JP2001317345A

JP2001317345A - エンジンの排気浄化装置

Info

Publication number: JP2001317345A
Application number: JP2001103271A
Authority: JP
Inventors: Toshio Manaka; 敏雄間中; Takashi Shiraishi; 白石　　隆
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】触媒の冷えた状態から暖まるまでの排気浄化率
の立ち上がり特性を求めて触媒コンバータの早期活性化
機能の劣化診断を可能にする。【解決手段】排気ガスを浄化するための触媒コンバータ
８の下流に排気センサ６が配置される。触媒コンバータ
８の温度を検出或いは推定する手段を備える。触媒後の
排気センサ６の応答性または触媒後の未燃焼の炭化水素
濃度と触媒温度との関係より排気浄化率特性を求める。
排気浄化率特性の立ち上がり特性を、予め記憶した基準
の排気浄化率特性の立ち上がり特性と比較することによ
り触媒コンバータの劣化を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンから排出
される有害排気を浄化する触媒コンバータを備えた排気
浄化装置に係り、さらに詳細には、その触媒の劣化診断
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジン等から排気される排気ガ
ス中の有害成分（例えば、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の規制
が強化されるに伴い、その排気ガスの浄化に用いる触媒
の劣化診断技術も種々提案されている。

【０００３】触媒コンバータとしては、代表的なものに
ＮＯｘの還元と、ＨＣ，ＣＯの酸化処理を同時に処理す
る３元触媒がある。また、排気浄化を高めるために、メ
インの触媒コンバータのほかに、プリ触媒コンバータを
設けたもの等が提案されている。

【０００４】従来の代表的な触媒コンバータの診断技術
としては、例えば、特開平５−２４８２２７号公報に記
載のように、排気管に設置した触媒コンバータの上流，
下流に排気センサ（例えばＯ₂センサ）を設け、上流側
Ｏ₂センサと下流側Ｏ₂センサの相関（例えば、空燃比を
リーンからリッチ或いはリッチからリーンに反転させた
場合の上流側Ｏ₂センサの出力反転から下流側Ｏ₂センサ
の出力反転までの時間計測値、上流側Ｏ₂センサと下流
側Ｏ₂センサの出力比，応答比，位相差等）から触媒コ
ンバータの劣化を診断する技術が知られている。

【０００５】これらの手法は、いずれも触媒の有する酸
素ストレージの能力に着目し、酸素ストレージ能力を定
量化することにより、触媒の劣化判定を行っている。す
なわち、触媒の排気浄化率が高いほど（酸素ストレージ
能力が高いほど）、上流側（触媒前）の排気センサの出
力に対する下流側（触媒後）の排気センサの相関係数が
低く、応答性は遅くなり、また、下流側排気センサの出
力が低くなる特徴を利用して触媒の劣化判定を行ってい
る。

【０００６】また、この従来例では、例えば新品の時に
は３００℃近辺の温度で酸素ストレージが飽和（触媒の
１００％活性化）するのに対して、熱劣化が進行すると
酸素ストレージ能力が徐々に低下することにより、３０
０〜５５０℃の範囲では酸素ストレージ能力が未だ１０
０％活性化の状態に達せず、それ以上の温度で１００％
活性化の状態となることもある（この場合も、従来は良
品の触媒コンバータとして扱っている）ため、その良
品，劣化品の判定値を、その診断時の温度状態に対応し
て決定する手法を導入して誤診断になるのを防止してい
る。

【０００７】特開平７−７１２３２号公報に記載の車両
用排気浄化装置の診断装置では、エンジンの排気通路に
上流側から順次に複数の触媒体を配列したものにおい
て、最上流側に位置する触媒体の上流側と複数の触媒体
の各々の間と最下流側に位置する触媒体の下流側とにそ
れぞれ排気センサを設け、所定の診断条件（例えば、機
関運転状態が機関負荷と機関回転数とにより設定される
診断領域内にあること、暖機が完了していること、一定
車速時であること等）が成立する場合、各排気センサの
出力する各検出信号より求めた排気浄化装置の全体浄化
率と特定の触媒体を除く残余の触媒体の各々の残余浄化
率とより特定の触媒体の浄化率を求めて、これを基準値
と比較して触媒コンバータの劣化状態を判定する技術が
提案されている。

【０００８】なお、酸素ストレージの能力に着目した触
媒の診断技術には、そのほかにも、特開平５−９８９４
５号公報、特開平５−９８９４６号公報、特開平５−９
８９４７号公報、特開平５−９８９４８号公報、特開平
５−９８９４９号公報、特開平５−１０６４９３号公
報、特開平５−１０６４９４号公報、特開平５−１６３
９８９号公報、特開平５−１８００４３号公報、特開平
６−１７３６６１号公報等に述べられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の排気ガス浄化用
の触媒コンバータの劣化診断技術は、触媒活性後の浄化
率，すなわち飽和する酸素ストレージ能力の定量から判
定するものであった。

【００１０】ところで、最近では、環境保護の見地か
ら、排気ガス規制値に対して増々厳しい要求がなされて
おり、この厳しい排気ガス規制値に適合した排気浄化装
置として、メインの触媒コンバータのほかに、活性化を
早めるよう設定された早期活性化触媒コンバータと、活
性後の浄化効率を確保するプリ触媒コンバータを設置し
たものが提案されている。

【００１１】上記の早期活性化触媒コンバータは、基本
的には、メイン及びプリ触媒コンバータ同様に３元触媒
コンバータ等が利用されるが、エンジン始動から活性化
温度に到達するまでの時間を早めるために、例えば、電
気加熱手段を設けたり、酸化反応促進触媒を混在させた
り、熱容量の小さいものを使用してできるだけエンジン
に接近して使用する等の配慮がなされており、エンジン
始動からメインの触媒コンバータ，プリ触媒コンバータ
等が活性化温度に到達する前に活性化温度に達して、エ
ンジン始動からできるだけ早い時期に排気浄化機能が働
くようにしたものである。

【００１２】このような状況においては、触媒コンバー
タ（特に早期活性化触媒コンバータ）の早期活性化機能
についても診断する必要があるが、現状の触媒診断技術
では、この要求に対処し得ない。その理由は、従来の触
媒診断技術は、触媒が活性化温度に到達した後の排気浄
化率から触媒劣化診断を行うものであり、エンジン始動
からどのくらいの時間で触媒が活性化したのかをモニタ
ーする技術を有していないためである。

【００１３】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、メインの触媒コンバータの他に早期活性化触媒コ
ンバータを備えて厳しい排気ガス規制値に適合できるよ
うなエンジン排気浄化装置においても、的確な触媒の劣
化診断を可能にすることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はその目的を達成
するために、基本的には、次のような発明を提案する。

【００１５】すなわち、排気ガスを浄化するための触媒
コンバータの下流に配置される排気センサ（触媒後排気
センサ）と、前記触媒コンバータの温度を検出或いは推
定する手段と、前記触媒後排気センサの応答性または触
媒後の未燃焼の炭化水素濃度と触媒温度との関係より排
気浄化率特性を求める手段と、前記排気浄化率特性の立
ち上がり特性を、予め記憶した基準の排気浄化率特性の
立ち上がり特性と比較することにより触媒コンバータの
劣化を判別する触媒診断手段と、を備えて成る。

【００１６】発明の作用…図３に触媒温度（横軸）と排
気浄化率（縦軸）との関係を示す。排気浄化率（換言す
れば酸素ストレージ能力）は触媒温度が上昇するにつれ
て高まり、やがて飽和して定常特性に落ち着く。従来
は、この定常特性の排気浄化率（酸素ストレージ能力の
定量）を求めて（劣化モードＢ）それが基準値より下回
る場合には、触媒コンバータの劣化（ここでの劣化と
は、交換が必要な程度のものである）であるとの判定を
下していた。

【００１７】これに対して、本発明では、定常特性に至
る前の触媒温度−排気浄化率の立ち上がり特性（活性化
特性と称することもある）を基準の立ち上がり特性（例
えば新品の立ち上がり特性）と比較することで、触媒コ
ンバータの劣化を診断する（劣化モードＡ）。このよう
な劣化モードＡの触媒診断方式は、触媒コンバータの劣
化の進行につれて、触媒温度に対する排気浄化率の立ち
上がり特性が高温側にシフトする特徴を利用したもの
で、この診断方式によれば、触媒の早期活性化機能の劣
化進行を判別することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。

【００１９】図１は本発明の適用対象となるエンジン制
御システムのブロック図、図２はそのうちのエンジン排
気浄化装置の触媒劣化診断を行うコントロールユニット
のブロック構成図である。

【００２０】図１のエンジン制御システムにおいて、コ
ントロールユニット１２には、吸気系の空気量センサ１
及びスロットルセンサ２の検出信号、エンジン１３から
は回転センサ１１及び水温センサ４の検出信号、排気系
からは排気センサ５（補助触媒コンバータ８の上流側に
ある排気センサで、以下、触媒前排気センサと称する）
及び排気センサ６（補助触媒コンバータ８の下流側にあ
る排気センサで、以下、触媒後排気センサと称する）の
検出信号、触媒温度センサ１０の検出信号が入力され
る。１４は吸気通路、１５は排気通路である。

【００２１】コントロールユニット１２は、空気量セン
サ１からの信号（エンジン吸入空気量Ｑａ），スロット
ルセンサ２からの信号（絞り弁の開度ＴＨ），水温セン
サ４からの信号（エンジン冷却水温ＴＷ），触媒前排気
センサ５からの信号Ｇｆ（空燃比信号），回転センサ１
１からの信号（エンジン回転数Ｎ）に基づいて、エンジ
ンに供給すべき燃料量が計算され、その燃料供給信号が
インジェクタ３に出力される。

【００２２】エンジン１３からの燃焼した排気ガスは、
補助触媒コンバータ８（早期活性化触媒コンバータ８
Ａ，プリ触媒コンバータ８Ｂ）とメイン触媒コンバータ
９で浄化される。なお、触媒コンバータについて、以下
単に触媒と称する。

【００２３】早期活性化触媒８Ａは、触媒の組成そのも
のはプリ触媒８Ｂ，メイン触媒９と同様のもの（例えば
３元触媒）が使用されるが、熱容量が小さく、エンジン
１３に近い位置に設置して、冷機状態でエンジンを始動
したときでもできるだけ早く触媒が暖まり、活性化が早
まることで排気ガスの浄化開始が早められようにしてあ
る。

【００２４】早期活性化触媒８Ａは、電流や高周波で早
期加熱されるものでもよく、また、酸化反応促進触媒を
用いて早期加熱化されるようにしてもよい。プリ触媒８
Ｂは、触媒の浄化効率を確保する触媒であり、早期活性
化触媒８Ａで浄化しきれない有害排気を浄化する。通常
はメイン触媒９より小型で熱容量が小さいので、暖まる
のも比較的早い。メイン触媒９は、早期活性化触媒８Ａ
とプリ触媒８Ｂで浄化しきれない有害排気を浄化する。

【００２５】この早期活性化触媒８Ａとプリ触媒８Ｂと
で、メイン触媒９の前段に設置される補助触媒８を構成
し、このような補助触媒のうち特に早期活性化触媒８Ａ
を備えることで、エンジン冷機時の有害排気の排出を大
幅に少なくでき、北米の排気規制強化ＵＬＥＶに適合で
きる（なお、プリ触媒８Ｂとメイン触媒９だけでは排気
規制強化ＵＬＥＶを満足することは困難である）。

【００２６】上記のような早期活性化触媒８Ａを備える
場合には、厳しい排気ガス規制に対処し得るために早期
活性化が正常に機能しているかどうかも診断する必要性
が生じる。

【００２７】本例では、補助触媒８を構成する早期活性
化触媒８Ａとプリ触媒８Ｂを診断対象とし、その診断の
ため、補助触媒８の上，下流（排気通路における早期活
性化触媒８Ａの上流とプリ触媒８Ｂの下流）に排気セン
サ５，６をそれぞれ配置し、早期活性化触媒８Ａについ
ては図３に示す劣化モードＡの診断を、プリ触媒８Ｂに
ついては劣化モードＢについて診断する。

【００２８】なお、メイン触媒９はエンジンから離れて
いるため、排気温度も比較的低く、かつ浄化された排気
にさらされることが多いので、殆ど劣化することはな
い。

【００２９】ここで、図３により触媒の劣化モードＡ，
Ｂについて説明する。

【００３０】図３は触媒温度に対する排気浄化率特性を
示したものである。

【００３１】触媒は劣化するに従い酸素ストレージ能力
が低下し、これにより、触媒温度に対する排気浄化率の
立ち上がり特性が高温側にシフトしたり（劣化モード
Ａ），立上り後の定常特性においても全体の浄化率が下
がったり（劣化モードＢ）する。

【００３２】図４に触媒後排気センサの信号（本例で
は、補助触媒コンバータ８の下流側排気センサ６に相当
する）の信号から知ることのできる現象を示す。排気浄
化率が高くなるほど（酸素ストレージ能力が高いほ
ど）、触媒下流の未燃の炭化水素濃度（ＨＣ濃度）や触
媒前後の排気センサ信号の相関係数が低く、また、触媒
後排気センサ６の信号の応答性は遅くなる。したがっ
て、これらをモニターすることにより、排気浄化率を算
出できる。

【００３３】例えば、触媒前後排気センサ５，６の出力
信号Ｇｆ，Ｇｒの相関係数から排気浄化率を算出する場
合について説明する。

【００３４】図５にエンジンを冷機時に始動した時の触
媒前後排気センサ５，６の信号Ｇｆ，Ｇｒの変化の様子
と、これに併せて触媒温度Ｔcat，触媒の排気浄化率，
触媒後のＨＣ濃度，触媒前後の排気センサ信号の相関係
数を示す。

【００３５】図５に示すように、エンジンの空燃比制御
は、触媒前排気センサ５の出力信号Ｇｆに基づきフィー
ドバック制御されるが、空燃比フィードバック制御は目
標の空燃比を中心に燃料の増減を繰り返すために、触媒
前排気センサ５の信号Ｇｆは周期的に変動する。

【００３６】一方、触媒後排気センサ６の出力信号Ｇｒ
は、初めは触媒前排気センサ５の出力信号Ｇｆと同じ波
形で変動するが、触媒の温度上昇に伴い触媒の浄化率が
高まるために、それに伴い変動が小さく、ゆっくりにな
る。これは浄化率が高まるに従い、触媒の酸素ストレー
ジ効果が上がって、触媒後排気センサ６の信号Ｇｒの応
答が遅くなるためである。したがって、触媒前後排気セ
ンサ信号Ｇｆ，Ｇｒの相関係数と触媒温度Ｔｃａｔの関
係から、図３の浄化率特性を求めることができる。

【００３７】図３に示す浄化率特性（立ち上がり特性及
び定常特性）について、予め新品の触媒（ここでは、早
期活性化触媒８Ａとプリ触媒８Ｂとで構成される補助触
媒コンバータ８）について求めておき、これを基準の立
ち上がり特性及び定常特性としてコントロールユニット
１２に記憶しておく。

【００３８】この基準の特性に対して、経時的に変化す
る補助触媒コンバータ８の立ち上がり特性や定常特性を
触媒前後排気センサ信号Ｇｆ，Ｇｒの相関係数と触媒温
度Ｔｃａｔの関係から算出し、その算出値（モニター
値）を記憶しておく。このモニター特性（診断対象とな
る補助触媒コンバータ８の立ち上がり特性，定常特性の
それぞれ）を基準特性と比較すれば、劣化モードＡの劣
化か、劣化モードＢの劣化を知ることができる。

【００３９】劣化モードＡの場合は、早期活性化触媒８
Ａの劣化が主な原因であり、劣化モードＢの場合はプリ
触媒８Ｂの劣化が主な原因である。

【００４０】本例では、上記の劣化モードＡ，Ｂについ
ての診断をコントロールユニット１２を用いて次のよう
にして行っている。

【００４１】図２はコントロールユニット１２で構成し
た触媒診断装置の構成を示す機能ブロック図で、コント
ロールユニット１２の演算部により触媒診断手段２０を
構成し、この触媒診断手段２０は、排気浄化率検出機
能，触媒劣化モード判別機能，触媒の診断・警報信号発
生機能を備える。

【００４２】すなわち、触媒診断手段２０は、触媒前排
気センサ信号Ｇｆ，触媒後排気センサ信号Ｇｒ，触媒温
度Ｔcatを入力して、Ｔcatの推移とＧｆ，Ｇｒの相関デ
ータとから図３で示すような触媒の排気浄化率特性を求
める。

【００４３】次に、求めた排気浄化率特性から、早期活
性化触媒８Ａの立ち上がり特性の劣化（劣化モード
Ａ）、プリ触媒８Ｂの定常特性の劣化（劣化モードＢ）
を判別する。

【００４４】最後に劣化モードＡ，Ｂのそれぞれについ
て基準特性と比較し、劣化モードＡの劣化量ΔＡ（例え
ば、図３の高温側へのシフト量ΔＴcat）が所定量以上
の場合には早期活性化触媒８Ａの劣化、劣化モードＢの
劣化量ΔＢが所定量以上の場合にはプリ触媒８Ｂの劣化
と触媒別診断を行い、それぞれの診断結果を記憶すると
共に、交換が必要な劣化量である場合には、警報信号を
発生する。これにより、本発明では、早期活性化触媒８
Ａ，プリ触媒８Ｂのどちらが故障しているかを共通の排
気センサ５，６を用いて識別できる。また、故障してい
る触媒のみの交換が可能である。

【００４５】触媒温度Ｔcatの代わりに吸入空気量Ｑ
ａ、燃料供給量、エンジン始動からの経過時間などから
推定した温度を用いてもよい。活性化触媒１２が電流や
高周波で加熱される場合はその電力量の積分値から温度
を推定してもよい。また、それらの推定値の代わりに推
定値に用いたデータを直接用いてもよい。

【００４６】図６，図７に本実施形態の触媒診断のフロ
ーチャートを示す。この制御のフローは所定周期毎に繰
り返し実行される。

【００４７】まず、ステップ１００において、エンジン
に吸入される吸入空気量Ｑａ，エンジン冷却水温ＴＷ，
触媒前排気センサ信号Ｇｆ，触媒後排気センサ信号Ｇ
ｒ，触媒温度Ｔcat，エンジン回転数Ｎを取り込む。

【００４８】ステップ１０１で触媒前排気センサ信号Ｇ
ｆに基づく空燃比制御を行う。

【００４９】ステップ１０２でＴcat≦Ｔcold（Ｔcold
は、冷機運転の目安となる温度）の比較により、触媒
（ここでは、早期活性化触媒８Ａ，プリ触媒８Ｂの補助
触媒８を対象とする）が冷えた状態である場合はステッ
プ１０３に進む。ステップ１０３で触媒前後排気センサ
５，６の信号Ｇｆ，Ｇｒの相関係数を算出する。

【００５０】ステップ１０４でＧｆ，Ｇｒの相関係数と
図４の特性から排気浄化率を算出する。ステップ１０５
でＴcat≧Ｔhot（Ｔhotは、暖機運転の目安となる温
度）の比較により、補助触媒８が所定以上、暖まったか
判別し、暖まった場合はステップ１０６で排気浄化率と
触媒温度の関係（図３の排気浄化率特性）を求め、劣化
モードＡの劣化量△Ａ（ΔＡは高温側へのシフト量ΔＴ
catに相当する）と劣化モードＢの劣化量△Ｂを求め
る。

【００５１】図３の特性のうち劣化モードＡの場合、ス
テップ１０７で温度に対する排気浄化率の立ち上がりの
劣化量ΔＡが基準特性からαだけ高温側にシフトした場
合（ΔＡ＞α）、ステップ１０８で早期活性化触媒８Ａ
が交換必要な程度の劣化（触媒故障）と判定（ＮＧ判
定）し、判定結果を記憶して警報する。そうでない場合
はステップ１０９でＯＫ判定し、記憶する。

【００５２】次に、ステップ１１０で劣化モードＢの劣
化量△Ｂが所定値β以上かどうか判定し、β以上の場合
はステップ１１１でプリ触媒８ＢのＮＧ判定を行い、判
定結果を記憶して警報する。そうでない場合はステップ
１１２でＯＫ判定し、記憶する。最後にステップ１１３
で触媒診断完了フラグをセットし終了する。ステップ１
０２で触媒が暖まりつつある状態の時はステップ１１４
で触媒診断完了フラグがセットされているかをみて、セ
ットされているときは終わる。触媒完了フラグがセット
されていない場合はステップ１０３に進み、排気浄化率
の算出を続行する。

【００５３】なお、ステップ１０８で行われる劣化モー
ドＡの診断は、次のようにしてもよい。基準の立ち上が
り特性（例えば新品の触媒の排気浄化率の立ち上がり特
性）の代表点となる触媒温度Ｔcatoとその時の排気浄化
率Ｃを特定して、そのＴcatoに対するモニターされた排
気浄化率Ｃ´と浄化率Ｃとを比較し、Ｃ´がＣに対して
所定値以上低くなった場合、または、モニターした立ち
上がり特性の勾配が基準の立ち上がり特性の勾配θに比
べて所定値以上に低くなった場合に早期活性化触媒８Ａ
の故障と判断してもよい。

【００５４】それぞれの劣化モードＡ，Ｂに応じた診断
結果は識別できるような別々のコードで記憶される。ま
た、図３に示すような新品触媒の温度に対する基準の浄
化率特性はコントロールユニット１２に記憶されてお
り、これにより浄化率モニター値との比較を可能にして
いる。

【００５５】触媒前後の排気センサ信号の相関係数の代
わりに触媒後排気センサ信号Ｇｆの応答性、触媒後の未
燃の炭化水素濃度（ＨＣ濃度）などを用いて、これと触
媒温度との関係で排気浄化率特性を求めてもよい。

【００５６】本実施形態によれば、次のような効果を奏
する。

【００５７】補助触媒８に対して冷えた状態から暖ま
るまでの間の排気浄化率の立ち上がり特性を求めて、早
期活性化触媒８Ａについては、早期活性化機能の劣化度
を正確に診断するので、今後の厳しい排気ガス規制（例
えば北米排気規制ＵＬＥＶ）に適合した排気浄化装置に
対応し得る触媒診断を可能にする。

【００５８】図３に示す劣化モードＡ，Ｂのいずれに
ついても診断するので、早期活性化触媒８Ａ，プリ触媒
８Ｂに対して症状別の劣化診断を可能にし、劣化した部
分の触媒のみの交換が可能となる。

【００５９】上記の症状別診断を共通の排気センサ
を用いて行うことができる。

【００６０】

【発明の効果】第１の発明によれば、メインの触媒コン
バータの他に早期活性化触媒コンバータ（補助触媒コン
バータ）を備えて厳しい排気ガス規制値に適合できるよ
うなエンジン排気浄化装置においても、早期活性化触媒
の機能に対して的確な触媒の劣化診断を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象となるエンジンシステムの構
成図。

【図２】本発明の排気浄化装置の実施形態に係るブロッ
ク構成図。

【図３】排気浄化率特性を示す説明図。

【図４】排気浄化率と触媒前後の排気センサ信号の相関
係数の関係を示す説明図。

【図５】触媒前後の排気センサ信号の変化の様子を触媒
温度，触媒浄化率，触媒後のＨＣ濃度，センサ信号相関
関係と併せて示す説明図。

【図６】本実施形態の触媒劣化診断を示すフローチャー
ト。

【図７】上記フローチャートの続きを示す図。

【符号の説明】

１…空気量センサ、２…スロットルセンサ、３…インジ
ェクタ、４…水温センサ、５…触媒前排気センサ、６…
触媒後排気センサ、８…補助触媒コンバータ、８Ａ…早
期活性化触媒、８Ｂ…プリ触媒、９…メイン触媒、１０
…触媒温度センサ、１２…コントロールユニット（触媒
劣化診断手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガスを浄化するための触媒コンバー
タの下流に配置される排気センサ（以下、これを「触媒
後排気センサ」と称する）と、前記触媒コンバータの温
度を検出或いは推定する手段と、前記触媒後排気センサ
の応答性または触媒後の未燃焼の炭化水素濃度と触媒温
度との関係より排気浄化率特性を求める手段と、前記排
気浄化率特性の立ち上がり特性を、予め記憶した基準の
排気浄化率特性の立ち上がり特性と比較することにより
触媒コンバータの劣化を判別する触媒診断手段と、を備
えて成ることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】前記触媒コンバータは、メインの触媒コ
ンバータの上流に配置され、熱容量がメインの触媒コン
バータより小さく、エンジンの近くに設置されて、エン
ジンの熱により早く暖まるようにして活性化を早めるよ
うにした補助的な早期活性化触媒コンバータである請求
項１記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】前記触媒診断手段は、（１）診断対象の
触媒コンバータの触媒温度に対する排気浄化率の立ち上
がり特性が基準の立ち上がり特性よりも高温側に所定量
以上シフトした場合、または、（２）基準の立ち上がり
特性の代表点となる触媒温度Ｔcato及びその時の基準の
排気浄化率Ｃを特定して、診断対象の触媒コンバータの
前記代表触媒温度Ｔcatoにおける排気浄化率Ｃ´が前記
排気浄化率Ｃに対して所定値以上低くなった場合、また
は、（３）診断対象の触媒コンバータの温度に対する排
気浄化率の立ち上がり特性が基準の立ち上がり特性の勾
配θに比べて所定値以上低くなった場合を条件に、交換
が必要な触媒劣化を判定するよう設定してある請求項１
又は２記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】前記診断対象の触媒コンバータの温度
は、エンジンに吸入される吸入空気量、燃料供給量、触
媒の活性化を早める触媒に加えられる電力、エネルギー
のいずれかの積算値、エンジン始動からの経過時間、エ
ンジンの回転数、負荷、エンジン冷却水温度のいずれか
に基づいて推定されるように設定してある請求項１ない
し３のいずれか１項記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】前記触媒劣化が判定されると警報を発す
るように設定してある請求項１ないし４のいずれか１項
記載のエンジンの排気浄化装置。