特許 6971094 内燃機関の電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971094

(24)【登録日】2021年11月4日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】内燃機関の電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/14 20060101AFI20211111BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   F02D41/14

   F01N3/20 C

【請求項の数】2

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-166167(P2017-166167)

(22)【出願日】2017年8月30日

(65)【公開番号】特開2019-44640(P2019-44640A)

(43)【公開日】2019年3月22日

【審査請求日】2020年7月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145023

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 学

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(74)【代理人】

【識別番号】100153349

【弁理士】

【氏名又は名称】武山 茂

(72)【発明者】

【氏名】高津 康太

【審査官】 池田 匡利

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２１２９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２０５４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１１９４４７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１４４７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２１９４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／１４

Ｆ０１Ｎ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載された内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出器から出力される電気信号に基づいて、前記内燃機関に供給される混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御処理を実行する空燃比制御部と、前記空燃比制御部が前記空燃比制御処理を実行しているときにおける前記酸素濃度検出器の電気信号に基づいて、前記内燃機関の排気系に設けられて前記内燃機関の排気ガスの浄化をする触媒の劣化を判定する劣化判定処理を実行する劣化判定部と、を備える内燃機関の電子制御装置において、
前記酸素濃度検出器は、前記触媒の上流側及び下流側に対応して配置される上流側酸素濃度検出器及び下流側酸素濃度検出器を有し、
前記空燃比制御部は、
前記劣化判定部が前記劣化判定処理を実行している際の前記空燃比の前記フィードバック制御として、
前記下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、前記空燃比が前記内燃機関の理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点を起点として、前記電圧が前記空燃比が前記リッチ側にあることを示す範囲内に第１の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、前記内燃機関の燃料噴射量を減量するように前記フィードバック制御を実行し、
前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点を起点として、前記電圧が前記空燃比が前記リーン側にあることを示す範囲内に第２の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、前記燃料噴射量を増量するように前記フィードバック制御を実行し、
前記劣化判定部は、
前記劣化判定部が前記劣化判定処理を実行している際の前記空燃比の前記フィードバック制御が実行されているときに、
前記下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点から前記第１の所定期間にわたって連続して前記リッチ側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記リーン側から前記リッチ側に反転した後に引き続き前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧を検出した時点から前記第２の所定期間にわたって連続して前記リーン側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第１の判定期間が、第１の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、前記触媒が劣化していると判定し、
前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点から前記第２の所定期間にわたって連続して前記リーン側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記リッチ側から前記リーン側に反転した後に引き続き前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧を検出した時点から前記第１の所定期間にわたって連続して前記リッチ側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第２の判定期間が、第２の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、前記触媒が劣化していると判定することを特徴とする内燃機関の電子制御装置。

【請求項2】

前記第１の所定期間及び前記第２の所定期間を計時するタイマを更に供え、
前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧が検出された場合には、前記電圧を検出した前記時点で前記タイマによる計時が開始されると共に、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記第１の所定期間が経過する前に、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧が検出されたときには、前記タイマの前記計時はリセットされ、
前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧が検出された場合には、前記電圧を検出した前記時点で前記タイマによる計時が開始されると共に、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記第２の所定期間が経過する前に、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧が検出されたときには、前記タイマの前記計時はリセットされることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の電子制御装置に関し、特に、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒の劣化を判定する触媒劣化判定機能を有する内燃機関の電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車等の車両においては、内燃機関の排気管に三元触媒等の触媒を有する触媒コンバータが装着されると共に、その触媒の劣化を判定する触媒劣化判定機能を有する内燃機関の電子制御装置が搭載されている。

【0003】

具体的には、触媒より下流側に配置される酸素濃度センサを用いた内燃機関の空燃比のフィードバック制御を実施することで、触媒の浄化性能の低下と関連がある酸素吸蔵能力（ＯＳＣ）の低下度合を監視し、監視したＯＳＣの低下度合によって触媒の劣化を検出する構成が採用されている。詳しくは、かかる構成では、内燃機関の排気ガス中の酸素濃度が変化することで下流側の酸素濃度センサのセンサ出力の反転が生じ、それを利用して空燃比のフィードバック制御を実行することで、かかるフィードバック制御により生ずる空燃比の反転周期によりＯＳＣの低下度合の判断がつくため、かかる周期又はかかる周期に準ずるパラメータを利用して、触媒劣化判定をしている。

【0004】

かかる状況下で、特許文献１は、触媒劣化判定装置に関し、触媒下流に配置されたＯ_２センサの出力ＳＶＯ２に応じて空燃比フィードバック制御を行い、出力ＳＶＯ２の変動周期を計測して、判定時間ＴＣＨＫを算出し、判定時間ＴＣＨＫに排気流量積算値に対応する流量積算値ＧＡＩＲＳＵＭを乗算して触媒の酸素吸蔵容量を算出する第１判定パラメータＯＳＣＩＮＤＥＸを算出し、得られた第１判定パラメータＯＳＣＩＮＤＥＸの移動平均値であるＯＳＣＭＡを算出し、移動平均値ＯＳＣＭＡの支配傾向を示す第２判定パラメータを算出して、第２判定パラメータＭＲＯＳＣが所定の基準値ＬＭＴＭＡ未満である場合には、触媒は劣化していると判定する構成を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−１２１９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成においては、内燃機関の特性や燃調のセッティングによって触媒通過前の燃調が不安定である場合や負荷変動によって触媒通過前の燃調が変動する場合には、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に移行するとき、又は空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に移行するときに下流側の酸素濃度センサのセンサ出力の反転周期にばらつきが生じる可能性が考えられる。このため、特許文献１の構成によれば、触媒の劣化の誤判定や検出漏れ、触媒の劣化の検出領域の減小、エミッションへの影響、及びドライバビリティへの影響等に関し要検討点が生じ、改良の余地がある。

【0007】

本発明は、以上の検討経てなされたものであり、簡便な構成で、誤判定を抑制した態様で、内燃機関の排気系に設けられた触媒の劣化を精度よく判定することが可能な内燃機関の電子制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以上の目的を達成するべく、本発明は、車両に搭載された内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出器から出力される電気信号に基づいて、前記内燃機関に供給される混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御処理を実行する空燃比制御部と、前記空燃比制御部が前記空燃比制御処理を実行しているときにおける前記酸素濃度検出器の電気信号に基づいて、前記内燃機関の排気系に設けられて前記内燃機関の排気ガスの浄化をする触媒の劣化を判定する劣化判定処理を実行する劣化判定部と、を備える内燃機関の電子制御装置において、前記酸素濃度検出器は、前記触媒の上流側及び下流側に対応して配置される上流側酸素濃度検出器及び下流側酸素濃度検出器を有し、前記空燃比制御部は、前記劣化判定部が前記劣化判定処理を実行している際の前記空燃比の前記フィードバック制御として、前記下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、前記空燃比が前記内燃機関の理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点を起点として、前記電圧が前記空燃比が前記リッチ側にあることを示す範囲内に第１の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、前記内燃機関の燃料噴射量を減量するように前記フィードバック制御を実行し、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点を起点として、前記電圧が前記空燃比が前記リーン側にあることを示す範囲内に第２の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、前記燃料噴射量を増量するように前記フィードバック制御を実行し、前記劣化判定部は、前記劣化判定部が前記劣化判定処理を実行している際の前記空燃比の前記フィードバック制御が実行されているときに、前記下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点から前記第１の所定期間にわたって連続して前記リッチ側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記リーン側から前記リッチ側に反転した後に引き続き前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧を検出した時点から前記第２の所定期間にわたって連続して前記リーン側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第１の判定期間が、第１の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、前記触媒が劣化していると判定し、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧を検出した場合には、前記電圧を検出した時点から前記第２の所定期間にわたって連続して前記リーン側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記リッチ側から前記リーン側に反転した後に引き続き前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧を検出した時点から前記第１の所定期間にわたって連続して前記リッチ側にあることを示す前記範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第２の判定期間が、第２の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、前記触媒が劣化していると判定することを第１の局面とする。

【0010】

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記第１の所定期間及び前記第２の所定期間を計時するタイマを更に供え、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧が検出された場合には、前記電圧を検出した前記時点で前記タイマによる計時が開始されると共に、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記第１の所定期間が経過する前に、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧が検出されたときには、前記タイマの前記計時はリセットされ、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リッチ側から前記リーン側に反転したことを示す前記電圧が検出された場合には、前記電圧を検出した前記時点で前記タイマによる計時が開始されると共に、前記下流側酸素濃度検出器が出力する前記電気信号において、前記第２の所定期間が経過する前に、前記空燃比が前記理論空燃比よりも前記リーン側から前記リッチ側に反転したことを示す前記電圧が検出されたときには、前記タイマの前記計時はリセットされることを第２の局面とする。

【発明の効果】

【0011】

以上の本発明の第１の局面にかかる内燃機関の電子制御装置によれば、空燃比制御部が、劣化判定部が劣化判定処理を実行している際の空燃比のフィードバック制御として、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、電圧を検出した時点を起点として、電圧が空燃比がリッチ側にあることを示す範囲内に第１の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、燃料噴射量を減量するようにフィードバック制御を実行し、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、電圧を検出した時点を起点として、電圧が空燃比がリーン側にあることを示す範囲内に第２の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、燃料噴射量を増量するようにフィードバック制御を実行するものであるため、空燃比が確実に反転したタイミングで燃料噴射量の制御を行うことができ、簡便な構成で、誤判定を抑制した態様で、内燃機関の排気系に設けられた触媒の劣化を精度よく判定することができる。

【0012】

また、本発明の第１の局面にかかる内燃機関の電子制御装置によれば、劣化判定部が、劣化判定処理を実行している際の空燃比のフィードバック制御が実行されているときに、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、電圧を検出した時点から第１の所定期間にわたって連続してリッチ側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、リーン側からリッチ側に反転した後に引き続きリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧を検出した時点から第２の所定期間にわたって連続してリーン側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第１の判定期間が、第１の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、触媒が劣化していると判定し、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、電圧を検出した時点から第２の所定期間にわたって連続してリーン側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、リッチ側からリーン側に反転した後に引き続きリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した時点から第１の所定期間にわたって連続してリッチ側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第２の判定期間が、第２の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、触媒が劣化していると判定するものであるため、空燃比が確実に反転したタイミングで触媒劣化の判定期間を計測することができ、簡便な構成で、誤判定をより抑制した態様で、内燃機関の排気系に設けられた触媒の劣化をより精度よく判定することができる。

【0013】

また、本発明の第２の局面にかかる内燃機関の電子制御装置によれば、第１の所定期間及び第２の所定期間を計時するタイマを更に供え、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧が検出された場合には、電圧を検出した時点でタイマによる計時が開始されると共に、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、第１の所定期間が経過する前に、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧が検出されたときには、タイマの計時はリセットされ、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧が検出された場合には、電圧を検出した時点でタイマによる計時が開始されると共に、下流側酸素濃度検出器が出力する電気信号において、第２の所定期間が経過する前に、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧が検出されたときには、タイマの計時はリセットされるものであるため、より簡便な構成で、誤判定をより抑制した態様で、内燃機関の排気系に設けられた触媒の劣化をより精度よく判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の実施形態における内燃機関の電子制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本実施形態における内燃機関の電子制御装置が実行する劣化判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本実施形態における内燃機関の電子制御装置が実行する燃料量補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、本実施形態における内燃機関の電子制御装置が実行する燃料量補正処理の流れの一例を説明するためのタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関の電子制御装置につき、詳細に説明する。

【0016】

〔構成〕
まず、図１を参照して、本実施形態における内燃機関の電子制御装置の構成について、詳細に説明する。

【0017】

図１は、本実施形態における内燃機関の電子制御装置の構成を示すブロック図である。

【0018】

図１に示すように、本実施形態における内燃機関の電子制御装置１は、図示を省略する車両、典型的には自動二輪車等の鞍乗り型車両に搭載され、エンジン２から排出される排気ガスの浄化を行う触媒３の劣化を判定するものである。エンジン２は、図示を省略する車両に搭載されたガソリンエンジン等の内燃機関である。インジェクタ２ａは、エンジン２の上流側（吸気管５の吸気ポート等）に備えられ、後述するＥＣＵ１５により開弁時間を制御することで適切な量の燃料を噴射してエンジン２に供給する。また、触媒３は、エンジン２と連通してエンジン２で生じた排気ガスを外部に排気する排気管４に連通してその排気管４の途中に設けられており、典型的には三元触媒である。

【0019】

具体的には、内燃機関の電子制御装置１は、スロットル開度センサ１１、吸気圧力センサ１２、クランクセンサ１３、上流側酸素濃度検出器である上流側Ｏ_２センサ１４ａ、下流側酸素濃度検出器である下流側Ｏ_２センサ１４ｂ、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１５、及び故障表示装置１６を備えている。

【0020】

スロットル開度センサ１１は、吸気管５からエンジン２に流入する外気の量を調整するスロットルバルブ６の開度を検出し、このように検出したスロットルバルブ６の開度を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。

【0021】

吸気圧力センサ１２は、吸気管５からエンジン２に流入する外気の圧力を吸気圧力として検出し、このように検出した吸気圧力を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。

【0022】

クランクセンサ１３は、エンジン２のクランクの回転角度を検出し、このように検出したクランクの回転角度を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。

【0023】

上流側Ｏ_２センサ１４ａは、触媒３の上流側における排気管４に連通すると共に触媒３の上流側に近接して配置され、触媒３の上流側における排気ガス中の酸素濃度の高低を検出し、このように検出した酸素濃度の高低を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。かかる上流側Ｏ_２センサ１４ａが検出する排気ガス中の酸素濃度の高低は、エンジン２に供給される混合気の空燃比の燃料濃度の低高に対応しており、上流側Ｏ_２センサ１４ａが検出する排気ガス中の酸素濃度が低いということは、エンジン２に供給される混合気の空燃比の燃料濃度が高く（燃料が過多で酸素濃度が低いことを意味し、リッチと表現することがある）、上流側Ｏ_２センサ１４ａが検出する酸素濃度が高いということは、エンジン２に供給される混合気の空燃比の燃料濃度が低い（燃料が希薄で酸素濃度が高いことを意味し、リーンと表現することがある）ことを意味している。また、上流側Ｏ_２センサ１４ａは、排気ガス中の酸素濃度が所定濃度（所定閾値濃度）以下の低い状態であるときにはハイレベルの電圧（例えば数百ｍＶの電圧値）の電気信号を出力し、排気ガス中の酸素濃度が所定濃度（所定閾値濃度）を超える高い状態であるときにはローレベルの電圧（例えば実質０Ｖの電圧値）の電気信号を出力するものであり、かかる所定閾値濃度が、上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧を反転させる所定の反転閾値（所定の反転電圧値）に相当することになる。また、かかる上流側Ｏ_２センサ１４ａの所定閾値濃度は、一般的には、エンジン２に供給される混合気の理論空燃比に相当するように設定すればよい。なお、上流側酸素濃度検出器１４ａとしては、このような高低の２値的な出力電圧を呈する電気信号を出力するＯ_２センサに代えて、これと同様の所定の反転閾値を設定して、排気ガス中の酸素濃度に応じた連続的な出力電圧を呈する電気信号を出力するＡＦ（Ａｉｒ−Ｆｕｅｌ：空燃比）センサや、排気ガス中の酸素濃度に応じた連続的な線形の出力電圧を呈する電気信号を出力するＬＡＦ（Ｌｉｎｅａｒ Ａｉｒ−Ｆｕｅｌ）センサを用いて、排気ガス中の酸素濃度の検出精度を向上してもよい。

【0024】

下流側Ｏ_２センサ１４ｂは、触媒３の下流側における排気管４に連通すると共に触媒３の下流側に近接して配置され、触媒３の下流側における排気ガス中の酸素濃度の高低を検出し、このように検出した酸素濃度の高低を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。なお、下流側Ｏ_２センサ１４ｂの構成としては、上流側Ｏ_２センサ１４ａの構成と同一のものを用いるため、便宜上、下流側Ｏ_２センサ１４ｂのその他の詳細な説明は省略する。

【0025】

ＥＣＵ１５は、マイクロコンピュータ等を含む演算処理装置であり、車両に搭載されて図示を省略するバッテリから電力を供給されて動作する。ＥＣＵ１５は、図示を省略するメモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して、制御プログラムを実行することによって、内燃機関の電子制御装置１全体の動作を制御すると共に、空燃比制御処理、燃料量補正処理及び劣化判定処理等の各種処理を実行する。

【0026】

また、ＥＣＵ１５は、空燃比制御部１５ａ、前提条件判断部１５ｂ、及び劣化判定部１５ｃを機能ブロックとして備えている。空燃比制御部１５ａは、上流側Ｏ_２センサ１４ａ及び下流側Ｏ_２センサ１４ｂの一方から出力された電気信号に基づいて、エンジン２に供給される混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御処理を実行するもので、エンジン２へ供給する燃料噴射量を算出して、算出した燃料噴射量に応じてインジェクタ２ａを制御する。前提条件判断部１５ｂは、劣化判定処理を実行するための各種前提条件が全て充足されているか否かを判断する。劣化判定処理を実行するための各種前提条件としては、空燃比制御処理や劣化判定処理に関連する各種センサやデバイスの動作が正常であるか否か、またその出力値が所定範囲内にあるか否か、エンジン２の運転負荷領域が所定範囲内にあるか否か、触媒３の温度（推定値）が劣化判定に要求される所定温度以上であるか否か、エンジン２の運転状態が安定状態（定常安定状態）にあるか否か、触媒劣化検出モニタが実行されたか否か等の各種条件を例示することができる。劣化判定部１５ｃは、空燃比制御部１５ａが空燃比制御処理を実行しているときに劣化判定処理を実行するための各種前提条件が全て充足された場合、上流側Ｏ_２センサ１４ａ及び下流側Ｏ_２センサ１４ｂから出力された電気信号に基づいて触媒３の劣化を判定する劣化判定処理を実行する。

【0027】

故障表示装置１６は、液晶ディスプレイ装置等の表示装置によって構成され、ＥＣＵ１５からの制御信号に従って触媒３の劣化等の故障情報を表示する。

【0028】

このような構成を有する内燃機関の電子制御装置１は、以下に示す劣化判定処理及び燃料量補正処理を実行することにより、簡便な構成で、誤判定を抑制した態様で、触媒３の劣化を精度よく判定する。以下、更に図２から図４をも参照して、劣化判定処理及び燃料量補正処理を実行する際の内燃機関の電子制御装置１の動作について説明する。

【0029】

〔劣化判定処理〕
まず、図２をも参照して、劣化判定処理を実行する際の内燃機関の電子制御装置１の動作について説明する。

【0030】

図２は、本実施形態における内燃機関の電子制御装置１が実行する劣化判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0031】

図２に示す劣化判定処理は、車両の図示を省略するイグニッションスイッチがオンされて内燃機関の電子制御装置１が稼働し、空燃比制御部１５ａが空燃比制御処理を開始したタイミングに応じて開始となり、劣化判定処理はステップＳ１の処理に進む。かかる劣化判定処理は、空燃比制御部１５ａが空燃比制御処理を実行している間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

【0032】

ステップＳ１の処理では、空燃比制御部１５ａが、スロットル開度センサ１１、吸気圧力センサ１２及びクランクセンサ１３からの各々の電気信号を基に算出した基本燃料噴射量に対して詳細は後述する燃料量補正処理において算出された燃料量補正値（燃料補正係数）を乗算する等して適用することにより、基本燃料噴射量を補正した補正済み燃料噴射量を用いて、空燃比のフィードバック制御を実行する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、劣化判定処理はステップＳ２の処理に進む。

【0033】

ステップＳ２の処理では、劣化判定部１５ｃが、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が理論空燃比を挟んでリーン側からリッチ側に反転したことを示すことを検出した場合、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値（下流側Ｏ_２センサ１４ｂの所定の反転電圧値）ＴＨを挟んで低電圧側（リーン側）から高電圧側（リッチ側）へ反転したことを検出した場合には、その検出した時点から下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定期間（詳細は後述する燃料量補正処理におけるステップＳ２０の第１の所定期間に相当する）にわたって連続して高電圧側（リッチ側）に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がこのようにリッチ側に反転した後に引き続きそのリッチ側からリーン側に反転したことを示す時点から、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がこのように高電圧側（リッチ側）へ反転した後に引き続き所定の反転閾値ＴＨを挟んでその高電圧側（リッチ側）から低電圧側（リーン側）へ反転したことを検出した時点から、所定期間（詳細は後述する燃料量補正処理におけるステップＳ１６の第２の所定期間に相当する）にわたって連続して低電圧側（リーン側）に留まっていることを検出した時点を終点として、得られる第１の判定期間を判定パラメータとして算出する。また、劣化判定部１５ｃが、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が理論空燃比を挟んでリッチ側からリーン側に反転したことを示すことを検出した場合、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んで高電圧側（リッチ側）から低電圧側（リーン側）へ反転したことを検出した場合には、その検出した時点から下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定期間（詳細は後述する燃料量補正処理におけるステップＳ１６の第２の所定期間に相当する）にわたって連続して低電圧側（リーン側）に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がこのようにリーン側に反転した後に引き続きそのリーン側からリッチ側に反転したことを示す時点から、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がこのように低電圧側（リーン側）へ反転した後に引き続き所定の反転閾値ＴＨを挟んでその低電圧側（リーン側）から高電圧側（リッチ側）へ反転したことを検出した時点から、所定期間（詳細は後述する燃料量補正処理におけるステップＳ２０の第１の所定期間に相当する）にわたって連続して高電圧側（リッチ側）に留まっていることを検出した時点を終点として、得られる第２の判定期間を判定パラメータとして算出する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、劣化判定処理はステップＳ３の処理に進む。なお、第１の判定期間及び第２の判定期間は、一例として、詳細は後述する図４に示される。

【0034】

ステップＳ３の処理では、劣化判定部１５ｃが、車両の運転負荷状態、具体的にはエンジン２の運転負荷状態（エンジン回転数や吸入空気量等）に基づいて劣化判定閾値を算出する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、劣化判定処理はステップＳ４の処理に進む。なお、ステップＳ２の処理において、第１の判定期間を算出した場合の劣化判定閾値と第２の判定期間を算出した場合の劣化判定閾値とは、互いに同じ値に設定されるものであると簡素化されるが、必要に応じて互いに異なる値に設定されることも可能である。

【0035】

ステップＳ４の処理では、劣化判定部１５ｃが、ステップＳ２の処理において算出された第１の判定期間がステップＳ３の処理において算出された劣化判定閾値よりも長いか否か、又はステップＳ２の処理において算出された第２の判定期間がステップＳ３の処理において算出された劣化判定閾値よりも長いか否かを判別する。判別の結果、第１の判定期間が劣化判定閾値よりも長い、又は第２の判定期間が劣化判定閾値よりも長い場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、劣化判定部１５ｃは劣化判定処理をステップＳ５の処理に進める。一方、第１の判定期間が劣化判定閾値以下である、又は第２の判定期間が劣化判定閾値以下である場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、劣化判定部１５ｃは劣化判定処理をステップＳ６の処理に進める。

【0036】

ステップＳ５の処理では、劣化判定部１５ｃが、触媒３は正常な状態にあると判定する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、今回の一連の劣化判定処理は終了する。

【0037】

ステップＳ６の処理では、劣化判定部１５ｃが、触媒３は異常劣化状態にあると判定する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、今回の一連の劣化判定処理は終了する。

【0038】

なお、以上の劣化判定処理におけるステップＳ２の処理では、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値に加え上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧値を用いた構成を採用することも可能である。かかる構成では、劣化判定部１５ｃが、上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が理論空燃比を挟んでリーン側からリッチ側に反転したことを示すことを検出した場合、つまり上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値（上流側Ｏ_２センサ１４ａの所定の反転電圧値）を挟んで低電圧側（リーン側）から高電圧側（リッチ側）へ反転したことを検出した場合には、その検出した時点から上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧値が所定期間にわたって連続して高電圧側（リッチ側）に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が理論空燃比を挟んでリーン側からリッチ側に反転してそのリッチ側に所定期間にわたって連続して留まっていることを示すことを検出した後にそのリッチ側からリーン側に反転してそのリーン側に所定期間にわたって連続して留まっていることを検出した時点、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んで低電圧側（リーン側）から高電圧側（リッチ側）へ反転してその高電圧側（リッチ側）に所定期間にわたって連続して留まっていることを検出した後にその高電圧側（リッチ側）から低電圧側（リーン側）に所定の反転閾値ＴＨを挟んで反転してその低電圧側（リーン側）に所定期間にわたって連続して留まっていることを検出した時点を終点とする第１の判定期間を判定パラメータとして算出することになる。また、劣化判定部１５ｃが、上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が理論空燃比を挟んでリッチ側からリーン側に反転したことを示すことを検出した場合、つまり上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値（上流側Ｏ_２センサ１４ａの所定の反転電圧値）を挟んで高電圧側（リッチ側）から低電圧側（リーン側）へ反転したことを検出した場合には、その検出した時点から上流側Ｏ_２センサ１４ａが出力する電気信号の電圧値が所定期間にわたって連続して低電圧側（リーン側）に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が理論空燃比を挟んでリッチ側からリーン側に反転してそのリーン側に所定期間にわたって連続して留まっていることを示すことを検出した後にそのリーン側からリッチ側に反転してそのリッチ側に所定期間にわたって連続して留まっていることを検出した時点、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んで高電圧側（リッチ側）から低電圧側（リーン側）へ反転してその低電圧側（リーン側）に所定期間にわたって連続して留まっていることを検出した後にその低電圧側（リーン側）から高電圧側（リッチ側）に所定の反転閾値ＴＨを挟んで反転してその高電圧側（リッチ側）に所定期間にわたって連続して留まっていることを検出した時点を終点とする第２の判定期間を判定パラメータとして算出することになる。

【0039】

〔燃料量補正処理〕
次に、更に図３及び図４をも参照して、燃料量補正処理を実行する際の内燃機関の電子制御装置１の動作について説明する。

【0040】

図３は、本実施形態における内燃機関の電子制御装置１が実行する燃料量補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。また、図４は、本実施形態における内燃機関の電子制御装置１が実行する燃料量補正処理の流れの一例を説明するためのタイミングチャートである。なお、図４において、上から下に向けて順に、（ａ）は下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧の時間変化、（ｂ）は燃料量補正値（燃料量補正係数）の時間変化、及び（ｃ）は下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値の時間変化を、各々示している。

【0041】

図３に示す燃料量補正処理は、空燃比制御部１５ａが空燃比制御処理を開始し、併せて劣化判定部１５ｃが劣化判定処理を開始したタイミングに応じて開始となり、燃料量補正処理はステップＳ１１の処理に進む。かかる燃料量補正処理は、空燃比制御部１５ａが空燃比制御処理を実行し劣化判定部１５ｃが劣化判定処理を実行している間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

【0042】

ステップＳ１１の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が理論空燃比を挟んでリーン側からリッチ側へ又はリッチ側からリーン側へ反転したことを示すか否か、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値（所定の反転電圧値）ＴＨを挟んで低電圧側（リーン側）から高電圧側（リッチ側）へ又は高電圧側（リッチ側）から低電圧側（リーン側）へ反転したか否か、を判別する。判別の結果、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が反転した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ、図４に示す時刻ｔ＝ｔ１、ｔ３、ｔ５、ｔ７、ｔ９、ｔ１０、ｔ１２及びｔ１４）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１２の処理に進める。一方、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が反転していない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、空燃比制御部１５ａは、再度、ステップＳ１１の処理を実行する。

【0043】

ステップＳ１２の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が混合気の空燃比が反転したことを示す時点からの経過時間を計測するための下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値を所定値（所定期間）に設定する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、燃料量補正処理はステップＳ１３の処理に進める。なお、かかる所定値は、エンジン２の運転負荷状態（エンジン回転数や吸入空気量等）を反映したより精度のよい計時が実行されるように、エンジン２の負荷状態に応じた可変値として設定されることが好ましいが、必要に応じて簡素化するために、固定値として設定されることも可能である。また、かかる所定値は、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリッチ側からリーン側に反転する場合とリーン側からリッチ側に反転する場合との反転特性の相違を考慮して、その相違を反映してより精度のよい計時が実行されるように互いに異なった値に設定されることが好ましいが、必要に応じて簡素化するために、互いに同じ所定値に設定されることも可能である。また、エンジン２に供給される混合気の空燃比が反転した時点からの経過時間の精度のよい計時を簡便に構成行う観点から、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマを利用しているが、かかるタイマの代わりにＥＣＵ１５のサンプリング処理の単位周期を単位時間として利用して、同様に経過時間を計測してもよい。

【0044】

ステップＳ１３の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリッチ側からリーン側に反転したことを示すか否かを判別する。判別の結果、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリッチ側からリーン側に反転したことを示す場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ、図４に示す時刻ｔ＝ｔ１、ｔ５、ｔ９及びｔ１２）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１４の処理に進める。一方、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリーン側からリッチ側に反転したことを示す場合には（ステップＳ１３：ＮＯ、図４に示す時刻ｔ＝ｔ３、ｔ７、ｔ１０及びｔ１４）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１８の処理に進める。

【0045】

ステップＳ１４の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値のカウントダウン処理を開始する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、燃料量補正処理はステップＳ１５の処理に進む。なお、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマは、典型的にはプログラムタイマであり、減算タイマとして例示されている。

【0046】

ステップＳ１５の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリーン側からリッチ側に反転したか否かを判別することにより、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリーン側からリッチ側に反転していないか否かを判別する。判別の結果、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリーン側からリッチ側に反転していない、つまりリーン側に留まっている場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ、図４に示す期間ｔ＝ｔ１からｔ３、ｔ５からｔ７、ｔ９からｔ１０及びｔ１２からｔ１４）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１６の処理に進める。一方、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリーン側からリッチ側に反転した、つまりリーン側に留まっていない場合には（ステップＳ１５：ＮＯ、図４に示す時刻ｔ＝ｔ３、ｔ７、ｔ１０及びｔ１４）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１２の処理に戻す。

【0047】

ステップＳ１６の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値がゼロになったか否かを判別することにより、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号において混合気の空燃比がリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧値を検出した時点、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリッチ側からリーン側に反転したことを検出した時点から所定期間（第２の所定期間）にわたって、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリーン側からリッチ側に反転することなく連続してそのままリーン側に留まったか否かを判別する。判別の結果、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値がゼロである、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定期間にわたってリーン側に留まった場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ、図４に示す時刻ｔ＝ｔ２、ｔ６、ｔ１３）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１７の処理に進める。一方、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値がゼロでない、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリーン側に留まっているが所定期間が経過していない場合には（ステップＳ１６：ＮＯ、図４に示す期間ｔ＝ｔ１からｔ２、ｔ５からｔ６、ｔ９からｔ１０及びｔ１２からｔ１３）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１５の処理に戻す。

【0048】

ステップＳ１７の処理では、空燃比制御部１５ａが、スロットル開度センサ１１、吸気圧力センサ１２及びクランクセンサ１３からの各々の電気信号を基に算出した基本燃料噴射量を、エンジン２に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ側になるように補正するための燃料量補正値（燃料量補正係数）を算出する。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、今回の一連の燃料量補正処理は終了する。

【0049】

ステップＳ１８の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値のカウントダウン処理を開始する。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、燃料量補正処理はステップＳ１９の処理に進む。

【0050】

ステップＳ１９の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリッチ側からリーン側に反転したか否かを判別することにより、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリッチ側からリーン側に反転していないか否かを判別する。判別の結果、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリッチ側からリーン側に反転していない、つまりリッチ側に留まっている場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ、図４に示す期間ｔ＝ｔ３からｔ５、ｔ７からｔ９及びｔ１０からｔ１２）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ２０の処理に進める。一方、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリッチ側からリーン側に反転した、つまりリッチ側に留まっていない場合には（ステップＳ１９：ＮＯ、図４に示す時刻ｔ＝ｔ１、ｔ５、ｔ９及びｔ１２）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１２の処理に戻す。

【0051】

ステップＳ２０の処理では、空燃比制御部１５ａが、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値がゼロになったか否かを判別することにより、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号において混合気の空燃比がリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧値を検出した時点、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリーン側からリッチ側に反転したことを検出した時点から所定期間（第１の所定期間）にわたって、下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定の反転閾値ＴＨを挟んでリッチ側からリーン側に反転することなく連続してそのままリッチ側に留まったか否かを判別する。判別の結果、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値がゼロである、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値が所定期間にわたってリッチ側に留まった場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ、図４に示す時刻ｔ＝ｔ４、ｔ８、ｔ１１及びｔ１５）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ２１の処理に進める。一方、下流側Ｏ_２センサ反転確認ディレイタイマのカウント値がゼロでない、つまり下流側Ｏ_２センサ１４ｂが出力する電気信号の電圧値がリッチ側に留まっているが所定期間が経過していない場合には（ステップＳ２０：ＮＯ、図４に示す期間ｔ＝ｔ３からｔ４、ｔ７からｔ８、ｔ１０からｔ１１及びｔ１４からｔ１５）、空燃比制御部１５ａは、燃料量補正処理をステップＳ１９の処理に戻す。

【0052】

ステップＳ２１の処理では、空燃比制御部１５ａが、スロットル開度センサ１１、吸気圧力センサ１２及びクランクセンサ１３からの各々の電気信号を基に算出した基本燃料噴射量を、エンジン２に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーン側になるように補正するための燃料量補正値（燃料量補正係数）を算出する。これにより、ステップＳ２１の処理は完了し、今回の一連の燃料量補正処理は終了する。

【0053】

以上の説明から明らかなように、本実施形態における内燃機関の電子制御装置１では、空燃比制御部１５ａが、劣化判定部１５ｃが劣化判定処理を実行している際の空燃比のフィードバック制御として、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、電圧を検出した時点を起点として、電圧が空燃比がリッチ側にあることを示す範囲内に第１の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、燃料噴射量を減量するようにフィードバック制御を実行し、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、電圧を検出した時点を起点として、電圧が空燃比がリーン側にあることを示す範囲内に第２の所定期間にわたって連続して留まっていることを検出したときに、燃料噴射量を増量するようにフィードバック制御を実行するものであるため、空燃比が確実に反転したタイミングで燃料噴射量の制御を行うことができ、簡便な構成で、誤判定を抑制した態様で、内燃機関２の排気系４に設けられた触媒３の劣化を精度よく判定することができる。

【0054】

また、本発明の実施形態における内燃機関の電子制御装置１では、劣化判定部１５ｃが、劣化判定処理を実行している際の空燃比のフィードバック制御が実行されているときに、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、かかる電圧を検出した時点から第１の所定期間にわたって連続してリッチ側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、リーン側からリッチ側に反転した後に引き続きリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧を検出した時点から第２の所定期間にわたって連続してリーン側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第１の判定期間が、第１の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、触媒が劣化していると判定し、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧を検出した場合には、かかる電圧を検出した時点から第２の所定期間にわたって連続してリーン側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を起点とし、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、リッチ側からリーン側に反転した後に引き続きリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧を検出した時点から第１の所定期間にわたって連続してリッチ側にあることを示す範囲内に留まっていることを検出した時点を終点として得られる第２の判定期間が、第２の触媒劣化判定閾値よりも短いときに、触媒が劣化していると判定するものであるため、空燃比が確実に反転したタイミングで触媒劣化の判定期間を計測することができ、簡便な構成で、誤判定をより抑制した態様で、内燃機関の排気系に設けられた触媒の劣化をより精度よく判定することができる。

【0055】

また、本発明の実施形態における内燃機関の電子制御装置１では、第１の所定期間及び第２の所定期間を計時するタイマを更に供え、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧が検出された場合には、電圧を検出した時点でタイマによる計時が開始されると共に、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、第１の所定期間が経過する前に、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧が検出されたときには、タイマの計時はリセットされ、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転したことを示す電圧が検出された場合には、電圧を検出した時点でタイマによる計時が開始されると共に、下流側酸素濃度検出器１４ｂが出力する電気信号において、第２の所定期間が経過する前に、空燃比が理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に反転したことを示す電圧が検出されたときには、タイマの計時はリセットされるものであるため、より簡便な構成で、誤判定をより抑制した態様で、内燃機関２の排気系４に設けられた触媒３の劣化をより精度よく判定することができる。

【0056】

なお、本発明は、構成要素の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、かかる構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

【産業上の利用可能性】

【0057】

以上のように、本発明は、簡便な構成で、誤判定を抑制した態様で、内燃機関の排気系に設けられた触媒の劣化を精度よく判定することが可能な内燃機関の電子制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動車や二輪自動車等の車両の内燃機関の電子制御装置に広範に適用され得るものと期待される。

【符号の説明】

【0058】

１…内燃機関の電子制御装置
２…エンジン
２ａ…インジェクタ
３…触媒
４…排気管
５…吸気管
６…スロットルバルブ
１１…スロットル開度センサ
１２…吸気圧力センサ
１３…クランクセンサ
１４ａ…上流側Ｏ_２センサ
１４ｂ…下流側Ｏ_２センサ
１５…ＥＣＵ
１５ａ…空燃比制御部
１５ｂ…前提条件判断部
１５ｃ…劣化判定部
１６…故障表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】