JP3239699B2 - 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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- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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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、その浄化能力が非常に低
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、その浄化能力が非常に低
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、触媒異常劣化状態であることを正確に判断
することが必要である。
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、触媒異常劣化状態であることを正確に判断
することが必要である。
【０００４】特開平７−２６９４４号公報には、空燃比
センサを使用して現状の触媒における各触媒温度の触媒
劣化度を測定してグラフ化し、予め準備された現在の運
転状態に対応する触媒温度に対する判定劣化度のグラフ
と比較して、触媒劣化度が判定劣化度を上回る場合に
は、触媒が異常劣化状態であると判断するものが記載さ
れている。
センサを使用して現状の触媒における各触媒温度の触媒
劣化度を測定してグラフ化し、予め準備された現在の運
転状態に対応する触媒温度に対する判定劣化度のグラフ
と比較して、触媒劣化度が判定劣化度を上回る場合に
は、触媒が異常劣化状態であると判断するものが記載さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】触媒コンバータにおけ
る触媒劣化は、未浄化の排気ガスに晒される排気上流側
から下流側に進行するものであり、排気上流部において
だけ触媒が異常劣化状態となると、触媒温度が十分に高
く触媒が全体的に活性化する触媒完全暖機後において
は、全体的な排気ガスの浄化能力があまり低下すること
はないが、特に、触媒暖機初期においては、活性化する
はずの排気上流部における触媒が活性化せずに浄化反応
が起きないために、その反応熱による触媒暖機が行われ
ず、触媒完全暖機までの時間が長くなり、この間の排気
ガス浄化率がかなり悪化する。前述の従来技術は、触媒
劣化度と判定劣化度を比べるだけであるために、このよ
うな触媒の異常劣化状態を正確に判断することはできな
い。
る触媒劣化は、未浄化の排気ガスに晒される排気上流側
から下流側に進行するものであり、排気上流部において
だけ触媒が異常劣化状態となると、触媒温度が十分に高
く触媒が全体的に活性化する触媒完全暖機後において
は、全体的な排気ガスの浄化能力があまり低下すること
はないが、特に、触媒暖機初期においては、活性化する
はずの排気上流部における触媒が活性化せずに浄化反応
が起きないために、その反応熱による触媒暖機が行われ
ず、触媒完全暖機までの時間が長くなり、この間の排気
ガス浄化率がかなり悪化する。前述の従来技術は、触媒
劣化度と判定劣化度を比べるだけであるために、このよ
うな触媒の異常劣化状態を正確に判断することはできな
い。
【０００６】従って、本発明の目的は、従来に比較して
正確に触媒異常劣化状態であるか否かを判断可能な触媒
劣化判定装置を提供することである。
正確に触媒異常劣化状態であるか否かを判断可能な触媒
劣化判定装置を提供することである。
【０００７】
【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
の暖機以前における現在の浄化能力に関する能力値を把
握するための能力値把握手段と、前記触媒コンバータの
温度変化に対する前記能力値把握手段により把握された
前記能力値の変化量を把握するための変化量把握手段
と、前記変化量把握手段により把握された変化量が所定
値より小さい時に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
の暖機以前における現在の浄化能力に関する能力値を把
握するための能力値把握手段と、前記触媒コンバータの
温度変化に対する前記能力値把握手段により把握された
前記能力値の変化量を把握するための変化量把握手段
と、前記変化量把握手段により把握された変化量が所定
値より小さい時に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。
【０００８】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、前記変化量把握手段にお
いて使用される前記触媒コンバータの温度変化は、前記
内燃機関へ吸入される吸入空気量が所定範囲内にある時
の時間変化によって代用され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、前記変化量把握手段にお
いて使用される前記触媒コンバータの温度変化は、前記
内燃機関へ吸入される吸入空気量が所定範囲内にある時
の時間変化によって代用されることを特徴とする。
【０００９】また、請求項３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又は２に記載の内
燃機関の触媒劣化判定装置において、前記判断手段が、
前記触媒の温度が所定範囲内にある時にだけ触媒異常劣
化状態であるか否かの判断を行うことを特徴とする。
機関の触媒劣化判定装置は、請求項１又は２に記載の内
燃機関の触媒劣化判定装置において、前記判断手段が、
前記触媒の温度が所定範囲内にある時にだけ触媒異常劣
化状態であるか否かの判断を行うことを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【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三元触媒コンバータであり、排気ガ
スがリーン状態である時に余剰の酸素を吸収し、リッチ
状態となる時にこれを放出することによって排気ガスを
ストイキ状態として三元触媒による良好な排気浄化能力
を維持するためのＯ2 ストレージ能力を有している。三
元触媒コンバータ１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（図示せず）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。３は触媒担体２へ流入する排気ガス中の酸素
濃度を検出するための第１酸素センサであり、４は触媒
担体２から流出する排気ガス中の酸素濃度を検出するた
めの第２酸素センサである。第１及び第２酸素センサ
３，４は、酸素不足状態の排気ガスにおいては、その不
足程度をマイナス値として検出するものである。
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三元触媒コンバータであり、排気ガ
スがリーン状態である時に余剰の酸素を吸収し、リッチ
状態となる時にこれを放出することによって排気ガスを
ストイキ状態として三元触媒による良好な排気浄化能力
を維持するためのＯ2 ストレージ能力を有している。三
元触媒コンバータ１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（図示せず）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。３は触媒担体２へ流入する排気ガス中の酸素
濃度を検出するための第１酸素センサであり、４は触媒
担体２から流出する排気ガス中の酸素濃度を検出するた
めの第２酸素センサである。第１及び第２酸素センサ
３，４は、酸素不足状態の排気ガスにおいては、その不
足程度をマイナス値として検出するものである。
【００１３】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
浄化能力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
浄化能力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。
【００１４】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、前述した第１及び第２酸素セン
サ３，４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。内燃機関の燃料
噴射量制御として、前述した第１及び第２酸素センサ
３，４を使用し、特定機関運転状態を除き、混合気空燃
比をストイキ近傍で変動させる一般的な空燃比フィード
バック制御が実行されるようになっている。
ルコンピュータであり、前述した第１及び第２酸素セン
サ３，４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。内燃機関の燃料
噴射量制御として、前述した第１及び第２酸素センサ
３，４を使用し、特定機関運転状態を除き、混合気空燃
比をストイキ近傍で変動させる一般的な空燃比フィード
バック制御が実行されるようになっている。
【００１５】図２及び図３は、触媒異常劣化状態である
か否かを判断するための第１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、現在の吸入空気量Ｑn 、現在の機関回
転数Ｎｅn 、現在の冷却水温Ｔｈｗn 、及び現在の車両
回りの外気温度Ｔａn を取り込む。
か否かを判断するための第１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、現在の吸入空気量Ｑn 、現在の機関回
転数Ｎｅn 、現在の冷却水温Ｔｈｗn 、及び現在の車両
回りの外気温度Ｔａn を取り込む。
【００１６】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。
【００１７】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
とされてそのまま終了する。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
とされてそのまま終了する。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。
【００１８】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４に示すようなマップから今回の基本反応熱量Ｂ
Ｔｒn を決定する。図４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。基
本反応熱量ＢＴｒn は、触媒温度だけでなく、触媒の現
在における浄化能力によっても変化するために、浄化能
力毎に図４に示すようなマップが設けられ、前回の浄化
能力Ｌｒn-1 （以下に説明する）に基づき、このステッ
プで使用されるマップが選択される。
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４に示すようなマップから今回の基本反応熱量Ｂ
Ｔｒn を決定する。図４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。基
本反応熱量ＢＴｒn は、触媒温度だけでなく、触媒の現
在における浄化能力によっても変化するために、浄化能
力毎に図４に示すようなマップが設けられ、前回の浄化
能力Ｌｒn-1 （以下に説明する）に基づき、このステッ
プで使用されるマップが選択される。
【００１９】次に、ステップ１０９において、前回の推
定触媒温度Ｔｃn-1 に基づき、今回の触媒からの基本放
熱量ＢＴｏn を決定する。図５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。
定触媒温度Ｔｃn-1 に基づき、今回の触媒からの基本放
熱量ＢＴｏn を決定する。図５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。
【００２０】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吸入空気
量の変化の絶対値が小さ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吸入空気
量の変化の絶対値が小さいことを前提としている。
【００２１】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の各部分の触媒温度変化の平均値に換算
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の各部分の触媒温度変化の平均値に換算
するものである。
【００２２】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平均値ΔＴｃn が
加えられて触媒担体２の今回の推定触媒温度Ｔｃn が算
出される。次に、ステップ１１３において、前述した空
燃比フィードバック制御（Ｆ／Ｂ）が実行されているか
否かが判断され、この判断が肯定される時には、ステッ
プ１１４に進み、図６に示すフローチャートによって算
出される第１及び第２酸素センサ３，４の第１及び第２
出力軌跡長Ｌｏｘ１及びＬｏｘ２が読み込まれる。一
方、ステップ１１３における判断が機関減速時のフュー
エルカット等によって否定される時には、ステップ１１
９及び１２０に進み、第１及び第２出力軌跡長Ｌｏｘ１
及びＬｏｘ２が図６に示すフローチャートを含み０にリ
セットされ終了する。
触媒温度Ｔｃn-1 にこの触媒温度変化平均値ΔＴｃn が
加えられて触媒担体２の今回の推定触媒温度Ｔｃn が算
出される。次に、ステップ１１３において、前述した空
燃比フィードバック制御（Ｆ／Ｂ）が実行されているか
否かが判断され、この判断が肯定される時には、ステッ
プ１１４に進み、図６に示すフローチャートによって算
出される第１及び第２酸素センサ３，４の第１及び第２
出力軌跡長Ｌｏｘ１及びＬｏｘ２が読み込まれる。一
方、ステップ１１３における判断が機関減速時のフュー
エルカット等によって否定される時には、ステップ１１
９及び１２０に進み、第１及び第２出力軌跡長Ｌｏｘ１
及びＬｏｘ２が図６に示すフローチャートを含み０にリ
セットされ終了する。
【００２３】ここで、図６に示すフローチャートを先に
説明する。このフローチャートは、機関始動と同時に実
行され、第１フローチャートの繰り返し間隔の数十分の
一から数百分の一の間隔Δｔで繰り返されるものであ
る。まず、ステップ１０において、第１酸素センサ３の
現在の出力ｏｘ１n 及び第２酸素センサ４の現在の出力
ｏｘ２n が読み込まれ、ステップ２０において、第１酸
素センサ３の現在の出力ｏｘ１n とその前回の出力ｏｘ
１n-1 との差ｄ１及び第２酸素センサ４の現在の出力ｏ
ｘ２n とその前回の出力ｏｘ２n-1 との差ｄ２が算出さ
れる。
説明する。このフローチャートは、機関始動と同時に実
行され、第１フローチャートの繰り返し間隔の数十分の
一から数百分の一の間隔Δｔで繰り返されるものであ
る。まず、ステップ１０において、第１酸素センサ３の
現在の出力ｏｘ１n 及び第２酸素センサ４の現在の出力
ｏｘ２n が読み込まれ、ステップ２０において、第１酸
素センサ３の現在の出力ｏｘ１n とその前回の出力ｏｘ
１n-1 との差ｄ１及び第２酸素センサ４の現在の出力ｏ
ｘ２n とその前回の出力ｏｘ２n-1 との差ｄ２が算出さ
れる。
【００２４】次に、ステップ３０に進み、次式（３），
（４）によって前回から今回までの第１及び第２空燃比
センサ３，４の出力軌跡長ｌｏｘ１及びｌｏｘ２が算出
され、ステップ４０に進む。 ｌｏｘ１＝（ｄ１2 ＋Δｔ2 ）0.5 ・・（３） ｌｏｘ２＝（ｄ２2 ＋Δｔ2 ）0.5 ・・（４）
（４）によって前回から今回までの第１及び第２空燃比
センサ３，４の出力軌跡長ｌｏｘ１及びｌｏｘ２が算出
され、ステップ４０に進む。 ｌｏｘ１＝（ｄ１2 ＋Δｔ2 ）0.5 ・・（３） ｌｏｘ２＝（ｄ２2 ＋Δｔ2 ）0.5 ・・（４）
【００２５】ステップ４０において、次式（５），
（６）によって第１フローチャートにおいて０にリセッ
トされてから今回までの第１及び第２空燃比センサ３，
４の第１及び第２出力軌跡長Ｌｏｘ１及びＬｏｘ２が算
出されて終了する。 Ｌｏｘ１＝Ｌｏｘ１＋ｌｏｘ１ ・・（５） Ｌｏｘ２＝Ｌｏｘ２＋ｌｏｘ２ ・・（６）
（６）によって第１フローチャートにおいて０にリセッ
トされてから今回までの第１及び第２空燃比センサ３，
４の第１及び第２出力軌跡長Ｌｏｘ１及びＬｏｘ２が算
出されて終了する。 Ｌｏｘ１＝Ｌｏｘ１＋ｌｏｘ１ ・・（５） Ｌｏｘ２＝Ｌｏｘ２＋ｌｏｘ２ ・・（６）
【００２６】第１フローチャートに戻り、このようにし
て算出された第１及び第２出力軌跡長Ｌｏｘ１及びＬｏ
ｘ２が読み込まれた後、ステップ１１５に進み、第１出
力軌跡長Ｌｏｘ１に対する第２出力軌跡長Ｌｏｘ２の比
Ｌｒn が算出される。三元触媒コンバータ１のＯ2 スト
レージ能力は、触媒劣化に伴い低下するものであるため
に、現在のＯ2 ストレージ能力が触媒の現在の浄化能力
をほぼ等価的に表している。Ｏ2 ストレージ能力が低下
していない時には、排気ガス中の酸素の過不足を十分に
補い、第２空燃比センサ４の出力、すなわち、三元触媒
コンバータ１の下流側における排気ガス中の酸素濃度が
０で推移するために、第２出力軌跡長Ｌｏｘ２が最短と
なって前述の比Ｌｒは大きな値となる。逆に、Ｏ2 スト
レージ能力が完全に消滅する時には、排気ガス中の酸素
の過不足を全く補うことができず、第２空燃比センサ４
の出力が第１空燃比センサの出力とほぼ同じに変動する
ために、第２出力軌跡長Ｌｏｘ２が最長となって前述の
比Ｌｒはほぼ１となる。従って、この比Ｌｒn は、触媒
の現在における浄化能力を表す値となる。
て算出された第１及び第２出力軌跡長Ｌｏｘ１及びＬｏ
ｘ２が読み込まれた後、ステップ１１５に進み、第１出
力軌跡長Ｌｏｘ１に対する第２出力軌跡長Ｌｏｘ２の比
Ｌｒn が算出される。三元触媒コンバータ１のＯ2 スト
レージ能力は、触媒劣化に伴い低下するものであるため
に、現在のＯ2 ストレージ能力が触媒の現在の浄化能力
をほぼ等価的に表している。Ｏ2 ストレージ能力が低下
していない時には、排気ガス中の酸素の過不足を十分に
補い、第２空燃比センサ４の出力、すなわち、三元触媒
コンバータ１の下流側における排気ガス中の酸素濃度が
０で推移するために、第２出力軌跡長Ｌｏｘ２が最短と
なって前述の比Ｌｒは大きな値となる。逆に、Ｏ2 スト
レージ能力が完全に消滅する時には、排気ガス中の酸素
の過不足を全く補うことができず、第２空燃比センサ４
の出力が第１空燃比センサの出力とほぼ同じに変動する
ために、第２出力軌跡長Ｌｏｘ２が最長となって前述の
比Ｌｒはほぼ１となる。従って、この比Ｌｒn は、触媒
の現在における浄化能力を表す値となる。
【００２７】次に、ステップ１１６において、ステップ
１１２で算出された現在の推定触媒温度Ｔｃn が触媒暖
機途中を示す所定温度範囲（α〜β）であるか否かが判
断され、この判断が肯定される時には、ステップ１１７
に進み、触媒温度変化ΔＴｃ n に対する触媒浄化能力の
変化量の絶対値が所定値γより小さいか否かが判断さ
れ、この判断が肯定される時にはステップ１１８におい
て触媒が異常劣化状態であると判断され、その後、ステ
ップ１１９において第１出力軌跡長Ｌｏｘ１が０にリセ
ットされ、次にステップ１２０において第２出力軌跡長
Ｌｏｘ２が０にリセットされ、次回の触媒浄化能力の算
出に備えられ終了する。一方、ステップ１１６又は１１
７における判断が否定される時には、触媒が異常劣化状
態であると判断することなくステップ１１９以降の処理
が行われ終了する。
１１２で算出された現在の推定触媒温度Ｔｃn が触媒暖
機途中を示す所定温度範囲（α〜β）であるか否かが判
断され、この判断が肯定される時には、ステップ１１７
に進み、触媒温度変化ΔＴｃ n に対する触媒浄化能力の
変化量の絶対値が所定値γより小さいか否かが判断さ
れ、この判断が肯定される時にはステップ１１８におい
て触媒が異常劣化状態であると判断され、その後、ステ
ップ１１９において第１出力軌跡長Ｌｏｘ１が０にリセ
ットされ、次にステップ１２０において第２出力軌跡長
Ｌｏｘ２が０にリセットされ、次回の触媒浄化能力の算
出に備えられ終了する。一方、ステップ１１６又は１１
７における判断が否定される時には、触媒が異常劣化状
態であると判断することなくステップ１１９以降の処理
が行われ終了する。
【００２８】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続け触媒の劣化判
定をすることなく終了するようになっている。また、機
関始動時にステップ１０４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続け触媒の劣化判
定をすることなく終了するようになっている。また、機
関始動時にステップ１０４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。
【００２９】図７は、触媒温度に対する触媒浄化能力を
示すグラフであり、実線は触媒が正常である場合、点線
は特に触媒担体２の排気上流部だけにおいて触媒が異常
劣化状態である場合を示している。触媒温度が十分に高
く、触媒が全体的に活性化する触媒完全暖機後において
は、点線で示す触媒でも十分な浄化能力を有するが、こ
れを正常と判断すると、触媒完全暖機となるまでの比較
的長い期間において、低い浄化能力によって排気ガスが
浄化されず、排気エミッションがかなり悪化する。
示すグラフであり、実線は触媒が正常である場合、点線
は特に触媒担体２の排気上流部だけにおいて触媒が異常
劣化状態である場合を示している。触媒温度が十分に高
く、触媒が全体的に活性化する触媒完全暖機後において
は、点線で示す触媒でも十分な浄化能力を有するが、こ
れを正常と判断すると、触媒完全暖機となるまでの比較
的長い期間において、低い浄化能力によって排気ガスが
浄化されず、排気エミッションがかなり悪化する。
【００３０】従って、本フローチャートでは、ステップ
１１７において、現在の触媒温度変化に対する触媒浄化
性能の変化量、すなわち、現状の触媒を示す触媒温度に
対する触媒浄化能力のグラフにおける現在の触媒温度で
の傾きが、正常限界の触媒を示す同様なグラフにおける
所定温度範囲内の傾きの最小値γを下回る場合には、触
媒が異常劣化状態であると判断されて触媒交換が促さ
れ、触媒暖機途中において排気エミッションが悪化した
まま維持されることは防止される。ステップ１１７にお
ける判断に、変化量の絶対値が使用されるのは、何らか
の要因により算出される触媒温度変化ΔＴｃn がマイナ
ス値となった場合に誤判断を防止するためである。
１１７において、現在の触媒温度変化に対する触媒浄化
性能の変化量、すなわち、現状の触媒を示す触媒温度に
対する触媒浄化能力のグラフにおける現在の触媒温度で
の傾きが、正常限界の触媒を示す同様なグラフにおける
所定温度範囲内の傾きの最小値γを下回る場合には、触
媒が異常劣化状態であると判断されて触媒交換が促さ
れ、触媒暖機途中において排気エミッションが悪化した
まま維持されることは防止される。ステップ１１７にお
ける判断に、変化量の絶対値が使用されるのは、何らか
の要因により算出される触媒温度変化ΔＴｃn がマイナ
ス値となった場合に誤判断を防止するためである。
【００３１】また、ステップ１１７における判断は、ス
テップ１１６における判断が肯定される場合、すなわ
ち、触媒温度が暖機途中の所定温度範囲（α〜β）にあ
る時だけ行われるようになっており、これは、図７に示
すように、触媒温度がαより低い時及びβより高い時に
は、正常限界の触媒を示す触媒温度に対する触媒浄化能
力のグラフにおける傾きが非常に小さくなり、これを含
め敷居値γを設定すると、触媒異常劣化状態の正確な判
断が困難となるためである。
テップ１１６における判断が肯定される場合、すなわ
ち、触媒温度が暖機途中の所定温度範囲（α〜β）にあ
る時だけ行われるようになっており、これは、図７に示
すように、触媒温度がαより低い時及びβより高い時に
は、正常限界の触媒を示す触媒温度に対する触媒浄化能
力のグラフにおける傾きが非常に小さくなり、これを含
め敷居値γを設定すると、触媒異常劣化状態の正確な判
断が困難となるためである。
【００３２】図８は、前述した第１フローチャートの図
３に示す部分の変形例を示しており、違いのみを以下に
説明する。この変形例では、ステップ１１６’において
現在の触媒温度Ｔｃn が所定温度範囲内（α〜β）であ
るか否かが判断された後、この判断が肯定される時には
ステップ１１７’に進み、ステップ１１０において算出
された現在の吸入空気量Ｑｓｍn が所定範囲内（δ〜
ε）であるか否かが判断され、この判断が肯定される時
にはステップ１１８’に進み、時間変化、すなわち、本
フローチャートの実行間隔Δｔに対する触媒浄化能力の
変化量の絶対値が所定値γ’より小さいか否かが判断さ
れ、この判断が肯定される時に、ステップ１１９’にお
いて、触媒が異常劣化状態であると判断されるようにな
っている。
３に示す部分の変形例を示しており、違いのみを以下に
説明する。この変形例では、ステップ１１６’において
現在の触媒温度Ｔｃn が所定温度範囲内（α〜β）であ
るか否かが判断された後、この判断が肯定される時には
ステップ１１７’に進み、ステップ１１０において算出
された現在の吸入空気量Ｑｓｍn が所定範囲内（δ〜
ε）であるか否かが判断され、この判断が肯定される時
にはステップ１１８’に進み、時間変化、すなわち、本
フローチャートの実行間隔Δｔに対する触媒浄化能力の
変化量の絶対値が所定値γ’より小さいか否かが判断さ
れ、この判断が肯定される時に、ステップ１１９’にお
いて、触媒が異常劣化状態であると判断されるようにな
っている。
【００３３】この変形例は、吸入空気量が所定範囲内に
ある、すなわち定常運転時には、時間変化が触媒の温度
変化に規則的に対応することから、触媒温度変化に代え
て時間変化に対する触媒浄化能力の変化量に基づき触媒
異常劣化状態を判断するものであり、機関運転状態に係
わらず触媒劣化判断が可能な前述の第１フローチャート
に比較して機関運転状態の制限が追加されるが、同様に
触媒異常劣化状態の正確な判断が可能となる。
ある、すなわち定常運転時には、時間変化が触媒の温度
変化に規則的に対応することから、触媒温度変化に代え
て時間変化に対する触媒浄化能力の変化量に基づき触媒
異常劣化状態を判断するものであり、機関運転状態に係
わらず触媒劣化判断が可能な前述の第１フローチャート
に比較して機関運転状態の制限が追加されるが、同様に
触媒異常劣化状態の正確な判断が可能となる。
【００３４】触媒の浄化能力の検出方法として、前述し
た触媒の上流側及び下流側に配置された酸素センサの出
力軌跡長の比較の他に、一般的な他の方法、例えば、両
酸素センサの出力反転時間の比較、又は両酸素センサの
出力の時間積分値の比較等を利用することができる。
た触媒の上流側及び下流側に配置された酸素センサの出
力軌跡長の比較の他に、一般的な他の方法、例えば、両
酸素センサの出力反転時間の比較、又は両酸素センサの
出力の時間積分値の比較等を利用することができる。
【００３５】前述した二つの実施形態において、現在の
触媒浄化能力として触媒コンバータにおける現在のＯ2
ストレージ能力が用いられるが、排気ガス中の炭化水素
濃度を検出するＨＣセンサを使用して直接的に触媒コン
バータの浄化能力を検出することも可能である。図９
は、このようなＨＣセンサを使用す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
であり、図１との違いは、二つの酸素センサに代えて、
触媒担体２へ流入する排気ガス中の炭化水素濃度を検出
する第１ＨＣセンサ５と、触媒担体２から流出する排気
ガス中の炭化水素濃度を検出する第２ＨＣセンサ６とが
配置されていることである。触媒劣化判定装置１０’
は、図１０及び１１に示す第２フローチャートに従って
触媒異常劣化状態であるか否かを判断するようになって
いる。
触媒浄化能力として触媒コンバータにおける現在のＯ2
ストレージ能力が用いられるが、排気ガス中の炭化水素
濃度を検出するＨＣセンサを使用して直接的に触媒コン
バータの浄化能力を検出することも可能である。図９
は、このようなＨＣセンサを使用す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
であり、図１との違いは、二つの酸素センサに代えて、
触媒担体２へ流入する排気ガス中の炭化水素濃度を検出
する第１ＨＣセンサ５と、触媒担体２から流出する排気
ガス中の炭化水素濃度を検出する第２ＨＣセンサ６とが
配置されていることである。触媒劣化判定装置１０’
は、図１０及び１１に示す第２フローチャートに従って
触媒異常劣化状態であるか否かを判断するようになって
いる。
【００３６】前述した第１フローチャートとの違いにつ
いてのみ以下に説明する。本フローチャートでは、推定
触媒温度Ｔｃn が算出された後に、空燃比フィードバッ
ク制御が実行されている時には、ステップ２１４に進
み、図１２によって算出される現在の触媒の浄化能力Ａ
Ｂn が読み込まれ、ステップ２１５において、第１フロ
ーチャートと同様に現在の触媒温度Ｔｃn が所定温度範
囲（α〜β）であるか否かが判断され、この判断が肯定
される時にはステップ２１６に進み、触媒温度変化に対
する触媒浄化能力の変化量の絶対値が所定値ηより小さ
いか否かが判断され、この判断が肯定される時には、ス
テップ２１７に進み触媒が異常劣化状態であると判断さ
れるようになっている。
いてのみ以下に説明する。本フローチャートでは、推定
触媒温度Ｔｃn が算出された後に、空燃比フィードバッ
ク制御が実行されている時には、ステップ２１４に進
み、図１２によって算出される現在の触媒の浄化能力Ａ
Ｂn が読み込まれ、ステップ２１５において、第１フロ
ーチャートと同様に現在の触媒温度Ｔｃn が所定温度範
囲（α〜β）であるか否かが判断され、この判断が肯定
される時にはステップ２１６に進み、触媒温度変化に対
する触媒浄化能力の変化量の絶対値が所定値ηより小さ
いか否かが判断され、この判断が肯定される時には、ス
テップ２１７に進み触媒が異常劣化状態であると判断さ
れるようになっている。
【００３７】図１２に示す浄化能力ＡＢn を算出するた
めのフローチャートは、第２フローチャートと同じ間隔
で繰り返され、まずステップ１００において、第１ＨＣ
センサ５の出力、すなわち、触媒担体２へ流入する排気
ガスの炭化水素濃度ＨＣＳＦと、第２ＨＣセンサ６の出
力、すなわち、触媒担体２から流出する排気ガスの炭化
水素濃度ＨＣＳＲとが読み込まれ、ステップ２００にお
いて、次式（７）によって炭化水素浄化率ＨＣＰが算出
される。 ＨＣＰ＝（１−ＨＣＳＲ／ＨＣＳＦ） ・・（７）
めのフローチャートは、第２フローチャートと同じ間隔
で繰り返され、まずステップ１００において、第１ＨＣ
センサ５の出力、すなわち、触媒担体２へ流入する排気
ガスの炭化水素濃度ＨＣＳＦと、第２ＨＣセンサ６の出
力、すなわち、触媒担体２から流出する排気ガスの炭化
水素濃度ＨＣＳＲとが読み込まれ、ステップ２００にお
いて、次式（７）によって炭化水素浄化率ＨＣＰが算出
される。 ＨＣＰ＝（１−ＨＣＳＲ／ＨＣＳＦ） ・・（７）
【００３８】この炭化水素浄化率ＨＣＰは、触媒浄化能
力だけでなく、触媒空間速度（排気ガス量と触媒容量と
の比）によって変化する値である。これは、触媒空間速
度が大きい時には、触媒の浄化能力が高くても浄化され
ずに吹き抜ける炭化水素量が多くなるためである。従っ
て、ステップ３００において、現在の触媒空間速度ＳＶ
Ｒが第２フローチャートのステップ２１０において算出
された現在の排気ガス量としての吸入空気量Ｑｓｍn を
触媒容量Ｖｏｌで割ることによって算出され、ステップ
４００において、図１３に示すマップから現在の触媒空
間速度ＳＶＲに基づき補正係数をＫ５を決定し、これを
炭化水素浄化率ＨＣＰに乗算することによって現在の触
媒浄化能力ＡＢn を算出するようになっている。図１３
に示すマップは、触媒空間速度ＳＶＲが所定値より大き
い時には、炭化水素の吹き抜けにより浄化率が低下する
ことが考慮され補正係数Ｋ５が設定されている。
力だけでなく、触媒空間速度（排気ガス量と触媒容量と
の比）によって変化する値である。これは、触媒空間速
度が大きい時には、触媒の浄化能力が高くても浄化され
ずに吹き抜ける炭化水素量が多くなるためである。従っ
て、ステップ３００において、現在の触媒空間速度ＳＶ
Ｒが第２フローチャートのステップ２１０において算出
された現在の排気ガス量としての吸入空気量Ｑｓｍn を
触媒容量Ｖｏｌで割ることによって算出され、ステップ
４００において、図１３に示すマップから現在の触媒空
間速度ＳＶＲに基づき補正係数をＫ５を決定し、これを
炭化水素浄化率ＨＣＰに乗算することによって現在の触
媒浄化能力ＡＢn を算出するようになっている。図１３
に示すマップは、触媒空間速度ＳＶＲが所定値より大き
い時には、炭化水素の吹き抜けにより浄化率が低下する
ことが考慮され補正係数Ｋ５が設定されている。
【００３９】このように、酸素センサを使用してＯ2 ス
トレージ能力に基づき間接的に触媒浄化能力を把握する
ことに代えて、ＨＣセンサを使用して直接的に触媒浄化
能力を把握することにより、現在の触媒浄化能力の把握
がより正確になり、触媒の劣化判定をさらに正確に行う
ことが可能となる。また、Ｏ2 ストレージ能力を有さな
い触媒においても劣化判定が可能となる。
トレージ能力に基づき間接的に触媒浄化能力を把握する
ことに代えて、ＨＣセンサを使用して直接的に触媒浄化
能力を把握することにより、現在の触媒浄化能力の把握
がより正確になり、触媒の劣化判定をさらに正確に行う
ことが可能となる。また、Ｏ2 ストレージ能力を有さな
い触媒においても劣化判定が可能となる。
【００４０】さらに、第１フローチャートの変形例のよ
うに、第２フローチャートにおいても、機関定常運転時
には触媒温度変化に代えて時間変化に対する触媒浄化性
能の変化量に基づき触媒の異常劣化状態を判断すること
が可能であり、このような第２フローチャートの図１１
に示す部分の変形例を図１４に示す。
うに、第２フローチャートにおいても、機関定常運転時
には触媒温度変化に代えて時間変化に対する触媒浄化性
能の変化量に基づき触媒の異常劣化状態を判断すること
が可能であり、このような第２フローチャートの図１１
に示す部分の変形例を図１４に示す。
【００４１】図９に示す触媒劣化判定装置１０’は、触
媒担体２の上流側及び下流側に配置された二つのＨＣセ
ンサを使用するものであるが、図１５に示す触媒劣化判
定装置１０”のように、触媒担体２の下流側にだけＨＣ
センサ７を配置して、現在の触媒浄化能力を図１６に示
すフローチャートに基づき算出することも可能である。
これを以下に説明する。
媒担体２の上流側及び下流側に配置された二つのＨＣセ
ンサを使用するものであるが、図１５に示す触媒劣化判
定装置１０”のように、触媒担体２の下流側にだけＨＣ
センサ７を配置して、現在の触媒浄化能力を図１６に示
すフローチャートに基づき算出することも可能である。
これを以下に説明する。
【００４２】まず、ステップ１０００において、ＨＣセ
ンサ７の出力、すなわち、触媒担体２から流出する排気
ガスの炭化水素濃度ＨＣＳＲが読み込まれ、ステップ２
０００において、触媒担体２へ流入する排気ガスの炭化
水素濃度ＫＨＣＳＦを現在の機関回転数に基づき図１７
に示すマップから決定し、ステップ３０００において、
次式（８）によって炭化水素浄化率ＨＣＰ’が算出され
る。 ＨＣＰ＝（１−ＨＣＳＲ／ＫＨＣＳＦ） ・・（８）
ンサ７の出力、すなわち、触媒担体２から流出する排気
ガスの炭化水素濃度ＨＣＳＲが読み込まれ、ステップ２
０００において、触媒担体２へ流入する排気ガスの炭化
水素濃度ＫＨＣＳＦを現在の機関回転数に基づき図１７
に示すマップから決定し、ステップ３０００において、
次式（８）によって炭化水素浄化率ＨＣＰ’が算出され
る。 ＨＣＰ＝（１−ＨＣＳＲ／ＫＨＣＳＦ） ・・（８）
【００４３】次に、前述同様、ステップ４０００におい
て触媒の空間速度ＳＶＲを計算して、ステップ５０００
において炭化水素浄化率ＨＣＰ’を補正係数Ｋ５によっ
て補正し、現在の触媒浄化能力ＡＢn ’を算出するよう
になっている。このように算出された触媒浄化能力ＡＢ
n ’を、前述した第２フローチャート及びその変形例に
使用することにより、単一のＨＣセンサによって触媒異
常劣化状態を判断することができる。
て触媒の空間速度ＳＶＲを計算して、ステップ５０００
において炭化水素浄化率ＨＣＰ’を補正係数Ｋ５によっ
て補正し、現在の触媒浄化能力ＡＢn ’を算出するよう
になっている。このように算出された触媒浄化能力ＡＢ
n ’を、前述した第２フローチャート及びその変形例に
使用することにより、単一のＨＣセンサによって触媒異
常劣化状態を判断することができる。
【００４４】また、前述した全てのフローチャートにお
いて、現在の触媒温度は計算値を使用したが、もちろ
ん、実測値を使用することも可能である。さらに、前述
した第１フローチャートにおいて、現在の触媒浄化能力
として触媒のＯ2 ストレージ能力を算出したが、この算
出にも図１２示すフローチャートのように、触媒空間速
度が大きい時に酸素の吹き抜けが多く発生することを考
慮して、触媒空間速度に基づく補正を実施することによ
り、さらに正確にＯ2 ストレージ能力、すなわち、触媒
浄化能力を把握することが可能となる。
いて、現在の触媒温度は計算値を使用したが、もちろ
ん、実測値を使用することも可能である。さらに、前述
した第１フローチャートにおいて、現在の触媒浄化能力
として触媒のＯ2 ストレージ能力を算出したが、この算
出にも図１２示すフローチャートのように、触媒空間速
度が大きい時に酸素の吹き抜けが多く発生することを考
慮して、触媒空間速度に基づく補正を実施することによ
り、さらに正確にＯ2 ストレージ能力、すなわち、触媒
浄化能力を把握することが可能となる。
【００４５】さらに、前述した第１及び第２フローチャ
ートの変形例において、機関定常運転状態を検出するの
に吸入空気量を利用したが、他に、アクセルペダルの踏
み込み量及び機関回転数等も利用可能である。また、検
出される定常運転状態以外の定常運転時にも触媒劣化判
断を可能にするために、各定常運転状態毎に所定時間Δ
ｔの触媒温度変化が異なることを考慮して触媒劣化判断
に使用する敷居値η及びη’を変化させるようにするこ
とも可能である。
ートの変形例において、機関定常運転状態を検出するの
に吸入空気量を利用したが、他に、アクセルペダルの踏
み込み量及び機関回転数等も利用可能である。また、検
出される定常運転状態以外の定常運転時にも触媒劣化判
断を可能にするために、各定常運転状態毎に所定時間Δ
ｔの触媒温度変化が異なることを考慮して触媒劣化判断
に使用する敷居値η及びη’を変化させるようにするこ
とも可能である。
【００４６】
【発明の効果】このように、本発明による内燃機関の触
媒劣化判定装置によれば、能力値把握手段が触媒コンバ
ータの暖機以前における現在の浄化能力に関する能力値
を把握し、変化量把握手段が触媒コンバータの温度変化
に対する能力値把握手段により把握された能力値の変化
量を把握し、判断手段が変化量把握手段により把握され
た変化量、すなわち、触媒コンバータの暖機以前におけ
る現状の昇温に対する浄化能力向上特性が所定値より小
さい時に触媒異常劣化状態であると判断するために、触
媒完全暖機までの時間が長くなってその間において排気
ガス浄化率が低く維持されるような触媒の異常劣化状態
を正確に判断することができる。
媒劣化判定装置によれば、能力値把握手段が触媒コンバ
ータの暖機以前における現在の浄化能力に関する能力値
を把握し、変化量把握手段が触媒コンバータの温度変化
に対する能力値把握手段により把握された能力値の変化
量を把握し、判断手段が変化量把握手段により把握され
た変化量、すなわち、触媒コンバータの暖機以前におけ
る現状の昇温に対する浄化能力向上特性が所定値より小
さい時に触媒異常劣化状態であると判断するために、触
媒完全暖機までの時間が長くなってその間において排気
ガス浄化率が低く維持されるような触媒の異常劣化状態
を正確に判断することができる。
【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
の第１フローチャートの一部である。
の第１フローチャートの一部である。
【図３】第１フローチャートの図２に示された以外の部
分である。
分である。
【図４】図２及び３に示す第１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。
れる基本反応熱量決定のためのマップである。
【図５】図２及び３に示す第１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。
れる基本放熱量決定のためのマップである。
【図６】第１及び第２酸素センサの出力軌跡長を算出す
るためのフローチャートである。
るためのフローチャートである。
【図７】触媒温度に対する触媒浄化能力を示すグラフで
ある。
ある。
【図８】第１フローチャートの変形例を示す図３に相当
する部分である。
する部分である。
【図９】本発明によるもう一つの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。
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。
【図１０】触媒異常劣化状態であるか否かを判断するた
めの第２フローチャートの一部である。
めの第２フローチャートの一部である。
【図１１】第２フローチャートの図１０に示された以外
の部分である。
の部分である。
【図１２】第２フローチャートに使用される触媒浄化能
力を算出するためのフローチャートである。
力を算出するためのフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートに使用される補正係
数決定のためのマップである。
数決定のためのマップである。
【図１４】第２フローチャートの変形例を示す図１１に
相当する部分である。
相当する部分である。
【図１５】本発明によるさらにもう一つの触媒劣化判定
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。
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。
【図１６】図１２のフローチャートに相当する触媒浄化
能力を算出するためのもう一つのフローチャートであ
る。
能力を算出するためのもう一つのフローチャートであ
る。
【図１７】図１６に示すフローチャートに使用される炭
化水素濃度を決定するためのマップである。
化水素濃度を決定するためのマップである。
１…触媒コンバータ ２…触媒担体 ３…第１酸素センサ ４…第２酸素センサ ５…第１ＨＣセンサ ６…第２ＨＣセンサ ７…ＨＣセンサ １０，１０’，１０”…触媒劣化判定装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ＺＡＢ Ｆ０２Ｄ 45/00 ＺＡＢ (56)参考文献 特開 昭52−60330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−82448（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−307233（ＪＰ，Ａ) 国際公開94／21902（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/20 F02D 41/14 F02D 45/00
Claims (3)
- 【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暖機以前における現在
の浄化能力に関する能力値を把握するための能力値把握
手段と、前記触媒コンバータの温度変化に対する前記能
力値把握手段により把握された前記能力値の変化量を把
握するための変化量把握手段と、前記変化量把握手段に
より把握された変化量が所定値より小さい時に触媒異常
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】 前記変化量把握手段において使用される
前記触媒コンバータの温度変化は、前記内燃機関へ吸入
される吸入空気量が所定範囲内にある時の時間変化によ
って代用され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。 - 【請求項３】 前記判断手段が、前記触媒の温度が所定
範囲内にある時にだけ触媒異常劣化状態であるか否かの
判断を行うことを特徴とする請求項１又は２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 |
|---|---|---|---|
| JP19080395A JP3239699B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| US08/685,646 US5987977A (en) | 1995-07-26 | 1996-07-24 | Device for determining an abnormal degree of deterioration of a catalyst |
| DE69619907T DE69619907T2 (de) | 1995-07-26 | 1996-07-25 | Vorrichtung zum Feststellen des anomalen Verschlechterungsgrades eines Katalysators |
| EP96112023A EP0756072B1 (en) | 1995-07-26 | 1996-07-25 | A device for determining an abnormal degree of deterioration of a catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19080395A JP3239699B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0941949A JPH0941949A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3239699B2 true JP3239699B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16264010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19080395A Expired - Lifetime JP3239699B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5987977A (ja) |
| EP (1) | EP0756072B1 (ja) |
| JP (1) | JP3239699B2 (ja) |
| DE (1) | DE69619907T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102374002A (zh) * | 2010-08-13 | 2012-03-14 | 阿尔特(中国)汽车技术有限公司 | 氧传感器诊断方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5941918A (en) * | 1997-07-30 | 1999-08-24 | Engelhard Corporation | Automotive on-board monitoring system for catalytic converter evaluation |
| FR2769711B1 (fr) * | 1997-10-10 | 1999-12-03 | Renault | Procede de surveillance du fonctionnement et du vieillissement d'un pot catalytique pour un moteur fonctionnant en melange pauvre et systeme de mise en oeuvre |
| JPH11232636A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-08-27 | Hoya Corp | 情報記録媒体用基板及びその製造方法 |
| 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 |
| DE19910336A1 (de) * | 1999-03-09 | 2000-09-21 | Porsche Ag | Verfahren zur Überprüfung der Funktion von Katalysatoren in Brennkraftmaschinen |
| JP3374782B2 (ja) * | 1999-04-28 | 2003-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
| DE19931223C2 (de) * | 1999-07-06 | 2002-10-31 | Siemens Ag | Verfahren zum Erkennen und Aufrechterhalten der Betriebsbereitschaft eines NOx-Speicherkatalysators |
| DE19946628A1 (de) * | 1999-09-29 | 2001-04-05 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Diagnose eines Schädigungszustandes eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators |
| DE19963903A1 (de) * | 1999-12-31 | 2001-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
| JP4457464B2 (ja) | 2000-06-01 | 2010-04-28 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒劣化検出装置 |
| FR2840017B1 (fr) * | 2002-05-24 | 2006-01-21 | Renault Sas | Procede pour evaluer l'efficacite d'un convertisseur catalytique d'oxydation |
| JP4277776B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2009-06-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の診断装置及び診断方法 |
| JP4710564B2 (ja) | 2005-11-22 | 2011-06-29 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム |
| FR2921972B1 (fr) | 2007-10-08 | 2013-10-25 | Renault Sas | Procede de diagnostic de l'etat d'un convertisseur catalytique d'un systeme d'echappement d'un moteur d'un vehicule automobile |
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|---|---|---|---|---|
| DE4039429A1 (de) * | 1990-12-11 | 1992-06-17 | Abb Patent Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung eines katalysators |
| JPH0598947A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-04-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| JP2846552B2 (ja) * | 1993-07-06 | 1999-01-13 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の触媒診断装置 |
| US5431011A (en) * | 1993-12-14 | 1995-07-11 | General Motors Corporation | Catalytic converter diagnostic |
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-
1995
- 1995-07-26 JP JP19080395A patent/JP3239699B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-24 US US08/685,646 patent/US5987977A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-25 EP EP96112023A patent/EP0756072B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-25 DE DE69619907T patent/DE69619907T2/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102374002A (zh) * | 2010-08-13 | 2012-03-14 | 阿尔特(中国)汽车技术有限公司 | 氧传感器诊断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0756072B1 (en) | 2002-03-20 |
| DE69619907D1 (de) | 2002-04-25 |
| DE69619907T2 (de) | 2002-11-07 |
| US5987977A (en) | 1999-11-23 |
| EP0756072A2 (en) | 1997-01-29 |
| EP0756072A3 (en) | 1997-11-19 |
| JPH0941949A (ja) | 1997-02-10 |
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