JP3406042B2 - 内燃機関用排ガス浄化装置における能力判定装置 - Google Patents

内燃機関用排ガス浄化装置における能力判定装置

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Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は，内燃機関の排気系に，
排ガス中の未燃成分を一時的に吸着する未燃成分吸着手
段が設けられる内燃機関用排ガス浄化装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】内燃機関の冷間始動時等における排ガス
浄化触媒の未活性時に，排ガス中の未燃成分が大気に放
出されるのを防止するために，未燃成分を一時的に吸着
する未燃成分吸着手段が排気系に設けられる排ガス浄化
装置が，たとえば実開平４−１０５９２５号公報等によ
り既に知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで，上記未燃成
分吸着手段は，粒状の活性炭やゼオライト等を充填して
構成され，炭化水素から成る未燃成分を吸着するもので
あるが，経年変化等により未燃成分の吸着能力が低下し
たときには，未燃成分が吸着されずにそのまま大気に放
出される可能性がある。 【０００４】本発明は，かかる事情に鑑みてなされたも
のであり，未燃成分吸着手段の吸着能力を容易にかつ確
実に判定し，未燃成分の大気放出を防止し得るようにし
た内燃機関用排ガス浄化装置における能力判定装置を提
供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明は，内燃機関の排気系に，排ガス中の未燃成
分を一時的に吸着する未燃成分吸着手段が設けられる内
燃機関の排ガス浄化装置において，未燃成分吸着手段の
上流側および下流側での排ガス中の空燃比を検出する上
流側および下流側空燃比検出手段と，未燃成分吸着手段
が未燃成分を脱離する脱離過程に在る状態を検出する未
燃成分吸着状況検出手段と，前記未燃成分吸着手段が脱
離過程に在ることが未燃成分吸着状況検出手段により検
出されている状態で上流側および下流側空燃比検出手段
の検出値から算出される総脱離量により，未燃成分吸着
手段の吸着能力を判定する判定手段とを備えることを特
徴とする。 【０００６】 【実施例】以下，図面により本発明の一実施例について
説明する。 【０００７】先ず図１において，内燃機関Ｅの吸気ポー
ト１には，上流端から順にエアクリーナ２，スロットル
弁３および燃料噴射弁４を備える吸気系５が接続され
る。また内燃機関Ｅの排気ポート６に接続される排気系
７には，その上流側から順に，排ガス中の未燃成分を一
時的に吸着するための未燃成分吸着手段８と，排ガス浄
化用触媒コンバータ９とが介設される。而して未燃成分
吸着手段８は，粒状の活性炭やゼオライト等の吸着材１
０がケーシング内に充填されて成り，排ガス浄化用触媒
コンバータ９は三元触媒１１がケーシング内に充填され
て成る。 【０００８】排気系７において，未燃成分吸着手段８の
上流側には排ガス中の空燃比（Ａ／Ｆ）U を検出する上
流側空燃比検出手段１２が配設され，未燃成分吸着手段
８および排ガス浄化用触媒コンバータ９間には排ガス中
の空燃比（Ａ／Ｆ）D を検出する下流側空燃比検出手段
１３が配設される。 【０００９】また未燃成分吸着手段８が未燃成分を脱離
する脱離過程に在る状態を検出する未燃成分吸着状況検
出手段としての温度検出器１４が未燃成分吸着手段８に
付設される。ところで，未燃成分吸着手段８における吸
着材１０は，内燃機関Ｅの冷間始動時に排気系７に排出
される未燃成分（炭化水素）を一旦吸着し，その温度が
一定の脱離開始温度Ｔ1 に達したときに未燃成分の脱離
を開始し，温度が一定の脱離終了温度Ｔ2 に達したとき
には未燃成分の脱離をほぼ完全に完了する性質を持つも
のであり，温度検出器１４による検出温度ＴがＴ1 ＜Ｔ
＜Ｔ2 の範囲に在る状態が，脱離過程に在る状態と判断
することができるものである。 【００１０】上流側空燃比検出手段１２，下流側空燃比
検出手段１３および温度検出器１４の検出値はコンピュ
ータから成る判定手段１５に入力され，該判定手段１５
は，前記未燃成分吸着手段８が脱離過程に在ることが温
度検出器１４により検出されている状態で上流側および
下流側空燃比検出手段１２，１３の検出値により未燃成
分吸着手段８の吸着能力を判定する。またその能力判定
を行なう条件を設定するために，判定手段１５には，ス
ロットル弁３よりも下流側で吸気圧ＰB を検出する吸気
圧検出器１６と，内燃機関Ｅにおける冷却水温ＴW を検
出する水温検出器１７と，内燃機関Ｅの機関回転数ＮE
を検出する回転数検出器１８とが接続されている。 【００１１】而して判定手段１５は，図２で示す手順に
従って能力判定を行なうものであり，その能力判定処理
は，たとえば機関始動後に所定時間毎に実行される。図
２における第１ステップＳ１では，能力判定を実行する
ために設定されている次の（１）〜（４）の条件式が全
て成立しているかどうかが判断される。 【００１２】ＴW ＜ＴWO…（１） ＮEL＜ＮE ＜ＮEH…（２） ＰB ＜ＰBO…（３） Ｔ＞Ｔ1 …（４） 但し，ＴWOは設定水温，ＮELは設定低回転数，ＮEHは設
定高回転数，ＰBOは設定吸気圧である。 【００１３】第１ステップＳ１で能力判定を実行するた
めの条件が成立しないと判断されたときには，第２ステ
ップＳ２で各種パラメータがリセットされ，前記条件が
成立したときには，第１ステップＳ１から第３ステップ
Ｓ３に進み，この第３ステップＳ３でＴ＜Ｔ2 が成立す
るかどうかが判断される。すなわち第１ステップＳ１お
よび第３ステップＳ３でＴ1 ＜Ｔ＜Ｔ2 であるかどう
か，すなわち未燃成分吸着手段８が脱離過程にあるかど
うかが判断されるものであり，Ｔ＜Ｔ2 であるときには
第４ステップＳ４に進む。 【００１４】第４ステップＳ４では，内燃機関Ｅへの吸
入空気量Ｑ（ｇ／秒），ならびに未燃成分吸着手段８の
上流側および下流側の空燃比（Ａ／Ｆ）U ，（Ａ／Ｆ）
D が入力される。但し，吸入空気量Ｑは，機関回転数Ｎ
E および吸気圧ＰB に応じて予め設定してあるマップか
ら読み取るか，または内燃機関Ｅに予め設置しておいた
エアフローメータにより検出する。 【００１５】次の第５ステップＳ５では，図２の処理手
続きを実行する時間間隔Δｔ毎の脱離量ΔＤが次の第
（５）式に従って演算される。ΔＤ＝Ｑ×［｛１／（Ａ
／Ｆ）U ｝−｛１／（Ａ／Ｆ）D ｝］×Δｔ…（５）ま
た第６ステップＳ６では上記脱離量の積算値ΣＤが演算
される。すなわち，Ｔ1 ＜Ｔ＜Ｔ2 の状態にあって脱離
過程にあると判断される期間の総脱離量ΣＤが第６ステ
ップＳ６で演算される。 【００１６】而して脱離過程を経過した後，Ｔ≧Ｔ2 と
なったときには，第３ステップＳ３から第７ステップＳ
７に進み，この第７ステップＳ７で，総脱離量ΣＤが予
め定められた基準値を超えるときには，第８ステップＳ
８で未燃成分吸着手段８の吸着能力が正常と判定される
のに対し，前記総脱離量ΣＤが基準値以下のときには第
９ステップＳ９で未燃成分吸着手段８の吸着能力が劣化
していると判定されることになる。 【００１７】次にこの実施例の作用について説明する
と，内燃機関Ｅの冷間始動時のように排ガス浄化用触媒
コンバータ９における触媒１１の温度が活性温度に達し
ていないときには，排ガス中の未燃成分が未燃成分吸着
手段８の吸着材１０に一旦吸着されて大気への放出が抑
制される。内燃機関Ｅの運転継続による排ガス温度上昇
により，未燃成分吸着手段８の吸着材１０が脱離開始温
度Ｔ1 に達すると，吸着されていた未燃成分の吸着材１
０からの脱離が開始されることになるが，触媒１１の温
度も上昇しているので，脱離した未燃成分は排ガス浄化
用触媒コンバータ９で浄化される。 【００１８】而して，判定手段１５は，温度検出器１４
の検出値に基づいて未燃成分吸着手段８が未燃成分を脱
離する脱離過程に在ると判断し得る状態にあって，未燃
成分吸着手段８の上流側および下流側における排ガス中
の空燃比（Ａ／Ｆ）U ，（Ａ／Ｆ）D の検出値により総
脱離量ΣＤを算出し，その総脱離量ΣＤが基準値以下で
あるときには未燃成分吸着手段８の吸着能力が劣化して
いると判定するものであり，内燃機関Ｅの運転中に確実
にかつ容易に吸着能力を判定することが可能であり，劣
化していると判定されたときには，警告灯等の警告手段
により吸着材１０の交換を促し，それに応じて吸着材１
０を交換することにより未燃成分の大気放出を防止する
ことができる。 【００１９】上記実施例では，未燃成分吸着手段８の上
流側での排ガス中の空燃比（Ａ／Ｆ）U を検出するため
の上流側空燃比検出手段１２が排気系７に設けられた
が，脱離過程において排ガス中の空燃比が一定値となる
ようなフィードバック制御が実行される場合には，上流
側空燃比検出手段１２を省略し，上流側の空燃比（Ａ／
Ｆ）U を一定値に定めるようにしてもよい。また未燃成
分吸着状況検出手段としての温度検出器１４を未燃成分
吸着手段８に付設するのに代えて，燃料噴射弁４による
燃料噴射量の積算値により温度を推定するようにしても
よい。 【００２０】 【発明の効果】以上のように，本発明は，未燃成分吸着
手段の上流側および下流側での排ガス中の空燃比を検出
する上流側および下流側空燃比検出手段と，未燃成分吸
着手段が未燃成分を脱離する脱離過程に在る状態を検出
する未燃成分吸着状況検出手段と，前記未燃成分吸着手
段が脱離過程に在ることが未燃成分吸着状況検出手段に
より検出されている状態で上流側および下流側空燃比検
出手段の検出値から算出される総脱離量により，未燃成
分吸着手段の吸着能力を判定する判定手段とを備えるの
で，内燃機関の運転中，未燃成分吸着手段が脱離過程に
在る状態で上流側および下流側空燃比検出手段の検出値
から算出される総脱離量を用いて，未燃成分吸着手段の
吸着能力を確実に且つ容易に判定することが可能であ
り，劣化判定に伴って吸着材を直ちに交換することによ
り未燃成分の大気放出を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】 【図１】内燃機関の吸・排気系を示す図である。 【図２】吸着能力判定処理手続きを示すフローチャート
である。 【符号の説明】 ７ 排気系 ８ 未燃成分吸着手段 １２ 上流側空燃比検出手段 １３ 下流側空燃比検出手段 １４ 吸着状況検出手段としての温度検出器 １５ 判定手段 Ｅ 内燃機関
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ (72)発明者 松本 誠司 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 加藤 裕明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 小松田 卓 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 斎藤 彰久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 桶谷 利一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平６−66131（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−93843（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−149130（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 F01N 3/24 F02B 77/08 F02D 41/14 F02D 45/00 G01M 15/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内燃機関（Ｅ）の排気系（７）に，排ガ
    ス中の未燃成分を一時的に吸着する未燃成分吸着手段
    （８）が設けられる内燃機関用排ガス浄化装置におい
    て， 未燃成分吸着手段（８）の上流側および下流側での排ガ
    ス中の空燃比を検出する上流側および下流側空燃比検出
    手段（１２，１３）と， 未燃成分吸着手段（８）が未燃成分を脱離する脱離過程
    に在る状態を検出する未燃成分吸着状況検出手段（１
    ４）と， 前記未燃成分吸着手段（８）が脱離過程に在ることが未
    燃成分吸着状況検出手段（１４）により検出されている
    状態で上流側および下流側空燃比検出手段（１２，１
    ３）の検出値から算出される総脱離量（ΣＤ）により，
    未燃成分吸着手段（８）の吸着能力を判定する判定手段
    （１５）とを備えることを特徴とする，内燃機関用排ガ
    ス浄化装置における能力判定装置。
JP00654894A 1994-01-25 1994-01-25 内燃機関用排ガス浄化装置における能力判定装置 Expired - Fee Related JP3406042B2 (ja)

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