JP6229542B2 - 排気浄化触媒の劣化診断方法及び劣化診断装置 - Google Patents
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Description
エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部により覆われるように配置されて該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部に吸着されたHC総吸着量が、劣化診断時間中継続してHCを放出可能な第2所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいて前記HC総吸着量が前記第2所定値以上であることが推定されたときを条件として、前記第3ステップでの劣化診断が実行される、
ようにしてある。
エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
前記HC吸着部に吸着されたHC総吸着量が第2所定値以上であることを推定する第4ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記第4ステップにおいてHC総吸着量が前記第2所定値以上であることが推定されていることを条件として、前記第3ステップでの劣化診断が実行される、
ようにしてある。上記解決手法によれば、HC吸着部から放出される未燃成分としてのHCの放出量が多くなる状態で、つまり排気ガス浄化触媒が酸化反応熱によって十分に高温になる状態であるときに、温度センサによって検出される酸化反応熱の発生状態に応じて劣化診断を行う場合に、温度センサの検出誤差(検出値の累積誤差)を小さいものとして、排気ガス浄化触媒の劣化診断を精度よく行うことができる。また、HC吸着部へのHC総吸着量が多いとき、つまり未燃成分としてのHCが多量かつ継続して長い期間に渡ってHC吸着部から放出されるときを条件として劣化診断するので、劣化診断をより精度よく行うことができる。
エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
エンジンから排出される未燃燃料の総量が第3所定値以上であることを推定する第5ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記第5ステップにおいて未燃燃料の総量が前記第3所定値以上であることが推定されていることを条件として、前記第3ステップでの劣化診断が実行される、
ようにしてある。上記解決手法によれば、HC吸着部から放出される未燃成分としてのHCの放出量が多くなる状態で、つまり排気ガス浄化触媒が酸化反応熱によって十分に高温になる状態であるときに、温度センサによって検出される酸化反応熱の発生状態に応じて劣化診断を行う場合に、温度センサの検出誤差(検出値の累積誤差)を小さいものとして、排気ガス浄化触媒の劣化診断を精度よく行うことができる。また、エンジンから排出される未燃燃料の総量が多いとき、つまり未燃燃料により排気ガス浄化触媒が酸化反応熱によって十分に高温になる状態であることを条件として劣化診断を実行させて、劣化診断を精度よく行うことができる。
エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
エンジンの冷間始動時であることを検出する第6ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定されたのが、前記第6ステップにおいて冷間始動されていたことが検出されてから初回目であることを条件として、前記第3ステップにおける劣化診断が実行される、
ようにしてある。上記解決手法によれば、HC吸着部から放出される未燃成分としてのHCの放出量が多くなる状態で、つまり排気ガス浄化触媒が酸化反応熱によって十分に高温になる状態であるときに、温度センサによって検出される酸化反応熱の発生状態に応じて劣化診断を行う場合に、温度センサの検出誤差(検出値の累積誤差)を小さいものとして、排気ガス浄化触媒の劣化診断を精度よく行うことができる。また、エンジンが冷間始動されたときは、排気ガス中のHC成分が多いために多量のHCがHC吸着部に吸着される状態とされるので、エンジンの冷間始動後に始めてHC吸着部からのHC放出量が第1所定値以上となったときは、その後は多量かつ継続して長い期間に渡ってHC吸着部からHCが放出されることとなり、劣化診断をより精度よく行うことができる。
排気ガス温度が所定温度以上であることを検出する第7ステップをさらに有し、
前記第7ステップにおいて排気ガス温度が前記所定温度以上であることが検出されたことをも条件として、前記第3ステップにおける劣化診断が実行される、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、排気ガス温度が劣化診断に適していない低温状態のとき、つまり排気ガス浄化触媒が高温になりにくい状態のときは、劣化診断を実行させないようにして、劣化診断の誤判定を防止する上で好ましいものとなる。
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、HC放出量を精度よく推定して、劣化診断を精度よく行う上で好ましいものとなる。
前記第9ステップで検出される圧力が小さいほど、前記第1ステップにおいてHC放出量が多くなるように推定する、
ようにしてある(請求項7対応)。この場合、HC放出量を精度よく推定して、劣化診断を精度よく行う上で好ましいものとなる。
前記第10ステップで検出される温度が高いほど、前記第1ステップにおいてHC放出量が多くなるように推定する、
ようにしてある(請求項8対応)。この場合、HC放出量を精度よく推定して、劣化診断を精度よく行う上で好ましいものとなる。
エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断装置であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定するHC放出量推定手段と、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、
前記パラメータ検出手段で検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する劣化診断手段と、
前記HC吸着部に吸着されたHC総吸着量が第2所定値以上のときであることを推定するHC総吸着量推定手段と、
を備え、
前記HC放出量推定手段によってHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記HC総吸着量推定手段によってHC総吸着量が前記第2所定値以上のときであると推定されたときを条件として、前記劣化診断手段による劣化診断が実行される、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項2に記載の劣化診断方法を実行するための劣化診断装置が提供される。
(エンジンの燃焼制御の概要)
前記PCM10によるエンジン1の通常の制御は、主にアクセル開度に基づいて目標トルク(言い換えると、目標となる負荷)を決定し、これに対応する燃料の噴射量や噴射時期等をインジェクタ18の作動制御によって実現するものである。目標トルクは、アクセル開度が大きくなるほど大きくなるように、またエンジン回転数が2000rpm付近で最高値になるように設定され、当該目標トルクに基づいてエンジン単位回転数あたりの燃料噴射量が設定される。当該燃料噴射量は目標トルクが高くなるほど、大きくなるように設定され、エンジン単位回転、ここでは2回転毎の圧縮行程後期から膨張行程初期の間の所定タイミングに噴射する。なお、本実施形態における燃料噴射制御については、例えば、特開2012−012972に記載のエンジンのように、エンジン負荷とエンジン回転数とに応じて複数の運転領域を設定し、各運転領域に応じて、パイロット噴射、プレ噴射、メイン噴射、アフタ噴射、ポスト噴射の5つのタイミングでの燃料噴射を制御しており、排気ガス中のNOxや煤の低減、騒音乃至振動の低減、燃費やトルクの向上を図っている。
(劣化診断の制御例−メインルーチンで図4、図5)
図4、図5は、排気浄化触媒劣化診断装置の診断制御のメインルーチンを示すフローチャート(R1)である。IGがONされると、まずステップ1でIGON直後であるかが判定され、IGON直後であればメモリ122に記憶されている前回のエンジン停止直前のHC吸着総量HCads#lを読み込み(ステップ2)、HCads#lを現在のHC吸着総量HCadsとして設定する(ステップ3)。詳細は図9のHC吸着総量を算出するサブルーチンを示すフローチャートで説明するが、HC吸着部温度が所定温度以下の状態でIGOFFされた場合には、HC吸着部に所定量のHCが吸着されたままの状態となるため、HC吸着総量算出に際しては、これを加味する必要がある。そこで、IGOFF直前のHC吸着総量HCcads#lをメモリ122に記憶しておき、次にエンジン始動した時に、これをHC吸着総量HCadsの初期値として設定する。一方、ステップ1でIGON直後でないと判定された場合には、現在のHC吸着総量HCadsが読み込まれる。現在のHC吸着総量HCadsは、図9のHC吸着総量を算出するサブルーチンを示すフローチャートで説明するように、逐次演算されており、その演算結果の最新値がメモリ122に記憶されているため、この記憶されたHCadsを読み込めばよい。続いてステップ5、6では、排気浄化触媒の劣化診断の所定の診断実行条件が成立しているか否かが判断される。
10 PCM
32 エアフローセンサ
34 吸気圧力センサ
35 吸気温度センサ
36 エンジン水温センサ
37 排気ガス圧力センサ
39 エンジン回転数センサ(クランク角センサ)
40 排気通路
41 排気浄化触媒(酸化触媒)
41a 担体
41b 酸化触媒部
41c HC吸着部
42 ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
43 排気浄化触媒上流排気ガス温度センサ
44 排気浄化触媒下流排気ガス温度センサ
45 DPF差圧センサ
46 リニアO2センサ
71 排気ガス流量検出手段
80 排気浄化触媒実温度パラメータ検出手段(反応熱量算出手段)
90 HC放出量算出手段
91 HC吸着総量算出手段
91a HC吸着可能率算出手段
93 HC吸着部温度検出手段
95 排気ガス圧力検出手段
100 診断温度パラメータ閾値設定手段(供給反応熱量算出手段)
110 劣化判定手段
121 CPU
122 メモリ
130 警報装置
Claims (9)
- エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部により覆われるように配置されて該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部に吸着されたHC総吸着量が、劣化診断時間中継続してHCを放出可能な第2所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいて前記HC総吸着量が前記第2所定値以上であることが推定されたときを条件として、前記第3ステップでの劣化診断が実行される、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。
- エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
前記HC吸着部に吸着されたHC総吸着量が第2所定値以上であることを推定する第4ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記第4ステップにおいてHC総吸着量が前記第2所定値以上であることが推定されていることを条件として、前記第3ステップでの劣化診断が実行される、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。 - エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
エンジンから排出される未燃燃料の総量が第3所定値以上であることを推定する第5ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記第5ステップにおいて未燃燃料の総量が前記第3所定値以上であることが推定されていることを条件として、前記第3ステップでの劣化診断が実行される、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。 - エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断方法であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定する第1ステップと、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する第3ステップと、
エンジンの冷間始動時であることを検出する第6ステップと、
を備え、
前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記第1ステップにおいてHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定されたのが、前記第6ステップにおいて冷間始動されていたことが検出されてから初回目であることを条件として、前記第3ステップにおける劣化診断が実行される、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。 - 請求項2ないし請求項4のいずれか1項において、
排気ガス温度が所定温度以上であることを検出する第7ステップをさらに有し、
前記第7ステップにおいて排気ガス温度が前記所定温度以上であることが検出されたことをも条件として、前記第3ステップにおける劣化診断が実行される、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。 - 請求項2ないし請求項4のいずれか1項において、
前記HC吸着部に吸着されたHC総吸着量を推定する第8ステップをさらに有し、
前記第8ステップにおいて推定されたHC総吸着量が多いほど、前記第1ステップにおいてHC放出量が多いと推定する、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。 - 請求項2ないし請求項4のいずれか1項において、
エンジンから排出される排気ガスの圧力を検出する第9ステップをさらに有し、
前記第9ステップで検出される圧力が小さいほど、前記第1ステップにおいてHC放出量が多くなるように推定する、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。 - 請求項2ないし請求項7のいずれか1項において、
前記HC吸着部の温度を検出する第10ステップをさらに有し、
前記第10ステップで検出される温度が高いほど、前記第1ステップにおいてHC放出量が多くなるように推定する、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断方法。 - エンジンの排気通路中に配設され、排気ガスに含まれるHCをHC放出温度未満では吸着し、HC放出温度以上になると吸着したHCを放出するHC吸着部と、該HC吸着部から放出されたHCおよび排気ガスに含まれるHCを高温下で酸化浄化する酸化触媒部と、からなる排気浄化触媒の劣化診断装置であって、
前記HC吸着部から放出されるHC放出量が第1所定値以上であることを推定するHC放出量推定手段と、
前記排気ガス浄化触媒の反応熱に関するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、
前記パラメータ検出手段で検出されたパラメータが所定の閾値よりも低温側であるときに、前記排気ガス浄化触媒が劣化していると診断する劣化診断手段と、
前記HC吸着部に吸着されたHC総吸着量が第2所定値以上のときであることを推定するHC総吸着量推定手段と、
を備え、
前記HC放出量推定手段によってHC放出量が前記第1所定値以上であることが推定され、かつ前記HC総吸着量推定手段によってHC総吸着量が前記第2所定値以上のときであると推定されたときを条件として、前記劣化診断手段による劣化診断が実行される、
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒の劣化診断装置。
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