JP3006351B2 - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス浄化装置Info
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- JP3006351B2 JP3006351B2 JP5178088A JP17808893A JP3006351B2 JP 3006351 B2 JP3006351 B2 JP 3006351B2 JP 5178088 A JP5178088 A JP 5178088A JP 17808893 A JP17808893 A JP 17808893A JP 3006351 B2 JP3006351 B2 JP 3006351B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、それ自身を通電発熱さ
せることにより、内燃機関の暖機以前に触媒を活性化さ
せ、その時の排気ガスの浄化を可能にする通電発熱式触
媒コンバータを含む通電発熱系を有する内燃機関の排気
ガス浄化装置に関する。
せることにより、内燃機関の暖機以前に触媒を活性化さ
せ、その時の排気ガスの浄化を可能にする通電発熱式触
媒コンバータを含む通電発熱系を有する内燃機関の排気
ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年排気ガス規制が厳しくなる傾向にあ
り、機関暖機以前においても触媒を活性化させ、排気ガ
スを浄化することが必要とされており、このために、前
述の通電発熱系を有する内燃機関の排気ガス浄化装置が
提案されている。当然のことながら、この通電発熱系
に、バッテリ不良、断線等の異常が発生すれば、通電発
熱式触媒コンバータは良好に発熱しないために、機関暖
機以前の排気ガスを浄化することはできず、このような
異常は早期に検出され修理されなければならない。
り、機関暖機以前においても触媒を活性化させ、排気ガ
スを浄化することが必要とされており、このために、前
述の通電発熱系を有する内燃機関の排気ガス浄化装置が
提案されている。当然のことながら、この通電発熱系
に、バッテリ不良、断線等の異常が発生すれば、通電発
熱式触媒コンバータは良好に発熱しないために、機関暖
機以前の排気ガスを浄化することはできず、このような
異常は早期に検出され修理されなければならない。
【０００３】特願平４−０１２０６３号には、通電発熱
式触媒コンバータの所定時間通電後における温度を測定
し、この温度が所定値以下である時、通電発熱系に何ら
かの異常が発生していると判断する異常判断手段を有す
る内燃機関の排気ガス浄化装置が開示されている。
式触媒コンバータの所定時間通電後における温度を測定
し、この温度が所定値以下である時、通電発熱系に何ら
かの異常が発生していると判断する異常判断手段を有す
る内燃機関の排気ガス浄化装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の異常判断手段に
おいて、通電発熱系に異常が発生し通電発熱式触媒コン
バータが正常に発熱しなくても、この時の機関運転状態
における排気ガス温度が比較的高ければ、所定時間後に
通電発熱式触媒コンバータの温度が所定値に達する可能
性があり、この時には通電発熱系が異常であるにもかか
わらず正常であると誤判断される。
おいて、通電発熱系に異常が発生し通電発熱式触媒コン
バータが正常に発熱しなくても、この時の機関運転状態
における排気ガス温度が比較的高ければ、所定時間後に
通電発熱式触媒コンバータの温度が所定値に達する可能
性があり、この時には通電発熱系が異常であるにもかか
わらず正常であると誤判断される。
【０００５】従って、本発明の目的は、通電発熱式触媒
コンバータを含む通電発熱系を有しし、その異常を正確
に判断することができる内燃機関の排気ガス浄化装置を
提供することである。
コンバータを含む通電発熱系を有しし、その異常を正確
に判断することができる内燃機関の排気ガス浄化装置を
提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による内燃機関の
排気ガス浄化装置は、機関排気系に設けられ必要に応じ
て通電発熱させる通電発熱式触媒コンバータを含む通電
発熱系と、前記通電発熱式触媒コンバータの温度を測定
する第１温度測定手段と、前記通電発熱式触媒コンバー
タの直上流において排気ガス温度を測定する第２温度測
定手段と、通電開始から前記通電発熱式触媒コンバータ
の触媒が活性化する以前の所定時間経過後において、前
記第１温度測定手段を利用して求められる値が前記第２
温度測定手段を利用して求められる同様な値を所定値以
上上回らない場合に前記通電発熱系が異常であると判断
する判断手段、とを具備することを特徴とする。
排気ガス浄化装置は、機関排気系に設けられ必要に応じ
て通電発熱させる通電発熱式触媒コンバータを含む通電
発熱系と、前記通電発熱式触媒コンバータの温度を測定
する第１温度測定手段と、前記通電発熱式触媒コンバー
タの直上流において排気ガス温度を測定する第２温度測
定手段と、通電開始から前記通電発熱式触媒コンバータ
の触媒が活性化する以前の所定時間経過後において、前
記第１温度測定手段を利用して求められる値が前記第２
温度測定手段を利用して求められる同様な値を所定値以
上上回らない場合に前記通電発熱系が異常であると判断
する判断手段、とを具備することを特徴とする。
【０００７】
【作用】前述の内燃機関の排気ガス浄化装置において、
判断手段は、通電開始から通電発熱式触媒コンバータの
触媒が活性化する以前の所定時間経過後において、通電
発熱式触媒コンバータの温度を測定する第１温度測定手
段を利用して求められる値、例えばその瞬間の温度、又
は温度勾配等が、通電発熱式触媒コンバータの直上流に
おいて排気ガス温度を測定する第２温度測定手段を利用
して求められる同様な値を所定値以上上回らない場合
に、機関排気系に設けられ必要に応じて通電発熱させる
通電発熱式触媒コンバータを含む通電発熱系が異常であ
ると判断する。
判断手段は、通電開始から通電発熱式触媒コンバータの
触媒が活性化する以前の所定時間経過後において、通電
発熱式触媒コンバータの温度を測定する第１温度測定手
段を利用して求められる値、例えばその瞬間の温度、又
は温度勾配等が、通電発熱式触媒コンバータの直上流に
おいて排気ガス温度を測定する第２温度測定手段を利用
して求められる同様な値を所定値以上上回らない場合
に、機関排気系に設けられ必要に応じて通電発熱させる
通電発熱式触媒コンバータを含む通電発熱系が異常であ
ると判断する。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明による内燃機関の排気ガス浄
化装置の概略断面図である。同図において、１は内燃機
関に接続される排気通路であり、その途中には排気ガス
を浄化するための触媒コンバータ２が設けられている。
この触媒コンバータ２は、比較的大きな容量を有する主
触媒コンバータ２ａと、その直上流に設けられた通電発
熱式触媒コンバータ２ｂとから構成されている。
化装置の概略断面図である。同図において、１は内燃機
関に接続される排気通路であり、その途中には排気ガス
を浄化するための触媒コンバータ２が設けられている。
この触媒コンバータ２は、比較的大きな容量を有する主
触媒コンバータ２ａと、その直上流に設けられた通電発
熱式触媒コンバータ２ｂとから構成されている。
【０００９】この通電発熱式触媒コンバータ２ｂは、機
関始動時等のように両触媒コンバータ２ａ，２ｂの温度
が低く、それらに担持される触媒が活性化していない時
に、通電されて発熱し、それに担持される触媒を活性化
させてこの時の排気ガスを浄化させるものである。この
通電を可能とするために、通電発熱式触媒コンバータ２
ｂから外筒外部に両電極３ａ，３ｂが突出し、この両電
極３ａ，３ｂはリード線４によりスイッチ５を介してバ
ッテリ６へ電気的に接続されている。これらの通電発熱
式触媒コンバータ２ｂ、両電極３ａ，３ｂ、リ−ド線
４、スイッチ５、及びバッテリ６は通電発熱系システム
を構成する。
関始動時等のように両触媒コンバータ２ａ，２ｂの温度
が低く、それらに担持される触媒が活性化していない時
に、通電されて発熱し、それに担持される触媒を活性化
させてこの時の排気ガスを浄化させるものである。この
通電を可能とするために、通電発熱式触媒コンバータ２
ｂから外筒外部に両電極３ａ，３ｂが突出し、この両電
極３ａ，３ｂはリード線４によりスイッチ５を介してバ
ッテリ６へ電気的に接続されている。これらの通電発熱
式触媒コンバータ２ｂ、両電極３ａ，３ｂ、リ−ド線
４、スイッチ５、及びバッテリ６は通電発熱系システム
を構成する。
【００１０】制御装置２０は、一般的に知られているよ
うな通電発熱式触媒コンバータ２ｂへの通電条件が成立
する時、この通電が実行されるようにスイッチ４を制御
すると共に、通電発熱式触媒コンバータ２ｂの温度を測
定する第１温度センサ１０と、通電発熱式触媒コンバー
タ２ｂの直上流においてそれに流入する排気ガスの温度
を測定する第２温度センサ１１等が接続されてバッテリ
６のへたり、リード線４又は通電発熱式触媒コンバータ
２ｂ内の断線、及びスイッチ４の接触不良等の通電発熱
系システムの異常を判断する。
うな通電発熱式触媒コンバータ２ｂへの通電条件が成立
する時、この通電が実行されるようにスイッチ４を制御
すると共に、通電発熱式触媒コンバータ２ｂの温度を測
定する第１温度センサ１０と、通電発熱式触媒コンバー
タ２ｂの直上流においてそれに流入する排気ガスの温度
を測定する第２温度センサ１１等が接続されてバッテリ
６のへたり、リード線４又は通電発熱式触媒コンバータ
２ｂ内の断線、及びスイッチ４の接触不良等の通電発熱
系システムの異常を判断する。
【００１１】この異常判断のためのフローチャートが図
２に示されている。このフローチャートはスイッチ４が
オンされ通電発熱式触媒コンバータ２ｂへの通電が開始
されると同時に実行されるようになっている。まずステ
ップ１０１において、第１温度センサ１０によって通電
発熱式触媒コンバータ２ｂの温度Ｔ１が測定され、ステ
ップ１０２に進む。ステップ１０２において、この温度
Ｔ１が触媒活性化温度Ｔ０以上であるかどうかが判断さ
れる。
２に示されている。このフローチャートはスイッチ４が
オンされ通電発熱式触媒コンバータ２ｂへの通電が開始
されると同時に実行されるようになっている。まずステ
ップ１０１において、第１温度センサ１０によって通電
発熱式触媒コンバータ２ｂの温度Ｔ１が測定され、ステ
ップ１０２に進む。ステップ１０２において、この温度
Ｔ１が触媒活性化温度Ｔ０以上であるかどうかが判断さ
れる。
【００１２】この判断が否定される時、ステップ１０３
に進み、通電開始後所定時間ｔ１が経過したかどうかが
判断される。この判断が否定される時はそのまま終了す
るが、肯定される時はステップ１０４に進む。ステップ
１０４において、第２温度センサ１１によって通電発熱
式触媒コンバータ２ｂの直上流においてそれに流入する
現在の排気ガスの温度Ｔ２が測定され、ステップ１０５
においてこの時の通電発熱式触媒コンバータ２ｂの温度
Ｔ１との差ΔＴが算出される。次にステップ１０６にお
いて、差ΔＴが所定値Ｔ’以上であるかどうかが判断さ
れる。
に進み、通電開始後所定時間ｔ１が経過したかどうかが
判断される。この判断が否定される時はそのまま終了す
るが、肯定される時はステップ１０４に進む。ステップ
１０４において、第２温度センサ１１によって通電発熱
式触媒コンバータ２ｂの直上流においてそれに流入する
現在の排気ガスの温度Ｔ２が測定され、ステップ１０５
においてこの時の通電発熱式触媒コンバータ２ｂの温度
Ｔ１との差ΔＴが算出される。次にステップ１０６にお
いて、差ΔＴが所定値Ｔ’以上であるかどうかが判断さ
れる。
【００１３】ここで、通電発熱式触媒コンバータの温度
とその直上流における排気ガスの温度との関係を示す機
関始動時からのタイムチャートである図３を参照する。
同図において、実線は排気ガスの温度、点線は通電発熱
系の正常時における通電発熱式触媒コンバータの温度、
一点鎖線は通電発熱系の異常時、特に通電発熱式コンバ
ータが全く発熱しない時におけるその温度をそれぞれ示
している。このような通電発熱系の異常が発生すると、
通電発熱式触媒コンバータ２ｂは流入する排気ガスだけ
によって加熱され、その温度は排気ガスの温度とほぼ同
じに推移するが、触媒活性化温度に達して排気ガスの浄
化が開始されると、その反応熱が通電発熱式触媒コンバ
ータ２ｂ自身に作用するために、その後は排気ガスの温
度をかなり上回っている。一方、通電発熱系が正常であ
れば、通電発熱式触媒コンバータ２ｂは良好に発熱して
その温度は排気ガスの温度をかなり上回り、当然のこと
ながらその差は発熱によってもたらされている。
とその直上流における排気ガスの温度との関係を示す機
関始動時からのタイムチャートである図３を参照する。
同図において、実線は排気ガスの温度、点線は通電発熱
系の正常時における通電発熱式触媒コンバータの温度、
一点鎖線は通電発熱系の異常時、特に通電発熱式コンバ
ータが全く発熱しない時におけるその温度をそれぞれ示
している。このような通電発熱系の異常が発生すると、
通電発熱式触媒コンバータ２ｂは流入する排気ガスだけ
によって加熱され、その温度は排気ガスの温度とほぼ同
じに推移するが、触媒活性化温度に達して排気ガスの浄
化が開始されると、その反応熱が通電発熱式触媒コンバ
ータ２ｂ自身に作用するために、その後は排気ガスの温
度をかなり上回っている。一方、通電発熱系が正常であ
れば、通電発熱式触媒コンバータ２ｂは良好に発熱して
その温度は排気ガスの温度をかなり上回り、当然のこと
ながらその差は発熱によってもたらされている。
【００１４】従って、前述の所定値Ｔ’を、正常時のこ
の通電発熱系に所定時間ｔ１だけ通電した時の通電発熱
式触媒コンバータ２ｂの発熱による温度上昇値に多少の
余裕を持たせた値とすることで、通電発熱系に異常が発
生していれば前述のΔＴがこの所定値Ｔ’未満となる。
それにより、ステップ１０６における判断が肯定される
時は、ステップ１０７に進み、通電発熱系は正常である
と判断され、一方この判断が否定される時は、ステップ
１０８に進み、通電発熱系は異常であると判断される。
の通電発熱系に所定時間ｔ１だけ通電した時の通電発熱
式触媒コンバータ２ｂの発熱による温度上昇値に多少の
余裕を持たせた値とすることで、通電発熱系に異常が発
生していれば前述のΔＴがこの所定値Ｔ’未満となる。
それにより、ステップ１０６における判断が肯定される
時は、ステップ１０７に進み、通電発熱系は正常である
と判断され、一方この判断が否定される時は、ステップ
１０８に進み、通電発熱系は異常であると判断される。
【００１５】ステップ１０２において、通電発熱式触媒
コンバータ２ｂの温度Ｔ１が触媒活性化温度Ｔ０以上で
ある時はそのまま終了するが、これは図３のタイムチャ
ートで説明したように、この時は反応熱が通電発熱式触
媒コンバータ２ｂに作用するので正確な異常判断が行え
ないためである。本フローチャートは、通電発熱式触媒
コンバータ２ｂへの通電条件が成立する時に実行される
ために、例えば機関運転中で排気ガスの温度が比較的高
い時でも通電発熱式触媒コンバータ２ｂが触媒活性化温
度を下回れば実行される可能性がある。
コンバータ２ｂの温度Ｔ１が触媒活性化温度Ｔ０以上で
ある時はそのまま終了するが、これは図３のタイムチャ
ートで説明したように、この時は反応熱が通電発熱式触
媒コンバータ２ｂに作用するので正確な異常判断が行え
ないためである。本フローチャートは、通電発熱式触媒
コンバータ２ｂへの通電条件が成立する時に実行される
ために、例えば機関運転中で排気ガスの温度が比較的高
い時でも通電発熱式触媒コンバータ２ｂが触媒活性化温
度を下回れば実行される可能性がある。
【００１６】この時、ステップ１０３において使用され
る所定時間ｔ１が比較的長いと、ステップ１０２におけ
る判断が肯定されて異常判断を行うことができないが、
この所定時間ｔ１を、それを基に決定される所定値Ｔ’
があまり小さなくならない程度にできるだけ短くするこ
とで、この機会をかなり減少することが可能となる。
る所定時間ｔ１が比較的長いと、ステップ１０２におけ
る判断が肯定されて異常判断を行うことができないが、
この所定時間ｔ１を、それを基に決定される所定値Ｔ’
があまり小さなくならない程度にできるだけ短くするこ
とで、この機会をかなり減少することが可能となる。
【００１７】本実施例は、通電発熱系の異常判断に通電
発熱式触媒コンバータ２ｂの温度とその直上流における
排気ガスの温度との差ΔＴを使用するものであるが、本
発明はこれに限定されず、例えば、異常判断時点におけ
る通電発熱式触媒コンバータ２ｂの温度勾配とその直上
流における排気ガスの温度勾配との差を使用することも
可能である。
発熱式触媒コンバータ２ｂの温度とその直上流における
排気ガスの温度との差ΔＴを使用するものであるが、本
発明はこれに限定されず、例えば、異常判断時点におけ
る通電発熱式触媒コンバータ２ｂの温度勾配とその直上
流における排気ガスの温度勾配との差を使用することも
可能である。
【００１８】
【発明の効果】このように、本発明による排気ガス浄化
装置によれば、判断手段は、通電開始から通電発熱式触
媒コンバータの触媒が活性化する以前の所定時間経過後
において、通電発熱式触媒コンバータの温度を測定する
第１温度測定手段を利用して求められる値、例えばその
瞬間の温度、又は温度勾配等が、通電発熱式触媒コンバ
ータの直上流において排気ガス温度を測定する第２温度
測定手段を利用して求められる同様な値を所定値以上上
回らない場合に、機関排気系に設けられ必要に応じて通
電発熱させる通電発熱式触媒コンバータを含む通電発熱
系が異常であると判断するために、異常判断にこの時点
での排気ガス温度が考慮され、排気ガス温度が比較的高
くても誤判断が行われることは防止される。
装置によれば、判断手段は、通電開始から通電発熱式触
媒コンバータの触媒が活性化する以前の所定時間経過後
において、通電発熱式触媒コンバータの温度を測定する
第１温度測定手段を利用して求められる値、例えばその
瞬間の温度、又は温度勾配等が、通電発熱式触媒コンバ
ータの直上流において排気ガス温度を測定する第２温度
測定手段を利用して求められる同様な値を所定値以上上
回らない場合に、機関排気系に設けられ必要に応じて通
電発熱させる通電発熱式触媒コンバータを含む通電発熱
系が異常であると判断するために、異常判断にこの時点
での排気ガス温度が考慮され、排気ガス温度が比較的高
くても誤判断が行われることは防止される。
【図１】本発明による排気ガス浄化装置の概略断面図で
ある。
ある。
【図２】通電発熱系の異常判断のためのフローチャート
である。
である。
【図３】通電発熱式触媒コンバータとその直上流におけ
る排気ガスの温度を比較する機関始動時からのタイムチ
ャートである。
る排気ガスの温度を比較する機関始動時からのタイムチ
ャートである。
１…排気通路 ２ａ…主触媒コンバータ ２ｂ…通電発熱式触媒コンバータ ５…バッテリ ６…スイッチ １０…第１温度センサ １１…第２温度センサ ２０…制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 機関排気系に設けられ必要に応じて通電
発熱させる通電発熱式触媒コンバータを含む通電発熱系
と、前記通電発熱式触媒コンバータの温度を測定する第
１温度測定手段と、前記通電発熱式触媒コンバータの直
上流において排気ガス温度を測定する第２温度測定手段
と、通電開始から前記通電発熱式触媒コンバータの触媒
が活性化する以前の所定時間経過後において、前記第１
温度測定手段を利用して求められる値が前記第２温度測
定手段を利用して求められる同様な値を所定値以上上回
らない場合に前記通電発熱系が異常であると判断する判
断手段、とを具備することを特徴とする内燃機関の排気
ガス浄化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178088A JP3006351B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| US08/260,995 US5447696A (en) | 1993-06-29 | 1994-06-16 | Electrically heated catalytic converter system for an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178088A JP3006351B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734862A JPH0734862A (ja) | 1995-02-03 |
| JP3006351B2 true JP3006351B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=16042427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178088A Expired - Fee Related JP3006351B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-07-19 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006351B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP5178088A patent/JP3006351B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0734862A (ja) | 1995-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081126 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |