JP3409636B2 - 内燃機関の触媒劣化判定装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化触媒の劣化の有無を判定する触媒劣化判定装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】内燃機関の排気通路に三元触媒を配置
し、機関排気に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯX 等の成分を
浄化する排気浄化技術が広く知られている。また、三元
触媒が劣化して排気浄化能力が低下したことを早期に検
出する技術としては、三元触媒下流側の排気通路に排気
空燃比を検出する排気空燃比センサを配置し、この下流
側空燃比センサ出力に基づいて劣化の有無を判定する技
術が知られている。 【０００３】三元触媒は、流入する排気の空燃比がリー
ンのときに排気中の酸素を吸収、貯蔵し、流入する排気
の空燃比がリッチになったときに貯蔵した酸素を放出す
る、いわゆるＯ2 ストレージ作用を行う。従って、三元
触媒のＯ2 ストレージ能力が十分にある場合には、三元
触媒上流側での排気空燃比が、理論空燃比を含むある範
囲内で変動している場合でも、三元触媒から下流側に流
出する排気の空燃比は三元触媒によるＯ2 の吸放出によ
りほぼ理論空燃比に維持される。このため、三元触媒上
流側で排気空燃比が比較的大きく変動していても三元触
媒下流側では排気空燃比の変動は小さくなる。 【０００４】一方、上記Ｏ2 ストレージ作用は三元触媒
の劣化とともに低下し、三元触媒が吸放出可能なＯ2 量
は小さくなる。このため、三元触媒が劣化するにつれて
触媒下流側でも排気空燃比の変動が徐々に大きくなり、
劣化が進んでＯ2 ストレージ作用が失われた三元触媒で
は、触媒下流側の排気の空燃比も上流側の排気の空燃比
の変動に応じて同じ周期と振幅とで変動するようにな
る。 【０００５】従って、三元触媒下流側に排気の空燃比を
検出する空燃比センサを設け、排気空燃比の変動を監視
することにより三元触媒の劣化の有無を効果的に検出す
ることができる。ところが、このように触媒下流側の空
燃比センサ出力変動に基づいて三元触媒の劣化有無を検
出していると、実際に機関空燃比が短時間目標空燃比か
らずれたような場合には、触媒劣化に誤検出を生じる場
合がある。すなわち、実際に機関空燃比が目標空燃比か
らずれて大きく変動したような場合には、触媒が正常で
あっても排気空燃比の変動がＯ2 ストレージ作用の許容
限界より大きくなってしまい、触媒下流側の排気空燃比
も大きく変動する場合がある。通常、機関空燃比は公知
の空燃比フィードバック制御により目標空燃比（理論空
燃比）近傍に維持されているため、触媒上流側の排気空
燃比は理論空燃比近傍で比較的小さな変動を繰り返し、
上記のように大きく理論空燃比からずれることはない。
しかし、実際には、空燃比フィードバック制御中であっ
ても種々の原因により機関排気空燃比が理論空燃比から
ずれる場合があり、触媒が正常であっても触媒下流側の
排気空燃比が大きく変動する場合がある。従って、この
ようなときに触媒下流側空燃比センサ出力変動に基づい
て触媒劣化判定を行うと、実際には正常な三元触媒が劣
化したと誤判定されてしまう場合がある。 【０００６】本願出願人は、すでに特開平９−１１９３
０９号において上記誤判定を防止することが可能な触媒
劣化検出装置を提案している。上記出願の装置は、触媒
のＯ2ストレージ量を予め定めた量に維持するように機
関空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置を有
する機関に、触媒下流側の空燃比センサ出力に基づいて
触媒劣化検出を行う装置を適用した場合の誤判定を防止
することを目的としたものである。すなわち、上記出願
の装置が適用される機関では、触媒のＯ2ストレージ量
を常に一定の量（例えば最大Ｏ2ストレージ量の５０％
程度）になるように制御して、空燃比が理論空燃比に対
して短時間リッチ側またはリーン側のいずれに振れた場
合でもＯ2ストレージ作用の許容限界範囲を越えないよ
うにしている。このため、上記機関では、急加速等によ
り触媒に流入する排気空燃比がリーンになり、触媒のＯ
2ストレージ量が増大（減少）したような場合には、機
関空燃比を短時間リッチ空燃比（リーン空燃比）にして
触媒のＯ2ストレージ量を減少（増大）させる、いわゆ
るカウンタ制御を行う。このため、カウンタ制御実施時
には、触媒下流側で排気空燃比がリッチ側（あるいはリ
ーン側）に振れることがあり、触媒下流側空燃比センサ
出力が短期間変動する場合が生じる。 【０００７】上記出願にかかる装置では、空燃比フィー
ドバック制御中に下流側空燃比センサ出力の軌跡長に基
づいて触媒の劣化を判定しているが、このように下流側
空燃比センサ出力が変動した場合には正常な触媒が劣化
したと誤判定される場合がある。そこで、上記出願にか
かる装置では、上流側空燃比センサ出力が理論空燃比を
中心とした所定の範囲から外れて変動した場合（実際に
触媒上流側の排気空燃比が大きく変動した場合）には、
所定の期間下流側空燃比センサ出力の軌跡長演算動作を
停止するようにして、算出した下流側空燃比センサ出力
軌跡長が空燃比カウンタ制御の影響を受けないようにし
ている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に機関空燃比が理論空燃比から大きくずれたことを上流
側空燃比センサ出力から検出して触媒劣化検出を禁止す
るようにしていたのでは、誤検出を防止できない場合が
あることがその後の研究の結果判明している。例えば、
空燃比の変動が生じる時間が極めて短時間であるような
場合には空燃比センサ出力が実際の空燃比変動に追従で
きないことがある。この場合、実際の排気空燃比が前述
の所定空燃比範囲から短時間外れたにもかかわらず上流
側空燃比センサ出力は前述の所定範囲内にとどまるた
め、下流側空燃比センサ出力の軌跡長演算が実行されて
しまう場合が生じる。特に、上流側空燃比センサとして
比較的応答性の低いリニア空燃比センサ（排気空燃比と
１対１に対応して連続的に変化するリニアな出力を発生
する空燃比センサ）を使用し、下流側空燃比センサとし
て応答性の高いＯ2 センサ（排気空燃比が理論空燃比に
対してリッチかリーンかに応じて異なるレベルの出力を
発生し、理論空燃比付近で出力レベルが急変する空燃比
センサ）を使用したような場合には、触媒劣化誤判定が
生じ易くなる。 【０００９】また、通常上記のような極めて短時間の空
燃比のずれは生じないがＥＧＲ（排気ガス再循環）を行
う機関、特に吸気マニホルド圧力に基づいて機関への燃
料供給量を制御する機関にＥＧＲを実施する場合には、
後述するような理由から極めて短い空燃比の変動が生じ
る場合があることが判明している。このため、このよう
な機関では、ＥＧＲのオン・オフがあると上述のように
上流側空燃比センサ出力を監視していた場合でも下流側
空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定に誤差が生じ易
くなる問題がある。 【００１０】本発明は上記問題に鑑み、触媒下流側に配
置した空燃比センサ出力に基づいて触媒の劣化の有無を
判定する場合に、ＥＧＲのオン・オフにより触媒劣化誤
判定が生じることを防止可能な触媒劣化判定装置を提供
することを目的としている。 【００１１】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、内燃機関の排気通路に配置された三元触媒と、
前記三元触媒の上流側の排気通路に配置され、前記三元
触媒上流側の排気空燃比を検出する上流側空燃比センサ
と、前記三元触媒の下流側の排気通路に配置され、前記
三元触媒下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比セ
ンサと、前記内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御する
空燃比制御手段と、前記上流側空燃比センサにより検出
された排気空燃比が前記目標空燃比を含む所定の判定実
施空燃比範囲内にあるときに判定実施条件が成立したと
判断する判定実施条件判別手段と、前記判定実施条件が
成立したと判別されたときに、前記下流側空燃比センサ
出力に基づいて三元触媒が劣化したか否かを判定する触
媒劣化判定手段とを備えた内燃機関の触媒劣化判定装置
において、前記機関は、予め定めた条件下で機関の排気
の一部を機関吸気通路に再循環させるＥＧＲ手段を備
え、前記判定実施条件判別手段は更に、前記ＥＧＲ手段
が前記排気の再循環を開始したときから所定の期間、及
び前記排気の再循環を停止したときから所定の期間、前
記判定実施空燃比範囲を他の期間より狭く設定し、機関
空燃比が上記狭められた空燃比範囲内にあるときに前記
劣化判定手段による劣化の判定が行われるようにする変
更手段を備えた、内燃機関の触媒劣化判定装置が提供さ
れる。 【００１２】すなわち、本発明では、前述の特開平９−
１１９３０９号と同様に上流側空燃比センサ出力が目標
空燃比を含む所定の判定実施空燃比範囲内にあるときに
下流側空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定条件が成
立したと判断する。また、本発明では、ＥＧＲ開始また
は停止（オン・オフ）が行われると、その後予め定めた
所定期間上記判定実施空燃比範囲を他の期間より狭く設
定する。通常、上流側空燃比センサ出力の応答が遅い場
合には、空燃比の短時間の変動が生じると上流側空燃比
センサ出力が実際の空燃比変化に追従して変動を始めて
も、センサ出力が大きく変化する前に実際の空燃比が目
標空燃比に復帰するために上流側空燃比センサ出力の変
化幅は小さくなる。このため、上流側空燃比センサ出力
は通常時の判定実施空燃比範囲外に出ない場合がある。
しかし、本発明では上記のようにＥＧＲオン・オフ後所
定の期間判定実施空燃比範囲を狭く設定するため、上流
側空燃比センサ出力の応答が遅い場合でも実際の空燃比
変動に応じてセンサ出力が変化を始めたことを正確に検
出することができる。このため、ＥＧＲオン・オフの影
響により下流側空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定
が影響を受けることが防止される。また、判定実施空燃
比範囲が狭く設定されても触媒の劣化判定は必ず中止さ
れるわけではなく、上流側空燃比センサにより検出され
た排気空燃比が狭められた判定実施空燃比範囲内にあれ
ば劣化の判定が実施される。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明を自動車用内燃
機関に適用した場合の全体構成を示す概略図である。図
１において、１は内燃機関本体を示す。本実施形態では
内燃機関１は多気筒機関が使用されており、図１はその
うちの１つの気筒についてのみ示しているが、他の気筒
についても同一の構成となっている。 【００１４】図１において、２は機関１の吸気管、１６
は吸気管２に配置され運転者のアクセルペダル（図示せ
ず）の操作量に応じた開度をとるスロットル弁、２ａは
吸気管２に設けられたサージタンク、２ｂは各気筒の吸
気ポートとサージタンク２ａとを接続する吸気マニホル
ド、７は機関１の各気筒の吸気ポートに加圧燃料を噴射
する燃料噴射弁を示す。 【００１５】本実施形態では、サージタンク２ａにはサ
ージタンク内の絶対圧力に応じた電圧信号を発生する吸
気管圧力センサ３が接続されている。一方、図１におい
て１１は各気筒の排気ポートを共通の集合排気管１４に
接続する排気マニホルドを示している。集合排気管１４
には、排気の空燃比が理論空燃比近傍のときに排気中の
ＨＣ、ＣＯ、ＮＯX の三成分を同時に浄化可能な三元触
媒３０が配置されている。また、排気マニホルド１１の
各気筒からの排気が合流する排気合流部には上流側空燃
比センサ１３が、三元触媒３０下流側の排気通路には下
流側空燃比センサ１５が、それぞれ設けられている。本
実施形態では、上流側空燃比センサ１３には排気中の酸
素濃度を検出し空燃比に比例したリニア出力電圧を発生
するリニア出力型空燃比センサ（リニア空燃比センサ）
が使用されており、下流側空燃比センサ１５には、排気
空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかに応じて
異なるレベルの電圧信号を出力し理論空燃比近傍で出力
電圧が急激に変化するＯ2 センサが用いられている。 【００１６】なお、上述の上流側空燃比センサ１３、下
流側Ｏ2 センサ１５、及び吸気管圧力センサ３の出力信
号は、後述するＥＣＵ１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ
変換器１０１に入力される。図１に５、６で示すのは、
それぞれ機関１のクランク回転角を検出するクランク角
センサである。クランク角センサ５は、機関１のカム軸
（図示せず）近傍に設けられ、カム軸回転角が、例えば
クランク軸回転角に換算して７２０°毎に基準位置検出
用パルス信号を発生する。また、クランク角センサ６
は、クランク軸近傍に設けられ、クランク軸回転角３０
°毎にクランク角検出用パルス信号を発生する。これら
クランク角センサ５、６のパルス信号はＥＣＵ１０の入
出力インターフェイス１０２に供給され、このうちクラ
ンク角センサ６の出力はＣＰＵ１０３の割込み端子に供
給される。 【００１７】ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０は、たと
えばマイクロコンピュータとして構成され、Ａ／Ｄ変換
器１０１、入出力インターフェイス１０２、ＣＰＵ１０
３の他に、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０５、メインスイッ
チオフ時にも記憶内容を保持可能なバックアップＲＡＭ
１０６、クロック発生回路１０７等が設けられている。 【００１８】本実施形態では、ＥＣＵ１０は、機関１の
燃料噴射弁７を制御し、図示しない燃料噴射量演算ルー
チンで算出された量の燃料を気筒の吸気ポートに噴射す
る燃料噴射制御を行う。図に１１０で示すのは、ＥＣＵ
１０の燃料噴射信号に応じて燃料噴射弁７からの燃料噴
射を行う燃料噴射回路である。機関の回転数（回転速
度）データは、クランク角センサ６のパルス間隔に基づ
いて所定のクランク角毎（例えば３０°毎）の割込によ
り演算され、ＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。つ
まり、ＲＡＭ１０５には常に最新の回転速度データが格
納されている。 【００１９】図１に２０で示すのは排気通路５を流れる
排気の一部を吸気通路２のサージタンク２ａ内に還流す
るＥＧＲ装置である。本実施例では、ＥＧＲ装置２０は
ＥＧＲ弁２１、ＥＧＲ制御弁２２を備えている。ＥＧＲ
弁２１は、排気マニホルド１１と吸気通路２のサージタ
ンク２ａとを連通するＥＧＲ通路２３に配置され、該Ｅ
ＧＲ通路２３を開閉する弁体２１ａを備えている。ま
た、ＥＧＲ弁２１は、ダイヤフラム２１ｂを介して両側
に形成された２つの圧力室２１ｃ、２１ｄを備えてい
る。弁体２１ａはダイヤフラム２１ｂに連結されてお
り、ダイヤフラム２１ｂの変形量に応じた量だけ移動す
る。また、圧力室２１ｃはＥＧＲ制御弁２２を介して図
示しない負圧源（例えば、吸気通路２の負圧を調圧して
制御弁２２に供給する調圧弁）に接続されており、更に
圧力室２１ｄは図示しないポートに通じて大気に開放さ
れている。図に２１ｅで示すのは弁体２１ａがＥＧＲ通
路２３を閉鎖する方向にダイヤフラム２１ｂを押圧付勢
するスプリングである。後述するように、ＥＧＲ制御弁
２２を介して負圧源から調圧された負圧が圧力室２１ｃ
に供給されると、ダイヤフラム２１ｂはスプリング２１
ｅの付勢力に抗して変形し、弁体２１ａを開弁方向に移
動させる。このため、ＥＧＲ弁２１は、ＥＧＲ制御弁２
２を介して供給される負圧の大きさに応じた開度をと
る。 【００２０】ＥＧＲ制御弁２２は、ＥＧＲ弁２１の圧力
室２１ｃと負圧源とを接続する負圧通路２８上に配置さ
れたソレノイド式三方切換弁であり、ソレノイド通電時
にはＥＧＲ弁２１の圧力室２１ｃを大気に連通し、ソレ
ノイド除電時には圧力室２１ｃと負圧通路２８とを連通
する。ＥＧＲ制御弁２２のソレノイドへの通電は前述の
制御回路１０により制御される。 【００２１】次に、本実施形態の機関の燃料噴射量算出
について説明する。本実施形態においては、機関通常運
転時の燃料噴射量（各燃料噴射弁の噴射時間）ＴＡＵ
は、期間の吸入空気量と機関回転数とに基づいて以下の
式から算出される。 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ×ＦＡＦ×ＦＥＧＲ ここで、ＴＡＵＰは機関燃焼空燃比を理論空燃比に維持
するのに必要とされる燃料噴射量（基本燃料噴射量）で
あり、吸気管圧力センサ３で検出された吸気管圧力ＰＭ
と機関回転数ＮＥとに基づいて決定される。本実施形態
では、ＴＡＵＰの値は予め実験等により決定され、ＰＭ
とＮＥとを用いた数値テーブルとして制御回路１０のＲ
ＯＭ１０４に格納されている。また、ＦＡＦは空燃比補
正係数であり、上流側空燃比センサ１３、下流側Ｏ2 セ
ンサ１５出力に応じて設定される。ＦＥＧＲはＥＧＲ装
置２０の作動時の燃料噴射量補正係数である。 【００２２】本実施形態では、空燃比補正係数ＦＡＦ
は、上流側空燃比センサ１３で検出された空燃比と目標
空燃比（本実施形態では理論空燃比）との偏差に応じて
ＰＩＤ制御（比例、積分微分制御）により設定される
が、本発明においては空燃比フィードバック制御の方法
は上記に限定されるわけではなく、機関空燃比を目標空
燃比に制御可能であれば他の公知の空燃比フィードバッ
ク制御を用いることができる。例えば、本実施形態にお
いても、前述の特願平７−２７９３４４号における空燃
比フィードバック制御と同様に、三元触媒３０のＯ2 ス
トレージ量を所定値に維持するような空燃比フィードバ
ック制御を行うことも可能である。 【００２３】また、ＥＧＲ補正係数ＦＥＧＲはＥＧＲ実
行により吸気管圧力ＰＭが変化した場合でも機関空燃比
を正確に目標空燃比に維持するための補正係数である。
前述のように、本実施形態では吸気管圧力センサ３で検
出した吸気管圧力に基づいて基本燃料噴射量ＴＡＵＰを
設定している。ところが、ＥＧＲを実施すると排気ガス
がスロットル弁１６下流側の吸気通路に供給されるた
め、機関の実際の吸入空気量は同一であっても吸気管圧
力ＰＭは上昇する。このため、ＥＧＲ実施時に吸気管圧
力センサ３で検出した圧力に基づいて基本燃料噴射量Ｔ
ＡＵＰを算出するとＴＡＵＰの値は機関を理論空燃比に
維持するのに必要な値より大きくなり、空燃比が理論空
燃比に対してリッチ側にずれる場合がある。このような
空燃比のずれが生じた場合であっても空燃比センサ１
３、１５に基づく空燃比フィードバック制御を実行する
ことによりある程度の時間が経過すると機関空燃比は理
論空燃比に収束するものの、理論空燃比に収束するまで
は三元触媒に流入する排気空燃比が理論空燃比からずれ
るため三元触媒での排気浄化作用が低下する場合があ
る。このため、本実施形態ではＥＧＲ実行時には補正係
数ＦＥＧＲをＥＧＲ量に応じた値（ＦＥＧＲ＜１．０）
に設定して燃料噴射量が過大になることを防止し、ＥＧ
Ｒオン・オフ時にも機関空燃比が理論空燃比に正確に維
持されるようにしている。なお、ＥＧＲ停止時にはＦＥ
ＧＲの値は１．０に設定される。 【００２４】次に、本実施形態の触媒劣化判定について
説明する。本実施形態では、前述の特願平７−２７９３
４４号におけると同様に、下流側Ｏ2 センサ１５出力の
軌跡長に基づいて触媒の劣化の有無を算出する。また、
空燃比フィードバック制御中に外乱や前述のカウンタ制
御等により機関空燃比が理論空燃比から比較的大きく変
動した場合の劣化誤判定を防止するために、上流側空燃
比センサ１３出力が理論空燃比を含む所定の判定実施範
囲内にある場合にのみ下流側Ｏ2 センサ１５出力の軌跡
長を演算するようにしている。 【００２５】しかし、本実施形態のようにＥＧＲを実施
する機関では、前述したようにＥＧＲオン・オフに伴っ
て短時間空燃比が大きく変動する場合があり、判定実施
空燃比範囲を大きく設定していたのでは触媒劣化の誤判
定を防止できない場合が生じる。上述のように、本実施
形態ではＥＧＲ実施時には燃料噴射量がＥＧＲ量に応じ
てＦＥＧＲだけ補正されるため、本来ＥＧＲのオン・オ
フに伴う空燃比の変動は生じないはずである。しかし、
実際には燃料噴射のＥＧＲ補正係数ＦＥＧＲのみでは空
燃比の短時間の変動を防止し得ない場合が生じている。
以下、この問題について説明する。 【００２６】上述のように、本実施形態ではＥＧＲオン
またはオフ時には、燃料噴射量はＥＧＲ補正係数ＦＥＧ
Ｒにより補正されるため、補正後の燃料噴射量は機関空
燃比を正確に理論空燃比に一致させる量になるはずであ
る。しかし、実際には機関の運転される負荷領域によっ
ては、補正係数ＦＥＧＲが実際の運転条件と正確に整合
していない場合がある。このような場合にはＥＧＲオン
・オフ後機関空燃比が空燃比センサ１３、１５出力に基
づくフィードバック制御により理論空燃比に収束するま
で短い時間空燃比のずれが生じる場合がある。 【００２７】また、燃料噴射量のＥＧＲ補正は、実際に
はＥＧＲのオン・オフ（すなわちＥＧＲ制御弁２２のオ
ン・オフ）と同時に開始されるわけではなく、ＥＧＲ弁
２１とＥＧＲ制御弁２２の作動遅れや、ＥＧＲガスによ
り実際にサージタンク２ａ内の圧力が変化するまでの時
間を考慮して、ＥＧＲオン・オフ時から機関の負荷条件
により定まる所定のディレイ時間経過後に開始するよう
にしている。このため、このディレイ時間が実際の条件
に整合していない負荷領域では、ＥＧＲ補正が適切なタ
イミングで実施されない場合が生じ、短い時間空燃比が
大きく変動する場合が生じる。 【００２８】更に、上記に起因する空燃比のずれは、通
常はそれ程大きくないものの、運転条件によってはＥＧ
Ｒのオン・オフが頻繁に繰り返されるような場合があ
り、上記ずれを補正するために空燃比フィードバック制
御のハンチングが生じ、空燃比のずれが増幅されてしま
う場合もある。このような、空燃比のずれが生じた場合
の触媒劣化誤判定を防止するためには、上述の判定実施
空燃比範囲を狭く設定することも考えられるが、常時判
定実施空燃比範囲を狭く設定したのでは通常の運転時に
僅かに空燃比が変動したような場合でも触媒劣化判定が
中断されてしまい、劣化判定実行頻度が少なくなる問題
がある。そこで、本実施形態では以下に説明するように
空燃比が短時間変動する可能性があるＥＧＲオン・オフ
時にのみ判定実施空燃比範囲を他の期間より狭く設定す
るようにして、触媒劣化判定実行頻度を低下させること
なく劣化誤判定を防止している。 【００２９】図２、図３は上記ＥＧＲ実施状態に応じた
劣化判定操作を説明するフローチャートであり、図２は
劣化判定条件が成立しているか否かの判別操作を、図３
は実際の劣化判定操作を示している。図２、図３の操作
は、制御回路１０により一定時間毎に実行されるルーチ
ンによりそれぞれ行われる。まず、図２の劣化判定条件
が成立しているか否かの判定操作について説明する。図
２においてルーチンがスタートするとステップ２０１で
は触媒劣化判定の一般的な実行条件が成立しているか否
かが判定される。ここで、ステップ２０１で判定される
条件は、例えば空燃比フィードバック制御が実行中であ
るか否かであり、空燃比フィードバック制御が実行され
ていない場合には判定実施条件は不成立となり、ステッ
プ２０３で判定実施許可フラグＸＣＡＴの値が０にセッ
トされる。 【００３０】また、ステップ２０１の実行条件が成立し
ていた場合には、次にステップ２０５でＥＧＲ実行フラ
グＸＥＧＲの値が前回ルーチン実行時から変化している
か否かが判定される。ＥＧＲ実行フラグＸＥＧＲの値
は、別途制御回路１０により実行されるルーチンによ
り、ＥＧＲを実施すべき条件が成立したときに１に設定
され、ＥＧＲ条件不成立の場合には０に設定される。ま
た、フラグＸＥＧＲの値が１にセットされると、ＥＧＲ
制御弁２２は開弁されＥＧＲ弁２１を通じて排気ガスの
一部が吸気通路２のサージタンク２ａに還流されるよう
になる。なお、ステップ２０５のＸＥＧＲi-1 は、前回
ルーチン実行時のフラグＸＥＧＲの値を表している。 【００３１】ステップ２０５でＸＥＧＲ≠ＸＥＧＲi-1
であった場合、すなわち前回ルーチン実行時から今回ル
ーチン実行時までの間にＥＧＲが開始されたか、あるい
は実施中のＥＧＲが停止された場合には、ステップ２０
７でＥＧＲ計時カウンタＣＴの値が０にセットされる。
また、ステップ２０５でＸＥＧＲ＝ＸＥＧＲi-1 であっ
た場合、すなわち前回ルーチン実行時からＥＧＲの状態
に変化がなかった場合にはカウンタＣＴの値をリセット
することなくステップ２０９に進む。計時カウンタＣＴ
は、ステップ２１９でルーチン実行毎にカウントアップ
されるため、これによりカウンタＣＴの値はＥＧＲの状
態が変化してからの経過時間に対応した値にセットされ
るようになる。 【００３２】次いで、ステップ２０９では上記カウンタ
ＣＴの値が所定値ＣＴ0 を越えたか否か、すなわちＥＧ
Ｒの状態が変化してからＣＴ0 に相当する時間が経過し
たか否かが判定される。ここで、ＣＴ0 はＥＧＲのオン
・オフによる空燃比のずれが生じた場合に、空燃比フィ
ードバック制御により空燃比を理論空燃比に収束させる
ために必要とされる時間である。ＣＴ0 の値は空燃比フ
ィードバック制御の種類、排気系の構成等により異なっ
て来るため、実際には実験等により決定することが好ま
しい。 【００３３】ステップ２０９実行後、ステップ２１１と
２１３とでは、上記時間がＣＴ0 が経過しているか否か
に応じて、判定実施空燃比範囲が設定されるとともに現
在の上流側空燃比センサ１３出力がこの判定実施空燃比
範囲内にあるか否かが判定される。すなわち、ＣＴ＞Ｃ
Ｔ0 であった場合には、ステップ２１１で上流側空燃比
センサ出力ＶＡＦが通常の判定実施空燃比範囲の下限値
ＶＡＦＬと上限値ＶＡＦＨとの間にあるか否かが、また
ステップ２０９でＣＴ≦ＣＴ0 であった場合にはステッ
プ２１３でＶＡＦがＥＧＲ状態変化後の判定実施空燃比
範囲下限値ＶＡＦＬ′と上限値ＶＡＦＨ′との間にある
か否かが判定される。ここで、上記下上限値ＶＡＦＬ、
ＶＡＦＬ′及び上限値、ＶＡＦＨ、ＶＡＦＨ′の関係
は、ＶＡＦＬ＜ＶＡＦＬ′＜ＶＡＦ0 ＜ＶＡＦＨ′＜Ｖ
ＡＦＨとされている（ＶＡＦ0 は上流側空燃比センサ１
３の理論空燃比相当出力である）。すなわち、ＥＧＲが
オン・オフされてから所定時間ＣＴ0 が経過するまでの
期間は判定実施空燃比範囲（ＶＡＦＬ′からＶＡＦ
Ｈ′）は他の期間における判定実施空燃比範囲（ＶＡＦ
ＬからＶＡＦＨ）より狭い範囲に設定されることにな
る。 【００３４】また、ステップ２１１、ステップ２１３の
いずれかで上流側空燃比センサ出力ＶＡＦが判定実施空
燃比範囲内にあるときにはステップ２１５で判定実施許
可フラグＸＣＡＴの値が１にセットされ、ステップ２１
１、ステップ２１３のいずれかでＶＡＦが判定実施空燃
比範囲外にあった場合にはステップ２０３で判定実施許
可フラグＸＣＡＴの値は０にセットされる。 【００３５】上記により判定実施フラグの値を１または
０にセットした後、ステップ２１７ではＸＥＧＲi-1 の
値が次回のルーチン実行に備えて更新され、ステップ２
１９では計時カウンタＣＴの値がカウントアップされて
本ルーチンは終了する。上述のように、図２の操作によ
り本実施形態では、ＥＧＲの状態が変化してから所定の
期間が経過するまでは、他の期間に較べて狭く設定され
た判定実施空燃比範囲を用いて触媒劣化判定実施の可否
が判断されるようになる。 【００３６】図３は、本実施形態の触媒劣化判定操作を
説明するフローチャートである。本操作では、上流側空
燃比センサ１３出力ＶＡＦの軌跡長ＬＶＡＦと下流側Ｏ
2 センサ１５出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳとを算出し、
下流側Ｏ2 センサ出力軌跡長ＬＶＯＳが上流側空燃比セ
ンサ出力軌跡長ＬＶＡＦの大きさに応じて定まる判定値
Ｌref 以上であった場合に三元触媒３０が劣化したと判
定する。触媒が劣化してＯ2 ストレージ作用が低下する
と前述のように触媒下流側の排気空燃比の変動が大きく
なるため、下流側Ｏ2 センサ出力の軌跡長も大きくな
る。このため、本実施形態では下流側Ｏ2 センサ出力の
軌跡長ＬＶＯＳが所定値以上になった場合に触媒が劣化
したと判定するようにしている。上流側空燃比センサ出
力軌跡長ＬＶＡＦに応じて判定値Ｌref を変更するの
は、機関運転状態に応じて触媒上流側空燃比が比較的長
い周期で振れることがあるため、このような実際の空燃
比変動の影響により下流側空燃比センサ出力に基づく触
媒劣化判定が影響を受けることを防止するためである。 【００３７】図３においてルーチンがスタートすると、
ステップ３０１では、図２の操作で設定された判定実施
許可フラグＸＣＡＴの値が１（判定実行許可）であるか
否かが判定され、ＸＣＡＴ≠１（判定実行禁止）であっ
た場合には以下のステップを実行せずに直ちにルーチン
を終了する。これにより、上流側空燃比センサ出力ＶＡ
Ｆの変動が大きい場合には触媒劣化判定は実施されな
い。 【００３８】また、ＸＣＡＴ＝１であった場合には、ス
テップ３０３で上流側空燃比センサ１３出力ＶＡＦと下
流側Ｏ2 センサ１５出力ＶＯＳとの軌跡長ＬＶＡＦ、Ｌ
ＶＯＳがそれぞれ、 ＬＶＡＦ＝ＬＶＡＦ＋｜ＶＡＦ−ＶＡＦi-1 ｜ ＬＶＯＳ＝ＬＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−ＶＯＳi-1 ｜ として算出される。ここで、ＶＡＦi-1 、ＶＯＳi-1 は
それぞれ上流側空燃比センサ１３と下流側Ｏ2 センサ１
５との前回ルーチン実行時の出力値である。すなわち、
本実施形態では、センサ１３、１５の軌跡長は前回ルー
チン実行時から今回ルーチン実行時までのセンサ出力Ｖ
ＡＦ、ＶＯＳの変化量の絶対値を積算することにより近
似的に求められる。 【００３９】上記によりＬＶＡＦとＬＶＯＳ算出後、ス
テップ３０５では次回のルーチン実行に備えてＶＡＦ
i-1 とＶＯＳi-1 との値が更新される。次いで、ステッ
プ３０７では、軌跡長積算時間カウンタＣＴＣの値がカ
ウントアップされる。軌跡長積算時間カウンタＣＴＣ
は、判定終了後ステップ３２１でＬＶＡＦ、ＬＶＯＳと
ともに０にセットされるカウンタである。すなわち、カ
ウンタＣＴＣの値は、ステップ３０５の軌跡長積算を行
った累積時間（回数）を表している。 【００４０】また、ステップ３０９では上記カウンタＣ
ＴＣの値が所定値ＣＴＣ0 を越えたか否かが判定され、
ＣＴＣ≦ＣＴＣ0 であった場合にはステップ３１１以下
は実行せずにそのままルーチンを終了する。すなわち、
本実施形態では機関の運転状態の短期的な変動が軌跡長
ＬＶＡＦ、ＬＶＯＳの値に大きく影響することを防止す
るために、ある程度長時間積算した軌跡長を用いて触媒
劣化判定を行う。軌跡長積算を行う時間（ＣＴＣ0 ）
は、例えば本実施形態では数十秒程度の時間に設定され
る。 【００４１】ステップ３０９で所定の軌跡長積算時間Ｃ
ＴＣ0 が経過していた場合には、ステップ３１１で、上
流側空燃比センサ１３出力軌跡長ＬＶＡＦに応じて触媒
劣化判定値Ｌref の値が設定される。本実施形態では予
め許容限界まで劣化した触媒を用いて種々の運転条件で
機関を運転し、ＬＶＡＦとＬref との関係を実測して制
御回路１０のＲＯＭ１０４に数値テーブルの形で格納し
てある。ステップ３１１では、算出したＬＶＡＦの値に
基づいてこの数値テーブルから対応するＬrefの値を読
みだす操作を行う。 【００４２】上記により判定値Ｌref 設定後、ステップ
３１３では下流側Ｏ2 センサ１５出力の軌跡長ＬＶＯＳ
が判定値Ｌref 以上か否かが判定され、ＬＶＯＳ≧Ｌ
ref であった場合には、触媒が劣化しているためステッ
プ３１５で触媒劣化フラグＡＬＭの値を１にセットす
る。またＬＶＯＳ＜Ｌref であった場合には触媒は正常
であるためステップ３１７で劣化フラグＡＬＭの値は０
にセットされる。本実施形態では、ＡＬＭの値が１にセ
ットされると別途制御回路１０により実行される図示し
ないルーチンにより、運転席の警告灯（図示せず）が点
灯され、運転者に触媒が劣化したことを報知するように
されている。また、ステップ３１９ではフラグＡＬＭの
値は制御回路１０のバックアップＲＡＭ１０６に格納さ
れ、修理、点検に備えられる。そして、ステップ３２１
では、軌跡長ＬＶＡＦ、ＬＶＯＳ及び軌跡長積算時間カ
ウンタＣＴＣの値が０にセットされ、本ルーチンは終了
する。これにより、次回のルーチン実行時からは新たに
軌跡長ＬＶＡＦ、ＬＶＯＳの積算が開始される。 【００４３】上述のように、本実施形態によればＥＧＲ
オン・オフから所定の期間（ＣＴＣ 0 ）の間、判定実施
空燃比範囲が通常より狭く設定されるようになるため、
上流側空燃比センサ出力が正確に追従できない短時間の
空燃比変動が生じた場合でも正確に触媒劣化判定が禁止
されるようになり、触媒劣化の誤判定が生じることが防
止される。また、ＥＧＲの状態に変化のない通常運転時
には判定実施空燃比範囲は比較的広く設定されるように
なるため、触媒劣化判定の実行頻度が低下することが防
止される。 【００４４】 【発明の効果】上述のように、本発明によれば下流側空
燃比センサ出力に基づいて触媒劣化判定を行う際に、劣
化判定頻度を低下させることなくＥＧＲの開始や停止等
の影響を排除し、正確に触媒劣化を判定することが可能
になるという優れた効果を奏する。
化触媒の劣化の有無を判定する触媒劣化判定装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】内燃機関の排気通路に三元触媒を配置
し、機関排気に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯX 等の成分を
浄化する排気浄化技術が広く知られている。また、三元
触媒が劣化して排気浄化能力が低下したことを早期に検
出する技術としては、三元触媒下流側の排気通路に排気
空燃比を検出する排気空燃比センサを配置し、この下流
側空燃比センサ出力に基づいて劣化の有無を判定する技
術が知られている。 【０００３】三元触媒は、流入する排気の空燃比がリー
ンのときに排気中の酸素を吸収、貯蔵し、流入する排気
の空燃比がリッチになったときに貯蔵した酸素を放出す
る、いわゆるＯ2 ストレージ作用を行う。従って、三元
触媒のＯ2 ストレージ能力が十分にある場合には、三元
触媒上流側での排気空燃比が、理論空燃比を含むある範
囲内で変動している場合でも、三元触媒から下流側に流
出する排気の空燃比は三元触媒によるＯ2 の吸放出によ
りほぼ理論空燃比に維持される。このため、三元触媒上
流側で排気空燃比が比較的大きく変動していても三元触
媒下流側では排気空燃比の変動は小さくなる。 【０００４】一方、上記Ｏ2 ストレージ作用は三元触媒
の劣化とともに低下し、三元触媒が吸放出可能なＯ2 量
は小さくなる。このため、三元触媒が劣化するにつれて
触媒下流側でも排気空燃比の変動が徐々に大きくなり、
劣化が進んでＯ2 ストレージ作用が失われた三元触媒で
は、触媒下流側の排気の空燃比も上流側の排気の空燃比
の変動に応じて同じ周期と振幅とで変動するようにな
る。 【０００５】従って、三元触媒下流側に排気の空燃比を
検出する空燃比センサを設け、排気空燃比の変動を監視
することにより三元触媒の劣化の有無を効果的に検出す
ることができる。ところが、このように触媒下流側の空
燃比センサ出力変動に基づいて三元触媒の劣化有無を検
出していると、実際に機関空燃比が短時間目標空燃比か
らずれたような場合には、触媒劣化に誤検出を生じる場
合がある。すなわち、実際に機関空燃比が目標空燃比か
らずれて大きく変動したような場合には、触媒が正常で
あっても排気空燃比の変動がＯ2 ストレージ作用の許容
限界より大きくなってしまい、触媒下流側の排気空燃比
も大きく変動する場合がある。通常、機関空燃比は公知
の空燃比フィードバック制御により目標空燃比（理論空
燃比）近傍に維持されているため、触媒上流側の排気空
燃比は理論空燃比近傍で比較的小さな変動を繰り返し、
上記のように大きく理論空燃比からずれることはない。
しかし、実際には、空燃比フィードバック制御中であっ
ても種々の原因により機関排気空燃比が理論空燃比から
ずれる場合があり、触媒が正常であっても触媒下流側の
排気空燃比が大きく変動する場合がある。従って、この
ようなときに触媒下流側空燃比センサ出力変動に基づい
て触媒劣化判定を行うと、実際には正常な三元触媒が劣
化したと誤判定されてしまう場合がある。 【０００６】本願出願人は、すでに特開平９−１１９３
０９号において上記誤判定を防止することが可能な触媒
劣化検出装置を提案している。上記出願の装置は、触媒
のＯ2ストレージ量を予め定めた量に維持するように機
関空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置を有
する機関に、触媒下流側の空燃比センサ出力に基づいて
触媒劣化検出を行う装置を適用した場合の誤判定を防止
することを目的としたものである。すなわち、上記出願
の装置が適用される機関では、触媒のＯ2ストレージ量
を常に一定の量（例えば最大Ｏ2ストレージ量の５０％
程度）になるように制御して、空燃比が理論空燃比に対
して短時間リッチ側またはリーン側のいずれに振れた場
合でもＯ2ストレージ作用の許容限界範囲を越えないよ
うにしている。このため、上記機関では、急加速等によ
り触媒に流入する排気空燃比がリーンになり、触媒のＯ
2ストレージ量が増大（減少）したような場合には、機
関空燃比を短時間リッチ空燃比（リーン空燃比）にして
触媒のＯ2ストレージ量を減少（増大）させる、いわゆ
るカウンタ制御を行う。このため、カウンタ制御実施時
には、触媒下流側で排気空燃比がリッチ側（あるいはリ
ーン側）に振れることがあり、触媒下流側空燃比センサ
出力が短期間変動する場合が生じる。 【０００７】上記出願にかかる装置では、空燃比フィー
ドバック制御中に下流側空燃比センサ出力の軌跡長に基
づいて触媒の劣化を判定しているが、このように下流側
空燃比センサ出力が変動した場合には正常な触媒が劣化
したと誤判定される場合がある。そこで、上記出願にか
かる装置では、上流側空燃比センサ出力が理論空燃比を
中心とした所定の範囲から外れて変動した場合（実際に
触媒上流側の排気空燃比が大きく変動した場合）には、
所定の期間下流側空燃比センサ出力の軌跡長演算動作を
停止するようにして、算出した下流側空燃比センサ出力
軌跡長が空燃比カウンタ制御の影響を受けないようにし
ている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に機関空燃比が理論空燃比から大きくずれたことを上流
側空燃比センサ出力から検出して触媒劣化検出を禁止す
るようにしていたのでは、誤検出を防止できない場合が
あることがその後の研究の結果判明している。例えば、
空燃比の変動が生じる時間が極めて短時間であるような
場合には空燃比センサ出力が実際の空燃比変動に追従で
きないことがある。この場合、実際の排気空燃比が前述
の所定空燃比範囲から短時間外れたにもかかわらず上流
側空燃比センサ出力は前述の所定範囲内にとどまるた
め、下流側空燃比センサ出力の軌跡長演算が実行されて
しまう場合が生じる。特に、上流側空燃比センサとして
比較的応答性の低いリニア空燃比センサ（排気空燃比と
１対１に対応して連続的に変化するリニアな出力を発生
する空燃比センサ）を使用し、下流側空燃比センサとし
て応答性の高いＯ2 センサ（排気空燃比が理論空燃比に
対してリッチかリーンかに応じて異なるレベルの出力を
発生し、理論空燃比付近で出力レベルが急変する空燃比
センサ）を使用したような場合には、触媒劣化誤判定が
生じ易くなる。 【０００９】また、通常上記のような極めて短時間の空
燃比のずれは生じないがＥＧＲ（排気ガス再循環）を行
う機関、特に吸気マニホルド圧力に基づいて機関への燃
料供給量を制御する機関にＥＧＲを実施する場合には、
後述するような理由から極めて短い空燃比の変動が生じ
る場合があることが判明している。このため、このよう
な機関では、ＥＧＲのオン・オフがあると上述のように
上流側空燃比センサ出力を監視していた場合でも下流側
空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定に誤差が生じ易
くなる問題がある。 【００１０】本発明は上記問題に鑑み、触媒下流側に配
置した空燃比センサ出力に基づいて触媒の劣化の有無を
判定する場合に、ＥＧＲのオン・オフにより触媒劣化誤
判定が生じることを防止可能な触媒劣化判定装置を提供
することを目的としている。 【００１１】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、内燃機関の排気通路に配置された三元触媒と、
前記三元触媒の上流側の排気通路に配置され、前記三元
触媒上流側の排気空燃比を検出する上流側空燃比センサ
と、前記三元触媒の下流側の排気通路に配置され、前記
三元触媒下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比セ
ンサと、前記内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御する
空燃比制御手段と、前記上流側空燃比センサにより検出
された排気空燃比が前記目標空燃比を含む所定の判定実
施空燃比範囲内にあるときに判定実施条件が成立したと
判断する判定実施条件判別手段と、前記判定実施条件が
成立したと判別されたときに、前記下流側空燃比センサ
出力に基づいて三元触媒が劣化したか否かを判定する触
媒劣化判定手段とを備えた内燃機関の触媒劣化判定装置
において、前記機関は、予め定めた条件下で機関の排気
の一部を機関吸気通路に再循環させるＥＧＲ手段を備
え、前記判定実施条件判別手段は更に、前記ＥＧＲ手段
が前記排気の再循環を開始したときから所定の期間、及
び前記排気の再循環を停止したときから所定の期間、前
記判定実施空燃比範囲を他の期間より狭く設定し、機関
空燃比が上記狭められた空燃比範囲内にあるときに前記
劣化判定手段による劣化の判定が行われるようにする変
更手段を備えた、内燃機関の触媒劣化判定装置が提供さ
れる。 【００１２】すなわち、本発明では、前述の特開平９−
１１９３０９号と同様に上流側空燃比センサ出力が目標
空燃比を含む所定の判定実施空燃比範囲内にあるときに
下流側空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定条件が成
立したと判断する。また、本発明では、ＥＧＲ開始また
は停止（オン・オフ）が行われると、その後予め定めた
所定期間上記判定実施空燃比範囲を他の期間より狭く設
定する。通常、上流側空燃比センサ出力の応答が遅い場
合には、空燃比の短時間の変動が生じると上流側空燃比
センサ出力が実際の空燃比変化に追従して変動を始めて
も、センサ出力が大きく変化する前に実際の空燃比が目
標空燃比に復帰するために上流側空燃比センサ出力の変
化幅は小さくなる。このため、上流側空燃比センサ出力
は通常時の判定実施空燃比範囲外に出ない場合がある。
しかし、本発明では上記のようにＥＧＲオン・オフ後所
定の期間判定実施空燃比範囲を狭く設定するため、上流
側空燃比センサ出力の応答が遅い場合でも実際の空燃比
変動に応じてセンサ出力が変化を始めたことを正確に検
出することができる。このため、ＥＧＲオン・オフの影
響により下流側空燃比センサ出力に基づく触媒劣化判定
が影響を受けることが防止される。また、判定実施空燃
比範囲が狭く設定されても触媒の劣化判定は必ず中止さ
れるわけではなく、上流側空燃比センサにより検出され
た排気空燃比が狭められた判定実施空燃比範囲内にあれ
ば劣化の判定が実施される。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明を自動車用内燃
機関に適用した場合の全体構成を示す概略図である。図
１において、１は内燃機関本体を示す。本実施形態では
内燃機関１は多気筒機関が使用されており、図１はその
うちの１つの気筒についてのみ示しているが、他の気筒
についても同一の構成となっている。 【００１４】図１において、２は機関１の吸気管、１６
は吸気管２に配置され運転者のアクセルペダル（図示せ
ず）の操作量に応じた開度をとるスロットル弁、２ａは
吸気管２に設けられたサージタンク、２ｂは各気筒の吸
気ポートとサージタンク２ａとを接続する吸気マニホル
ド、７は機関１の各気筒の吸気ポートに加圧燃料を噴射
する燃料噴射弁を示す。 【００１５】本実施形態では、サージタンク２ａにはサ
ージタンク内の絶対圧力に応じた電圧信号を発生する吸
気管圧力センサ３が接続されている。一方、図１におい
て１１は各気筒の排気ポートを共通の集合排気管１４に
接続する排気マニホルドを示している。集合排気管１４
には、排気の空燃比が理論空燃比近傍のときに排気中の
ＨＣ、ＣＯ、ＮＯX の三成分を同時に浄化可能な三元触
媒３０が配置されている。また、排気マニホルド１１の
各気筒からの排気が合流する排気合流部には上流側空燃
比センサ１３が、三元触媒３０下流側の排気通路には下
流側空燃比センサ１５が、それぞれ設けられている。本
実施形態では、上流側空燃比センサ１３には排気中の酸
素濃度を検出し空燃比に比例したリニア出力電圧を発生
するリニア出力型空燃比センサ（リニア空燃比センサ）
が使用されており、下流側空燃比センサ１５には、排気
空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかに応じて
異なるレベルの電圧信号を出力し理論空燃比近傍で出力
電圧が急激に変化するＯ2 センサが用いられている。 【００１６】なお、上述の上流側空燃比センサ１３、下
流側Ｏ2 センサ１５、及び吸気管圧力センサ３の出力信
号は、後述するＥＣＵ１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ
変換器１０１に入力される。図１に５、６で示すのは、
それぞれ機関１のクランク回転角を検出するクランク角
センサである。クランク角センサ５は、機関１のカム軸
（図示せず）近傍に設けられ、カム軸回転角が、例えば
クランク軸回転角に換算して７２０°毎に基準位置検出
用パルス信号を発生する。また、クランク角センサ６
は、クランク軸近傍に設けられ、クランク軸回転角３０
°毎にクランク角検出用パルス信号を発生する。これら
クランク角センサ５、６のパルス信号はＥＣＵ１０の入
出力インターフェイス１０２に供給され、このうちクラ
ンク角センサ６の出力はＣＰＵ１０３の割込み端子に供
給される。 【００１７】ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０は、たと
えばマイクロコンピュータとして構成され、Ａ／Ｄ変換
器１０１、入出力インターフェイス１０２、ＣＰＵ１０
３の他に、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０５、メインスイッ
チオフ時にも記憶内容を保持可能なバックアップＲＡＭ
１０６、クロック発生回路１０７等が設けられている。 【００１８】本実施形態では、ＥＣＵ１０は、機関１の
燃料噴射弁７を制御し、図示しない燃料噴射量演算ルー
チンで算出された量の燃料を気筒の吸気ポートに噴射す
る燃料噴射制御を行う。図に１１０で示すのは、ＥＣＵ
１０の燃料噴射信号に応じて燃料噴射弁７からの燃料噴
射を行う燃料噴射回路である。機関の回転数（回転速
度）データは、クランク角センサ６のパルス間隔に基づ
いて所定のクランク角毎（例えば３０°毎）の割込によ
り演算され、ＲＡＭ１０５の所定領域に格納される。つ
まり、ＲＡＭ１０５には常に最新の回転速度データが格
納されている。 【００１９】図１に２０で示すのは排気通路５を流れる
排気の一部を吸気通路２のサージタンク２ａ内に還流す
るＥＧＲ装置である。本実施例では、ＥＧＲ装置２０は
ＥＧＲ弁２１、ＥＧＲ制御弁２２を備えている。ＥＧＲ
弁２１は、排気マニホルド１１と吸気通路２のサージタ
ンク２ａとを連通するＥＧＲ通路２３に配置され、該Ｅ
ＧＲ通路２３を開閉する弁体２１ａを備えている。ま
た、ＥＧＲ弁２１は、ダイヤフラム２１ｂを介して両側
に形成された２つの圧力室２１ｃ、２１ｄを備えてい
る。弁体２１ａはダイヤフラム２１ｂに連結されてお
り、ダイヤフラム２１ｂの変形量に応じた量だけ移動す
る。また、圧力室２１ｃはＥＧＲ制御弁２２を介して図
示しない負圧源（例えば、吸気通路２の負圧を調圧して
制御弁２２に供給する調圧弁）に接続されており、更に
圧力室２１ｄは図示しないポートに通じて大気に開放さ
れている。図に２１ｅで示すのは弁体２１ａがＥＧＲ通
路２３を閉鎖する方向にダイヤフラム２１ｂを押圧付勢
するスプリングである。後述するように、ＥＧＲ制御弁
２２を介して負圧源から調圧された負圧が圧力室２１ｃ
に供給されると、ダイヤフラム２１ｂはスプリング２１
ｅの付勢力に抗して変形し、弁体２１ａを開弁方向に移
動させる。このため、ＥＧＲ弁２１は、ＥＧＲ制御弁２
２を介して供給される負圧の大きさに応じた開度をと
る。 【００２０】ＥＧＲ制御弁２２は、ＥＧＲ弁２１の圧力
室２１ｃと負圧源とを接続する負圧通路２８上に配置さ
れたソレノイド式三方切換弁であり、ソレノイド通電時
にはＥＧＲ弁２１の圧力室２１ｃを大気に連通し、ソレ
ノイド除電時には圧力室２１ｃと負圧通路２８とを連通
する。ＥＧＲ制御弁２２のソレノイドへの通電は前述の
制御回路１０により制御される。 【００２１】次に、本実施形態の機関の燃料噴射量算出
について説明する。本実施形態においては、機関通常運
転時の燃料噴射量（各燃料噴射弁の噴射時間）ＴＡＵ
は、期間の吸入空気量と機関回転数とに基づいて以下の
式から算出される。 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ×ＦＡＦ×ＦＥＧＲ ここで、ＴＡＵＰは機関燃焼空燃比を理論空燃比に維持
するのに必要とされる燃料噴射量（基本燃料噴射量）で
あり、吸気管圧力センサ３で検出された吸気管圧力ＰＭ
と機関回転数ＮＥとに基づいて決定される。本実施形態
では、ＴＡＵＰの値は予め実験等により決定され、ＰＭ
とＮＥとを用いた数値テーブルとして制御回路１０のＲ
ＯＭ１０４に格納されている。また、ＦＡＦは空燃比補
正係数であり、上流側空燃比センサ１３、下流側Ｏ2 セ
ンサ１５出力に応じて設定される。ＦＥＧＲはＥＧＲ装
置２０の作動時の燃料噴射量補正係数である。 【００２２】本実施形態では、空燃比補正係数ＦＡＦ
は、上流側空燃比センサ１３で検出された空燃比と目標
空燃比（本実施形態では理論空燃比）との偏差に応じて
ＰＩＤ制御（比例、積分微分制御）により設定される
が、本発明においては空燃比フィードバック制御の方法
は上記に限定されるわけではなく、機関空燃比を目標空
燃比に制御可能であれば他の公知の空燃比フィードバッ
ク制御を用いることができる。例えば、本実施形態にお
いても、前述の特願平７−２７９３４４号における空燃
比フィードバック制御と同様に、三元触媒３０のＯ2 ス
トレージ量を所定値に維持するような空燃比フィードバ
ック制御を行うことも可能である。 【００２３】また、ＥＧＲ補正係数ＦＥＧＲはＥＧＲ実
行により吸気管圧力ＰＭが変化した場合でも機関空燃比
を正確に目標空燃比に維持するための補正係数である。
前述のように、本実施形態では吸気管圧力センサ３で検
出した吸気管圧力に基づいて基本燃料噴射量ＴＡＵＰを
設定している。ところが、ＥＧＲを実施すると排気ガス
がスロットル弁１６下流側の吸気通路に供給されるた
め、機関の実際の吸入空気量は同一であっても吸気管圧
力ＰＭは上昇する。このため、ＥＧＲ実施時に吸気管圧
力センサ３で検出した圧力に基づいて基本燃料噴射量Ｔ
ＡＵＰを算出するとＴＡＵＰの値は機関を理論空燃比に
維持するのに必要な値より大きくなり、空燃比が理論空
燃比に対してリッチ側にずれる場合がある。このような
空燃比のずれが生じた場合であっても空燃比センサ１
３、１５に基づく空燃比フィードバック制御を実行する
ことによりある程度の時間が経過すると機関空燃比は理
論空燃比に収束するものの、理論空燃比に収束するまで
は三元触媒に流入する排気空燃比が理論空燃比からずれ
るため三元触媒での排気浄化作用が低下する場合があ
る。このため、本実施形態ではＥＧＲ実行時には補正係
数ＦＥＧＲをＥＧＲ量に応じた値（ＦＥＧＲ＜１．０）
に設定して燃料噴射量が過大になることを防止し、ＥＧ
Ｒオン・オフ時にも機関空燃比が理論空燃比に正確に維
持されるようにしている。なお、ＥＧＲ停止時にはＦＥ
ＧＲの値は１．０に設定される。 【００２４】次に、本実施形態の触媒劣化判定について
説明する。本実施形態では、前述の特願平７−２７９３
４４号におけると同様に、下流側Ｏ2 センサ１５出力の
軌跡長に基づいて触媒の劣化の有無を算出する。また、
空燃比フィードバック制御中に外乱や前述のカウンタ制
御等により機関空燃比が理論空燃比から比較的大きく変
動した場合の劣化誤判定を防止するために、上流側空燃
比センサ１３出力が理論空燃比を含む所定の判定実施範
囲内にある場合にのみ下流側Ｏ2 センサ１５出力の軌跡
長を演算するようにしている。 【００２５】しかし、本実施形態のようにＥＧＲを実施
する機関では、前述したようにＥＧＲオン・オフに伴っ
て短時間空燃比が大きく変動する場合があり、判定実施
空燃比範囲を大きく設定していたのでは触媒劣化の誤判
定を防止できない場合が生じる。上述のように、本実施
形態ではＥＧＲ実施時には燃料噴射量がＥＧＲ量に応じ
てＦＥＧＲだけ補正されるため、本来ＥＧＲのオン・オ
フに伴う空燃比の変動は生じないはずである。しかし、
実際には燃料噴射のＥＧＲ補正係数ＦＥＧＲのみでは空
燃比の短時間の変動を防止し得ない場合が生じている。
以下、この問題について説明する。 【００２６】上述のように、本実施形態ではＥＧＲオン
またはオフ時には、燃料噴射量はＥＧＲ補正係数ＦＥＧ
Ｒにより補正されるため、補正後の燃料噴射量は機関空
燃比を正確に理論空燃比に一致させる量になるはずであ
る。しかし、実際には機関の運転される負荷領域によっ
ては、補正係数ＦＥＧＲが実際の運転条件と正確に整合
していない場合がある。このような場合にはＥＧＲオン
・オフ後機関空燃比が空燃比センサ１３、１５出力に基
づくフィードバック制御により理論空燃比に収束するま
で短い時間空燃比のずれが生じる場合がある。 【００２７】また、燃料噴射量のＥＧＲ補正は、実際に
はＥＧＲのオン・オフ（すなわちＥＧＲ制御弁２２のオ
ン・オフ）と同時に開始されるわけではなく、ＥＧＲ弁
２１とＥＧＲ制御弁２２の作動遅れや、ＥＧＲガスによ
り実際にサージタンク２ａ内の圧力が変化するまでの時
間を考慮して、ＥＧＲオン・オフ時から機関の負荷条件
により定まる所定のディレイ時間経過後に開始するよう
にしている。このため、このディレイ時間が実際の条件
に整合していない負荷領域では、ＥＧＲ補正が適切なタ
イミングで実施されない場合が生じ、短い時間空燃比が
大きく変動する場合が生じる。 【００２８】更に、上記に起因する空燃比のずれは、通
常はそれ程大きくないものの、運転条件によってはＥＧ
Ｒのオン・オフが頻繁に繰り返されるような場合があ
り、上記ずれを補正するために空燃比フィードバック制
御のハンチングが生じ、空燃比のずれが増幅されてしま
う場合もある。このような、空燃比のずれが生じた場合
の触媒劣化誤判定を防止するためには、上述の判定実施
空燃比範囲を狭く設定することも考えられるが、常時判
定実施空燃比範囲を狭く設定したのでは通常の運転時に
僅かに空燃比が変動したような場合でも触媒劣化判定が
中断されてしまい、劣化判定実行頻度が少なくなる問題
がある。そこで、本実施形態では以下に説明するように
空燃比が短時間変動する可能性があるＥＧＲオン・オフ
時にのみ判定実施空燃比範囲を他の期間より狭く設定す
るようにして、触媒劣化判定実行頻度を低下させること
なく劣化誤判定を防止している。 【００２９】図２、図３は上記ＥＧＲ実施状態に応じた
劣化判定操作を説明するフローチャートであり、図２は
劣化判定条件が成立しているか否かの判別操作を、図３
は実際の劣化判定操作を示している。図２、図３の操作
は、制御回路１０により一定時間毎に実行されるルーチ
ンによりそれぞれ行われる。まず、図２の劣化判定条件
が成立しているか否かの判定操作について説明する。図
２においてルーチンがスタートするとステップ２０１で
は触媒劣化判定の一般的な実行条件が成立しているか否
かが判定される。ここで、ステップ２０１で判定される
条件は、例えば空燃比フィードバック制御が実行中であ
るか否かであり、空燃比フィードバック制御が実行され
ていない場合には判定実施条件は不成立となり、ステッ
プ２０３で判定実施許可フラグＸＣＡＴの値が０にセッ
トされる。 【００３０】また、ステップ２０１の実行条件が成立し
ていた場合には、次にステップ２０５でＥＧＲ実行フラ
グＸＥＧＲの値が前回ルーチン実行時から変化している
か否かが判定される。ＥＧＲ実行フラグＸＥＧＲの値
は、別途制御回路１０により実行されるルーチンによ
り、ＥＧＲを実施すべき条件が成立したときに１に設定
され、ＥＧＲ条件不成立の場合には０に設定される。ま
た、フラグＸＥＧＲの値が１にセットされると、ＥＧＲ
制御弁２２は開弁されＥＧＲ弁２１を通じて排気ガスの
一部が吸気通路２のサージタンク２ａに還流されるよう
になる。なお、ステップ２０５のＸＥＧＲi-1 は、前回
ルーチン実行時のフラグＸＥＧＲの値を表している。 【００３１】ステップ２０５でＸＥＧＲ≠ＸＥＧＲi-1
であった場合、すなわち前回ルーチン実行時から今回ル
ーチン実行時までの間にＥＧＲが開始されたか、あるい
は実施中のＥＧＲが停止された場合には、ステップ２０
７でＥＧＲ計時カウンタＣＴの値が０にセットされる。
また、ステップ２０５でＸＥＧＲ＝ＸＥＧＲi-1 であっ
た場合、すなわち前回ルーチン実行時からＥＧＲの状態
に変化がなかった場合にはカウンタＣＴの値をリセット
することなくステップ２０９に進む。計時カウンタＣＴ
は、ステップ２１９でルーチン実行毎にカウントアップ
されるため、これによりカウンタＣＴの値はＥＧＲの状
態が変化してからの経過時間に対応した値にセットされ
るようになる。 【００３２】次いで、ステップ２０９では上記カウンタ
ＣＴの値が所定値ＣＴ0 を越えたか否か、すなわちＥＧ
Ｒの状態が変化してからＣＴ0 に相当する時間が経過し
たか否かが判定される。ここで、ＣＴ0 はＥＧＲのオン
・オフによる空燃比のずれが生じた場合に、空燃比フィ
ードバック制御により空燃比を理論空燃比に収束させる
ために必要とされる時間である。ＣＴ0 の値は空燃比フ
ィードバック制御の種類、排気系の構成等により異なっ
て来るため、実際には実験等により決定することが好ま
しい。 【００３３】ステップ２０９実行後、ステップ２１１と
２１３とでは、上記時間がＣＴ0 が経過しているか否か
に応じて、判定実施空燃比範囲が設定されるとともに現
在の上流側空燃比センサ１３出力がこの判定実施空燃比
範囲内にあるか否かが判定される。すなわち、ＣＴ＞Ｃ
Ｔ0 であった場合には、ステップ２１１で上流側空燃比
センサ出力ＶＡＦが通常の判定実施空燃比範囲の下限値
ＶＡＦＬと上限値ＶＡＦＨとの間にあるか否かが、また
ステップ２０９でＣＴ≦ＣＴ0 であった場合にはステッ
プ２１３でＶＡＦがＥＧＲ状態変化後の判定実施空燃比
範囲下限値ＶＡＦＬ′と上限値ＶＡＦＨ′との間にある
か否かが判定される。ここで、上記下上限値ＶＡＦＬ、
ＶＡＦＬ′及び上限値、ＶＡＦＨ、ＶＡＦＨ′の関係
は、ＶＡＦＬ＜ＶＡＦＬ′＜ＶＡＦ0 ＜ＶＡＦＨ′＜Ｖ
ＡＦＨとされている（ＶＡＦ0 は上流側空燃比センサ１
３の理論空燃比相当出力である）。すなわち、ＥＧＲが
オン・オフされてから所定時間ＣＴ0 が経過するまでの
期間は判定実施空燃比範囲（ＶＡＦＬ′からＶＡＦ
Ｈ′）は他の期間における判定実施空燃比範囲（ＶＡＦ
ＬからＶＡＦＨ）より狭い範囲に設定されることにな
る。 【００３４】また、ステップ２１１、ステップ２１３の
いずれかで上流側空燃比センサ出力ＶＡＦが判定実施空
燃比範囲内にあるときにはステップ２１５で判定実施許
可フラグＸＣＡＴの値が１にセットされ、ステップ２１
１、ステップ２１３のいずれかでＶＡＦが判定実施空燃
比範囲外にあった場合にはステップ２０３で判定実施許
可フラグＸＣＡＴの値は０にセットされる。 【００３５】上記により判定実施フラグの値を１または
０にセットした後、ステップ２１７ではＸＥＧＲi-1 の
値が次回のルーチン実行に備えて更新され、ステップ２
１９では計時カウンタＣＴの値がカウントアップされて
本ルーチンは終了する。上述のように、図２の操作によ
り本実施形態では、ＥＧＲの状態が変化してから所定の
期間が経過するまでは、他の期間に較べて狭く設定され
た判定実施空燃比範囲を用いて触媒劣化判定実施の可否
が判断されるようになる。 【００３６】図３は、本実施形態の触媒劣化判定操作を
説明するフローチャートである。本操作では、上流側空
燃比センサ１３出力ＶＡＦの軌跡長ＬＶＡＦと下流側Ｏ
2 センサ１５出力ＶＯＳの軌跡長ＬＶＯＳとを算出し、
下流側Ｏ2 センサ出力軌跡長ＬＶＯＳが上流側空燃比セ
ンサ出力軌跡長ＬＶＡＦの大きさに応じて定まる判定値
Ｌref 以上であった場合に三元触媒３０が劣化したと判
定する。触媒が劣化してＯ2 ストレージ作用が低下する
と前述のように触媒下流側の排気空燃比の変動が大きく
なるため、下流側Ｏ2 センサ出力の軌跡長も大きくな
る。このため、本実施形態では下流側Ｏ2 センサ出力の
軌跡長ＬＶＯＳが所定値以上になった場合に触媒が劣化
したと判定するようにしている。上流側空燃比センサ出
力軌跡長ＬＶＡＦに応じて判定値Ｌref を変更するの
は、機関運転状態に応じて触媒上流側空燃比が比較的長
い周期で振れることがあるため、このような実際の空燃
比変動の影響により下流側空燃比センサ出力に基づく触
媒劣化判定が影響を受けることを防止するためである。 【００３７】図３においてルーチンがスタートすると、
ステップ３０１では、図２の操作で設定された判定実施
許可フラグＸＣＡＴの値が１（判定実行許可）であるか
否かが判定され、ＸＣＡＴ≠１（判定実行禁止）であっ
た場合には以下のステップを実行せずに直ちにルーチン
を終了する。これにより、上流側空燃比センサ出力ＶＡ
Ｆの変動が大きい場合には触媒劣化判定は実施されな
い。 【００３８】また、ＸＣＡＴ＝１であった場合には、ス
テップ３０３で上流側空燃比センサ１３出力ＶＡＦと下
流側Ｏ2 センサ１５出力ＶＯＳとの軌跡長ＬＶＡＦ、Ｌ
ＶＯＳがそれぞれ、 ＬＶＡＦ＝ＬＶＡＦ＋｜ＶＡＦ−ＶＡＦi-1 ｜ ＬＶＯＳ＝ＬＶＯＳ＋｜ＶＯＳ−ＶＯＳi-1 ｜ として算出される。ここで、ＶＡＦi-1 、ＶＯＳi-1 は
それぞれ上流側空燃比センサ１３と下流側Ｏ2 センサ１
５との前回ルーチン実行時の出力値である。すなわち、
本実施形態では、センサ１３、１５の軌跡長は前回ルー
チン実行時から今回ルーチン実行時までのセンサ出力Ｖ
ＡＦ、ＶＯＳの変化量の絶対値を積算することにより近
似的に求められる。 【００３９】上記によりＬＶＡＦとＬＶＯＳ算出後、ス
テップ３０５では次回のルーチン実行に備えてＶＡＦ
i-1 とＶＯＳi-1 との値が更新される。次いで、ステッ
プ３０７では、軌跡長積算時間カウンタＣＴＣの値がカ
ウントアップされる。軌跡長積算時間カウンタＣＴＣ
は、判定終了後ステップ３２１でＬＶＡＦ、ＬＶＯＳと
ともに０にセットされるカウンタである。すなわち、カ
ウンタＣＴＣの値は、ステップ３０５の軌跡長積算を行
った累積時間（回数）を表している。 【００４０】また、ステップ３０９では上記カウンタＣ
ＴＣの値が所定値ＣＴＣ0 を越えたか否かが判定され、
ＣＴＣ≦ＣＴＣ0 であった場合にはステップ３１１以下
は実行せずにそのままルーチンを終了する。すなわち、
本実施形態では機関の運転状態の短期的な変動が軌跡長
ＬＶＡＦ、ＬＶＯＳの値に大きく影響することを防止す
るために、ある程度長時間積算した軌跡長を用いて触媒
劣化判定を行う。軌跡長積算を行う時間（ＣＴＣ0 ）
は、例えば本実施形態では数十秒程度の時間に設定され
る。 【００４１】ステップ３０９で所定の軌跡長積算時間Ｃ
ＴＣ0 が経過していた場合には、ステップ３１１で、上
流側空燃比センサ１３出力軌跡長ＬＶＡＦに応じて触媒
劣化判定値Ｌref の値が設定される。本実施形態では予
め許容限界まで劣化した触媒を用いて種々の運転条件で
機関を運転し、ＬＶＡＦとＬref との関係を実測して制
御回路１０のＲＯＭ１０４に数値テーブルの形で格納し
てある。ステップ３１１では、算出したＬＶＡＦの値に
基づいてこの数値テーブルから対応するＬrefの値を読
みだす操作を行う。 【００４２】上記により判定値Ｌref 設定後、ステップ
３１３では下流側Ｏ2 センサ１５出力の軌跡長ＬＶＯＳ
が判定値Ｌref 以上か否かが判定され、ＬＶＯＳ≧Ｌ
ref であった場合には、触媒が劣化しているためステッ
プ３１５で触媒劣化フラグＡＬＭの値を１にセットす
る。またＬＶＯＳ＜Ｌref であった場合には触媒は正常
であるためステップ３１７で劣化フラグＡＬＭの値は０
にセットされる。本実施形態では、ＡＬＭの値が１にセ
ットされると別途制御回路１０により実行される図示し
ないルーチンにより、運転席の警告灯（図示せず）が点
灯され、運転者に触媒が劣化したことを報知するように
されている。また、ステップ３１９ではフラグＡＬＭの
値は制御回路１０のバックアップＲＡＭ１０６に格納さ
れ、修理、点検に備えられる。そして、ステップ３２１
では、軌跡長ＬＶＡＦ、ＬＶＯＳ及び軌跡長積算時間カ
ウンタＣＴＣの値が０にセットされ、本ルーチンは終了
する。これにより、次回のルーチン実行時からは新たに
軌跡長ＬＶＡＦ、ＬＶＯＳの積算が開始される。 【００４３】上述のように、本実施形態によればＥＧＲ
オン・オフから所定の期間（ＣＴＣ 0 ）の間、判定実施
空燃比範囲が通常より狭く設定されるようになるため、
上流側空燃比センサ出力が正確に追従できない短時間の
空燃比変動が生じた場合でも正確に触媒劣化判定が禁止
されるようになり、触媒劣化の誤判定が生じることが防
止される。また、ＥＧＲの状態に変化のない通常運転時
には判定実施空燃比範囲は比較的広く設定されるように
なるため、触媒劣化判定の実行頻度が低下することが防
止される。 【００４４】 【発明の効果】上述のように、本発明によれば下流側空
燃比センサ出力に基づいて触媒劣化判定を行う際に、劣
化判定頻度を低下させることなくＥＧＲの開始や停止等
の影響を排除し、正確に触媒劣化を判定することが可能
になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気浄化装置を自動車用内燃機関に適
用した場合の概略構成を説明する図である。 【図２】図１の実施形態の触媒劣化判定操作を説明する
フローチャートである。 【図３】図１の実施形態の触媒劣化判定操作を説明する
フローチャートである。 【符号の説明】 １…内燃機関 １０…制御回路 １３…上流側空燃比センサ １５…下流側Ｏ2 センサ ２０…ＥＧＲ装置 ３０…三元触媒
用した場合の概略構成を説明する図である。 【図２】図１の実施形態の触媒劣化判定操作を説明する
フローチャートである。 【図３】図１の実施形態の触媒劣化判定操作を説明する
フローチャートである。 【符号の説明】 １…内燃機関 １０…制御回路 １３…上流側空燃比センサ １５…下流側Ｏ2 センサ ２０…ＥＧＲ装置 ３０…三元触媒
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｅ
41/04 ３０５ 41/04 ３０５Ｂ
ＺＡＢ ＺＡＢ
43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｄ
３０１Ｎ
Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01N 3/08 - 3/38
F01N 9/00
F01N 11/00
F02D 41/00 - 41/40
F02D 43/00 - 45/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内燃機関の排気通路に配置された三元触
媒と、 前記三元触媒の上流側の排気通路に配置され、前記三元
触媒上流側の排気空燃比を検出する上流側空燃比センサ
と、 前記三元触媒の下流側の排気通路に配置され、前記三元
触媒下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比センサ
と、 前記内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御する空燃比制
御手段と、 前記上流側空燃比センサにより検出された排気空燃比が
前記目標空燃比を含む所定の判定実施空燃比範囲内にあ
るときに判定実施条件が成立したと判断する判定実施条
件判別手段と、 前記判定実施条件が成立したと判別されたときに、前記
下流側空燃比センサ出力に基づいて三元触媒が劣化した
か否かを判定する触媒劣化判定手段とを備えた内燃機関
の触媒劣化判定装置において、 前記機関は、予め定めた条件下で機関の排気の一部を機
関吸気通路に再循環させるＥＧＲ手段を備え、 前記判定実施条件判別手段は更に、前記ＥＧＲ手段が前
記排気の再循環を開始したときから所定の期間、及び前
記排気の再循環を停止したときから所定の期間、前記判
定実施空燃比範囲を他の期間より狭く設定し、機関空燃
比が上記狭められた空燃比範囲内にあるときに前記劣化
判定手段による劣化の判定が行われるようにする変更手
段を備えた、内燃機関の触媒劣化判定装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12733997A JP3409636B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12733997A JP3409636B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
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ID=14957483
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1997-05-16 JP JP12733997A patent/JP3409636B2/ja not_active Expired - Lifetime
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