JP3239698B2 - 内燃機関の触媒劣化判定装置 - Google Patents
内燃機関の触媒劣化判定装置Info
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
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- 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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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Analytical Chemistry (AREA)
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の触媒劣
化判定装置に関する。
化判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気系には、一般的に、排気
ガス中の有害成分を浄化するための触媒装置が設けられ
ている。このような触媒装置は、長期使用に伴い触媒の
劣化程度が異常域に達すると、その浄化性能が非常に低
下し、排気エミッションがかなり悪化するようになるた
めに、このような触媒異常劣化状態であることを判断し
て運転者に知らせ、触媒装置の交換を促すことが必要で
ある。
ガス中の有害成分を浄化するための触媒装置が設けられ
ている。このような触媒装置は、長期使用に伴い触媒の
劣化程度が異常域に達すると、その浄化性能が非常に低
下し、排気エミッションがかなり悪化するようになるた
めに、このような触媒異常劣化状態であることを判断し
て運転者に知らせ、触媒装置の交換を促すことが必要で
ある。
【０００３】触媒装置の交換は、かなりの費用及び時間
を必要とするために、必要最小限としなければならず、
それにより、触媒異常劣化状態を正確に判断することが
必要である。特開平６−５０８４１４号公報には、機関
運転状態から触媒温度を推定し、この推定温度が触媒の
浄化反応開始温度より高い基準温度となる時に触媒の実
際の温度を測定し、この測定温度が基準温度を下回る場
合には、触媒の浄化反応開始温度が上昇したか又は発熱
を伴う浄化反応が鈍くなったとして、触媒異常劣化状態
であると判断するものが記載されている。
を必要とするために、必要最小限としなければならず、
それにより、触媒異常劣化状態を正確に判断することが
必要である。特開平６−５０８４１４号公報には、機関
運転状態から触媒温度を推定し、この推定温度が触媒の
浄化反応開始温度より高い基準温度となる時に触媒の実
際の温度を測定し、この測定温度が基準温度を下回る場
合には、触媒の浄化反応開始温度が上昇したか又は発熱
を伴う浄化反応が鈍くなったとして、触媒異常劣化状態
であると判断するものが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】触媒の浄化開始温度
は、機関運転状態から正確に把握することが困難な排気
ガス中の有害成分の含有率等によって変化するものであ
るために、前述の従来技術において、機関運転状態から
所定劣化状態の触媒における現在の温度を正確に推定で
きないことがあり、それにより、この推定温度が基準温
度となった時の測定温度を基準温度と比較しても正確に
触媒異常劣化を判断することができない可能性がある。
は、機関運転状態から正確に把握することが困難な排気
ガス中の有害成分の含有率等によって変化するものであ
るために、前述の従来技術において、機関運転状態から
所定劣化状態の触媒における現在の温度を正確に推定で
きないことがあり、それにより、この推定温度が基準温
度となった時の測定温度を基準温度と比較しても正確に
触媒異常劣化を判断することができない可能性がある。
【０００５】従って、本発明の目的は、触媒異常劣化状
態であることを従来に比較して正確に判断することがで
きる触媒劣化判定装置を提供することである。
態であることを従来に比較して正確に判断することがで
きる触媒劣化判定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】請求項１に記載の本発明
による内燃機関の触媒劣化判定装置は、内燃機関の排気
系に設けられた触媒コンバータと、前記触媒コンバータ
の触媒温度を測定するための測定手段と、機関運転状態
に基づき前記触媒コンバータの触媒温度を推定する推定
手段と、前記推定手段により推定された触媒温度の温度
上昇変化に対する前記測定手段により測定された触媒温
度の変化量を算出する算出手段と、前記算出手段により
算出される前記変化量が所定値より小さい時に前記触媒
コンバータが触媒異常劣化状態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。
による内燃機関の触媒劣化判定装置は、内燃機関の排気
系に設けられた触媒コンバータと、前記触媒コンバータ
の触媒温度を測定するための測定手段と、機関運転状態
に基づき前記触媒コンバータの触媒温度を推定する推定
手段と、前記推定手段により推定された触媒温度の温度
上昇変化に対する前記測定手段により測定された触媒温
度の変化量を算出する算出手段と、前記算出手段により
算出される前記変化量が所定値より小さい時に前記触媒
コンバータが触媒異常劣化状態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】また、請求項２に記載の本発明による内燃
機関の触媒劣化判定装置は、請求項１に記載の内燃機関
の触媒劣化判定装置において、前記判断手段は、前記推
定手段により推定された触媒温度が浄化開始初期の温度
範囲内にある時にだけに前記触媒コンバータにおける触
媒異常劣化状態を判断することを特徴とする。
機関の触媒劣化判定装置は、請求項１に記載の内燃機関
の触媒劣化判定装置において、前記判断手段は、前記推
定手段により推定された触媒温度が浄化開始初期の温度
範囲内にある時にだけに前記触媒コンバータにおける触
媒異常劣化状態を判断することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による触媒劣化判
定装置が取り付けられた内燃機関の排気系の一部を示す
概略図である。同図において、１は排気ガス中の有害成
分を浄化するための触媒コンバータであり、その上流側
は機関本体（図示せず）へ接続され、また下流側はマフ
ラ等を介して大気に開放されている。２はその触媒を担
持する触媒担体である。触媒担体２の排気ガス下流側端
面中央部の温度を測定するための触媒温度センサ３が配
置されている。
定装置が取り付けられた内燃機関の排気系の一部を示す
概略図である。同図において、１は排気ガス中の有害成
分を浄化するための触媒コンバータであり、その上流側
は機関本体（図示せず）へ接続され、また下流側はマフ
ラ等を介して大気に開放されている。２はその触媒を担
持する触媒担体である。触媒担体２の排気ガス下流側端
面中央部の温度を測定するための触媒温度センサ３が配
置されている。
【０００９】触媒コンバータ１は、その使用に伴い徐々
に劣化し、この劣化程度が異常域に達すると、排気ガス
浄化性能がかなり悪化するために、触媒コンバータの交
換が必要となる。１０は、このような触媒コンバータ１
の交換時期、すなわち、触媒の異常劣化状態を判断する
触媒劣化判定装置である。
に劣化し、この劣化程度が異常域に達すると、排気ガス
浄化性能がかなり悪化するために、触媒コンバータの交
換が必要となる。１０は、このような触媒コンバータ１
の交換時期、すなわち、触媒の異常劣化状態を判断する
触媒劣化判定装置である。
【００１０】触媒劣化判定装置１０は、一般的なデジタ
ルコンピュータであり、前述した触媒温度センサ３の出
力と共に、吸入空気量を検出するためのエアフローメー
タ１１、機関回転数を検出するための回転センサ１２、
及び機関温度として冷却水温を検出するための水温セン
サ１３等の機関運転状態を把握するための各センサの出
力と、車両回りの外気温度を測定するための外気温度セ
ンサ１４等の外部環境を把握するためのセンサの出力と
が取り込めるようになっている。
ルコンピュータであり、前述した触媒温度センサ３の出
力と共に、吸入空気量を検出するためのエアフローメー
タ１１、機関回転数を検出するための回転センサ１２、
及び機関温度として冷却水温を検出するための水温セン
サ１３等の機関運転状態を把握するための各センサの出
力と、車両回りの外気温度を測定するための外気温度セ
ンサ１４等の外部環境を把握するためのセンサの出力と
が取り込めるようになっている。
【００１１】図２は、触媒異常劣化状態であるか否かを
判断するためのフローチャートであり、機関始動と同時
に実行され、所定期間毎に繰り返されるものである。ま
ず、ステップ１０１において、前述した各センサによっ
て、現在の実測触媒温度Ｔｃｘn 、現在の吸入空気量Ｑ
n 、現在の機関回転数Ｎｅn 、現在の冷却水温Ｔｈ
ｗ n 、及び現在の車両回りの外気温度Ｔａn を取り込
む。
判断するためのフローチャートであり、機関始動と同時
に実行され、所定期間毎に繰り返されるものである。ま
ず、ステップ１０１において、前述した各センサによっ
て、現在の実測触媒温度Ｔｃｘn 、現在の吸入空気量Ｑ
n 、現在の機関回転数Ｎｅn 、現在の冷却水温Ｔｈ
ｗ n 、及び現在の車両回りの外気温度Ｔａn を取り込
む。
【００１２】次に、ステップ１０２において、フラグＦ
が２であるか否かが判断される。フラグＦは機関停止の
際に０にリセットされるものであり、機関始動直後にお
いて、この判断は否定されてステップ１０３に進む。ス
テップ１０３において、フラグＦが１であるか否かが判
断され、同様に、この判断は否定されてステップ１０４
に進む。
が２であるか否かが判断される。フラグＦは機関停止の
際に０にリセットされるものであり、機関始動直後にお
いて、この判断は否定されてステップ１０３に進む。ス
テップ１０３において、フラグＦが１であるか否かが判
断され、同様に、この判断は否定されてステップ１０４
に進む。
【００１３】ステップ１０４において、冷却水温Ｔｈｗ
n と外気温度Ｔａn との差が所定値Ａより大きいか否か
が判断され、この判断が肯定される時には機関停止直後
の再始動であり、ステップ１０５に進み、フラグＦが１
とされそのまま終了する。一方、ステップ１０４におけ
る判断が否定される時にはステップ１０６に進み、フラ
グＦは２とされステップ１０７に進む。
n と外気温度Ｔａn との差が所定値Ａより大きいか否か
が判断され、この判断が肯定される時には機関停止直後
の再始動であり、ステップ１０５に進み、フラグＦが１
とされそのまま終了する。一方、ステップ１０４におけ
る判断が否定される時にはステップ１０６に進み、フラ
グＦは２とされステップ１０７に進む。
【００１４】ステップ１０７において、今回の外気温度
Ｔａn が前回の推定触媒温度Ｔｃn- 1 とされ、ステップ
１０８において、前回の推定触媒温度Ｔｃn-1 に基づ
き、図３に示すマップから新品の触媒における今回の基
本反応熱量ＢＴｒn を決定する。図３に示すマップにお
いて、基本反応熱量ＢＴｒは、触媒温度が高いほど触媒
の活性化が進み反応しやすくなることを考慮して設定さ
れている。
Ｔａn が前回の推定触媒温度Ｔｃn- 1 とされ、ステップ
１０８において、前回の推定触媒温度Ｔｃn-1 に基づ
き、図３に示すマップから新品の触媒における今回の基
本反応熱量ＢＴｒn を決定する。図３に示すマップにお
いて、基本反応熱量ＢＴｒは、触媒温度が高いほど触媒
の活性化が進み反応しやすくなることを考慮して設定さ
れている。
【００１５】次に、ステップ１０９において、前回の触
媒温度Ｔｃn-1 に基づき、図４に示すマップから今回の
触媒からの基本放熱量ＢＴｏn を決定する。図４に示す
マップにおいて、基本放熱量ＢＴｏは、触媒温度が高い
ほど放熱しやすいことを考慮して設定されている。
媒温度Ｔｃn-1 に基づき、図４に示すマップから今回の
触媒からの基本放熱量ＢＴｏn を決定する。図４に示す
マップにおいて、基本放熱量ＢＴｏは、触媒温度が高い
ほど放熱しやすいことを考慮して設定されている。
【００１６】ステップ１１０において、触媒へ流入する
排気ガス量を次式（１）によってなまし処理される吸入
空気量Ｑｓｍとして算出する。 Ｑｓｍn ＝Ｑｓｍn-1 ＋（Ｑn −Ｑｓｍn-1 ）＊Ｎｅn ／Ｎ ・・（１） 上式（１）において、Ｑn は今回の吸入空気量であり、
Ｑｓｍn-1 は前回のなまし処理後の吸入空気量であり、
機関始動時には初期値として通常のアイドル時の吸入空
気量が設定される。もちろん、冷却水温Ｔｈｗ等に基づ
くアイドル吸入空気量の増加を考慮して設定することも
可能である。また、Ｎｅn は機関回転数、Ｎは定数であ
り、このなまし処理は、機関回転数が低いほど実際的に
大きな吸入空気量の変化が発生しないことを前提として
いる。
排気ガス量を次式（１）によってなまし処理される吸入
空気量Ｑｓｍとして算出する。 Ｑｓｍn ＝Ｑｓｍn-1 ＋（Ｑn −Ｑｓｍn-1 ）＊Ｎｅn ／Ｎ ・・（１） 上式（１）において、Ｑn は今回の吸入空気量であり、
Ｑｓｍn-1 は前回のなまし処理後の吸入空気量であり、
機関始動時には初期値として通常のアイドル時の吸入空
気量が設定される。もちろん、冷却水温Ｔｈｗ等に基づ
くアイドル吸入空気量の増加を考慮して設定することも
可能である。また、Ｎｅn は機関回転数、Ｎは定数であ
り、このなまし処理は、機関回転数が低いほど実際的に
大きな吸入空気量の変化が発生しないことを前提として
いる。
【００１７】次にステップ１１１に進み、次式（２）に
よって今回の触媒温度変化ΔＴｃnを算出する。 ΔＴｃn ＝ Ｋ１＊（Ｋ２＊Ｑｓｍn ＋Ｋ３＊ＢＴｒn −Ｋ４＊ＢＴｏn ）・・（２） 上式（２）において、第２補正係数Ｋ２は、触媒へ流入
する排気ガス量としてのなまし処理された吸入空気量Ｑ
ｓｍn を今回排気ガスが触媒に与える熱量に換算するも
のであり、ステップ１０１において取り込まれた吸入空
気量Ｑn 、機関回転数Ｎｅn 、及び冷却水温Ｔｈｗn 等
によって定まる機関運転状態に基づき推定される排気ガ
ス温度等が考慮されて決定される。また、第３補正係数
Ｋ３は、触媒活性化程度が考慮された基本反応熱量ＢＴ
ｒn を実際の反応熱量に換算するものであり、排気ガス
量及び機関運転状態により定まる空燃比等が考慮されて
決定される。また、第４補正係数Ｋ４は、触媒温度が考
慮された基本放熱量ＢＴｏ n を実際の放熱量に換算する
ものであり、ステップ１０１において取り込まれた外気
温度Ｔａn 及び排気ガス量等が考慮されて決定される。
このように、第２、第３、及び第４補正係数Ｋ２，Ｋ
３，Ｋ４は、ステップ１１１の処理毎にマップ（図示せ
ず）を利用して新たに決定されるものである。また、第
１補正係数Ｋ１は、このように触媒において増減する熱
量を触媒担体２の下流側端面中央部での触媒温度変化に
換算するものである。
よって今回の触媒温度変化ΔＴｃnを算出する。 ΔＴｃn ＝ Ｋ１＊（Ｋ２＊Ｑｓｍn ＋Ｋ３＊ＢＴｒn −Ｋ４＊ＢＴｏn ）・・（２） 上式（２）において、第２補正係数Ｋ２は、触媒へ流入
する排気ガス量としてのなまし処理された吸入空気量Ｑ
ｓｍn を今回排気ガスが触媒に与える熱量に換算するも
のであり、ステップ１０１において取り込まれた吸入空
気量Ｑn 、機関回転数Ｎｅn 、及び冷却水温Ｔｈｗn 等
によって定まる機関運転状態に基づき推定される排気ガ
ス温度等が考慮されて決定される。また、第３補正係数
Ｋ３は、触媒活性化程度が考慮された基本反応熱量ＢＴ
ｒn を実際の反応熱量に換算するものであり、排気ガス
量及び機関運転状態により定まる空燃比等が考慮されて
決定される。また、第４補正係数Ｋ４は、触媒温度が考
慮された基本放熱量ＢＴｏ n を実際の放熱量に換算する
ものであり、ステップ１０１において取り込まれた外気
温度Ｔａn 及び排気ガス量等が考慮されて決定される。
このように、第２、第３、及び第４補正係数Ｋ２，Ｋ
３，Ｋ４は、ステップ１１１の処理毎にマップ（図示せ
ず）を利用して新たに決定されるものである。また、第
１補正係数Ｋ１は、このように触媒において増減する熱
量を触媒担体２の下流側端面中央部での触媒温度変化に
換算するものである。
【００１８】次に、ステップ１１２に進み、前回の推定
触媒温度Ｔｃn-1 にこの触媒温度変化ΔＴｃn が加えら
れて触媒担体２の下流側端面中央部での今回の推定触媒
温度Ｔｃn が算出され、ステップ１１３に進み、触媒温
度センサ３によってこの時の触媒担体２の下流側端面中
央部における触媒温度Ｔｃｘn を測定する。
触媒温度Ｔｃn-1 にこの触媒温度変化ΔＴｃn が加えら
れて触媒担体２の下流側端面中央部での今回の推定触媒
温度Ｔｃn が算出され、ステップ１１３に進み、触媒温
度センサ３によってこの時の触媒担体２の下流側端面中
央部における触媒温度Ｔｃｘn を測定する。
【００１９】次に、ステップ１１４において、今回の推
定触媒温度Ｔｃn が詳しくは後述される所定温度範囲
（α〜β）内であるか否かが判断され、この判断が肯定
される時はステップ１１５に進み、前回から今回までの
推定された触媒温度変化ΔＴｃ n に対する前回から今回
までの測定された触媒温度変化量（Ｔｃｘn −Ｔｃｘn-
1 ）が、所定値γより小さいか否かが判断され、この判
断が否定される時には、触媒は正常であるとして、その
まま終了するが、この判断が肯定される時には、ステッ
プ１１６に進み、触媒が異常劣化状態であるとして警告
灯等によって運転者にこれを知らせる。
定触媒温度Ｔｃn が詳しくは後述される所定温度範囲
（α〜β）内であるか否かが判断され、この判断が肯定
される時はステップ１１５に進み、前回から今回までの
推定された触媒温度変化ΔＴｃ n に対する前回から今回
までの測定された触媒温度変化量（Ｔｃｘn −Ｔｃｘn-
1 ）が、所定値γより小さいか否かが判断され、この判
断が否定される時には、触媒は正常であるとして、その
まま終了するが、この判断が肯定される時には、ステッ
プ１１６に進み、触媒が異常劣化状態であるとして警告
灯等によって運転者にこれを知らせる。
【００２０】図５は、推定触媒温度Ｔｃn と測定触媒温
度Ｔｃｘn との関係を示すグラフである。同図に実線で
示すように、触媒が新品であれば、これを前提として機
関運転状態等に基づき推定される触媒温度Ｔｃn と測定
触媒温度Ｔｃｘn とは等しくなるはずである。しかしな
がら、触媒が劣化すると触媒浄化反応が鈍くなり、この
ように推定される触媒温度Ｔｃn に対して、点線で示す
ように、測定触媒温度Ｔｃｘn が触媒反応開始後におい
て常に下回るようになる。また、触媒担体２は、未浄化
の排気ガスに晒される排気上流側から劣化し始めるため
に、劣化程度が異常域である触媒コンバータにおいて、
触媒が部分的に活性化する浄化開始温度となっても、こ
の時に浄化を担当する触媒担体２の上流側部分において
浄化反応が十分に開始されず、このような浄化開始初期
において、実際の触媒の温度上昇は顕著に小さなものと
なる。その後、触媒温度が上昇して触媒が全体的に活性
化すると、このような触媒コンバータでも比較的良好な
浄化性能を提供し、実際の触媒の温度上昇は新品に近い
ものとなる。
度Ｔｃｘn との関係を示すグラフである。同図に実線で
示すように、触媒が新品であれば、これを前提として機
関運転状態等に基づき推定される触媒温度Ｔｃn と測定
触媒温度Ｔｃｘn とは等しくなるはずである。しかしな
がら、触媒が劣化すると触媒浄化反応が鈍くなり、この
ように推定される触媒温度Ｔｃn に対して、点線で示す
ように、測定触媒温度Ｔｃｘn が触媒反応開始後におい
て常に下回るようになる。また、触媒担体２は、未浄化
の排気ガスに晒される排気上流側から劣化し始めるため
に、劣化程度が異常域である触媒コンバータにおいて、
触媒が部分的に活性化する浄化開始温度となっても、こ
の時に浄化を担当する触媒担体２の上流側部分において
浄化反応が十分に開始されず、このような浄化開始初期
において、実際の触媒の温度上昇は顕著に小さなものと
なる。その後、触媒温度が上昇して触媒が全体的に活性
化すると、このような触媒コンバータでも比較的良好な
浄化性能を提供し、実際の触媒の温度上昇は新品に近い
ものとなる。
【００２１】本フローチャートは、推定される触媒温度
変化ΔＴｃn に対する測定された触媒温度変化量が所定
値γより小さいか否かを判断し、この判断が肯定される
時、すなわち、図５における点線の傾きが許容劣化状態
の触媒における傾きγより小さい時に、触媒異常劣化状
態であると判断するものであり、浄化開始温度の推定が
不正確となって各推定触媒温度の値自身がそれほど正確
でなくても、その触媒温度変化ΔＴｃn の信頼性は高
く、それにより、ステップ１１５において算出される変
化量の信頼性も高いために、触媒異常劣化状態の判断を
正確なものとすることができる。さらに、この判断は、
推定触媒温度が触媒劣化に伴い顕著に傾きが小さくなる
浄化開始初期の温度範囲（α〜β）内の時にだけ行わ
れ、ステップ１１４における判断が否定される時には、
そのまま終了するようになっており、この判断の信頼性
をさらに向上させることができる。
変化ΔＴｃn に対する測定された触媒温度変化量が所定
値γより小さいか否かを判断し、この判断が肯定される
時、すなわち、図５における点線の傾きが許容劣化状態
の触媒における傾きγより小さい時に、触媒異常劣化状
態であると判断するものであり、浄化開始温度の推定が
不正確となって各推定触媒温度の値自身がそれほど正確
でなくても、その触媒温度変化ΔＴｃn の信頼性は高
く、それにより、ステップ１１５において算出される変
化量の信頼性も高いために、触媒異常劣化状態の判断を
正確なものとすることができる。さらに、この判断は、
推定触媒温度が触媒劣化に伴い顕著に傾きが小さくなる
浄化開始初期の温度範囲（α〜β）内の時にだけ行わ
れ、ステップ１１４における判断が否定される時には、
そのまま終了するようになっており、この判断の信頼性
をさらに向上させることができる。
【００２２】本フローチャートは、機関始動時において
触媒担体２が外気温度Ｔａまで低下していることを前提
として触媒温度Ｔｃが推定されるようになっているため
に、ステップ１０４の判断が肯定されるような機関停止
直後の再始動時には、フラグＦが１とされ、その後、ス
テップ１０３における判断が肯定されてそのまま終了す
るようになっている。また、機関始動時にステップ１０
４の判断が否定される時には、フラグＦは２とされ、そ
の後、ステップ１０２における判断が肯定され、ステッ
プ１０８における基本反応熱量ＢＴｒn 以降の処理が繰
り返されるようになっている。
触媒担体２が外気温度Ｔａまで低下していることを前提
として触媒温度Ｔｃが推定されるようになっているため
に、ステップ１０４の判断が肯定されるような機関停止
直後の再始動時には、フラグＦが１とされ、その後、ス
テップ１０３における判断が肯定されてそのまま終了す
るようになっている。また、機関始動時にステップ１０
４の判断が否定される時には、フラグＦは２とされ、そ
の後、ステップ１０２における判断が肯定され、ステッ
プ１０８における基本反応熱量ＢＴｒn 以降の処理が繰
り返されるようになっている。
【００２３】本フローチャートにおいて、触媒温度の推
定には、触媒が新品であるとの前提に基づき算出するよ
うにしたが、いずれの劣化程度の触媒において触媒温度
を推定しても良く、この場合には、劣化程度に応じてス
テップ１１４の判断に使用する温度範囲α，βやステッ
プ１１５の判断に使用する敷居値γを変化させることに
なる。特に、劣化程度が正常域の限界である触媒に対し
て触媒温度を推定する場合には、前述の敷居値γは１又
は余裕を考慮して１近傍の値とされる。
定には、触媒が新品であるとの前提に基づき算出するよ
うにしたが、いずれの劣化程度の触媒において触媒温度
を推定しても良く、この場合には、劣化程度に応じてス
テップ１１４の判断に使用する温度範囲α，βやステッ
プ１１５の判断に使用する敷居値γを変化させることに
なる。特に、劣化程度が正常域の限界である触媒に対し
て触媒温度を推定する場合には、前述の敷居値γは１又
は余裕を考慮して１近傍の値とされる。
【００２４】触媒温度の測定位置は、触媒担体２の排気
ガス下流側端面中央部としたが、もちろん、触媒温度を
推定する位置と共に、触媒担体２の任意の位置、例え
ば、排気ガス上流側端面中央部等とすることも可能であ
る。
ガス下流側端面中央部としたが、もちろん、触媒温度を
推定する位置と共に、触媒担体２の任意の位置、例え
ば、排気ガス上流側端面中央部等とすることも可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】このように、請求項１に記載の内燃機関
の触媒劣化判定装置によれば、算出手段が、推定手段に
より推定された触媒温度の温度上昇変化に対する測定手
段により測定された触媒温度の変化量を算出し、この変
化量は、推定手段により推定される触媒温度の値自身が
多少不正確となっても比較的正確なその変化に基づくも
のであり、判断手段は、この変化量が所定値より小さい
時に触媒コンバータが触媒異常劣化状態であると判断す
るために、従来に比較して正確な判断が可能となる。
の触媒劣化判定装置によれば、算出手段が、推定手段に
より推定された触媒温度の温度上昇変化に対する測定手
段により測定された触媒温度の変化量を算出し、この変
化量は、推定手段により推定される触媒温度の値自身が
多少不正確となっても比較的正確なその変化に基づくも
のであり、判断手段は、この変化量が所定値より小さい
時に触媒コンバータが触媒異常劣化状態であると判断す
るために、従来に比較して正確な判断が可能となる。
【００２６】また、請求項２に記載の本発明による内燃
機関の触媒劣化判定装置によれば、請求項１に記載の触
媒劣化判定装置において、判断手段は、推定手段により
推定された触媒温度が、触媒劣化に伴い顕著に前述の変
化量が小さくなる浄化開始初期の温度範囲内にある時に
だけに触媒コンバータにおける触媒異常劣化状態を判断
するために、この判断をさらに正確なものとすることが
できる。
機関の触媒劣化判定装置によれば、請求項１に記載の触
媒劣化判定装置において、判断手段は、推定手段により
推定された触媒温度が、触媒劣化に伴い顕著に前述の変
化量が小さくなる浄化開始初期の温度範囲内にある時に
だけに触媒コンバータにおける触媒異常劣化状態を判断
するために、この判断をさらに正確なものとすることが
できる。
【図１】本発明による触媒劣化判定装置が取り付けられ
た内燃機関の排気系の一部を示す概略図である。
た内燃機関の排気系の一部を示す概略図である。
【図２】触媒異常劣化状態であるか否かを判断するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図３】図２に示すフローチャートに使用される基本反
応熱量決定のためのマップである。
応熱量決定のためのマップである。
【図４】図２に示すフローチャートに使用される基本放
熱量決定のためのマップである。
熱量決定のためのマップである。
【図５】推定触媒温度と測定触媒温度との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１…触媒コンバータ ２…触媒担体 ３…触媒温度センサ １０…触媒劣化判定装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/20 ZAB F02D 45/00 360
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられた触媒コン
バータと、前記触媒コンバータの触媒温度を測定するた
めの測定手段と、機関運転状態に基づき前記触媒コンバ
ータの触媒温度を推定する推定手段と、前記推定手段に
より推定された触媒温度の温度上昇変化に対する前記測
定手段により測定された触媒温度の変化量を算出する算
出手段と、前記算出手段により算出される前記変化量が
所定値より小さい時に前記触媒コンバータが触媒異常劣
化状態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触媒劣化判定装置。 - 【請求項２】 前記判断手段は、前記推定手段により推
定された触媒温度が浄化開始初期の温度範囲内にある時
にだけに前記触媒コンバータにおける触媒異常劣化状態
を判断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
の触媒劣化判定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18915495A JP3239698B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| US08/686,164 US5752382A (en) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Device for determining an abnormal degree of deterioration of a catalyst |
| EP96111957A EP0756071B1 (en) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | A device for determining an abnormal degree of deterioration of a catalyst |
| DE69615768T DE69615768T2 (de) | 1995-07-25 | 1996-07-24 | Vorrichtung zum Feststellen des anomalen Verslechterungsgrades eines Katalysators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18915495A JP3239698B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0932535A JPH0932535A (ja) | 1997-02-04 |
| JP3239698B2 true JP3239698B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16236350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18915495A Expired - Lifetime JP3239698B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5752382A (ja) |
| EP (1) | EP0756071B1 (ja) |
| JP (1) | JP3239698B2 (ja) |
| DE (1) | DE69615768T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10518911B2 (en) | 2009-02-24 | 2019-12-31 | Blue Origin, Llc | Control surfaces for use with high speed vehicles, and associated systems and methods |
| US10822122B2 (en) | 2016-12-28 | 2020-11-03 | Blue Origin, Llc | Vertical landing systems for space vehicles and associated methods |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3336854B2 (ja) * | 1996-04-11 | 2002-10-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| IN190212B (ja) * | 1996-07-23 | 2003-07-05 | Samsung Electronics Co Ltd | |
| DE19714293C1 (de) * | 1997-04-07 | 1998-09-03 | Siemens Ag | Verfahren zum Überprüfen der Konvertierungsfähigkeit eines Katalysators |
| US5896743A (en) * | 1997-06-24 | 1999-04-27 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Catalyst monitor utilizing a lifetime temperature profile for determining efficiency |
| DE19736233C2 (de) * | 1997-08-20 | 2001-03-29 | Siemens Ag | Verfahren zum Überprüfen eines Katalysators |
| DE19811574A1 (de) * | 1998-03-17 | 1999-09-23 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Katalysators einer Brennkraftmaschine |
| US6202406B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-03-20 | Heralus Electro-Nite International N.V. | Method and apparatus for catalyst temperature control |
| JP3761335B2 (ja) | 1998-08-19 | 2006-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒劣化検出装置 |
| EP1052385B1 (de) * | 1999-04-29 | 2003-07-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Diagnose eines kohlenwasserstoffoxidierende Eigenschaften zeigenden Katalysators |
| EP1609974B1 (en) * | 1999-11-09 | 2008-08-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for internal combustion engine |
| US6408616B1 (en) * | 2000-07-20 | 2002-06-25 | Ford Global Technologies, Inc. | Diesel OBD-II system for detection of degradation of catalyst activity |
| US7481915B2 (en) * | 2001-02-08 | 2009-01-27 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust gas temperature measurement utilizing an exhaust gas sensor |
| DE10108182A1 (de) | 2001-02-21 | 2002-08-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Temperaturgröße |
| FR2833994B1 (fr) * | 2001-12-24 | 2004-02-27 | Renault | Procede et dispositif de controle de l'etat de fonctionnement d'un convertisseur catalytique d'une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| DE10228659A1 (de) * | 2002-06-27 | 2004-01-22 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Überwachung einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges |
| US6983589B2 (en) | 2003-05-07 | 2006-01-10 | Ford Global Technologies, Llc | Diesel aftertreatment systems |
| DE102004050769A1 (de) * | 2004-10-16 | 2006-04-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Ermitteln einer Information über eine einer Temperatur ausgesetzten Vorrichtung |
| JP2006169997A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | 触媒の劣化判定装置 |
| SE529410C2 (sv) | 2005-12-20 | 2007-08-07 | Scania Cv Abp | Förfarande och inrättning för övervakning av funktionen hos en sensor eller system |
| SE530674C2 (sv) * | 2007-01-19 | 2008-08-05 | Scania Cv Abp | Förfarande och inrättning för övervakning av funktionen hos ett avgasefterbehandlingssystem |
| WO2009060997A1 (ja) * | 2007-11-07 | 2009-05-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 制御装置 |
| EP2362082B1 (en) | 2008-12-03 | 2015-05-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine system control device |
| DE102010037431A1 (de) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Ford Global Technologies, Llc. | Verfahren zum Anpassen einer exothermen Reaktion im Abgassystem eines Kraftfahrzeugs |
| EP2543840B1 (en) | 2011-07-06 | 2015-01-28 | Ford Global Technologies, LLC | Method for estimating the actual efficiency of catalysts placed in an exhaust path of a combustion engine during the operation time |
| JP5854226B2 (ja) * | 2012-08-10 | 2016-02-09 | 株式会社デンソー | 検出システム |
| DE102014201138B4 (de) | 2013-03-28 | 2015-10-15 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zur Erkennung von fehlerhaften Sensoren in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug geeignet zur Ausführung dieses Verfahrens |
| US20170234197A1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | GM Global Technology Operations LLC | Vehicle oxidation catalyst diagnostic strategy |
| JP7294167B2 (ja) * | 2020-01-29 | 2023-06-20 | マツダ株式会社 | 酸化触媒の診断装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5060473A (en) * | 1988-07-13 | 1991-10-29 | Nissan Motor Company, Limited | System for detecting deterioration of catalyst in catalytic converter |
| GB9003316D0 (en) * | 1990-02-14 | 1990-04-11 | Lucas Ind Plc | Monitoring of operation of catalytic converter |
| JPH0460106A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
| DE4032721A1 (de) * | 1990-10-15 | 1992-04-16 | Emitec Emissionstechnologie | Ueberwachung der funktion eines von einem katalysierbaren fluid durchstroembaren katalysators |
| JP2654856B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1997-09-17 | 三菱自動車工業株式会社 | 触媒劣化診断装置 |
| DE4211092A1 (de) | 1992-04-03 | 1993-10-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen der Funktionsfähigkeit eines Katalysators |
| EP0655104B1 (de) * | 1992-08-17 | 1997-12-10 | Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH | Verfahren zur überwachung der funktion eines katalytischen konverters |
| DE4302779C2 (de) * | 1993-02-02 | 1995-10-05 | Porsche Ag | Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit von im Abgasstrang, von mit einer Brennkraftmaschine ausgerüsteten Kraftfahrzeugen eingesetzten Abgaskatalysatoren |
| DE4308661A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-22 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsüberwachung eines katalytischen Konverters |
| DE4426020B4 (de) * | 1994-07-22 | 2005-07-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Katalysators im Abgaskanal einer Brennkraftmaschine |
| JPH08270438A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-10-15 | Toyota Motor Corp | 触媒劣化判定装置 |
| US5626014A (en) * | 1995-06-30 | 1997-05-06 | Ford Motor Company | Catalyst monitor based on a thermal power model |
| US5630315A (en) * | 1995-10-06 | 1997-05-20 | General Motors Corporation | Catalyst diagnostic system and method |
-
1995
- 1995-07-25 JP JP18915495A patent/JP3239698B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-24 EP EP96111957A patent/EP0756071B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-24 US US08/686,164 patent/US5752382A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-24 DE DE69615768T patent/DE69615768T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10518911B2 (en) | 2009-02-24 | 2019-12-31 | Blue Origin, Llc | Control surfaces for use with high speed vehicles, and associated systems and methods |
| US11649073B2 (en) | 2009-02-24 | 2023-05-16 | Blue Origin, Llc | Control surfaces for use with high speed vehicles, and associated systems and methods |
| US10822122B2 (en) | 2016-12-28 | 2020-11-03 | Blue Origin, Llc | Vertical landing systems for space vehicles and associated methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0756071A2 (en) | 1997-01-29 |
| JPH0932535A (ja) | 1997-02-04 |
| EP0756071A3 (en) | 1997-11-26 |
| EP0756071B1 (en) | 2001-10-10 |
| US5752382A (en) | 1998-05-19 |
| DE69615768D1 (de) | 2001-11-15 |
| DE69615768T2 (de) | 2002-07-11 |
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