JPH06229235A - 内燃機関の排気浄化装置におけるｈｃ吸着剤の劣化診断装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置におけるｈｃ吸着剤の劣化診断装置Info
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- JPH06229235A JPH06229235A JP5018459A JP1845993A JPH06229235A JP H06229235 A JPH06229235 A JP H06229235A JP 5018459 A JP5018459 A JP 5018459A JP 1845993 A JP1845993 A JP 1845993A JP H06229235 A JPH06229235 A JP H06229235A
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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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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】内燃機関のＨＣ排出量を低減する。
【構成】吸着触媒５に吸着されるＨＣの総量を推定し、
総量に見合った排気中の水分による標準露点時間を求め
ると共に、温度センサ13で検出される温度，排気中水分
の露点期間中に吸着触媒５に供給される熱量から実露点
時間を求め、実露点時間の標準露点時間からの短縮時間
によって吸着触媒５の劣化度を検出し、それによってＨ
Ｃを脱離する負荷や２次空気供給通路16から排気浄化用
触媒３に導入される２次空気量を調整する。
総量に見合った排気中の水分による標準露点時間を求め
ると共に、温度センサ13で検出される温度，排気中水分
の露点期間中に吸着触媒５に供給される熱量から実露点
時間を求め、実露点時間の標準露点時間からの短縮時間
によって吸着触媒５の劣化度を検出し、それによってＨ
Ｃを脱離する負荷や２次空気供給通路16から排気浄化用
触媒３に導入される２次空気量を調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関し、特に排気中のＨＣを一時的に吸着する吸着剤
を備えた装置において吸着剤の劣化を診断する技術に関
する。
置に関し、特に排気中のＨＣを一時的に吸着する吸着剤
を備えた装置において吸着剤の劣化を診断する技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】車両用の内燃機関においては排気浄化の
ため、排気通路中に排気中のＨＣ (未燃ガス) ，ＣＯを
Ｈ2 Ｏ，ＣＯ2 に酸化する一方、ＮＯX をＮ2 に還元し
て浄化する三元浄化触媒と称される排気浄化用触媒が介
装されている。ところで前記排気中の有害成分の中、Ｈ
Ｃの排出量は特に排気温度に影響されやすい。即ち、貴
金属触媒を使用する場合でも、ＨＣの浄化には一般に３
００°Ｃ以上の触媒温度を必要とする。そのため、前記
三元触媒を備えただけの排気浄化装置では、機関の冷温
始動直後など排気温度の低い時には、ＨＣは前記触媒に
よって浄化されがたい。
ため、排気通路中に排気中のＨＣ (未燃ガス) ，ＣＯを
Ｈ2 Ｏ，ＣＯ2 に酸化する一方、ＮＯX をＮ2 に還元し
て浄化する三元浄化触媒と称される排気浄化用触媒が介
装されている。ところで前記排気中の有害成分の中、Ｈ
Ｃの排出量は特に排気温度に影響されやすい。即ち、貴
金属触媒を使用する場合でも、ＨＣの浄化には一般に３
００°Ｃ以上の触媒温度を必要とする。そのため、前記
三元触媒を備えただけの排気浄化装置では、機関の冷温
始動直後など排気温度の低い時には、ＨＣは前記触媒に
よって浄化されがたい。
【０００３】このため、車両用の排気浄化装置として、
特開昭６３−６８７１３号公報に示されるように、前記
排気浄化用触媒の上流側の排気通路にＨＣを吸着するた
めの吸着剤を介装したものが提案されている。このもの
では、吸着剤が低温時にはＨＣを吸着し、高温になると
吸着されたＨＣを脱離する特性があることを利用し、排
気浄化用触媒の上流の排気通路の一部に前記吸着剤を介
装したバイパス通路を並列に接続して主通路とバイパス
通路とを選択的に開閉自由な構成とし、排気浄化用触媒
が活性化される前の低温時に前記バイパス通路を開いて
吸着剤にＨＣを吸着しておき、一旦バイパス通路を閉じ
た後、高温になって排気浄化用触媒が活性化してから再
度バイパス通路を開いて吸着されたＨＣを脱離させて排
気浄化用触媒で浄化するようになっている。吸着剤とし
ては、ゼオライトが吸着性に優れていることから例えば
モノリス担体にゼオライトをコーティングしたものが提
案されている。
特開昭６３−６８７１３号公報に示されるように、前記
排気浄化用触媒の上流側の排気通路にＨＣを吸着するた
めの吸着剤を介装したものが提案されている。このもの
では、吸着剤が低温時にはＨＣを吸着し、高温になると
吸着されたＨＣを脱離する特性があることを利用し、排
気浄化用触媒の上流の排気通路の一部に前記吸着剤を介
装したバイパス通路を並列に接続して主通路とバイパス
通路とを選択的に開閉自由な構成とし、排気浄化用触媒
が活性化される前の低温時に前記バイパス通路を開いて
吸着剤にＨＣを吸着しておき、一旦バイパス通路を閉じ
た後、高温になって排気浄化用触媒が活性化してから再
度バイパス通路を開いて吸着されたＨＣを脱離させて排
気浄化用触媒で浄化するようになっている。吸着剤とし
ては、ゼオライトが吸着性に優れていることから例えば
モノリス担体にゼオライトをコーティングしたものが提
案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
吸着剤は排気熱に曝されること等により劣化が進むと、
吸着能力が低下し、脱離される温度が低温側に移行して
くる。そのため、劣化していない新品時と同一の脱離条
件で脱離を開始すると、吸着剤内のＨＣが一気に排気浄
化触媒に流入してしまい、排気浄化触媒では処理しきれ
ず、ＨＣ排出量が増大することがあった。脱離開始の排
気温度を低下させても、今度は排気浄化触媒の活性化が
不十分であるため、やはり、ＨＣ浄化性能は低下する。
そこで、逆に脱離開始温度を高めて排気浄化触媒の活性
化を充分に促進して浄化性能を高めたり、それでも浄化
しきれない場合には、排気中に空気を導入して酸化の促
進を行うことを併用したりすることが要求される。ま
た、それでもＨＣを浄化しきれなくなるほど劣化が進行
した場合には、吸着剤を交換する他ない。
吸着剤は排気熱に曝されること等により劣化が進むと、
吸着能力が低下し、脱離される温度が低温側に移行して
くる。そのため、劣化していない新品時と同一の脱離条
件で脱離を開始すると、吸着剤内のＨＣが一気に排気浄
化触媒に流入してしまい、排気浄化触媒では処理しきれ
ず、ＨＣ排出量が増大することがあった。脱離開始の排
気温度を低下させても、今度は排気浄化触媒の活性化が
不十分であるため、やはり、ＨＣ浄化性能は低下する。
そこで、逆に脱離開始温度を高めて排気浄化触媒の活性
化を充分に促進して浄化性能を高めたり、それでも浄化
しきれない場合には、排気中に空気を導入して酸化の促
進を行うことを併用したりすることが要求される。ま
た、それでもＨＣを浄化しきれなくなるほど劣化が進行
した場合には、吸着剤を交換する他ない。
【０００５】しかしながら、いかなるフェールセーフ処
理を行うにしても、吸着剤の劣化の程度を知る必要があ
るが、従来かかる吸着剤の劣化を診断することは行われ
ていなかった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
みなされたもので、吸着剤の劣化状態を高精度に診断で
きるようにした内燃機関の排気浄化装置におけるＨＣ吸
着剤の劣化診断装置を提供することを目的とする。
理を行うにしても、吸着剤の劣化の程度を知る必要があ
るが、従来かかる吸着剤の劣化を診断することは行われ
ていなかった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
みなされたもので、吸着剤の劣化状態を高精度に診断で
きるようにした内燃機関の排気浄化装置におけるＨＣ吸
着剤の劣化診断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明にかか
る内燃機関の排気浄化装置におけるＨＣ吸着剤の劣化診
断装置は、図１に示すように、機関運転状態を検出する
運転状態検出手段と、吸着剤の入口及び出口側の排気温
度を夫々検出する排気温度検出手段と、吸着剤出口側の
排気温度状態に基づいて排気の露点期間中に吸着剤入口
側の排気温度と排気流量とに基づいて排気から吸着剤に
供給される実供給熱量に相当する値を演算する実供給熱
量相当値演算手段と、機関運転状態に基づいて所定の吸
着条件で吸着剤に吸着されるＨＣの総量を推定するＨＣ
吸着総量推定手段と、該推定されたＨＣ吸着総量に基づ
いて前記排気の露点期間中に排気から非劣化状態の吸着
剤に供給されると推定される標準供給熱量に相当する値
を演算する標準供給熱量相当値演算手段と、前記演算さ
れた標準供給熱量相当値と実供給熱量相当値に基づいて
吸着剤の劣化度を検出する劣化度検出手段と、を含んで
構成した。とする。
る内燃機関の排気浄化装置におけるＨＣ吸着剤の劣化診
断装置は、図１に示すように、機関運転状態を検出する
運転状態検出手段と、吸着剤の入口及び出口側の排気温
度を夫々検出する排気温度検出手段と、吸着剤出口側の
排気温度状態に基づいて排気の露点期間中に吸着剤入口
側の排気温度と排気流量とに基づいて排気から吸着剤に
供給される実供給熱量に相当する値を演算する実供給熱
量相当値演算手段と、機関運転状態に基づいて所定の吸
着条件で吸着剤に吸着されるＨＣの総量を推定するＨＣ
吸着総量推定手段と、該推定されたＨＣ吸着総量に基づ
いて前記排気の露点期間中に排気から非劣化状態の吸着
剤に供給されると推定される標準供給熱量に相当する値
を演算する標準供給熱量相当値演算手段と、前記演算さ
れた標準供給熱量相当値と実供給熱量相当値に基づいて
吸着剤の劣化度を検出する劣化度検出手段と、を含んで
構成した。とする。
【０００７】また、前記実供給熱量相当値演算手段及び
標準熱量相当値演算手段は、夫々の供給熱量によって同
一運転条件で露点状態に維持される実露点時間と標準露
点時間とを演算し、劣化度検出手段は、実露点時間の標
準露点時間に対する短縮時間によって吸着剤の劣化度を
検出する構成としてもよい。
標準熱量相当値演算手段は、夫々の供給熱量によって同
一運転条件で露点状態に維持される実露点時間と標準露
点時間とを演算し、劣化度検出手段は、実露点時間の標
準露点時間に対する短縮時間によって吸着剤の劣化度を
検出する構成としてもよい。
【０００８】
【作用】ＨＣ吸着総量推定手段は、機関冷却水温度一定
の始動時等所定の条件でＨＣの吸着が行われるときに機
関運転状態検出手段により検出される負荷や回転速度等
の機関運転状態に基づいてＨＣの吸着総量を推定演算す
る。標準供給熱量相当値演算手段は、例えば予めＨＣの
異なる吸着総量に対して吸着剤に吸着された水分による
排気露点期間中に吸着剤に供給される熱量 (標準供給熱
量) 或いはそれに相当する値として一定条件下での露点
時間 (標準露点時間) 等を求めておいて、前記推定され
たＨＣ吸着総量に対する標準供給熱量或いは露点時間等
の値を演算する。
の始動時等所定の条件でＨＣの吸着が行われるときに機
関運転状態検出手段により検出される負荷や回転速度等
の機関運転状態に基づいてＨＣの吸着総量を推定演算す
る。標準供給熱量相当値演算手段は、例えば予めＨＣの
異なる吸着総量に対して吸着剤に吸着された水分による
排気露点期間中に吸着剤に供給される熱量 (標準供給熱
量) 或いはそれに相当する値として一定条件下での露点
時間 (標準露点時間) 等を求めておいて、前記推定され
たＨＣ吸着総量に対する標準供給熱量或いは露点時間等
の値を演算する。
【０００９】一方、吸着剤の入口温度と排気流量 (吸入
空気流量或いは負荷等で代用できる) とに基づいて露点
期間中に吸着剤に供給される実供給熱量或いはそれに相
当する値として前記と同一の一定条件下での露点時間
(実露点時間) を演算する。そして、劣化度検出手段
は、前記実供給熱量の標準供給熱量に対する比率或いは
実露点時間の標準露点時間に対する短縮時間等に基づい
て吸着剤の劣化度を検出する。
空気流量或いは負荷等で代用できる) とに基づいて露点
期間中に吸着剤に供給される実供給熱量或いはそれに相
当する値として前記と同一の一定条件下での露点時間
(実露点時間) を演算する。そして、劣化度検出手段
は、前記実供給熱量の標準供給熱量に対する比率或いは
実露点時間の標準露点時間に対する短縮時間等に基づい
て吸着剤の劣化度を検出する。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。本発明の一実施例の構成を示す図２において、内燃
機関１の排気通路２には、所定の高温度条件で排気中の
汚染成分を浄化する機能を有した排気浄化用触媒 (三元
触媒) ３が介装され、該排気浄化用触媒３より上流側の
排気通路２の一部が主通路４と、該主通路４と並列に接
続され所定の低温度条件でＨＣを吸着する機能を有した
吸着剤５を介装したバイパス通路６とで構成されてい
る。前記主通路４とバイパス通路６との上流側の分岐点
には、これら主通路４とバイパス通路６との開度比を連
続的に連動制御して排気の分流比を制御する電磁式の制
御弁７が介装されている。尚、制御弁７は下流側の分岐
点に設けてもよく、或いは上流側と下流側の双方に設け
てもよい。
る。本発明の一実施例の構成を示す図２において、内燃
機関１の排気通路２には、所定の高温度条件で排気中の
汚染成分を浄化する機能を有した排気浄化用触媒 (三元
触媒) ３が介装され、該排気浄化用触媒３より上流側の
排気通路２の一部が主通路４と、該主通路４と並列に接
続され所定の低温度条件でＨＣを吸着する機能を有した
吸着剤５を介装したバイパス通路６とで構成されてい
る。前記主通路４とバイパス通路６との上流側の分岐点
には、これら主通路４とバイパス通路６との開度比を連
続的に連動制御して排気の分流比を制御する電磁式の制
御弁７が介装されている。尚、制御弁７は下流側の分岐
点に設けてもよく、或いは上流側と下流側の双方に設け
てもよい。
【００１１】また、機関１には、吸気通路８に吸入空気
流量Ｑを検出するエアフローメータ９が装着されると共
に、ウォータージャケットに機関冷却水温度 (水温) Ｔ
W を検出する水温センサ10が装着され、更にディストリ
ビュータ等に機関回転速度Ｎを検出する回転速度センサ
11が装着されている。これらセンサ類は運転状態検出手
段を構成する。また、前記吸着剤５の入口側と出口側と
に夫々排気温度ＴE を検出する排気温度検出手段として
の温度センサ12，13が装着され、これらセンサ類からの
各検出信号はコントロールユニット14に入力される。
流量Ｑを検出するエアフローメータ９が装着されると共
に、ウォータージャケットに機関冷却水温度 (水温) Ｔ
W を検出する水温センサ10が装着され、更にディストリ
ビュータ等に機関回転速度Ｎを検出する回転速度センサ
11が装着されている。これらセンサ類は運転状態検出手
段を構成する。また、前記吸着剤５の入口側と出口側と
に夫々排気温度ＴE を検出する排気温度検出手段として
の温度センサ12，13が装着され、これらセンサ類からの
各検出信号はコントロールユニット14に入力される。
【００１２】更に、バイパス通路６と排気浄化用触媒３
との間に電動ポンプ15から吐出される２次空気を供給す
る２次空気供給通路16が接続されている。そして、前記
コントロールユニット14は、前記各種センサ類からの検
出信号に基づいて排気中ＨＣの吸着及び脱離制御を行う
と共に、吸着剤５の劣化度を検出し、該劣化度に応じて
脱離開始条件や前記電動ポンプ15の駆動を制御して２次
空気量を調整している。
との間に電動ポンプ15から吐出される２次空気を供給す
る２次空気供給通路16が接続されている。そして、前記
コントロールユニット14は、前記各種センサ類からの検
出信号に基づいて排気中ＨＣの吸着及び脱離制御を行う
と共に、吸着剤５の劣化度を検出し、該劣化度に応じて
脱離開始条件や前記電動ポンプ15の駆動を制御して２次
空気量を調整している。
【００１３】前記コントロールユニット14による吸着剤
５の劣化度の検出動作を図３〜図５に示したフローチャ
ートに従って説明する。ここで吸着剤５の特性について
説明すると、吸着剤はＨＣ，水分共に吸着し、吸着剤の
劣化が進むとＨＣ吸着量が減少する。この時、水分に対
する吸着性能もＨＣ吸着量と同様に減少する。このた
め、吸着剤下流の排気温度を観察すると、吸着剤内にお
ける水分吸着量が劣化度合いによって大きく異なる結
果、吸着剤下流の排気露点期間に違いが発生する。
５の劣化度の検出動作を図３〜図５に示したフローチャ
ートに従って説明する。ここで吸着剤５の特性について
説明すると、吸着剤はＨＣ，水分共に吸着し、吸着剤の
劣化が進むとＨＣ吸着量が減少する。この時、水分に対
する吸着性能もＨＣ吸着量と同様に減少する。このた
め、吸着剤下流の排気温度を観察すると、吸着剤内にお
ける水分吸着量が劣化度合いによって大きく異なる結
果、吸着剤下流の排気露点期間に違いが発生する。
【００１４】一般に、低温度の吸着剤中を高温度の排気
が通過した場合、最初は排気温度の低下分過飽和状態を
迎えた排気中の水分の吸着剤への凝縮が進行しつつ排気
の昇温が見られるが、排気中の水分の露点まで温度が上
昇すると排気温度は略一定となる。つまり、吸着剤に吸
着された水分の露点まで温度が上昇すると排気温度は略
一定となる。つまり、吸着剤に吸着された水分の気化潜
熱と排気熱量とがバランスし、排気温度が変化しなくく
なる。その後吸着水分が気化し終わると排気温度は再び
上昇する。
が通過した場合、最初は排気温度の低下分過飽和状態を
迎えた排気中の水分の吸着剤への凝縮が進行しつつ排気
の昇温が見られるが、排気中の水分の露点まで温度が上
昇すると排気温度は略一定となる。つまり、吸着剤に吸
着された水分の露点まで温度が上昇すると排気温度は略
一定となる。つまり、吸着剤に吸着された水分の気化潜
熱と排気熱量とがバランスし、排気温度が変化しなくく
なる。その後吸着水分が気化し終わると排気温度は再び
上昇する。
【００１５】したがって、劣化度合いによって吸着剤へ
の吸着水分量が異なる結果、吸着剤下流の排気温度の露
点からの昇温不感帯時間 (排気露点期間) が異なること
となる。図３は吸着剤５へのＨＣ吸着総量の推定と、そ
れに基づいて標準露点時間を演算するルーチンを示す。
即ち、このルーチンがＨＣ吸着総量推定手段と標準供給
熱量相当値演算手段に相当する。
の吸着水分量が異なる結果、吸着剤下流の排気温度の露
点からの昇温不感帯時間 (排気露点期間) が異なること
となる。図３は吸着剤５へのＨＣ吸着総量の推定と、そ
れに基づいて標準露点時間を演算するルーチンを示す。
即ち、このルーチンがＨＣ吸着総量推定手段と標準供給
熱量相当値演算手段に相当する。
【００１６】ステップ (図ではＳと記す。以下同様) １
では、検出された機関回転速度Ｎ,基本燃料噴射量ＴP
及び水温ＴW を読み込む。ステップ２では、水温ＴW を
ＨＣ吸着の開始温度である40°Ｃと比較する。そして、
ＴW ＝40°Ｃと判定された場合はステップ３へ進み、該
40°Ｃ用のマップから機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量
ＴP で定まる現在の運転領域 (ｘ) のＨＣ吸着予測係数
ＫHCを求める。ここで、ＨＣ吸着予測係数ＫHCとは、当
該運転領域に単位時間留まった時に吸着剤５に吸着する
と予測されるＨＣ量の基本燃料噴射量ＴP に対する比率
に相当する値であって予め実験的に求められてマップの
対応する運転領域毎に記憶されている。また、かかるマ
ップが前記水温40°Ｃ用の他20°Ｃ用のものが用意され
ている。
では、検出された機関回転速度Ｎ,基本燃料噴射量ＴP
及び水温ＴW を読み込む。ステップ２では、水温ＴW を
ＨＣ吸着の開始温度である40°Ｃと比較する。そして、
ＴW ＝40°Ｃと判定された場合はステップ３へ進み、該
40°Ｃ用のマップから機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量
ＴP で定まる現在の運転領域 (ｘ) のＨＣ吸着予測係数
ＫHCを求める。ここで、ＨＣ吸着予測係数ＫHCとは、当
該運転領域に単位時間留まった時に吸着剤５に吸着する
と予測されるＨＣ量の基本燃料噴射量ＴP に対する比率
に相当する値であって予め実験的に求められてマップの
対応する運転領域毎に記憶されている。また、かかるマ
ップが前記水温40°Ｃ用の他20°Ｃ用のものが用意され
ている。
【００１７】ステップ２で40°Ｃより低いと判定された
場合にはステップ４へ進み、水温Ｔ W が20°Ｃ以下か否
かを判別する。ステップ４で20°Ｃより高いと判定され
た場合はステップ５へ進み、前記20°Ｃ用と40°Ｃ用と
の２種類のマップから対応する運転領域のＨＣ吸着予測
係数Ｋ HCを夫々検索し、検出された水温ＴW に応じたＨ
Ｃ吸着予測係数ＫHCを前記２つの検索値を補間演算する
ことにより求める。
場合にはステップ４へ進み、水温Ｔ W が20°Ｃ以下か否
かを判別する。ステップ４で20°Ｃより高いと判定され
た場合はステップ５へ進み、前記20°Ｃ用と40°Ｃ用と
の２種類のマップから対応する運転領域のＨＣ吸着予測
係数Ｋ HCを夫々検索し、検出された水温ＴW に応じたＨ
Ｃ吸着予測係数ＫHCを前記２つの検索値を補間演算する
ことにより求める。
【００１８】また、前記ステップ４で水温ＴW が20°Ｃ
以下と判定された場合はステップ６へ進み、20°Ｃ用の
マップからＨＣ吸着予測係数ＫHCを検索する。次いでス
テップ７へ進み、ＨＣ吸着予測係数ＫHCの積算値ＳＵＭ
を運転領域毎にＲＡＭに書き換え自由に記憶しマップか
ら、対応する運転領域 (ｘ) の積算値ＳＵＭX を検索す
る。
以下と判定された場合はステップ６へ進み、20°Ｃ用の
マップからＨＣ吸着予測係数ＫHCを検索する。次いでス
テップ７へ進み、ＨＣ吸着予測係数ＫHCの積算値ＳＵＭ
を運転領域毎にＲＡＭに書き換え自由に記憶しマップか
ら、対応する運転領域 (ｘ) の積算値ＳＵＭX を検索す
る。
【００１９】ステップ８では、ステップ７で求めたＨＣ
予測係数ＫHCの前回までの積算値ＳＵＭX に今回求めた
ＨＣ吸着予測係数ＫHCの値を加算することにより、積算
値ＳＵＭX を更新する。かかるＨＣ吸着動作を行ってい
る間に水温ＴW が上昇し、ステップ２で水温Ｔ W が40°
Ｃより高いと判定されるとステップ９へ進み、吸着動作
直後つまり吸着動作が前回行われていたか否かを判定す
る。
予測係数ＫHCの前回までの積算値ＳＵＭX に今回求めた
ＨＣ吸着予測係数ＫHCの値を加算することにより、積算
値ＳＵＭX を更新する。かかるＨＣ吸着動作を行ってい
る間に水温ＴW が上昇し、ステップ２で水温Ｔ W が40°
Ｃより高いと判定されるとステップ９へ進み、吸着動作
直後つまり吸着動作が前回行われていたか否かを判定す
る。
【００２０】そして、吸着直後と判定された場合はステ
ップ10へ進み、前記ＲＡＭのマップの全ての運転領域に
記憶されたＨＣ吸着予測係数ＫHCの積算値ＳＵＭX の総
和を算出する。この積算値ＳＵＭX の総和は、ＨＣの吸
着が開始されてから終了するまでに吸着されたＨＣの総
量に相当する。最後に、ステップ11に進み、ステップ10
で求められた総ＨＣ吸着量に対応する標準供給熱量Ｑst
と標準露点時間Ｔstとを予め実験的に求められＲＯＭに
記憶されたマップから検索する。ここで、標準供給熱量
Ｑstとは、総ＨＣ吸着量に対して吸着剤５が劣化してい
ない時に一定の負荷条件で吸着剤５下流側の排気温度が
ＨＣの露点温度にある期間中に排気から吸着剤５に供給
されると予測される熱量であり、また、標準露点時間Ｔ
stとは、前記排気露点温度にある期間の予測時間であ
る。
ップ10へ進み、前記ＲＡＭのマップの全ての運転領域に
記憶されたＨＣ吸着予測係数ＫHCの積算値ＳＵＭX の総
和を算出する。この積算値ＳＵＭX の総和は、ＨＣの吸
着が開始されてから終了するまでに吸着されたＨＣの総
量に相当する。最後に、ステップ11に進み、ステップ10
で求められた総ＨＣ吸着量に対応する標準供給熱量Ｑst
と標準露点時間Ｔstとを予め実験的に求められＲＯＭに
記憶されたマップから検索する。ここで、標準供給熱量
Ｑstとは、総ＨＣ吸着量に対して吸着剤５が劣化してい
ない時に一定の負荷条件で吸着剤５下流側の排気温度が
ＨＣの露点温度にある期間中に排気から吸着剤５に供給
されると予測される熱量であり、また、標準露点時間Ｔ
stとは、前記排気露点温度にある期間の予測時間であ
る。
【００２１】次に、吸着剤５に吸着されたＨＣを脱離す
る時に排気から吸着剤５に供給される熱量を演算するル
ーチンを図４に示したフローチャートに従って説明す
る。即ち、このルーチンが実供給熱量相当値演算手段に
相当する。ステップ21では、水温ＴW がＨＣの脱離を開
始する温度に達しているか否かを判定する。
る時に排気から吸着剤５に供給される熱量を演算するル
ーチンを図４に示したフローチャートに従って説明す
る。即ち、このルーチンが実供給熱量相当値演算手段に
相当する。ステップ21では、水温ＴW がＨＣの脱離を開
始する温度に達しているか否かを判定する。
【００２２】脱離開始温度に達していると判定された場
合、つまり脱離が開始された場合はステップ22へ進み、
吸着剤５下流の排気温度が排気中の水分による排気露点
温度以下であるか否かを判定する。露点温度以下に保持
されていると判定された場合はステップ23へ進み、温度
センサ12で検出された吸着剤５の入口温度ｔin及び基本
燃料噴射量ＴP を読み込む。
合、つまり脱離が開始された場合はステップ22へ進み、
吸着剤５下流の排気温度が排気中の水分による排気露点
温度以下であるか否かを判定する。露点温度以下に保持
されていると判定された場合はステップ23へ進み、温度
センサ12で検出された吸着剤５の入口温度ｔin及び基本
燃料噴射量ＴP を読み込む。
【００２３】ステップ24では、前記入口温度ｔinと基本
燃料噴射量ＴP とに基づいて毎回吸着剤５に供給される
熱量を積算する。つまり、入口温度ｔinは吸着剤５に導
入される排気の温度であり、基本燃料噴射量ＴP は毎回
毎に吸着剤５に導入される排気の量に相当する値である
ため、これらの値の積によって毎回供給される熱量が求
められ、それらを積算することで脱離開始時から供給さ
れた熱量の総和が求められる。尚、このルーチンは機関
回転に同期して行われる場合に適用され、単位時間毎に
実行される場合は基本燃料噴射量ＴP の代わりにエアフ
ローメータで検出される吸入空気流量Ｑを用いればよ
い。
燃料噴射量ＴP とに基づいて毎回吸着剤５に供給される
熱量を積算する。つまり、入口温度ｔinは吸着剤５に導
入される排気の温度であり、基本燃料噴射量ＴP は毎回
毎に吸着剤５に導入される排気の量に相当する値である
ため、これらの値の積によって毎回供給される熱量が求
められ、それらを積算することで脱離開始時から供給さ
れた熱量の総和が求められる。尚、このルーチンは機関
回転に同期して行われる場合に適用され、単位時間毎に
実行される場合は基本燃料噴射量ＴP の代わりにエアフ
ローメータで検出される吸入空気流量Ｑを用いればよ
い。
【００２４】そして、吸着剤５への総供給熱量の増大に
伴い、吸着されたＨＣが過飽和状態となってステップ22
で吸着剤５下流側の排気温度が露点温度を超えていると
判定されると、ステップ25へ進んで、それまでの総供給
熱量つまり露点期間中に吸着剤５に供給された総熱量を
求める。具体的には、ステップ24で求められた最新の値
がそれに相当するからこの値を読み込めばよい。
伴い、吸着されたＨＣが過飽和状態となってステップ22
で吸着剤５下流側の排気温度が露点温度を超えていると
判定されると、ステップ25へ進んで、それまでの総供給
熱量つまり露点期間中に吸着剤５に供給された総熱量を
求める。具体的には、ステップ24で求められた最新の値
がそれに相当するからこの値を読み込めばよい。
【００２５】ステップ26では、前記ステップ25で求めた
総供給熱量と吸着剤５の入口温度とに基づいて実露点時
間Ｔr を演算する。この実露点時間Ｔr は以下のように
して求められる。前記ステップ25で演算された総供給熱
量Ｑt を露点温度以下であるときの時間Ｔinで除算する
ことにより、実単位時間供給熱量Ｑtan を求める。一
方、図３のフローチャートで求められた標準供給熱量Ｑ
stを標準露点時間Ｔstで除算して標準単位時間供給熱量
Ｑsttan を求める。その場合、吸着剤５からの放熱分を
考慮すると、供給熱量に単位時間当りの供給熱量を乗じ
た値が露点期間中に実際にＨＣの加熱に寄与する値に近
い値であるため、実際に吸着されたＨＣの加熱に寄与し
たと予測される熱量予測値はｋ・Ｑt ・Ｑtan として求
められ、一方、吸着剤５が非劣化状態である時に吸着さ
れるＨＣの露点期間中に加熱に寄与される値としての比
較熱量値はｋ・Ｑst・Ｑsttan として求められる。吸着
剤５の劣化度に対応して減少する実露点時間Ｔr を前記
標準露点時間Ｔstに前記予測熱量値を比較熱量値で除算
した値( Ｑt ・Ｑtan)) ／ (Ｑst・Ｑsttan ) を乗算し
て求める。
総供給熱量と吸着剤５の入口温度とに基づいて実露点時
間Ｔr を演算する。この実露点時間Ｔr は以下のように
して求められる。前記ステップ25で演算された総供給熱
量Ｑt を露点温度以下であるときの時間Ｔinで除算する
ことにより、実単位時間供給熱量Ｑtan を求める。一
方、図３のフローチャートで求められた標準供給熱量Ｑ
stを標準露点時間Ｔstで除算して標準単位時間供給熱量
Ｑsttan を求める。その場合、吸着剤５からの放熱分を
考慮すると、供給熱量に単位時間当りの供給熱量を乗じ
た値が露点期間中に実際にＨＣの加熱に寄与する値に近
い値であるため、実際に吸着されたＨＣの加熱に寄与し
たと予測される熱量予測値はｋ・Ｑt ・Ｑtan として求
められ、一方、吸着剤５が非劣化状態である時に吸着さ
れるＨＣの露点期間中に加熱に寄与される値としての比
較熱量値はｋ・Ｑst・Ｑsttan として求められる。吸着
剤５の劣化度に対応して減少する実露点時間Ｔr を前記
標準露点時間Ｔstに前記予測熱量値を比較熱量値で除算
した値( Ｑt ・Ｑtan)) ／ (Ｑst・Ｑsttan ) を乗算し
て求める。
【００２６】次に、これらの演算結果に基づいて吸着剤
５の劣化度を判定し、かつ、判定結果に基づくＨＣ脱離
開始条件の調整を行うルーチンを図５に基づいて説明す
る。即ち、このルーチンに劣化度検出手段が含まれる。
ステップ31では、前記実露点時間Ｔr の標準露点時間Ｔ
stに対する短縮時間ΔＴ (＝Ｔst−Ｔr ) を演算する。
５の劣化度を判定し、かつ、判定結果に基づくＨＣ脱離
開始条件の調整を行うルーチンを図５に基づいて説明す
る。即ち、このルーチンに劣化度検出手段が含まれる。
ステップ31では、前記実露点時間Ｔr の標準露点時間Ｔ
stに対する短縮時間ΔＴ (＝Ｔst−Ｔr ) を演算する。
【００２７】ステップ32では、前記短縮時間ΔＴに基づ
いて予め短縮時間ΔＴと劣化度との関係を求めて記憶し
たＲＯＭのマップからの検索により劣化度を求める。そ
して、劣化が殆どないと判定された場合は、それまで同
様の非劣化時における脱離下限負荷つまり脱離を開始す
るときの負荷例えば吸気負圧の下限値を維持し、２次空
気の導入も行わない（ステップ33）。
いて予め短縮時間ΔＴと劣化度との関係を求めて記憶し
たＲＯＭのマップからの検索により劣化度を求める。そ
して、劣化が殆どないと判定された場合は、それまで同
様の非劣化時における脱離下限負荷つまり脱離を開始す
るときの負荷例えば吸気負圧の下限値を維持し、２次空
気の導入も行わない（ステップ33）。
【００２８】また、劣化がある場合は、判定された劣化
度に応じて、夫々脱離下限負荷と２次空気の導入量の設
定を行う (ステップ34〜ステップ38) 。具体的には劣化
度の最も小さい劣化度１の場合は、脱離下限負荷が−45
0mmHg, ２次空気導入量が20リットル/min、以下順次劣
化度が増大するにつれて、劣化度２では脱離下限負荷が
−400mmHg , ２次空気導入量が25リットル/min、劣化度
３では脱離下限負荷が−300mmHg , ２次空気導入量が35
リットル/min、劣化度４では脱離下限負荷が−270mmHg
, ２次空気導入量が50リットル/min、劣化度５では脱
離下限負荷が−250mmHg , ２次空気導入量が50リットル
/minというように、脱離下限負荷, ２次空気導入量共に
増大するように調整する。
度に応じて、夫々脱離下限負荷と２次空気の導入量の設
定を行う (ステップ34〜ステップ38) 。具体的には劣化
度の最も小さい劣化度１の場合は、脱離下限負荷が−45
0mmHg, ２次空気導入量が20リットル/min、以下順次劣
化度が増大するにつれて、劣化度２では脱離下限負荷が
−400mmHg , ２次空気導入量が25リットル/min、劣化度
３では脱離下限負荷が−300mmHg , ２次空気導入量が35
リットル/min、劣化度４では脱離下限負荷が−270mmHg
, ２次空気導入量が50リットル/min、劣化度５では脱
離下限負荷が−250mmHg , ２次空気導入量が50リットル
/minというように、脱離下限負荷, ２次空気導入量共に
増大するように調整する。
【００２９】かかる構成とすれば、吸着剤５に供給され
た熱量と吸着剤５にＨＣと比例的に吸着される水分によ
る排気露点時間とに基づいて、ＨＣの吸着量を推定して
吸着剤５の劣化度を高精度に検出することができ、劣化
度が高くなるほど脱離開始負荷を大きくして排気温度が
高く、かつ２次空気導入量を大きくして排気浄化用触媒
３でのＨＣ酸化機能が高い状態でＨＣを脱離させる構成
としたため、常にＨＣ排出量を良好に規制することがで
きる。
た熱量と吸着剤５にＨＣと比例的に吸着される水分によ
る排気露点時間とに基づいて、ＨＣの吸着量を推定して
吸着剤５の劣化度を高精度に検出することができ、劣化
度が高くなるほど脱離開始負荷を大きくして排気温度が
高く、かつ２次空気導入量を大きくして排気浄化用触媒
３でのＨＣ酸化機能が高い状態でＨＣを脱離させる構成
としたため、常にＨＣ排出量を良好に規制することがで
きる。
【００３０】尚、吸着剤の劣化を警告し、更には劣化度
に応じて異なる警告を発するようにしてもよい。また、
本実施例では熱量予測値を比較熱量値で除算した値を露
点時間に乗じた値の標準露点時間からの短縮時間によっ
て劣化度を検出する方式としたが、熱量予測値を比較熱
量値で除算した値そのものも吸着剤５の劣化度の指標と
なるため、これによって劣化度を検出する方式としても
よい。
に応じて異なる警告を発するようにしてもよい。また、
本実施例では熱量予測値を比較熱量値で除算した値を露
点時間に乗じた値の標準露点時間からの短縮時間によっ
て劣化度を検出する方式としたが、熱量予測値を比較熱
量値で除算した値そのものも吸着剤５の劣化度の指標と
なるため、これによって劣化度を検出する方式としても
よい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、吸着剤の劣化度を高精度に検出することができ、以
て、該劣化度に見合ったＨＣ脱離条件の変更や警告を発
することが可能となる。
ば、吸着剤の劣化度を高精度に検出することができ、以
て、該劣化度に見合ったＨＣ脱離条件の変更や警告を発
することが可能となる。
【図１】本発明の構成，機能を示すブロック図
【図２】本発明の一実施例のシステム構成を示す図
【図３】同上実施例のＨＣの吸着総量及び標準露点時間
算出のルーチンを示すフローチャート
算出のルーチンを示すフローチャート
【図４】同じく実露点時間算出のルーチンを示すフロー
チャート
チャート
【図５】同じく吸着剤の劣化度判定のルーチンを示すフ
ローチャート
ローチャート
１ 内燃機関 ２ 排気通路 ３ 排気浄化用触媒 ４ 主通路 ５ 吸着剤 ６ バイパス通路 ７ 制御弁 ９ エアフローメータ 10 水温センサ 11 回転速度センサ 12，13 温度センサ 14 コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/22 ３０１ Ｘ 3/32 ＺＡＢ ３０１ Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】機関の排気系に所定の低温度条件で排気中
のＨＣを吸着する機能を有した吸着剤と所定の高温度条
件でＨＣを含む排気中の汚染成分を浄化する機能を有し
た排気浄化用触媒とを備え、前記排気浄化用触媒の活性
化前の低温状態で前記吸着剤にＨＣを吸着させ、排気浄
化触媒活性化後の高温状態で吸着剤に吸着されたＨＣを
脱離して排気浄化用触媒により浄化させるようにした内
燃機関の排気浄化装置において、機関運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、吸着剤の入口及び出口側の排気
温度を夫々検出する排気温度検出手段と、吸着剤出口側
の排気温度状態に基づいて検出される排気の露点期間中
に吸着剤入口側の排気温度と排気流量とに基づいて排気
から吸着剤に供給される実供給熱量に相当する値を演算
する実供給熱量相当値演算手段と、機関運転状態に基づ
いて所定の吸着条件で吸着剤に吸着されるＨＣの総量を
推定するＨＣ吸着総量推定手段と、該推定されたＨＣ吸
着総量に基づいて前記排気の露点期間中に排気から非劣
化状態の吸着剤に供給されると推定される標準供給熱量
に相当する値を演算する標準供給熱量相当値演算手段
と、前記演算された標準供給熱量相当値と実供給熱量相
当値に基づいて吸着剤の劣化度を検出する劣化度検出手
段と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の排
気浄化装置におけるＨＣ吸着剤の劣化診断装置 - 【請求項２】前記実供給熱量相当値演算手段及び標準熱
量相当値演算手段は、夫々の供給熱量によって同一運転
条件で露点状態に維持される実露点時間と標準露点時間
とを演算し、劣化度検出手段は、実露点時間の標準露点
時間に対する短縮時間によって吸着剤の劣化度を検出し
てなる請求項１に記載のＨＣ吸着剤の劣化診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5018459A JP2894135B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 内燃機関の排気浄化装置におけるｈｃ吸着剤の劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5018459A JP2894135B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 内燃機関の排気浄化装置におけるｈｃ吸着剤の劣化診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229235A true JPH06229235A (ja) | 1994-08-16 |
| JP2894135B2 JP2894135B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=11972221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5018459A Expired - Fee Related JP2894135B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 内燃機関の排気浄化装置におけるｈｃ吸着剤の劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2894135B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083043A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-19 | Honda Motor Co Ltd | 排気ガス浄化装置の状態判定装置 |
| EP1422392A1 (en) * | 2001-08-31 | 2004-05-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Deteriorated state evaluation device of exhaust emission control equipment |
| US6883307B2 (en) | 2001-09-07 | 2005-04-26 | Hitachi, Ltd. | Diagnosis apparatus for internal combustion engine |
| JP2009518573A (ja) * | 2005-12-08 | 2009-05-07 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 排気ガス流れ内に配置されている触媒の診断方法および方法を実施するための装置 |
| JP2015161251A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | マツダ株式会社 | 排気浄化触媒の劣化診断方法及び劣化診断装置 |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP5018459A patent/JP2894135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1422392A1 (en) * | 2001-08-31 | 2004-05-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Deteriorated state evaluation device of exhaust emission control equipment |
| EP1422392A4 (en) * | 2001-08-31 | 2005-11-30 | Honda Motor Co Ltd | DEVICE FOR EVALUATING THE DETERIORATION CONDITION OF EXHAUST GAS CONTROL EQUIPMENT |
| JP2003083043A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-19 | Honda Motor Co Ltd | 排気ガス浄化装置の状態判定装置 |
| US6883307B2 (en) | 2001-09-07 | 2005-04-26 | Hitachi, Ltd. | Diagnosis apparatus for internal combustion engine |
| JP4538175B2 (ja) * | 2001-09-07 | 2010-09-08 | 本田技研工業株式会社 | 排気ガス浄化装置の状態判定装置 |
| JP2009518573A (ja) * | 2005-12-08 | 2009-05-07 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 排気ガス流れ内に配置されている触媒の診断方法および方法を実施するための装置 |
| US8069712B2 (en) | 2005-12-08 | 2011-12-06 | Robert Bosch Gmbh | Method for the diagnosing of a catalytic converter located in an exhaust gas flow, and device for carrying out said method |
| JP2015161251A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | マツダ株式会社 | 排気浄化触媒の劣化診断方法及び劣化診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2894135B2 (ja) | 1999-05-24 |
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Legal Events
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