JP2001241319A - エンジンの診断装置 - Google Patents

エンジンの診断装置

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JP2001241319A JP2000051939A JP2000051939A JP2001241319A JP 2001241319 A JP2001241319 A JP 2001241319A JP 2000051939 A JP2000051939 A JP 2000051939A JP 2000051939 A JP2000051939 A JP 2000051939A JP 2001241319 A JP2001241319 A JP 2001241319A
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慎二 中川
Minoru Osuga
大須賀　　稔
Toshio Ishii
俊夫 石井
Yutaka Takaku
豊 高久
Kozo Katogi
工三 加藤木
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 製造コストが安価であると共に、ハイドロカ
ーボンHC吸着材のHC脱離時に排気を悪化させることな
く、HC吸着材の吸着性能を正確に診断することができる
エンジンの診断装置を提供する。 【解決手段】 排気管に配設されたHC吸着材と、排ガス
の広域の空燃比を検出する上流空燃比センサ１２と、排
ガスのリッチ若しくはリーンを検出する下流空燃比セン
サ１３と、制御装置１６と、を備えたエンジンの診断装
置であって、制御装置は、HC吸着材の上流の空燃比を補
正する手段３１と、HC吸着材の下流の空燃比を補正する
手段３０と、HC吸着材のHC吸着量を推定する手段２８と
を備え、HC吸着量を推定する手段は、HC吸着材の温度が
HC脱離温度Ａ以上になって上流空燃比センサの出力値が
リーンに補正制御されてから所定値Ｂ以下となる期間、
上流空燃比センサの出力値と理論空燃比Ｃとの差に基づ
いて、推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの診断装
置に係り、特に、排気部にハイドロカーボン吸着材を備
えたエンジンの該ハイドロカーボン吸着材の診断装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の内燃エンジンにおいては、該エン
ジンの排気管に、該エンジンの燃焼室から排出される排
ガスに含有される炭化水素たるハイドロカーボン（HC）
及び一酸化炭素（CO）を酸化させ、窒素酸化物（NOx）
を還元させる機能を有する三元触媒を設置するのが一般
的である。該三元触媒は、排ガスが所定温度以上におい
ては、HC、CO、NOxの浄化機能を発揮するが、該排気ガ
スが所定温度以下であると、排ガスを十分に浄化するこ
とができないという特性を有している。
【０００３】また、一般に、前記排気管に配設されてい
る三元触媒の温度は、エンジンの始動時には外気温に等
しく、排ガス温度も低温であるので、該三元触媒が排ガ
スにより加熱されて、活性化する所定温度以上になるま
での期間は、図１８に示されているように、前記三元触
媒による排ガスの浄化性能は著しく低い。この問題を解
決するべく図１９に示されるような、低温時はHCを吸着
し、所定温度Ｔｄ以上になったときはHCを脱離するHC吸
着材を前記排気管に配設して、HC吸着材の下流に設けた
三元触媒若しくはHC吸着材と同じ担体に設けた三元触媒
で前記脱離したHCを浄化する排気浄化システムが提案さ
れている。
【０００４】ここで、該排気浄化システムにおいては、
HC吸着材の吸着性能が何らかの原因で劣化した場合には
低温時であってもHCが排出されてしまうため、大幅な排
気悪化の原因となることに鑑みて、該HC吸着材の吸着性
能の劣化を適宜検出することが要求され、特開平０８−
１２１２３２号公報所載の技術が提案されている。
【０００５】該特開平０８−１２１２３２号公報所載の
技術は、HC吸着材の性能劣化を検出する手段として、HC
吸着材の上下流の排気管に空燃比をリニアに検出する空
燃比センサ（A/Fセンサ）を各々配置し、HC脱離時にお
ける前記HC吸着材の前記上・下流空燃比センサの各出力
を検出し、該検出差から該HC吸着材の性能劣化を検出す
るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記特開平
０８−１２１２３２号公報所載の技術は、リニア空燃比
センサを二つ必要とするので、製造コストが高価格にな
るとの問題を有していると云える。
【０００７】また、前記技術の検出手法は、上流空燃比
を理論空燃比に制御し、その時に、下流空燃比が脱離HC
分だけリッチ側にシフトすることを利用したものであ
り、HCはその後浄化されずに排気管から外部に排出され
ることになる。これは三元触媒の特性による。即ち、三
元触媒内では還元剤であるHC、COと酸化剤であるNOxと
の間の酸化還元反応により、三成分が効率よく浄化され
るものである。従って、三元触媒内の還元剤と酸化剤の
量が化学量論的にバランスがとれている状態の理論空燃
比であることが、排気最適化の意味合いから望ましいも
のである。
【０００８】図２０は、空燃比に対する三元触媒の三成
分の浄化性能を表したものである。一般的に、エンジン
に供給される空気量あるいは燃料量を制御することで、
理論空燃比を実現することができる。HC脱離期間中にエ
ンジンに投入される空気と燃料の比を理論空燃比に制御
すると、HC吸着材から脱離するHCの分だけ三元触媒内で
は還元剤過剰、即ちリッチな状態になり、HC、COの排気
悪化の原因となる。
【０００９】また、前記特開平０８−１２１２３２号公
報所載の技術は、HC吸着材の上・下流各々に、前記リニ
ア空燃比センサ（A/Fセンサ：その出力特性を図２１に
示す。）ではなく、理論空燃比に対してリッチかリーン
かを検出する空燃比センサ（O2センサ：その出力特性を
図２２に示す。）を備え、前記上流空燃比センサの出力
に応じて補正するフィードバック補正量と前記下流空燃
比センサに応じて該フィードバック補正量を修正する修
正量を演算する手段とを有し、HC脱離時には、該修正量
からHC吸着量に基づいて演算する手段を有することが提
案されているが、この手段では、補正量から間接的にHC
吸着量を推定するため、精度上の問題があると云える。
【００１０】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、製造コス
トが安価であると共に、HC吸着材のHC脱離時に排気を悪
化させることなく、HC吸着材の吸着性能を正確に診断す
ることができるエンジンの診断装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係るエンジンの診断装置は、基本的には、排気
管と、該排気管に配設されたハイドロカーボン（HC）吸
着材と、該HC吸着材の上流に配設され、排ガスの広域の
空燃比を検出する上流空燃比センサと、前記HC吸着材の
下流に配設され、排ガスの理論空燃比に対してリッチ若
しくはリーンを検出する下流空燃比センサと、制御装置
とを備え、前記制御装置は、前記HC吸着材の上流の空燃
比を補正する手段と、前記HC吸着材の下流の空燃比を補
正する手段と、前記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段
とを備え、前記HC吸着材の上流の空燃比を補正する手段
は、前記上流空燃比センサの出力値をリーンに補正制御
し、前記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段は、前記HC
吸着材の温度が前記HCの脱離温度たる所定値Ａ以上にな
って前記上流空燃比センサの出力値がリーンに補正制御
されてから所定値Ｂ以下となる期間、前記上流空燃比セ
ンサの出力値と理論空燃比たる所定値Ｃとの差に基づい
て、前記HC吸着材の吸着性能を推定する。そして、前記
HC吸着材の上流の空燃比を補正する手段は、前記下流空
燃比センサの出力値が一定となるように、前記上流空燃
比センサの出力値をリーンに補正制御することを特徴と
している。
【００１２】前記の如く構成された本発明のエンジンの
診断装置は、前記制御装置は、前記下流空燃比センサの
出力値が理論空燃比で一定となるように、前記上流空燃
比センサの出力値をリーンに補正制御し、前記HC吸着材
のHC吸着量を推定する手段は、前記HC吸着材の温度が前
記HC脱離する脱離温度たる所定値Ａに達した場合には、
前記上流空燃比の出力と理論空燃比たる所定値Ｃとの差
に基づいて、前記HC吸着材の吸着性能を算出するので、
前記HC吸着材の下流の空燃比を理論空燃比に制御して排
気を悪化させることなく、前記HC吸着材の吸着性能を診
断することができる。
【００１３】また、本発明に係るエンジンの診断装置の
具体的態様は、前記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段
は、前記上流空燃比センサの出力値と前記所定値Ｃとの
差に、エンジンの流入空気量を乗じた値を所定期間積分
した値から前記HC吸着材の吸着性能を推定することを特
徴としている。
【００１４】更に、本発明に係るエンジンの診断装置
は、排気管と、該排気管に配設されたハイドロカーボン
（HC）吸着材と、該HC吸着材の下流に配設され、排ガス
の広域の空燃比を検出する下流空燃比センサ又は排ガス
の理論空燃比に対してリッチ若しくはリーンを検出する
下流空燃比センサと、制御装置とを備え、前記制御装置
は、前記HC吸着材の下流の空燃比を補正する手段と、前
記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段とを備え、前記HC
吸着材の下流の空燃比を補正する手段は、エンジン燃焼
室に供給される燃料量若しくは空気量の空燃比制御の補
正量をリーンに補正制御し、前記HC吸着材のHC吸着量を
推定する手段は、前記HC吸着材の温度が前記HCの脱離温
度たる所定値Ａ以上になって前記空燃比制御の補正量が
リーンに補正制御されてから所定値Ｅ以下となる期間、
前記空燃比制御の補正量とストイキ相当の燃料噴射量た
る所定値Ｇとの差に基づいて、前記HC吸着材の吸着性能
を推定する。そして、前記HC吸着材の下流の空燃比を補
正する手段は、前記下流空燃比センサの出力値が一定と
なるように、前記空燃比制御の補正量をリーンに補正制
御することを特徴としている。
【００１５】更に、本発明に係るエンジンの診断装置の
他の具体的態様は、前記HC吸着材の下流の空燃比を補正
する手段が、前記HC吸着材の温度を計測若しくは推定す
る手段を備えていること、前記HC吸着材のHC吸着量を推
定する手段は、前記下流空燃比センサの出力値がリッチ
状態で所定期間Ｔ継続した場合には、前記HC吸着材の吸
着性能の推定を開始すること、前記HC吸着材の下流に
は、少なくとも三元触媒又は窒素酸化物（NOx）触媒を
備えたこと、又は前記制御装置は、前記HC吸着材のHC吸
着量を推定する手段の出力信号に基づいて前記HC吸着材
の劣化を判定する手段と、該HC吸着材の劣化を判定する
手段の出力信号に基づいて前記HC吸着材の劣化を報知す
る手段とを備えていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
エンジンの排気装置の実施形態を詳細に説明する。図１
は、本発明の第一の実施形態のエンジンの排気装置を備
えたエンジン制御システムの全体構成を示したものであ
る。エンジン１００は、多気筒９…で構成され、その各
気筒９に各々吸気管６と排気管１０とが接続されてい
る。
【００１７】前記各気筒９には、点火プラグ８が取り付
けられ、前記吸気管６には、燃料噴射弁７が取り付けら
れていると共に、その上流には、エアクリーナ１及びエ
アフロセンサ２が取り付けられている一方、スロットル
弁３が配置されていると共に、該スロットル弁３をバイ
パスするＩＳＣ用バイパス通路４が設けられており、該
バイパス通路４にはＩＳＣバルブ５が配置されている。
【００１８】また、前記排気管１０には、ハイドロカー
ボン（HC）吸着材１１が適宜位置に配置され、該HC吸着
材１１の下流には、三元触媒１８が配置されている。更
に、前記スロットル弁３の配置部位にはスロットル開度
センサ１７、前記気筒９の側面には水温センサ１４、ク
ランク軸部９ｂにはクランク角センサ１５、前記HC吸着
材１１の上流には上流空燃比センサであるA/Fセンサ１
２、及び、前記HC吸着材１１と前記三元触媒１８との間
には下流空燃比センサであるO2センサ１３が各々配置さ
れている。前記エンジン１００には、制御装置（コント
ロールユニット）１６が配置され、該コントロールユニ
ット１６は、前記各センサの信号を入力すると共に、演
算処理して前記各操作機器に制御信号を出力している。
【００１９】エンジン１００の外部からの空気は、エア
クリーナ１を通過し、吸気管６を経て燃焼室９ａ内に流
入される。この流入空気量は、主に、前記スロットル弁
３により調節されるが、アイドル時は前記バイパス通路
４に設けられた前記ＩＳＣバルブ５によって調節され、
該調整によってエンジン回転数が制御される。また、エ
アフロセンサ２では流入空気量が検出され、クランク角
センサ１５ではクランク軸９ｂの回転角１度毎に信号が
出力され、水温センサ１４ではエンジン１００の冷却水
温度が検出される。
【００２０】エアフロセンサ２、スロットル弁３部に取
り付けられたスロットル開度センサ１７、クランク角セ
ンサ１５、水温センサ１４の各信号は、コントロールユ
ニット１６に送られ、これらセンサ出力からエンジン１
００の運転状態を得て、燃料の基本噴射量、点火時期の
主要な操作量が最適に演算される。コントロールユニッ
ト１６内で演算された燃料噴射量は、開弁パルス信号に
変換され、燃料噴射弁７に送られる。
【００２１】また、コントロールユニット１６では、点
火時期が演算され、該点火時期で点火されるようにコン
トロールユニット１６からの駆動信号が点火プラグ８に
出力される。燃料噴射弁７から噴射された燃料は、吸気
管６からの空気と混合されて、各気筒９の燃焼室９ａ内
に流入して混合気を形成し、該混合気は、点火プラグ８
で発生する火花により点火・爆発し、その際発生するエ
ネルギーがエンジン１００の回転駆動力としての動力源
となる。
【００２２】前記燃焼室９ａ内での爆発後の排気ガス
は、排気管１０を経てHC吸着材１１に送り込まれる。該
HC吸着材１１は、エンジン１００の冷機時には、HCを吸
着し、所定温度以上になると、HC を脱離する。前記HC
吸着材１１から排出された排気ガスは、三元触媒１８
で、HC、CO、NOxの各排気成分が浄化され、エンジン１
００の外部に排出される。
【００２３】前記A/Fセンサ１２は、HC吸着材１１の上
流に取り付けられており、排気ガス中に含まれる酸素濃
度に対して線形の出力特性を持ち、排気ガス中の酸素濃
度と空燃比の関係は、前述のようにほぼ線形になってお
り、該A/Fセンサ１２によりHC吸着材１１の上流の空燃
比を求めることが可能である。また、HC吸着材１１の下
流には、O2センサ１３が取り付けられており、前述のよ
うに二つの信号を出力する特性を持ち、HC吸着材１１の
下流の空燃比を検出可能にしている。
【００２４】コントロールユニット１６は、A/Fセンサ
１２の信号からHC吸着材１１の上流の空燃比を算出し、
エンジン燃焼室９ａ内の混合気の空燃比が目標空燃比と
なるよう前記基本噴射量を逐次補正するフィードバック
（F/B）制御を行うが、後述するように、HC脱離時にはH
C吸着材１１の下流のO2センサ１３の出力が理論空燃比
で一定となるように、HC吸着材１１の上流の空燃比を制
御する。また、HC吸着性能を示す前記HC吸着量の推定値
に基づいてHC吸着材１１が劣化していると判断された場
合は、HC吸着材１１の劣化報知手段の一つである劣化報
知ランプ１９を点灯させる。
【００２５】図２は、前記コントロールユニット１６の
内部を示したものである。該コントロールユニット（Ｅ
ＣＵ）１６内には、A/Fセンサ１２、O2センサ１３、ス
ロットル開度センサ１７、エアフロセンサ２、クランク
角センサ１５、水温センサ１４の各センサの出力値が入
力され、入力回路２３にて雑音除去等の信号処理を行っ
た後、入出力ポート２４に送られる。該入出力ポート２
４の値はＲＡＭ２２に保管され、ＣＰＵ２０内で演算処
理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムは
ＲＯＭ２１に予め書き込まれている。
【００２６】前記制御プログラムに従って演算された各
アクチュエータ作動量を表す値は、ＲＡＭ２２に保管さ
れた後、前記入出力ポート２４に送られる。そして、点
火プラグ８の作動信号は、点火出力回路２５内の一次側
コイルの通電時にはＯＮとなり、非通電時はＯＦＦとな
るＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされる。点火時期はＯＮか
らＯＦＦになる時である。前記入出力ポート２４にセッ
トされた点火プラグ８用の信号は、点火出力回路２５で
燃焼に必要な十分なエネルギーに増幅され、点火プラグ
８に供給される。また、燃料噴射弁７の駆動信号は開弁
時ＯＮ、閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセット
され、燃料噴射弁駆動回路２６で燃料噴射弁７を開くの
に十分なエネルギーに増幅され、燃料噴射弁７に送られ
る。次に、ＲＯＭ２１に書き込まれている本実施形態の
制御内容について説明する。
【００２７】図３は、前記ＥＣＵ１６における本実施形
態のエンジンの診断装置の制御ブロック図である。基本
燃料噴射量演算手段２７では、エアフロセンサ２及びク
ランク角センサ１５の各出力値から、例えば下記の式
（１）で示されるような１気筒あたりの基本燃料噴射量
をフィードフロー（F/F）に演算する。
【００２８】
【数１】 TI＝K×（QA／（N×CYL）） （１）
【００２９】ここに、 TI：基本燃料噴射量、K：燃料噴射量調整係数、QA：空
気量 N：回転数、CYL：気筒数 であり、燃料噴射量調整係数Kは、理論空燃比を実現す
る基本燃料噴射量TIとなるように燃料噴射弁７の特性等
を考慮して与えられる。加えて、種々の運転条件、環境
変化、経時変化に対応するべくHC吸着材１１の上流に取
り付けたA/Fセンサ１２の信号に基づいて、HC吸着材上
流空燃比補正手段３１では、HC吸着材１１の上流空燃比
の補正を行う。更に、HC吸着材下流空燃比補正手段３０
では、HC脱離時には、HC吸着材１１の下流に取り付けた
O2センサ１３の信号に基づいて、HC吸着材１１の下流の
空燃比補正を行う。HC吸着材１１の上流の空燃比制御、
及びHC吸着材１１の下流の空燃比制御の詳細内容を下記
に示す。まず、HC吸着材上流空燃比補正手段３１による
HC吸着材上流空燃比補正係数ALPHAの演算内容につい
て、図４と図５を用いて説明する。
【００３０】図４に示すように、本演算制御は、HC吸着
材１１の上流に設けられたA/Fセンサ１２の出力RABF、
及び後述するHC吸着材下流空燃比制御補正係数REARHOS
に基づいて、HC吸着材１１の上流空燃比が目標空燃比
（TABF+REARHOS）となるように、オンラインでF/B制御
するものである。ここに、TABFは目標基本空燃比であ
る。
【００３１】図５は、前記HC吸着材上流空燃比補正係数
ALPHAの具体的な演算フローチャートである。まず、ス
テップ１２１においては、F/B制御の許可条件が成立し
ているか否かの判定を行う。この許可条件は、例えば、
水温が一定値以上になっているか、加速時でないか、セ
ンサは活性化しているか等が考えられる。そして、前記
F/B制御の許可条件が成立していない場合には、ステッ
プ１２６に進み、HC吸着材上流空燃比補正係数ALPHAを
１として補正を行わずに終了する。
【００３２】ステップ１２１でF/B制御許可条件が成立
していると判定された場合、即ちＹＥＳのときには、ス
テップ１２２〜１２５で、A/Fセンサ１２の出力から演
算値DLTABFに基づいてＰＩ制御し、前記補正係数ALPHA
を演算する。まず、ステップ１２２では、HC吸着材上流
空燃比RABFと目標空燃比（TABF+REARHOS）との差DLTABF
を演算し、ステップ１２３で該差DLTABFに比例ゲインKP
を乗じた比例補正項LAMPを演算する。次に、ステップ１
２４で前記差DLTABFに積分ゲインKIを乗じた値と前回Jo
bにて演算された積分補正項LAMIzとの和を積分補正項LA
MIとする。
【００３３】ステップ１２５では、比例分LAMPと積分分
LAMIに中心値である１を足した値をF/B制御補正項たる
前記HC吸着材上流空燃比補正係数ALPHAとし、一連の動
作を終了する。次に、HC吸着材下流空燃比補正手段３０
によるHC吸着材下流空燃比補正係数REARHOSの演算内容
について、図６乃至図８を用いて説明する。
【００３４】図６に示すように、HC吸着材下流空燃比補
正手段３０は、HC吸着材温度推定手段３０ａが、エアフ
ロセンサ２、クランク角センサ１５等の種々の運転パラ
メータからHC吸着材１１の温度TADSBERを推定し、該HC
吸着材温度TADSBERがHC脱離温度以上になったときに
は、HC脱離判定手段３０ｂでHC脱離中フラグFDESORPを
１とする。その後、該HC離脱判定手段３０ｂが、HC吸着
材下流空燃比補正係数REARHOSの値に基づいて、HCの脱
離が終了したことを検知したときには、前記フラグFDES
ORPを０とする。なお、該フラグFDESORPの演算内容の詳
細については後述する。
【００３５】下流空燃比センサ１３の出力値からエンジ
ン燃焼室９ａに供給される燃料量演算手段たるＰＩ制御
手段３０ｃでは、前記フラグFDESORPが１のとき、HC吸
着材１１の下流のO2センサの出力VO2Rに基づいて、後述
の演算法で前記HC吸着材下流空燃比補正係数REARHOSを
演算する。
【００３６】図７は、前記HC脱離中フラグFDESORPの演
算のフローチャートである。ステップ１４１では、HC脱
離済か否かを判定する。具体的にはエンジン始動後フラ
グFDESORPが１から０に一度もなっていないか否かを判
定し、一度もなっていない場合、即ちＹＥＳのときには
ステップ１４２に進む。一方、ＮＯのときにはフラグFD
ESORPを０として一連の動作を終了する。
【００３７】ステップ１４２では、HC吸着材１１の温度
が脱離温度に達しているかを判定する。具体的には、HC
吸着材温度TADSBERが、HC脱離開始温度TDESORP以上にな
っているか否かを判定する。なお、前記HC吸着材温度TA
DSBERは、種々の運転パラメータから物理モデルに基づ
いて推定される値である。モデルの詳細についてはいく
つか提案されているものがあるのでここでは説明を省略
する。また、HC吸着材１１の下流に温度センサを取り付
けて、実測するのもよく、HC脱離開始温度TDESORPは、H
C吸着材１１の仕様から決まる値で予め決定しておく。
そして、ステップ１４２でHC吸着材温度TADSBERが、HC
脱離開始温度TDESORP以上になっている場合、即ちＹＥ
Ｓのときにはステップ１４３に進む。一方、ＮＯのとき
にはフラグFDESORPを０として一連の動作を終了する。
【００３８】ステップ１４３では、HC脱離が終了してい
るか否かを判定する。具体的には、前記下流空燃比補正
係数REARHOSの値を用いる。これは、後述するように、H
Cの脱離中には、HC吸着材１１の下流の空燃比を理論空
燃比とするために、HC吸着材１１の上流空燃比をリーン
にするので、下流空燃比補正係数REARHOSの値がリーン
側にシフトする。ここで、HC脱離終了すると、HC吸着材
１１の上流と下流とでの空燃比はほぼ同じとなるので、
下流空燃比補正係数REARHOSの値も小さくなる。よっ
て、ステップ１４３では下流空燃比補正係数REARHOSの
値が十分に小さく、その状態が一定時間継続しているか
否かで判定する。
【００３９】そして、ステップ１４３で下流空燃比補正
係数REARHOSの値が十分に小さく、その状態が一定時間
継続している場合、即ちＹＥＳのときにはHC脱離終了と
判断してフラグFDESORPを０として一連の動作を終了す
る。一方、ＮＯのときには脱離中と判断してフラグFDES
ORPを１として一連の動作を終了する。なお、HC脱離開
始温度FDESORPの初期値は０とする。
【００４０】図８は、前記HC吸着材下流空燃比補正係数
（補正項）REARHOSの演算のフローチャートである。HC
吸着材１１の下流空燃比制御補正係数REARHOSは、HC吸
着材１１の下流のO2センサ１３の出力値が所定範囲に収
まるよう、HC吸着材１１の上流目標空燃比TABFに補正を
かけるものである。
【００４１】まず、ステップ１５１では、HCが脱離中か
否かの判定を行う。具体的には前記フラグFDESORPが１
であるか否かで判定し、前記フラグFDESORPが１の場
合、即ちＹＥＳのときにはステップ１５２に進み、一
方、ＮＯのときにはステップ１５７に進んで、下流空燃
比制御補正係数REARHOSを０にし、補正を行わずに終了
する。
【００４２】ステップ１５２では、HC吸着材１１の下流
空燃比がHC脱離によってリッチになっているか否かを判
定する。具体的には、O2センサ１３の出力VO2Rが、HC吸
着材下流空燃比制御許可値（リッチ側）VO2RMAX以上で
あるか否かを判定し、HC吸着材下流空燃比制御許可値VO
2RMAX以上である場合、即ちＹＥＳのときには、HC吸着
材１１の下流空燃比がリッチであると判断して、ステッ
プ１５３に進み、HC吸着材１１の上流空燃比をリーンと
するために、前回のJOBで演算された下流空燃比制御補
正係数REARHOSzに前記補正係数REARHOSの変化率DLLを加
算して、下流空燃比制御補正係数REARHOSとする。
【００４３】一方、ステップ１５２でHC吸着材下流空燃
比制御許可値VO2RMAX以上でないときには、ステップ１
５４に進み、O2センサ１３の出力VO2Rが、HC吸着材下流
空燃比制御許可値（リーン側）VO2RMIN以下であるか否
かを判定し、HC吸着材下流空燃比制御許可値VO2RMIN以
下である場合、即ちＹＥＳのときには、HC吸着材１１の
下流空燃比がリーンであると判断して、ステップ１５５
に進み、HC吸着材１１の上流空燃比をリッチとするため
に、前回のJOBで演算された下流空燃比制御補正係数REA
RHOSzから前記補正係数REARHOSの変化率DLLを減算して
下流空燃比制御補正係数REARHOSとし、一連の動作を終
了する。これは、リーン側へ過剰補正した場合に、理論
空燃比側に戻すために行う処理である。
【００４４】一方、ステップ１５４でHC吸着材下流空燃
比制御許可値VO2RMIN以下でないときには、ステップ１
５６に進み、HC吸着材１１の下流空燃比が所定範囲内、
即ち理論空燃比近傍にあると判断し、下流空燃比制御補
正係数REARHOSと前回のJOBで演算された下流空燃比制御
補正係数REARHOSzとが等しいとして更新を行わずに、一
連の動作を終了する。なお、下流空燃比補正係数REARHO
Sの初期値は０とする。
【００４５】次に、HC吸着材１１に吸着されているHC量
の推定、及びHC吸着材１１の劣化判定について、図９及
び図１０を用いて説明する。HC吸着材１１に吸着されて
いるHC量の推定については、前述したように、HCの脱離
中に起こるHC吸着材１１の上流空燃比のリーンシフト分
が、HC吸着量と相関があることから、図９のフローチャ
ートに示されるように、HC吸着量の演算を行って推定す
る。
【００４６】まず、ステップ１６１では、HC脱離中か否
かを判定し、フラグFDESORPが１の場合、即ちＹＥＳの
ときにはステップ１６２に進み、上流空燃比RABF及び目
標基本空燃比TABFに基づく理論空燃比からのリーンシフ
ト分に、空気流量QAを乗じた値を加重積算し、HC累積吸
着量指数たるHC吸着容量IADSHCを算出して動作を終了す
る。
【００４７】一方、ステップ１６１でフラグFDESORPが
１でないときには、ステップ１６３に進み、劣化判定が
終了しているか否かを判定する。具体的には、劣化判定
終了フラグFCDIAGが１であるか否かを判定する。なお、
エンジン始動時には、劣化判定終了フラグFCDIAGの初期
値は０とし、セット条件は後述する。
【００４８】そして、ステップ１６３で劣化判定終了フ
ラグFCDIAGが１の場合、即ちＹＥＳのときにはステップ
１６４に進み、HC吸着容量IADSHC、及び前回のJOBで演
算されたHC吸着容量を共に０にし、動作を終了する。一
方、劣化判定終了フラグFCDIAGが１でないときには、ス
テップ１６５に進んで劣化判定が未実施であるとして、
HC吸着容量と前回のJOBで演算されたHC吸着容量とが等
しいとして前回値を維持し、一連の動作を終了する。
【００４９】また、図１０は、HC吸着材１１の劣化判定
のフローチャートである。ステップ１７１では、HCの脱
離が終了したか否かを判定する。具体的には、HC脱離中
フラグFDESORPが０であって、前回のJOBで演算されたHC
脱離中フラグFDESORPzが１であるか否かを判定し、この
条件が成立している場合、即ちＹＥＳのときにはHCの脱
離終了と判断してステップ１７２に進む。一方、この条
件が成立していないときには終了する。
【００５０】ステップ１７２では、HC吸着材１１の劣化
判定を行う。具体的には、HC吸着容量IADSHCが、新品時
のHC吸着容量に対して予め０〜１．０内で決定される劣
化判定のしきい値RAGEと、予め経験的に決定されるHC吸
着材１１の新品時のHC吸着容量IADSHCMAXとを乗じた値
以下であるか否かを判定し、この条件が成立した場合、
即ちＹＥＳのときにはHC吸着材１１の劣化と判断して、
ステップ１７３に進み、運転席等に取り付けられている
劣化報知ランプ１９を点灯させて、ステップ１７４に進
んで劣化判定終了フラグFCDIAGを１にし、終了する。一
方、ステップ１７２で条件が成立しないときには、HC吸
着材１１が劣化に至っていないと判断し、ステップ１７
４に進んで終了する。
【００５１】図１１は、本発明の第二の実施形態のエン
ジンの診断装置を備えたエンジン制御システムの全体構
成を示したものである。前記第一の実施形態において
は、HC吸着材１１の下流に三元触媒１８が配備されたエ
ンジンの制御システムであるが、本実施形態の触媒３２
は、HC吸着材と三元触媒とが同じ担体に担持されている
ものである。
【００５２】即ち、図１１に示す本実施形態のエンジン
制御システムは、図１の前記第一の実施形態のエンジン
制御システムと基本的な構成は同じであるが、排気管１
０に設置される一つの触媒２８がHC吸着材と三元触媒と
を同じ担体に担持した点のみにおいて、前記第一実施形
態の排気管１０にHC吸着材１１と三元触媒１８とを備え
たものと相違しているが、本実施形態の構成において
も、前述の第一実施形態のＥＣＵ１６に適応可能であ
る。以上のように、本発明の前記実施形態は、上記の構
成によって次の機能を奏するものである。
【００５３】前記第一の実施形態のエンジンの診断装置
は、排気管１０に、HC吸着材１１及び三元触媒１８が取
り付けられ、前記HC吸着材１１の上流には広域の空燃比
を検出するA/Fセンサ１２を有し、前記HC吸着材１１の
下流には理論空燃比に対してリッチかリーンかを検出す
るO2センサ１３を有するエンジン１００の前記HC吸着材
１１の診断装置であって、O2センサ１３の出力信号に基
づいて前記HC吸着材１１の下流の空燃比を補正するHC吸
着材下流空燃比補正手段３０と、該HC吸着材下流空燃比
補正手段３０及びA/Fセンサ１２の出力信号に基づいて
前記HC吸着材１１の上流の空燃比を補正するHC吸着材上
流空燃比補正手段３１とを備え、図１２に示すように、
前記HC吸着材１１の推定温度が、前記HC脱離する脱離温
度Ａ以上になる場合には、前記O2センサ１３の出力が理
論空燃比相当値となるように、エンジン１００に供給さ
れる燃料量を制御し、前記HC吸着材１１の上流の空燃比
である前記A/Fセンサ１２の出力をリーンにするので、
前記O2センサ１３の出力を理論空燃比相当値に保持し、
排気悪化を防止することができる。なお、前記HCの脱離
期間は、前記A/Fセンサ１２の出力が、所定値Ｂ以下に
なるまでと認識することができる。
【００５４】そして、前記エンジンの診断装置は、前記
O2センサ１３及び前記A/Fセンサ１２の出力信号から前
記HC吸着材１１のHC吸着量を推定するHC吸着量推定手段
２８と、該HC吸着量推定手段２８の出力信号から前記HC
吸着材１１の劣化を判定するHC吸着材劣化判定手段２９
と、該HC吸着材劣化判定手段２９の出力信号に基づいて
前記HC吸着材１１の劣化を運転者に知らせる劣化報知ラ
ンプ１９とを備え、前記HC吸着量推定手段２８が、前記
A/Fセンサ１２の出力と理論空燃比Ｃとの差に基づい
て、前記HC吸着材１１の吸着性能を求めている。前記HC
吸着材１１の上流の空燃比をリーン側にシフトさせる量
は、その時に前記HC吸着材１１から脱離するHCを酸化さ
せるのに必要な酸素量に比例しており、該リーンシフト
量から前記HC吸着材１１のHC吸着量を推定することがで
きるからである。従って、本実施形態のエンジンの診断
装置は、三元触媒１８の入口空燃比を理論空燃比に制御
して排気を悪化させることなく、前記HC吸着材１１の吸
着性能を診断し、該HC吸着材１１の劣化が判定されたと
きには、運転者に知らせることができ、法規による規制
にも対応させることができる。
【００５５】また、前記エンジンの診断装置１００の診
断実施領域及び実施条件については、図１３に示すよう
に、前記HC吸着材１１の温度条件のほか、前記HC吸着材
１１の上流に取り付けられたA/Fセンサ１２の出力を理
論空燃比にすることによる前記HC吸着材１１の下流に取
り付けられたO2センサ１３の出力が、リッチ側状態で所
定時間Ｔ続くことを条件に加えてHCの脱離開始を明確に
し、前記HC吸着材１１からのHC脱離の検出精度を高める
ことができる。
【００５６】更に、前記第二の実施形態のエンジンの診
断装置１００は、排気管１０に設置される一つの触媒３
２がHC吸着材と三元触媒とを同じ担体に担持した点で前
記第一実施形態の排気管１０にHC吸着材１１と三元触媒
１８とを備えたものと相違し、この場合には、触媒３２
の入口の空燃比ではなく、該触媒３２の出口の空燃比を
制御することになるが、前記第一実施形態のＥＣＵ１６
に適応可能であり、同様の効果を得ることができる。以
上、本発明の二つの実施形態について詳述したが、本発
明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することな
く、設計において種々の変更ができるものである。
【００５７】例えば、前記実施形態においては、燃料量
により空燃比を制御する構成としたが、空気量を制御す
ることでも可能である。また、脱離したHCを酸化させる
のに必要な酸素量は、空燃比だけでなく、その時のエン
ジンに供給される空気量とも相関があるので、前記リー
ンシフト量と空気量とを乗じた値における脱離期間中の
積分値からHC脱離量を求め、HC脱離量算出の精度向上を
図ることができる。更に、前記HC吸着材温度推定手段３
０ａは、エアフロセンサ２、クランク角センサ１５等の
種々の運転パラメータからHC吸着材１１の温度TADSBER
を推定しているが、前記HC吸着材１１の温度を計測する
センサを有する場合には、HC吸着材温度計測手段として
機能するものである。
【００５８】また、前記第一の実施形態では、前記HC吸
着材１１の下流に三元触媒１８を設けているが、該三元
触媒１８に替えてNOx触媒を設けてもよく、この場合に
も前記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
更に、前記第一の実施形態は、前記HC吸着材１１の上流
にA/Fセンサ１２、下流にO2センサ１３をそれぞれ有し
ているが、前記HC吸着材１１の下流にのみ、A/Fセンサ
若しくはO2センサのいずれかの空燃比センサを有しても
よく、この場合にも、以下に説明するように、前記HC吸
着材１１の吸着性能を算出することができる。
【００５９】図１４は、第三の実施形態のエンジンの診
断装置１００を備えたエンジン制御システムの全体構成
を示したものであり、本実施形態のエンジン制御システ
ムは、図１の前記第一の実施形態のエンジン制御システ
ムと基本的な構成は同じであるが、HC吸着材１１の下流
にのみ空燃比センサを有する点において、前記第一の実
施形態と相違し、該空燃比センサの出力に基づいて空燃
比を制御するものである。
【００６０】図１５は、前記エンジンの診断装置の制御
ブロック図であり、該エンジンの診断装置は、空燃比制
御の操作量に基づいてHC脱離時のHC脱離量の推定を行っ
ており、前記HC吸着材１１の下流に設けられた空燃比セ
ンサ（A/Fセンサ１３Ａ若しくはO2センサ１３Ｂ）の出
力信号に基づいて前記HC吸着材１１の下流の空燃比を補
正するHC吸着材下流空燃比補正手段３０と、前記空燃比
センサ１３Ａ（１３Ｂ）の出力信号から前記HC吸着材１
１のHC吸着量を推定するHC吸着量推定手段２８と、該HC
吸着量推定手段２８の出力信号から前記HC吸着材１１の
劣化を判定するHC吸着材劣化判定手段２９と、該HC吸着
材劣化判定手段２９の出力信号に基づいて前記HC吸着材
１１の劣化を運転者に知らせる劣化報知ランプ１９とを
備えている。
【００６１】図１６は、前記空燃比センサが、広域の空
燃比を検出するA/Fセンサ１３Ａである場合のエンジン
の診断装置の診断実施領域及び実施条件を示しており、
前記HC吸着材１１の計測温度若しくは推定温度が、前記
HC脱離する脱離温度Ａ以上になるときには、HCの脱離に
より空燃比補正項REARHOSがリーンとなるように、エン
ジン１００に供給される空気量あるいは燃料量を制御す
るので、前記空燃比センサ１３Ａの出力を理論空燃比相
当値に保持し、排気悪化を防止することができる。
【００６２】そして、前記HC吸着量推定手段２８は、前
記空燃比補正項REARHOSと各運転領域のストイキ相当の
燃料噴射量Ｇとの差DLTRHOSを求め、該差DLTRHOSに空気
量を乗じた値に対して吸着量演算時間（Ｔ０からＴ１）
で積分し、前記HC吸着材１１のHC吸着性能を求め、その
結果に基づいて前記HC吸着材劣化判定手段２９で前記HC
吸着材１１の吸着性能を診断し、劣化が判定されたとき
には前記劣化報知ランプ１９で運転者に知らせることが
できる。
【００６３】図１７は、前記空燃比センサが、理論空燃
比に対してリッチかリーンかを検出するO2センサ１３Ｂ
である場合のエンジンの診断装置の診断実施領域及び実
施条件を示しており、この場合にも、前記空燃比センサ
１３Ｂの出力が理論空燃比相当値となるように、空気量
あるいは燃料量を制御し、HCの脱離により空燃比補正項
REARHOSをリーンにするので、前記空燃比センサ１３Ｂ
の出力を理論空燃比相当値に保持し、排気悪化を防止す
ることができる。そして、前記HC吸着量推定手段２８
は、HC非脱離時の空燃比補正項REARHOSの中心値ALPSTと
HC脱離時の空燃比補正項REARHOSの中心値ALPLNとの差DL
TALPを求め、該差DLTALPに空気量を乗じた値に対して吸
着量演算時間（Ｔ０からＴ１）で積分し、前記HC吸着材
１１のHC吸着性能を求め、その結果に基づいて前記HC吸
着材劣化判定手段２９で前記HC吸着材１１の吸着性能を
診断し、劣化が判定されたときには前記劣化報知ランプ
１９で運転者に知らせることができる。なお、前記中心
値ALPST又は中心値ALPLNは、空燃比補正項REARHOSの平
均値、空燃比補正項REARHOSの最大値と最小値との和に
１／２を乗じた値等を用いてもよい。
【００６４】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係るエンジンの診断装置は、排気悪化させることな
く、HC吸着材に吸着されたHC量を推定し、HC吸着材の吸
着性能の診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態のエンジンの排気装置
を備えたエンジン制御システムの全体構成図。
【図２】図１のコントロールユニットの内部構成図。
【図３】図１のコントロールユニットにおけるエンジン
の診断装置の制御ブロック図。
【図４】図３のエンジンの診断装置におけるHC吸着材上
流空燃比補正手段の制御ブロック図。
【図５】図４のHC吸着材上流空燃比補正手段によるHC吸
着材上流空燃比補正係数演算のフローチャート。
【図６】図３のエンジンの診断装置におけるHC吸着材下
流空燃比補正手段の制御ブロック図。
【図７】図４のHC吸着材下流空燃比補正手段によるフラ
グ演算のフローチャート。
【図８】図４のHC吸着材下流空燃比補正手段によるHC吸
着材下流空燃比補正係数演算のフローチャート。
【図９】図３のエンジンの診断装置におけるHC吸着量推
定手段によるHC吸着量演算のフローチャート。
【図１０】図３のエンジンの診断装置におけるHC吸着材
劣化判定手段によるHC吸着材劣化判定のフローチャー
ト。
【図１１】本発明の第二の実施形態のエンジンの排気装
置を備えたエンジン制御システムの全体構成図。
【図１２】図１及び図１１のエンジンの診断装置の診断
実施領域及び実施条件を示した図。
【図１３】図１及び図１１のエンジンの診断装置の他の
診断実施領域及び実施条件を示した図。
【図１４】本発明の第三の実施形態のエンジンの排気装
置を備えたエンジン制御システムの全体構成図。
【図１５】図１４のコントロールユニットにおけるエン
ジンの診断装置の制御ブロック図。
【図１６】図１４のエンジンの診断装置の診断実施領域
及び実施条件を示した図。
【図１７】図１４のエンジンの診断装置の診断実施領域
及び実施条件を示した図。
【図１８】三元触媒の活性化温度の変化及び該三元触媒
を通過するHC量を示した図。
【図１９】HC吸着材の温度特性図。
【図２０】三元触媒の特性図。
【図２１】A/Fセンサの出力特性図。
【図２２】O2センサの出力特性図。
【符号の説明】
９ａ 燃焼室 １０ 排気管 １１ HC吸着材 １２ 上流空燃比センサ（A/Fセンサ） １３ 下流空燃比センサ（O2センサ） １３Ａ 下流空燃比センサ（A/Fセンサ） １３Ｂ 下流空燃比センサ（O2センサ） １６ 制御装置 １８ 三元触媒 １９ HC吸着材劣化報知手段 ２８ HC吸着量推定手段 ２９ HC吸着材劣化判定手段 ３０ HC吸着材上流空燃比補正手段 ３０ａ HC吸着材温度推定手段 ３１ HC吸着材下流空燃比補正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢ 45/00 ３１４ １０１Ｂ １０３Ｂ (72)発明者 石井 俊夫 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グル─プ内 (72)発明者 高久 豊 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グル─プ内 (72)発明者 加藤木 工三 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グル─プ内 Ｆターム(参考） 3G084 BA09 BA24 DA27 EA01 EB12 FA07 FA10 FA20 FA27 FA30 FA38 3G091 AA17 AA23 AA28 AB03 AB04 AB10 BA03 BA14 BA15 BA19 BA31 BA34 CA26 CB02 CB05 CB07 DB04 DB06 DB07 DB08 DB09 DB10 DB13 DB16 DC01 EA01 EA05 EA07 EA16 EA19 EA31 EA34 FA02 FA04 FB10 FB11 FB12 FC02 FC04 FC07 HA20 HA36 HA37 HA42 HA47 3G301 JB09 JB10 LA01 LA04 LB02 MA01 MA11 NA03 NA04 NA06 ND02 NE14 NE15 PA01Z PA11Z PD03A PD03Z PD04A PD04Z PD09Z PD12Z PE03Z PE08Z 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 AB05 AB07 CC47 DA01 DA02 DA03 DA08 DA13 DA20 EA04

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排気管と、該排気管に配設されたハイド
    ロカーボン（HC）吸着材と、該HC吸着材の上流に配設さ
    れ、排ガスの広域の空燃比を検出する上流空燃比センサ
    と、前記HC吸着材の下流に配設され、排ガスの理論空燃
    比に対してリッチ若しくはリーンを検出する下流空燃比
    センサと、制御装置と、を備えたエンジンの診断装置に
    おいて、 前記制御装置は、前記HC吸着材の上流の空燃比を補正す
    る手段と、前記HC吸着材の下流の空燃比を補正する手段
    と、前記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段とを備え、
    前記HC吸着材の上流の空燃比を補正する手段は、前記上
    流空燃比センサの出力値をリーンに補正制御し、前記HC
    吸着材のHC吸着量を推定する手段は、前記HC吸着材の温
    度が所定値Ａ以上になって前記上流空燃比センサの出力
    値がリーンに補正制御されてから所定値Ｂ以下となる期
    間、前記上流空燃比センサの出力値と所定値Ｃとの差に
    基づいて、前記HC吸着材の吸着性能を推定することを特
    徴とするエンジンの診断装置。
  2. 【請求項２】 前記HC吸着材の上流の空燃比を補正する
    手段は、前記下流空燃比センサの出力値が一定となるよ
    うに、前記上流空燃比センサの出力値をリーンに補正制
    御することを特徴とする請求項１記載のエンジンの診断
    装置。
  3. 【請求項３】 前記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段
    は、前記上流空燃比センサの出力値と前記所定値Ｃとの
    差に、エンジンの流入空気量を乗じた値を所定期間積分
    した値から前記HC吸着材の吸着性能を推定することを特
    徴とする請求項１又は２記載のエンジンの診断装置。
  4. 【請求項４】 排気管と、該排気管に配設されたハイド
    ロカーボン（HC）吸着材と、該HC吸着材の下流に配設さ
    れ、排ガスの広域の空燃比を検出する下流空燃比センサ
    又は排ガスの理論空燃比に対してリッチ若しくはリーン
    を検出する下流空燃比センサと、制御装置と、を備えた
    エンジンの診断装置において、 前記制御装置は、前記HC吸着材の下流の空燃比を補正す
    る手段と、前記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段とを
    備え、前記HC吸着材の下流の空燃比を補正する手段は、
    エンジン燃焼室に供給される燃料量若しくは空気量の空
    燃比制御の補正量をリーンに補正制御し、前記HC吸着材
    のHC吸着量を推定する手段は、前記HC吸着材の温度が所
    定値Ａ以上になって前記空燃比制御の補正量がリーンに
    補正制御されてから所定値Ｅ以下となる期間、前記空燃
    比制御の補正量と所定値Ｇとの差に基づいて、前記HC吸
    着材の吸着性能を推定することを特徴とするエンジンの
    診断装置。
  5. 【請求項５】 前記HC吸着材の下流の空燃比を補正する
    手段は、前記下流空燃比センサの出力値が一定となるよ
    うに、前記空燃比制御の補正量をリーンに補正制御する
    ことを特徴とする請求項４記載のエンジンの診断装置。
  6. 【請求項６】 前記HC吸着材の下流の空燃比を補正する
    手段は、前記HC吸着材の温度を計測若しくは推定する手
    段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいず
    れか一項に記載のエンジンの診断装置。
  7. 【請求項７】 前記HC吸着材のHC吸着量を推定する手段
    は、前記下流空燃比センサの出力値がリッチ状態で所定
    期間継続した場合には、前記HC吸着材の吸着性能の推定
    を開始することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
    一項に記載のエンジンの診断装置。
  8. 【請求項８】 前記HC吸着材の下流には、少なくとも三
    元触媒又は窒素酸化物（NOx）触媒を備えたことを特徴
    とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエンジン
    の診断装置。
  9. 【請求項９】 前記制御装置は、前記HC吸着材のHC吸着
    量を推定する手段の出力信号に基づいて前記HC吸着材の
    劣化を判定する手段と、該HC吸着材の劣化を判定する手
    段の出力信号に基づいて前記HC吸着材の劣化を報知する
    手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至８の
    いずれか一項に記載のエンジンの診断装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325743A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Nissan Motor Co Ltd 触媒温度ないし触媒近傍のガス温度を推定する装置及びその推定方法
US7080507B2 (en) 2003-01-20 2006-07-25 Hitachi, Ltd. Exhaust gas purifier

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4320778B2 (ja) * 2004-08-23 2009-08-26 株式会社デンソー 空燃比センサの異常診断装置
JP4253294B2 (ja) 2004-11-15 2009-04-08 株式会社日立製作所 エンジンの自己診断装置
US8261531B2 (en) * 2007-11-12 2012-09-11 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon retaining system for flex-fuel combustion engine
US11286838B2 (en) 2019-06-26 2022-03-29 Ford Global Technologies, Llc Methods for vehicle emissions control
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2727801B2 (ja) * 1991-07-03 1998-03-18 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御方法及びその制御装置
JP3413997B2 (ja) * 1994-10-31 2003-06-09 日産自動車株式会社 内燃機関におけるｈｃ吸着剤の劣化診断装置
US5524433A (en) * 1994-12-27 1996-06-11 Ford Motor Company Methods and apparatus for monitoring the performance of hydrocarbon engine emission trapping devices
DE19545169A1 (de) * 1995-12-04 1997-06-05 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Funktionsüberwachung eines HC-Adsorbers
JP3402200B2 (ja) * 1998-06-01 2003-04-28 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3470597B2 (ja) * 1998-06-15 2003-11-25 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6354076B1 (en) * 1998-07-16 2002-03-12 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system of internal combustion engine
JP3680244B2 (ja) * 1999-02-12 2005-08-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の未燃燃料成分吸着材の吸着量算出装置
JP2001073746A (ja) * 1999-09-03 2001-03-21 Honda Motor Co Ltd 排ガス吸着材の劣化状態評価方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7080507B2 (en) 2003-01-20 2006-07-25 Hitachi, Ltd. Exhaust gas purifier
JP2005325743A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Nissan Motor Co Ltd 触媒温度ないし触媒近傍のガス温度を推定する装置及びその推定方法
JP4513416B2 (ja) * 2004-05-13 2010-07-28 日産自動車株式会社 触媒温度ないし触媒近傍のガス温度を推定する装置及びその推定方法

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