JP2000291423A - Catalyst deterioration determining device - Google Patents

Catalyst deterioration determining device

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JP2000291423A
JP2000291423A JP11101172A JP10117299A JP2000291423A JP 2000291423 A JP2000291423 A JP 2000291423A JP 11101172 A JP11101172 A JP 11101172A JP 10117299 A JP10117299 A JP 10117299A JP 2000291423 A JP2000291423 A JP 2000291423A
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deterioration
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明彦 浅野
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幸治 横田
Teruaki Kondo
照明 近藤
Kazuya Kibe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and precisely determine a catalyst deterioration device for determining the deterioration of a catalyst. SOLUTION: This catalyst deterioration determining device 1 determines deterioration of a catalytic converter 2 provided on an exhaust system of an internal combustion engine. The catalyst deterioration determining device 1 has an outlet gas temperature detection means 11 for detecting outlet gas temperature of the catalytic converter 2, a dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 for estimating dummy catalyst exhaust gas temperature, and a deterioration determining mean 13 for determining the deterioration of the catalyst based on the outlet gas temperature detected by the outlet gas temperature detection means and the dummy catalyst exhaust gas temperature estimated by the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means. The dummy catalyst exhaust gas temperature is the outlet gas temperature, when the catalytic converter 2 is assumed to be a dummy catalyst which does not actually carry catalyst.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は,内燃機関の排気系に設けられた
触媒コンバータの触媒の劣化を高精度で判定する触媒劣
化判定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst deterioration judging device for judging deterioration of a catalyst of a catalytic converter provided in an exhaust system of an internal combustion engine with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来技術】自動車に用いられる内燃機関の排気系には
一般に排出ガス中の有害成分を浄化するための触媒コン
バータが設けられている。一般に上記触媒コンバータに
担持されている触媒は長時間の使用で劣化が進み,有害
成分の浄化能力が減衰する。通常の使用条件では,内燃
機関の保証期間において触媒コンバータの性能も一定水
準以上残存することが保証されているが,何らかの内燃
機関,補機或いは燃料等の異常により,触媒が異常に劣
化することも想定される。このため,上記触媒の劣化状
態を判断して運転者に知らせ,触媒コンバータの交換を
促すことが必要である。
2. Description of the Related Art An exhaust system of an internal combustion engine used in an automobile is generally provided with a catalytic converter for purifying harmful components in exhaust gas. In general, the catalyst carried by the above-mentioned catalytic converter deteriorates with a long use, and the ability to purify harmful components is attenuated. Under normal operating conditions, it is guaranteed that the performance of the catalytic converter will surpass a certain level during the warranty period of the internal combustion engine. However, abnormalities in the internal combustion engine, auxiliary equipment, fuel, etc. may cause abnormal deterioration of the catalyst. Is also assumed. For this reason, it is necessary to judge the deterioration state of the catalyst and notify the driver of the deterioration to urge the replacement of the catalytic converter.

【0003】上記触媒コンバータの交換には,かなりの
費用及び時間を必要とするため,必要最小限としなけれ
ばならず,そのため,触媒の劣化判定は正確に判断する
ことが必要である。特開平8−270438号公報で
は,触媒コンバータ中の触媒温度を推定する手段と,計
測した触媒温度の比較から触媒劣化を判定する装置が記
載されている。
[0003] Replacement of the above-mentioned catalytic converter requires considerable cost and time, so that it must be minimized. Therefore, it is necessary to accurately judge the deterioration of the catalyst. JP-A-8-270438 describes a means for estimating a catalyst temperature in a catalytic converter and a device for judging catalyst deterioration from a comparison of measured catalyst temperatures.

【0004】[0004]

【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の方
法では,劣化が進み使用限界を超えた場合の触媒が示す
触媒出口温度を推定し,計測した触媒出口温度と比較す
ることにより,劣化程度を把握し,触媒の交換時期を判
断している。しかもこの推定では触媒担持された触媒担
体内での炭化水素の燃焼に伴う発熱反応も扱っている。
However, in the conventional method described above, the degree of deterioration is grasped by estimating the catalyst outlet temperature of the catalyst when the deterioration has advanced and exceeding the service limit, and comparing the estimated catalyst outlet temperature with the measured catalyst outlet temperature. In addition, the timing of catalyst replacement is determined. In addition, this estimation deals with the exothermic reaction accompanying the combustion of hydrocarbons in the catalyst carrier carrying the catalyst.

【0005】ところが,炭化水素による発熱反応時の触
媒温度推定は非常に複雑で,特開平8−270438に
記載されているような一次式で予測できるものではな
い。たとえば,炭化水素の種類,量,酸素の濃度によっ
て大きく変わる。また,反応中の触媒温度はその位置に
よってまちまちであり,特開平8−270438に記載
されているような一点の温度測定をもっての劣化判定で
は,精度が落ちる。従って,記載されている触媒劣化判
定方法では充分な精度の触媒劣化判定が望めない。
[0005] However, the estimation of the catalyst temperature during the exothermic reaction by hydrocarbons is very complicated and cannot be predicted by a linear equation as described in JP-A-8-270438. For example, it varies greatly depending on the type and amount of hydrocarbon and the concentration of oxygen. Further, the temperature of the catalyst during the reaction varies depending on its position, and the accuracy is deteriorated in the deterioration judgment using one point temperature measurement as described in JP-A-8-270438. Therefore, the catalyst deterioration determination method described cannot provide a sufficiently accurate catalyst deterioration determination.

【0006】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,容易かつ正確に触媒劣化の判定を行うこ
とができる触媒劣化判定装置を提供しようとするもので
ある。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a catalyst deterioration determining device capable of easily and accurately determining catalyst deterioration.

【0007】[0007]

【課題の解決手段】請求項1に記載の発明は,内燃機関
の排気系に設けられた触媒コンバータの触媒の劣化を判
定する触媒劣化判定装置であって,該触媒劣化判定装置
は,上記触媒コンバータの出口ガス温度を検出する出口
ガス温度検出手段と,下記に示すダミー触媒排出ガス温
度を推定するダミー触媒排出ガス温度推定手段と,上記
出口ガス温度検出手段により検出した出口ガス温度と上
記ダミー触媒排出ガス温度推定手段により推定したダミ
ー触媒排出ガス温度を基に,触媒の劣化を判定する劣化
判定手段とを有し,上記ダミー触媒排出ガス温度は,上
記触媒コンバータが実質的に触媒を担持していないダミ
ー触媒であるとした場合の出口ガス温度であることを特
徴とする触媒劣化判定装置にある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a catalyst deterioration judging device for judging deterioration of a catalyst of a catalytic converter provided in an exhaust system of an internal combustion engine. Outlet gas temperature detecting means for detecting the outlet gas temperature of the converter, dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means for estimating the dummy catalyst exhaust gas temperature shown below, and the outlet gas temperature detected by the outlet gas temperature detecting means and the dummy gas temperature And a deterioration judging means for judging the deterioration of the catalyst based on the dummy catalyst exhaust gas temperature estimated by the catalyst exhaust gas temperature estimating means. The catalyst deterioration determination device is characterized in that the temperature is the outlet gas temperature when the dummy catalyst is not performed.

【0008】本発明において最も注目すべきことは,上
記触媒劣化判定装置は,上記触媒コンバータが触媒を担
持していない場合の出口ガス温度であるダミー触媒排出
ガス温度を推定する,ダミー触媒排出ガス温度推定手段
を有することである。
[0008] Most notably, in the present invention, the catalyst deterioration judging device estimates a dummy catalyst exhaust gas temperature which is an outlet gas temperature when the catalytic converter does not carry a catalyst. That is, it has a temperature estimating means.

【0009】上記劣化判定手段は,例えば以下のように
触媒劣化の有無を判定する。即ち,上記出口ガス温度検
出手段により検出した出口ガス温度と,上記ダミー触媒
排出ガス温度推定手段により推定したダミー触媒排出ガ
ス温度との差が殆どないときに,触媒が劣化状態にある
と判断する。一方,上記出口ガス温度と上記ダミー触媒
排出ガス温度との差が充分にある場合には,触媒は劣化
していないものと判定する。
The deterioration determining means determines, for example, the presence or absence of catalyst deterioration as described below. That is, when there is almost no difference between the outlet gas temperature detected by the outlet gas temperature detecting means and the dummy catalyst exhaust gas temperature estimated by the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means, it is determined that the catalyst is in a deteriorated state. . On the other hand, if there is a sufficient difference between the outlet gas temperature and the dummy catalyst exhaust gas temperature, it is determined that the catalyst has not deteriorated.

【0010】上記ダミー触媒排出ガス温度推定手段は,
内燃機関の機関運転情報を基に,上記触媒コンバータが
触媒を担持していないと仮定した場合の出口ガス温度を
推定する手段である。上記機関運転情報とは,例えば,
エンジンの回転数,トルク,吸入空気量,排出ガス流
量,触媒コンバータの入口ガス温度,及び排出ガス中に
含まれる炭化水素量等をいう。
[0010] The dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means includes:
This is a means for estimating the outlet gas temperature when it is assumed that the catalytic converter does not carry a catalyst, based on the engine operation information of the internal combustion engine. The above-mentioned engine operation information is, for example,
It refers to the engine speed, torque, intake air amount, exhaust gas flow rate, inlet gas temperature of the catalytic converter, the amount of hydrocarbons contained in the exhaust gas, and the like.

【0011】なお,上記出口ガス温度とは,上記触媒コ
ンバータの出口における排出ガスの温度をいい,上記入
口ガス温度とは,上記触媒コンバータの入口における排
出ガスの温度をいう。また,上記の「触媒コンバータが
実質的に触媒を担持していない」には,実際に触媒を担
持していない場合の他,上記触媒コンバータが触媒を担
持していても該触媒が実質上触媒活性を失っている場合
も含む。
The outlet gas temperature refers to the temperature of the exhaust gas at the outlet of the catalytic converter, and the inlet gas temperature refers to the temperature of the exhaust gas at the inlet of the catalytic converter. In addition, "the catalytic converter does not substantially support the catalyst" means that the catalyst does not actually support the catalyst, and the catalyst does not substantially support the catalyst even if the catalyst converter supports the catalyst. This includes cases in which activity has been lost.

【0012】次に,本発明の作用につき説明する。触媒
劣化判定装置では,ダミー触媒排出ガス温度を,機関運
転情報等を基に推定する。また,触媒コンバータの出口
ガス温度を,出口ガス温度検出手段により検出する。そ
して,推定されたダミー触媒排出ガス温度と検出された
出口ガス温度とを比較することで,触媒劣化を判定す
る。
Next, the operation of the present invention will be described. The catalyst deterioration determination device estimates a dummy catalyst exhaust gas temperature based on engine operation information and the like. Further, the outlet gas temperature of the catalytic converter is detected by an outlet gas temperature detecting means. Then, catalyst deterioration is determined by comparing the estimated dummy catalyst exhaust gas temperature with the detected outlet gas temperature.

【0013】即ち,触媒の活性状態が充分にある場合に
は,触媒に入った炭化水素の燃焼で排出ガス温度が上昇
する。しかし,触媒劣化が進むと炭化水素は燃焼せず,
排出ガス温度も上昇しない。そのため,触媒の活性が充
分にある場合には,出口ガス温度とダミー触媒排出ガス
温度との差があるが,劣化が進み実質上活性を失った状
態になると,計測した出口ガス温度は上記ダミー触媒排
出ガス温度と同程度になる。そこで,この温度差を基に
触媒の劣化を判定する。
That is, when the active state of the catalyst is sufficient, the temperature of the exhaust gas rises due to the combustion of the hydrocarbons entering the catalyst. However, as the catalyst deteriorates, hydrocarbons do not burn,
The exhaust gas temperature also does not rise. Therefore, when the activity of the catalyst is sufficient, there is a difference between the outlet gas temperature and the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst. It is about the same as the catalyst exhaust gas temperature. Therefore, the deterioration of the catalyst is determined based on the temperature difference.

【0014】次に,本発明の効果につき説明する。上記
触媒劣化判定装置は,上記触媒コンバータが実質的に触
媒を担持していない場合の出口ガス温度であるダミー触
媒排出ガス温度を推定するダミー触媒排出ガス温度推定
手段を有する。上記ダミー触媒には触媒を担持していな
いことから,触媒排出ガス温度を推定するには,正確な
推定が困難である触媒反応による反応熱を考慮する必要
がない。そのため,ダミー触媒排出ガス温度の推定を正
確かつ容易に行うことができる。それ故,触媒出口ガス
温度とダミー触媒排出ガス温度との差において,触媒劣
化の判定を容易かつ正確に行うことができる。
Next, the effects of the present invention will be described. The catalyst deterioration determination device has a dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means for estimating a dummy catalyst exhaust gas temperature which is an outlet gas temperature when the catalyst converter does not substantially support a catalyst. Since the dummy catalyst does not carry a catalyst, it is not necessary to consider the reaction heat due to the catalytic reaction, which is difficult to estimate accurately, in estimating the catalyst exhaust gas temperature. Therefore, the temperature of the dummy catalyst exhaust gas can be accurately and easily estimated. Therefore, it is possible to easily and accurately determine the catalyst deterioration based on the difference between the catalyst outlet gas temperature and the dummy catalyst exhaust gas temperature.

【0015】また,上記ダミー触媒排出ガス温度は,上
記触媒コンバータから排出されるガス温度を推定するた
め,上記触媒コンバータ内の温度及び該触媒コンバータ
内のガス温度分布を考慮する必要がない。同様に,上記
出口ガス温度検出手段は,触媒コンバータから排出され
るガスが均一に混ざった部分のガス温度を検出するた
め,触媒コンバータ内のガス温度分布の影響を受けな
い。従って,上記出口ガス温度検出手段は正確な測定値
を得ることができる。そのため,触媒劣化の判定を容易
かつ正確に行うことができる。
Further, since the temperature of the dummy catalyst exhaust gas is estimated from the temperature of the gas discharged from the catalytic converter, it is not necessary to consider the temperature in the catalytic converter and the gas temperature distribution in the catalytic converter. Similarly, the outlet gas temperature detecting means detects the gas temperature of the portion where the gas discharged from the catalytic converter is uniformly mixed, and is not affected by the gas temperature distribution in the catalytic converter. Therefore, the outlet gas temperature detecting means can obtain an accurate measured value. Therefore, the catalyst deterioration can be easily and accurately determined.

【0016】以上のごとく,本発明によれば,容易かつ
正確に触媒劣化の判定を行うことができる触媒劣化判定
装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a catalyst deterioration determining apparatus capable of easily and accurately determining catalyst deterioration.

【0017】次に,請求項2に記載の発明のように,上
記ダミー触媒排出ガス温度推定手段は,非線形変換機能
と学習機能を有する神経回路網で構成されていることが
好ましい。即ち,上記ダミー触媒のモデルとして,神経
回路網を用いる。そして,ダミー触媒を用いた実験によ
り,機関の運転情報とダミー触媒の出口におけるガス温
度との関係をもとめ,上記神経回路網に学習させる。な
お,上記非線形変換機能とは,一般的な神経回路網演算
素子の演算機能であって,例えば,「Rumelhart,D.H.,e
t al.,Learning Representation by Back-propagation
Errors,Nature,Vol.322(1986),p.533」に記載の機能を
いう。
Next, it is preferable that the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means is constituted by a neural network having a nonlinear conversion function and a learning function. That is, a neural network is used as a model of the dummy catalyst. Then, the relationship between the operation information of the engine and the gas temperature at the outlet of the dummy catalyst is determined by an experiment using the dummy catalyst, and the neural network is learned. The above-mentioned non-linear conversion function is an operation function of a general neural network operation element, for example, “Rumelhart, DH, e
t al., Learning Representation by Back-propagation
Errors, Nature, Vol. 322 (1986), p. 533 ".

【0018】上記ダミー触媒排出ガス温度は,機関の運
転状態の変化に伴い過渡的に変化する。上記神経回路網
は,上記非線形変換機能を有するため,このような上記
ダミー触媒排出ガス温度の過渡的な変化にも対応して,
一層正確な推定ができる。また,上記神経回路網は学習
機能を有するため,触媒を担持していない触媒コンバー
タの複雑な熱的性質を容易に模倣することができる。こ
れにより,一層容易かつ正確に触媒劣化判定を行うこと
ができる。
The temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst changes transiently with a change in the operating state of the engine. Since the above-mentioned neural network has the above-mentioned nonlinear conversion function, it can cope with such a transient change of the dummy catalyst exhaust gas temperature,
A more accurate estimation can be made. Further, since the neural network has a learning function, it is possible to easily imitate the complicated thermal properties of a catalytic converter that does not carry a catalyst. This makes it possible to more easily and accurately determine catalyst deterioration.

【0019】次に,請求項3に記載の発明のように,上
記触媒劣化判定装置は,上記触媒コンバータに入る入口
ガス温度を検出する入口ガス温度検出手段を有し,か
つ,上記ダミー触媒排出ガス温度推定手段は,上記入口
ガス温度検出手段により検出した入口ガス温度を用いて
ダミー触媒排出ガス温度を推定することが好ましい。
Next, according to a third aspect of the present invention, the catalyst deterioration judging device has an inlet gas temperature detecting means for detecting an inlet gas temperature entering the catalytic converter, and the dummy catalyst discharging means. Preferably, the gas temperature estimating means estimates the dummy catalyst exhaust gas temperature using the inlet gas temperature detected by the inlet gas temperature detecting means.

【0020】例えば,上記触媒コンバータの入口配管に
温度計を設置して直接入口ガス温度を測定する。これに
より,上記触媒コンバータに入ってきた排出ガスの温度
を把握でき,これを出口ガス温度の推定に用いること
で,出口ガス温度の推定の精度を高めることができる。
そのため,触媒の劣化判定を一層正確に行うことができ
る。
For example, a thermometer is installed at the inlet pipe of the catalytic converter to directly measure the inlet gas temperature. As a result, the temperature of the exhaust gas that has entered the catalytic converter can be ascertained, and by using this to estimate the outlet gas temperature, the accuracy of the outlet gas temperature estimation can be improved.
Therefore, it is possible to more accurately determine the deterioration of the catalyst.

【0021】次に,請求項4に記載の発明のように,上
記触媒劣化判定装置は,上記触媒コンバータに入る入口
ガス温度を推定する入口ガス温度推定手段を有し,か
つ,上記ダミー触媒排出ガス温度推定手段は,上記入口
ガス温度推定手段により推定した入口ガス温度を用いて
ダミー触媒排出ガス温度を推定することもできる。即
ち,触媒に入る排出ガス温度を,機関運転情報等から推
定する。この場合にも,上記請求項3に記載の発明と同
様に,出口ガス温度の推定の精度を高めることができ,
触媒の劣化判定を一層正確に行うことができる。
Next, according to a fourth aspect of the present invention, the catalyst deterioration judging device has an inlet gas temperature estimating means for estimating an inlet gas temperature entering the catalytic converter, and the dummy catalyst discharging means. The gas temperature estimating means can also estimate the dummy catalyst exhaust gas temperature using the inlet gas temperature estimated by the inlet gas temperature estimating means. That is, the temperature of the exhaust gas entering the catalyst is estimated from the engine operation information and the like. Also in this case, the accuracy of estimating the outlet gas temperature can be improved, as in the invention described in claim 3.
The catalyst deterioration can be more accurately determined.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】実施形態例1 本発明の実施形態例にかかる触媒劣化判定装置につき,
図1〜図5を用いて説明する。本例の触媒劣化判定装置
1は,内燃機関の排気系に設けられた触媒コンバータ2
の触媒の劣化を判定するための装置である。上記触媒劣
化判定装置1は,図1に示すごとく,以下の出口ガス温
度検出手段11と,ダミー触媒排出ガス温度推定手段1
2と,劣化判定手段13とよりなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 A catalyst deterioration judging device according to an embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. The catalyst deterioration determination device 1 of the present embodiment includes a catalytic converter 2 provided in an exhaust system of an internal combustion engine.
This is a device for determining the deterioration of the catalyst. As shown in FIG. 1, the catalyst deterioration determination device 1 includes the following outlet gas temperature detection means 11 and dummy catalyst exhaust gas temperature estimation means 1
2 and deterioration determination means 13.

【0023】上記出口ガス温度検出手段11は,上記触
媒コンバータ2の出口ガス温度を検出する手段である。
上記ダミー触媒排出ガス温度推定手段12は,ダミー触
媒排出ガス温度を推定する手段である。またダミー触媒
排出ガス温度とは,上記触媒コンバータ2が実質的に触
媒を担持していないダミー触媒であるとした場合の出口
ガス温度である。
The outlet gas temperature detecting means 11 is a means for detecting the outlet gas temperature of the catalytic converter 2.
The dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 is means for estimating the dummy catalyst exhaust gas temperature. The dummy catalyst exhaust gas temperature is the outlet gas temperature when the catalytic converter 2 is a dummy catalyst that does not substantially support a catalyst.

【0024】上記劣化判定手段13は,上記出口ガス温
度検出手段11により検出した出口ガス温度と上記ダミ
ー触媒排出ガス温度推定手段12により推定したダミー
触媒排出ガス温度を基に,触媒の劣化を判定する手段で
ある。なお,上記触媒コンバータ2の入口21は,入口
配管41により上記内燃機関本体7に接続され,一方上
記触媒コンバータ2の出口22は,出口配管42によ
り,マフラーへ接続されている。そして,上記出口ガス
温度検出手段11は,上記触媒コンバータ2の出口22
から10〜20cmの位置の上記出口配管42に設置し
てある。
The deterioration judging means 13 judges the deterioration of the catalyst based on the outlet gas temperature detected by the outlet gas temperature detecting means 11 and the dummy catalyst exhaust gas temperature estimated by the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12. It is a means to do. The inlet 21 of the catalytic converter 2 is connected to the internal combustion engine body 7 by an inlet pipe 41, while the outlet 22 of the catalytic converter 2 is connected to a muffler by an outlet pipe 42. The outlet gas temperature detecting means 11 is connected to the outlet 22 of the catalytic converter 2.
10 to 20 cm from the outlet pipe 42.

【0025】上記劣化判定手段13は,以下のようにし
て触媒劣化の有無を判定する。即ち,上記出口ガス温度
検出手段11により検出した出口ガス温度と,上記ダミ
ー触媒排出ガス温度推定手段12により推定したダミー
触媒排出ガス温度との差がないときに,触媒が劣化状態
にあると判断する。一方,上記出口ガス温度と上記ダミ
ー触媒排出ガス温度との差が充分にある場合には,触媒
は劣化していないものと判定する。なお,上記劣化判定
手段12はデジタルコンピューター内のアルゴリズムで
構成されている。
The deterioration determining means 13 determines the presence or absence of catalyst deterioration as follows. That is, when there is no difference between the outlet gas temperature detected by the outlet gas temperature detecting means 11 and the dummy catalyst exhaust gas temperature estimated by the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12, it is determined that the catalyst is in a deteriorated state. I do. On the other hand, if there is a sufficient difference between the outlet gas temperature and the dummy catalyst exhaust gas temperature, it is determined that the catalyst has not deteriorated. Note that the deterioration determination means 12 is configured by an algorithm in a digital computer.

【0026】上記ダミー触媒排出ガス温度推定手段12
は,エンジンコントロール用コンピュータ3からの内燃
機関の機関運転情報を基に,上記ダミー触媒排出ガス温
度を推定する。即ち,上記ダミー触媒排出ガス温度推定
手段12は,複数の階層に分かれ,各層で複数の非線形
演算をするアルゴリズムで構成された神経回路網を計算
するデジタルコンピュータである。
The dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12
Estimates the dummy catalyst exhaust gas temperature based on the engine operation information of the internal combustion engine from the engine control computer 3. In other words, the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 is a digital computer that divides into a plurality of layers and calculates a neural network composed of an algorithm for performing a plurality of nonlinear calculations in each layer.

【0027】上記機関運転情報としては,エンジン回転
数,冷却水温,燃料噴射量,トルクを用いる。また,デ
ィーゼルエンジンで窒素酸化物の還元触媒を用いる場合
等では,排気浄化用還元剤の添加量についても情報を加
える。そして,これらの機関運転情報を基に,予め実験
によって測定された排出ガス温度のデータを用いて,ダ
ミー触媒排出ガス温度を推定する。
As the engine operation information, the engine speed, cooling water temperature, fuel injection amount, and torque are used. In addition, in the case where a nitrogen oxide reduction catalyst is used in a diesel engine, information on the amount of an exhaust gas purification reducing agent to be added is also added. Then, based on the engine operation information, the dummy catalyst exhaust gas temperature is estimated using the exhaust gas temperature data measured in advance by experiments.

【0028】図2に,本例の触媒劣化判定装置1におけ
る具体的な劣化判定のフローチャートを示す。このフロ
ーチャートの始動は,内燃機関の開始と同時に実行され
る。まず,Step101でスタートビットSTbitを
1に設定する。なお,図2及び以下においてStep1
01〜Step118は,S101〜S118と表す。
FIG. 2 shows a flowchart of a concrete deterioration judgment in the catalyst deterioration judgment apparatus 1 of the present embodiment. The start of this flowchart is executed simultaneously with the start of the internal combustion engine. First, the start bit STbit is set to 1 in Step 101. Note that Step 1 in FIG.
01 to Step 118 are represented as S101 to S118.

【0029】S101に続いて,機関運転情報としてエ
ンジンコントロール用コンピュータ3により,吸入空気
量Ga,回転数nr,冷却水温Tw,燃料噴射量Fin,
トルクTRを,出口ガス温度検出手段11により触媒出
口温度Toutを計測し,その計測値を取り込む(S10
2)。またディーゼルエンジンにおいては排気浄化用還
元剤噴射量Fadを計測する場合もある。
Subsequent to S101, the engine control computer 3 uses the engine control computer 3 to obtain intake air amount Ga, rotation speed nr, cooling water temperature Tw, fuel injection amount Fin,
The catalyst outlet temperature Tout is measured from the torque TR by the outlet gas temperature detecting means 11 and the measured value is taken in (S10).
2). In a diesel engine, the injection amount Fad of the purifying agent for exhaust gas purification may be measured.

【0030】次に,STbitを調べる(S103)。S
Tbitが1の場合は,機関開始後初めての計算であるた
め,初期出口ガス温度Toutn-1を決定する(S10
4)。このToutn-1の決定には,冷却水温Twが使わ
れ,図3に示したマップ5を使って決定される。
Next, the ST bit is checked (S103). S
If Tbit is 1, this is the first calculation after the start of the engine, so the initial outlet gas temperature Tout n-1 is determined (S10).
4). In determining Tout n-1 , the cooling water temperature Tw is used, and is determined using the map 5 shown in FIG.

【0031】このマップ5では,Twが25℃より低い
場合は前回のエンジン停止後から充分な時間が経過して
いるものと判断し,最初の排出ガス温度もその値と同じ
としてToutn-1=25℃とする。Tw>70℃の場合に
は,前回のエンジン停止からさほど時間が経過していな
いものとし,Toutn-1は前回動作時の最後の出口ガス温
度の推定値Toutoldとする。また,25℃≦Tw≦70
℃の場合は,図3のマップ5に従って決定される。
In this map 5, when Tw is lower than 25 ° C., it is determined that a sufficient time has elapsed since the last stop of the engine, and it is assumed that the initial exhaust gas temperature is the same as that value and Tout n−1 = 25 ° C. If Tw> 70 ° C., it is assumed that not much time has elapsed since the last stop of the engine, and Tout n−1 is an estimated value Tout old of the last outlet gas temperature during the previous operation. Also, 25 ° C ≦ Tw ≦ 70
In the case of ° C., it is determined according to Map 5 in FIG.

【0032】Toutn-1が決定された後,STbitは0に
リセットされる(S105)。次に,ダミー触媒排出ガ
ス温度の変化率△Toutがダミー触媒排出ガス温度推定
手段12により推定される(S106)。このダミー触
媒排出ガス温度推定手段12は神経回路網6で構成され
ていて,図4に示すようにS102で取り込まれたデー
タの内,ダミー触媒からの出口ガス温度変化に影響を与
える因子が入力層の素子61に入力される。各素子61
の間には重みWづけされていて,各素子61は図5で示
す演算をした後,その演算結果を次の素子61に伝達す
る。
After Tout n-1 is determined, STbit is reset to 0 (S105). Next, the change rate ΔTout of the dummy catalyst exhaust gas temperature is estimated by the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 (S106). This dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 is constituted by the neural network 6, and as shown in FIG. 4, of the data taken in S102, a factor affecting the change in the outlet gas temperature from the dummy catalyst is input. It is input to the element 61 of the layer. Each element 61
Each element 61 performs the operation shown in FIG. 5 and transmits the operation result to the next element 61.

【0033】すなわち,上記素子61においては,図5
に示すごとく,前段層の素子610の出力値(入力層に
ついては入力値)yに重みwを乗じたものの合計値
X(=Σw)を求める。次いで,その合計値X
を,数式1で示すシグモイド関数に入力し,その算出値
Yをその素子61の出力とする。
That is, in the element 61, FIG.
As shown in, (for input layer input value) output value of the element 610 of the preceding layer seek y i sum but multiplied by the weight w i to X (=? W i y i). Then, the sum X
Is input to the sigmoid function shown in Expression 1, and the calculated value Y is used as the output of the element 61.

【0034】[0034]

【数1】Y=1/(1+exp−(X−θ))## EQU1 ## Y = 1 / (1 + exp- (X-.theta.))

【0035】ここで,θはしきい値である。そして,出
力層素子の出力値をもって△Toutとする。この場合,
必要に応じて入力値,出力値は0から1に規格化しても
よい。神経回路網6が正しい出力値を出力する様に重み
w及びしきい値θを調整する必要がある。
Here, θ is a threshold value. Then, the output value of the output layer element is set to ΔTout. in this case,
The input value and the output value may be normalized from 0 to 1 as necessary. It is necessary to adjust the weight w and the threshold value θ so that the neural network 6 outputs a correct output value.

【0036】この調整は学習と呼ばれる。幾つかの学習
方法が既に提案されているが,ここでは最も一般的なバ
ックプロパケーション法(Rumelhart,D.H.,et al.,Lear
ningRepresentation by Back-propagation Errors,Natu
re,Vol.322(1986),p.533)を用いる。
This adjustment is called learning. Several learning methods have already been proposed, but here the most common backpropagation methods (Rumelhart, DH, et al., Lear
ningRepresentation by Back-propagation Errors, Natu
re, Vol.322 (1986), p.533).

【0037】即ち,上記神経回路網6の学習は,次のよ
うにして行う。まず,触媒コンバータ1と同サイズで触
媒が担持されていない基材のみ,即ちダミー触媒を用い
て,様々な運転条件下での排出ガス温度を計測する。得
られたデータを基にバックプロバケーション法で神経回
路網6を学習させる。
That is, the learning of the neural network 6 is performed as follows. First, the exhaust gas temperature under various operating conditions is measured using only a base material having the same size as the catalytic converter 1 and not carrying a catalyst, that is, a dummy catalyst. The neural network 6 is trained based on the obtained data by the back vacation method.

【0038】このようにして得られた神経回路網6がダ
ミー触媒排出ガス温度推定手段12に組み込まれてい
る。上記ダミー触媒排出ガス温度推定手段12で推定さ
れた△Toutを使って次のS107で数式2より,触媒
出口ガス温度Toutが更新される。
The neural network 6 thus obtained is incorporated in the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12. Using ΔTout estimated by the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12, the catalyst outlet gas temperature Tout is updated from Expression 2 in the next S 107.

【0039】[0039]

【数2】Toutn=Toutn-1+△Tout## EQU2 ## Tout n = Tout n-1 + △ Tout

【0040】次いで,出口ガス温度検出手段11で計測
されたToutと上記数式2で求めたToutnとを比較す
る。まず,燃料の噴射があったか否かを燃料噴射量Fin
で判定する(S109)。Fin=0の場合は,更に排気
浄化用の還元剤噴射量Fadの判定をする。Fadも0の場
合は,触媒コンバーターには何ら燃料が供給されない状
態となり,判定終了(S118)に進む。
Next, Tout measured by the outlet gas temperature detecting means 11 is compared with Tout n obtained by the above equation (2). First, it is determined whether or not the fuel has been injected by the fuel injection amount Fin.
Is determined (S109). If Fin = 0, the reductant injection amount Fad for purifying exhaust gas is further determined. If Fad is also 0, no fuel is supplied to the catalytic converter, and the process proceeds to the end of determination (S118).

【0041】Fin或いはFadの何れかが0ではない場合
には,S111においてToutとToutnとの差の絶対値
が計算される。この値が事前に設定した値αより大きい
場合には,触媒は供給された燃料が燃焼できる状態で,
劣化していないことになる。
[0041] When any of Fin or Fad is not 0, the absolute value of the difference between Tout and Tout n is calculated in S111. If this value is greater than the preset value α, the catalyst is ready to burn the supplied fuel,
It has not deteriorated.

【0042】そこで,S113に於てカウンタnOKが
1増やされる。逆にToutとToutnとの差が少ない場合
には,触媒で燃料は燃焼しないことを意味し,触媒が劣
化していることになる。その場合には,S112でカウ
ンタnBADが1増やされる。S114では,nOKの
カウンタが別に設定されたしきい値βより大きくなった
場合には,触媒は充分に活性できる状態であるとの判断
から,S115に於てnOK及びnBADが0にリセッ
トされる。
Therefore, in step S113, the counter nOK is incremented by one. When the difference between Tout and Tout n is small conversely, the fuel in the catalytic means that does not burn, so that the catalyst has deteriorated. In that case, the counter nBAD is incremented by one in S112. In S114, when the nOK counter becomes larger than the separately set threshold value β, it is determined that the catalyst can be sufficiently activated, so that nOK and nBAD are reset to 0 in S115. .

【0043】S116ではカウンタnBADの値が評価
され,別に設定されたしきい値γを超えた場合には,S
117に於て触媒の劣化を表示し運転者に警告を出す。
S118では一連の判定を終了し,再びS102に移動
し再度劣化判定をする。本例では,以上の繰り返しによ
り触媒の劣化を判定する。
In step S116, the value of the counter nBAD is evaluated, and if the value exceeds a separately set threshold value γ, S
At 117, the deterioration of the catalyst is displayed and a warning is issued to the driver.
In S118, a series of determinations is ended, and the process returns to S102 to determine the deterioration again. In this example, the deterioration of the catalyst is determined by repeating the above.

【0044】上記のごとく,上記触媒劣化判定装置1で
は,ダミー触媒排出ガス温度を,機関運転情報を基に推
定する。また,触媒出口ガス温度を,出口ガス温度検出
手段11により検出する。そして,推定されたダミー触
媒排出ガス温度と検出された出口ガス温度とを比較する
ことで,触媒劣化を判定する。
As described above, the catalyst deterioration determination device 1 estimates the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst based on the engine operation information. The catalyst outlet gas temperature is detected by the outlet gas temperature detecting means 11. Then, catalyst deterioration is determined by comparing the estimated dummy catalyst exhaust gas temperature with the detected outlet gas temperature.

【0045】即ち,触媒の活性状態が充分にある場合に
は,触媒に入った炭化水素の燃焼で排出ガス温度が上昇
する。しかし,触媒劣化が進むと炭化水素は燃焼せず,
排出ガス温度も上昇しない。そのため,触媒の活性が充
分にある場合には,出口ガス温度とダミー触媒排出ガス
温度との差があるが,劣化が進み実質上活性を失った状
態になると,計測した出口ガス温度は上記ダミー触媒排
出ガス温度と同程度になる。そこで,この温度差を基に
触媒の劣化を判定する。
That is, when the active state of the catalyst is sufficient, the temperature of the exhaust gas rises due to the combustion of the hydrocarbon entering the catalyst. However, as the catalyst deteriorates, hydrocarbons do not burn,
The exhaust gas temperature also does not rise. Therefore, when the activity of the catalyst is sufficient, there is a difference between the outlet gas temperature and the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst. It is about the same as the catalyst exhaust gas temperature. Therefore, the deterioration of the catalyst is determined based on the temperature difference.

【0046】次に,本例の効果につき説明する。上記触
媒劣化判定装置1は,上記触媒コンバータ2が触媒を担
持していない場合の出口ガス温度であるダミー触媒排出
ガス温度を推定する,ダミー触媒排出ガス温度推定手段
12を有する。そのため,上記ダミー触媒排出ガス温度
の推定には,正確な推定が困難である触媒反応による反
応熱を考慮する必要がない。そのため,ダミー触媒排出
ガス温度の推定を容易かつ正確に行うことができる。そ
れ故,触媒劣化の判定を容易かつ正確に行うことができ
る。
Next, the effect of this embodiment will be described. The catalyst deterioration determination device 1 has a dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 for estimating a dummy catalyst exhaust gas temperature which is an outlet gas temperature when the catalyst converter 2 does not support a catalyst. Therefore, in estimating the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst, it is not necessary to consider the heat of reaction caused by the catalytic reaction, which is difficult to accurately estimate. Therefore, it is possible to easily and accurately estimate the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst. Therefore, catalyst deterioration can be easily and accurately determined.

【0047】また,上記ダミー触媒排出ガス温度は,上
記触媒コンバータ2の出口ガス温度を推定するため,上
記触媒コンバータ2の中の温度を推定する場合に比べ,
正確な推定を行うことができる。これは,上記触媒コン
バータ2の出口21には,上記触媒コンバータ2全体を
通過した排出ガスが混ざり合って通過するため,ばらつ
きが少ないからである。同様に,上記出口ガス温度検出
手段12が検出する出口ガス温度も正確な測定値が得ら
れる。そのため,触媒劣化の判定を容易かつ正確に行う
ことができる。
The temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst is estimated by estimating the temperature of the outlet gas of the catalytic converter 2 compared with the case of estimating the temperature in the catalytic converter 2.
An accurate estimation can be made. This is because the exhaust gas that has passed through the entirety of the catalytic converter 2 passes through the outlet 21 of the catalytic converter 2 in a mixed manner, so that there is little variation. Similarly, an accurate measured value of the outlet gas temperature detected by the outlet gas temperature detecting means 12 can be obtained. Therefore, the catalyst deterioration can be easily and accurately determined.

【0048】以上のごとく,本例によれば,容易かつ正
確に触媒劣化の判定を行うことができる触媒劣化判定装
置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a catalyst deterioration determination device capable of easily and accurately determining catalyst deterioration.

【0049】実施形態例2 本例は,図6に示すごとく,入口ガス温度検出手段14
として,入口配管41に温度計を設置した触媒劣化判定
装置102の例である。該触媒劣化判定装置102にお
いては,温度計により触媒入口における入口ガス温度を
計測する。
Embodiment 2 As shown in FIG. 6, this embodiment employs an inlet gas temperature detecting means 14.
This is an example of the catalyst deterioration determination device 102 in which a thermometer is installed in the inlet pipe 41. In the catalyst deterioration determination device 102, the temperature of the inlet gas at the catalyst inlet is measured by a thermometer.

【0050】本例では,入口ガス温度検出手段14で検
出された入口ガス温度がダミー触媒排出ガス温度推定手
段12に入力される(図6)。該ダミー触媒排出ガス温
度推定手段12では,実施形態例1で用いたデータ以外
に触媒入口ガス温度も利用してダミー触媒排出ガス温度
の推定をする。入口ガス温度は図2に示すアルゴリズム
で,図2におけるS102において計測される。その他
は,実施形態例1と同様である。
In this embodiment, the inlet gas temperature detected by the inlet gas temperature detecting means 14 is input to the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 (FIG. 6). The dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 estimates the dummy catalyst exhaust gas temperature using the catalyst inlet gas temperature in addition to the data used in the first embodiment. The inlet gas temperature is measured by the algorithm shown in FIG. 2 in S102 in FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0051】本例の場合には,上記入口ガス温度検出手
段14によって,入口ガス温度を直接計測する。そのた
め,推定誤差が生じることがなく,高精度に入口ガス温
度を得ることができる。その結果として図7に示すよう
に,一層高精度なダミー触媒排出ガス温度が推定でき,
劣化判定精度も一層向上する。
In this embodiment, the inlet gas temperature is directly measured by the inlet gas temperature detecting means 14. Therefore, an estimation error does not occur, and the inlet gas temperature can be obtained with high accuracy. As a result, as shown in FIG. 7, the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst can be estimated with higher accuracy.
The deterioration determination accuracy is further improved.

【0052】なお,図7においてT0は,実際にダミー
触媒を用いてその出口ガス温度を測定した値を表し,T
1は実施形態例1により推定したダミー触媒排出ガス温
度を表し,また,T2は本例により推定したダミー触媒
排出ガス温度を表す。その他,実施形態例1と同様の作
用効果を有する。
In FIG. 7, T 0 represents a value obtained by actually measuring the outlet gas temperature using a dummy catalyst.
1 represents a dummy catalyst exhaust gas temperature estimated by embodiment 1, also, T 2 represents a dummy catalyst exhaust gas temperature estimated by the present embodiment. In addition, the third embodiment has the same functions and effects as the first embodiment.

【0053】実施形態例3 本例は,図8に示すごとく,触媒に入る炭化水素量HC
inを測定する炭化水素検出手段15を,触媒コンバー
タ2の入口21の入口配管41に設置した触媒劣化判定
装置103の例である。この場合には,触媒コンバータ
2に入る炭化水素量が直接計測される。そして,その結
果は劣化判定手段13に入力される(図8)。触媒劣化
の判定アルゴリズムは実施形態例1と比較して,図2中
の波線S108の部分が図9に示した判定に変わる。
Embodiment 3 As shown in FIG. 8, the present embodiment is directed to
This is an example of a catalyst deterioration determination device 103 in which a hydrocarbon detector 15 for measuring in is installed in an inlet pipe 41 of an inlet 21 of a catalytic converter 2. In this case, the amount of hydrocarbon entering the catalytic converter 2 is directly measured. Then, the result is input to the deterioration determining means 13 (FIG. 8). The catalyst degradation determination algorithm is different from that of the first embodiment in that the portion indicated by a broken line S108 in FIG. 2 is changed to the determination shown in FIG.

【0054】すなわち,計測されたHCinが0の場合
は,S118に進み,HCinが0以外の場合には,S
111へ進み劣化判定アルゴリズムに進む(図9)。H
Cinの計測は図2のアルゴリズムにおけるS102に
おいて計測される。その他は,実施形態例1と同様であ
る。
That is, if the measured HCin is 0, the process proceeds to S118, and if the measured HCin is other than 0, the process proceeds to S118.
The process proceeds to 111 and proceeds to the deterioration determination algorithm (FIG. 9). H
The measurement of Cin is measured in S102 in the algorithm of FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0055】本例の場合には,上記炭化水素検出手段1
5により触媒コンバータ2に入る炭化水素量を直接測定
する。そのため,上記触媒コンバータ2に入る炭化火素
量を正確に把握することができる。これにより,劣化判
定を行うべきか行わないべきかの判断が容易にかつ正確
になされる。それに伴い,劣化判定の精度も向上する。
その他,実施形態例1と同様の作用効果を有する。な
お,炭化水素量は上記のごとく直接測定することも可能
であるが,機関運転情報から推定することも可能であ
る。
In the case of this embodiment, the hydrocarbon detecting means 1
5 directly measures the amount of hydrocarbons entering the catalytic converter 2. Therefore, the amount of carbonized carbon entering the catalytic converter 2 can be accurately grasped. This makes it easy and accurate to determine whether or not to perform the deterioration determination. Accordingly, the accuracy of the deterioration determination is also improved.
In addition, the third embodiment has the same functions and effects as the first embodiment. The hydrocarbon amount can be directly measured as described above, but can also be estimated from the engine operation information.

【0056】実施形態例4 本例は,図10に示すごとく,車両及び触媒コンバータ
2周囲の環境情報を検出する環境情報検出手段16を付
加した触媒劣化判定装置104の例である。該環境情報
検出手段16により計測されたデータは,ダミー触媒排
出ガス温度推定手段12に送られる(図10)。
Fourth Embodiment As shown in FIG. 10, this embodiment is an example of a catalyst deterioration judging device 104 to which environmental information detecting means 16 for detecting environmental information around the vehicle and the catalytic converter 2 is added. The data measured by the environment information detecting means 16 is sent to the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 (FIG. 10).

【0057】上記環境情報検出手段16では,車両周囲
の外気温度Tam,触媒周囲の風速V等が計測される。計
測されたデータはダミー触媒排出ガス温度推定手段12
に送られる。ここではまず,図2中のS104で初期出
口ガス温度Toutn-1の推定がなされる。実施形態例1で
は,冷却水温と25℃とが比較されたが,本例では冷却
水温Twと外気温度Tamとが比較される。そして,両者
の差より図11に示したマップ50を用いてToutn-1
決定される。
The environmental information detecting means 16 measures the outside temperature Tam around the vehicle, the wind speed V around the catalyst, and the like. The measured data is used as the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12.
Sent to Here, first, the initial outlet gas temperature Tout n-1 is estimated in S104 in FIG. In the first embodiment, the cooling water temperature is compared with 25 ° C., but in the present embodiment, the cooling water temperature Tw is compared with the outside air temperature Tam. Then, Tout n-1 is determined from the difference between the two using the map 50 shown in FIG.

【0058】このマップ50では,TwとTamとの差が
小さい場合は前回のエンジン停止後から充分な時間が経
過しているものと判断し,触媒の温度は外気温度と等し
く,初期出口ガス温度も外気温度と同程度としてTout
n-1=Tamとする。TwとTamとの差が大きい場合には,
前回のエンジン停止からさほど時間が経過していないも
のとし,Toutn-1は前回動作時の最後の推定温度Tout
oldとTamを用いて,図11のマップ50で決定され
る。また,外気温度Tamと触媒コンバータ2周囲の風速
Vはダミー触媒排出ガス温度推定手段12の神経回路網
6に入力される。その他は,実施形態例1と同様であ
る。
In this map 50, when the difference between Tw and Tam is small, it is determined that a sufficient time has elapsed since the last engine stop, and the temperature of the catalyst is equal to the outside air temperature, and the initial outlet gas temperature Tout is set to the same level as the outside air temperature.
Let n-1 = Tam. If the difference between Tw and Tam is large,
It is assumed that not much time has elapsed since the last engine stop, and Tout n-1 is the last estimated temperature Tout at the previous operation.
Using the old and Tam, it is determined by the map 50 of FIG. The outside air temperature Tam and the wind speed V around the catalytic converter 2 are input to the neural network 6 of the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0059】本例の触媒劣化判定装置104は,機関開
始時のダミー触媒排出ガス温度を推定する為に外気温度
を用いることで,精度の高いダミー触媒排出ガス温度を
推定することが可能になる。例えば,夏期と冬期ではエ
ンジン開始直後に出てくる触媒コンバータ2の出口ガス
温度は異なる。本例ではこの差も区別して扱うことがで
き,ダミー触媒排出ガス温度の推定精度を向上させるこ
とができる。
The catalyst deterioration judging device 104 of this embodiment uses the outside air temperature to estimate the temperature of the dummy catalyst exhaust gas at the time of starting the engine, so that it is possible to estimate the temperature of the dummy catalyst exhaust gas with high accuracy. . For example, the outlet gas temperature of the catalytic converter 2 that appears immediately after the start of the engine differs between summer and winter. In the present embodiment, this difference can be treated separately, and the accuracy of estimation of the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst can be improved.

【0060】また,上記触媒劣化判定装置104では,
周囲温度及び触媒周囲の風速もダミー触媒排出ガス温度
推定の情報として上記ダミー触媒排出ガス温度推定手段
12に入力できる。これにより,触媒コンバータ2から
周囲環境への熱伝導も考慮して,高精度なダミー触媒排
出ガス温度の推定が可能になる。その他,実施形態例1
と同様の作用効果を有する。なお,上記の環境情報につ
いては直接測定することも可能であるが,スピードメー
ター等の情報から推定することも可能である。
Further, in the catalyst deterioration judging device 104,
The ambient temperature and the wind speed around the catalyst can also be input to the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 as information of the dummy catalyst exhaust gas temperature estimation. Thus, it is possible to accurately estimate the temperature of the exhaust gas of the dummy catalyst in consideration of heat conduction from the catalytic converter 2 to the surrounding environment. Other, Embodiment 1
It has the same function and effect as described above. The above environmental information can be directly measured, but can also be estimated from information such as a speedometer.

【0061】実施形態例5 本例は,図12に示すごとく,触媒コンバータ2に入る
排出ガスの流量を測定する流量測定手段17を触媒コン
バータ2の入口21の入口配管41に設置した触媒劣化
判定装置105の例である。
Fifth Embodiment As shown in FIG. 12, in this embodiment, the flow rate measuring means 17 for measuring the flow rate of the exhaust gas entering the catalytic converter 2 is installed at the inlet pipe 41 of the inlet 21 of the catalytic converter 2 to determine the deterioration of the catalyst. It is an example of the device 105.

【0062】上記触媒劣化判定装置105においては,
触媒コンバータ2に入る排出ガスの流量が上記流量測定
手段17によって直接計測される。そして,その結果は
ダミー触媒排出ガス温度推定手段12に入力される。即
ち,該ダミー触媒排出ガス温度推定手段12では,実施
形態例1でのデータ以外に排出ガス流量も利用してダミ
ー触媒排出ガス温度の推定をする。排出ガス流量は図2
のアルゴリズムにおけるS102において計測される。
In the catalyst deterioration determination device 105,
The flow rate of the exhaust gas entering the catalytic converter 2 is directly measured by the flow rate measuring means 17. Then, the result is input to the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12. That is, the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means 12 estimates the dummy catalyst exhaust gas temperature using the exhaust gas flow rate in addition to the data in the first embodiment. Fig. 2 Exhaust gas flow rate
Is measured in S102 in the algorithm of (1).

【0063】本例では,触媒コンバータ2の入口21の
排出ガスの流量を上記流量測定手段17によって直接計
測するため,推定誤差が生じることなく,高精度で入口
21のガス流量を得ることができる。その結果として一
層高精度なダミー触媒排出ガス温度を推定することがで
き,劣化判定精度も一層向上する。その他,実施形態例
1と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, the flow rate of the exhaust gas at the inlet 21 of the catalytic converter 2 is directly measured by the flow rate measuring means 17, so that the gas flow rate at the inlet 21 can be obtained with high accuracy without an estimation error. . As a result, the temperature of the dummy catalyst exhaust gas can be estimated with higher accuracy, and the accuracy of the deterioration determination can be further improved. In addition, the third embodiment has the same functions and effects as the first embodiment.

【0064】上述した実施形態例では,触媒出口ガス温
度による劣化判定の是非については考慮されていなかっ
た。しかし,一般に触媒はある活性温度以上にならない
と反応が生じないという特徴がある。そのため,機関開
始直後のような触媒温度が低温の場合には劣化していな
い触媒であっても触媒反応が生じない場合がある。この
問題を解決するため,出口ガス温度の値を調べ,あるし
きい値以上の場合のみ劣化判定を下すようにアルゴリズ
ムを組むことも可能である。
In the above-described embodiment, no consideration has been given to whether or not deterioration is to be determined based on the catalyst outlet gas temperature. However, in general, a catalyst is characterized in that a reaction does not occur unless the temperature exceeds a certain activation temperature. Therefore, when the catalyst temperature is low immediately after the start of the engine, even if the catalyst has not deteriorated, a catalytic reaction may not occur. In order to solve this problem, it is also possible to examine the value of the outlet gas temperature and to make an algorithm so that the deterioration is determined only when the temperature is higher than a certain threshold value.

【0065】また,上記実施形態例ではそれぞれの検出
手段を単独で用いたが,それらを複数個同時に用いるこ
とも可能であり,これより更に高精度に,ダミー触媒排
出ガス温度を推定することができ,その結果劣化判定精
度も更に向上する。
In the above embodiment, each detecting means is used independently. However, it is also possible to use a plurality of them at the same time, and it is possible to estimate the dummy catalyst exhaust gas temperature with higher accuracy than this. As a result, the deterioration determination accuracy is further improved.

【0066】[0066]

【発明の効果】上述のごとく,本発明によれば,容易か
つ正確に触媒劣化の判定を行うことができる触媒劣化判
定装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a catalyst deterioration determining apparatus capable of easily and accurately determining catalyst deterioration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態例1における,触媒劣化判定装置の構
成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a catalyst deterioration determination device according to a first embodiment.

【図2】実施形態例1における,触媒劣化判定のフロー
図。
FIG. 2 is a flowchart of catalyst deterioration determination according to the first embodiment.

【図3】実施形態例1における,初期出口ガス温度を決
定するためのマップ図。
FIG. 3 is a map diagram for determining an initial outlet gas temperature in the first embodiment.

【図4】実施形態例1における,神経回路網の概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram of a neural network according to the first embodiment.

【図5】実施形態例1における,神経回路網の各素子内
の演算の説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation in each element of the neural network according to the first embodiment.

【図6】実施形態例2における,触媒劣化判定装置の構
成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a catalyst deterioration determination device according to a second embodiment.

【図7】実施形態例2における,ダミー触媒排出ガス温
度推定手段による推定結果を表す線図。
FIG. 7 is a diagram showing a result of estimation by a dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means in the second embodiment.

【図8】実施形態例3における,触媒劣化判定装置の構
成図。
FIG. 8 is a configuration diagram of a catalyst deterioration determination device according to a third embodiment.

【図9】実施形態例3における,炭化水素検出手段を用
いる場合の図2のS108の置換え部分を表す図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a replacement part of S108 in FIG. 2 in a case where a hydrocarbon detection unit is used in the third embodiment.

【図10】実施形態例4における,触媒劣化判定装置の
構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram of a catalyst deterioration determination device according to a fourth embodiment.

【図11】実施形態例4における,初期出口ガス温度を
決定するためのマップ図。
FIG. 11 is a map diagram for determining an initial outlet gas temperature in a fourth embodiment.

【図12】実施形態例5における,触媒劣化判定装置の
構成図。
FIG. 12 is a configuration diagram of a catalyst deterioration determination device according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,102,103,104,105...触媒劣化判
定装置, 11...出口ガス温度検出手段, 12...ダミー触媒排出ガス温度推定手段, 13...劣化判定手段, 14...入口ガス温度検出手段, 15...炭化水素検出手段, 16...環境情報検出手段, 17...流量測定手段, 2...触媒コンバータ, 21...入口, 22...出口, 3...エンジンコントロール用コンピュータ, 41...入口配管, 42...出口配管, 5...マップ, 6...神経回路網,
1,102,103,104,105. . . 10. catalyst deterioration determination device, . . 11. outlet gas temperature detecting means; . . 12. Dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means; . . 13. deterioration determination means; . . 14. inlet gas temperature detecting means; . . Hydrocarbon detection means, 16. . . Environment information detecting means, 17. . . Flow rate measuring means, 2. . . Catalytic converter, 21. . . Entrance, 22. . . Exit, 3 . . Computer for engine control, 41. . . Inlet piping, 42. . . Outlet piping, 5. . . Map, 6. . . Neural network,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 明彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 坂野 幸次 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 横田 幸治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 近藤 照明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 木部 一哉 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G084 AA01 DA25 DA27 EA04 EA08 EA11 EB08 EB25 EC04 FA07 FA13 FA20 FA27 FA28 FA32 FA33 3G091 AA02 AA17 AA18 AB01 BA33 DB13 DC02 DC06 EA01 EA02 EA05 EA08 EA16 EA18 FC02 HA11 HA36 HA37  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akihiko Asano 41-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside of Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. 41, Yokomichi, Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Koji Yokota 41, Ochicho, Oku-cho, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture 1 Toyota Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Kondo Lighting Aichi Prefecture 1 41 Toyota Central Research Institute, Nagakute-cho, Nagakute-machi, Aichi-gun Toyota Central Research Institute, Inc. (72) Inventor Kazuya Kibe 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G084 AA01 DA25 DA27 EA04 EA08 EA11 EB08 EB25 EC04 FA07 FA13 FA20 FA27 FA28 FA32 FA33 3G091 AA02 AA17 AA18 AB01 BA33 DB13 DC02 DC06 EA01 EA02 EA05 EA08 EA 16 EA18 FC02 HA11 HA36 HA37

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気系に設けられた触媒コン
バータの触媒の劣化を判定する触媒劣化判定装置であっ
て,該触媒劣化判定装置は,上記触媒コンバータの出口
ガス温度を検出する出口ガス温度検出手段と,下記に示
すダミー触媒排出ガス温度を推定するダミー触媒排出ガ
ス温度推定手段と,上記出口ガス温度検出手段により検
出した出口ガス温度と上記ダミー触媒排出ガス温度推定
手段により推定したダミー触媒排出ガス温度を基に,触
媒の劣化を判定する劣化判定手段とを有し,上記ダミー
触媒排出ガス温度は,上記触媒コンバータが実質的に触
媒を担持していないダミー触媒であるとした場合の出口
ガス温度であることを特徴とする触媒劣化判定装置。
1. A catalyst deterioration judging device for judging deterioration of a catalyst of a catalytic converter provided in an exhaust system of an internal combustion engine, the catalyst deterioration judging device comprising an outlet gas detecting an outlet gas temperature of the catalytic converter. A temperature detecting means, a dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means for estimating a dummy catalyst exhaust gas temperature shown below, and an outlet gas temperature detected by the outlet gas temperature detecting means and a dummy estimated by the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means. A deterioration determining means for determining deterioration of the catalyst based on the temperature of the catalyst exhaust gas, wherein the temperature of the dummy catalyst exhaust gas is determined assuming that the catalytic converter is a dummy catalyst substantially not carrying a catalyst. A catalyst deterioration determination device, characterized in that the temperature is the outlet gas temperature.
【請求項2】 請求項1において,上記ダミー触媒排出
ガス温度推定手段は,非線形変換機能と学習機能を有す
る神経回路網で構成されていることを特徴とする触媒劣
化判定装置。
2. The catalyst deterioration judging device according to claim 1, wherein said dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means is constituted by a neural network having a nonlinear conversion function and a learning function.
【請求項3】 請求項1又は2において,上記触媒劣化
判定装置は,上記触媒コンバータに入る入口ガス温度を
検出する入口ガス温度検出手段を有し,かつ,上記ダミ
ー触媒排出ガス温度推定手段は,上記入口ガス温度検出
手段により検出した入口ガス温度を用いてダミー触媒排
出ガス温度を推定することを特徴とする触媒劣化判定装
置。
3. The catalyst deterioration judging device according to claim 1, further comprising an inlet gas temperature detecting means for detecting an inlet gas temperature entering the catalytic converter, and wherein the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means is provided. And a catalyst deterioration determining device for estimating a dummy catalyst exhaust gas temperature using the inlet gas temperature detected by the inlet gas temperature detecting means.
【請求項4】 請求項1又は2において,上記触媒劣化
判定装置は,上記触媒コンバータに入る入口ガス温度を
推定する入口ガス温度推定手段を有し,かつ,上記ダミ
ー触媒排出ガス温度推定手段は,上記入口ガス温度推定
手段により推定した入口ガス温度を用いてダミー触媒排
出ガス温度を推定することを特徴とする触媒劣化判定装
置。
4. The catalyst deterioration judging device according to claim 1, further comprising an inlet gas temperature estimating means for estimating an inlet gas temperature entering the catalytic converter, and wherein the dummy catalyst exhaust gas temperature estimating means is provided. A catalyst deterioration determining device for estimating a dummy catalyst exhaust gas temperature using the inlet gas temperature estimated by the inlet gas temperature estimating means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1661467A1 (en) * 2003-08-04 2006-05-31 Satake Corporation Method of enriching g-aminobutyric acid and cereal obtained by the method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002070873A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-12 Hitachi, Ltd. Device and method for diagnosing internal combustion engine and internal combustion engine control method using the device and method
EP1661467A1 (en) * 2003-08-04 2006-05-31 Satake Corporation Method of enriching g-aminobutyric acid and cereal obtained by the method
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