專利名稱：內(nèi)燃機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)控制裝置，特別是涉及具有可警告駕駛員催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生劣化的功能的內(nèi)燃機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，作為對(duì)內(nèi)燃機(jī)的催化轉(zhuǎn)換器的劣化進(jìn)行診斷的裝置(以下稱為催化劑劣化診斷裝置)，已知有在催化轉(zhuǎn)換器的上游側(cè)和下游側(cè)設(shè)置氧氣濃度傳感器，基于這些輸出信號(hào)的相關(guān)性來推測催化轉(zhuǎn)換器的氧氣儲(chǔ)存能力，當(dāng)儲(chǔ)存能力較低(上下游的氧氣濃度傳感器的輸出信號(hào)的相關(guān)性高)時(shí)，診斷為催化轉(zhuǎn)換器已經(jīng)劣化(例如專利文獻(xiàn)I)。這樣的催化劑劣化診斷裝置中，設(shè)置有根據(jù)催化轉(zhuǎn)換器的溫度狀態(tài)來禁止診斷的控制單元。這是因?yàn)?，?dāng)作為診斷對(duì)象的催化轉(zhuǎn)換器的溫度較低時(shí)，即使催化轉(zhuǎn)換器是正?！さ?，氧氣儲(chǔ)存能力也會(huì)變低，會(huì)得到與已經(jīng)劣化的催化轉(zhuǎn)換器相同的診斷結(jié)果，因此會(huì)進(jìn)行錯(cuò)誤的診斷。作為禁止由這種催化劑劣化診斷裝置進(jìn)行的診斷的方法，有如下方法在催化轉(zhuǎn)換器附近設(shè)置排氣溫度傳感器，當(dāng)排氣溫度傳感器檢測出的排氣溫度低于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值時(shí)，判定為催化轉(zhuǎn)換器的溫度較低，也就是說催化轉(zhuǎn)換器的活性不充分，氧氣儲(chǔ)存能力低，從而禁止診斷(專利文獻(xiàn)2)。在該示例中，由于是利用在催化轉(zhuǎn)換器的附近設(shè)置的排氣溫度檢測器來直接檢測排氣溫度，所以能夠高精度地判定催化轉(zhuǎn)換器的活性不充分的狀態(tài)。另外，作為其他的現(xiàn)有裝置，有如下裝置決定與內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械負(fù)荷相關(guān)聯(lián)的具有計(jì)數(shù)器增加區(qū)域和計(jì)數(shù)器減少區(qū)域的暖機(jī)計(jì)數(shù)器設(shè)定值，并利用對(duì)該暖機(jī)計(jì)數(shù)器設(shè)定值進(jìn)行計(jì)數(shù)的催化轉(zhuǎn)換器的“暖機(jī)計(jì)數(shù)器”來判定催化轉(zhuǎn)換器是否處在預(yù)定的暖機(jī)狀態(tài)中(催化轉(zhuǎn)換器的溫度是否足夠高)，從而來禁止診斷(專利文獻(xiàn)3)。在這個(gè)示例中，通過將內(nèi)燃機(jī)的燃料控制中使用的進(jìn)氣溫度傳感器的信息挪用于暖機(jī)計(jì)數(shù)器的運(yùn)算，從而來識(shí)別低溫環(huán)境下的催化轉(zhuǎn)換器溫度的上升速度的降低，因此能進(jìn)行高精度的活性狀態(tài)的判定。具體來說，使用如下手段根據(jù)進(jìn)氣溫度決定偏移值以對(duì)暖機(jī)計(jì)數(shù)器進(jìn)行加法運(yùn)算，或者根據(jù)進(jìn)氣溫度決定進(jìn)氣溫度系數(shù)，并將該進(jìn)氣溫度系數(shù)對(duì)暖機(jī)計(jì)數(shù)器進(jìn)行乘法運(yùn)算。此處，關(guān)于偏移值或進(jìn)氣溫度系數(shù)，當(dāng)進(jìn)氣溫度較低時(shí)(比如0 °c)，設(shè)定得比通常溫度狀態(tài)(比如2 0 °C)下要小。通過這些手段，即使內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量相同，當(dāng)進(jìn)氣溫度越低時(shí)每單位時(shí)間的暖機(jī)計(jì)數(shù)值的累計(jì)量也會(huì)越小，因此能使暖機(jī)計(jì)數(shù)器的上升減慢。專利文獻(xiàn)I日本專利第45 7 8 5 4 4號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利特開平8— 1 7 7 4 6 8號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本專利第32 6 5 7 9 4號(hào)公報(bào)然而，在專利文獻(xiàn)2所提及的催化劑劣化診斷裝置中使用的排氣溫度傳感器會(huì)曝露在極高溫度的氣體中，需要耐久性非常高的傳感器，存在著成本高的問題。此外，作為傳感器一般所使用的應(yīng)用了塞貝克效應(yīng)的熱電偶的輸出是微小的電壓(例如為幾十mV)，為了在內(nèi)燃機(jī)控制裝置中保護(hù)這樣的微小電壓不受外部的干擾，同時(shí)利用對(duì)催化劑劣化診斷裝置的各種運(yùn)算處理進(jìn)行擔(dān)當(dāng)?shù)奈C(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器(比如，A/D轉(zhuǎn)換的分辨率為5V/1024bit)來高精度地識(shí)別溫度，需要將傳感器的輸出放大的復(fù)雜的電路。因此，存在如下問題會(huì)因控制裝置的基板面積大型化以及構(gòu)成電路的電子部件的增加，而進(jìn)一步導(dǎo)致成本增加。另外，專利文獻(xiàn)3所提及的催化劑劣化診斷裝置與專利文獻(xiàn)2相比，由于不需要排氣溫度傳感器以及內(nèi)燃機(jī)控制裝置中的復(fù)雜電路，所以能夠?qū)⒊杀疽种频幂^低。但是，由于進(jìn)氣溫度傳感器是以對(duì)幫助燃燒的進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量進(jìn)行修正為目的而設(shè)置的，因此大多設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣端口附近。因此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)以高負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，會(huì)由于受到來自內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的加熱而使得進(jìn)氣溫度傳感器附近的構(gòu)件溫度上升，進(jìn)氣溫度傳感器測量到的進(jìn)氣溫度將會(huì)高于外部氣體溫度。另外，擁有增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，在吸入空氣由于增壓器而使得壓力被提高的情況下，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)置在增壓器下游的進(jìn)氣溫度傳感器測量到的進(jìn)氣溫度高于外部氣體溫度。在低溫環(huán)境下，當(dāng)進(jìn)氣溫度高于外部氣體溫度時(shí)，專利文獻(xiàn)3所記載的暖機(jī)計(jì)數(shù)器中，對(duì)于與進(jìn)氣溫度對(duì)應(yīng)的偏移值或者進(jìn)氣溫度系數(shù)，不會(huì)設(shè)定原本應(yīng)在低溫環(huán)境下選 擇的值，從而無法識(shí)別催化轉(zhuǎn)換器溫度的上升速度的降低。因此，存在如下問題在催化轉(zhuǎn)換器的溫度不是足夠高，也就是說催化轉(zhuǎn)換器的活性不充分的情況下，也會(huì)允許對(duì)催化轉(zhuǎn)換器進(jìn)行劣化診斷。為了解決這個(gè)問題，考慮到進(jìn)氣溫度傳感器附近的構(gòu)件會(huì)受到燃燒室的加熱，想到如下方法將使偏移值或進(jìn)氣溫度系數(shù)設(shè)定得較小的進(jìn)氣溫度的條件預(yù)先設(shè)定得較高(比如，將使偏移值或進(jìn)氣溫度系數(shù)設(shè)定得較小的區(qū)域擴(kuò)大至進(jìn)氣溫度為3 0 1以下的區(qū)域)。但是，存在如下問題在外部氣體溫度較高并且車輛受到非常強(qiáng)的風(fēng)的情況下，即使進(jìn)氣溫度傳感器測量到的溫度很高，由于催化轉(zhuǎn)換器之間的排氣管從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室奪取的熱量非常大，因此也會(huì)在催化轉(zhuǎn)換器的溫度并不足夠高的情況下允許對(duì)催化轉(zhuǎn)換器進(jìn)行劣化診斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的，其目的在于以低成本實(shí)現(xiàn)如下內(nèi)燃機(jī)控制裝置在催化轉(zhuǎn)換器的活性不充分的情況下能可靠地禁止催化轉(zhuǎn)換器的劣化診斷。本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)控制裝置包括催化劑劣化診斷裝置，該催化劑劣化診斷裝置基于設(shè)置在將從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室排出的排氣氣體進(jìn)行凈化的催化轉(zhuǎn)換器上游側(cè)的上游側(cè)氧氣濃度傳感器與設(shè)置在催化轉(zhuǎn)換器下游側(cè)的下游側(cè)氧氣濃度傳感器的輸出信號(hào)的相關(guān)性，來判定催化轉(zhuǎn)換器的劣化狀態(tài)；基本溫度參數(shù)計(jì)算單元，該基本溫度參數(shù)計(jì)算單元基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算與催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值；基本溫度參數(shù)修正單元，該基本溫度參數(shù)修正單元獲取設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道處的第I進(jìn)氣溫度傳感器所輸出的吸入空氣的第I溫度、和設(shè)置在進(jìn)氣通道的比第I進(jìn)氣溫度傳感器更靠近燃燒室的那一側(cè)的第2進(jìn)氣溫度傳感器所輸出的吸入空氣的第2溫度，并使用基于第2溫度與第I溫度之差所決定的修正值，對(duì)由基本溫度參數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的參數(shù)的基本值進(jìn)行修正，計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)；以及催化劑劣化診斷禁止單元，該催化劑劣化診斷禁止單元基于由基本溫度參數(shù)修正單元計(jì)算出的與催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)、和表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù)，禁止由催化劑劣化診斷裝置進(jìn)行的診斷。根據(jù)本發(fā)明，利用內(nèi)燃機(jī)的排氣通道與進(jìn)氣通道的熱損失量存在相關(guān)性這一點(diǎn)，根據(jù)由第2進(jìn)氣溫度傳感器的輸出(第2溫度)與第I進(jìn)氣溫度傳感器的輸出(第I溫度)之差求得的進(jìn)氣通道中的溫度下降量，來推測出排氣氣體的溫度下降量，使用與該下降量對(duì)應(yīng)的修正值來對(duì)由基本溫度參數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的參數(shù)的基本值進(jìn)行修正，因此即使在低溫環(huán)境中第2進(jìn)氣溫度傳感器的輸出比外部氣體溫度高的情況下，或者高溫環(huán)境中車輛受到非常強(qiáng)的風(fēng)的情況下，也能夠高精度地檢測出催化轉(zhuǎn)換器的活性不充分的狀態(tài)，另外，由于第I及第2進(jìn)氣溫度傳感器能夠使用廉價(jià)的熱敏電阻，因此能夠以低成本實(shí)現(xiàn)如下的內(nèi)燃機(jī)控制裝置能在催化轉(zhuǎn)換器的活性不充分的情況下可靠地禁止催化轉(zhuǎn)換器的劣化診斷。


圖I是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)及其控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
·
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式I中的催化劑劣化診斷裝置中的基本的劣化檢測的處理流程進(jìn)行說明的圖。圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的外部氣體溫度為25°C、車輛溫度為20km/h時(shí)，轉(zhuǎn)速及填充效率與催化劑溫度之間的關(guān)系的圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置中，基本溫度參數(shù)計(jì)算單元的處理流程的圖。圖6是表示將本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)中，轉(zhuǎn)速、填充效率、和與催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值之間的關(guān)系進(jìn)行三維映射化后的示例的圖。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)中，當(dāng)外部氣體溫度為0°C、車輛速度為20km/h時(shí)，轉(zhuǎn)速及填充效率與催化劑溫度之間的關(guān)系的圖。圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)中，當(dāng)外部氣體溫度為25°C、車輛速度為80km/h時(shí)，轉(zhuǎn)速及填充效率與催化劑溫度之間的關(guān)系的圖。圖9是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體溫度與催化轉(zhuǎn)換器溫度的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。圖I 0是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體溫度與催化轉(zhuǎn)換器溫度的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。圖I I是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管中的溫度下降量與排氣管中的溫度下降量的關(guān)系的圖。圖I 2是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)中的第2進(jìn)氣溫度傳感器與第I進(jìn)氣溫度傳感器的輸出之差和排氣管中的溫度下降量的關(guān)系的圖。圖I 3是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置中的基本溫度參數(shù)修正單元的處理流程的圖。圖I 4是表示將本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)中的第2進(jìn)氣溫度傳感器與第I進(jìn)氣溫度傳感器的輸出之差和排氣管中的溫度下降量的關(guān)系進(jìn)行二維表格化后的示例的圖。圖I 5是表示本發(fā)明實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置中的催化劑劣化診斷禁止單元的處理流程的圖。圖I 6是表示本發(fā)明實(shí)施方式2中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。圖I 7是表示本發(fā)明實(shí)施方式2中的內(nèi)燃機(jī)中的第2進(jìn)氣溫度傳感器與第I溫度傳感器的輸出之差和進(jìn)氣管中的溫度下降量的關(guān)系的圖。圖I 8是表示本發(fā)明實(shí)施方式2中的內(nèi)燃機(jī)中的第2進(jìn)氣溫度傳感器與第I溫度傳感器的輸出之差和排氣管中的溫度下降量的關(guān)系的圖。圖I 9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置中的基本溫度參數(shù)修正單元的處理流程的圖。圖2 0是表示將本發(fā)明實(shí)施方式2中的內(nèi)燃機(jī)中的第2進(jìn)氣溫度傳感器與第I進(jìn)氣溫度傳感器的輸出之差、吸入空氣量、和排氣管中的溫度下降量的關(guān)系進(jìn)行三維映射化后的不例的圖?！?br> 具體實(shí)施例方式實(shí)施方式I.下面對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，基于附圖進(jìn)行說明。圖I表示本實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)及其控制裝置的結(jié)構(gòu)，圖2表示本實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，圖中，對(duì)于相同、相當(dāng)部分附加相同標(biāo)號(hào)。如圖I所示，本實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)包括燃燒室I ;將內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣中的灰塵去除的空氣濾清器2 ;將吸入空氣從空氣濾清器2向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I導(dǎo)入的進(jìn)氣通道即進(jìn)氣管3 ;和將排氣氣體從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I向催化轉(zhuǎn)換器4導(dǎo)入的排氣通道即排氣管5。從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣氣體通過催化轉(zhuǎn)換器4進(jìn)行凈化后排出到大氣中。另外，噴射器6是向燃燒室I提供燃料的裝置，火花塞7是在氣缸內(nèi)部使火花點(diǎn)火的裝置。在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管3以及排氣管5的各處，設(shè)置有各種測量儀器。在進(jìn)氣管3中，設(shè)置有對(duì)內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量進(jìn)行測量的空氣流量傳感器8。另外，在進(jìn)氣管3中離燃燒室I最遠(yuǎn)(盡可能)的位置，設(shè)置有輸出吸入空氣的第I溫度的第I進(jìn)氣溫度傳感器9。此外，在進(jìn)氣管3中比第I進(jìn)氣溫度傳感器9更靠近燃燒室I的那一側(cè)，設(shè)置有輸出吸入空氣的第2溫度的第2進(jìn)氣溫度傳感器10。此外，在設(shè)置于排氣管5的催化轉(zhuǎn)換器4的上游側(cè)，設(shè)置有對(duì)從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I中排出的排氣氣體的空燃比進(jìn)行檢測的上游側(cè)氧氣濃度傳感器即空燃比傳感器U。此外，在催化轉(zhuǎn)換器4的下游側(cè)，設(shè)置有對(duì)催化轉(zhuǎn)換器4的下游的排氣氣體的氧氣濃度進(jìn)行檢測的下游側(cè)氧氣濃度傳感器即氧氣濃度傳感器12。另外，在內(nèi)燃機(jī)的曲柄機(jī)構(gòu)附近，分別設(shè)置有對(duì)曲柄軸的角度位置進(jìn)行檢測的曲柄角傳感器13、以及與曲柄軸的特定角度相對(duì)應(yīng)地發(fā)出信號(hào)的曲柄信號(hào)盤14。如圖I所示，來自空氣流量傳感器8、第I進(jìn)氣溫度傳感器9及第2進(jìn)氣溫度傳感器10、空燃比傳感器11及氧氣濃度傳感器12、曲柄角傳感器13及曲柄信號(hào)盤14的輸出信號(hào)被輸入到內(nèi)燃機(jī)控制裝置(ECU) 20中。內(nèi)燃機(jī)控制裝置20通過曲柄角傳感器13、空氣流量傳感器8、第I及第2進(jìn)氣溫度傳感器9、10等檢測出內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以控制供給燃料量、點(diǎn)火時(shí)機(jī)，并且檢測催化轉(zhuǎn)換器4的劣化狀態(tài)。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)控制裝置20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用圖2進(jìn)行說明。如圖2所示，內(nèi)燃機(jī)控制裝置20包含催化劑劣化診斷裝置21、基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22、基本溫度參數(shù)修正單元
23、以及催化劑劣化診斷禁止單元24而構(gòu)成。催化劑劣化診斷裝置21基于設(shè)置于催化轉(zhuǎn)換器4上游側(cè)的空燃比傳感器11、與設(shè)置于催化轉(zhuǎn)換器4下游側(cè)的氧氣濃度傳感器12的輸出信號(hào)的相關(guān)性，計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的劣化程度對(duì)應(yīng)的劣化判定參數(shù)。進(jìn)一步地，根據(jù)該劣化判定參數(shù)來判定催化轉(zhuǎn)換器4的劣化狀態(tài)，并向駕駛員發(fā)出警告。此外，基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22基于由空氣流量傳感器8以及曲柄角傳感器13得到的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的信息，計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值。另夕卜，由于曲柄角傳感器13輸出的信號(hào)是與內(nèi)燃機(jī)的曲柄角度位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)，因此可以通過對(duì)每單位時(shí)間的輸出信號(hào)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)從而求出內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，以下的說明中，將會(huì)把作為對(duì)于基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22的輸入的曲柄角傳感器13的輸出設(shè)為內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行處理。

基本溫度參數(shù)修正單元23獲取第I進(jìn)氣溫度傳感器9輸出的吸入空氣的第I溫度以及第2進(jìn)氣溫度傳感器10輸出的吸入空氣的第2溫度，并使用基于第2溫度與第I溫度之差所決定的修正值，來對(duì)由基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22計(jì)算出的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值進(jìn)行修正，從而計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)。催化劑劣化診斷禁止單元24基于由基本溫度參數(shù)修正單元23計(jì)算出的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)、以及表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù)，來判斷催化轉(zhuǎn)換器4是否處于活性狀態(tài)，在判斷為催化轉(zhuǎn)換器4并不處于活性狀態(tài)的情況下，禁止由催化劑劣化診斷裝置21進(jìn)行的診斷(催化劑劣化檢測處理的執(zhí)行)接下來，對(duì)于催化劑劣化診斷裝置21中的基本的劣化檢測的處理流程，使用圖3進(jìn)行說明。內(nèi)燃機(jī)控制裝置20包括基于來自各種傳感器的輸出來檢測出運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)檢測單元25 ;以及基于來自該運(yùn)行狀態(tài)檢測單元25的輸出來對(duì)噴射器6的燃料噴射量進(jìn)行調(diào)整的燃料噴射量調(diào)整單元26。催化劑劣化診斷裝置21中的相對(duì)O2儲(chǔ)存量計(jì)算單元212基于來自運(yùn)行狀態(tài)檢測單元25以及空燃比傳感器11的輸出，計(jì)算出相對(duì)O2儲(chǔ)存量，空燃比控制單元211根據(jù)該計(jì)算結(jié)果對(duì)空燃比進(jìn)行控制。催化劑劣化診斷裝置21中的催化劑劣化時(shí)氧氣濃度傳感器輸出推測單元213基于設(shè)置于催化轉(zhuǎn)換器4上游的空燃比傳感器11的輸出，對(duì)催化轉(zhuǎn)換器4處于完全劣化狀態(tài)時(shí)的氧氣濃度傳感器12的輸出信號(hào)進(jìn)行推測。劣化判定參數(shù)計(jì)算單元214對(duì)由催化劑劣化時(shí)氧氣濃度傳感器輸出推測單元213計(jì)算出的推測輸出與實(shí)際的氧氣濃度傳感器12的輸出信號(hào)(實(shí)際輸出)進(jìn)行比較，以計(jì)算出推測輸出相對(duì)于實(shí)際輸出的近似度以作為劣化判定參數(shù)。劣化判定單元215對(duì)由劣化判定參數(shù)計(jì)算單元214計(jì)算出的劣化判定參數(shù)的值、與預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)設(shè)定的劣化判定基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)劣化判定參數(shù)比劣化判定基準(zhǔn)值高時(shí)，判定為發(fā)生劣化。關(guān)于這一點(diǎn)以下將進(jìn)行詳細(xì)說明。一般來說，催化轉(zhuǎn)換器4的排氣氣體凈化能力與催化轉(zhuǎn)換器4具有的最大氧氣吸收量的相關(guān)性較高，若最大氧氣吸收量下降則排氣氣體凈化能力下降。另一方面，若最大氧氣吸收量下降，則在對(duì)于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行空燃比的濃/稀的交替反轉(zhuǎn)操作時(shí)得到的氧氣濃度傳感器12的輸出信號(hào)會(huì)在高電壓側(cè)(比如大約IV)與低電壓側(cè)(比如大約0V)之間交替地發(fā)生波動(dòng)。關(guān)于由催化劑劣化時(shí)氧氣濃度傳感器輸出推測單元213計(jì)算出的推測輸出，由于是計(jì)算出催化劑的最大氧氣吸收量幾乎沒有的狀態(tài)下的氧氣濃度傳感器12的結(jié)果，因此若對(duì)于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行空燃比的濃/稀的交替反轉(zhuǎn)操作，則會(huì)在高電壓側(cè)與低電壓側(cè)之間交替地發(fā)生極大的波動(dòng)。因此，當(dāng)根據(jù)對(duì)于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行空燃比的濃/稀雙方向的反轉(zhuǎn)操作時(shí)得到的實(shí)際的氧氣濃度傳感器12的輸出、和由催化劑劣化時(shí)氧氣濃度傳感器輸出推測單元213計(jì)算出的輸出所求出的劣化判定參數(shù)的值越大(兩輸出的近似度高)時(shí)，催化轉(zhuǎn)換器4的凈化能力越低，也即是說能夠判斷為劣化。在劣化判定單元215將催化轉(zhuǎn)換器4判定為劣化的情況下，故障燈等會(huì)點(diǎn)亮，以告知駕駛員催化轉(zhuǎn)換器4發(fā)生了劣化(故障)。接下來，對(duì)于基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22的基本溫度參數(shù)的基本值的計(jì)算處理，使用圖4 6進(jìn)行說明。圖4表示外部氣體溫度為25°C、車輛速度為20km/h時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)·速Ne及填充效率Ec與催化劑溫度Tcat之間的關(guān)系。圖4中，縱軸表示填充效率(％)，橫軸表示內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min)。所謂填充效率是表示每一個(gè)被吸入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的步序的空氣量的參數(shù)，該參數(shù)是基于由空氣流量傳感器8測量到的空氣量而計(jì)算出的。如圖4所示，催化劑溫度Tcat取決于內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne與填充效率Ec。一般來說，若填充效率或者轉(zhuǎn)速變高，則內(nèi)燃機(jī)每單位時(shí)間消耗的燃料量會(huì)增加，因此從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I排出到排氣系統(tǒng)的每單位時(shí)間的熱量也會(huì)增加。因此，輸入到催化轉(zhuǎn)換器4的熱量會(huì)增加，催化轉(zhuǎn)換器4的溫度也會(huì)上升?；緶囟葏?shù)計(jì)算單元22中，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速與填充效率，計(jì)算出預(yù)定條件(本例中為外部氣體溫度25°C、車輛速度20km/h)下的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值。圖5是表示基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22的處理流程的流程圖。其中，圖5中，S開頭的數(shù)字表示處理的順序(步驟)。首先，步驟I (SI)中，讀取轉(zhuǎn)速Ne與填充效率Ec。接著，步驟2 (S2)中，參照表示轉(zhuǎn)速Ne、填充效率Ec、以及與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值的關(guān)系的三維映射(例如圖6所示的NE-EC-TEMP (Ne, Ec))，計(jì)算出SI中讀取的Ne、Ec所對(duì)應(yīng)的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值即Tcatb。此外，圖6所示的三維映射是基于圖4所示的特性而預(yù)先制成的。接下來，對(duì)于基本溫度參數(shù)修正單元23中基本溫度參數(shù)修正處理進(jìn)行說明。首先，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速、填充效率與催化劑溫度之間的關(guān)系及其原理，利用圖7 9進(jìn)行說明。圖7表示當(dāng)外部溫度為0°C、車輛速度為20km/h時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne、填充效率Ec與催化劑溫度Tcat之間的關(guān)系。圖7中，縱軸表示填充效率(％)，橫軸表示內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min)，實(shí)線表示外部氣體溫度為0°C時(shí)的Tcat，虛線表示圖4所示的外部氣體溫度為25°C時(shí)的Teat。如圖7所示，即使是相同的轉(zhuǎn)速、填充效率，催化劑溫度Tcat也會(huì)根據(jù)外部氣體溫度的不同而發(fā)生變化，外部氣體溫度降低會(huì)使得催化劑溫度Tcat降低。另外，圖8表示外部氣體溫度為25°C、車輛速度為80km/h時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne、填充效率Ec與催化劑溫度Tcat之間的關(guān)系。圖8中，縱軸表示填充效率(％)，橫軸表示內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min)，實(shí)線為車輛速度為80km/h時(shí)的Tcat，虛線為圖4所示的車輛速度為20km/h時(shí)的Teat。如圖8所示，即使是相同的轉(zhuǎn)速、填充效率，催化劑溫度Tcat也會(huì)根據(jù)車輛速度的不同而發(fā)生變化，車輛速度上升會(huì)使得催化劑溫度Tcat降低。
對(duì)于得到圖7及圖8所示的特性，即轉(zhuǎn)速、填充效率與催化劑溫度之間的關(guān)系的原理，利用圖9進(jìn)行說明。圖9表示內(nèi)燃機(jī)的排氣氣體溫度與催化轉(zhuǎn)換器溫度的關(guān)系。剛從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I中排出之后的排氣氣體溫度Tex (Ne1Ec)由內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速Ne與填充效率Ec唯一地決定。雖然該排氣氣體通過排氣管5流入催化轉(zhuǎn)換器4內(nèi)，但在這個(gè)過程中在排氣管5中被排氣管5周圍的空氣(大氣)奪取熱量。該奪取的熱量即熱損失量，根據(jù)催化轉(zhuǎn)換器4周圍的空氣溫度不同而發(fā)生變化，催化轉(zhuǎn)換器4周圍的空氣溫度越低熱損失量越大。另外，當(dāng)催化轉(zhuǎn)換器4周圍的空氣流動(dòng)很快時(shí)，與周圍空氣停滯的情況相比，催化轉(zhuǎn)換器4周圍的空氣溫度保持得較低，因此熱損失量變大。因此，排氣管5中的熱損失量由排氣管5周圍的空氣溫度與流速來決定。另外，已知當(dāng)車輛行駛速度較高時(shí)，或者因?yàn)闅夂蛟蚴沟密囕v受到自然風(fēng)的風(fēng)速較大時(shí)，催化轉(zhuǎn)換器4周圍的空氣流速會(huì)變快。從內(nèi)燃機(jī)中排出的排氣氣體在被排氣管5周圍的空氣奪取熱量之后，流入催化轉(zhuǎn)換器4。在催化轉(zhuǎn)換器4中，會(huì)因排氣氣體中含有的組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生發(fā)應(yīng)熱，因此催化轉(zhuǎn)換器4的溫度比流入催化轉(zhuǎn)換器4內(nèi)·的排氣氣體要高出該反應(yīng)熱的量。若將這類現(xiàn)象以溫度的單位系統(tǒng)來表示則成為圖9 (b)那樣。剛從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I中排出后的排氣氣體TeX(Ne，EC)在排氣管5中，被減去由排氣管5周圍空氣的溫度Tial與流速Ws所決定的溫度下降量Texls (Tial，Ws)后，流入催化轉(zhuǎn)換器4。另外，催化轉(zhuǎn)換器4中，被加上因氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生的溫度Tcact，成為最終的催化轉(zhuǎn)換器4的溫度Tcat0接下來，對(duì)于推測上述溫度下降量Texls (Tial，Ws)的方法，利用圖10進(jìn)行說明。從大氣流入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管3上游的空氣會(huì)由于受到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I所釋放的熱量，或者被增壓器加壓而使得溫度上升。此后，在進(jìn)氣管3中被進(jìn)氣管3周圍的空氣奪取熱量。在進(jìn)氣管3周圍的空氣流動(dòng)很快時(shí)，與周圍空氣停滯時(shí)相比，進(jìn)氣管3周圍的空氣溫度保持得較低，因此熱損失量較大。因此，進(jìn)氣管3中的熱損失量由進(jìn)氣管3周圍的空氣溫度以及流速所決定。此外，該現(xiàn)象在下述進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中會(huì)表現(xiàn)得特別顯著該進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為吸入空氣在進(jìn)氣側(cè)上游被增壓器壓縮，并在其下游通過中間冷卻器(熱交換器)降低吸入空氣的溫度。若將這類現(xiàn)象以溫度的單位系統(tǒng)來表示則成為圖10(b)那樣。流入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管3上游的空氣溫度Tial由于受到燃燒室I的加熱或者吸入空氣被增壓器壓縮，而被加上吸入空氣的溫度上升量Temp。此后，在進(jìn)氣管3中被減去由進(jìn)氣管3周圍的空氣溫度Tial以及流速Ws所決定的溫度下降量Tils (Tial，Ws)，成為最終的流入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I的空氣溫度Tia2。根據(jù)這個(gè)原理可知具有如下性質(zhì)排氣管5與進(jìn)氣管3中的熱損失量都取決于周圍空氣的溫度與流速，當(dāng)排氣管5中的熱損失量較大時(shí)，進(jìn)氣管3的熱損失量也會(huì)較大。也就是說，排氣管5與進(jìn)氣管3的熱損失量具有相關(guān)性，熱損失量可通過損失前后的溫度的下降量來推測，因此若進(jìn)氣管3中的溫度下降量已知，則能推測出排氣管5中的熱損失量，進(jìn)而能推測出排氣氣體溫度的下降量。換句話說，排氣管5中的溫度下降量Texls(Tial，Ws)能夠通過進(jìn)氣管3中的溫度下降量Tils(Tial，Ws)來進(jìn)行推測。根據(jù)以上內(nèi)容，基本溫度參數(shù)修正單元23中，求出第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出即吸入空氣的第2溫度(Tia2)、與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出即吸入空氣的第I溫度(Tial)的差值，根據(jù)該差值計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值的修正值。進(jìn)一步地，將由基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22計(jì)算出的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值減去該修正值。根據(jù)圖10所示的溫度關(guān)系，進(jìn)氣管3中的溫度下降量Tils可由下述式I求得。但是，當(dāng)進(jìn)氣管3設(shè)置在遠(yuǎn)離內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I的地方時(shí)，或者在沒有增壓器的進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，Tcmp與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)無關(guān)，呈現(xiàn)大致恒定的值。因此，進(jìn)氣管3中的溫度下降量Tils僅僅由第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的·輸出之差(Tia2-Tial)來唯一地決定。Ti I s=-(Ti a2-Ti al)+Tcmp (式 I)圖11表示進(jìn)氣管3中的溫度下降量Ti I S、與排氣管5中的溫度下降量Texls的關(guān)系。如圖11所示，隨著進(jìn)氣管3中的溫度下降量Tils的增加，排氣管5中的溫度下降量Texls也相應(yīng)增加。此關(guān)系能夠通過實(shí)驗(yàn)來得到。另外，通過將上述式I變形之后的式2，能夠得到如圖12所示的(Tia2_Tial)與Texls的關(guān)系。(Ti a 2 -T i al)=—Ti I s+Tcmp (式 2)如圖12所示，當(dāng)(Tia2_Tial)接近于O時(shí)，也就是內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I附近的吸入空氣的第2溫度(Tia2)與離燃燒室I最遠(yuǎn)位置的吸入空氣的第I溫度(Tial)接近時(shí)，可以推斷出排氣管5的溫度下降量Texls會(huì)很大。通過利用上述原理，基本溫度參數(shù)修正單元23基于第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差，求出排氣管5中的溫度下降量Texls、也就是對(duì)與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值進(jìn)行修正的修正值，并計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)。這里計(jì)算出的參數(shù)在催化劑劣化診斷禁止單元24判定催化轉(zhuǎn)換器4的活性狀態(tài)時(shí)被使用。對(duì)于該基本溫度參數(shù)修正單元23的處理流程，使用圖13的流程圖進(jìn)行說明。首先步驟11 (SII)中，讀取第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出Tial、與第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出Tia2。接著，在步驟12 (S12)中，讀取由基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22計(jì)算出的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值Tcatb。接著，在步驟13 (S13)中，參照表示第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差、和排氣管5中的溫度下降量之間的關(guān)系的二維表格(例如圖14所示的TCMPST (Tia2-Tial))，來求得與Sll中求出的第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2-Tial)對(duì)應(yīng)的修正值。進(jìn)一步地，將S12中求出的基本值Tcatb減去根據(jù)二維表格求得的修正值，從而計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)Teat。另外，圖14所示的2維表格是基于圖12所示的特性而預(yù)先制成的。接下來，對(duì)于催化劑劣化診斷禁止單元24的處理流程，使用圖15的流程圖進(jìn)行說明。首先，在步驟21 (S21)中，讀取由基本溫度參數(shù)修正單元23所計(jì)算出的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)Teat。接下來，在步驟22 (S22)中，判定S21中讀取的Tcat是否在預(yù)先設(shè)定的催化轉(zhuǎn)換器4的活性判定值以上，當(dāng)Tcat在活性判定值以上(是)時(shí)，則判斷為催化轉(zhuǎn)換器4有活性，進(jìn)入步驟23 (S23)，允許由催化劑劣化診斷裝置21進(jìn)行的催化劑劣化檢測處理。當(dāng)Tcat小于活性判定值(否)吋，則判斷為催化轉(zhuǎn)換器4的溫度低且活性不足，從而進(jìn)入步驟24 (S24)，禁止由催化劑劣化診斷裝置21進(jìn)行的催化劑劣化檢測處理。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式I中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置20，利用了內(nèi)燃機(jī)的排氣管5與進(jìn)氣管3的熱損失量具有相關(guān)性這一點(diǎn)；即排氣管5與進(jìn)氣管3中的熱損失量都取決于周圍空氣溫度和流速，進(jìn)氣管3中的熱損失量較大時(shí)排氣管5的熱損失量也會(huì)較大這一特性，根據(jù)由第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出(Tia2)與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出(Tial)之差求得的進(jìn)氣管3中的溫度下降量，推測出排氣氣體的溫度下降量，并求出與該下降量對(duì)應(yīng)的修正值，因此能高精度地計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)，而與第2進(jìn)氣溫度傳感器10受到燃燒室I的加熱量、被排氣管5奪取的熱量無關(guān)。

其結(jié)果是，即使在低溫環(huán)境下出現(xiàn)第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出高于外部氣體溫度的情況，或者在高溫環(huán)境下出現(xiàn)車輛受到非常強(qiáng)的風(fēng)的情況，都能夠高精度地檢測出催化轉(zhuǎn)換器4的活性處于不充分狀態(tài)，從而可靠地禁止對(duì)于催化轉(zhuǎn)換器4的劣化診斷，能夠避免對(duì)于正常的催化轉(zhuǎn)換器4診斷為劣化的誤診斷。此外，設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I附近的第2進(jìn)氣溫度傳感器10可以采用廉價(jià)的熱敏電阻，而這是以往對(duì)幫助燃燒的進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量進(jìn)行測定時(shí)使用的部件，因此無需追加新的部件。另外，在離內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I最遠(yuǎn)的位置新設(shè)置的第I進(jìn)氣溫度傳感器9與第2進(jìn)氣溫度傳感器10相同，也可以采用廉價(jià)的熱敏電阻。此外，內(nèi)燃機(jī)控制裝置20的內(nèi)部電路也可以由少量電子部件簡單地構(gòu)成，因此與現(xiàn)有例中使用排氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)相比，能夠以低成本來實(shí)現(xiàn)。實(shí)施方式2.圖16表示本發(fā)明實(shí)施方式2中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖16所示，本實(shí)施狀態(tài)2中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置20a在將空氣流量傳感器8的輸出值輸入到基本溫度參數(shù)修正単元23a這一點(diǎn)上，與實(shí)施方式I有所不同。此外，對(duì)于除此以外的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，都與上述實(shí)施方式1(圖2)相同，故省略說明。對(duì)于本實(shí)施方式2中的內(nèi)燃機(jī)控制裝置20a中的基本溫度參數(shù)修正單元23a進(jìn)行說明。如上述實(shí)施方式I所說明的那樣，進(jìn)氣管3中的溫度下降量TiIs可由上述式I求得。關(guān)于式I中的吸入空氣的溫度上升量Tcmp，在進(jìn)氣管3設(shè)置于離內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I較近的位置，或者進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中有增壓器的情況下，與內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量相關(guān)地發(fā)生變化。具體來說，若填充效率或者轉(zhuǎn)速提高，內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量增加，則內(nèi)燃機(jī)每單位時(shí)間消耗的燃料量會(huì)増加，因此從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I向周圍部件釋放的每單位時(shí)間的熱量會(huì)増加，吸入空氣受到的熱量也會(huì)増加。另外，若內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量增加，則從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I排出的排氣氣體量會(huì)變多，因此設(shè)置在排氣氣體的排出路徑上的增壓器用渦輪機(jī)會(huì)高速旋轉(zhuǎn)，增壓壓カ也會(huì)上升。其結(jié)果導(dǎo)致，Tcmp隨著內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量的増加而增大。圖17中，關(guān)于上述式1，分別示出吸入空氣的溫度上升量Tcmp=Tcmp (Qal)的情況以及Tcmp=Tcmp (Qa2)的情況，以作為函數(shù)Fl (實(shí)線)、函數(shù)F2 (點(diǎn)劃線)。在這里，Qal以及Qa2都是表示內(nèi)燃機(jī)吸入空氣量的參數(shù)，且Qal〈Qa2。此外，圖17中，橫軸為第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2-Tial)(°C)，縱軸為進(jìn)氣管3中的溫度下降量Tils (0C)0如前所述，若吸入空氣量增加，則吸入空氣的溫度上升量Tcmp會(huì)増大，因此吸入空氣量為Qal、Qa2時(shí)的吸入空氣的溫度上升量Tcmp (Qal),Tcmp (Qa2)的大小關(guān)系為Tcmp(QalXTcmp (Qa2)。此外，當(dāng)?shù)?進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2-Tial)為td時(shí)，F(xiàn)l (td)〈F2(td)。因此，當(dāng)?shù)?進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2_Tial)相同時(shí)，隨著內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的増加，進(jìn)氣管3中的溫度下降量Tils也會(huì)増加。接著，對(duì)于第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2_Tial)、和排氣管5中的溫度下降量Texls之間的關(guān)系隨著內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的增加會(huì)發(fā)生怎樣的變化，進(jìn)行說明。如前所述，進(jìn)氣管3中的溫度下降量Tils與排氣管5中的溫度下降量Texls由進(jìn)氣管3或者排氣管5周圍的空氣的溫度Tial與流速Ws所決定，因此與內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量無直接關(guān)系。因此Tils與Texls的關(guān)系維持上述實(shí)施方式I 中說明的圖11所示的關(guān)系，而與吸入空氣量無關(guān)。因此，圖17所示的(Tia2_Tial)與Tils的關(guān)系適用于圖11所示的Tils與Texls的關(guān)系，通過消去參數(shù)Tils，從而可得到圖18所示的(Tia2_Tial)與Texls的關(guān)系。在圖18中，橫軸與圖17相同，為(Tia2_Tial) (°C )，縱軸為排氣管5中的溫度下降量Texls (0C)0此外，Qal與Qa2都是表示內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的參數(shù)，且Qal〈Qa2。如圖18所示，Tils=Fl時(shí)的函數(shù)(實(shí)線)與Tils=F2時(shí)的函數(shù)(點(diǎn)劃線)在第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2_Tial)為td時(shí)，分別為tlsl、tls2，其大小關(guān)系為tlsl〈tls2。也就是說，第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2_Tial)、和排氣管5中的溫度下降量Texls之間的關(guān)系取決于吸入空氣量而發(fā)生變化，當(dāng)(Tia2_Tial)相同時(shí)，吸入空氣量較多的那個(gè)狀態(tài)下Texls增加。利用這樣的原理，本實(shí)施方式2中的基本溫度參數(shù)修正単元23a獲取第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出與第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出，并且還獲取空氣流量傳感器8的輸出即內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量的測定值，并利用圖18所示的關(guān)系，根據(jù)第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2-Tial)以及吸入空氣量(Qa)，來求出排氣管5中的溫度下降量Texls，從而計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)。這里計(jì)算出的參數(shù)在催化劑劣化診斷禁止単元24判定催化轉(zhuǎn)換器4的活性狀態(tài)時(shí)被使用。對(duì)于該基本溫度參數(shù)修正単元23a的處理流程，利用圖19的流程圖進(jìn)行說明。首先，在步驟31 (S31)中，讀取第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出Tial、第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出Tia2、以及空氣流量傳感器8的輸出即吸入空氣量Qa。接著，步驟32(S32)中，讀取由基本溫度參數(shù)計(jì)算單元22計(jì)算出的與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值Tcatb。接著，在步驟33 (S33)中，參考表示第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差、吸入空氣量、與排氣管5中的溫度下降量之間的關(guān)系的三維映射(例如圖20所示的MCMP S T{(T i a 2 -T i a I )，Q a })，求出S31中求得的第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差(Tia2_Tial)和吸入空氣量Qa所對(duì)應(yīng)的修正值。進(jìn)ー步地，將S32中求得的參數(shù)的基本值Tcatb減去由三維映射求得的修正值，從而計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)Teat。另外，圖20所示的三維映射是基于圖18所示的特性預(yù)先制成的。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式2,基于第2進(jìn)氣溫度傳感器10的輸出與第I進(jìn)氣溫度傳感器9的輸出之差、以及空氣流量傳感器8的輸出即吸入空氣量Qa，計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值的修正值，因此，除了與上述實(shí)施方式I相同的效果以外，即使在因受到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室I加熱而產(chǎn)生的溫度上升量、由增壓器的加壓而產(chǎn)生的溫度上升量隨著內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量變化而變化的情況下，也能高精度地計(jì)算出與催化轉(zhuǎn)換器4的溫度相關(guān)的參數(shù)。エ業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于具有向駕駛員警告催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生劣化的功能的內(nèi)燃機(jī)控制裝置。

標(biāo)號(hào)說明I燃燒室、2空氣濾清器、3進(jìn)氣管、4催化轉(zhuǎn)換器、5排氣管、6噴射器、7火花塞、8空氣流量傳感器、9第I進(jìn)氣溫度傳感器、I Q第2進(jìn)氣溫度傳感器、I I空燃比傳感器、I 2氧氣濃度傳感器、I 3曲柄角傳感器、I 4曲柄信號(hào)盤、2 0、2 0 a內(nèi)燃機(jī)控制裝置、2 I催化劑劣化診斷裝置、2 2基本溫度參數(shù)計(jì)算單元、2 3 , 2 3 a基本溫度參數(shù)修正単元、2 4催化劑劣化診斷禁止単元、2 5運(yùn)行狀態(tài)檢測単元、2 6燃料噴射量調(diào)整單元、2 I I空燃比控制單元、2 I 2相對(duì)O 2儲(chǔ)存量計(jì)算單元、2 I 3催化劑劣化時(shí)氧氣濃度傳感器輸出推測單元、2 I 4劣化判定參數(shù)計(jì)算單元、2 I 5劣化判定単元。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于，包括 催化劑劣化診斷裝置，該催化劑劣化診斷裝置基于設(shè)置在將從內(nèi)燃機(jī)的燃燒室排出的排氣氣體進(jìn)行凈化的催化轉(zhuǎn)換器上游側(cè)的上游側(cè)氧氣濃度傳感器與設(shè)置在所述催化轉(zhuǎn)換器下游側(cè)的下游側(cè)氧氣濃度傳感器的輸出信號(hào)的相關(guān)性，來判定所述催化轉(zhuǎn)換器的劣化狀態(tài)； 基本溫度參數(shù)計(jì)算單元，該基本溫度參數(shù)計(jì)算單元基于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，來計(jì)算出與所述催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)的基本值； 基本溫度參數(shù)修正單元，該基本溫度參數(shù)修正單元獲取設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道處的第I進(jìn)氣溫度傳感器所輸出的吸入空氣的第I溫度、和設(shè)置在所述進(jìn)氣通道的比所述第I溫度傳感器更靠近所述燃燒室的那一側(cè)的第2進(jìn)氣溫度傳感器所輸出的吸入空氣的第2溫度，并使用基于第2溫度與第I溫度之差所決定的修正值，對(duì)由所述基本溫度參數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的所述參數(shù)的基本值進(jìn)行修正，計(jì)算出與所述催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)；以及 催化劑劣化診斷禁止單元，該催化劑劣化診斷禁止單元基于由所述基本溫度參數(shù)修正單元計(jì)算出的與所述催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)、和表示所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù)，禁止由所述催化劑劣化診斷裝置進(jìn)行的診斷。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述第I進(jìn)氣溫度傳感器設(shè)置在離所述進(jìn)氣通道的所述燃燒室盡可能遠(yuǎn)的位置。
3.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述基本溫度參數(shù)修正單元利用所述內(nèi)燃機(jī)的所述排氣通道及所述進(jìn)氣通道中的熱損失量都取決于周圍空氣的溫度和流速，且當(dāng)所述進(jìn)氣通道中的熱損失量較大時(shí)所述排氣通道中的熱損失量也較大的這一特性，根據(jù)由吸入空氣的第2溫度與第I溫度的差值求得的所述進(jìn)氣通道中的溫度下降量，推測出排氣氣體的溫度下降量，并通過將由所述基本溫度參數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的所述參數(shù)的基本值減去與該下降量對(duì)應(yīng)的修正值，從而計(jì)算出與所述催化轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)的參數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述基本溫度參數(shù)修正單元進(jìn)一步獲取所述內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量的測定值，并利用吸入空氣量越多時(shí)所述排氣通道中的溫度下降量變得越大的性質(zhì)，使用基于吸入空氣的第2溫度與第I溫度之差、和與所述內(nèi)燃機(jī)吸入的空氣量相關(guān)的參數(shù)所決定的修正值，來對(duì)由所述基本溫度參數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的所述參數(shù)的基本值進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明以低成本實(shí)現(xiàn)如下的內(nèi)燃機(jī)控制裝置能在催化轉(zhuǎn)換器處于活性不充分的情況下，可靠地禁止催化轉(zhuǎn)換器的劣化診斷。包括基本溫度參數(shù)修正單元(23)，利用內(nèi)燃機(jī)的排氣管(5)與進(jìn)氣管(3)的熱損失量具有相關(guān)性這一點(diǎn)，根據(jù)由第2進(jìn)氣溫度傳感器(10)的輸出與第1進(jìn)氣溫度傳感器(9)的輸出之差求得的進(jìn)氣管(3)中的溫度下降量，來對(duì)排氣氣體的溫度下降量進(jìn)行推測，并求出與該下降量對(duì)應(yīng)的修正值。由此，能對(duì)與催化轉(zhuǎn)換器(4)的溫度相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行高精度的計(jì)算，能在催化轉(zhuǎn)換器的活性不充分時(shí)可靠地禁止催化轉(zhuǎn)換器(4)的劣化診斷。另外，作為第1及第2進(jìn)氣溫度傳感器(9、10)可采用廉價(jià)的熱敏電阻，因此能以低成本來實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)F01N11/00GK102787887SQ201210148879
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者中野誠, 和田浩司 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社