JP3533926B2 - 内燃機関の排気浄化装置の診断装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置の診断装置Info
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- JP3533926B2 JP3533926B2 JP03459698A JP3459698A JP3533926B2 JP 3533926 B2 JP3533926 B2 JP 3533926B2 JP 03459698 A JP03459698 A JP 03459698A JP 3459698 A JP3459698 A JP 3459698A JP 3533926 B2 JP3533926 B2 JP 3533926B2
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- 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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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の始動直
後の排気を燃焼させて排気浄化を行う燃焼器の異常を診
断する装置に関する。
後の排気を燃焼させて排気浄化を行う燃焼器の異常を診
断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気浄化には、貴金属（白金、
ロジウム等）またはその他の金属を担持した触媒が従来
から使われている。このような触媒は排気中の有害成分
であるＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等を酸化還元して浄化してい
る。ところで、この触媒作用を得るためには排気温度が
高くなければならず、例えばＨＣの触媒による浄化のた
めには、一般に、３００℃前後の温度が必要である。し
たがって、内燃機関の始動直後では、排気温度が低く、
触媒が活性する温度（３００℃前後）に達しないため、
ＨＣの浄化はほとんど行われない。そのためＨＣの大気
への放出量が増大する結果となる。
ロジウム等）またはその他の金属を担持した触媒が従来
から使われている。このような触媒は排気中の有害成分
であるＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等を酸化還元して浄化してい
る。ところで、この触媒作用を得るためには排気温度が
高くなければならず、例えばＨＣの触媒による浄化のた
めには、一般に、３００℃前後の温度が必要である。し
たがって、内燃機関の始動直後では、排気温度が低く、
触媒が活性する温度（３００℃前後）に達しないため、
ＨＣの浄化はほとんど行われない。そのためＨＣの大気
への放出量が増大する結果となる。
【０００３】そこで上記問題を解決するため、内燃機関
の排気系に配備した触媒の上流に燃焼器を設置し、始動
直後においてこの燃焼器を作動させてその熱により触媒
を早期活性させるものが公知である（特開平５−８６８
４５号公報等参照）。このような装置にあっては、燃焼
器での燃焼が開始したかを判断するため、燃焼器内に温
度センサを設置し、燃焼器を作動させた場合に温度セン
サによる検出温度が上昇したら燃焼が開始したと判断し
ている。さらに触媒にも温度センサを設置し、触媒温度
が所定温度に達したところで燃焼器の作動を停止すると
いう制御を行っている。
の排気系に配備した触媒の上流に燃焼器を設置し、始動
直後においてこの燃焼器を作動させてその熱により触媒
を早期活性させるものが公知である（特開平５−８６８
４５号公報等参照）。このような装置にあっては、燃焼
器での燃焼が開始したかを判断するため、燃焼器内に温
度センサを設置し、燃焼器を作動させた場合に温度セン
サによる検出温度が上昇したら燃焼が開始したと判断し
ている。さらに触媒にも温度センサを設置し、触媒温度
が所定温度に達したところで燃焼器の作動を停止すると
いう制御を行っている。
【０００４】ここで燃焼器としては、燃焼器に燃料を噴
射するものではなく、内燃機関の空燃比をリッチにし、
２次空気を供給し、点火装置でこのリッチ排気と空気の
混合気を燃焼させるものも公知である（特表平６−５０
８４０９号、特表平６−５１１５３０号等）。この場合
でも、燃焼器温度から燃焼状態にあることを検出し、燃
焼器の作動を制御することは容易に考えられる。
射するものではなく、内燃機関の空燃比をリッチにし、
２次空気を供給し、点火装置でこのリッチ排気と空気の
混合気を燃焼させるものも公知である（特表平６−５０
８４０９号、特表平６−５１１５３０号等）。この場合
でも、燃焼器温度から燃焼状態にあることを検出し、燃
焼器の作動を制御することは容易に考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
排気浄化装置の診断装置においては、排気の燃焼器に供
給される排気中の燃焼成分（ＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 等）と２
次空気の０2 が燃焼器内でほば完全に燃焼するように構
成しているが、燃焼器内の汚れや点火プラグの汚れ等に
より燃焼が不安定になり、完全燃焼できず、一部燃焼し
ないまま触媒に供給されてしまう場合がある。このよう
に燃焼器内で不完全燃焼を起こした場合は、始動直後に
おいて燃焼器で発生した熱で触媒を活性するための熱量
が減少するため、触媒の活性が遅れたり、さらにやはり
触媒活性までには多少の時間がかかるため、その間に不
完全燃焼の排気が燃焼器から触媒に流入した場合、触媒
で浄化処理されないので排気の悪化を引き起こすという
問題がある。従って、燃焼器内での燃焼状態を定量的に
診断することが必要であり、不完全燃焼の程度がある程
度増加した場合に、燃焼器の故障と判定することが求め
られている。
排気浄化装置の診断装置においては、排気の燃焼器に供
給される排気中の燃焼成分（ＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 等）と２
次空気の０2 が燃焼器内でほば完全に燃焼するように構
成しているが、燃焼器内の汚れや点火プラグの汚れ等に
より燃焼が不安定になり、完全燃焼できず、一部燃焼し
ないまま触媒に供給されてしまう場合がある。このよう
に燃焼器内で不完全燃焼を起こした場合は、始動直後に
おいて燃焼器で発生した熱で触媒を活性するための熱量
が減少するため、触媒の活性が遅れたり、さらにやはり
触媒活性までには多少の時間がかかるため、その間に不
完全燃焼の排気が燃焼器から触媒に流入した場合、触媒
で浄化処理されないので排気の悪化を引き起こすという
問題がある。従って、燃焼器内での燃焼状態を定量的に
診断することが必要であり、不完全燃焼の程度がある程
度増加した場合に、燃焼器の故障と判定することが求め
られている。
【０００６】しかしながら、上記従来の診断装置におい
ては、燃焼器で燃焼しているかどうかは判定可能である
ものの、燃焼器内の汚れ等により燃焼が不安定になり、
不完全燃焼が生じているような異常な状態に対しては、
その異常を診断することができなかった。本発明は、こ
のような従来の課題に着目してなされたもので、燃焼器
が不完全燃焼を生じているような異常状態を診断するこ
とを目的とする。
ては、燃焼器で燃焼しているかどうかは判定可能である
ものの、燃焼器内の汚れ等により燃焼が不安定になり、
不完全燃焼が生じているような異常な状態に対しては、
その異常を診断することができなかった。本発明は、こ
のような従来の課題に着目してなされたもので、燃焼器
が不完全燃焼を生じているような異常状態を診断するこ
とを目的とする。
【０００７】また、前記異常状態発生時における異常の
程度を定量診断することを目的とする。
程度を定量診断することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、内燃機関の排気通路内
に、排気を燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器の下流に設
置した排気浄化用の触媒と、該機関の始動後に前記燃焼
器で排気を燃焼させるように制御する燃焼制御装置と、
を含む内燃機関において、前記燃焼器の温度を検出する
燃焼器温度検出手段と、前記触媒の温度を検出する触媒
温度検出手段と、前記燃焼器の作動状態において該燃焼
器の温度と触媒の温度とを比較して燃焼器の温度より触
媒の温度の方が高いときに、両者の温度差に基づいて前
記燃焼器の燃焼状態の異常の状態を診断する燃焼器診断
手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
る発明は、図１に示すように、内燃機関の排気通路内
に、排気を燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器の下流に設
置した排気浄化用の触媒と、該機関の始動後に前記燃焼
器で排気を燃焼させるように制御する燃焼制御装置と、
を含む内燃機関において、前記燃焼器の温度を検出する
燃焼器温度検出手段と、前記触媒の温度を検出する触媒
温度検出手段と、前記燃焼器の作動状態において該燃焼
器の温度と触媒の温度とを比較して燃焼器の温度より触
媒の温度の方が高いときに、両者の温度差に基づいて前
記燃焼器の燃焼状態の異常の状態を診断する燃焼器診断
手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
【０００９】請求項１に係る発明によると、燃焼器の作
動中において、燃焼器が不完全燃焼を起こしている場合
でも、触媒がある程度活性した後は、触媒内でほぼ完全
に燃焼するため、燃焼器温度よりも触媒温度の方が上昇
するという特性を利用し、燃焼器診断手段が、燃焼器温
度検出手段によって検出された燃焼器温度と、触媒温度
検出手段によって検出された触媒温度とを、比較して燃
焼器の温度より触媒の温度の方が高いときは、燃焼器が
不完全燃焼を生じている可能性があると判断し、両者の
温度差に基づいて前記燃焼器の不完全燃焼の程度に応じ
た異常の状態を診断する。
動中において、燃焼器が不完全燃焼を起こしている場合
でも、触媒がある程度活性した後は、触媒内でほぼ完全
に燃焼するため、燃焼器温度よりも触媒温度の方が上昇
するという特性を利用し、燃焼器診断手段が、燃焼器温
度検出手段によって検出された燃焼器温度と、触媒温度
検出手段によって検出された触媒温度とを、比較して燃
焼器の温度より触媒の温度の方が高いときは、燃焼器が
不完全燃焼を生じている可能性があると判断し、両者の
温度差に基づいて前記燃焼器の不完全燃焼の程度に応じ
た異常の状態を診断する。
【００１０】また、請求項２に係る発明は、前記燃焼器
診断手段は、燃焼器内の排気の空燃比、燃焼器を通過す
る排気の流量から完全燃焼時の排気温度上昇代ΔＴ２を
推定し、前記燃焼器の検出温度と前記触媒の検出温度の
温度差ΔＴ１を、前記推定した完全燃焼時の排気温度上
昇代ΔＴ２と比較し、ΔＴ１／ΔＴ２の値を不完全燃焼
割合として燃焼器の異常の程度を定量診断することを特
徴とする。
診断手段は、燃焼器内の排気の空燃比、燃焼器を通過す
る排気の流量から完全燃焼時の排気温度上昇代ΔＴ２を
推定し、前記燃焼器の検出温度と前記触媒の検出温度の
温度差ΔＴ１を、前記推定した完全燃焼時の排気温度上
昇代ΔＴ２と比較し、ΔＴ１／ΔＴ２の値を不完全燃焼
割合として燃焼器の異常の程度を定量診断することを特
徴とする。
【００１１】請求項２に係る発明によると、既述したよ
うに、供給された可燃成分は触媒がある程度活性した後
は、少なくとも触媒内ではほぼ完全に燃焼するので、こ
の温度を完全燃焼時の温度として、この温度と燃焼器内
の温度との温度差が燃焼器内で燃焼できなかった分によ
り生じたものと考えることができる。一方、可燃成分が
完全に燃焼した場合の排気の温度上昇代は、供給された
可燃成分の濃度つまり燃焼器内の排気の空燃比と、燃焼
器を通過する排気の流量とからほぼ推定することが可能
である。
うに、供給された可燃成分は触媒がある程度活性した後
は、少なくとも触媒内ではほぼ完全に燃焼するので、こ
の温度を完全燃焼時の温度として、この温度と燃焼器内
の温度との温度差が燃焼器内で燃焼できなかった分によ
り生じたものと考えることができる。一方、可燃成分が
完全に燃焼した場合の排気の温度上昇代は、供給された
可燃成分の濃度つまり燃焼器内の排気の空燃比と、燃焼
器を通過する排気の流量とからほぼ推定することが可能
である。
【００１２】例えばＣＯが１ｖｏｌ％含まれた排気でこ
のＣＯが完全に燃焼したら約１００℃温度は上昇する。
これはＣＯの燃焼熱と排気の熱容量で求まるものであ
り、同様にＨＣの１ｖｏｌ％が燃焼すると約２００℃、
Ｈ2 の１ｖｏｌ％が燃焼すると約８０℃、排気の温度が
上昇する。また、機関から排出された排気中のＣＯ、Ｈ
Ｃ、Ｈ2 の濃度は、機関の空燃比によってほぼ決まるも
のであり、予め実験的に求めておけばわかる。さらに燃
焼器に供給されるのは、この排気は２次空気により希釈
された混合気であるので、排気の流量と２次空気の流量
とに基づいて、前記ＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 の濃度を補正すれ
ば、燃焼器に供給されるＣＯ、ＨＣ、Ｈ2の濃度を以下
の式で算出できる。
のＣＯが完全に燃焼したら約１００℃温度は上昇する。
これはＣＯの燃焼熱と排気の熱容量で求まるものであ
り、同様にＨＣの１ｖｏｌ％が燃焼すると約２００℃、
Ｈ2 の１ｖｏｌ％が燃焼すると約８０℃、排気の温度が
上昇する。また、機関から排出された排気中のＣＯ、Ｈ
Ｃ、Ｈ2 の濃度は、機関の空燃比によってほぼ決まるも
のであり、予め実験的に求めておけばわかる。さらに燃
焼器に供給されるのは、この排気は２次空気により希釈
された混合気であるので、排気の流量と２次空気の流量
とに基づいて、前記ＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 の濃度を補正すれ
ば、燃焼器に供給されるＣＯ、ＨＣ、Ｈ2の濃度を以下
の式で算出できる。
【００１３】ＣＯｍｉｘ＝ＣＯｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑ
ｅｘｈ＋Ｑａｉｒ） ＨＣｍｉｘ＝ＨＣｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） Ｈ2 ｍｉｘ＝Ｈ2 ｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） ここでＣＯｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気
の混合気中のＣＯ濃度（体積％） ＣＯｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＣＯ濃
度（体積％） ＨＣｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨＣ濃度（体積％） ＨＣｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨＣ濃
度（体積％） Ｈ2 ｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨ2 濃度（体積％） Ｈ2 ｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨ2 濃
度（体積％） Ｑｅｘｈ：排気流量（Ｌ／分） Ｑａｉｒ：２次空気流量（Ｌ／分） 排気流量は、機関の運転状態（回転速度、スロツトル開
度等）により求められる。２次空気流量は、基本的に燃
焼に十分な量を供給すればよいので、一定流量に設定す
ることが可能であり、この値を使用することができる。
流量を可変にする場合は、流量計を設置し、その検出結
果を使用することも可能である。上記で求められた燃焼
器に供給されるＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 濃度から完全燃焼した
場合の排気の温度上昇代を算出し、これに対する触媒温
度と燃焼器温度の温度差の割合を燃焼器での不完全燃焼
割合として燃焼器の異常の程度を定量診断ことが可能と
なる。
ｅｘｈ＋Ｑａｉｒ） ＨＣｍｉｘ＝ＨＣｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） Ｈ2 ｍｉｘ＝Ｈ2 ｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） ここでＣＯｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気
の混合気中のＣＯ濃度（体積％） ＣＯｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＣＯ濃
度（体積％） ＨＣｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨＣ濃度（体積％） ＨＣｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨＣ濃
度（体積％） Ｈ2 ｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨ2 濃度（体積％） Ｈ2 ｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨ2 濃
度（体積％） Ｑｅｘｈ：排気流量（Ｌ／分） Ｑａｉｒ：２次空気流量（Ｌ／分） 排気流量は、機関の運転状態（回転速度、スロツトル開
度等）により求められる。２次空気流量は、基本的に燃
焼に十分な量を供給すればよいので、一定流量に設定す
ることが可能であり、この値を使用することができる。
流量を可変にする場合は、流量計を設置し、その検出結
果を使用することも可能である。上記で求められた燃焼
器に供給されるＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 濃度から完全燃焼した
場合の排気の温度上昇代を算出し、これに対する触媒温
度と燃焼器温度の温度差の割合を燃焼器での不完全燃焼
割合として燃焼器の異常の程度を定量診断ことが可能と
なる。
【００１４】また、請求項３に係る発明は、前記燃焼器
診断手段は、１次診断手段と２次診断手段とを有し、前
記１次診断手段は、燃焼作動状態において燃焼器温度よ
りも触媒温度の方が高いか否かを判定し、前記２次診断
手段は、前記１次診断手段によって触媒温度の方が高い
と判定されたときに、内燃機関の運転状態が安定してい
る条件で燃焼器を強制的に作動させ、燃焼器の異常の程
度を定量診断することを特徴とする。
診断手段は、１次診断手段と２次診断手段とを有し、前
記１次診断手段は、燃焼作動状態において燃焼器温度よ
りも触媒温度の方が高いか否かを判定し、前記２次診断
手段は、前記１次診断手段によって触媒温度の方が高い
と判定されたときに、内燃機関の運転状態が安定してい
る条件で燃焼器を強制的に作動させ、燃焼器の異常の程
度を定量診断することを特徴とする。
【００１５】請求項３に係る発明によると、例えば、始
動直後においては燃焼器と触媒の温度は過渡状態にあ
り、短時間では正確な定量診断を行うことが困難である
ため、燃焼器温度と触媒温度とを比較するだけの１次診
断で、概略の判定を行い、その後内燃機関の運転状態が
安定して触媒等の温度条件が安定したときに、燃焼器を
強制的に作動させて２次診断を行い、正確な定量診断を
行う。
動直後においては燃焼器と触媒の温度は過渡状態にあ
り、短時間では正確な定量診断を行うことが困難である
ため、燃焼器温度と触媒温度とを比較するだけの１次診
断で、概略の判定を行い、その後内燃機関の運転状態が
安定して触媒等の温度条件が安定したときに、燃焼器を
強制的に作動させて２次診断を行い、正確な定量診断を
行う。
【００１６】また、請求項４に係る発明は、前記２次診
断手段は、該２次診断のための燃焼器の強制作動前の燃
焼器温度と強制作動後の触媒温度との温度差を完全燃焼
時の排気温度上昇代ΔＴ２とし、これを燃焼器強制作動
後の燃焼器温度と触媒温度の温度差ΔＴ１と比較し、Δ
Ｔ１／ΔＴ２の値を不完全燃焼割合として燃焼器の異常
の程度を定量診断することを特徴とする。
断手段は、該２次診断のための燃焼器の強制作動前の燃
焼器温度と強制作動後の触媒温度との温度差を完全燃焼
時の排気温度上昇代ΔＴ２とし、これを燃焼器強制作動
後の燃焼器温度と触媒温度の温度差ΔＴ１と比較し、Δ
Ｔ１／ΔＴ２の値を不完全燃焼割合として燃焼器の異常
の程度を定量診断することを特徴とする。
【００１７】請求項４に係る発明によると、２次診断時
には、燃焼器の強制作動前の燃焼器温度を記憶してお
き、強制作動後において触媒温度が安定した時の温度と
の温度差を検出し、これを完全燃焼時の排気の温度上昇
代ΔＴ２とする。つまり燃焼器の作動前は可燃成分がほ
とんど供給されず、点火もされないのに対し、作動後に
供給された分の可燃成分は、少なくとも触媒でほぼ完全
燃焼するので、この温度差がそのまま完全燃焼時の排気
の温度上昇代ΔＴ２となるのである。一方、燃焼器強制
作動後の燃焼器温度と触媒温度の温度差ΔＴ１は、既述
したように、燃焼器内で燃焼できなかった分により生じ
たものと考えることができる。これにより、ΔＴ１／Δ
Ｔ２の値を不完全燃焼割合として燃焼器の異常の程度を
定量診断することができる。
には、燃焼器の強制作動前の燃焼器温度を記憶してお
き、強制作動後において触媒温度が安定した時の温度と
の温度差を検出し、これを完全燃焼時の排気の温度上昇
代ΔＴ２とする。つまり燃焼器の作動前は可燃成分がほ
とんど供給されず、点火もされないのに対し、作動後に
供給された分の可燃成分は、少なくとも触媒でほぼ完全
燃焼するので、この温度差がそのまま完全燃焼時の排気
の温度上昇代ΔＴ２となるのである。一方、燃焼器強制
作動後の燃焼器温度と触媒温度の温度差ΔＴ１は、既述
したように、燃焼器内で燃焼できなかった分により生じ
たものと考えることができる。これにより、ΔＴ１／Δ
Ｔ２の値を不完全燃焼割合として燃焼器の異常の程度を
定量診断することができる。
【００１８】この方法では、機関の空燃比からＣＯ、Ｈ
Ｃ、Ｈ2 の濃度を推定する必要がなく、さらに診断の精
度を向上することが可能となる。また、請求項５に係る
発明は、燃焼器の作動後所定時間が経過していること
を、前記２次診断を開始する条件として含むことを特徴
とする。
Ｃ、Ｈ2 の濃度を推定する必要がなく、さらに診断の精
度を向上することが可能となる。また、請求項５に係る
発明は、燃焼器の作動後所定時間が経過していること
を、前記２次診断を開始する条件として含むことを特徴
とする。
【００１９】請求項５に係る発明によると、燃焼器の作
動後、所定時間が経過して燃焼器や触媒の温度が高温状
態からある程度低下して安定した状態になるのを待って
から、２次診断を行うことにより、２次診断の精度を向
上できる。また、請求項６に係る発明は、前記２次診断
を行う場合の内燃機関の運転状態は、低速低負荷条件で
あることを特徴とする。
動後、所定時間が経過して燃焼器や触媒の温度が高温状
態からある程度低下して安定した状態になるのを待って
から、２次診断を行うことにより、２次診断の精度を向
上できる。また、請求項６に係る発明は、前記２次診断
を行う場合の内燃機関の運転状態は、低速低負荷条件で
あることを特徴とする。
【００２０】請求項６に係る発明によると、触媒活性後
に機関がアイドル等の低速低負荷の安定状態で運転して
いる場合に、強制的に燃焼器を作動させて２次診断を行
うことができる。また、請求項７に係る発明は、前記排
気燃焼させる燃焼器は、排気通路の途中に設置した燃焼
容器と、該燃焼容器に設置した等の点火プラグと、内燃
機関の空燃比をリッチ化する手段と、排気通路に２次空
気を供給する手段とからなり、空燃比リッチ化、２次空
気供給、点火を行うことで燃焼器を作動させることを特
徴とする。
に機関がアイドル等の低速低負荷の安定状態で運転して
いる場合に、強制的に燃焼器を作動させて２次診断を行
うことができる。また、請求項７に係る発明は、前記排
気燃焼させる燃焼器は、排気通路の途中に設置した燃焼
容器と、該燃焼容器に設置した等の点火プラグと、内燃
機関の空燃比をリッチ化する手段と、排気通路に２次空
気を供給する手段とからなり、空燃比リッチ化、２次空
気供給、点火を行うことで燃焼器を作動させることを特
徴とする。
【００２１】請求項７に係る発明によると、空燃比をリ
ッチ化して燃焼容器に供給される排気中の可燃成分を増
大させ、排気通路を介して燃焼容器に２次空気を供給し
て酸素を補給した上で、該燃焼容器内の混合気を点火装
置によって点火を行うことにより、良好な燃焼条件で燃
焼器を作動させることができる。
ッチ化して燃焼容器に供給される排気中の可燃成分を増
大させ、排気通路を介して燃焼容器に２次空気を供給し
て酸素を補給した上で、該燃焼容器内の混合気を点火装
置によって点火を行うことにより、良好な燃焼条件で燃
焼器を作動させることができる。
【００２２】また、請求項８に係る発明は、前記排気を
燃焼させる燃焼器は、排気通路の途中に設置した燃焼容
器と、燃焼容器に設置した点火プラグと、燃焼容器に燃
料を供給する２次燃料供給手段と、排気通路に２次空気
を供給する手段とからなり、２次燃料供給、２次空気供
給、点火を行うことで燃焼器を作動させることを特徴と
する。
燃焼させる燃焼器は、排気通路の途中に設置した燃焼容
器と、燃焼容器に設置した点火プラグと、燃焼容器に燃
料を供給する２次燃料供給手段と、排気通路に２次空気
を供給する手段とからなり、２次燃料供給、２次空気供
給、点火を行うことで燃焼器を作動させることを特徴と
する。
【００２３】請求項８に係る発明によると、燃焼容器に
２次燃料を供給し、排気通路を介して燃焼容器内に２次
空気を供給して酸素を補給した上で、点火プラグによっ
て点火を行うことにより、該燃焼容器内の混合気を良好
な燃焼条件で燃焼器を作動させることができる。
２次燃料を供給し、排気通路を介して燃焼容器内に２次
空気を供給して酸素を補給した上で、点火プラグによっ
て点火を行うことにより、該燃焼容器内の混合気を良好
な燃焼条件で燃焼器を作動させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は本発明の実施の形態の構成
を示すものである。機関１の排気通路２に介装されてい
る排気浄化用の触媒３の上流側に、燃焼容器４が設けら
れ、該燃焼容器４には点火プラグ５が設置されている。
さらに上流には、２次空気を供給する手段として、２次
空気ポンプ６からの２次空気供給通路７が連通して接続
されている。前記点火プラグ５は点火コイル等からなる
点火装置８により火花放電を行うものである。また燃焼
容器４内の最下流部には燃焼器温度検出手段としての燃
焼器温度センサ９が設置されており、触媒３内には触媒
内の排気温度を検出する触媒温度検出手段としての触媒
温度センサ１０が設けられている。この触媒温度センサ
は、触媒３の直下流に設置してもよい。これらの温度セ
ンサの信号はエンジンコントロールユニツト（ＥＣＵ）
１１に入力される。
に基づいて説明する。図２は本発明の実施の形態の構成
を示すものである。機関１の排気通路２に介装されてい
る排気浄化用の触媒３の上流側に、燃焼容器４が設けら
れ、該燃焼容器４には点火プラグ５が設置されている。
さらに上流には、２次空気を供給する手段として、２次
空気ポンプ６からの２次空気供給通路７が連通して接続
されている。前記点火プラグ５は点火コイル等からなる
点火装置８により火花放電を行うものである。また燃焼
容器４内の最下流部には燃焼器温度検出手段としての燃
焼器温度センサ９が設置されており、触媒３内には触媒
内の排気温度を検出する触媒温度検出手段としての触媒
温度センサ１０が設けられている。この触媒温度センサ
は、触媒３の直下流に設置してもよい。これらの温度セ
ンサの信号はエンジンコントロールユニツト（ＥＣＵ）
１１に入力される。
【００２５】２次空気ポンプ６、点火装置８は、ＥＣＵ
１１からの信号により、それぞれ２次空気の供給と、点
火プラグ５の火花放電を行う。さらに機関１の吸気通路
１２には燃料噴射装置１３が取り付けられており、ＥＣ
Ｕ１１からの信号により燃料を噴射する。ここで、前記
燃焼容器４，点火プラグ５，排気燃焼用に後述するよう
に前記燃料噴射装置１３により燃料噴射量を増量して空
燃比をリッチ化する手段及び前記２次空気供給手段とし
ての２次空気ポンプ６とにより、燃焼器が構成され、空
燃比リッチ化，２次空気供給，点火を行うことで燃焼器
が作動される。
１１からの信号により、それぞれ２次空気の供給と、点
火プラグ５の火花放電を行う。さらに機関１の吸気通路
１２には燃料噴射装置１３が取り付けられており、ＥＣ
Ｕ１１からの信号により燃料を噴射する。ここで、前記
燃焼容器４，点火プラグ５，排気燃焼用に後述するよう
に前記燃料噴射装置１３により燃料噴射量を増量して空
燃比をリッチ化する手段及び前記２次空気供給手段とし
ての２次空気ポンプ６とにより、燃焼器が構成され、空
燃比リッチ化，２次空気供給，点火を行うことで燃焼器
が作動される。
【００２６】ＥＣＵ１１では、燃焼器温度センサ９、触
媒温度センサ１０の信号に基づいて、後述する燃焼器の
故障診断を行い、故障と判定された場合は、運転席に設
置された故障表示灯（図示せず）を点灯する構成となっ
ている。ここで燃焼器の作動を説明する。始動直後にお
いてＥＣＵ１１からの信号により、燃料噴射装置１３は
空燃比が非常にリッチ（空燃比で１０以下）になるよう
に燃料を噴射する。同時にＥＣＵ１１は２次空気ポンプ
６、点火装置８も作動させ、２次空気の供給と点火プラ
グ５の火花放電が開始する。２次空気の流量はリッチの
排気と混合した状態で少なくとも酸素過剰となる流量に
設定したものである（これは機関の排気量や運転状態に
より異なるので、予め実験により十分な流量を設定して
いる）。この結果、燃焼器には排気からの可燃成分（Ｃ
Ｏ、ＨＣ、Ｈ2 ）と２次空気からのＯ2 が混合した状態
で供給され、これが点火プラグ５の火花により燃焼を開
始する。燃焼器の作動は、燃焼器温度と触媒温度がそれ
ぞれ予め決められた所定温度に達した場合に停止され
る。
媒温度センサ１０の信号に基づいて、後述する燃焼器の
故障診断を行い、故障と判定された場合は、運転席に設
置された故障表示灯（図示せず）を点灯する構成となっ
ている。ここで燃焼器の作動を説明する。始動直後にお
いてＥＣＵ１１からの信号により、燃料噴射装置１３は
空燃比が非常にリッチ（空燃比で１０以下）になるよう
に燃料を噴射する。同時にＥＣＵ１１は２次空気ポンプ
６、点火装置８も作動させ、２次空気の供給と点火プラ
グ５の火花放電が開始する。２次空気の流量はリッチの
排気と混合した状態で少なくとも酸素過剰となる流量に
設定したものである（これは機関の排気量や運転状態に
より異なるので、予め実験により十分な流量を設定して
いる）。この結果、燃焼器には排気からの可燃成分（Ｃ
Ｏ、ＨＣ、Ｈ2 ）と２次空気からのＯ2 が混合した状態
で供給され、これが点火プラグ５の火花により燃焼を開
始する。燃焼器の作動は、燃焼器温度と触媒温度がそれ
ぞれ予め決められた所定温度に達した場合に停止され
る。
【００２７】次に、第１の実施の形態に係る燃焼器の故
障診断について、図３のフローチャートで説明する。本
ルーチンは例えば１秒毎に実行されるものである。Ｓ１
では、燃焼器の作動を判断し、作動中の場合はＳ２に進
む。作動中でない場合は本ルーチンを終了する。Ｓ２で
は、燃焼器温度Ｔｃｏｍｂと触媒温度Ｔｃａｔを読み込
む。
障診断について、図３のフローチャートで説明する。本
ルーチンは例えば１秒毎に実行されるものである。Ｓ１
では、燃焼器の作動を判断し、作動中の場合はＳ２に進
む。作動中でない場合は本ルーチンを終了する。Ｓ２で
は、燃焼器温度Ｔｃｏｍｂと触媒温度Ｔｃａｔを読み込
む。
【００２８】 Ｓ３では、ＴｃｏｍｂとＴｃａｔを比較
し、Ｔｃａｔの方が高い場合は、燃焼異常の可能性があ
るのでさらに診断するためＳ４に進む。ＴｃａｔがＴｃ
ｏｍｂ以下である場合は、異常なしと判断して終了す
る。Ｓ４では、両者の温度差△Ｔ１を次式のように計算
する。 △Ｔ１＝Ｔｃａｔ−Ｔｃｏｍｂ Ｓ５では、機関の設定空燃比Ａ／Ｆより、予め実験によ
り求められた排気中の可燃成分ＣＯ，ＨＣ，Ｈ2 の各濃
度ＣＯｅｘｈ、ＨＣｅｘｈ、Ｈ2 ｅｘｈをテーブルから
読み取る。
し、Ｔｃａｔの方が高い場合は、燃焼異常の可能性があ
るのでさらに診断するためＳ４に進む。ＴｃａｔがＴｃ
ｏｍｂ以下である場合は、異常なしと判断して終了す
る。Ｓ４では、両者の温度差△Ｔ１を次式のように計算
する。 △Ｔ１＝Ｔｃａｔ−Ｔｃｏｍｂ Ｓ５では、機関の設定空燃比Ａ／Ｆより、予め実験によ
り求められた排気中の可燃成分ＣＯ，ＨＣ，Ｈ2 の各濃
度ＣＯｅｘｈ、ＨＣｅｘｈ、Ｈ2 ｅｘｈをテーブルから
読み取る。
【００２９】 Ｓ６では、機関回転速度Ｎｅとスロツトル
開度ＴＶＯより決まる排気流量Ｑｅｘｈをマップから読
み取る。 Ｓ７では、上記の値と２次空気流量Ｑａｉｒを
用いて、燃焼器に供給される排気と２次空気の混合した
状態での可燃成分ＣＯ，ＨＣ，Ｈ2 の各濃度ＣＯｍｉ
ｘ、ＨＣｍｉｘ、Ｈ2 ｍｉｘを次式により算出する。
開度ＴＶＯより決まる排気流量Ｑｅｘｈをマップから読
み取る。 Ｓ７では、上記の値と２次空気流量Ｑａｉｒを
用いて、燃焼器に供給される排気と２次空気の混合した
状態での可燃成分ＣＯ，ＨＣ，Ｈ2 の各濃度ＣＯｍｉ
ｘ、ＨＣｍｉｘ、Ｈ2 ｍｉｘを次式により算出する。
【００３０】ＣＯｍｉｘ＝ＣＯｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑ
ｅｘｈ＋Ｑａｉｒ） ＨＣｍｉｘ＝ＨＣｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） Ｈ2 ｍｉｘ＝Ｈ2 ｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） ここでＣＯｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気
の混合気中のＣＯ濃度（体積％） ＣＯｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＣＯ濃
度（体積％） ＨＣｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨＣ濃度（体積％） ＨＣｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨＣ濃
度（体積％） Ｈ2 ｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨ2 濃度（体積％） Ｈ2 ｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨ2 濃
度（体積％） Ｑｅｘｈ：排気流量（Ｌ／分） Ｑａｉｒ：２次空気流量（Ｌ／分） 但し、２次空気流量Ｑａｉｒは固定値とする。
ｅｘｈ＋Ｑａｉｒ） ＨＣｍｉｘ＝ＨＣｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） Ｈ2 ｍｉｘ＝Ｈ2 ｅｘｈ×Ｑｅｘｈ／（Ｑｅｘｈ＋Ｑａ
ｉｒ） ここでＣＯｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気
の混合気中のＣＯ濃度（体積％） ＣＯｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＣＯ濃
度（体積％） ＨＣｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨＣ濃度（体積％） ＨＣｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨＣ濃
度（体積％） Ｈ2 ｍｉｘ：燃焼器に供給される排気と２次空気の混合
気中のＨ2 濃度（体積％） Ｈ2 ｅｘｈ：機関から排出されたままの排気中のＨ2 濃
度（体積％） Ｑｅｘｈ：排気流量（Ｌ／分） Ｑａｉｒ：２次空気流量（Ｌ／分） 但し、２次空気流量Ｑａｉｒは固定値とする。
【００３１】Ｓ８では、完全燃焼時の温度上昇代△Ｔ２
を以下の式で演算する。 △Ｔ２＝ＣＯｍｉｘ×１００＋ＨＣｍｉｘ×２００＋Ｈ
2 ｍｉｘ×８０ これは既に説明したようにそれぞれの燃焼熱と排気の熱
容量から概略求まるものであるが、この代わりに実験的
に求めた式を使用しても問題無い。 次にＳ９では、燃焼
器内での不完全燃焼割合ＵＢＲを以下の式で求める。
を以下の式で演算する。 △Ｔ２＝ＣＯｍｉｘ×１００＋ＨＣｍｉｘ×２００＋Ｈ
2 ｍｉｘ×８０ これは既に説明したようにそれぞれの燃焼熱と排気の熱
容量から概略求まるものであるが、この代わりに実験的
に求めた式を使用しても問題無い。 次にＳ９では、燃焼
器内での不完全燃焼割合ＵＢＲを以下の式で求める。
【００３２】ＵＢＲ＝△Ｔ１／△Ｔ２
Ｓ１ＯでこのＵＢＲが所定値Ａ（例えば０．２：これは
不完全燃焼割合が２０％ということを示す）より大きい
場合は、燃焼器の故障と判断してＳ１１に進み、ここで
故障表示灯を点灯し、ドライバーに故障を知らせる。 さ
らに、Ｓ１２でこの定量診断の診断結果であるＵＢＲを
メモリしておき、故障の程度を記録して修理のための参
考情報とする。例えばＵＢＲがそれほど大きくない場合
はオーバーホール等で修理するとか、ＵＢＲがかなり大
きい場合は燃焼器の交換が必要等の参考とすることがで
きる。
不完全燃焼割合が２０％ということを示す）より大きい
場合は、燃焼器の故障と判断してＳ１１に進み、ここで
故障表示灯を点灯し、ドライバーに故障を知らせる。 さ
らに、Ｓ１２でこの定量診断の診断結果であるＵＢＲを
メモリしておき、故障の程度を記録して修理のための参
考情報とする。例えばＵＢＲがそれほど大きくない場合
はオーバーホール等で修理するとか、ＵＢＲがかなり大
きい場合は燃焼器の交換が必要等の参考とすることがで
きる。
【００３３】Ｓ１ＯでＵＢＲが所定値Ａ以下の場合は、
燃焼器は一応必要性能を維持できていると判断し、本ル
ーチンを終了する。ここで、この所定値Ａは、排気シス
テム全体の構成、性能等によって異なる値を示すので、
予め排気システムが決定したところで実験的に求めてお
くものである。
燃焼器は一応必要性能を維持できていると判断し、本ル
ーチンを終了する。ここで、この所定値Ａは、排気シス
テム全体の構成、性能等によって異なる値を示すので、
予め排気システムが決定したところで実験的に求めてお
くものである。
【００３４】以上の作用により、燃焼器の燃焼状態が不
安定になり、一部不完全燃焼を生じているような場合で
も、その故障の程度を定量的に診断することが可能とな
り、誤診断を防止することが可能となる。また故障の程
度がわかれば、修理の対応のめどが付けやすく、迅速な
修理ができるというメリットもある。次に、本発明の第
２の実施の形態を説明する。これは始動直後での燃焼器
の作動時間が短い場合等に適用する故障診断方法であ
り、簡易的な１次診断と、そこでＮＧと判定された場合
により詳細な２次診断を行うものである。すなわち、始
動直後においては燃焼器と触媒の温度は過渡状態にあ
り、短時間では正確な定量診断が困難であるため、１次
診断では概略の判定のみとし、その後触媒等の温度条件
が安定したら、低速低負荷条件望ましくはアイドル等の
定常条件で２次診断を行い、正確な定量診断を可能とす
るものである。
安定になり、一部不完全燃焼を生じているような場合で
も、その故障の程度を定量的に診断することが可能とな
り、誤診断を防止することが可能となる。また故障の程
度がわかれば、修理の対応のめどが付けやすく、迅速な
修理ができるというメリットもある。次に、本発明の第
２の実施の形態を説明する。これは始動直後での燃焼器
の作動時間が短い場合等に適用する故障診断方法であ
り、簡易的な１次診断と、そこでＮＧと判定された場合
により詳細な２次診断を行うものである。すなわち、始
動直後においては燃焼器と触媒の温度は過渡状態にあ
り、短時間では正確な定量診断が困難であるため、１次
診断では概略の判定のみとし、その後触媒等の温度条件
が安定したら、低速低負荷条件望ましくはアイドル等の
定常条件で２次診断を行い、正確な定量診断を可能とす
るものである。
【００３５】まず、１次診断について、図４のフローチ
ャートで説明する。本ルーチンは例えば１秒毎に実行さ
れる。Ｓ２１で燃焼器の作動を判断し、作動中の場合は
Ｓ２２に進む。作動中でない場合は本ルーチンを終了す
る。ここでの燃焼器の作動とは始動からの通常の燃焼器
作動のことを示しており、後述する２次診断のための燃
焼器の強制作動は含まない。
ャートで説明する。本ルーチンは例えば１秒毎に実行さ
れる。Ｓ２１で燃焼器の作動を判断し、作動中の場合は
Ｓ２２に進む。作動中でない場合は本ルーチンを終了す
る。ここでの燃焼器の作動とは始動からの通常の燃焼器
作動のことを示しており、後述する２次診断のための燃
焼器の強制作動は含まない。
【００３６】 Ｓ２２では、燃焼器温度Ｔｃｏｍｂと触媒
温度Ｔｃａｔを読み込む。 Ｓ２３ではＴｃｏｍｂとＴｃ
ａｔを比較し、Ｔｃａｔの方が高い場合は、燃焼異常の
可能性があるので、さらに詳細な２次診断が必要と判断
し、Ｓ２４に進んで２次診断フラグＦ１を１とする。こ
のＦ１は、後述するＦ２、Ｆ３とともに始動時には０に
設定されるものである。Ｓ２３でＴｃａｔがＴｃｏｍｂ
より低い場合は、異常なしと判断して終了する。
温度Ｔｃａｔを読み込む。 Ｓ２３ではＴｃｏｍｂとＴｃ
ａｔを比較し、Ｔｃａｔの方が高い場合は、燃焼異常の
可能性があるので、さらに詳細な２次診断が必要と判断
し、Ｓ２４に進んで２次診断フラグＦ１を１とする。こ
のＦ１は、後述するＦ２、Ｆ３とともに始動時には０に
設定されるものである。Ｓ２３でＴｃａｔがＴｃｏｍｂ
より低い場合は、異常なしと判断して終了する。
【００３７】次に２次診断について、図５及び図６のフ
ローチャートに従って説明する。本ルーチンは例えば１
秒毎に実行される。 Ｓ３１で２次診断フラグＦ１の値を
判定し、０である場合は２次診断が必要ないので、この
ルーチンを終了するが、１である場合はステップ３２へ
進んで２次診断終了フラグＦ３が０であるか否かを判定
する。そして、Ｆ３が１である場合は２次診断を終了し
ているので、このルーチンを終了するが、０である場合
は２次診断を行うためにＳ３３へ進む。
ローチャートに従って説明する。本ルーチンは例えば１
秒毎に実行される。 Ｓ３１で２次診断フラグＦ１の値を
判定し、０である場合は２次診断が必要ないので、この
ルーチンを終了するが、１である場合はステップ３２へ
進んで２次診断終了フラグＦ３が０であるか否かを判定
する。そして、Ｆ３が１である場合は２次診断を終了し
ているので、このルーチンを終了するが、０である場合
は２次診断を行うためにＳ３３へ進む。
【００３８】ステップ３３では、燃焼器の作動が終了し
てから所定時間（例えば１分）経過したかを判定する。
これは、燃焼器作動により燃焼器や触媒の温度が高温に
なった状態からある程度低下し、安定した状態になるま
で待つためである。前記所定時間を経過して安定した状
態となってからＳ３４へ進み、アイドル状態であるか否
かを判定する。
てから所定時間（例えば１分）経過したかを判定する。
これは、燃焼器作動により燃焼器や触媒の温度が高温に
なった状態からある程度低下し、安定した状態になるま
で待つためである。前記所定時間を経過して安定した状
態となってからＳ３４へ進み、アイドル状態であるか否
かを判定する。
【００３９】Ｓ３４でアイドル状態であることを判定し
たら、Ｓ３５に進む。Ｓ３５では２次診断のための燃焼
器の強制作動開始フラグＦ２の値を判定する。Ｆ２＝０
の場合、燃焼器の強制作動は開始していないため、Ｓ３
６に進み、燃焼器の強制作動前の燃焼器温度Ｔｃｏｍｂ
を検出し、Ｔｃｏｍｂ１としてメモリする。Ｓ３７で
は、燃焼器の強制作動を開始するが、これは始動直後で
の燃焼器の作動と同様に、機関の空燃比をリッチ化し、
２次空気を供給し、点火プラグに火花放電を行うもので
ある。
たら、Ｓ３５に進む。Ｓ３５では２次診断のための燃焼
器の強制作動開始フラグＦ２の値を判定する。Ｆ２＝０
の場合、燃焼器の強制作動は開始していないため、Ｓ３
６に進み、燃焼器の強制作動前の燃焼器温度Ｔｃｏｍｂ
を検出し、Ｔｃｏｍｂ１としてメモリする。Ｓ３７で
は、燃焼器の強制作動を開始するが、これは始動直後で
の燃焼器の作動と同様に、機関の空燃比をリッチ化し、
２次空気を供給し、点火プラグに火花放電を行うもので
ある。
【００４０】Ｓ３８では、燃焼器の強制作動を開始した
ことを示すように、Ｆ２＝１とする。次にこのルーチン
を実行すると、Ｓ３５でＦ２＝１なのでＳ３９に進み、
ここでＦ２＝１となってから所定時間経過したかを判断
する。所定時間経過前は、それ以降のステップを飛ば
す。ここで所定時間は例えば１０秒であり、これは燃焼
器の強制作動により燃焼器と触媒の温度が上昇して安定
するまでの時間である。
ことを示すように、Ｆ２＝１とする。次にこのルーチン
を実行すると、Ｓ３５でＦ２＝１なのでＳ３９に進み、
ここでＦ２＝１となってから所定時間経過したかを判断
する。所定時間経過前は、それ以降のステップを飛ば
す。ここで所定時間は例えば１０秒であり、これは燃焼
器の強制作動により燃焼器と触媒の温度が上昇して安定
するまでの時間である。
【００４１】Ｓ３９で所定時間経過したと判定される
と、Ｓ４０に進み、ΔＴ１を以下の式で計算する。 △Ｔ１＝Ｔｃａｔ−Ｔｃｏｍｂ これは、強制作動後の触媒温度と強制作動後の燃焼器温
度との温度差であるから、燃焼器内での不完全燃焼分に
よる温度差を示すものである。
と、Ｓ４０に進み、ΔＴ１を以下の式で計算する。 △Ｔ１＝Ｔｃａｔ−Ｔｃｏｍｂ これは、強制作動後の触媒温度と強制作動後の燃焼器温
度との温度差であるから、燃焼器内での不完全燃焼分に
よる温度差を示すものである。
【００４２】Ｓ４１では、△Ｔ２を以下の式で計算す
る。 △Ｔ２＝Ｔｃａｔ−Ｔｃｏｍｂ１ これは、燃焼器の強制作動後の触媒温度と、作動前の燃
焼器温度を比較するものであり、この温度差は燃焼器に
供給された可燃成分が完全燃焼したことによる温度上昇
分を示す。
る。 △Ｔ２＝Ｔｃａｔ−Ｔｃｏｍｂ１ これは、燃焼器の強制作動後の触媒温度と、作動前の燃
焼器温度を比較するものであり、この温度差は燃焼器に
供給された可燃成分が完全燃焼したことによる温度上昇
分を示す。
【００４３】Ｓ４２では、定量診断結果である不完全燃
焼割合ＵＢＲを以下の式で計算する。 ＵＢＲ＝△Ｔ１／△Ｔ２ Ｓ４３では、第１実施例同様、このＵＢＲが所定値Ａ
（例えば０．２）より大きい場合は、燃焼器の故障と判
断してＳ４４に進み、ここで故障表示灯を点灯し、ドラ
イバーに故障を知らせる。さらに、Ｓ４５でこのＵＢＲ
をメモリしておき、故障の程度を記録して修理のための
参考情報とする。
焼割合ＵＢＲを以下の式で計算する。 ＵＢＲ＝△Ｔ１／△Ｔ２ Ｓ４３では、第１実施例同様、このＵＢＲが所定値Ａ
（例えば０．２）より大きい場合は、燃焼器の故障と判
断してＳ４４に進み、ここで故障表示灯を点灯し、ドラ
イバーに故障を知らせる。さらに、Ｓ４５でこのＵＢＲ
をメモリしておき、故障の程度を記録して修理のための
参考情報とする。
【００４４】Ｓ４６では燃焼器の強制作動を停止し、Ｓ
４７で２次診断を終了したため、Ｆ３＝１とし、次回こ
のルーチンを実行してもＳ３２で、以下のステップを飛
ばすようにする。Ｓ４３でＵＢＲが所定値Ａ以下の場合
は、燃焼器は一応必要性能を維持できていると判断し、
Ｓ４６以降を実行し、２次診断を終了する。
４７で２次診断を終了したため、Ｆ３＝１とし、次回こ
のルーチンを実行してもＳ３２で、以下のステップを飛
ばすようにする。Ｓ４３でＵＢＲが所定値Ａ以下の場合
は、燃焼器は一応必要性能を維持できていると判断し、
Ｓ４６以降を実行し、２次診断を終了する。
【００４５】またＳ３４でアイドルでないと判定された
場合は、Ｓ４８に進み、ここでＦ２＝１の場合、２次診
断を一旦中止するため、Ｓ４９に進み燃焼器の強制作動
を停止する。Ｓ５０ではＦ２＝０とし、再度２次診断の
ための燃焼器の強制作動を開始できるような状態にして
おく。Ｓ４８でＦ２＝０の場合はそのまま本ルーチンを
終了する。
場合は、Ｓ４８に進み、ここでＦ２＝１の場合、２次診
断を一旦中止するため、Ｓ４９に進み燃焼器の強制作動
を停止する。Ｓ５０ではＦ２＝０とし、再度２次診断の
ための燃焼器の強制作動を開始できるような状態にして
おく。Ｓ４８でＦ２＝０の場合はそのまま本ルーチンを
終了する。
【００４６】以上説明したように、前記第２の実施の形
態によれば、２次診断を機関と燃焼器と触媒の温度条件
が安定した場合に実行することでさらに正確な燃焼器の
故障診断を行うことが可能となる。また、以上の実施の
形態では、排気通路の途中に設けた燃焼容器に点火プラ
グを設置し、機関の空燃比をリッチ化することにより可
燃成分を多く含んだ排気と、２次空気の混合気を燃焼さ
せる燃焼器について示したが、本発明は、機関の空燃比
をリッチ化して可燃成分を供給するのではなく、排気通
路の燃焼容器に直接燃料を噴射する燃焼器においても同
様に適用可能なものである。この場合には、燃焼容器、
点火プラグ、燃焼容器に２次燃料を供給する２次燃料供
給手段、２次空気供給手段によって燃焼器が構成され、
２次燃料供給，２次空気供給，点火を行うことで燃焼器
が作動される。
態によれば、２次診断を機関と燃焼器と触媒の温度条件
が安定した場合に実行することでさらに正確な燃焼器の
故障診断を行うことが可能となる。また、以上の実施の
形態では、排気通路の途中に設けた燃焼容器に点火プラ
グを設置し、機関の空燃比をリッチ化することにより可
燃成分を多く含んだ排気と、２次空気の混合気を燃焼さ
せる燃焼器について示したが、本発明は、機関の空燃比
をリッチ化して可燃成分を供給するのではなく、排気通
路の燃焼容器に直接燃料を噴射する燃焼器においても同
様に適用可能なものである。この場合には、燃焼容器、
点火プラグ、燃焼容器に２次燃料を供給する２次燃料供
給手段、２次空気供給手段によって燃焼器が構成され、
２次燃料供給，２次空気供給，点火を行うことで燃焼器
が作動される。
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明一実施の形態のシステム構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る燃焼器の診断
ルーチンを示すフローチャート。
ルーチンを示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る燃焼器の１次
診断ルーチンの前段を示すフローチャート。
診断ルーチンの前段を示すフローチャート。
【図５】同じく２次診断ルーチンの前段を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図６】同じく２次診断ルーチンの後段を示すフローチ
ャート。
ャート。
１ 内燃機関
２ 排気通路
３ 触媒装置
４ 燃焼容器
５ 点火プラグ
６ ２次空気ポンプ
７ ２次空気供給通路
８ 点火装置
９ 燃焼器温度センサ
１０ 触媒温度センサ
１１ ＥＣＵ
１３ 燃料噴射装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢＬ
Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ
(72)発明者 岡田 圭司
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平11−30119（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−28713（ＪＰ，Ａ)
特表 平９−503273（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01N 3/08 - 3/24
F02D 41/04
Claims (8)
- 【請求項１】内燃機関の排気通路内に、排気を燃焼させ
る燃焼器と、前記燃焼器の下流に設置した排気浄化用の
触媒と、該機関の始動後に前記燃焼器で排気を燃焼させ
るように制御する燃焼制御装置と、を含む内燃機関にお
いて、 前記燃焼器の温度を検出する燃焼器温度検出手段と、 前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、 前記燃焼器の作動状態において該燃焼器の温度と触媒の
温度とを比較して燃焼器の温度より触媒の温度の方が高
いときに、両者の温度差に基づいて前記燃焼器の燃焼状
態の異常の状態を診断する燃焼器診断手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の排気浄化
装置の診断装置。 - 【請求項２】前記燃焼器診断手段は、燃焼器内の排気の
空燃比、燃焼器を通過する排気の流量から完全燃焼時の
排気温度上昇代ΔＴ２を推定し、前記燃焼器の検出温度
と前記触媒の検出温度の温度差ΔＴ１を、前記推定した
完全燃焼時の排気温度上昇代ΔＴ２と比較し、ΔＴ１／
ΔＴ２の値を不完全燃焼割合として燃焼器の異常の程度
を定量診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃
機関の排気浄化装置の診断装置。 - 【請求項３】前記燃焼器診断手段は、１次診断手段と２
次診断手段とを有し、前記１次診断手段は、燃焼作動状
態において燃焼器温度よりも触媒温度の方が高いか否か
を判定し、前記２次診断手段は、前記１次診断手段によ
って触媒温度の方が高いと判定されたときに、内燃機関
の運転状態が安定している条件で燃焼器を強制的に作動
させ、燃焼器の異常の程度を定量診断することを特徴と
する請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化
装置の診断装置。 - 【請求項４】前記２次診断手段は、該２次診断のための
燃焼器の強制作動前の燃焼器温度と強制作動後の触媒温
度との温度差を完全燃焼時の排気温度上昇代ΔＴ２と
し、これを燃焼器強制作動後の燃焼器温度と強制作動後
の触媒温度の温度差ΔＴ１と比較し、ΔＴ１／ΔＴ２の
値を不完全燃焼割合として燃焼器の異常の程度を定量診
断することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排
気浄化装置の診断装置。 - 【請求項５】燃焼器の作動後所定時間が経過しているこ
とを、前記２次診断を開始する条件として含むことを特
徴とする請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の排気
浄化装置の診断装置。 - 【請求項６】前記２次診断を行う場合の内燃機関の運転
状態は、低速低負荷条件であることを特徴とする請求項
３〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄
化装置の診断装置。 - 【請求項７】前記排気燃焼させる燃焼器は、排気通路の
途中に設置した燃焼容器と、該燃焼容器に設置した点火
プラグと、内燃機関の空燃比をリッチ化する手段と、排
気通路に２次空気を供給する手段とからなり、空燃比リ
ッチ化、２次空気供給、点火を行うことで燃焼器を作動
させることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか
１つに記載の内燃機関の排気浄化装置の診断装置。 - 【請求項８】前記排気を燃焼させる燃焼器は、排気通路
の途中に設置した燃焼容器と、燃焼容器に設置した点火
プラグと、燃焼容器に燃料を供給する２次燃料供給手段
と、排気通路に２次空気を供給する手段とからなり、２
次燃料供給、２次空気供給、点火を行うことで燃焼器を
作動させることを特徴とする請求項１〜請求項６のいず
れか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置の診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03459698A JP3533926B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 内燃機関の排気浄化装置の診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03459698A JP3533926B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 内燃機関の排気浄化装置の診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229860A JPH11229860A (ja) | 1999-08-24 |
| JP3533926B2 true JP3533926B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=12418729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03459698A Expired - Fee Related JP3533926B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 内燃機関の排気浄化装置の診断装置 |
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| JP (1) | JP3533926B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-02-17 JP JP03459698A patent/JP3533926B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11229860A (ja) | 1999-08-24 |
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