JPH04109021A - 内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置 - Google Patents
内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置Info
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- JPH04109021A JPH04109021A JP2226250A JP22625090A JPH04109021A JP H04109021 A JPH04109021 A JP H04109021A JP 2226250 A JP2226250 A JP 2226250A JP 22625090 A JP22625090 A JP 22625090A JP H04109021 A JPH04109021 A JP H04109021A
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- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置に関
し、特に三元触媒の上流側及び下流側の排気系に設けら
れ排気ガス中の炭化水素Ｓ度を検出する２つのＨＣセン
サの出力に基づき三元触媒の劣化を検出する装置に関す
る。
し、特に三元触媒の上流側及び下流側の排気系に設けら
れ排気ガス中の炭化水素Ｓ度を検出する２つのＨＣセン
サの出力に基づき三元触媒の劣化を検出する装置に関す
る。
（従来の技術）
従来、内燃エンジンの排気系に設けられた触媒コンバー
タの上流側及び下流側の排気系に温度センサを設け、こ
れら温度センサの出力を比較することにより触媒コンバ
ータの劣化を検出する装置が、例えば特公昭５１−２９
２６０号公報にて公知である。
タの上流側及び下流側の排気系に温度センサを設け、こ
れら温度センサの出力を比較することにより触媒コンバ
ータの劣化を検出する装置が、例えば特公昭５１−２９
２６０号公報にて公知である。
また、触媒コンバータの上流側及び下流側の排気系に酸
素濃度センサを設け、これら酸素濃度センサの出力を比
較することにより触媒コンバータの劣化を検出する装置
が、例えば米国特許４． ００７．５８９号にて公知で
ある。
素濃度センサを設け、これら酸素濃度センサの出力を比
較することにより触媒コンバータの劣化を検出する装置
が、例えば米国特許４． ００７．５８９号にて公知で
ある。
（発明が解決しようとする課Ｍ）
しかしながら、上記従来装置はいずれも触媒コンバータ
の浄化性能を直接監視しているのではなく、排気の温度
又は酸素濃度を検出して、該検出値を用いて触媒コンバ
ータの浄化性能を間接的に監視しているに過ぎないため
、正確な触媒コンバータの劣化検出を行なうことは不可
能であった。
の浄化性能を直接監視しているのではなく、排気の温度
又は酸素濃度を検出して、該検出値を用いて触媒コンバ
ータの浄化性能を間接的に監視しているに過ぎないため
、正確な触媒コンバータの劣化検出を行なうことは不可
能であった。
その上、上記従来装置のうちの温度センサを用いた前者
においては、触媒コンバータの温度が下流側温度センサ
で検出されるまでに時間遅れがあり、従って触媒コンバ
ータの劣化検出に遅れが生じる虞があった。
においては、触媒コンバータの温度が下流側温度センサ
で検出されるまでに時間遅れがあり、従って触媒コンバ
ータの劣化検出に遅れが生じる虞があった。
また、上記従来装置のうちの酸素濃度センサを用いた後
者においては、酸素濃度センサが通常、理論空燃比にお
いて反転特性を有するため、該酸素濃度センサの出力を
用いた触媒コンバータの劣化検出は複雑にならざるを得
ないとともに、該劣化検出をいつでも行なえるのではな
く劣化検出の行なえるエンジン運転状態は限られるとい
う問題もあった。
者においては、酸素濃度センサが通常、理論空燃比にお
いて反転特性を有するため、該酸素濃度センサの出力を
用いた触媒コンバータの劣化検出は複雑にならざるを得
ないとともに、該劣化検出をいつでも行なえるのではな
く劣化検出の行なえるエンジン運転状態は限られるとい
う問題もあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＨＣｔン
サを利用して三元触媒の劣化を正確に検出できる内燃エ
ンジンの三元触媒の劣化検出装置を提供することを目的
とする。
サを利用して三元触媒の劣化を正確に検出できる内燃エ
ンジンの三元触媒の劣化検出装置を提供することを目的
とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明によれば、内燃エンジ
ンの排気系に設けられ排気ガス中の有害成分を浄化する
三元触媒と、該三元触媒の上流側及び下流側の前記排気
系に設けられ排気ガス中の炭化水素濃度を検出する上流
側及び下流側ＨＣセンサと、該上流側ＨＣセンサの出力
と該下流側ＨＣセンサの出力とを比較することにより前
記三元触媒の劣化を検出する劣化検出手段とを備えたこ
とを特徴とする内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置
が提供される。
ンの排気系に設けられ排気ガス中の有害成分を浄化する
三元触媒と、該三元触媒の上流側及び下流側の前記排気
系に設けられ排気ガス中の炭化水素濃度を検出する上流
側及び下流側ＨＣセンサと、該上流側ＨＣセンサの出力
と該下流側ＨＣセンサの出力とを比較することにより前
記三元触媒の劣化を検出する劣化検出手段とを備えたこ
とを特徴とする内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置
が提供される。
（作用）
三元触媒の上流側ＨＣセンサの出力と下流側ＨＣセンサ
の出力とを比較することにより三元触媒の劣化を検出す
る。
の出力とを比較することにより三元触媒の劣化を検出す
る。
好ましくは、上流側ＨＣセンサの出力に対する前記下流
側ＨＣセンサの出力の比が所定値よりも大きいとき三元
触媒に劣化が発生していると判定する。
側ＨＣセンサの出力の比が所定値よりも大きいとき三元
触媒に劣化が発生していると判定する。
（実施例）
以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明に係る三元触媒の劣化検出装置を含む内
燃エンジンの燃料供給制御装置の全体の構成図であり、
図中１は内燃エンジンであり、該エンジン１には吸気管
２が設けられる。該吸気管２の途中にはスロットルボデ
ィ３が設けられ、そノ内部にはスロットル弁３′が配さ
れている。スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θ
７１．）センサ４が連結されており、当該スロットル弁
３′の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロー
ルユニット（以下ｒＥＣＵＪ という）５に供給する。
燃エンジンの燃料供給制御装置の全体の構成図であり、
図中１は内燃エンジンであり、該エンジン１には吸気管
２が設けられる。該吸気管２の途中にはスロットルボデ
ィ３が設けられ、そノ内部にはスロットル弁３′が配さ
れている。スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θ
７１．）センサ４が連結されており、当該スロットル弁
３′の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロー
ルユニット（以下ｒＥＣＵＪ という）５に供給する。
エンジン１とスロットル弁３′との間且っ吸気管２の図
示しない吸気弁の少し上流側には燃料噴射弁６が各気筒
毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプ
に接続されていると共にＥＣＵ３に電気的に接続されて
当該ＥＣＵ３からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間
が制御される。
示しない吸気弁の少し上流側には燃料噴射弁６が各気筒
毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプ
に接続されていると共にＥＣＵ３に電気的に接続されて
当該ＥＣＵ３からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間
が制御される。
一方、スロットル弁３′の直ぐ下流には管７を介して吸
気管内絶対圧（Ｐｌ、Ａ）センサ８が設けられており、
この絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧
信号は前記ＥＣＵ３に供給される。
気管内絶対圧（Ｐｌ、Ａ）センサ８が設けられており、
この絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧
信号は前記ＥＣＵ３に供給される。
また、その下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けら
れており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出
力してＥ ＣＬｉ ５に供給する。
れており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出
力してＥ ＣＬｉ ５に供給する。
エンジン１の本体にはサーミスタ等から成るエンジン水
温（Ｔｗ）センサ１０が装着され、エンジン水温（冷却
水温）Ｔｗを検出して対応する温度信号を出力してＥＣ
Ｕ３に供給する。エンジン回転数（Ｎｅ）センサ１１及
び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２はエンジン１の図示し
ないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付けられている
。エンジン回転数センサ１１はエンジン１のクランク軸
の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス（以下ｒＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、気筒
判別センサ１２は特定の気筒の所定のクランク角度位置
で信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パ
ルスはＥＣＵ３に供給されろ。Ｅ ＣＵ ５はＴＤＣ信
号パルスに基づきエン７７回転数Ｎｅを算出する。
温（Ｔｗ）センサ１０が装着され、エンジン水温（冷却
水温）Ｔｗを検出して対応する温度信号を出力してＥＣ
Ｕ３に供給する。エンジン回転数（Ｎｅ）センサ１１及
び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２はエンジン１の図示し
ないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付けられている
。エンジン回転数センサ１１はエンジン１のクランク軸
の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス（以下ｒＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、気筒
判別センサ１２は特定の気筒の所定のクランク角度位置
で信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パ
ルスはＥＣＵ３に供給されろ。Ｅ ＣＵ ５はＴＤＣ信
号パルスに基づきエン７７回転数Ｎｅを算出する。
エンジン１の排気管１３には三元触媒（Ｃ，Ａ’Ｔ１１
４か配置されており、排気ガス中のＨＣ，Ｃ０１ＮＯｘ
等の成分の浄化を行う。排気ガス濃度検出器としての０
２センサ１５は排気管１３の三元触媒１４とエンジン１
との間に装着されており、排気ガス中の酸素濃度を検出
してその検出値に応じた信号を出力しＥＣＵ３に供給す
る。また三元触媒１４には該触媒の温度を検出する触媒
温度（丁。、う）センサ１６が装着され、三元触媒１４
の温度Ｔ Ｌ： Ａ Ｔを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ３に供給する。
４か配置されており、排気ガス中のＨＣ，Ｃ０１ＮＯｘ
等の成分の浄化を行う。排気ガス濃度検出器としての０
２センサ１５は排気管１３の三元触媒１４とエンジン１
との間に装着されており、排気ガス中の酸素濃度を検出
してその検出値に応じた信号を出力しＥＣＵ３に供給す
る。また三元触媒１４には該触媒の温度を検出する触媒
温度（丁。、う）センサ１６が装着され、三元触媒１４
の温度Ｔ Ｌ： Ａ Ｔを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ３に供給する。
また、エンジン１の排気管Ｉ３には三元触媒１４の上流
側及び下流側に排気ガス中の炭化水素濃度を検出するＨ
Ｃセンサ１７，１８が夫々装着されており、それらの検
出値に応じた信号がＥＣＵ３へ供給される。ＨＣセンサ
１７，１８は第３図に示すように炭化水素（ＨＣ）濃度
に応じた電圧値を出力する。
側及び下流側に排気ガス中の炭化水素濃度を検出するＨ
Ｃセンサ１７，１８が夫々装着されており、それらの検
出値に応じた信号がＥＣＵ３へ供給される。ＨＣセンサ
１７，１８は第３図に示すように炭化水素（ＨＣ）濃度
に応じた電圧値を出力する。
ＥＣＵ３には車速■を検出する車速（Ｖ）センサ１９が
接続されており、車速■を示す信号が供給される。更に
、ＥＣＵ３には後述する手法により三元触媒１４の性能
劣化を検出したとき、警告を発するためのＬＥＤ（発光
ダイオード＞２０が接続されている。
接続されており、車速■を示す信号が供給される。更に
、ＥＣＵ３には後述する手法により三元触媒１４の性能
劣化を検出したとき、警告を発するためのＬＥＤ（発光
ダイオード＞２０が接続されている。
ＥＣＵ３は各種センサからの入力信号波形を整形し、電
圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジ
タル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、
後述の劣化検出プログラム等を処理実行する中央演算処
理回路（以下「ＣＰＵＪ という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで
実行される各種演算プログラム、後述のＴ１マツプ及び
演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６
、Ｌ Ｅ Ｄ ２０等に駆動信号を供給する出力回路５
ｄ等から構成される。
圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジ
タル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、
後述の劣化検出プログラム等を処理実行する中央演算処
理回路（以下「ＣＰＵＪ という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで
実行される各種演算プログラム、後述のＴ１マツプ及び
演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６
、Ｌ Ｅ Ｄ ２０等に駆動信号を供給する出力回路５
ｄ等から構成される。
ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づ
いて、排ガス中の酸素濃度に応じたフィードバンク制御
運転領域やフューエルカット領域等を含むオーブンルー
プ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別する
とともに、エンジン運転状態に応じ、次式（１）に基づ
き、０４１記ＴＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁６
の燃料噴射時間Ｔ。ｕＴを演算する。
いて、排ガス中の酸素濃度に応じたフィードバンク制御
運転領域やフューエルカット領域等を含むオーブンルー
プ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別する
とともに、エンジン運転状態に応じ、次式（１）に基づ
き、０４１記ＴＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁６
の燃料噴射時間Ｔ。ｕＴを演算する。
ＴＯＬＩＴ”” Ｔ ｉ Ｘ Ｋ（１２Ｘ Ｋ ＋ ＋
Ｋｘ −（］）ここに、Ｔｉは燃料噴射弁６の噴射時
間Ｔ。０工の基準値であり、エンジン回転数Ｎｅと吸気
管内絶対圧ｐＨ６に応じて設定されたＴｉマツプから読
み出される。
Ｋｘ −（］）ここに、Ｔｉは燃料噴射弁６の噴射時
間Ｔ。０工の基準値であり、エンジン回転数Ｎｅと吸気
管内絶対圧ｐＨ６に応じて設定されたＴｉマツプから読
み出される。
Ｋｏ２は空燃比フィードバック補正係数であってフィー
ドバック制御時、０２センサ１５により検出される排気
ガス中の酸素濃度に応じて設定され更にフィードバック
制御を行なわない複数の特定運転領域（オーブンループ
制御運転領域）では各運転領域に応じて設定される係数
である。
ドバック制御時、０２センサ１５により検出される排気
ガス中の酸素濃度に応じて設定され更にフィードバック
制御を行なわない複数の特定運転領域（オーブンループ
制御運転領域）では各運転領域に応じて設定される係数
である。
Ｋ１及びに２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じ
て演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジ
ン運転状態に応じた燃費特性、エンジン運転性等の諸特
性の最適化が図られるような所定値に決定される。
て演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジ
ン運転状態に応じた燃費特性、エンジン運転性等の諸特
性の最適化が図られるような所定値に決定される。
ＣＰＵ５ｂは上述のようにして求めた燃料噴射時間Ｔ。
、Ｊアに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆動信号を
出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給する。
出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給する。
次に本発明に係る三元触媒１４の劣化検出手順を、第２
図に示す制御プログラムのフローチャートを参照して詳
述する。本プログラムはＴＤＣ信号パルスの入力毎にＣ
ＰＵ５ｂで実行されるものである。
図に示す制御プログラムのフローチャートを参照して詳
述する。本プログラムはＴＤＣ信号パルスの入力毎にＣ
ＰＵ５ｂで実行されるものである。
まずステップ１０１で、エンジン１が始動モード運転状
態にあるか否かを判別する。この答が肯定（Ｙｅｓ）な
らば、エンジン１が始動モード運転状態を離脱した後の
経過時間を計測する、ダウンカウンタから成るｔ ＩＤ
ＬｓＴタイマを所定時間ｊ ＋ｏＬｓＴ（例えば２秒）
にセットし、スタートさせ（ステップ１０２）、ステッ
プ１０７へ進む。
態にあるか否かを判別する。この答が肯定（Ｙｅｓ）な
らば、エンジン１が始動モード運転状態を離脱した後の
経過時間を計測する、ダウンカウンタから成るｔ ＩＤ
ＬｓＴタイマを所定時間ｊ ＋ｏＬｓＴ（例えば２秒）
にセットし、スタートさせ（ステップ１０２）、ステッ
プ１０７へ進む。
方ステップ１０１の答が否定（ＮＯ）ならば、ｔ ＩＤ
ＬＳＴタイマのカウント値が０であるか否かを判別しく
ステップ１０３）、この答が否定（Ｎｏ）ならばステッ
プ１０７へ進み、一方肯定（Ｙｅｓ）、即ちエンジン１
が始動モード運転状態から通常モート運転状態に移行し
た役所定時間ｔ２，５工が経過したならばステップ１０
４へ進む。
ＬＳＴタイマのカウント値が０であるか否かを判別しく
ステップ１０３）、この答が否定（Ｎｏ）ならばステッ
プ１０７へ進み、一方肯定（Ｙｅｓ）、即ちエンジン１
が始動モード運転状態から通常モート運転状態に移行し
た役所定時間ｔ２，５工が経過したならばステップ１０
４へ進む。
ステップ１０４では、クルーズ判定フラグＦ −ＣＲ５
が［ＩＪであるか否かを判別する。該フラグは、他のル
ーチンで設定され、車両の走行速度Ｖの２秒間での変化
ΔＶが０．８ｋｍ／ｈより小さい時に「１」に設定され
るものである。
が［ＩＪであるか否かを判別する。該フラグは、他のル
ーチンで設定され、車両の走行速度Ｖの２秒間での変化
ΔＶが０．８ｋｍ／ｈより小さい時に「１」に設定され
るものである。
ステップ１０４の答が否定（Ｎｏ）ならばステップ１０
７へ進み、一方肯定（Ｙｅｓ）、即ち車両の走行速度Ｖ
の変動が少ない定常クルーズ走行状態であるならば、諸
エンジン運転パラメータ値が、三元触媒１４の劣化検出
が行なわれるに適した値であるか否かを判別する（ステ
ップ１０５）。
７へ進み、一方肯定（Ｙｅｓ）、即ち車両の走行速度Ｖ
の変動が少ない定常クルーズ走行状態であるならば、諸
エンジン運転パラメータ値が、三元触媒１４の劣化検出
が行なわれるに適した値であるか否かを判別する（ステ
ップ１０５）。
即ち、吸気温ＴＡが下限値Ｔ ＡＣＡＴＩ＋。（例えば
２０℃）より大きく、且つ上限値ＴＡｃＡＴｌｌｃ１１
（例えば８０℃）より小さいか否か、エンジン水温Ｔｗ
が下限値ＴＷＣＡＴＨＣＬ （例えば５０℃）より大き
く、且つ上限値ＴＷＣＡＴＨＣＨ（例えば１００℃）よ
り小さいか否か、エンジン回転数Ｎｅが下限値ＮｅｃＡ
１ＨｃＬ（例えば５００ｒｐｍ）より大きく、且つ上限
値Ｎ ｅｃＡｒ＋＋ｃ＋＋（例えば４０００ｒｐｍ）よ
り小さいか否か、吸気管内絶対圧ＰＢＡが下限値Ｐ Ｂ
ＣＡＴ）ＩＣＬ （例えば２６０ｍｍＨｇ）より大きく
、且つ上限値ＰＢ（：ＡＴＭＣＩ＋（例えば５１０ｍｍ
Ｈｇ）より小さいか否かを判別する。
２０℃）より大きく、且つ上限値ＴＡｃＡＴｌｌｃ１１
（例えば８０℃）より小さいか否か、エンジン水温Ｔｗ
が下限値ＴＷＣＡＴＨＣＬ （例えば５０℃）より大き
く、且つ上限値ＴＷＣＡＴＨＣＨ（例えば１００℃）よ
り小さいか否か、エンジン回転数Ｎｅが下限値ＮｅｃＡ
１ＨｃＬ（例えば５００ｒｐｍ）より大きく、且つ上限
値Ｎ ｅｃＡｒ＋＋ｃ＋＋（例えば４０００ｒｐｍ）よ
り小さいか否か、吸気管内絶対圧ＰＢＡが下限値Ｐ Ｂ
ＣＡＴ）ＩＣＬ （例えば２６０ｍｍＨｇ）より大きく
、且つ上限値ＰＢ（：ＡＴＭＣＩ＋（例えば５１０ｍｍ
Ｈｇ）より小さいか否かを判別する。
ステップ１０５の各判別の答のいずれかが否定（ＮＯ）
ならば、エンジン運転状態が三元触媒１４の劣化検出を
行なうに適した状態ではないとしてステップ１０７へ進
み、一方ステップ１０５の各判別の答のいずれもが肯定
（Ｙｅｓ）ならば、二元触媒１４の触媒温度Ｔ。Ａアが
三元触媒１４の劣化検出を行なえる下限温度Ｔ。ＡＴＣ
ＨＫＬＭ□（例えば４５０℃ンより大きいか否かをｐ）
別する（ステップ１０６）。
ならば、エンジン運転状態が三元触媒１４の劣化検出を
行なうに適した状態ではないとしてステップ１０７へ進
み、一方ステップ１０５の各判別の答のいずれもが肯定
（Ｙｅｓ）ならば、二元触媒１４の触媒温度Ｔ。Ａアが
三元触媒１４の劣化検出を行なえる下限温度Ｔ。ＡＴＣ
ＨＫＬＭ□（例えば４５０℃ンより大きいか否かをｐ）
別する（ステップ１０６）。
ステップ１０６の答が否定（Ｎｏ）ならばステップ１０
７へ進んで、エンジン運転状態が三元触媒１４の劣化検
出を行なうに適した状態に移行した後の経過時間を計測
する、ダウンカウンタから成るｔ ＣＨＫＭＯＮ＋タイ
マを所定時間ｔ ＣＨＫＭＯＮ＋ （例えば５秒）にセ
ットし５スタートさせ、ステップ１１２へ進む。一方ス
テップ１０６の答が肯定（Ｙｅｓ）ならばｔｃＨＫＭＯ
Ｎ＋タイマのカウント値が０であるか否かを判別する（
ステップ１ｏ８）。
７へ進んで、エンジン運転状態が三元触媒１４の劣化検
出を行なうに適した状態に移行した後の経過時間を計測
する、ダウンカウンタから成るｔ ＣＨＫＭＯＮ＋タイ
マを所定時間ｔ ＣＨＫＭＯＮ＋ （例えば５秒）にセ
ットし５スタートさせ、ステップ１１２へ進む。一方ス
テップ１０６の答が肯定（Ｙｅｓ）ならばｔｃＨＫＭＯ
Ｎ＋タイマのカウント値が０であるか否かを判別する（
ステップ１ｏ８）。
この答が否定（Ｎｏ）ならばステップ１１２へ進み、一
方肯定（Ｙｅｓ）、即ちエンジン運転状態が三元触媒１
４の劣化検出を行なうに適した状態に移行した（ステッ
プ１０４乃至１０６の答が全て肯定）後所定時間ｔ。Ｉ
ＩＫＭＯＮＩが経過したならば、ステップ１０９乃至１
１４へ進んで三元触媒１４の劣化検出を行う。
方肯定（Ｙｅｓ）、即ちエンジン運転状態が三元触媒１
４の劣化検出を行なうに適した状態に移行した（ステッ
プ１０４乃至１０６の答が全て肯定）後所定時間ｔ。Ｉ
ＩＫＭＯＮＩが経過したならば、ステップ１０９乃至１
１４へ進んで三元触媒１４の劣化検出を行う。
ステップ１０９では、上流側ＨＣセンサ１７の出力値Ｖ
ＨＣＦ Ａ １１ （電圧Ａ／Ｄ値）及び下流側ＨＣ
センチ１８の出力値ＶＨＣＲＡＤ （電圧Ａ／Ｄ値）を
用いて下記式（２）、 （３）に基づき上流側ＨＣセ
ンサ１７の出力平均値Ｖ ＨＣＦ Ａ Ｖ ｅ及び下流
側ＨＣセンサ１８の出力平均値Ｖ ）ｌ ＣＲＡ ｖ
ｗを夫々算出する。
ＨＣＦ Ａ １１ （電圧Ａ／Ｄ値）及び下流側ＨＣ
センチ１８の出力値ＶＨＣＲＡＤ （電圧Ａ／Ｄ値）を
用いて下記式（２）、 （３）に基づき上流側ＨＣセ
ンサ１７の出力平均値Ｖ ＨＣＦ Ａ Ｖ ｅ及び下流
側ＨＣセンサ１８の出力平均値Ｖ ）ｌ ＣＲＡ ｖ
ｗを夫々算出する。
上記式（２）、 （３）の右辺のｖＨＣＦ Ａい及び
” ＋１ ＣＩＩ Ａ Ｖ Ｆは、前回プログラム実行
時までに上記式（２）、 （３）に基づき算出された
出力平均値ｖｌｌＣＦＡＶＥ及び出力平均値Ｖ ）ｌ
ＣＲｓ Ｖ Ｅであり、ＣＩＩＣＡＶＩは値１〜１００
のうちから１つ予め設定された値である。
” ＋１ ＣＩＩ Ａ Ｖ Ｆは、前回プログラム実行
時までに上記式（２）、 （３）に基づき算出された
出力平均値ｖｌｌＣＦＡＶＥ及び出力平均値Ｖ ）ｌ
ＣＲｓ Ｖ Ｅであり、ＣＩＩＣＡＶＩは値１〜１００
のうちから１つ予め設定された値である。
次のステップ１１０では、ステップ１０９で算出された
出力平均値Ｖ、□ＣＦＡＶ！及び出力平均値■ＨＣＲＡ
Ｖ Ｅから上流側ＨＣセンサ１７のセロ点補正値Ｖ
１１゜、及び下流側ＨＣｔＣセンサのセロ点補正値Ｖ
ＨＣＲ□を夫々減算して上流側ＨＣセンサ１７の補正後
出力平均値ＶＩＩＣＦＣＩ−１え及び下流側ＨＣセンサ
１８の補正後出力平均値Ｖ ＨＣＲＣＨＫを得る。ゼロ
点補正値Ｖ ＨＣＦ Ｌ及び”ＨＣＲＬは夫々、エンジ
ン１のフューエルカット（燃料供給の遮断）中に検出さ
れた上流側ＨＣセンサ１７及び下流側ＨＣセンサ１８の
出力値を記憶しておいた値である。これらの値は本来、
フューエルカット中に零になるべき値であるが、もし零
にならない場合には上流側ＨＣＣアンサ７及び下流側Ｈ
Ｃ′ｔンサ１８の出力値を補正する必要があり、かくし
てそれらの値をもって出力平均値ｖｌＩｃＦＡＶ［及び
ＶＩＩＣＲＡＶＥを補正するものである。
出力平均値Ｖ、□ＣＦＡＶ！及び出力平均値■ＨＣＲＡ
Ｖ Ｅから上流側ＨＣセンサ１７のセロ点補正値Ｖ
１１゜、及び下流側ＨＣｔＣセンサのセロ点補正値Ｖ
ＨＣＲ□を夫々減算して上流側ＨＣセンサ１７の補正後
出力平均値ＶＩＩＣＦＣＩ−１え及び下流側ＨＣセンサ
１８の補正後出力平均値Ｖ ＨＣＲＣＨＫを得る。ゼロ
点補正値Ｖ ＨＣＦ Ｌ及び”ＨＣＲＬは夫々、エンジ
ン１のフューエルカット（燃料供給の遮断）中に検出さ
れた上流側ＨＣセンサ１７及び下流側ＨＣセンサ１８の
出力値を記憶しておいた値である。これらの値は本来、
フューエルカット中に零になるべき値であるが、もし零
にならない場合には上流側ＨＣＣアンサ７及び下流側Ｈ
Ｃ′ｔンサ１８の出力値を補正する必要があり、かくし
てそれらの値をもって出力平均値ｖｌＩｃＦＡＶ［及び
ＶＩＩＣＲＡＶＥを補正するものである。
次にステップ１１０で得られた上流側ＨＣＣセンサ７の
補正後出力平均値Ｖ ＩＩｃＦｃＩＩ）ｌに対する下流
側）（Ｃセンサ１８の補正後出力平均値ｖｌｌｃ＃ｃｌ
Ｉｌｉの比が所定値ＣＡ Ｔ ＣＨｙ １．ＭＴ （例
えば１−（Ｃ浄化率５０％相当値）より大きいか否かを
判別する（ステノー７’ｌ １１）。この答が否定（Ｎ
ｏ）、即ち下流側ＨＣｔＣセンサで検出されたＨＣ濃度
が、上流側）ＨＣセンサ１７で検出されたＨＣ濃度の例
えば５０％以下であれば、三元触媒１４に劣化は発生し
ていないと判断してステップ１１２へ進み、三元触媒１
４の劣化検出状態の継続時間を計測する、ダウンカウン
タから成るｔｌｌｃｃｌ。タイマを所定時間ｔｌｌｃｃ
ｌい（例えば１０秒）にセットし、スタートさせる。
補正後出力平均値Ｖ ＩＩｃＦｃＩＩ）ｌに対する下流
側）（Ｃセンサ１８の補正後出力平均値ｖｌｌｃ＃ｃｌ
Ｉｌｉの比が所定値ＣＡ Ｔ ＣＨｙ １．ＭＴ （例
えば１−（Ｃ浄化率５０％相当値）より大きいか否かを
判別する（ステノー７’ｌ １１）。この答が否定（Ｎ
ｏ）、即ち下流側ＨＣｔＣセンサで検出されたＨＣ濃度
が、上流側）ＨＣセンサ１７で検出されたＨＣ濃度の例
えば５０％以下であれば、三元触媒１４に劣化は発生し
ていないと判断してステップ１１２へ進み、三元触媒１
４の劣化検出状態の継続時間を計測する、ダウンカウン
タから成るｔｌｌｃｃｌ。タイマを所定時間ｔｌｌｃｃ
ｌい（例えば１０秒）にセットし、スタートさせる。
方ステップ１１１の答が肯定（Ｙｅｓ）ならば、１．□
ＣＣＨＫタイマのカウント値がＯであるか否かを判別す
る（ステップ１１３）。この答が否定（Ｎｏ）ならば本
プログラムを終了し、一方肯定（Ｙｅｓ）、即ち三元触
媒１４の劣化検出状態（ステップ１１１の答が肯定）が
所定時間ｔ ＩＩｃｃＩＩＫ継続したならば、三元触媒
１４に劣化が発生していると判断して劣化フラグＦ−Ｃ
ＡＴＮＧにｒｌＪを設定して（ステップ１１４）本プロ
グラムを終了する。
ＣＣＨＫタイマのカウント値がＯであるか否かを判別す
る（ステップ１１３）。この答が否定（Ｎｏ）ならば本
プログラムを終了し、一方肯定（Ｙｅｓ）、即ち三元触
媒１４の劣化検出状態（ステップ１１１の答が肯定）が
所定時間ｔ ＩＩｃｃＩＩＫ継続したならば、三元触媒
１４に劣化が発生していると判断して劣化フラグＦ−Ｃ
ＡＴＮＧにｒｌＪを設定して（ステップ１１４）本プロ
グラムを終了する。
劣化フラグＦ−ＣＡＴＮＧにｒＩＪが設定されたことに
伴い、他のプログラムによりＬＥＤ２０に駆動信号が出
力され、運転者に三元触媒１４の劣化が警告される。
伴い、他のプログラムによりＬＥＤ２０に駆動信号が出
力され、運転者に三元触媒１４の劣化が警告される。
なお、上記実施例では２つのＨＣセンサは三元触媒の劣
化検出のみに用いられているが、空燃比制御に０２セン
サを用いずに上流側ＨＣ−Ｉ＝ンサの出力値を空燃比フ
ィードバック制御に併用するようにしてもよい。
化検出のみに用いられているが、空燃比制御に０２セン
サを用いずに上流側ＨＣ−Ｉ＝ンサの出力値を空燃比フ
ィードバック制御に併用するようにしてもよい。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明は、内燃エンジンの排気系に
設けられ排気ガス中の有害成分を浄化する三元触媒と、
該三元触媒の上流側及び下流側の前記排気系に設けられ
排気ガス中の炭化水素濃度を検出する上流側及び下流側
ＨＣセンサと、該上流側１−Ｉ Ｃセンサの出力と該下
流側Ｈｃセンサの出力とを比較することにより前記三元
触媒の劣化を検出する劣化検出手段とを備えたので、三
元触媒の浄化性能を直接監視でき、従って三元触媒の劣
化を正確に検出できるものである。
設けられ排気ガス中の有害成分を浄化する三元触媒と、
該三元触媒の上流側及び下流側の前記排気系に設けられ
排気ガス中の炭化水素濃度を検出する上流側及び下流側
ＨＣセンサと、該上流側１−Ｉ Ｃセンサの出力と該下
流側Ｈｃセンサの出力とを比較することにより前記三元
触媒の劣化を検出する劣化検出手段とを備えたので、三
元触媒の浄化性能を直接監視でき、従って三元触媒の劣
化を正確に検出できるものである。
第１図は本発明に係る三元触媒の劣化検出装置を含む内
燃エンジンの燃料供給制御装置の全体構成図、第２図は
第１図のＣＰＵ５ｂで実行される元触媒の劣化検出プロ
グラムのフローチャート、第３図は第１図の三元触媒１
４の出力特性図である。 １・内燃エンジン、５ ・電子コントロールユニソ）
（ＥＣＵ）、１３・・排気管、１４・・三元触媒、１７
上流側ＨＣセンサ、１８・・・下流側ＨＣセンサ。
燃エンジンの燃料供給制御装置の全体構成図、第２図は
第１図のＣＰＵ５ｂで実行される元触媒の劣化検出プロ
グラムのフローチャート、第３図は第１図の三元触媒１
４の出力特性図である。 １・内燃エンジン、５ ・電子コントロールユニソ）
（ＥＣＵ）、１３・・排気管、１４・・三元触媒、１７
上流側ＨＣセンサ、１８・・・下流側ＨＣセンサ。
Claims (5)
- １．内燃エンジンの排気系に設けられ排気ガス中の有害
成分を浄化する三元触媒と、該三元触媒の上流側及び下
流側の前記排気系に設けられ排気ガス中の炭化水素濃度
を検出する上流側及び下流側ＨＣセンサと、該上流側Ｈ
Ｃセンサの出力と該下流側ＨＣセンサの出力とを比較す
ることにより前記三元触媒の劣化を検出する劣化検出手
段とを備えたことを特徴とする内燃エンジンの三元触媒
の劣化検出装置。 - ２．更に、前記エンジンへの燃料供給を遮断していると
きに検出された前記上流側及び下流側ＨＣセンサの少な
くとも一方の出力値を記憶する記憶手段と、前記少なく
とも一方のＨＣセンサの出力値を前記記憶手段に記憶さ
れた出力値により補正する補正手段とを備え、前記劣化
検出手段は該補正手段によって補正された出力値に基づ
き比較を行なう、請求項１記載の内燃エンジンの三元触
媒の劣化検出装置。 - ３．前記劣化検出手段は、前記上流側ＨＣセンサの出力
と前記下流側ＨＣセンサの出力との比を所定値と比較す
ることにより前記三元触媒の劣化を検出する、請求項１
又は請求項２記載の内燃エンジンの三元触媒の劣化検出
装置。 - ４．前記劣化検出手段は、前記上流側ＨＣセンサの出力
に対する前記下流側ＨＣセンサの出力の比が前記所定値
よりも大きいとき前記三元触媒に劣化が生じていると判
定する、請求項３記載の内燃エンジンの三元触媒の劣化
検出装置。 - ５．前記劣化検出手段は、前記上流側ＨＣセンサの出力
の学習平均値と該下流側ＨＣセンサの出力の学習平均値
とを比較することにより前記三元触媒の劣化を検出する
、請求項１記載の内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226250A JP2705039B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置 |
| US07/717,247 US5179833A (en) | 1990-08-28 | 1991-06-18 | System for detecting deterioration of a three-way catalyst of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226250A JP2705039B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109021A true JPH04109021A (ja) | 1992-04-10 |
| JP2705039B2 JP2705039B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16842249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2226250A Expired - Fee Related JP2705039B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 内燃エンジンの三元触媒の劣化検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5179833A (ja) |
| JP (1) | JP2705039B2 (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO1997013058A1 (fr) * | 1995-10-02 | 1997-04-10 | Komatsu Ltd. | APPAREIL ET PROCEDE DE DETECTION DE LA DETERIORATION DU CATALYSEUR ANTI-NOx D'UN MOTEUR DIESEL |
| US5889196A (en) * | 1996-01-05 | 1999-03-30 | Hitachi, Ltd. | Gas composition sensor and method for separately detecting components of exhaust gas to diagnose catalytic converter performance |
| US6092368A (en) * | 1996-03-01 | 2000-07-25 | Hitachi, Ltd. | Function diagnostic system for an exhaust gas purifying apparatus in an internal combustion engine |
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| US5265417A (en) * | 1993-01-07 | 1993-11-30 | Ford Motor Company | Method and apparatus for determining the hydrocarbon conversion efficiency of a catalytic converter |
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| US5355672A (en) * | 1993-10-04 | 1994-10-18 | Ford Motor Company | Automotive engine exhaust aftertreatment system including hydrocarbon adsorber with sample processing oxygen sensor regeneration control |
| DE4441432A1 (de) * | 1994-11-22 | 1996-05-23 | Roth Technik Gmbh | Anordnung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit von Katalysatoren und/oder Lambda-Sonden |
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| DE19537788A1 (de) * | 1995-10-11 | 1997-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionsweise eines Katalysators |
| US5798270A (en) * | 1996-08-09 | 1998-08-25 | Ford Global Technologies, Inc. | Assembly and method for monitoring hydrocarbon concentration in exhaust gas |
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| JP3163994B2 (ja) * | 1996-10-07 | 2001-05-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関関係機器の異常検出装置およびこれを備える動力出力装置 |
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| 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 |
| FR2840017B1 (fr) * | 2002-05-24 | 2006-01-21 | Renault Sas | Procede pour evaluer l'efficacite d'un convertisseur catalytique d'oxydation |
| JP4915256B2 (ja) * | 2007-03-06 | 2012-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒の劣化診断装置及び劣化診断方法 |
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| DE102009000148A1 (de) * | 2009-01-12 | 2010-07-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Überprüfen eines Oxydationskatalysators und Abgasnachbehandlungsanordnung für eine Brennkraftmaschine |
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| US4315243A (en) * | 1980-09-16 | 1982-02-09 | Calvert Sr Willard R | Unused fuel indicator for automotive engines employing catalytic converters |
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-
1990
- 1990-08-28 JP JP2226250A patent/JP2705039B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-06-18 US US07/717,247 patent/US5179833A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2705039B2 (ja) | 1998-01-26 |
| US5179833A (en) | 1993-01-19 |
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