JP2009264184A - 触媒劣化診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多気筒内燃機関の排気通路に配置された触媒の酸素吸蔵容量OSCを計測し、この計測値を劣化判定値OSCsと比較して触媒の劣化診断を行う装置において、気筒間の空燃比ばらつき度合いに関するパラメータ(インバランス割合)を検出し、この検出値に基づき酸素吸蔵容量計測値又は劣化判定値を補正する。空燃比ばらつきに起因する酸素吸蔵容量計測値の低下分を補償し、正常な触媒を誤って劣化とする誤診断を防止できる。
【選択図】図7
Description
多気筒内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を診断する装置であって、
前記触媒の酸素吸蔵容量を計測する計測手段と、
前記酸素吸蔵容量の計測値を所定の劣化判定値と比較して前記触媒の劣化を判定する判定手段と、
気筒間の空燃比ばらつき度合いに関するパラメータであるインバランスパラメータを検出するパラメータ検出手段と、
前記インバランスパラメータの検出値に基づき、前記酸素吸蔵容量の計測値又は前記劣化判定値を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする触媒劣化診断装置が提供される。
前記パラメータ検出手段が、
前記触媒の上流側に配置された触媒前空燃比センサと、
前記触媒の下流側に配置された触媒後空燃比センサと、
前記触媒前空燃比センサにより検出された空燃比を所定の目標空燃比に一致させるような主空燃比制御及び前記触媒後空燃比センサにより検出された空燃比を前記目標空燃比に一致させるような補助空燃比制御を実行する空燃比制御手段であって、前記触媒後空燃比センサの出力に基づき前記補助空燃比制御のための制御量を算出する空燃比制御手段と、
前記算出された制御量に基づき、前記インバランスパラメータを算出する手段と
を備える。
前記パラメータ検出手段が、
前記触媒の吸蔵酸素量と放出酸素量を検出する手段と、
前記検出された吸蔵酸素量と放出酸素量の比又は差に基づき、前記インバランスパラメータを算出する手段と
を備える。
ここで、インバランス割合の検出について説明する。
まず、インバランス割合検出の第1の態様について説明する。図6に示したように、気筒間空燃比ばらつきの度合いが大きくなるほど、触媒前空燃比A/Ffの変動の振幅が大きくなる。そこで触媒前センサ17の出力の所定時間当たりの軌跡長又は軌跡面積に基づきインバランス割合が検出される。空燃比センサ出力の所定時間当たりの軌跡長とは、図6に示すように、所定のサンプリング間隔Δ間における触媒前センサ出力の変化量ΔA/Ffを所定時間Δt積算して得られる値である。また空燃比センサ出力の所定時間当たりの軌跡面積とは、所定の基準値(本実施形態ではストイキ)と実際の空燃比センサ出力との差の絶対値ΔA/Ff’をサンプリング間隔Δ毎に所定時間Δt積算して得られる値である。空燃比ばらつき度合いが大きくなるほど、触媒前センサ出力の所定時間当たりの軌跡長又は軌跡面積が大きくなっていく。そこで当該軌跡長又は軌跡面積を計測し、予め定められたマップ又は関数を用いて、インバランス割合の値が求められる。なおここでは触媒前センサ出力として、触媒前センサ出力電圧Vfを空燃比に換算して得られる触媒前空燃比A/Ffの値を用いたが、触媒前センサ17の出力電圧Vf自身を直接用いてもよい。
次に、図16を参照しつつ、ECU20によりなされる触媒劣化診断処理について説明する。
次に、他の実施形態について説明する。以下、前記実施形態との相違点を中心に説明を行う。
3 燃焼室
5 エアフローメータ
6 排気管
11 上流触媒
12 インジェクタ
14 排気マニフォールド
17 触媒前空燃比センサ
18 触媒後空燃比センサ
20 電子制御ユニット(ECU)
OSC 酸素吸蔵容量
OSAa 放出酸素量
OSAb 吸蔵酸素量
OSCs 劣化判定値
IB インバランス割合
K1 酸素吸蔵容量補正係数
K2 劣化判定値補正係数
Claims (6)
- 多気筒内燃機関の排気通路に配置された触媒の劣化を診断する装置であって、
前記触媒の酸素吸蔵容量を計測する計測手段と、
前記酸素吸蔵容量の計測値を所定の劣化判定値と比較して前記触媒の劣化を判定する判定手段と、
気筒間の空燃比ばらつき度合いに関するパラメータであるインバランスパラメータを検出するパラメータ検出手段と、
前記インバランスパラメータの検出値に基づき、前記酸素吸蔵容量の計測値又は前記劣化判定値を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする触媒劣化診断装置。 - 前記補正手段は、前記空燃比ばらつき度合いの増大方向に前記インバランスパラメータが変化するにつれ、前記酸素吸蔵容量の計測値をより増大側に補正するか、又は前記劣化判定値をより減少側に補正する
ことを特徴とする請求項1記載の触媒劣化診断装置。 - 前記パラメータ検出手段は、前記触媒の上流側に配置された触媒前空燃比センサの出力の所定時間当たりの軌跡長又は軌跡面積に基づき、前記インバランスパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の触媒劣化診断装置。 - 前記触媒が、排気中に含まれる少なくとも水素を酸化して浄化するものであり、
前記パラメータ検出手段が、
前記触媒の上流側に配置された触媒前空燃比センサと、
前記触媒の下流側に配置された触媒後空燃比センサと、
前記触媒前空燃比センサにより検出された空燃比を所定の目標空燃比に一致させるような主空燃比制御及び前記触媒後空燃比センサにより検出された空燃比を前記目標空燃比に一致させるような補助空燃比制御を実行する空燃比制御手段であって、前記触媒後空燃比センサの出力に基づき前記補助空燃比制御のための制御量を算出する空燃比制御手段と、
前記算出された制御量に基づき、前記インバランスパラメータを算出する手段と
を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の触媒劣化抑制装置。 - 前記触媒が、排気中に含まれる少なくとも水素を酸化して浄化するものであり、
前記計測手段が、前記触媒の吸蔵酸素量と放出酸素量を計測してこれらに基づいて前記酸素吸蔵容量を算出するものであり、
前記パラメータ検出手段が、前記計測手段によって計測された吸蔵酸素量と放出酸素量の比又は差に基づき、前記インバランスパラメータを算出するものである
ことを特徴とする請求項1又は2記載の触媒劣化診断装置。 - 前記インバランスパラメータがインバランス割合からなり、当該インバランス割合が式:IB=(Qib−Qs)/Qs(但し、IBはインバランス割合、Qibはインバランス気筒の燃料噴射量、Qsはバランス気筒の燃料噴射量)により表されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の触媒劣化診断装置。
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