催化劑劣化檢測裝置的製作方法
2023-08-11 03:57:26 2
專利名稱：催化劑劣化檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及檢測設置在內燃機的排氣系統內的排氣淨化用催化劑的劣化程度的催化劑劣化檢測裝置。
背景技術：
以往公知有判定設置在內燃機排氣系統內的排氣淨化用催化劑(以下簡稱為「催化劑」)劣化的技術。例如在專利文獻1中公開了一種測量第1時間CB和/或第2時間CA，並根據第1時間CB和/或第2時間CA判定催化劑的劣化的裝置，其中，該第1時間是從把提供給內燃機的混合氣的空燃比從與理論空燃比相比的稀側切換到濃側的時刻起、到設置在催化劑的下遊側的空燃比傳感器(氧濃度傳感器)的輸出變化為表示濃空燃比的值的時間，該第2時間是從把空燃比從與理論空燃比相比的濃側切換到稀側的時刻起、到設置在催化劑的下遊側的空燃比傳感器的輸出變化為表示稀空燃比的值的時間。
專利文獻1日本特開平2-207159號公報在上述現有裝置中，通過使設置在催化劑下遊側的空燃比傳感器的輸出變化預定值以上來檢測催化劑的劣化程度，因而即使在對正常的(未劣化的)催化劑進行判定的情況下，也必定需要使空燃比變化到使得下遊側空燃比傳感器的輸出變化預定值以上的程度。因此，存在以下課題，即由於進行劣化檢測而使排氣特性惡化的時間延長。
發明內容
本發明是著眼於這一點而作成的，本發明的目的是提供一種可高精度地檢測催化劑的劣化程度，而幾乎不會使排氣特性惡化的催化劑劣化檢測裝置。
為了達到上述目的，發明之一的催化劑劣化檢測裝置，檢測設置在內燃機(1)的排氣系統(13)內的排氣淨化用催化劑(14a)的劣化，其特徵在於，該催化劑劣化檢測裝置具有吸入空氣流量檢測單元(7)，其檢測上述內燃機的吸入空氣流量(GAIR)；第1氧濃度傳感器(17)，其設置在上述催化劑的上遊側；第2氧濃度傳感器(18)，其設置在上述催化劑的下遊側；流入氧氣量計算單元，其根據由上述第1氧濃度傳感器(17)所檢測出的氧濃度(O2N)和由上述吸入空氣流量檢測單元所檢測出的吸入空氣流量(GAIR)來計算流入上述催化劑(14a)內的氧氣量(OS)；空燃比切換控制單元，其根據上述流入氧氣量(OS)與該流入氧氣量的目標值(OSOBJR，OSOBJL)之間的比較結果，把提供給上述內燃機的混合氣的空燃比的控制指令值(KCMD)交替切換為相比於理論空燃比的稀側的稀空燃比(KCMDL)和相比於理論空燃比的濃側的濃空燃比(KCMDH)；過剩流入氧氣量計算單元，其計算在從把上述控制指令值(KCMD)從上述稀空燃比(KCMDL)切換到上述濃空燃比(KCMDH)或者相反地進行切換的時刻(t2，t4，t6，t8)起、到上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度(KACT)達到與理論空燃比相當的值(1.0)的時刻(t3，t5，t7，t9)為止的期間流入上述催化劑(14a)內的過剩流入氧氣量(KOSOBJL，KOSOBJR)；目標值校正單元，其根據上述過剩流入氧氣量(KOSOBJL，KOSOBJR)校正上述流入氧氣量的目標值(OSOBJR，OSOBJL)；以及劣化檢測單元，其在上述空燃比切換控制單元的動作中，根據上述第2氧濃度傳感器的輸出(SVO2)檢測上述催化劑的劣化程度(RESULT)，上述空燃比切換控制單元使用由上述目標值校正單元校正後的目標值(OSOBJRM，OSOBJLM)來進行上述空燃比的切換控制。
發明之二的催化劑劣化檢測裝置的特徵在於，在發明之一所述的檢測裝置中，上述過剩流入氧氣量計算單元對在從把上述控制指令值從上述稀空燃比切換到上述濃空燃比或者相反地進行切換的時刻(t2，t4，t6，t8)起、到上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻(t3，t5，t7，t9)為止的期間由上述第1氧濃度傳感器檢測出的氧濃度(O2N)進行積分，並將該積分氧濃度(SUMO2)乘以上述吸入空氣流量(GAIR)，從而計算上述過剩流入氧氣量(KOSOBJL，KOSOBJR)。
發明之二的催化劑劣化檢測裝置的特徵在於，在發明之一所述的檢測裝置中，上述過剩流入氧氣量計算單元具有存儲單元，其存儲把上述控制指令值從上述稀空燃比切換到上述濃空燃比或者相反地進行切換的時刻(t2，t4，t6，t8)的上述流入氧氣量作為切換時流入氧氣量(BOSOBJ)；以及總流入氧氣量計算單元，其計算在從上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻(t1，t3，t5，t7)起到下次達到與理論空燃比相當的值的時刻(t3，t5，t7，t9)為止的期間流入上述催化劑的總流入氧氣量(OS)；上述過剩流入氧氣量計算單元使用上述切換時流入氧氣量(BOSOBJ)和上述總流入氧氣量(OS)來計算上述過剩流入氧氣量(KOSOBJL，KOSOBJR)。
根據本發明之一，根據由第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度和由吸入空氣流量檢測單元所檢測出的吸入空氣流量來計算流入催化劑內的氧氣量，並根據該流入氧氣量與該流入氧氣量的目標值之間的比較結果，進行把提供給內燃機的混合氣的空燃比的控制指令值從相比於理論空燃比的稀側的稀空燃比切換到相比於理論空燃比的濃側的濃空燃比或者相反地進行切換的空燃比切換控制(擾動控制)。然後，在空燃比切換控制執行中，根據第2氧濃度傳感器的輸出檢測催化劑的劣化程度。通過把流入氧氣量的目標值設定成，當催化劑正常時第2氧濃度傳感器輸出幾乎不變化，而當催化劑劣化時第2氧濃度傳感器輸出大幅變化，在催化劑正常狀態下完全不會使排氣特性惡化，在催化劑開始劣化的時刻幾乎不會使排氣特性惡化，可迅速檢測劣化程度。
並且，計算在從把空燃比的控制指令值從稀空燃比切換到濃空燃比或者相反地進行切換的時刻起、到第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間流入催化劑內的過剩流入氧氣量，並根據過剩流入氧氣量校正上述目標值。由於燃料附著在進氣口上、或者第1氧濃度傳感器的響應延遲等的原因，即使變更了空燃比的控制指令值，在第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度變化為與變更後的空燃比對應的值之前，存在延遲時間。在該延遲時間中流入催化劑內的氧氣量是過剩流入氧氣量，通過根據過剩流入氧氣量校正目標值，可適當地控制流入催化劑內的實際氧氣量，可提高催化劑劣化判定精度。
根據本發明之二，對在從上述把控制指令值從稀空燃比切換到濃空燃比或者相反地進行切換的時刻起、到第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間由第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度進行積分，並將該積分氧濃度乘以吸入空氣流量，計算過剩流入氧氣量。
根據本發明之三，存儲把控制指令值從稀空燃比切換到濃空燃比或者相反地進行切換的時刻的流入氧氣量作為切換時流入氧氣量，並計算在從第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻起到下次達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間流入催化劑內的總流入氧氣量，根據切換時流入氧氣量和總流入氧氣量來計算過剩流入氧氣量。
圖1是示出包含根據本發明一個實施方式的催化劑劣化檢測裝置的內燃機及其控制裝置的結構的圖。
圖2是用於對催化劑劣化檢測方法進行說明的圖。
圖3是進行催化劑劣化檢測的主流程的流程圖。
圖4是在圖3的處理中執行的擾動信號生成處理的流程圖。
圖5是在圖3的處理中執行的擾動信號生成處理的流程圖。
圖6是示出在圖4或圖5的處理中所參照的表的圖。
圖7是在圖4的處理中執行的KOSOBJL計算處理的流程圖。
圖8是在圖4的處理中執行的KOSOBJR計算處理的流程圖。
圖9是在圖3的處理中執行的KCMD計算處理的流程圖。
圖10是用於對圖9的處理進行說明的時序圖。
圖11是用於對圖4、圖5和圖9的處理進行說明的時序圖。
圖12是在圖3的處理中執行的劣化判定處理的流程圖。
圖13是在圖3的處理中執行的劣化判定處理的流程圖。
圖14是示出圖4的處理的變形例的流程圖。
圖15是示出圖5的處理的變形例的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
圖1是包含根據本發明一個實施方式的催化劑劣化檢測裝置的內燃機(以下稱為「發動機」)及其控制裝置的整體結構圖，在例如4缸發動機1的進氣管2的中途配置有節氣門3。節氣門開度(TH)傳感器4與節氣門3連接，並輸出與該節氣門3的開度對應的電信號來提供給電子控制單元(以下稱為「ECU」)5。
燃料噴射閥6與各氣缸相應設置，設置在發動機1與節氣門3之間且進氣管2的未作圖示的進氣門的稍靠上遊側，各噴射閥與未作圖示的燃料泵連接，並與ECU5電連接，根據來自該ECU5的信號控制燃料噴射閥6的開啟時間。
在節氣門3的上遊側設置有檢測吸入空氣流量GAIR的吸入空氣流量傳感器7。並且，在節氣門3的下遊側設置有檢測進氣壓力PBA的進氣壓力傳感器8以及檢測進氣溫度TA的進氣溫度傳感器9。這些傳感器的檢測信號被提供給ECU5。
安裝在發動機1的主體上的發動機水溫(TW)傳感器10由熱敏電阻等構成，檢測發動機水溫(冷卻水溫)TW，輸出相應的溫度信號來提供給ECU5。
檢測發動機1的曲軸(未作圖示)的旋轉角度的曲軸角度位置傳感器11與ECU5連接，向ECU5提供與曲軸的旋轉角度對應的信號。曲軸角度位置傳感器11由以下傳感器組成，即氣缸判別傳感器，其在發動機1的特定氣缸的預定曲軸角度位置處輸出脈衝(以下稱為「CYL脈衝」)；TDC傳感器，其針對各氣缸的吸入行程開始時的上止點(TDC)，在預定曲軸角度前的曲軸角度位置(在4缸發動機中每180度曲軸角)處輸出TDC脈衝；以及CRK傳感器，其以比TDC脈衝短的固定曲軸角周期(例如30度周期)產生1個脈衝(以下稱為「CRK脈衝」)；CYL脈衝、TDC脈衝以及CRK脈衝被提供給ECU5。這些脈衝用於燃料噴射正時、點火正時等的各種定時控制、發動機轉速NE的檢測中。
在排氣管13內設置有將三元催化劑14a和14b收容在1個容器內的催化劑單元15。
三元催化劑14a和14b具有儲氧能力，並具有以下功能，即在提供給發動機1的混合氣的空燃比被設定為與理論空燃比相比的稀側、排氣中的氧濃度較高的排氣稀狀態下，蓄積排氣中的氧，反之在提供給發動機1的混合氣的空燃比被設定為與理論空燃比相比的濃側、排氣中的氧濃度低、HC、CO成分多的排氣濃狀態下，使用所蓄積的氧來氧化排氣中的HC、CO。
在催化劑單元15的上遊側安裝有比例型氧濃度傳感器17(以下稱為「LAF傳感器17」)，該LAF傳感器17輸出與排氣中的氧濃度(空燃比)大致成正比的電信號，並提供給ECU5。
在三元催化劑14a和14b之間安裝有二值型氧濃度傳感器(以下稱為O2傳感器)18，其檢測信號被提供給ECU5。該O2傳感器18具有其輸出在理論空燃比的前後急劇變化的特性，其輸出在與理論空燃比相比的濃側為高電平，在與理論空燃比相比的稀側為低電平。並且，在三元催化劑14a內設置有檢測其溫度(以下稱為「催化劑溫度」)TCAT的催化劑溫度傳感器19，其檢測信號被提供給ECU5。
ECU5由具有對來自各種傳感器的輸入信號波形進行整形、把電壓電平校正為預定電平、把模擬信號值轉換成數位訊號值等的功能的輸入電路、中央運算處理單元(以下稱為「CPU」)、存儲由該CPU所執行的各種運算程序和運算結果等的存儲電路、把驅動信號提供給上述燃料噴射閥6的輸出電路等構成。
ECU5的CPU根據上述各種發動機參數信號判別各種發動機運轉狀態，並根據該判別出的發動機運轉狀態，使用下式(1)運算與上述TDC信號脈衝同步進行開啟動作的燃料噴射閥6的燃料噴射時間TOUT。
TOUT＝TIM×KCMD×KAF×K1+K2(1)其中，TIM是基本燃料量，具體地說是燃料噴射閥6的基本燃料噴射時間，是根據吸入空氣流量GAIR檢索所設定的TIM表來決定的。TIM表被設定成使提供給發動機的混合氣的空燃比大致成為理論空燃比。
KCMD是目標空燃比係數，在通常控制中，是根據O2傳感器18的輸出SVO2來設定的。目標空燃比係數KCMD與空燃比A/F的倒數，即燃空比F/A成正比，在理論空燃比時取值1.0，因而也稱為目標當量比。當進行後述的催化劑劣化判定時，目標空燃比係數KCMD被設定成把空燃比交替控制為與理論空燃比相比的濃側和與理論空燃比相比的稀側。
KAF是當反饋控制執行條件成立時，通過PID(比例積分微分)控制或者使用自適應控制器(Self Tuning Regulator)的自適應控制而計算成使根據LAF傳感器17的檢測值計算出的檢測當量比KACT與目標當量比KCMD一致的空燃比校正係數。
K1和K2是分別根據各種發動機參數信號而運算出的其它校正係數和校正變量，並被確定為實現與發動機運轉狀態相應的燃料效率特性、發動機加速特性等諸特性的最優化的預定值。
ECU5的CPU根據按上述所求出的燃料噴射時間TOUT，把開啟燃料噴射閥6的驅動信號經由輸出電路提供給燃料噴射閥6。並且，ECU5的CPU按以下說明進行三元催化劑14a的劣化判定。另外，當判定為三元催化劑14a劣化時，估計為三元催化劑14b也大致同樣劣化，進行例如警告燈的亮燈。
三元催化劑的劣化判定是根據在以理論空燃比為中心使提供給發動機1的混合氣的空燃比變動時(交替進行稀運轉和濃運轉時)的O2傳感器輸出SVO2來進行的。這樣交替執行稀運轉和濃運轉的控制在以下稱為「擾動控制」。具體地說，執行稀運轉，以便把正常的三元催化劑可蓄積而劣化的三元催化劑不可蓄積程度的量的氧提供給三元催化劑，之後切換到濃運轉來執行濃運轉，以便將所蓄積的氧大致全部排放。當執行這種擾動控制時，只要三元催化劑未劣化，如圖2(a)所示，O2傳感器輸出SVO2就幾乎不變化，但當三元催化劑劣化時，則如該圖(b)所示大幅變化。因此，在本實施方式中，通過檢測該差異，進行三元催化劑的劣化判定。
圖3是三元催化劑的劣化判定處理的主流程的流程圖。該處理由ECU5的CPU每隔預定時間(例如10毫秒)執行。
在步驟S1中，執行圖4和圖5所示的處理，生成用於使空燃比變化的擾動信號。具體地說，擾動信號的生成相當於把空燃比切換參數KOSFB設定為「1」或「-1」。在步驟S2中，執行圖7所示的處理，根據空燃比切換參數KOSFB進行目標空燃比係數KCMD的設定。目標空燃比係數KCMD在通常控制中是根據O2傳感器18的輸出SVO2來設定的，而當進行三元催化劑的劣化判定時，根據在步驟S1中所設定的空燃比切換參數KOSFB來設定。由此，進行空燃比的擾動控制。
在步驟S3中，執行圖12和圖13所示的處理，根據擾動控制中的O2傳感器輸出SVO2，計算表示三元催化劑14a的劣化程度的判定參數RESULT，並且當判定參數RESULT超過判定閾值RSTTH時，判定為三元催化劑14a異常。
圖4和圖5是在圖3的步驟S1中執行的擾動信號生成處理的流程圖。
在步驟S11中，根據按照LAF傳感器17的輸出而計算出的檢測當量比KACT檢索圖6(a)所示的O2N表，計算與排氣中的氧濃度成正比的氧濃度參數O2N。O2N表被設定成，在與理論空燃比相當的氧濃度O2ST(KACT＝1.0)時氧濃度參數O2N為「0」，當由LAF傳感器17所檢測出的氧濃度高於氧濃度O2ST時(當空燃比在與理論空燃比相比的稀側時)取正值，當低於氧濃度O2ST時(當空燃比在與理論空燃比相比的濃側時)取負值。
在步驟S12中，根據吸入空氣流量GAIR檢索圖6(b)所示的OSC表，計算作為劣化催化劑基準的基準氧量OSC[g]。OSC表被設定成，吸入空氣流量GAIR越增加，基準氧量OSC就越減少。吸入空氣流量GAIR越增加，排氣通過三元催化劑的時間就越短，另一方面，只要催化劑溫度以及流入三元催化劑內的排氣中的氧濃度(a)與三元催化劑內的排氣中的氧濃度(b)之差(b-a)恆定，則三元催化劑中的反應速度(氧的蓄積速度)就大致恆定。因此，吸入空氣流量GAIR越增加，可蓄積在三元催化劑內的氧量就越減少。因此，OSC表按圖6(b)所示來設定。
在步驟S13中，根據催化劑溫度TCAT檢索圖6(c)所示的KTCATR表，計算第1溫度校正係數KTCATR。KTCATR表被設定成，第1溫度校正係數KTCATR取負值，並且催化劑溫度TCAT越高，第1溫度校正係數KTCATR就小(絕對值增大)。
在步驟S14中，根據催化劑溫度TCAT檢索圖6(d)所示的KTCATL表，計算第2溫度校正係數KTCATL。KTCATL表被設定成，第2溫度校正係數KTCATL取正值，並且催化劑溫度TCAT高，第2溫度校正係數KTCATL就大。
在步驟S15中，把基準氧量OSC、溫度校正係數KTCATR和KTCATL代入下式(2)、(3)，計算濃側極限值OSOBJR和稀側極限值OSOBJL。
OSOBJR＝OSC×KTCATR(2)OSOBJL＝OSC×KTCATL(3)這樣所計算出的濃側極限值OSOBJR和稀側極限值OSOBJL是在步驟S16中計算出的流入氧氣量OS的目標值，作為用於決定對空燃比進行切換的時刻的閾值，在後述的步驟S31或S32中使用。稀側極限值OSOBJL相當於正常的三元催化劑可蓄積而劣化的三元催化劑不可蓄積程度的流入氧氣量，濃側極限值OSOBJR被設定為與稀側極限值OSOBJL絕對值大致相等的負值。換句話說，濃側極限值OSOBJR和稀側極限值OSOBJL被設定成，當三元催化劑正常時O2傳感器輸出SVO2幾乎不變化，而當三元催化劑劣化時O2傳感器輸出SVO2大幅變化。
在步驟S16中，把氧濃度參數O2N代入下式(4)來計算流入氧氣流量O2，把流入氧氣流量O2代入下式(5)來計算流入氧氣量OS，並把空燃比切換參數的上次值KOSFBZ設定為當前次值KOSFB。
O2＝O2N×GAIRAVE(4)OS＝OS+O2 (5)其中，GAIRAVE是吸入空氣流量GAIR的例如6個左右的數據的移動平均值，式(5)右邊的OS是前次計算值。另外，移動平均值GAIRAVE的計算處理(未作圖示)與CRK脈衝的產生同步執行。
在步驟S17中，判別空燃比切換參數KOSFB是否是「-1」，當該回答是肯定(「是」)即是稀運轉中時，判別復位標誌FRESETOS是否是「1」(步驟S25)。當變更了空燃比切換參數KOSFB的值時(參照步驟S38、S40)時，復位標誌FRESETOS被設定為「1」。當空燃比切換參數KOSFB剛被變更為「-1」後，步驟S25的回答為肯定(「是」)，因而進到步驟S28，判別流入氧氣流量O2是否是正值。在稀運轉剛剛開始時，步驟S28的回答為否定(「否」)，進到步驟S30，計算氧濃度參數O2N的累計值(以下稱為「濃度累計值」)SUMO2。之後，進到步驟S32(圖5)。當進行稀運轉而排氣中的氧濃度增高時，步驟S28的回答為肯定(「是」)，進到步驟S29，執行圖8所示的KOSOBJR計算處理。
在圖8的步驟S111中，計算濃度累計值SUMO2的累計值(以下稱為「濃側累計值」)SUMO2R。在步驟S112中，使計數器CSUMO2R加「1」。在步驟S113中，把移動平均值GAIRAVE、濃側累計值SUMO2R以及計數器CSUMO2R的值代入下式(6)，計算濃側校正值KOSOBJR。
KOSOBJR＝GAIRAVE×SUMO2R/CSUMO2R(6)濃側校正值KOSOBJR是與從把空燃比切換參數KOSFB從「1」切換到「-1」的時刻(參照圖11，時刻t4、t8)起、到檢測當量比KACT到達「1.0」的時刻(參照圖11，時刻t5、t9)為止的期間流入三元催化劑14a內的氧氣量(過剩流入氧氣量)相當的參數。然而，由於濃側累計值SUMO2R是負值，因而濃側校正值KOSOBJR也為負值，表示實際從三元催化劑14a流出的氧氣量。
濃側校正值KOSOBJR在後述的步驟S31中用於校正濃側極限值OSOBJR。
在圖8的步驟S114中，把濃度累積值SUMO2和流入氧氣量OS設定為「0」，並使復位標誌FRESETOS歸「0」。
回到圖4，在執行了步驟S29之後，進到步驟S32(圖5)。
當復位標誌FRESETOS歸為「0」時，步驟S25的回答為否定(「否」)，進到步驟S26，判別流入氧氣量OS是否是負值。由於通常該回答為否定(「否」)，因而直接進到步驟S32。當流入氧氣量OS為負值時，復位為「0」(步驟S27)，進到步驟S32。
在步驟S32中，判別流入氧氣量OS是否大於從稀側極限值OSOBJL中減去稀側校正值KOSOBJL後的校正稀側極限值(OSOBJL-KOSOBJL)。稀側校正值KOSOBJL是在後述的步驟S23中與濃側校正值KOSOBJR一樣計算的稀側極限值OSOBJL的校正值。另外，稀側校正值KOSOBJL和濃側校正值KOSOBJR的初始值均被設定為「0」。
由於在稀運轉剛剛開始時，步驟S32的回答為否定(「否」)，因而進到步驟S33，判別是否O2傳感器輸出SVO2小於與相比於理論空燃比稍靠稀側的空燃比相當的稀側預定值SVO2LEAN、且下遊側氧濃度參數KOSLEAN是「1」(步驟S33)。下遊側氧濃度參數KOSLEAN是當O2傳感器輸出SVO2是表示稀空燃比的值時被設定為「0」的參數(參照步驟S39)。由於通常該回答為否定(「否」)，因而進到步驟S35，判別是否O2傳感器輸出SVO2大於與相比於理論空燃比稍靠濃側的空燃比相當的濃側預定值SVO2RICH(＞SVO2LEAN)、且下遊側氧濃度參數KOSLEAN是「0」。由於通常該回答也為否定(「否」)，因而直接進到步驟S41。
之後當繼續稀運轉時，流入氧氣量OS逐漸增加。然後，當在步驟S32中流入氧氣量OS超過校正稀側極限值(OSOBJL-KOSOBJL)時，進到步驟S40，把空燃比切換參數KOSFB設定為「1」，並把復位標誌FRESETOS設定為「1」。由此，開始濃運轉。
當空燃比切換參數KOSFB從「-1」變更為「1」時，從步驟S17進到步驟S19，判別復位標誌FRESETOS是否是「1」。由於最開始步驟S19的回答為肯定(「是」)，因而進到步驟S22，判別流入氧氣流量O2是否是負值。在濃運轉剛剛開始時，步驟S22的回答為否定(「否」)，進到步驟S24，與步驟S30一樣計算濃度累計值SUMO2。之後進到步驟S31(圖5)。
當開始濃運轉而排氣中的氧濃度下降時，步驟S22的回答為肯定(「是」)，進到步驟S23，執行圖7所示的KOSOBJL計算處理。
在圖7的步驟S101中，計算濃度累計值SUMO2的累計值(以下稱為「稀側累計值」)SUMO2L。在步驟S102中，使計數器CSUMO2L加「1」。在步驟S103中，把移動平均值GAIRAVE、稀側累計值SUMO2L以及計數器CSUMO2L的值代入下式(7)，計算稀側校正值KOSOBJL。
KOSOBJL＝GAIRAVE×SUMO2L/CSUMO2L(7)稀側校正值KOSOBJL是與從把空燃比切換參數KOSFB從「-1」切換到「1」的時刻(參照圖11，時刻t2、t6)起、到檢測當量比KACT到達「1.0」的時刻(參照圖11，時刻t3、t7)為止的期間流入三元催化劑14a內的氧氣量(過剩流入氧氣量)相當的參數。
在圖7的步驟S104中，把濃度累計值SUMO2和流入氧氣量OS設定為「0」，並使復位標誌FRESETOS歸「0」。
回到圖4，在執行了步驟S23之後，進到步驟S31。流入氧氣量OS在以後的濃運轉中取負值。這意味著，還原劑(HC，CO)被提供給三元催化劑14a，並且所蓄積的氧用於還原劑的氧化而減少(流出)。
當復位標誌FRESETOS歸為「0」時，步驟S19的回答為否定(「否」)，進到步驟S20，判別流入氧氣量OS是否是正值。由於通常該回答為否定(「否」)，因而直接進到步驟S31。當流入氧氣量OS為正值時，復位為「0」(步驟S21)，進到步驟S31。
在步驟S31中，判別流入氧氣量OS是否小於從濃側極限值OSOBJR中減去濃側校正值KOSOBJR後的校正濃側極限值(OSOBJR-KOSOBJR)。由於在濃運轉剛剛開始時，該回答為否定(「否」)，因而進到步驟S33。通常，步驟S33和S35的回答全都為否定(「否」)。
之後當繼續濃運轉時，流入氧氣量OS逐漸減少(流入氧氣量OS的絕對值增加)。然後，當在步驟S31中流入氧氣量OS低於校正濃側極限值(OSOBJR-KOSOBJR)時，進到步驟S38，把空燃比切換參數KOSFB設定為「-1」，並把復位標誌FRESETOS設定為「1」。由此，開始稀運轉。
當三元催化劑14a的劣化不斷發展時，有時在稀運轉中步驟S33的回答為肯定(「是」)。此時，從步驟S33進到步驟S39，把下遊側氧濃度參數KOSLEAN設定為「0」。之後進到步驟S40，轉移到濃運轉。即，在該情況下，在流入氧氣量OS超過稀側極限值OSOBJL之前，進行向濃運轉的切換。並且，也有時在濃運轉中步驟S35的回答為肯定(「是」)。此時，從步驟S35進到步驟S37，把下遊側氧濃度參數KOSLEAN設定為「1」。之後進到步驟S38，轉移到稀運轉。即，在該情況下，在流入氧氣量OS低於濃側極限值OSOBJR之前，進行向稀運轉的切換。
除了O2傳感器輸出SVO2以外，還使用下遊側氧濃度參數KOSLEAN來進行判定，這是為了通過遲滯作用防止控制波動。
通過步驟S33、S35、S37和S39，即使在三元催化劑14a劣化，且流入氧氣量OS超過極限值OSOBJL或OSOBJR之前O2傳感器輸出SVO2發生了變化的情況下，也能防止使排氣特性惡化。
在步驟S41中，根據催化劑溫度TCAT檢索圖6(e)所示的KTCATD表，計算第3溫度校正係數KTCATD。KTCATD表與KTCATL表一樣被設定成催化劑溫度TCAT高，第3溫度校正係數KTCATD就大，且在同一催化劑溫度TCAT時，成為大於第2溫度校正係數KTCATL的值。
在步驟S42中，把第3溫度校正係數和在步驟S12中計算出的基準氧量OSC代入下式(8)，計算禁止判定閾值OSDISABLE。
OSDISABLE＝OSC×KTCATD (8)在步驟S43中，判別流入氧氣量OS的絕對值是否大於禁止判定閾值OSDISABLE，當該回答是肯定(「是」)時，把禁止標誌FDISABLEOS設定為「1」(步驟S45)。當|OS|≤OSDISABLE時，把禁止標誌FDISABLEOS設定為「0」(步驟S44)。當禁止標誌FDISABLEOS被設定為「1」時，中止催化劑的劣化判定(參照圖1 2，步驟S71)。
例如，在節氣門開度急劇變化時空燃比控制不能迅速跟隨吸入空氣量的變化的情況下，存在流入氧氣量OS的絕對值異常增大的可能性。在這種情況下，不能進行準確的劣化判定，因而通過禁止劣化判定，可防止判定精度的下降。
圖9是在圖3的步驟S2中執行的KCMD計算處理的流程圖。
在步驟S51中，判別是否正在執行空燃比的擾動，當該回答是肯定(「是」)時，判別在圖4和圖5的處理中設定的空燃比切換參數KOSFB是否等於其前次值KOSFBZ(步驟S52)。
當步驟S51或S52的回答是否定(「否」)，即未執行擾動時，或者當空燃比切換參數KOSFB的值發生了變化時，把目標空燃比係數KCMD設定為「1.0」(步驟S53)，進到步驟S54。當KOSFB＝KOSFBZ時，直接進到步驟S54。
在步驟S54中，判別空燃比切換參數KOSFB是否是「1」。當該回答是肯定(「是」)時，使用下式(9)更新目標空燃比係數KCMD(步驟S55)。
KCMD＝KCMD+ΔKCMD (9)其中，ΔKCMD是預定更新值，被設定為例如0.0002。
當空燃比切換參數KOSFB是「1」時，通過重複執行步驟S55，目標空燃比係數KCMD從「1.0」開始逐漸增大。即，空燃比逐漸向濃方向變化。
當在步驟S54中，KOSFB＝-1時，使用下式(10)更新目標空燃比係數KCMD(步驟S56)。
KCMD＝KCMD-ΔKCMD(10)因此，當空燃比切換參數KOSFB是「-1」時，通過重複執行步驟S56，目標空燃比係數KCMD從「1.0」開始逐漸減小。即，空燃比逐漸向稀方向變化。
在步驟S57～S60中，進行計算出的目標空燃比係數KCMD的限值處理。即，當目標空燃比係數KCMD大於上限值KCMDH(例如1.03)時，把目標空燃比係數KCMD設定為上限值KCMDH(步驟S57，S58)，當目標空燃比係數KCMD小於下限值KCMDL(例如0.97)時，把目標空燃比係數KCMD設定為下限值KCMDL(步驟S59，S60)。
通過圖9的處理，目標空燃比係數KCMD如圖10所示，根據空燃比切換參數KOSFB的值(圖10(a))，按圖10(b)所示變化。
圖11是示出目標當量比KCMD、檢測當量比KACT以及流入氧氣量OS的遷移的時序圖。在該圖所示的例子中，稀側校正值KOSOBJL在時刻t3之前是「0」，濃側校正值KOSOBJR在時刻t5之前是「0」。當在時刻t2流入氧氣量OS超過稀側極限值OSOBJL時，空燃比切換參數KOSFB從「-1」變更到「1」，濃度累計值SUMO2逐漸增大(圖4，步驟S24)。當在時刻t3檢測當量比KACT達到1.0時，計算稀側校正值KOSOBJL，並使流入氧氣量OS復位為「0」(圖4，步驟S23)。
之後，流入氧氣量OS逐漸減少，當在時刻t4流入氧氣量OS低於濃側極限值OSOBJR時，空燃比切換參數KOSFB從「1」變更到「-1」，濃度累計值SUMO2逐漸減小(圖4，步驟S30)。當在時刻t5檢測當量比KACT達到1.0時，計算濃側校正值KOSOBJR，並使流入氧氣量OS復位為「0」(圖4，步驟S29)。
之後，流入氧氣量OS逐漸增加，在時刻t6超過校正稀側極限值(OSOBJL-KOSOBJL)。在時刻t7檢測當量比KACT達到1.0，流入氧氣量OS被復位。之後，流入氧氣量OS逐漸減少，在時刻t8低於校正濃側極限值(OSOBJR-KOSOBJR)。在時刻t9檢測當量比KACT達到1.0，流入氧氣量OS被復位。
通過使用校正稀側極限值(OSOBJL-KOSOBJL)和校正濃側極限值(OSOBJR-KOSOBJR)，執行空燃比的擾動控制，以使流入氧氣量OS在稀側極限值OSOBJL和濃側極限值OSOBJR的範圍內變化。結果，可更恰當地控制流入三元催化劑14a內的實際氧量，可提高催化劑劣化判定精度。
圖12和圖13是在圖3的步驟S3中執行的劣化判定處理的流程圖。
在步驟S71中，判別禁止標誌FDISABLEOS是否是「1」。當該回答是否定(「否」)時，判別是否是空燃比的擾動執行中(步驟S72)。當步驟S71的回答是肯定(「是」)或者步驟S72的回答是否定(「否」)時，把O2傳感器輸出SVO2的最大值SVO2MAX設定為「0」，並把最小值SVO2MIN設定為「1500」(步驟S73)，直接結束本處理。
當步驟S72的回答是肯定(「是」)，即正在執行空燃比的擾動時，判別空燃比切換參數KOSFB是否等於前次值KOSFBZ(步驟S74)。當KOSFB＝KOSFBZ時，使用下式(11)和(12)更新最大值SVO2MAX和最小值SVO2MIN。式(11)的右邊是選擇到前次為止計算出的最大值SVO2MAX和當前次的O2傳感器輸出SVO2中的較大一方的運算，式(12)的右邊是選擇到前次為止計算出的最小值SVO2MIN和當前次的O2傳感器輸出SVO2中的較小一方的運算。在執行了步驟S75之後，進到步驟S89。
SVO2MAX＝max(SVO2MAX，SVO2)(11)SVO2MIN＝min(SVO2MIN，SVO2)(12)當步驟S74的回答是否定(「否」)，即剛剛變更了空燃比切換參數KOSFB後，把最大值SVO2MAX或最小值SVO2MIN的第2存儲值SVO2LP2設定為第1存儲值SVO2LP1(步驟S76)。第1存儲值SVO2LP1在前次空燃比切換後立即在步驟S78或S80中被設定為最大值SVO2MAX或最小值SVO2MIN。
在步驟S77中，判別空燃比切換參數KOSFB是否是「1」。當該回答是肯定(「是」)時，把第1存儲值SVO2LP1設定為此時的最大值SVO2MAX，並使最大值SVO2MAX復位為「0」(步驟S78)。當空燃比切換參數KOSFB是「-1」時，步驟S77的回答為否定(「否」)，因而直接進到步驟S79。
在步驟S79中，判別空燃比切換參數KOSFB是否是「-1」。當空燃比切換參數KOSFB是「-1」時，進到步驟S80，把第1存儲值SVO2LP1設定為此時的最小值SVO2MIN，並使最小值SVO2MIN復位為「1500」(步驟S78)。當空燃比切換參數KOSFB是「1」時，步驟S79的回答為否定(「否」)，因而直接進到步驟S81。
在步驟S81中，把表示最大值SVO2MAX與最小值SVO2MIN的差分的第3差分參數SVO2D3設定為第2差分參數SVO2D2，並把第2差分參數SVO2D2設定為第1差分參數SVO2D1。然後，通過步驟S82～S87進行第1差分參數SVO2D1的更新。
在步驟S82中，判別是否第2存儲值SVO2LP2大於與理論空燃比相當的預定值SVO2OBJ、且第1存儲值SVO2LP1小於預定值SVO2OBJ。當該回答是否定(「否」)時，進一步判別是否第2存儲值SVO2LP2小於預定值SVO2OBJ、且第1存儲值SVO2LP1大於預定值SVO2OBJ(步驟S84)。當步驟S82和S84的回答均為否定(「否」)時，即，當第1和第2存儲值SVO2LP1、SVO2LP2全都小於預定值SVO2OBJ，或者第1和第2存儲值SVO2LP1、SVO2LP2全都大於預定值SVO2OBJ時，表示O2傳感器輸出SVO2幾乎不變化。因此，把第1差分參數SVO2D1設定為「0」(步驟S87)，進到步驟S88。
當步驟S82或S84的回答是肯定(「是」)時，即連續的空燃比切換時刻中的最大值SVO2MAX大於預定值SVO2OBJ且最小值SVO2MIN小於預定值SVO2OBJ時，把第1存儲值SVO2LP1和第2存儲值SVO2LP2代入下式(13)，計算第1差分參數SVO2D1(步驟S86)。之後，進到步驟S88。
SVO2D1＝|SVO2LP1-SVO2LP2| (13)在步驟S88中，使用下式(14)計算第1～第3差分參數SVO2D1、SVO2D2、SVO2D3的最小值，作為最小差分值SVO2D，然後使用下式(15)累計最小差分值SVO2D來計算判定參數RESULT，並使計數器CRESULT加「1」。判定參數RESULT表示三元催化劑14a的劣化程度。
SVO2D＝min(SVO2D1，SVO2D2，SVO2D3)(14)RESULT＝RESULT+SVO2D (15)只要不是差分參數SVO2D1連續3次以上取大的值，則最小差分值SVO2D就成為較小的值。因此，通過使用作為在連續3個採樣時刻的差分參數SVO2D1、SVO2D2、SVO2D3的最小值的最小差值SVO2D，可排除O2傳感器輸出SVO2的暫時變動的影響，可得到準確的判定參數RESULT。
在步驟S89中，判別計數器CRESULT的值是否大於預定次數CRST0(例如6)，當該回答是否定(「否」)時，直接結束本處理。當在步驟S89中計數器CRESULT的值超過預定次數CRST0時，進到步驟S90，判別判定參數RESULT是否大於劣化判定閾值RSTTH。當該回答是否定(「否」)時，判定為三元催化劑14a正常(步驟S92)。當判定參數RESULT超過劣化判定閾值RSTTH時，判定為三元催化劑14a異常(步驟S91)。當判定為異常時，例如使警告燈亮燈。
當O2傳感器輸出SVO2如圖2(a)所示變化時，即在三元催化劑14a正常時，判定參數RESULT大致為零，另一方面，當O2傳感器輸出SVO2如圖2(b)所示變化時，即在三元催化劑14a劣化時，判定參數RESULT為較大的值，因而可根據判定參數RESULT準確地檢測三元催化劑14a的劣化程度。
如以上詳述，在本實施方式中，根據按照LAF傳感器17的輸出所計算出的氧濃度參數O2N以及由吸入空氣流量傳感器7所檢測出的吸入空氣流量GAIR來計算流入三元催化劑14a內的氧氣量OS，並根據該流入氧氣量OS與校正濃側極限值(OSOBJR-KOSOBJR)或校正稀側極限值(OSOBJL-KOSOBJL)的比較結果，執行把空燃比交替控制到與理論空燃比相比的稀側和與理論空燃比相比的濃側的擾動控制。然後，根據擾動控制執行中的O2傳感器輸出SVO2計算表示三元催化劑14a的劣化程度的判定參數RESULT。作為流入氧氣量OS的目標值的校正濃側極限值(OSOBJR-KOSOBJR)和校正稀側極限值(OSOBJL-KOSOBJL)被設定成，當三元催化劑正常時O2傳感器輸出SVO2幾乎不變化，而當三元催化劑劣化時O2傳感器輸出SVO2大幅變化，因而在三元催化劑正常的狀態下完全不會使排氣特性惡化，在三元催化劑開始劣化時刻可迅速檢測劣化程度，而幾乎不會使排氣特性惡化。
並且在本實施方式中，作為在把空燃比切換參數KOSFB從「-1」切換到「1」或者相反地進行切換的時刻起、到檢測當量比KACT達到與理論空燃比相當的「1.0」的時刻為止的期間流入三元催化劑14a內的過剩流入氧氣量，計算校正值KOSOBJL和KOSOBJR，並根據這些校正值KOSOBJL和KOSOBJR來校正稀側極限值OSOBJL和濃側極限值OSOBJR。由於燃料附著在發動機1的進氣口上、或者LAF傳感器17的響應延遲等的原因，即使改變了目標當量比KCMD，在檢測當量比KACT變化為與變更後的空燃比對應的值之前存在延遲時間。在該延遲時間期間流入三元催化劑內的氧氣量是過剩流入氧氣量，通過根據過剩流入氧氣量，即校正值KOSOBJL和KOSOBJR來校正稀側極限值OSOBJL和濃側極限值OSOBJR，可適當地控制流入三元催化劑內的實際氧氣量，可提高催化劑劣化判定精度。
在本實施方式中，吸入空氣流量傳感器7、LAF傳感器17以及O2傳感器18分別相當於吸入空氣流量檢測單元、第1氧濃度傳感器以及第2氧濃度傳感器。並且，ECU5構成流入氧氣量計算單元、空燃比切換控制單元、過剩流入氧氣量計算單元、目標值校正單元以及劣化檢測單元。具體地說，圖4的步驟S11和S16相當於流入氧氣量計算單元，圖4的步驟S12～S15、S17～S30、圖5的步驟S31～S40以及圖9的處理相當於空燃比切換控制單元，圖4的步驟S23、S24、S29和S30相當於過剩流入氧氣量計算單元，圖5的步驟S31和S32相當於目標值校正單元，圖12的步驟S72～S81和圖13的步驟S82～S92相當於劣化檢測單元。
另外，本發明不限於上述實施方式，可進行各種變形。例如，取代圖4和圖5所示的擾動信號生成處理，可以使用圖14和圖15所示的擾動信號生成處理。
圖14刪除了圖4的步驟S24和S30，並將步驟S23和S29分別替換為步驟S23a和S29a。並且，圖15將圖5的步驟S38和S40分別替換為步驟S38a和S40a。除了以上方面以外，與圖4和圖5的處理相同。
在步驟S23a中，使用下式(16)計算稀側校正值KOSOBJL，並使流入氧氣量OS和復位標誌FRESETOS全都復位為「0」。
KOSOBJL＝OS-BOSOBJ (16)其中，BOSOBJ是在上一執行的步驟S40a中所存儲的把空燃比切換參數KOSFB從「-1」切換到「1」時的流入氧氣量OS的存儲值。這與圖11(c)的時刻t2的流入氧氣量OS對應。並且，式(16)的OS與圖11(c)的時刻t3的值對應。因此，可使用式(16)計算稀側過剩流入氧氣量。
在步驟S29a中，使用下式(17)計算濃側校正值KOSOBJR，並使流入氧氣量OS和復位標誌FRESETOS全都復位為「0」。
KOSOBJR＝OS-BOSOBJ (17)其中，BOSOBJ是在上一執行的步驟S38a中所存儲的把空燃比切換參數KOSFB從「1」切換到「-1」時的流入氧氣量OS的存儲值。這與圖11(c)的時刻t4的流入氧氣量OS對應。並且，式(17)的OS與圖11(c)的時刻t5的值對應。因此，可使用式(17)計算濃側過剩流入氧氣量(實際上是為負值的流出氧氣量)。
在圖15的步驟S38a中，把空燃比切換參數KOSFB設定為「-1」，把復位標誌FRESETOS設定為「1」，並把該時刻的流入氧氣量OS作為存儲值BOSOBJ來存儲。並且在步驟S40a中，把空燃比切換參數KOSFB設定為「1」，把復位標誌FRESETOS設定為「1」，並把該時刻的流入氧氣量OS作為存儲值BOSOBJ來存儲。
根據本變形例，也可計算與過剩流入氧氣量相當的稀側校正值KOSOBJL和濃側校正值KOSOBJR，可適當地校正稀側極限值OSOBJL和濃側極限值OSOBJR。
在本變形例中，圖15的步驟S38a和S40a相當於存儲單元。
在上述實施方式中，三元催化劑14a和14b被貯存在一個容器內，但也可以單獨構成。此外，即使在O2傳感器18的下遊側未設置三元催化劑的情況下，也能應用本發明，與現有技術相比較，可進一步減輕劣化判定執行時的排氣特性的惡化。
此外，本發明也能應用於安裝在把曲軸作為垂直方向的船外機等的船舶推進機用發動機等的排氣系統中的排氣淨化用催化劑的劣化判定。
權利要求
1.一種催化劑劣化檢測裝置，其檢測設置在內燃機的排氣系統內的排氣淨化用催化劑的劣化，其特徵在於，該催化劑劣化檢測裝置具有吸入空氣流量檢測單元，其檢測上述內燃機的吸入空氣流量；第1氧濃度傳感器，其設置在上述催化劑的上遊側；第2氧濃度傳感器，其設置在上述催化劑的下遊側；流入氧氣量計算單元，其根據由上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度和由上述吸入空氣流量檢測單元所檢測出的吸入空氣流量來計算流入上述催化劑的氧氣量；空燃比切換控制單元，其根據由上述流入氧氣量計算單元計算出的流入氧氣量與該流入氧氣量的目標值之間的比較結果，把提供給上述內燃機的混合氣的空燃比的控制指令值交替切換為與相比於理論空燃比的稀側的稀空燃比對應的第1值和與濃側的濃空燃比對應的第2值；過剩流入氧氣量計算單元，其計算在從把上述控制指令值從上述第1值切換到上述第2值或者相反地進行切換的時刻起、到上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間流入上述催化劑的過剩流入氧氣量；目標值校正單元，其根據上述過剩流入氧氣量校正上述流入氧氣量的目標值；以及劣化檢測單元，其在上述空燃比切換控制單元的動作中，根據上述第2氧濃度傳感器的輸出檢測上述催化劑的劣化程度，上述空燃比切換控制單元使用由上述目標值校正單元校正後的目標值來進行上述空燃比的切換控制。
2.根據權利要求1所述的催化劑劣化檢測裝置，其特徵在於，上述過剩流入氧氣量計算單元對在從把上述控制指令值從上述第1值切換到上述第2值或者相反地進行切換的時刻起、到上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間由上述第1氧濃度傳感器檢測出的氧濃度進行積分，並將該積分氧濃度乘以上述吸入空氣流量，從而計算上述過剩流入氧氣量。
3.根據權利要求1所述的催化劑劣化檢測裝置，其特徵在於，上述過剩流入氧氣量計算單元具有存儲單元，其存儲把上述控制指令值從上述第1值切換到上述第2值或者相反地進行切換時的上述流入氧氣量作為切換時流入氧氣量；以及總流入氧氣量計算單元，其計算在從上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻起到下次達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間流入上述催化劑的總流入氧氣量；上述過剩流入氧氣量計算單元使用上述切換時流入氧氣量和上述總流入氧氣量來計算上述過剩流入氧氣量。
4.一種催化劑劣化檢測方法，其檢測設置在內燃機的排氣系統內的排氣淨化用催化劑的劣化，上述排氣系統具有設置在上述催化劑的上遊側的第1氧濃度傳感器和設置在上述催化劑的下遊側的第2氧濃度傳感器，上述催化劑劣化檢測方法具有以下步驟a)檢測上述內燃機的吸入空氣流量；b)根據由上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度和所檢測出的吸入空氣流量來計算流入上述催化劑的氧氣量；c)根據計算出的流入氧氣量與該流入氧氣量的目標值之間的比較結果，把提供給上述內燃機的混合氣的空燃比的控制指令值交替切換為與相比於理論空燃比的稀側的稀空燃比對應的第1值和與濃側的濃空燃比對應的第2值；d)計算在從把上述控制指令值從上述第1值切換到上述第2值或者相反地進行切換的時刻起到上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間流入上述催化劑的過剩流入氧氣量；e)根據上述過剩流入氧氣量校正上述流入氧氣量的目標值；以及f)在上述步驟c)的空燃比切換控制的執行中，根據上述第2氧濃度傳感器的輸出檢測上述催化劑的劣化程度；該檢測方法使用在上述步驟e)中校正後的目標值來進行上述步驟c)中的空燃比切換控制。
5.根據權利要求4所述的催化劑劣化檢測方法，其特徵在於，通過對從把上述控制指令值從上述第1值切換到上述第2值或者相反地進行切換的時刻起到上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間中由上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度進行積分，並對積分氧濃度乘以上述吸入空氣流量，從而計算上述過剩流入氧氣量。
6.根據權利要求4所述的催化劑劣化檢測方法，其特徵在於，該催化劑劣化檢測方法還具有以下步驟i)存儲把上述控制指令值從上述第1值切換到上述第2值或者相反地進行切換時的上述流入氧氣量作為切換時流入氧氣量；以及ii)計算從上述第1氧濃度傳感器所檢測出的氧濃度達到與理論空燃比相當的值的時刻起到下次達到與理論空燃比相當的值的時刻為止的期間中流入上述催化劑的總流入氧氣量；該催化劑劣化檢測方法根據上述切換時流入氧氣量和上述總流入氧氣量來計算上述過剩流入氧氣量。
全文摘要
本發明提供一種催化劑劣化檢測裝置，其可高精度地檢測催化劑的劣化程度，而幾乎不會使排氣特性惡化。作為解決手段，根據所檢測出的吸入空氣流量(GAIR)和設置在三元催化劑(14a)的上遊側的氧濃度傳感器(17)的輸出，計算流入三元催化劑(14a)內的氧氣量(OS)。根據流入氧氣量(OS)與目標值(OSOBJR、OSOBJL)之間的比較結果進行空燃比的濃/稀切換控制(擾動)。在設置於下遊側的O2傳感器(18)的輸出(SVO2)在空燃比的擾動中大幅變動的情況下，判定為三元催化劑(14a)劣化。計算與在從變更了目標空燃比的時刻起到實際在排氣側檢測出空燃比變化的時刻為止的期間內流入三元催化劑(14a)內的氧氣量相當的校正值，並根據該校正值校正目標值(OSOBJR、OSOBJL)。
文檔編號F01N11/00GK101042092SQ20071008944
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月23日 優先權日2006年3月24日
發明者飯田潤, 牧秀隆, 末廣幸夫 申請人:本田技研工業株式會社