JP2593506B2 - 内燃機関の触媒劣化診断装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化診断装置Info
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- JP2593506B2 JP2593506B2 JP63040192A JP4019288A JP2593506B2 JP 2593506 B2 JP2593506 B2 JP 2593506B2 JP 63040192 A JP63040192 A JP 63040192A JP 4019288 A JP4019288 A JP 4019288A JP 2593506 B2 JP2593506 B2 JP 2593506B2
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- catalyst
- catalytic converter
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関の排気ガス浄化のための触媒コ
ンバータの上、下流側に熱電対などの温度検出手段を設
け、触媒の劣化を診断し運転者に警告する触媒劣化診断
装置に関するものである。
ンバータの上、下流側に熱電対などの温度検出手段を設
け、触媒の劣化を診断し運転者に警告する触媒劣化診断
装置に関するものである。
従来、内燃機関の燃料噴射量制御においては、機関の
吸入空気量および回転速度に応じて燃料噴射弁の基本噴
射量を演算し、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2セン
サの検出信号に基づいて演算された空燃比補正に応じて
上記基本噴射量を補正し、この補正された噴射量に応じ
て実際に供給される燃料量を制御する。この制御をくり
返して最終的に機関の空燃比を所定範囲内に収束させ
る。このような空燃比フィードバック制御により空燃比
を理論空燃比付近の非常に狭い範囲に制御できるので、
排気系に設けられた三元触媒コンバータの浄化能力、即
ち排気ガス中の有害成分であるCO,NOx,HCを酸化還元反
応によって無害成分に変換する能力を高く保持できる。
吸入空気量および回転速度に応じて燃料噴射弁の基本噴
射量を演算し、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2セン
サの検出信号に基づいて演算された空燃比補正に応じて
上記基本噴射量を補正し、この補正された噴射量に応じ
て実際に供給される燃料量を制御する。この制御をくり
返して最終的に機関の空燃比を所定範囲内に収束させ
る。このような空燃比フィードバック制御により空燃比
を理論空燃比付近の非常に狭い範囲に制御できるので、
排気系に設けられた三元触媒コンバータの浄化能力、即
ち排気ガス中の有害成分であるCO,NOx,HCを酸化還元反
応によって無害成分に変換する能力を高く保持できる。
上記空燃比制御方式では、排気ガスの熱または被毒に
よりO2センサの応答速度低下、出力電圧の低下、活性温
度の上昇が見られ、また触媒についても浄化効率の低
下、活性温度の上昇が見られる。このような性能低下の
対策が例えば特開昭61−197738号公報や特開昭61−1977
37号公報に示されており、下記のようなものがある。
よりO2センサの応答速度低下、出力電圧の低下、活性温
度の上昇が見られ、また触媒についても浄化効率の低
下、活性温度の上昇が見られる。このような性能低下の
対策が例えば特開昭61−197738号公報や特開昭61−1977
37号公報に示されており、下記のようなものがある。
（ａ）触媒の上下流にO2センサとこのO2センサの活性判
別手段を設け、２つのセンサまたは活性化したいずれか
のセンサを用いて空燃比制御を行う。
別手段を設け、２つのセンサまたは活性化したいずれか
のセンサを用いて空燃比制御を行う。
（ｂ）O2センサの応答性悪化に伴い、空燃比フィードバ
ック制御の制御周期を早め、システム全体の応答性の悪
化を防止する。
ック制御の制御周期を早め、システム全体の応答性の悪
化を防止する。
しかしながら、上記従来例はO2センサの劣化に対応す
るものであり、触媒自体の劣化または破壊に対応するこ
とができず、運転者も故障を検知できないので、有害成
分を排出しながら走行するという問題点があった。
るものであり、触媒自体の劣化または破壊に対応するこ
とができず、運転者も故障を検知できないので、有害成
分を排出しながら走行するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するために成さ
れたものであり、触媒の状態を常に監視することにより
劣化または破壊を判別でき、かつ運転者に故障を知らせ
ることができる内燃機関の触媒劣化診断装置を得ること
を目的とする。
れたものであり、触媒の状態を常に監視することにより
劣化または破壊を判別でき、かつ運転者に故障を知らせ
ることができる内燃機関の触媒劣化診断装置を得ること
を目的とする。
この発明に係る触媒劣化診断装置は、排気系における
触媒コンバータの上下流に設けられた温度検出手段と、
この温度検出手段の出力信号を増幅する信号処理手段
と、各信号処理手段の出力値がほぼ一致する時の上記出
力値が、所定の基準値以上の場合に故障信号を発して触
媒コンバータにおける触媒の劣化を検出する故障診断手
段と、故障診断手段の出力を受けて運転者に警告を与え
る故障警告手段を設けたものである。
触媒コンバータの上下流に設けられた温度検出手段と、
この温度検出手段の出力信号を増幅する信号処理手段
と、各信号処理手段の出力値がほぼ一致する時の上記出
力値が、所定の基準値以上の場合に故障信号を発して触
媒コンバータにおける触媒の劣化を検出する故障診断手
段と、故障診断手段の出力を受けて運転者に警告を与え
る故障警告手段を設けたものである。
この発明においては、排気系に設けられた触媒コンバ
ータの上下流に設置された排ガス温度検出手段の出力値
がほぼ一致する時の上記出力値より、触媒内で起こる化
学反応の活性化温度が定量的に検知され、活性化温度の
上昇に伴う触媒の劣化が検知されて運転者に伝えられ
る。
ータの上下流に設置された排ガス温度検出手段の出力値
がほぼ一致する時の上記出力値より、触媒内で起こる化
学反応の活性化温度が定量的に検知され、活性化温度の
上昇に伴う触媒の劣化が検知されて運転者に伝えられ
る。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第
１図は触媒劣化診断装置の構成図であり、１はエンジン
Ｅの排気管、２はこの排気管１の途中に接続された触媒
コンバータ、３は排気管１における触媒コンバータ２の
上流側に挿設した第１の熱電対、４は排気管１における
触媒コンバータ２の下流側に挿設された第２の熱電対、
5,6は両熱電対3,4の出力信号を整形増幅する信号処理手
段、７は信号処理手段5,6の出力信号をそれぞれ比較演
算することによって触媒コンバータ２の故障を診断する
故障診断手段、８は故障診断手段７からの故障発生信号
を音や光に変換して運転者に警告する故障警告手段であ
る。
１図は触媒劣化診断装置の構成図であり、１はエンジン
Ｅの排気管、２はこの排気管１の途中に接続された触媒
コンバータ、３は排気管１における触媒コンバータ２の
上流側に挿設した第１の熱電対、４は排気管１における
触媒コンバータ２の下流側に挿設された第２の熱電対、
5,6は両熱電対3,4の出力信号を整形増幅する信号処理手
段、７は信号処理手段5,6の出力信号をそれぞれ比較演
算することによって触媒コンバータ２の故障を診断する
故障診断手段、８は故障診断手段７からの故障発生信号
を音や光に変換して運転者に警告する故障警告手段であ
る。
次に、動作について説明する。第２図は触媒コンバー
タ２の上下流に設けた熱電対3,4のある運転状態におけ
る出力信号の一例である。触媒前排ガス温度T1は第１の
熱電対３の出力であり、触媒後排ガス温度T2は第２の熱
電対４の出力である。触媒コンバータ２は始動後ある時
間を経過して排ガス温度がある一定温度以上に上昇した
ときに活性化し、有害排ガス成分を浄化する。このとき
の温度が触媒活性化温度であり、第１及び第２の熱電対
3,4の出力が交差した時の温度である。また、基準活性
化温度TRは、劣化していない触媒の活性化温度である。
この実施例では触媒の劣化に伴う触媒活性化温度の上昇
によって触媒の劣化を判断する。
タ２の上下流に設けた熱電対3,4のある運転状態におけ
る出力信号の一例である。触媒前排ガス温度T1は第１の
熱電対３の出力であり、触媒後排ガス温度T2は第２の熱
電対４の出力である。触媒コンバータ２は始動後ある時
間を経過して排ガス温度がある一定温度以上に上昇した
ときに活性化し、有害排ガス成分を浄化する。このとき
の温度が触媒活性化温度であり、第１及び第２の熱電対
3,4の出力が交差した時の温度である。また、基準活性
化温度TRは、劣化していない触媒の活性化温度である。
この実施例では触媒の劣化に伴う触媒活性化温度の上昇
によって触媒の劣化を判断する。
以下、触媒コンバータ２の劣化を判別するアルゴリズ
ムを第３図のフローチャートによって説明する。まず、
ステップ21では触媒前後排ガス温度T1,T2を信号処理手
段5,6を介して故障診断手段７に入力する。ステップ22
ではステップ21で入力したT1とT2がほぼ等しいか否か即
ち触媒活性化温度であるか否かを判断する。ステップ23
では触媒活性化温度であると判断された温度T2と基準活
性化温度として予め設定されている温度TRを比較する。
ここで、T2がTRより大きく、触媒コンバータ２が劣化し
ていると判断されればステップ24で故障警告手段８に信
号を送り、故障警告手段８は光や音により運転者に触媒
コンバータ２の劣化を警告する。
ムを第３図のフローチャートによって説明する。まず、
ステップ21では触媒前後排ガス温度T1,T2を信号処理手
段5,6を介して故障診断手段７に入力する。ステップ22
ではステップ21で入力したT1とT2がほぼ等しいか否か即
ち触媒活性化温度であるか否かを判断する。ステップ23
では触媒活性化温度であると判断された温度T2と基準活
性化温度として予め設定されている温度TRを比較する。
ここで、T2がTRより大きく、触媒コンバータ２が劣化し
ていると判断されればステップ24で故障警告手段８に信
号を送り、故障警告手段８は光や音により運転者に触媒
コンバータ２の劣化を警告する。
以上のようにこの発明によれば、排気系における触媒
コンバータの上下流の排ガス温度を検出し、この２つの
排ガス温度がほぼ一致する時の温度が所定の温度以上か
否かにより触媒の劣化を検知するようにしており、触媒
コンバータの性能低下を早期に検知することができ、有
害排ガス成分の大気放散を最小限に抑えることができ
る。
コンバータの上下流の排ガス温度を検出し、この２つの
排ガス温度がほぼ一致する時の温度が所定の温度以上か
否かにより触媒の劣化を検知するようにしており、触媒
コンバータの性能低下を早期に検知することができ、有
害排ガス成分の大気放散を最小限に抑えることができ
る。
第１図はこの発明装置の構成図、第２図はこの発明に係
る熱電対の出力特性図の一例、第３図はこの発明による
触媒劣化判別のフローチャートである。 １……排気管、２……触媒コンバータ、3,4……熱電
対、5,6……信号処理手段、７……故障診断手段、８…
…故障警告手段、Ｅ……エンジン。
る熱電対の出力特性図の一例、第３図はこの発明による
触媒劣化判別のフローチャートである。 １……排気管、２……触媒コンバータ、3,4……熱電
対、5,6……信号処理手段、７……故障診断手段、８…
…故障警告手段、Ｅ……エンジン。
フロントページの続き (72)発明者 橋本 徹 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三 菱自動車工業株式会社京都製作所内 (72)発明者 三宅 光浩 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三 菱自動車工業株式会社京都製作所内 (72)発明者 片柴 秀昭 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社応用機器研究所内 (72)発明者 牧川 安之 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社応用機器研究所内 (72)発明者 西田 稔 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社応用機器研究所内 (56)参考文献 特開 昭50−60616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−25625（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−41815（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】排気系に排ガス浄化のための触媒コンバー
タが設けられた内燃機関において、排気系における触媒
コンバータの上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、排
ガス温度を検出する第１及び第２の温度検出手段と、第
１及び第２の温度検出手段の出力信号を整形増幅する第
１及び第２の信号処理手段と、第１及び第２の信号処理
手段の出力値がほぼ一致する時の上記出力値が、所定の
基準値以上の場合に故障発生信号を発して触媒コンバー
タにおける触媒の劣化を判断する故障診断手段と、故障
診断手段からの故障発生信号を受けて運転者に故障を警
告する故障警告手段を備えたことを特徴とする内燃機関
の触媒劣化診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040192A JP2593506B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040192A JP2593506B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01216009A JPH01216009A (ja) | 1989-08-30 |
| JP2593506B2 true JP2593506B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=12573913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63040192A Expired - Fee Related JP2593506B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 内燃機関の触媒劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593506B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201261A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Robert Bosch Gmbh | 排気ガス温度調節のための方法及び制御装置 |
| US7048891B2 (en) | 2001-06-22 | 2006-05-23 | Denso Corporation | Catalyst deterioration detecting apparatus |
| US7152392B2 (en) | 2002-10-03 | 2006-12-26 | Denso Corporation | Exhaust gas cleaning system for internal combustion engine |
| DE102010000542A1 (de) | 2009-02-27 | 2010-10-14 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Katalysatorabnormalität-Erfassungsvorrichtung |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5201802A (en) * | 1991-02-04 | 1993-04-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system for an internal combustion engine |
| US5537321A (en) * | 1992-10-15 | 1996-07-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Diagnostic apparatus for controlling the operation of a catalytic converter |
| JP4325367B2 (ja) | 2003-11-10 | 2009-09-02 | 株式会社デンソー | 排気温度センサの故障検出装置 |
| JP2014062509A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Yanmar Co Ltd | 内燃機関 |
| JP2014062510A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Yanmar Co Ltd | 内燃機関 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5644249B2 (ja) * | 1973-10-02 | 1981-10-19 | ||
| JPS5125625A (ja) * | 1974-08-28 | 1976-03-02 | Nissan Motor | Enjinshitsukajinoijoondokeihosochi |
| JPS6241815U (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-13 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63040192A patent/JP2593506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7048891B2 (en) | 2001-06-22 | 2006-05-23 | Denso Corporation | Catalyst deterioration detecting apparatus |
| DE10227838B4 (de) * | 2001-06-22 | 2012-12-20 | Denso Corporation | Katalysatorleistungsabbau-Erfassungsvorrichtung |
| US7152392B2 (en) | 2002-10-03 | 2006-12-26 | Denso Corporation | Exhaust gas cleaning system for internal combustion engine |
| DE10346029B4 (de) * | 2002-10-03 | 2014-05-15 | Denso Corporation | Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine |
| JP2005201261A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Robert Bosch Gmbh | 排気ガス温度調節のための方法及び制御装置 |
| DE102010000542A1 (de) | 2009-02-27 | 2010-10-14 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Katalysatorabnormalität-Erfassungsvorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01216009A (ja) | 1989-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |