONするアイドル
スイッチ9bとを内蔵したスロットルセンサ9が連設さ
れている。
【0025】また、上記スロットル弁5aの上流側と下
流側とを連通するバイパス通路10に、アイドル回転数
制御バルブ(アイドルスピードコントロールバルブ;I
SCバルブ)11が介装されている。さらに上記インテ
ークマニホールド3の各気筒の各吸気ポート2aの直上
流側にインジェクタ12が臨まされ、上記シリンダヘッ
ド2には、先端を燃焼室に露呈する点火プラグ13が各
気筒毎に取付けられている。各点火プラグ13には点火
コイル14がそれぞれ連設され、点火コイル14にイグ
ナイタ15が接続されている。
【0026】上記インジェクタ12は燃料供給路16を
介して燃料タンク17に連通されており、この燃料タン
ク17内にはインタンク式の燃料ポンプ18が設けられ
ている。この燃料ポンプ18からの燃料は、上記燃料供
給路16に介装された燃料フィルタ19を経て上記イン
ジェクタ12及びプレッシャレギュレータ20に圧送さ
れ、このプレッシャレギュレータ20から上記燃料タン
ク17にリターンされて上記インジェクタ12への燃料
圧力が所定の圧力に調圧される。
【0027】また、エンジン1のシリンダブロック1a
にノックセンサ21が取付けられると共に、シリンダブ
ロック1aの左右バンクを連通する冷却水通路22に冷
却水温センサ23が臨まされている。さらに、エンジン
1の排気系としては、上記シリンダヘッド2の各排気ポ
ート2bに連通する排気マニホールド24の集合部にフ
ロント触媒25aが配設され、該フロント触媒25aの
直下流にリア触媒25bが介装されている。そして、上
記フロント触媒25aの上流に上流酸素センサ(FO2
センサ)26aが、リア触媒25bの下流に下流酸素セ
ンサ(RO2 センサ)26bがそれぞれ配設されてい
る。
【0028】また、上記シリンダブロック1aに支承さ
れたクランクシャフト27にクランクロータ28が軸着
され、このクランクロータ28の外周に所定のクランク
角に対応する突起を検出する電磁ピックアップ等からな
るクランク角センサ29が対設され、さらに、上記クラ
ンクシャフト27に対して1/2回転するカムシャフト
30に連設されたカムロータ31に、電磁ピックアップ
等からなる気筒判別用のカム角センサ32が対設されて
いる。上記クランクロータ28は、その外周に突起が所
定クランク角に対応して形成されており、後述する電子
制御装置40は、クランク角センサ29で検出した突起
すなわちクランク角信号の入力間隔時間からエンジン回
転数を算出し、また、カム角センサによってカムロータ
31の外周に形成された気筒判別用の突起を検出したと
きの割り込み信号から気筒判別を行う。
【0029】上記インジェクタ12、点火プラグ13、
ISCバルブ11等の各アクチュエータに対する制御量
の演算、制御信号の出力、すなわち燃料噴射制御、点火
時期制御、アイドル回転数制御等のエンジン制御、並び
に各センサ、各アクチュエータに対する故障診断は、図
10に示す電子制御装置40により行われる。
【0030】電子制御装置40は、CPU41、ROM
42、RAM43、バックアップRAM44、及びI/
Oインターフェイス45がバスライン46を介して互い
に接続されるマイクロコンピュータを中心として構成さ
れ、その他、安定化電圧を各部に供給する定電圧回路4
7、上記I/Oインターフェイス45の出力ポートから
の信号によりアクチュエータ類を駆動する駆動回路4
8、センサ類からのアナログ信号をデジタル信号に変換
するA/D変換器49等の周辺回路が組込まれている。
【0031】上記定電圧回路47は、電源リレー50の
リレー接点を介してバッテリ51に接続され、バッテリ
51に、上記電源リレー50のリレーコイルがイグニッ
ションスイッチ52を介して接続されている。また、上
記定電圧回路47は、直接、上記バッテリ51に接続さ
れており、上記イグニッションスイッチ52がONされ
て電源リレー50のリレー接点が閉となると電子制御装
置40内の各部へ電源を供給する一方、上記イグニッシ
ョンスイッチ52のON,OFFに拘らず、常時、上記
バックアップRAM44にバックアップ用の電源を供給
する。
【0032】また、上記I/Oインターフェイス45の
入力ポートには、アイドルスイッチ9b、ノックセンサ
21、クランク角センサ29、カム角センサ32、及び
車速センサ33が接続されると共に、吸入空気量センサ
8、スロットル開度センサ9a、冷却水温センサ23、
FO2 センサ26a、及びRO2 センサ26bが上記A
/D変換器49を介して接続され、さらに、上記A/D
変換器49に上記バッテリ51からの電圧VB が入力さ
れてモニタされる。
【0033】一方、上記I/Oインターフェイス45の
出力ポートには、イグナイタ15が接続されると共に、
上記駆動回路48を介して、ISCバルブ11、インジ
ェクタ12、及び、図示しないインストルメントパネル
に配設され、各種警報を集中して表示するMILランプ
53が接続されている。
【0034】上記ROM42には、エンジン制御プログ
ラムや各種の故障診断プログラム、マップ類等の固定デ
ータが記憶されており、また、上記RAM43には、上
記各センサ類、スイッチ類の出力信号を処理した後のデ
ータ、及び上記CPU41で演算処理したデータが格納
される。また、上記バックアップRAM44には、各種
学習マップ等がストアされ、上記イグニッションスイッ
チ52のOFFのときにもデータが保持されるようにな
っている。
【0035】上記CPU41では上記ROM42に記憶
されている制御プログラムに従って、各センサ、スイッ
チ類により検出される運転状態に応じて燃料噴射量、点
火時期、ISCバルブ11に対する駆動信号のデューテ
ィ比等を演算し、空燃比フィードバック制御を含む燃料
噴射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御等の各種
エンジン制御を行う。
【0036】さらに、上記電子制御装置40(上記CP
U41を中心とするマイクロコンピュータ)は、下流酸
素センサ(RO2 センサ)26bを含む各センサ類、ス
イッチ類、アクチュエータ類等の劣化診断を含む故障診
断を行う故障診断機能(いわゆる自己診断機能)を有し
ており、この故障診断機能によって検出された故障部位
及び故障内容を示すトラブルデータ(後述するRO2 セ
ンサ26bの劣化を示す下流O2 センサNGフラグRO2
RNG を含む)が、上記バックアップRAM44にストア
される。
【0037】尚、上記トラブルデータは、電子制御装置
40にシリアルモニタ(車輌診断装置)60をコネクタ
54を介して接続することで外部に読み出すことがで
き、また、このシリアルモニタ60によってバックアッ
プRAM44にストアされているトラブルデータをクリ
ア(イニシャルセット)することができる。このシリア
ルモニタ60は本出願人による特開平2−73131号
公報、特公平7−76730号公報等に詳述されてい
る。
【0038】上記電子制御装置40は、本願発明の主要
旨とするモニタ手段、燃料カット手段、応答時間計測手
段、及び下流酸素センサ劣化検証手段としての機能を有
し、下流酸素センサ(RO2 センサ)26bに対する劣
化診断を行い、RO2 センサ26の劣化と確定されると
きには、警告手段としてのMILランプ53を点灯(或
いは点滅)し、運転者に警告を発する。
【0039】具体的には、イグニッションスイッチ52
のONにより電子制御装置40に電源が投入されると、
システムイニシャライズによりRAM43に格納される
各データ、フラグ値がクリア或いは初期値設定され(バ
ックアップRAM44に格納されている各データ、フラ
グ値は除く)、システムイニシャライズ後、図2〜図6
に示す各ルーチンが所定周期毎(所定時間毎或いは所定
クランク角毎)に実行されることで上記各機能手段が実
現される。尚、図2〜図6の各ルーチンに示す各デー
タ、フラグ値は、固定データ、バックアップRAM44
にストアされるデータ、フラグ値、及び特記されるもの
以外は、システムイニシャライズ時にクリアされる。
【0040】そして、図2に示す空燃比フィードバック
補正係数設定ルーチンにおいてFO2 センサ26a及び
RO2 センサ26bの活性を判断し、各O2 センサ26
a,26bの活性状態に応じてRO2 センサ26bに対
する劣化診断条件を定める各フラグFCLS ,FRO2OK を
セット・クリアすると共に、各O2 センサ26a,26
bの活性状態、運転状態に応じて空燃比フィードバック
補正係数λを設定する。また、図4に示す燃料カット判
別ルーチンにより燃料カットを指示する燃料カットフラ
グFCUT を運転状態に応じてセット・クリアすると共
に、RO2 センサ26bに対する劣化診断を減速燃料カ
ット時にのみ行わせるため、減速燃料カット状態に応じ
減速時燃料カット判別フラグFCFC がセット・クリアさ
れる。上記空燃比フィードバック補正係数λ及び燃料カ
ットフラグFCUT は、図3に示す燃料噴射量設定ルーチ
ンにおいて読み込まれ、エンジン運転状態に基づいて設
定する燃料噴射量を上記空燃比フィードバック補正係数
で空燃比補正して、エンジンの各気筒へ供給する最終的
な燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅Tiを設定する
と共に、燃料カットフラグFCUT の値を参照し、燃料カ
ットが指示されているときには燃料カットを行う。
【0041】また、図5に示す下流酸素センサ応答時間
計測ルーチンにおいて、上記フラグFCLS ,FRO2OK の
値に応じて図6の下流酸素センサ劣化診断ルーチンにお
いて設定される診断条件成立フラグFRORDS を参照し、
両O2 センサ26a,26bが共に活性で診断条件成立
フラグFRORDS がセットされているとき、RO2 センサ
26bの出力値RVO2 をモニタして、燃料カットの有
無に拘らずRO2 センサ26bの出力値RVO2 が完全
にリッチ側の出力値であることを示す第1のリッチ側設
定値RSLDH1以上の状態から低下し、第1のリッチ
側設定値RSLDH1よりも低い第2のリッチ側設定値
RSLDH2を横切り、さらに第2のリーン側設定値R
SLDL2を横切って該第2のリーン側設定値RSLD
L2よりも低い値でRO2 センサの出力値が完全にリー
ン側の出力値であることを示す第1のリーン側設定値R
SLDL1を下回ったとき、上記RO2 センサの出力値
RVO2 が第2のリッチ側設定値RSLDH2から第2
のリーン側設定値RSLDL2に移行した間の時間を該
RO2 センサ26bの応答時間として応答時間計測用カ
ウント値TMROR により計測し、応答時間計測用カウン
ト値TMROR の値がRAM43に記憶されている応答時
間RORRLよりも小さいとき該応答時間RORRLを
上記応答時間計測用カウント値TMROR により更新す
る。
【0042】そして、図6に示す下流酸素センサ劣化診
断ルーチンにおいて上記各フラグFCLS ,FRO2OK ,F
CFC の値を参照し、両O2 センサ26a,26bが共に
活性のとき、上記応答時間RORRLと予め設定した劣
化判定値NGTIMとを比較し、応答時間RORRLが
劣化判定値NGTIM以上のときに、RO2 センサ26
bの劣化と判断し、燃料カットが行われたときにこの燃
料カットの継続時間を計時し、燃料カットリカバ時に燃
料カットの継続時間の計時を停止し、この燃料カットの
継続時間が設定値TCFC以上のときに、燃料カットリ
カバ後の時間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過
時間が設定時間ATCFCに達したとき、再度、最新の
応答時間RORRLを読み出して予め設定した劣化判定
値NGTIMと比較し、該応答時間RORRLが劣化判
定値NGTIM以上で且つ応答時間RORRLの更新が
行われているときRO2 センサ26bの劣化と確定す
る。
【0043】以下、上記電子制御装置40によるRO2
センサ26bの故障診断に係わる処理に先立ち、故障診
断条件を判定するための各フラグを設定する処理につい
て説明する。
【0044】図2に示す空燃比フィードバック補正係数
設定ルーチンは、所定時間毎に実行され、先ず、ステッ
プS1で、空燃比フィードバック(クローズドループ)
条件が成立しているか否かを判断する。この空燃比フィ
ードバック条件は、FO2 センサ26aが活性状態のと
き空燃比フィードバック条件成立と判断するもので、F
O2 センサ26aの出力値が設定値以上、或いは所定範
囲内の状態が設定時間以上継続し、且つ冷却水温Twが
所定温度(例えば22℃)以上のときFO2 センサ26
aが活性していると判断し、ステップS2へ進み、クロ
ーズドループ成立フラグFCLS をセットする(FCLS ←
1)。従って、このクローズドループ成立フラグFCLS
は、FO2 センサ26aの活性状態を表し、FO2 セン
サ26aの活性状態下においては燃料カット中のオープ
ンループ制御中のときにもセットされており、後述する
図5の下流酸素センサ応答時間計測ルーチン、及び図6
の下流酸素センサ劣化診断ルーチンにおいて間接的に或
いは直接的に参照され、RO2 センサ26bの応答時間
計測の条件、及びRO2 センサ26bに対する診断条件
の一つとして採用される。
【0045】一方、上記ステップS1においてFO2 セ
ンサ26aが不活性状態のときには、ステップS9へ分
岐し、クローズドループ成立フラグFCLS をクリアして
(FCLS ←0)、ステップS10で、空燃比フィードバ
ック補正係数λを設定し、ルーチンを抜ける。ここで、
FO2 センサ26a不活性時の上記ステップS10にお
ける空燃比フィードバック補正係数λの設定は、空燃比
フィードバック補正係数を1.0にクランプして空燃比
制御をオープンループ制御とする。
【0046】続くステップS3では、クランプ条件を判
断する。燃料カット中、スロットル全開増量補正等のク
ランプ条件か否かを判断し、クランプ条件のときには、
上記ステップS10へ分岐して空燃比フィードバック補
正係数λを設定してルーチンを抜ける。クランプ条件成
立時のステップS10における空燃比フィードバック補
正係数λの設定は、該空燃比フィードバック補正係数λ
をクランプ条件に応じて予め設定される値にクランプし
て、同様に空燃比制御をオープンループ制御とする。
【0047】上記ステップS3で、通常運転によりクラ
ンプ条件非成立時には、ステップS4へ進み、RO2 セ
ンサ26bが活性状態か否かを該RO2 センサ26bの
出力値RVO2 により判断し、RO2 センサ26bが活
性のときには、ステップS5へ進んで、デュアルO2 セ
ンサ制御実行フラグFRO2OK をセットする(FRO2OK←
1)。従って、このデュアルO2 センサ制御実行フラグ
FRO2OK は、RO2 センサ26bの活性状態を表し、上
記クローズドループ成立フラグFCLS と共に、図5の下
流酸素センサ応答時間計測ルーチン、及び図6の下流酸
素センサ劣化診断ルーチンにおいて間接的に或いは直接
的に参照され、RO2 センサ26bの応答時間計測の条
件、及びRO2 センサ26bに対する診断条件の一つと
して採用され、両O2 センサ26a,26bが共に活性
状態のときに、RO2 センサ26bの応答時間の計測、
並びにRO2 センサ26bに対する劣化診断が実行され
る。逆に云えば、RO2 センサ26bの不活性時には、
RO2 センサ26bの出力値RVO2 が小さく、この出
力値RVO2 がリッチ側設定値以上になることはなく、
RO2 センサ26bの応答時間(RO2 センサ26bの
出力値RVO2 が第2のリッチ側設定値RSLDH2か
ら第2のリーン側設定値RSLDL2に移行するまでの
時間)を計測することができず、このときには、RO2
センサ26bの応答時間、並びにこの応答時間に基づく
RO2 センサ26bに対する劣化診断を中止するのであ
る。
【0048】両O2 センサ26a,26bの活性時、続
くステップS6では、FO2 センサ26a及びRO2 セ
ンサ26bの両出力値FVO2 ,RVO2 を共に用いた
デュアルO2 センサ制御(DOS制御)により空燃比フ
ィードバック補正係数λを設定し、ルーチンを抜ける。
このDOS制御は、FO2 センサ26aの出力値FVO
2 に基づいて設定した空燃比フィードバック補正係数
を、RO2 センサ26bの出力値RVO2 に基づいて補
正して空燃比の適正化を図るものであり、本出願人によ
る特願平7−52742号、或いは特開昭62−297
38号公報等に詳述されている。
【0049】また、上記ステップS4においてRO2 セ
ンサ26bの不活性時には、ステップS7へ進み、デュ
アルO2 センサ制御実行フラグFRO2OK をクリアし(F
RO2OK ←1)、ステップS8で、RO2 センサ26bの
出力値RVO2 を用いることなくFO2 センサ26bの
出力値FVO2 のみを用い周知の比例積分制御(PI制
御)によって空燃比フィードバック補正係数λを設定し
て、ルーチンを抜ける。
【0050】上記空燃比フィードバック補正係数λは、
図3に示す燃料噴射量設定ルーチンにおいて燃料噴射量
を定める燃料噴射パルス幅Tiを設定する際に用いられ
る。
【0051】次に、燃料噴射量設定ルーチンについて、
図3に基づき説明する。この燃料噴射量設定ルーチン
は、所定クランク角周期毎に実行され、気筒毎に燃料噴
射量としての燃料噴射パルス幅Tiが設定される。先
ず、ステップS21で、エンジン回転数NE と吸入空気
量センサ8からの出力信号に基づく吸入空気量Qとか
ら、基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Tp
を算出し(Tp←K×Q/NE ;K…インジェクタ特性
補正定数)、ステップS22で、上記空燃比フィードバ
ック補正係数設定ルーチンにおいて設定されRAM43
の所定アドレスにストアされている空燃比フィードバッ
ク補正係数λを読み出す。
【0052】次にステップS23へ進み、水温センサ2
3による冷却水温、スロットル開度センサ9aによるス
ロットル開度、アイドルスイッチ9bからのアイドル出
力等に基づいて、冷却水温補正、加減速補正、全開増量
補正、アイドル後増量補正等に係わる各種増量分補正係
数COEFを設定し、ステップS24で、エンジン回転
数NE とエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tp
とに基づいて、吸入空気量センサ等の吸入空気量計測系
やインジェクタ等の燃料供給系の生産時のばらつきや経
時変化による空燃比のずれ等を学習した結果が記憶され
るバックアップRAM44の空燃比学習マップを参照し
て学習値KLRを検索し、補間計算により空燃比学習補正
係数KBLRCを設定する。
【0053】続くステップS25では、バッテリ51の
端子電圧VB に基づいてインジェクタ12の無効噴射時
間を補間する電圧補正係数Tsを設定し、ステップS2
6で、RAM43の所定アドレスから燃料カットフラグ
FCUT を読み出すと、ステップS27で燃料カットフラ
グFCUT の値を参照して燃料カットが指示されているか
否かを調べる。
【0054】上記燃料カットフラグFCUT は、減速時、
過回転時、車速制限時等の運転条件下で燃料カットを指
示するためのフラグであり、後述する燃料カット判別ル
ーチンにおいて運転状態に応じてセット・クリアされ
る。従って、上記ステップS27においてFCUT =0で
あり、燃料カットが指示されていないときには、ステッ
プS28で燃料カット係数KFCを1.0にセットして
(KFC←1.0)、ステップS30へ進み、FCUT =1
で燃料カットが指示されているときには、ステップS2
9で燃料カット係数KFCを0にクリアして(KFC←0)
ステップS30へ進む。ステップS30では、上記ステ
ップS21で算出した基本燃料噴射パルス幅Tpに、上
記ステップS22で読み出した空燃比フィードバック補
正係数λ及び上記ステップS23で設定した各種増量分
補正係数COEFを乗算して空燃比補正すると共に、上
記ステップS24で設定した空燃比学習補正係数KBLRC
を乗算して学習補正し、さらに、上記ステップS28或
いはステップS29でセットした燃料カット係数KFCを
乗算した後、上記ステップS25で設定した電圧補正係
数Tsを加算して電圧補正し、最終的な燃料噴射量を定
める燃料噴射パルス幅Tiを算出し(Ti←Tp×λ×
COEF×KBLRC×KFC+Ts)、該燃料噴射パルス幅
TiをステップS31でセットしてルーチンを抜ける。
【0055】その結果、燃料カット係数KFCがKFC=
1.0のときには、燃料噴射パルス幅Tiの駆動パルス
信号が所定タイミングで該当気筒のインジェクタ12に
出力されて燃料噴射パルス幅Tiに相応する量の燃料が
噴射される。一方、燃料カット係数KFCがKFC=0のと
きには、燃料噴射パルス幅TiがTi=Tsとなって実
質的にインジェクタ12の駆動が停止され、燃料カット
が実行されてエンジンへの燃料供給が停止される。そし
て、減速燃料カット時のみ後述する下流酸素センサ劣化
診断ルーチンにおいてRO2 センサ26bに対する劣化
診断の確定が行われる。
【0056】以上の燃料噴射制御による運転状態下では
図4の燃料カット判別ルーチンが所定時間毎に実行さ
れ、燃料カットを指示する燃料カットフラグFCUT が減
速時、エンジン過回転時、最高車速制限時等の運転状態
に応じてセット・クリアされると共に、RO2 センサ2
6bに対する劣化診断の確定を減速燃料カット時にのみ
行わせるため、減速燃料カット状態に応じ減速時燃料カ
ット判別フラグFCFC がセット・クリアされる。
【0057】この燃料カット判別ルーチンでは、ステッ
プS41ないしステップS44で減速時燃料カット条件
成立か否かを判断する。すなわち、車速センサ33によ
り検出した車速VSPを読込み、車速VSPが設定値V
SPS (例えば16km/h)以上(ステップS41)、
且つアイドルスイッチ9bがONのスロットル弁全閉
(ステップS43)、且つエンジン回転数NE が設定回
転数NES(例えば冷却水温、エアコン作動状態に応じて
可変設定され、低水温のエンジン冷態時には2600rp
m 、水温の上昇に応じ漸次低下され、エンジン暖機完了
後は1600rpm、またエアコンスイッチONのエアコ
ン使用時には設定回転数が若干アップされる)以上(ス
テップS44)の車輌減速時、或いは、車輌停車状態
(ステップS42;VSP=0km/h)であって、且つ
アイドルスイッチ9bがONのスロットル弁全閉(ステ
ップS43)、且つエンジン回転数NE が設定回転数N
ES以上(ステップS44)のエンジン減速要求時に、減
速燃料カット条件成立と判断し、ステップS45へ進
み、減速時燃料カット判別フラグFCFC をセットし(F
CFC ←1)、ステップS46で燃料カットフラグFCUT
をセットして(FCUT ←1)、ルーチンを抜ける。
【0058】一方、ステップS41ないしステップS4
4で、減速燃料カット条件の非成立時には、ステップS
47へ進み、減速時燃料カット判別フラグFCFC をクリ
アし(FCFC ←0)、ステップS48で、エンジン回転
数NE とエンジン過回転防止設定回転数NEOV (例えば
7500rpm )とを比較し、NE ≧NEOV のエンジン過
回転時には上記ステップS46へ進み、燃料カットによ
りエンジン回転数NEを低下させるべく燃料カットフラ
グFCUT をセットして、ルーチンを抜け、NE<NEOV
のときには、ステップS49へ進み、車速VSPが最高
車速制限値VSPH (180km/h)以上か否かを判断
し、VSP≧VSPH の最高車速制限時には、同様にス
テップS46へ進み、燃料カットにより車速VSPを制
限すべく燃料カットフラグFCUT をセットして、ルーチ
ンを抜ける。また、VSP<VSPH のときには、ステ
ップS50へ進み、燃料カットフラグFCUT をクリアし
てルーチンを抜ける。従って、減速時、エンジン過回転
時、車速制限時等の運転条件下では燃料カットフラグF
CUT がセットされることで、前述の燃料噴射量設定ルー
チンによって燃料カットが実行される。
【0059】ここで、減速燃料カット時にのみRO2 セ
ンサ26bに対する劣化診断の確定を行わせるため減速
時燃料カット判別フラグFCFC を採用し、エンジン過回
転時、最高車速制限時の燃料カットを除外するのは、エ
ンジン過回転時燃料カット、或いは最高車速制限時燃料
カットはエンジン回転数NE 、或いは車速VSPが低下
すれば直ちに燃料カットリカバされてエンジンへの燃料
供給が再開されるため、燃料カット時間が極めて短く、
燃料カットが実行されても触媒25a,25bの酸素吸
脱、ストレージ効果により、RO2 センサ26bの出力
値RVO2 はリーン側へ十分反応せず、正確なRO2 セ
ンサ26bの劣化診断の確定を行うことができないため
である。
【0060】従って、燃料カット時間が比較的長く、且
つ比較的頻繁に生じる減速燃料カット時にのみRO2 セ
ンサ26bに対する劣化診断の確定を行うことにより、
正確なRO2 センサ26bの劣化診断を、早期に行い得
る。
【0061】以上の減速時燃料カット判別フラグFCFC
、及び上述のクローズドループ成立フラグFCLS 、デ
ュアルO2 センサ制御実行フラグFRO2OK は、図6の下
流酸素センサ劣化診断ルーチンにおいて参照され、クロ
ーズドループ成立フラグFCLS、デュアルO2 センサ制
御実行フラグFRO2OK が共にセットされ両O2 センサ2
6a,26bが共に活性状態のとき診断条件成立フラグ
FRORDS をセットし、図5の下流酸素センサ応答時間計
測ルーチンにおいて計測されたRO2 センサ26bの応
答時間RORRLを読み出し、この応答時間RORRL
と予め設定した劣化判定値NGTIMとを比較し、応答
時間RORRLが劣化判定値NGTIM以上のときに、
RO2 センサ26bの劣化と判断し、減速時燃料カット
が行われたときにこの燃料カットの継続時間を計時し、
燃料カットリカバ時に燃料カットの継続時間の計時を停
止し、この燃料カットの継続時間が設定値TCFC以上
のときに、燃料カットリカバ後の時間を計時し、この燃
料カットリカバ後の経過時間が設定時間ATCFCに達
したとき、再度、最新の応答時間RORRLを読み出し
て予め設定した劣化判定値NGTIMと比較し、該応答
時間RORRLが劣化判定値NGTIM以上のときRO
2 センサ26bの劣化と確定する。
【0062】上記RO2 センサ26bの応答時間ROR
RLは、図5に示す下流酸素センサ応答時間計測ルーチ
ンにおいて計測され、上記診断条件成立フラグFRORDS
がセットされており、両O2 センサ26a,26bが共
に活性のとき、RO2 センサ26bの出力値RVO2 を
モニタして、燃料カットの有無に拘らずRO2 センサ2
6bの出力値RVO2 が完全にリッチ側の出力値である
ことを示す第1のリッチ側設定値RSLDH1以上の状
態から低下し、第1のリッチ側設定値RSLDH1より
も低い第2のリッチ側設定値RSLDH2を横切り、さ
らに第2のリーン側設定値RSLDL2を横切って該第
2のリーン側設定値RSLDL2よりも低い値でRO2
センサの出力値が完全にリーン側の出力値であることを
示す第1のリーン側設定値RSLDL1を下回ったと
き、上記RO2 センサの出力値RVO2 が第2のリッチ
側設定値RSLDH2から第2のリーン側設定値RSL
DL2に移行した間の時間を該RO2 センサ26bの応
答時間RORRLとして計測する(図7参照)。
【0063】上記下流酸素センサ劣化診断ルーチン(図
6)の説明に先立ち、下流酸素センサ応答時間計測ルー
チンについて図5に基づき説明する。
【0064】下流酸素センサ応答時間計測ルーチンは、
所定時間毎(10msec毎)に実行され、ステップS61
で、診断終了フラグFRO2ENDの値を参照する。この診断
終了フラグFRO2ENDは、図6の下流酸素センサ劣化診断
ルーチンにおいてRO2 センサ26bに対する劣化診断
結果が確定したとき診断終了を示すためセットされるも
のである。本実施の形態においては、1トリップ(1暖
機運転サイクル)、すなわちイグニッションスイッチ5
2がONされてエンジン運転が開始され、各O2 センサ
26a,26bが活性化すると共にエンジンの暖機が完
了した状態で運転され、その後イグニッションスイッチ
52のOFFによりエンジン停止されるまでの間に、図
6の下流酸素センサ劣化診断ルーチンにおいてRO2 セ
ンサ26bに対する劣化診断結果が1回確定すれば、そ
のトリップにおけるRO2 センサ26bに対する劣化診
断は終了する。従って、FRO2END=1のときにはRO2
センサ26bに対する劣化診断結果が確定しているた
め、RO2 センサ26bの応答時間RORRLを計測す
る必要がなく、このときにはそのままルーチンを抜け
る。
【0065】一方、FRO2END=0であり本トリップにお
いて未だRO2 センサ26bに対する劣化診断結果が確
定していないときには、ステップS62へ進み、診断条
件成立フラグFRORDS の値を参照する。この診断条件成
立フラグFRORDS は、同様に図6の下流酸素センサ劣化
診断ルーチンにおいて設定されるもので、上記クローズ
ドループ成立フラグFCLS 、デュアルO2 センサ制御実
行フラグFRO2OK が共にセットされ両O2 センサ26
a,26bが共に活性状態のときにのみ、セットされ
る。
【0066】従って、FRORDS =0の少なくともRO2
センサ26bが不活性のときには、RO2 センサ26b
の応答時間を計測することなく、ステップS63へ進
み、第1の計測値有効フラグFRORCN 、第2の計測値有
効フラグFRORC、計測許可フラグFRORST をそれぞれク
リアすると共に、ステップS64で、応答時間計測用カ
ウント値TMROR 及びRAM43の所定アドレスに格納
されるRO2 センサ26bの応答時間RORRLをそれ
ぞれ初期値INITにより初期設定し、ルーチンを抜け
る。
【0067】尚、上記初期値INITは、上記応答時間
計測用カウント値TMROR の取り得る最大値であり、且
つ上記応答時間RORRLとしてRAM43の所定アド
レスに記憶可能な最大値に設定されている。
【0068】一方、ステップS62でFRORDS =1で、
両O2 センサ26a,26bが共に活性のときには、ス
テップS65以下でRO2 センサ26bの応答時間計測
処理を行う。
【0069】ステップS65では、RO2 センサ26b
の出力値(出力電圧)RVO2 を読込み、第1のリッチ
側設定値RSLDH1と比較する。この第1のリッチ側
設定値RSLDH1は、RO2 センサ26bの出力値R
VO2 が確実にリッチを示していることを判断するため
に予め設定された値であり、RVO2 ≧RSLDH1で
RO2 センサ26bの出力値RVO2 が確実にリッチを
示しているときのみステップS66へ進み、RO2 セン
サ26bの出力値RVO2 が第2のリッチ側設定値RS
LDH2から第2のリーン側設定値RSLDL2に移行
するまでの応答時間RORRLの計測に備え、計測許可
フラグFRORST をセットし、ステップS67で、応答時
間計測用カウント値TMROR をクリアすると共に、ステ
ップS68で、第1の計測値有効フラグFRORCN をセッ
トし、第2の計測値有効フラグFRORCをクリアして、ル
ーチンを抜ける。
【0070】上記第1の計測値有効フラグFRORCN 及び
第2の計測値有効フラグFRORCは、その各フラグ値の組
合せによって、図7に示すように、RO2 センサ26b
の出力値RVO2 が第1のリッチ側設定値RSLDH1
以上で確実にリッチ側の値を示し、その後、第1のリッ
チ側設定値よりも若干低く設定されている第2のリッチ
側設定値RSLDH2をリッチ側からリーン側に横切っ
たとき、RO2 センサ26bの応答時間の計時を開始さ
せ、その後さらにRO2 センサ26bの出力値RVO2
が低下して、RO2 センサ26bの出力値RVO2 が完
全にリーン側に移行したかを判断すべく設定されている
第1のリーン側設定値RSLDL1より若干高く設定さ
れた第2のリーン側設定値RSLDL2を、RO2 セン
サ26bの出力値RVO2 がリッチ側からリーン側に横
切ったときに上記応答時間の計時の終了を判断させるた
めのものであり、これ以外のRO2 センサ26bの出力
値RVO2 の変化については上記応答時間の計測を無効
とする。
【0071】一方、上記ステップS65においてRVO
2 <RSLDH1のときには、ステップS69へ進み、
RO2 センサ26bの出力値RVO2 と上記第2のリッ
チ側設定値RSLDH2とを比較し、RVO2 ≧RSL
DH2のときには、RO2 センサ26bの出力値RVO
2 は未だ第2のリッチ側設定値RSLDH2をリッチ側
からリーン側に横切っていないため、ステップS70へ
進み、第2の計測値有効フラグFRORCをクリアして、ル
ーチンを抜ける。
【0072】また、RVO2 <RSLDH2のときに
は、ステップS71へ進み、RO2 センサ26bの出力
値RVO2 と第2のリーン側設定値RSLDL2とを比
較する。そして、RVO2 ≧RSLDL2のとき、すな
わち、RO2 センサ26bの出力値RVO2 が第2のリ
ッチ側設定値RSLDH2と第2のリーン側設定値RS
LDL2との間にあるときは、ステップS72へ進み、
上記計測許可フラグFRORST の値を参照して、応答時間
の計測が許可されているかを判断する。上述のように計
測許可フラグFRORST は、RO2 センサ26bの出力値
RVO2 が第1のリッチ側設定値RSLDH1以上の完
全にリッチ側にあるときにセットされる。従って、ステ
ップS72でFRORST =0のときには、RO2 センサ2
6bの出力値RVO2 は、完全にリッチ側の値を示した
状態から低下したものではなく、このときには応答時間
の計測を行うことなく、上記ステップS70へジャンプ
してルーチンを抜ける。
【0073】上記ステップS72でFRORST =1の応答
時間の計測が許可されているときには、RO2 センサ2
6bの出力値RVO2 が、完全にリッチ側の値を示した
状態から低下し、第2のリッチ側設定値RSLDH2を
リッチ側からリーン側に横切ったことを示し、ステップ
S73ないしステップS76の処理によりRO2 センサ
26bの応答時間の計測を行う。
【0074】ステップS73では、第2の計測値有効フ
ラグFRORCの値を参照し、FRORC=1のときには、ステ
ップS74へ進み、第1の計測値有効フラグFRORCN の
値を参照する。ここで、第2の計測値有効フラグFRORC
がクリア状態(FRORC=0)、且つ第1の計測値有効フ
ラグFRORCN がセット状態(FRORCN =1)のときは、
RO2 センサ26bの出力値RVO2 が、完全にリッチ
側の値を示した状態から低下し、第2のリッチ側設定値
RSLDH2をリッチ側からリーン側に横切った初回の
ルーチン実行時を表し(ステップS68参照)、このと
きには、RO2センサ26bの応答時間の計測を開始す
るべくステップS75へ進み、第1の計測値有効フラグ
FRORCN をクリアすると共に第2の計測値有効フラグF
RORCをセットし、ステップS76で、応答時間計測用カ
ウント値TMROR をカウントアップして、ルーチンを抜
ける。
【0075】そして、RO2 センサ26bの出力値RV
O2 が、完全にリッチ側の値を示した状態から低下し、
第2のリッチ側設定値RSLDH2をリッチ側からリー
ン側に横切った2回目以降のルーチン実行時には、第2
の計測値有効フラグFRORCがセットされていることから
ステップS73からステップS76へジャンプし、応答
時間計測用カウント値TMROR をカウントアップして応
答時間の計測を続行する。
【0076】尚、上記ステップS74でFRORCN =1の
ときには、RO2 センサ26bの応答時間の計測条件が
成立しないので、応答時間の計測は無効であり、ステッ
プS77へ分岐して、応答時間計測用カウント値TMRO
R を初期値INITにより設定し、ステップS78で、
第2の計測値有効フラグFRORCをクリアして、ルーチン
を抜ける。
【0077】一方、上記ステップS71においてRVO
2 <RSLDL2で、RO2 センサ26bの出力値RV
O2 が第2のリーン側設定値を下回ったときには、ステ
ップS79へ進み、RO2 センサ26bの出力値RVO
2 と第1のリーン側設定値RSLDL1とを比較し、R
O2 センサ26bの出力値RVO2 が完全にリーン側の
値となったかを判断し、RVO2 ≧RSLDL1で未だ
RO2 センサ26bの出力値RVO2 が完全にリーン側
の値に収束していないと判断されるときは、上記応答時
間計測用カウント値TMROR を未だRO2 センサ26b
の応答時間RORRLとして採用せず、上記ステップS
78へジャンプし、第2の計測値有効フラグFRORCをク
リアしてルーチンを抜ける。
【0078】また、上記ステップS79においてRVO
2 <RSLDL1で、RO2 センサ26bの出力値RV
O2 が第1のリーン側設定値を下回り完全にリーン側の
値となったときには、ステップS80へ進み、計測許可
フラグFRORST の値を参照する。
【0079】ここで、計測許可フラグFRORST がセット
されているときは(FRORST =1)、RO2 センサ26
bの出力値RVO2 が、完全にリッチ側の値を示した状
態から低下し、第2のリッチ側設定値RSLDH2をリ
ッチ側からリーン側に横切った後、さらに第2のリーン
側設定値RSLDL2をリッチ側からリーン側に横切
り、第1のリーン側設定値RSLDL1よりも低下して
完全にリーン側の値を示した初回のルーチン実行時を表
し、このときには、ステップS81へ進み、計測許可フ
ラグFRORST をクリアし、ステップS82で、応答時間
計測用カウント値TMROR と、RAM43の所定アドレ
スにストアされているRO2 センサ26bの応答時間
(記憶値)RORRLとを比較する。
【0080】そして、TMROR <RORRLのときの
み、ステップS83へ進み、RAM43の所定アドレス
にストアされている応答時間RORRLを応答時間計測
用カウント値TMROR により更新し、ステップS84
で、応答時間RORRLを更新したことを示す応答時間
更新済みフラグFRONEW をセットして、ステップS85
へ進む。
【0081】ここで、上記応答時間RORRLの初期値
(INIT)は、そのデータの取り得る最大値に設定さ
れており、RAM43に格納されている応答時間ROR
RLよりも応答時間計測用カウント値TMROR の方が小
さければ、このカウント値TMROR により上記応答時間
RORRLが順次更新される。逆に云えばRO2 センサ
26bの応答時間(記憶値)RORRLは、1トリップ
(1暖機運転サイクル)、すなわちイグニッションスイ
ッチ52がONされてエンジン運転が開始され、各O2
センサ26a,26bが活性化すると共にエンジンの暖
機が完了した状態で運転され、その後イグニッションス
イッチ52のOFFによりエンジン停止されるまでにお
ける、その時点でのRO2 センサ26bの出力値RVO
2 が第2のリッチ側設定値RSLDH2から第2のリー
ン側設定値RSLDL2に移行するまでの時間の最小値
が記憶されることになり、この値に基づきRO2 センサ
26bの劣化診断が行われるため、RO2 センサ26b
の劣化以外の影響を排除して適正なRO2 センサ26b
に対する劣化診断が可能となる。また、上記応答時間更
新済みフラグFRONEW は、図6の下流酸素センサ劣化診
断ルーチンにおいて参照され、FRONEW =1で応答時間
RORRLの更新が行われたときにのみ、該応答時間R
ORRLに基づくRO2 センサ26bに対する劣化判断
結果が最終的に採用される。尚、注目すべき点は、本ル
ーチンにおけるRO2 センサ26bの応答時間の計測
は、燃料カットの有無を計測条件として採用せず燃料カ
ットの有無に拘らず、RO2 センサ26bが活性化して
いれば常時行われる。これにより上記応答時間RORR
Lが更新される機会が増して、RO2 センサ26bに対
する劣化診断の信頼性が向上する。
【0082】そして、次回の応答時間の計測に備え、ス
テップS85で、応答時間計測用カウント値TMROR を
クリアし、ステップS86で、第1の計測値有効フラグ
FRORCN をセットすると共に第2の計測値有効フラグF
RORCをクリアして、ルーチンを抜ける。
【0083】また、上記ステップS82においてTMRO
R ≧RORRLのときには、RAM43にストアされて
いる応答時間RORRLを更新することなく上記ステッ
プS85へジャンプし、上記ステップS86を経てルー
チンを抜ける。
【0084】一方、上記ステップS80でFRORST =0
の計測許可フラグFRORST がクリアされているときに
は、RO2 センサ26bの出力値RVO2 が第1のリー
ン側設定値RSLDL1を下回った2回目以降のルーチ
ン実行時であり、応答時間RORRLの更新は完了して
いるため、そのまま上記ステップS85へジャンプし、
ステップS86を経てルーチンを抜ける。
【0085】以上の下流酸素センサ応答時間計測ルーチ
ンによるRO2 センサ26bの応答時間RORRLの計
測処理について、図8に示すタイムチャートに基づき具
体的に説明する。
【0086】RO2 センサ26bが活性状態であり、時
間t1 において、RO2 センサ26bの出力値RVO2
が第1のリッチ側設定値RSLDH1以上で完全にリッ
チ側の値を示しているとき、計測許可フラグFRORST が
セットされると共に(ステップS66)、第1の計測値
有効フラグFRORCN がセット、第2の計測値有効フラグ
FRORCがクリアされ(ステップS68)、さらに、応答
時間計測用カウント値TMROR がクリアされ(ステップ
S67)、RO2 センサ26bの応答時間RORRL
(記憶値)の更新がエンジン運転開始後、未だ1回も行
われていないときには応答時間更新済みフラグはクリア
状態にある。この状態で燃料カット等により空燃比リー
ンとなり触媒25b下流の排気ガス中の酸素濃度に応じ
RO2 センサ26bの出力値RVO2 が低下し、時間t
2 において、RO2 センサ26bの出力値RVO2 が第
2のリッチ側設定値RSLDH2をリッチ側からリーン
側に横切ると、逆に第1の計測値有効フラグFRORCN が
クリア、第2の計測値有効フラグFRORCがセットされ
(ステップS75)、応答時間計測用カウント値のカウ
ントアップ(ステップS76)、すなわちRO2 センサ
26bの応答時間の計時が開始される。
【0087】そして、RO2 センサ26bの出力値RV
O2 がそのまま低下を続け、応答時間計測用カウント値
TMROR のカウントアップがルーチン実行毎に行われ、
時間t3 で、RO2 センサ26bの出力値RVO2 が第
2のリーン側設定値RSLDL2をリッチ側からリーン
側に横切ると、上記応答時間計測用カウント値TMROR
のカウントアップが停止し、第2の計測値有効フラグF
RORCがクリアされる(ステップS78)。この状態で時
間t4 においてRO2 センサ26bの出力値RVO2 が
第1のリーン側設定値RSLDL1以下となった時点
で、計測許可フラグFRORST がクリアされ(ステップS
81)、このときRAM43の所定アドレスにストアさ
れている応答時間RORRLよりも上記応答時間計測用
カウント値TMROR の方が小さければ、この応答時間計
測用カウント値TMROR によって応答時間(記憶値)R
ORRLを更新し(ステップS83)、応答時間更新が
行われたことを示す応答時間計測済みフラグFRONEW を
セットする(ステップS84)と共に、次回の応答時間
の計測に備え、応答時間計測用カウント値TMROR をク
リア(ステップS85)すると共に、第1の計測値有効
フラグFRORCN をセット、第2の計測値有効フラグFRO
RCをクリアする(ステップS86)。
【0088】また、時間t2 の経過後、同図の時間t5
に示すように、RO2 センサ26bの出力値RVO2 が
第2のリッチ側設定値RSLDH2をリッチ側からリー
ン側に横切った後、そのまま低下することなく再び上昇
し、第2のリッチ側設定値RSLDH2以上となると、
応答時間計測用カウント値TMROR のカウントアップが
停止して、第2の計測値有効フラグFRORCがクリアされ
る(ステップS70)。そして再度、RO2 センサ26
bの出力値RVO2 が低下し、時間t6 において、第2
のリッチ側設定値RSLDH2を下回ると、第1,第2
の計測値有効フラグFRORCN ,FRORCが共にクリア状態
のため(ステップS73,74)、応答時間計測用カウ
ント値TMROR を初期値INITにより最大値MAXに
設定する(ステップS77)。そして、この状態が保持
され、RO2 センサ26bの出力値RVO2 が低下を続
け、時間t7 で、第1のリーン側設定値RSLDL1を
下回った時点で、計測許可フラグFRORST がクリアされ
(ステップS81)、RAM43の所定アドレスにスト
アされている応答時間RORRLと上記応答時間計測用
カウント値TMROR とが比較される(ステップS8
2)。ここで、応答時間計測用カウント値TMROR は、
初期値INITにより最大値MAXにて設定されている
ため、上記応答時間RORRLよりも小さいことはな
く、従って、このときにはRAM43にストアされてい
る応答時間RORRLの更新は行われず、応答時間計測
用カウント値TMROR がクリアされ(ステップS8
5)、第1の計測値有効フラグFRORCN がセット、第2
の計測値有効フラグFRORCがクリアされる(ステップS
86)。
【0089】そして、以後、RO2 センサ26bの出力
値RVO2 が上記第1のリッチ側設定値RSLDH1以
上となって完全にリッチ側の値を示すまでは、この状態
が保持される(時間t7 〜t10)。
【0090】空燃比のリッチに伴い触媒25b下流の酸
素濃度に応じRO2 センサ26bの出力値RVO2 が上
昇し、時間t10で、第1のリッチ側設定値RSLDH1
以上となると、計測許可フラグFRORST がセットされる
(ステップS66)。尚、このとき第1の計測値有効フ
ラグFRORCN がセット、第2の計測値有効フラグFRORC
がクリアされ(ステップS68)、さらに、応答時間計
測用カウント値TMROR がクリア(ステップS67)さ
れるが、これ以前において、同じ状態にセット或いはク
リアされており、これら各フラグFRORCN ,FRORC、カ
ウント値TMROR は実質的に変化しない。
【0091】そして、再び空燃比リーンとなり、触媒2
5b下流の排気ガス中の酸素濃度に応じRO2 センサ2
6bの出力値RVO2 が低下し、時間t11において、R
O2センサ26bの出力値RVO2 が第2のリッチ側設
定値RSLDH2をリッチ側からリーン側に横切ると、
第1の計測値有効フラグFRORCN がクリア、第2の計測
値有効フラグFRORCがセットされ(ステップS75)、
応答時間計測用カウント値TMROR のカウントアップ
(ステップS76)が開始される。さらに、RO2 セン
サ26bの出力値RVO2 がそのまま低下を続け、応答
時間計測用カウント値TMROR のカウントアップがルー
チン実行毎に行われ、時間t12で、RO2センサ26b
の出力値RVO2 が第2のリーン側設定値RSLDL2
をリッチ側からリーン側に横切ると、上記応答時間計測
用カウント値TMROR のカウントアップが停止し、第2
の計測値有効フラグFRORCがクリアされる(ステップS
78)。
【0092】また、時間t12の経過後、RO2 センサ2
6bの出力値RVO2 がそのまま低下することなく再び
上昇し、第2のリーン側設定値RSLDL2以上となる
と、このとき第1,第2の計測値有効フラグFRORCN ,
FRORCが共にクリア状態のため(ステップS73,7
4)、応答時間計測用カウント値TMROR が初期値IN
ITにより最大値MAXに設定される(ステップS7
7)。そして、この状態が保持され、再びRO2 センサ
26bの出力値RVO2 が低下して、時間t14で、第1
のリーン側設定値RSLDL1を下回った時点で、計測
許可フラグFRORSTがクリアされ(ステップS81)、
RAM43の所定アドレスにストアされている応答時間
RORRLと上記応答時間計測用カウント値TMROR と
が比較される(ステップS82)。ここで、応答時間計
測用カウント値TMROR は、初期値INITにより最大
値MAXにて設定されているため、上記応答時間ROR
RLよりも小さいことはなく、従って、このときにはR
AM43にストアされている応答時間RORRLの更新
は行われず、応答時間計測用カウント値TMROR がクリ
アされ(ステップS85)、第1の計測値有効フラグF
RORCN がセット、第2の計測値有効フラグFRORCがクリ
アされる(ステップS86)。
【0093】従って、本実施の形態においては、RO2
センサ26bの出力値RVO2 が、第1のリッチ側設定
値RSLDH1以上の完全にリッチ側の値を示した状態
から低下し、第2のリッチ側設定値RSLDH2をリッ
チ側からリーン側に横切った後、そのまま低下を続け、
第2のリーン側設定値RSLDL2をリッチ側からリー
ン側に横切り、第1のリーン側設定値RSLDL1より
も低下して完全にリーン側の値を示さない限りはRO2
センサ26bの応答時間RORRLの更新は行われず、
これ以外のときは応答時間の計測は無効となり、適正且
つ確実にRO2センサ26bの応答時間が計測されるこ
とになる。
【0094】次に、図6に基づき下流酸素センサ劣化診
断ルーチンについて説明する。
【0095】下流酸素センサ劣化診断ルーチンは、所定
時間毎(50msec毎)に実行され、先ず、ステップS1
01で、1トリップ(1暖機運転サイクル;イグニッシ
ョンスイッチ52がONされてエンジン運転が開始さ
れ、各O2 センサ26a,26bが活性化すると共にエ
ンジンの暖機が完了した状態で運転され、その後イグニ
ッションスイッチ52のOFFによりエンジン停止され
るまで)において、RO2 センサ26bに対する劣化診
断が終了したかを示す診断終了フラグFRO2ENDの値を参
照して、このトリップにおいて既にRO2 センサ26b
に対する劣化診断結果が得られたかを判断する。すなわ
ち、この下流酸素センサ劣化診断ルーチンにおいては、
1トリップにおいてRO2 センサ26bに対する劣化診
断結果が1回得られれば、このトリップにおいてはRO
2 センサ26bに対する劣化診断は行わない。
【0096】ここで、上記診断終了フラグFRO2ENDは、
イグニッションスイッチ52のONによるシステムイニ
シャライズ時にクリアされ、FRO2END=0で、このトリ
ップにおいて未だRO2 センサ26bに対する劣化診断
結果が得られていないときにはステップS102へ進
み、ステップS102,S103で、クローズドループ
成立フラグFCLS 、デュアルO2 センサ制御実行フラグ
FRO2OK が共にセットされ両O2 センサ26a,26b
が共に活性状態にあるかを判断する。
【0097】そして、両フラグFCLS ,FRO2OK の少な
くとも一方がクリア状態であり、少なくともRO2 セン
サ26bが不活性のときには、RO2 センサ26bの応
答時間は計測されていないので、RO2 センサ26bに
対する劣化診断を行うことができず劣化診断条件が成立
しないので、ステップS104へ進み、診断条件成立フ
ラグFRORDS をクリアすると共に、燃料カットリカバ後
の経過時間のカウントを指示する燃料カットリカバ後時
間計測フラグFROQST をクリアし、ステップS105
で、燃料カットの継続時間のカウントが行われているこ
とを示す燃料カット時間計測フラグFROQCS をクリア
し、ステップS106で、燃料カットの継続時間或いは
燃料カットリカバ後の時間をカウントする燃料カット継
続時間/燃料カットリカバ後時間計測用カウント値TM
ROQCをクリアして、ルーチンを抜ける。
【0098】尚、上記診断条件成立フラグFRORDS は、
上述のように下流酸素センサ応答時間計測ルーチンにお
いて参照され、FRORDS =1の両O2 センサ26a,2
6bが共に活性のときにのみRO2 センサ26bの応答
時間の計測が行われる。
【0099】また、上記燃料カット継続時間/燃料カッ
トリカバ後時間計測用カウント値TMROQCは、詳しくは
後述するが減速燃料カット中、且つ燃料カット時間計測
フラグFROQCS がセットされているとき燃料カットの継
続時間をカウントし、燃料カットリカバ後時間計測フラ
グFROQST がセットされているとき燃料カットリカバ後
の時間をカウントする。
【0100】一方、クローズドループ成立フラグFCLS
、デュアルO2 センサ制御実行フラグFRO2OK が共に
セットされ両O2 センサ26a,26bが共に活性のと
きのみ、ステップS107へ進み、診断条件成立フラグ
FRORDS をセットし、続くステップS108で、上述の
下流酸素センサ応答時間計測ルーチンにより計測されR
AM43の所定アドレスにストアされているRO2 セン
サ26bの応答時間RORRLを読み出し、RO2 セン
サ26bの応答劣化を判断するために予め設定された劣
化判定値NGTIMと比較する。尚、この劣化判定値N
GTIMは、予め実験等により求めた固定値であり、減
速燃料カット時において空燃比リーンに伴い触媒25b
下流の酸素濃度に応じRO2 センサ26bの出力値RV
O2 が前記第2のリッチ側設定値RSLDH2から第2
のリーン側設定値RSLDL2に移行するまでの応答時
間に基づく、RO2 センサ26bの劣化に伴う応答遅れ
を許容しうる限界値である。
【0101】従って、上記ステップS108でRORR
L<NGTIMのときには、RO2センサ26bの劣化
が進んでおらず応答性に問題がないと判断し、ステップ
S123へジャンプし、バックアップRAM44の所定
アドレスにストアされRO2センサ26bが劣化したこ
とを示す下流O2 センサNGフラグRO2RNG をクリア
し、ステップS124で、RO2 センサ26bの劣化診
断が終了したことを示す診断終了フラグFRO2ENDをセッ
トして、ルーチンを抜ける。
【0102】この診断終了フラグFRO2ENDのセットによ
り、次回以降のルーチン実行時においては、ステップS
101でFRO2END=1により、ステップS102以降の
RO2 センサ26に対する劣化診断処理を行うことな
く、直ちにルーチンを抜ける。
【0103】そして、上記ステップS108でRORR
L≧NGTIMであってRAM43から読み出したRO
2 センサ26bの応答時間RORRLが劣化判定値NG
TIM以上の、RO2 センサ26bが劣化したと判断さ
れるときにのみ、ステップS109以降の処理で、本当
にRO2 センサ26bが劣化したのかを各種条件により
検証するのである。
【0104】これにより、必要とするときのみRO2 セ
ンサ26bの劣化が検証されるので、RO2 センサ26
bに対する不要な劣化診断が解消され、マイクロコンピ
ュータによる演算負担が軽減されると共に、ステップS
109以降の処理によってRO2 センサ26bに対する
正確な劣化診断が行われる。
【0105】ステップS109では、燃料カットリカバ
後の経過時間のカウントを指示する燃料カットリカバ後
時間計測フラグFROQST の値を参照する。この燃料カッ
トリカバ後時間計測フラグFROQST は、燃料カットリカ
バ時、その燃料カットが継続された時間を判断し、燃料
カットの継続時間が設定時間以上のときにセットされる
ものであり、FROQST =0であり未だ燃料カットリカバ
後の経過時間のカウントが指示されていないときには、
ステップS110へ進み、減速時燃料カット判別フラグ
FCFC の値を参照し、現在、減速時燃料カット実行中か
否かを判断する。
【0106】そして、FCFC =1で減速時燃料カット中
のときには、ステップS112へ進み、燃料カットの継
続時間のカウントが行われていることを示す燃料カット
時間計測フラグFROQCS の値を参照する。ここで、FRO
QCS =0のときには減速時燃料カットが実施された初回
のルーチン実行時であり、このときには、ステップS1
12へ進み、RO2 センサ26bの出力値RVO2 を読
込み、該出力値RVO2 が前記第1のリッチ側設定値R
SLDH1以上の値で完全にリッチ側の値を示している
かを判断する。そして、RVO2 <RSLDH1のとき
には、上述の下流酸素センサ応答時間計測ルーチンにお
いて減速時燃料カットに同期したRO2センサ26bの
応答時間RORRLの計測が行われないため、上記ステ
ップS106へジャンプし、燃料カット継続時間計測用
カウント値TMROQCをクリアすることで、このときには
診断無効とする。
【0107】一方、減速時燃料カット移行間際において
RVO2 ≧RSLDH1であって、RO2 センサ26b
の出力値RVO2 が完全にリッチ側の値を示しており、
この減速時燃料カットに同期して下流酸素センサ応答時
間計測ルーチンにおいてRO2 センサ26bの応答時間
RORRLの計測が行い得ると判断されるときは、ステ
ップS113へ進み、燃料カット時間計測フラグFROQC
S をセットし(FROQCS ←1)、続くステップS114
で、燃料カット継続時間/燃料カットリカバ後時間計測
用カウント値TMROQCをカウントアップし、燃料カット
の継続時間の計時を開始する。尚、このときには上記カ
ウント値TMROQCは燃料カットの継続時間の計時に使用
されることになる。
【0108】そして、上記燃料カット時間計測フラグF
ROQCS がセットされたことで、減速時燃料カットが継続
している間、ステップS111でFROQCS =1により、
ステップS111からステップS114へジャンプし、
燃料カットの継続時間の計時が続行される。
【0109】また、上記ステップS110においてFCF
C =0のときには、ステップS115へ分岐して燃料カ
ット時間計測フラグFROQCS の値を参照し、FROQCS =
0であって燃料カット継続時間の計時が行われておらず
燃料カットリカバ時でないときは、診断条件が成立せず
そのままルーチンを抜ける。
【0110】これに対し、上述の燃料カット判別ルーチ
ンにより減速時燃料カット条件が非成立となり燃料カッ
トリカバ時には減速時燃料カット判別フラグFCFC がF
CFC=0となったときには、燃料カット時において燃料
カット継続時間の計時により燃料カット時間計測フラグ
FROQCS がセットされていることから、減速燃料カット
リカバ時には、上記ステップS115からステップS1
16へ進み、燃料カット継続時間/燃料カットリカバ後
時間計測用カウント値TMROQC、すなわち燃料カットの
継続時間を設定値TCFCと比較する。ここで、上記設
定値TCFCは、予め実験等により求めた同定値であ
り、燃料カットに移行後、触媒25a,25bの酸素吸
脱、ストレージ効果の影響がなくなり触媒25b下流の
酸素濃度が十分に上昇し、応答性劣化が許容内の正常な
RO2 センサ26bであれば該RO2 センサ26bの出
力値RVO2 が十分に変化したと見做し得る時間であ
る。
【0111】従って、TMROQC<TCFCのときには、
燃料カットの継続時間が短過ぎ、触媒25a,25bの
酸素吸脱、ストレージ効果により、RO2 センサ26b
の出力値RVO2 はリーン側へ十分反応せず、このとき
には上記ステップS105へ戻り、ステップS105,
S106で、燃料カット時間計測フラグFROQCS 、燃料
カット継続時間/燃料カットリカバ後時間計測用カウン
ト値TMROQCを共にクリアし、RO2 センサ26bに対
する劣化診断を無効とする。
【0112】一方、TMROQC≧TCFCのときには、燃
料カットの継続により触媒25a,25bの酸素吸脱、
ストレージ効果の影響が無視でき、正常なRO2 センサ
26bであればその出力値RVO2 が十分に変化したと
見做し得、ステップS117へ進み、燃料カットリカバ
後の時間の計時に備え、燃料カットリカバ後時間計測フ
ラグFROQST をセットすると共に、燃料カット継続時間
/燃料カットリカバ後時間計測用カウント値TMROQCを
クリアし、続くステップS118で、燃料カット継続時
間/燃料カットリカバ後時間計測用カウント値TMROQC
をカウントアップし、燃料カットリカバ後の時間の計時
を開始する。
【0113】そして、ステップS119で、燃料カット
継続時間/燃料カットリカバ後時間計測用カウント値T
MROQC、すなわち燃料カットリカバ後の時間を設定値A
TCFCと比較し、燃料カットリカバ後の時間が設定時
間に達したかを判断する。上記設定値ATCFCは、燃
料カットに対するRO2 センサ26bの応答遅れによる
上述の下流酸素センサ応答時間計測ルーチンによる応答
時間RORRLの計測タイミングのずれを補償するため
の時間である。
【0114】従って、TMROQC<ATCFCのときに
は、そのままルーチンを抜け、このとき上記燃料カット
リカバ後時間計測フラグFROQST がセットされているこ
とで、次回のルーチン実行時、ステップS108で同様
にRORRL≧NGTIMのときには、ステップS10
9からステップS118にジャンプして、燃料カットリ
カバ後の時間の計時が続行される。
【0115】一方、上記ステップS119においてTM
ROQC≧ATCFCとなり燃料カットリカバ後の時間が設
定時間に達し、上述の下流酸素センサ応答時間計測ルー
チンによって、減速時燃料カットに伴い、RO2 センサ
26bの出力値RVO2 が、第1のリッチ側設定値RS
LDH1以上の完全にリッチ側の値を示した状態から低
下し、第2のリッチ側設定値RSLDH2をリッチ側か
らリーン側に横切った後、そのまま低下を続け、第2の
リーン側設定値RSLDL2をリッチ側からリーン側に
横切り、第1のリーン側設定値RSLDL1よりも低下
して完全にリーン側の値を示したときの、第2のリッチ
側設定値RSLDH2から第2のリーン側設定値RSL
DL2に移行したときのRO2 センサ26bの応答時間
RORRLの計測が正規に行われたと判断して、ステッ
プS120へ進み、RAM43にストアされている最新
の応答時間RORRLを読み出して、劣化判定値NGT
IMと比較する。
【0116】そして、RORRL<NGTIMのときに
は、RO2 センサ26bの応答時間が許容内にあり該R
O2 センサ26bの劣化が進んでおらず応答性に問題が
ないと判断し、ステップS123へジャンプし、バック
アップRAM44の所定アドレスにストアされRO2 セ
ンサ26bが劣化したことを示す下流O2 センサNGフ
ラグRO2RNG をクリアし、ステップS124で、RO2
センサ26bの劣化診断が終了したことを示す診断終了
フラグFRO2ENDをセットして、ルーチンを抜ける。
【0117】一方、上記ステップS120においてRO
RRL≧NGTIMのときには、RO2 センサ26bの
応答遅れが許容値よりも大きくなりRO2 センサ26b
の劣化と判断して、ステップS121で、応答時間更新
済みフラグFRONEW の値を参照し、このトリップにおい
て上記応答時間RORRLの更新が行われたものなのか
を判断し、FRONEW =1でこのトリップにおいて応答時
間RORRLの更新が行われているときのみ、RO2 セ
ンサ26bの劣化と確定して、ステップS122へ進
み、RO2 センサ26bが劣化したことを示す下流O2
センサNGフラグRO2RNG をセットして(RO2RNG ←
1)、バックアップRAM44の所定アドレスにストア
すると共に、MILランプ53を点灯(或いは点滅)さ
せてRO2 センサ26bの劣化を警告し、ステップS1
24で、RO2 センサ26bに対する劣化診断の終了に
より診断終了フラグFRO2ENDをセットして、ルーチンを
抜ける。
【0118】また、上記ステップS120で、FRONEW
=0のときは、本トリップにおいて応答時間RORRL
が計測されていないことを表し、診断論理が矛盾するた
めRO2 センサ26bの劣化と確定することができず、
従って、このときにはステップS123へ進み、下流O
2 センサNGフラグRO2RNG をクリアして、ステップS
124で、診断終了フラグFRO2ENDをセットして、ルー
チンを抜ける。
【0119】以上の処理について図7のタイムチャート
に基づき説明する。
【0120】RO2 センサ26bの応答時間RORRL
が劣化判定値NGTIM以上(ステップS108)でR
O2 センサ26bの劣化と判断されているとき、時間t
20において減速時燃料カット判別フラグFCFC がセット
されて減速燃料カット条件成立により燃料カットが開始
されると(ステップS110)、RO2 センサ26bの
出力値RVO2 が第1のリッチ側設定値RSLDH1以
上の値を示しているとき(ステップS112)のみ、こ
のRO2 センサ26bに対する劣化診断結果を検証す
る。すなわち、下流酸素センサ診断ルーチンと並行して
実行される上述の下流酸素センサ応答時間計測ルーチン
による燃料カットに伴うRO2 センサ26bの応答時間
RORRLの計測完了を待ち、この応答時間RORRL
に基づきRO2 センサ26bの劣化を判断し、劣化か否
かを確定する。
【0121】尚、同図において応答時間RORRLは初
期値INITにより最大値に設定されている状態を示し
ている。
【0122】そして、上記の条件が成立しているとき、
燃料カット継続時間/燃料カットリカバ後時間計測用カ
ウント値TMROQCをルーチン実行毎にカウントアップし
(ステップS114)、燃料カットの継続時間を計時す
る。燃料カットが開始された時点では、触媒25a,2
5bの酸素吸脱、ストレージ効果によってRO2 センサ
26bの出力値RVO2 は直ちに低下せず、遅れをもっ
て低下する。
【0123】RO2 センサ26bの出力値RVO2 が第
2のリッチ側設定値RSLDH2をリッチ側からリーン
側に横切った時点で(時間t21)、応答時間計測用カウ
ント値TMROR のカウントアップが開始される。
【0124】そして、時間t22において、減速時燃料カ
ット判別フラグFCFC がクリアされて燃料カットリカバ
(燃料供給再開)されると、上記燃料カット継続時間/
燃料カットリカバ後時間計測用カウント値TMROQC、す
なわち燃料カットの継続時間を設定値TCFCと比較し
(ステップS116)、TMROQC≧TCFCであって燃
料カットの継続により触媒25a,25bの酸素吸脱、
ストレージ効果の影響が無視でき、正常なRO2 センサ
26bであればその出力値RVO2 が十分に変化したと
見做し得るときにのみ、燃料カット継続時間/燃料カッ
トリカバ後時間計測用カウント値TMROQCをクリアし
て、このカウント値のカウントアップを開始させ(ステ
ップS117,S118)、燃料カットリカバ後の時間
を計時する。
【0125】また、時間t23で、RO2 センサ26bの
出力値RVO2 が第2のリーン側設定値RSLDL2を
リッチ側からリーン側に横切った時点で応答時間計測用
カウント値TMROR のカウントアップが中止される。さ
らに時間t24で、RO2 センサ26bの出力値RVO2
が第1のリーン側設定値RSLDL1を下回り完全にリ
ーン側の値となると、この時点でTMROR ≧RORRL
であれば上記応答時間計測用カウント値TMROR によっ
て応答時間RORRLが更新され、カウント値TMROR
がクリアされる。
【0126】そして、時間t25において、燃料カット継
続時間/燃料カットリカバ後時間計測用カウント値TM
ROQCすなわち燃料カットリカバ後の時間が、応答時間R
ORRLの計測タイミングのずれを補償するための設定
値ATCFCに達し(ステップS119)、RO2 セン
サ26bの応答時間RORRLの計測が正規に行われた
と見做し得る時点で、RAM43にストアされている最
新の応答時間RORRLを読み出して、劣化判定値NG
TIMと比較し(ステップS121)、応答時間ROR
RLが劣化判定値NGTIM以上であり、そして、この
燃料カットに同期して応答時間RORRLの更新が行わ
れていれば(ステップS121)、RO2 センサ26b
の劣化と確定して、RO2 センサ26bの劣化を示す下
流O2 センサNGフラグRO2RNG をセットしてバックア
ップRAM44にストアすると共に、MILランプ53
を点灯(或いは点滅)して、RO2 センサ26bの劣化
を警報する。
【0127】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、燃料カット、燃料増量の有無に拘らず、下流
酸素センサの出力値がリッチ側設定値からリーン側設定
値に移行するまでの時間を該下流酸素センサの応答時間
として計測し、この応答時間が劣化判定値以上のとき
に、下流酸素センサの劣化と判断し、この判断結果を予
め設定された検証条件により検証し、検証条件が成立し
たときにのみ下流酸素センサの劣化と確定するので、下
流酸素センサの劣化診断の基となる応答時間の計測頻度
が増加して診断機会が増し、また、下流酸素センサの劣
化と判断したときには、その診断結果が正しいかを検証
した上で下流酸素センサの劣化を確定するため、早期且
つ正確に下流酸素センサの劣化診断を行うことができ
る。
【0128】請求項2記載の発明によれば、上記請求項
1記載の発明の効果に加え、下流酸素センサの出力値
が、完全にリッチ側の出力値であることを示す第1のリ
ッチ側設定値以上の状態から低下し、上記第1のリッチ
側設定値よりも低い第2のリッチ側設定値を横切り、さ
らに第2のリーン側設定値を横切って該第2のリーン側
設定値よりも低い値の第1のリーン側設定値よりも低下
して完全にリーン側の値を示さない限りは、下流酸素セ
ンサの出力値が第2のリッチ側設定値から第2のリーン
側設定値に移行した間の時間を該下流酸素センサの応答
時間として採用せず、これ以外のときには応答時間の計
測が無効となるため、下流酸素センサの劣化診断の基と
なる下流酸素センサの応答時間を適正且つ確実に計測す
ることができる。
【0129】請求項3或いは請求項4記載の発明によれ
ば、上記請求項1或いは請求項2記載の発明の効果に加
え、下流酸素センサの劣化と判断した際の検証条件とし
て、燃料カットが行われたときにこの燃料カットの継続
時間を計時して燃料カットリカバ時に燃料カットの継続
時間の計時を停止し、この燃料カットの継続時間が設定
値以上のときに、燃料カットリカバ後の時間を計時し、
燃料カットリカバ後の経過時間が設定時間に達したと
き、計測された最新の応答時間を読み出して予め設定し
た劣化判定値と比較し、該応答時間が劣化判定値以上の
とき上記下流酸素センサの劣化と確定するので、燃料カ
ットの継続により触媒の酸素吸脱、ストレージ効果の影
響が無視でき、正常な下流酸素センサであればその出力
値が十分に変化したと見做し得た後に、さらに燃料カッ
トリカバ後の経過時間により下流酸素センサの応答時間
の計測タイミングのずれが補償され、この状態で読み出
される応答時間は、燃料カットに同期して計測が正規に
行われたと見做し得、これに対応して下流酸素センサの
劣化判断結果に対する検証精度が向上し、信頼性を向上
することができる。
【0130】請求項5或いは請求項6記載の発明によれ
ば、上記請求項3或いは請求項4記載の発明の効果に加
え、今回計測した応答時間が記憶されている応答時間よ
りも小さいとき該応答時間を更新すると共に、さらに、
下流酸素センサの劣化と判断した際の検証条件として、
燃料カットリカバ後の経過時間が設定時間に達したと
き、計測された最新の応答時間を読み出して予め設定し
た劣化判定値と比較し、該応答時間が劣化判定値以上で
且つ応答時間の更新が行われているときのみ上記下流酸
素センサの劣化と確定するので、下流酸素センサの応答
時間として、その時点での最小値が記憶されることにな
り、この値に基づき下流酸素センサの劣化診断が行われ
るため、下流酸素センサの劣化以外の影響を排除して適
正な下流酸素センサに対する劣化診断が可能となり、ま
た、下流酸素センサに対する劣化診断結果の検証に際
し、燃料カットに同期して更新された応答時間による検
証が可能となり、下流酸素センサの劣化判断結果に対す
る検証精度がより向上し、下流酸素センサに対する劣化
診断結果の信頼性をより一層向上することができる。
【0131】請求項7記載の発明では、上記請求項3な
いし請求項6記載の発明において、上記燃料カットとし
て減速時燃料カットのみを採用するので、上記効果に加
え、燃料カット時間が比較的長く、且つ比較的頻繁に生
じる減速燃料カット時にのみ下流酸素センサの劣化判断
結果の検証が行われ、触媒の酸素吸脱、ストレージ効果
の影響を受けることなく正確な下流酸素センサの劣化診
断を、早期に行い得る効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成図
【図2】空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを
示すフローチャート
【図3】燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート
【図4】燃料カット判別ルーチンを示すフローチャート
【図5】下流酸素センサ応答時間計測ルーチンを示すフ
ローチャート
【図6】下流酸素センサ劣化診断ルーチンを示すフロー
チャート
【図7】RO2 センサに対する劣化診断検証時の減速時
燃料カットに伴うRO2 センサの応答時間計測、並びに
各カウント値の状態を示すタイムチャート
【図8】RO2 センサの応答時間計測に伴う各フラグ
値、カウント値の状態を示すタイムチャート
【図9】エンジンの全体概略図
【図10】電子制御系の回路構成図
【符号の説明】
1 エンジン 25a,25b 触媒 26b RO2 センサ(下流酸素センサ) 40 電子制御装置 RVO2 RO2 センサの出力値(下流酸素セン
サの出力値) RSLDH1 第1のリッチ側設定値 RSLDH2 第2のリッチ側設定値 RSLDL1 第1のリーン側設定値 RSLDL2 第2のリーン側設定値 RORRL 応答時間 NGTIM 劣化判定値 TMROQC 燃料カット継続時間/燃料カットリカ
バ後時間計測用カウント値(燃料カットの継続時間、燃
料カットリカバ後の時間) TCFC 設定値 ATCFC 設定値(設定時間)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン排気系に介装される触媒の下流
    に配設した下流酸素センサの劣化を該下流酸素センサの
    出力値に基づき検出するエンジンの触媒下流酸素センサ
    の劣化診断装置において、 上記下流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段
    と、 上記下流酸素センサの出力値がリッチ側設定値からリー
    ン側設定値に移行するまでの時間を該下流酸素センサの
    応答時間として計測する応答時間計測手段と、 上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較し、応
    答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサ
    の劣化と判断し、この判断結果を予め設定された検証条
    件により検証し、検証条件が成立したときにのみ下流酸
    素センサの劣化と確定する下流酸素センサ劣化検証手段
    とを備えたことを特徴とするエンジンの触媒下流酸素セ
    ンサの劣化診断装置。
  2. 【請求項2】 エンジン排気系に介装される触媒の下流
    に配設した下流酸素センサの劣化を該下流酸素センサの
    出力値に基づき検出するエンジンの触媒下流酸素センサ
    の劣化診断装置において、 上記下流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段
    と、 上記下流酸素センサの出力値が完全にリッチ側の出力値
    であることを示す第1のリッチ側設定値以上の状態から
    低下し、上記第1のリッチ側設定値よりも低い第2のリ
    ッチ側設定値を横切り、さらに第2のリーン側設定値を
    横切って該第2のリーン側設定値よりも低い値で下流酸
    素センサの出力値が完全にリーン側の出力値であること
    を示す第1のリーン側設定値を下回ったとき、上記下流
    酸素センサの出力値が第2のリッチ側設定値から第2の
    リーン側設定値に移行した間の時間を該下流酸素センサ
    の応答時間として計測する応答時間計測手段と、 上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較し、応
    答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサ
    の劣化と判断し、この判断結果を予め設定された検証条
    件により検証し、検証条件が成立したときにのみ下流酸
    素センサの劣化と確定する下流酸素センサ劣化検証手段
    とを備えたことを特徴とするエンジンの触媒下流酸素セ
    ンサの劣化診断装置。
  3. 【請求項3】 エンジン排気系に介装される触媒の下流
    に配設した下流酸素センサの劣化を該下流酸素センサの
    出力値に基づき検出するエンジンの触媒下流酸素センサ
    の劣化診断装置において、 上記下流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段
    と、 エンジン運転状態に応じ燃料カット条件が成立したとき
    燃料カットを行う燃料カット手段と、 上記下流酸素センサの出力値がリッチ側設定値からリー
    ン側設定値に移行するまでの時間を該下流酸素センサの
    応答時間として計測する応答時間計測手段と、 上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較し、応
    答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサ
    の劣化と判断し、燃料カットが行われたときにこの燃料
    カットの継続時間を計時し、燃料カットリカバ時に燃料
    カットの継続時間の計時を停止し、この燃料カットの継
    続時間が設定値以上のときに、燃料カットリカバ後の時
    間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過時間が設定
    時間に達したとき、上記応答時間計測手段による応答時
    間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較し、該応
    答時間が劣化判定値以上のとき上記下流酸素センサの劣
    化と確定する下流酸素センサ劣化検証手段とを備えたこ
    とを特徴とするエンジンの触媒下流酸素センサの劣化診
    断装置。
  4. 【請求項4】 エンジン排気系に介装される触媒の下流
    に配設した下流酸素センサの劣化を該下流酸素センサの
    出力値に基づき検出するエンジンの触媒下流酸素センサ
    の劣化診断装置において、 上記下流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段
    と、 エンジン運転状態に応じ燃料カット条件が成立したとき
    燃料カットを行う燃料カット手段と、 上記下流酸素センサの出力値が完全にリッチ側の出力値
    であることを示す第1のリッチ側設定値以上の状態から
    低下し、上記第1のリッチ側設定値よりも低い第2のリ
    ッチ側設定値を横切り、さらに第2のリーン側設定値を
    横切って該第2のリーン側設定値よりも低い値で下流酸
    素センサの出力値が完全にリーン側の出力値であること
    を示す第1のリーン側設定値を下回ったとき、上記下流
    酸素センサの出力値が第2のリッチ側設定値から第2の
    リーン側設定値に移行した間の時間を該下流酸素センサ
    の応答時間として計測する応答時間計測手段と、 上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較し、応
    答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサ
    の劣化と判断し、燃料カットが行われたときにこの燃料
    カットの継続時間を計時し、燃料カットリカバ時に燃料
    カットの継続時間の計時を停止し、この燃料カットの継
    続時間が設定値以上のときに、燃料カットリカバ後の時
    間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過時間が設定
    時間に達したとき、上記応答時間計測手段による応答時
    間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較し、該応
    答時間が劣化判定値以上のとき上記下流酸素センサの劣
    化と確定する下流酸素センサ劣化検証手段とを備えたこ
    とを特徴とするエンジンの触媒下流酸素センサの劣化診
    断装置。
  5. 【請求項5】 エンジン排気系に介装される触媒の下流
    に配設した下流酸素センサの劣化を該下流酸素センサの
    出力値に基づき検出するエンジンの触媒下流酸素センサ
    の劣化診断装置において、 上記下流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段
    と、 エンジン運転状態に応じ燃料カット条件が成立したとき
    燃料カットを行う燃料カット手段と、 上記下流酸素センサの出力値がリッチ側設定値からリー
    ン側設定値に移行するまでの時間を該下流酸素センサの
    応答時間として計測し、今回計測した応答時間が記憶さ
    れている応答時間よりも小さいとき該応答時間を更新す
    る応答時間計測手段と、 上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較し、応
    答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサ
    の劣化と判断し、燃料カットが行われたときにこの燃料
    カットの継続時間を計時し、燃料カットリカバ時に燃料
    カットの継続時間の計時を停止し、この燃料カットの継
    続時間が設定値以上のときに、燃料カットリカバ後の時
    間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過時間が設定
    時間に達したとき、上記応答時間計測手段による応答時
    間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較し、該応
    答時間が劣化判定値以上で且つ応答時間の更新が行われ
    ているときのみ上記下流酸素センサの劣化と確定する下
    流酸素センサ劣化検証手段とを備えたことを特徴とする
    エンジンの触媒下流酸素センサの劣化診断装置。
  6. 【請求項6】 エンジン排気系に介装される触媒の下流
    に配設した下流酸素センサの劣化を該下流酸素センサの
    出力値に基づき検出するエンジンの触媒下流酸素センサ
    の劣化診断装置において、 上記下流酸素センサの出力値をモニタするモニタ手段
    と、 エンジン運転状態に応じ燃料カット条件が成立したとき
    燃料カットを行う燃料カット手段と、 上記下流酸素センサの出力値が完全にリッチ側の出力値
    であることを示す第1のリッチ側設定値以上の状態から
    低下し、上記第1のリッチ側設定値よりも低い第2のリ
    ッチ側設定値を横切り、さらに第2のリーン側設定値を
    横切って該第2のリーン側設定値よりも低い値で下流酸
    素センサの出力値が完全にリーン側の出力値であること
    を示す第1のリーン側設定値を下回ったとき、上記下流
    酸素センサの出力値が第2のリッチ側設定値から第2の
    リーン側設定値に移行した間の時間を該下流酸素センサ
    の応答時間として計測し、今回計測した応答時間が記憶
    されている応答時間よりも小さいとき該応答時間を更新
    する応答時間計測手段と、 上記応答時間と予め設定した劣化判定値とを比較し、応
    答時間が劣化判定値以上のときに、上記下流酸素センサ
    の劣化と判断し、燃料カットが行われたときにこの燃料
    カットの継続時間を計時し、燃料カットリカバ時に燃料
    カットの継続時間の計時を停止し、この燃料カットの継
    続時間が設定値以上のときに、燃料カットリカバ後の時
    間を計時し、この燃料カットリカバ後の経過時間が設定
    時間に達したとき、上記応答時間計測手段による応答時
    間を読み出して予め設定した劣化判定値と比較し、該応
    答時間が劣化判定値以上で且つ応答時間の更新が行われ
    ているときのみ上記下流酸素センサの劣化と確定する下
    流酸素センサ劣化検証手段とを備えたことを特徴とする
    エンジンの触媒下流酸素センサの劣化診断装置。
  7. 【請求項7】 上記燃料カットは、減速時燃料カットで
    あることを特徴とする請求項3ないし請求項6の何れか
    に記載のエンジンの触媒下流酸素センサの劣化診断装
    置。
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