JPH07158425A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH07158425A JPH07158425A JP5310584A JP31058493A JPH07158425A JP H07158425 A JPH07158425 A JP H07158425A JP 5310584 A JP5310584 A JP 5310584A JP 31058493 A JP31058493 A JP 31058493A JP H07158425 A JPH07158425 A JP H07158425A
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- Japan
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- internal combustion
- combustion engine
- catalyst
- water
- deterioration
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
- F01N3/0878—Bypassing absorbents or adsorbents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【目的】 精度よく触媒劣化を推定することにより、触
媒浄化率が低下しエミッションが悪化するのを未然に防
止することが可能となる内燃機関の排気浄化装置を提供
することにある。 【構成】 内燃機関１の排気系にリーンＮＯx 触媒１６
が搭載されている。ＥＣＵ２４中のＣＰＵは、燃料噴射
弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄから内燃機関１に供
給する燃料量に基づいて、排気ガス中からリーンＮＯx
触媒１６への水分付着量を推定する。つまり、内燃機関
１での燃料の燃焼によって燃料である炭化水素が空気中
の酸素と化学反応を起こして二酸化炭素と水に変わるも
のとして水分量を算出する。そして、この水分付着量を
積算していくことでリーンＮＯx 触媒１６の劣化を推定
する。
媒浄化率が低下しエミッションが悪化するのを未然に防
止することが可能となる内燃機関の排気浄化装置を提供
することにある。 【構成】 内燃機関１の排気系にリーンＮＯx 触媒１６
が搭載されている。ＥＣＵ２４中のＣＰＵは、燃料噴射
弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄから内燃機関１に供
給する燃料量に基づいて、排気ガス中からリーンＮＯx
触媒１６への水分付着量を推定する。つまり、内燃機関
１での燃料の燃焼によって燃料である炭化水素が空気中
の酸素と化学反応を起こして二酸化炭素と水に変わるも
のとして水分量を算出する。そして、この水分付着量を
積算していくことでリーンＮＯx 触媒１６の劣化を推定
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の排気浄化装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平４−２６５４１４号公報等
により、遷移金属あるいは貴金属を担持せしめたゼオラ
イト系あるいはアルミナ系からなり、酸素雰囲気中、Ｈ
Ｃ存在下でＮＯx を還元する、いわゆるリーンＮＯx 触
媒を搭載した内燃機関の排気浄化装置が知られている。
そして、同公報にも開示されているように、リーンＮＯ
x 触媒の劣化検出の方法として、走行距離からリーンＮ
Ｏx 触媒の劣化を推定するようにしている。
により、遷移金属あるいは貴金属を担持せしめたゼオラ
イト系あるいはアルミナ系からなり、酸素雰囲気中、Ｈ
Ｃ存在下でＮＯx を還元する、いわゆるリーンＮＯx 触
媒を搭載した内燃機関の排気浄化装置が知られている。
そして、同公報にも開示されているように、リーンＮＯ
x 触媒の劣化検出の方法として、走行距離からリーンＮ
Ｏx 触媒の劣化を推定するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、走行距離から
リーンＮＯx 触媒の劣化を推定すると、実際の劣化度合
いに大きなバラツキが生じる。この原因として、温度や
水分付着が挙げられる。特に、水分は図７に示すように
リーンＮＯx 触媒の性能（浄化率）や劣化を大きく左右
する。又、水分付着に関しては、短期的な共存なら一時
的な活性低下であるが、長期的に共存すると触媒性能の
永久低下につながる。これでは、精度よく触媒劣化を推
定することが不可能であり、時にはエミッションアウト
となる場合も考えられる。
リーンＮＯx 触媒の劣化を推定すると、実際の劣化度合
いに大きなバラツキが生じる。この原因として、温度や
水分付着が挙げられる。特に、水分は図７に示すように
リーンＮＯx 触媒の性能（浄化率）や劣化を大きく左右
する。又、水分付着に関しては、短期的な共存なら一時
的な活性低下であるが、長期的に共存すると触媒性能の
永久低下につながる。これでは、精度よく触媒劣化を推
定することが不可能であり、時にはエミッションアウト
となる場合も考えられる。
【０００４】そこで、この発明の目的は、精度よく触媒
劣化を推定することにより、触媒浄化率が低下しエミッ
ションが悪化するのを未然に防止することが可能となる
内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
劣化を推定することにより、触媒浄化率が低下しエミッ
ションが悪化するのを未然に防止することが可能となる
内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、内燃機関の
排気系に、遷移金属あるいは貴金属を担持せしめたゼオ
ライト系あるいはアルミナ系からなり、酸素雰囲気中、
ＨＣ存在下でＮＯx を還元するリーンＮＯx 触媒を搭載
した内燃機関の排気浄化装置において、排気ガス中から
前記リーンＮＯx 触媒への水分付着量を推定する水分付
着量推定手段と、前記水分付着量推定手段により推定さ
れた水分付着量を積算する積算手段と、前記積算手段に
より積算された水分付着量に基づいて前記リーンＮＯx
触媒の劣化を推定する劣化推定手段とを備える内燃機関
の排気浄化装置をその要旨とする。
排気系に、遷移金属あるいは貴金属を担持せしめたゼオ
ライト系あるいはアルミナ系からなり、酸素雰囲気中、
ＨＣ存在下でＮＯx を還元するリーンＮＯx 触媒を搭載
した内燃機関の排気浄化装置において、排気ガス中から
前記リーンＮＯx 触媒への水分付着量を推定する水分付
着量推定手段と、前記水分付着量推定手段により推定さ
れた水分付着量を積算する積算手段と、前記積算手段に
より積算された水分付着量に基づいて前記リーンＮＯx
触媒の劣化を推定する劣化推定手段とを備える内燃機関
の排気浄化装置をその要旨とする。
【０００６】ここで、前記水分付着量推定手段を、内燃
機関への燃料供給量から前記水分付着量を推定する手段
を含むものとしてもよい。
機関への燃料供給量から前記水分付着量を推定する手段
を含むものとしてもよい。
【０００７】
【作用】水分付着量推定手段は排気ガス中からリーンＮ
Ｏx 触媒への水分付着量を推定し、積算手段はこの推定
された水分付着量を積算していく。そして、劣化推定手
段は、積算された水分付着量に基づいてリーンＮＯx 触
媒の劣化を推定する。この触媒劣化の推定に基づいて各
種の対処を行うことにより、触媒浄化率が低下しエミッ
ションが悪化するのを未然に防止することが可能とな
る。
Ｏx 触媒への水分付着量を推定し、積算手段はこの推定
された水分付着量を積算していく。そして、劣化推定手
段は、積算された水分付着量に基づいてリーンＮＯx 触
媒の劣化を推定する。この触媒劣化の推定に基づいて各
種の対処を行うことにより、触媒浄化率が低下しエミッ
ションが悪化するのを未然に防止することが可能とな
る。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１には、本実施例の内燃機関の排
気浄化装置の全体構成を示す。４気筒ガソリン内燃機関
１の吸気系は、吸気管２と、スロットル弁３を内装した
スロットルボディ４と、サージタンク５と、吸気マニホ
ールド６とから構成されている。スロットル弁３の開度
はスロットルセンサ７により検出される。又、吸気管負
圧は吸気管圧力センサ８によって検出される。さらに、
内燃機関１の冷却水温が水温センサ９によって検出さ
れ、吸気温度が吸気温センサ１０によって検出される。
各気筒の吸気ポートには、各気筒独立の電磁制御式燃料
噴射弁（インジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄが設けられている。
に従って説明する。図１には、本実施例の内燃機関の排
気浄化装置の全体構成を示す。４気筒ガソリン内燃機関
１の吸気系は、吸気管２と、スロットル弁３を内装した
スロットルボディ４と、サージタンク５と、吸気マニホ
ールド６とから構成されている。スロットル弁３の開度
はスロットルセンサ７により検出される。又、吸気管負
圧は吸気管圧力センサ８によって検出される。さらに、
内燃機関１の冷却水温が水温センサ９によって検出さ
れ、吸気温度が吸気温センサ１０によって検出される。
各気筒の吸気ポートには、各気筒独立の電磁制御式燃料
噴射弁（インジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄが設けられている。
【０００９】内燃機関１の燃焼室１２には点火プラグ１
３が設けられている。内燃機関１の排気系は、排気マニ
ホールド１４と、集合された排気管１５からなる。集合
された排気管１５には、遷移金属あるいは貴金属を担持
せしめたゼオライト系あるいはアルミナ系からなり、酸
素雰囲気中、ＨＣ存在下でＮＯx を還元するリーンＮＯ
x 触媒１６が設けられている。さらに、排気管１５にお
けるリーンＮＯx 触媒１６の下流には、三元触媒１７が
配置されている。又、排気管１５には空燃比センサ（Ａ
／Ｆセンサ）１８が設けられるとともに、リーンＮＯx
触媒１６の温度を検出する触媒温センサ１９が設けられ
ている。
３が設けられている。内燃機関１の排気系は、排気マニ
ホールド１４と、集合された排気管１５からなる。集合
された排気管１５には、遷移金属あるいは貴金属を担持
せしめたゼオライト系あるいはアルミナ系からなり、酸
素雰囲気中、ＨＣ存在下でＮＯx を還元するリーンＮＯ
x 触媒１６が設けられている。さらに、排気管１５にお
けるリーンＮＯx 触媒１６の下流には、三元触媒１７が
配置されている。又、排気管１５には空燃比センサ（Ａ
／Ｆセンサ）１８が設けられるとともに、リーンＮＯx
触媒１６の温度を検出する触媒温センサ１９が設けられ
ている。
【００１０】内燃機関１の排気系と吸気系とはＥＧＲ管
２０により連通され、ＥＧＲ管２０の途中には電磁開閉
式のＥＧＲ弁２１が配置されている。そして、デューテ
ィ制御によるＥＧＲ弁２１の開度に応じた排気ガスが吸
気系に還流されるようになっている。
２０により連通され、ＥＧＲ管２０の途中には電磁開閉
式のＥＧＲ弁２１が配置されている。そして、デューテ
ィ制御によるＥＧＲ弁２１の開度に応じた排気ガスが吸
気系に還流されるようになっている。
【００１１】ディストリビュータ２２は図示しないイグ
ニッションコイルで発生した高電圧を各気筒の点火プラ
グ１３に分配する。ディストリビュータ２２はそのディ
ストリビュータ軸２２ａがクランク軸２回転で１回転す
る。ディストリビュータ２２にはディストリビュータ軸
２２ａの回転に応じて所定クランク角度毎にクランク角
信号を出力するクランク角センサ２３が内装されてい
る。
ニッションコイルで発生した高電圧を各気筒の点火プラ
グ１３に分配する。ディストリビュータ２２はそのディ
ストリビュータ軸２２ａがクランク軸２回転で１回転す
る。ディストリビュータ２２にはディストリビュータ軸
２２ａの回転に応じて所定クランク角度毎にクランク角
信号を出力するクランク角センサ２３が内装されてい
る。
【００１２】電子制御ユニット（ＥＣＵ）２４はマイク
ロコンピュータからなる。ＥＣＵ２４は、図２に詳細を
示すように、演算を実行するセントラルプロセッサユニ
ット（ＣＰＵ）２５と、ＡＤ変換器２６と、エンジン回
転速度信号形成回路２７と、クロック発生回路２８と、
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２９と、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）３０と、出力ポート３１とを備えて
いる。これらはバス３２にて連結されている。ＡＤ変換
器２６は水温センサ９、吸気温センサ１０、空燃比セン
サ（Ａ／Ｆセンサ）１８、触媒温センサ１９、吸気管圧
力センサ８及びスロットルセンサ７からのアナログ信号
をデジタル信号に変換する。エンジン回転速度信号形成
回路２７はクランク角センサ２３からの信号をエンジン
回転速度信号に変換して取り込む。リードオンリメモリ
（ＲＯＭ）２９は、図３，４，５の演算ルーチンを記憶
しておくための読み出し専用の記憶素子である。ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０はデータを一時的に記
憶する。又、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０に
は、一部電源を切ってもデータの消えない不揮発性メモ
リを含んでいる。出力ポート３１はＣＰＵ２５における
演算結果に応じて駆動回路３３を介して燃料噴射弁（イ
ンジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの開弁時
間信号を出力する。又、出力ポート３１はＣＰＵ２５に
おける演算結果に応じて駆動回路３３を介してＥＧＲ弁
２１に駆動信号（デューティ信号）を出力する。
ロコンピュータからなる。ＥＣＵ２４は、図２に詳細を
示すように、演算を実行するセントラルプロセッサユニ
ット（ＣＰＵ）２５と、ＡＤ変換器２６と、エンジン回
転速度信号形成回路２７と、クロック発生回路２８と、
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２９と、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）３０と、出力ポート３１とを備えて
いる。これらはバス３２にて連結されている。ＡＤ変換
器２６は水温センサ９、吸気温センサ１０、空燃比セン
サ（Ａ／Ｆセンサ）１８、触媒温センサ１９、吸気管圧
力センサ８及びスロットルセンサ７からのアナログ信号
をデジタル信号に変換する。エンジン回転速度信号形成
回路２７はクランク角センサ２３からの信号をエンジン
回転速度信号に変換して取り込む。リードオンリメモリ
（ＲＯＭ）２９は、図３，４，５の演算ルーチンを記憶
しておくための読み出し専用の記憶素子である。ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０はデータを一時的に記
憶する。又、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０に
は、一部電源を切ってもデータの消えない不揮発性メモ
リを含んでいる。出力ポート３１はＣＰＵ２５における
演算結果に応じて駆動回路３３を介して燃料噴射弁（イ
ンジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの開弁時
間信号を出力する。又、出力ポート３１はＣＰＵ２５に
おける演算結果に応じて駆動回路３３を介してＥＧＲ弁
２１に駆動信号（デューティ信号）を出力する。
【００１３】ＣＰＵ２５は、吸気圧ＰＭと機関回転数Ｎ
Ｅから二次元マップを用いて基本噴射時間ＴＰを算出
し、この基本噴射時間ＴＰに吸気温による補正係数Ｋａ
を乗算して噴射時間ＴＰ’（＝ＴＰ・Ｋａ）を求める。
さらに、ＣＰＵ２５は噴射時間ＴＰ’に対し、水温セン
サ９による暖気状態の補正係数Ｋ１とスロットルセンサ
７による加減速状態の補正係数Ｋ２と空燃比センサ（Ａ
／Ｆセンサ）１８による補正係数Ｋ３との加算値（＝Ｋ
１＋Ｋ２＋Ｋ３）を乗算して最終噴射時間ＴＡＵ（＝Ｔ
Ｐ’・（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３））を算出する。そして、Ｃ
ＰＵ２５は最終噴射時間ＴＡＵの間、燃料噴射弁（イン
ジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを開弁させ
て燃料噴射を行わせる。
Ｅから二次元マップを用いて基本噴射時間ＴＰを算出
し、この基本噴射時間ＴＰに吸気温による補正係数Ｋａ
を乗算して噴射時間ＴＰ’（＝ＴＰ・Ｋａ）を求める。
さらに、ＣＰＵ２５は噴射時間ＴＰ’に対し、水温セン
サ９による暖気状態の補正係数Ｋ１とスロットルセンサ
７による加減速状態の補正係数Ｋ２と空燃比センサ（Ａ
／Ｆセンサ）１８による補正係数Ｋ３との加算値（＝Ｋ
１＋Ｋ２＋Ｋ３）を乗算して最終噴射時間ＴＡＵ（＝Ｔ
Ｐ’・（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３））を算出する。そして、Ｃ
ＰＵ２５は最終噴射時間ＴＡＵの間、燃料噴射弁（イン
ジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを開弁させ
て燃料噴射を行わせる。
【００１４】又、ＣＰＵ２５は吸気圧ＰＭと機関回転数
ＮＥから二次元マップを用いてＥＧＲ弁２１の開度（デ
ューティ比）を算出する。そして、ＣＰＵ２５はこのよ
うに求めた開度となるようにＥＧＲ弁２１をデューティ
制御する。
ＮＥから二次元マップを用いてＥＧＲ弁２１の開度（デ
ューティ比）を算出する。そして、ＣＰＵ２５はこのよ
うに求めた開度となるようにＥＧＲ弁２１をデューティ
制御する。
【００１５】本実施例では、ＣＰＵ２５にて水分付着量
推定手段と積算手段と劣化推定手段を構成している。次
に、上記のように構成された内燃機関の排気浄化装置の
作用を説明する。
推定手段と積算手段と劣化推定手段を構成している。次
に、上記のように構成された内燃機関の排気浄化装置の
作用を説明する。
【００１６】ＲＯＭ２９に記憶され、ＣＰＵ２５に読み
出されて実行する演算ルーチンを図３，４，５に示す。
図３は、排気ガス中の水分の重量を算出するルーチンで
あり、排気ガス中からリーンＮＯx 触媒１６への水分付
着量を推定するためのものである。ＣＰＵ２５はステッ
プ１０１で燃料の重量ｑを算出するために燃料噴射弁
（インジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの最
終噴射時間ＴＡＵに補正係数（Ｋ）を乗じる（ｑ＝ＴＡ
Ｕ・Ｋ）。この補正係数Ｋは、燃料噴射弁（インジェク
タ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの流量サイズと本
数，燃料比重，燃圧から求まる係数である。
出されて実行する演算ルーチンを図３，４，５に示す。
図３は、排気ガス中の水分の重量を算出するルーチンで
あり、排気ガス中からリーンＮＯx 触媒１６への水分付
着量を推定するためのものである。ＣＰＵ２５はステッ
プ１０１で燃料の重量ｑを算出するために燃料噴射弁
（インジェクタ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの最
終噴射時間ＴＡＵに補正係数（Ｋ）を乗じる（ｑ＝ＴＡ
Ｕ・Ｋ）。この補正係数Ｋは、燃料噴射弁（インジェク
タ）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの流量サイズと本
数，燃料比重，燃圧から求まる係数である。
【００１７】そして、ＣＰＵ２５はステップ１０２で空
燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）１８による空燃比Ａ／Ｆを
読み込み、ステップ１０３で空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比
の１４．５よりリッチかリーンかを判定する。ＣＰＵ２
５はリーンならステップ１０４に、又、リッチならステ
ップ１０５に移行する。ＣＰＵ２５はステップ１０４で
は、先程求めた燃料重量ｑから水分重量ｗｗを算出す
る。これは、燃料（ガソリン）は種々の炭化水素の混合
物であり、平均組成としては、Ｃ7.5 Ｈ13.5程度で、こ
れを完全燃焼させる。この時、空気中の酸素と化学反応
を起こし、二酸化炭素と水に変わる（Ｃn Ｈm ＋（ｎ＋
ｍ／４）Ｏ2 →ｎＣＯ2 ＋（ｍ／２）Ｈ2Ｏ）。この式
に平均組成を代入すると、１２×７．５＋１×１３．５
＝１０３．５の燃料に対し（１３．５／２）・（１×２
＋１６）＝１２１．５の水が発生する（重量比）。つま
り、燃料が完全燃焼すれば１．１７４（＝１２１．５／
１０３．５）倍の水が発生する。よって、ステップ１０
４では、燃料重量ｑに１．１７４を乗算して水分重量ｗ
ｗ（＝ｑ・１．１７４）を求める。
燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）１８による空燃比Ａ／Ｆを
読み込み、ステップ１０３で空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比
の１４．５よりリッチかリーンかを判定する。ＣＰＵ２
５はリーンならステップ１０４に、又、リッチならステ
ップ１０５に移行する。ＣＰＵ２５はステップ１０４で
は、先程求めた燃料重量ｑから水分重量ｗｗを算出す
る。これは、燃料（ガソリン）は種々の炭化水素の混合
物であり、平均組成としては、Ｃ7.5 Ｈ13.5程度で、こ
れを完全燃焼させる。この時、空気中の酸素と化学反応
を起こし、二酸化炭素と水に変わる（Ｃn Ｈm ＋（ｎ＋
ｍ／４）Ｏ2 →ｎＣＯ2 ＋（ｍ／２）Ｈ2Ｏ）。この式
に平均組成を代入すると、１２×７．５＋１×１３．５
＝１０３．５の燃料に対し（１３．５／２）・（１×２
＋１６）＝１２１．５の水が発生する（重量比）。つま
り、燃料が完全燃焼すれば１．１７４（＝１２１．５／
１０３．５）倍の水が発生する。よって、ステップ１０
４では、燃料重量ｑに１．１７４を乗算して水分重量ｗ
ｗ（＝ｑ・１．１７４）を求める。
【００１８】一方、ステップ１０３においてＡ／Ｆリッ
チの場合は、ＣＰＵ２５はステップ１０５において同様
に水分重量を算出するが、空燃比Ａ／Ｆがリッチである
ことよりＯ2 が不足しているため燃料は未燃ガス（炭化
水素）のまま排出される。ゆえに、ＣＰＵ２５は、水分
重量ｗｗとして、完全燃焼での水分重量（＝ｑ・１．１
７４）に対し（Ａ／Ｆ）／１４．５の修正をする（ｗｗ
＝ｑ・１．１７４・（Ａ／Ｆ）／１４．５）。
チの場合は、ＣＰＵ２５はステップ１０５において同様
に水分重量を算出するが、空燃比Ａ／Ｆがリッチである
ことよりＯ2 が不足しているため燃料は未燃ガス（炭化
水素）のまま排出される。ゆえに、ＣＰＵ２５は、水分
重量ｗｗとして、完全燃焼での水分重量（＝ｑ・１．１
７４）に対し（Ａ／Ｆ）／１４．５の修正をする（ｗｗ
＝ｑ・１．１７４・（Ａ／Ｆ）／１４．５）。
【００１９】この後、ＣＰＵ２５はステップ１０４，１
０５で求めた水分重量ｗｗをステップ１０６において積
算する。即ち、不揮発性メモリに記憶してある前回まで
の水分重量積算値ｗｗｃに今回の水分重量ｗｗを加算し
て水分重量積算値ｗｗｃを更新する。ＣＰＵ２５は更新
した水分重量積算値ｗｗｃをステップ１０７において不
揮発性メモリに記憶して、この処理を終了する。
０５で求めた水分重量ｗｗをステップ１０６において積
算する。即ち、不揮発性メモリに記憶してある前回まで
の水分重量積算値ｗｗｃに今回の水分重量ｗｗを加算し
て水分重量積算値ｗｗｃを更新する。ＣＰＵ２５は更新
した水分重量積算値ｗｗｃをステップ１０７において不
揮発性メモリに記憶して、この処理を終了する。
【００２０】次に、触媒の劣化度を算出するルーチンを
図４に示す。ＣＰＵ２５はステップ１１１において前記
水分重量算出ルーチンで求めた水分重量積算値ｗｗｃを
読み込み、ステップ１１２において図６に示す劣化度Ｒ
と水分重量積算値ｗｗｃとの関係を示すマップから劣化
度Ｒを求める。このマップは予め実験的に求めておいた
ものである。そして、ＣＰＵ２５は求めた劣化度Ｒをス
テップ１１３において不揮発性メモリに記憶する。
図４に示す。ＣＰＵ２５はステップ１１１において前記
水分重量算出ルーチンで求めた水分重量積算値ｗｗｃを
読み込み、ステップ１１２において図６に示す劣化度Ｒ
と水分重量積算値ｗｗｃとの関係を示すマップから劣化
度Ｒを求める。このマップは予め実験的に求めておいた
ものである。そして、ＣＰＵ２５は求めた劣化度Ｒをス
テップ１１３において不揮発性メモリに記憶する。
【００２１】次に、この触媒劣化時に補正するルーチン
を図５に示す。ＣＰＵ２５はステップ１２１で前記劣化
度Ｒを読み込み、ステップ１２２において以下に示す補
正が必要な位、触媒劣化が進んでいるかどうか判定す
る。必要ない位のレベルであれば、この処理を終了す
る。ＣＰＵ２５は補正が必要と判断すると、ステップ１
２３に進み、燃料噴射量算出の際の空燃比センサ（Ａ／
Ｆセンサ）１８による補正係数Ｋ３をリッチ側に移行さ
せ空燃比Ａ／ＦをＮＯx の出にくい領域にセットした
り、あるいは、ＥＧＲ弁２１を開弁側に補正してＥＧＲ
量を増加させる。このようにすることにより、触媒の浄
化率が低下した分、ＮＯX 生成量をエンジン側（燃焼
側）で抑える。そして、このルーチンを終了する。又、
このステップ１２３の補正処理の代わりに、触媒劣化度
Ｒが所定以上の時には、ブザーやランプにより触媒の交
換をユーザに知らせることも可能である。
を図５に示す。ＣＰＵ２５はステップ１２１で前記劣化
度Ｒを読み込み、ステップ１２２において以下に示す補
正が必要な位、触媒劣化が進んでいるかどうか判定す
る。必要ない位のレベルであれば、この処理を終了す
る。ＣＰＵ２５は補正が必要と判断すると、ステップ１
２３に進み、燃料噴射量算出の際の空燃比センサ（Ａ／
Ｆセンサ）１８による補正係数Ｋ３をリッチ側に移行さ
せ空燃比Ａ／ＦをＮＯx の出にくい領域にセットした
り、あるいは、ＥＧＲ弁２１を開弁側に補正してＥＧＲ
量を増加させる。このようにすることにより、触媒の浄
化率が低下した分、ＮＯX 生成量をエンジン側（燃焼
側）で抑える。そして、このルーチンを終了する。又、
このステップ１２３の補正処理の代わりに、触媒劣化度
Ｒが所定以上の時には、ブザーやランプにより触媒の交
換をユーザに知らせることも可能である。
【００２２】このように本実施例では、ＣＰＵ２５（水
分付着量推定手段、積算手段、劣化推定手段）が内燃機
関１への燃料供給量（燃料重量ｑ）に基づいて排気ガス
中からリーンＮＯx 触媒１６への水分付着量（水分重量
ｗｗ）を推定した。つまり、内燃機関１での燃料の燃焼
によって燃料である炭化水素が空気中の酸素と化学反応
を起こして二酸化炭素と水に変わるものとして水分量を
算出した。そして、この推定水分付着量（水分重量ｗ
ｗ）を積算していくことでリーンＮＯx 触媒１６の劣化
を推定するようにした。その結果、走行距離でリーンＮ
Ｏx 触媒の劣化を推定すると、実際の劣化度合いに大き
なバラツキが生じてしまっていたが、本実施例では精度
よく触媒劣化を推定することができる。そして、この触
媒劣化の推定に基づいて各種の対処を行うことにより、
触媒浄化率が低下しエミッションが悪化するのを未然に
防止することが可能となる。
分付着量推定手段、積算手段、劣化推定手段）が内燃機
関１への燃料供給量（燃料重量ｑ）に基づいて排気ガス
中からリーンＮＯx 触媒１６への水分付着量（水分重量
ｗｗ）を推定した。つまり、内燃機関１での燃料の燃焼
によって燃料である炭化水素が空気中の酸素と化学反応
を起こして二酸化炭素と水に変わるものとして水分量を
算出した。そして、この推定水分付着量（水分重量ｗ
ｗ）を積算していくことでリーンＮＯx 触媒１６の劣化
を推定するようにした。その結果、走行距離でリーンＮ
Ｏx 触媒の劣化を推定すると、実際の劣化度合いに大き
なバラツキが生じてしまっていたが、本実施例では精度
よく触媒劣化を推定することができる。そして、この触
媒劣化の推定に基づいて各種の対処を行うことにより、
触媒浄化率が低下しエミッションが悪化するのを未然に
防止することが可能となる。
【００２３】又、リーンＮＯx 触媒の劣化度に応じて各
種補正を施したりユーザに知らせることにより、劣化に
よるＮＯx 排出量の増加を抑えることができ、地球環境
悪化を未然に防ぐことができる。
種補正を施したりユーザに知らせることにより、劣化に
よるＮＯx 排出量の増加を抑えることができ、地球環境
悪化を未然に防ぐことができる。
【００２４】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施例では水分量の推定は燃
料量から算出したが、他にも、排気ガス中に湿度センサ
を設け、湿度を測定してこれと吸入空気量とから水分量
を算出してもよい。
のではなく、例えば、上記実施例では水分量の推定は燃
料量から算出したが、他にも、排気ガス中に湿度センサ
を設け、湿度を測定してこれと吸入空気量とから水分量
を算出してもよい。
【００２５】あるいは、内燃機関の運転領域から推定し
た吸入空気量にて水分量を算出してもよい。つまり、吸
気圧や機関回転数から吸入空気量を推定し、この吸入空
気量、即ちＯ2 量から排ガス中の水分量（Ｈ2 Ｏ量）を
算出してもよい。この場合には、非常に簡単な方法にて
リーンＮＯx 触媒１６への水分付着量を算出することが
できる。
た吸入空気量にて水分量を算出してもよい。つまり、吸
気圧や機関回転数から吸入空気量を推定し、この吸入空
気量、即ちＯ2 量から排ガス中の水分量（Ｈ2 Ｏ量）を
算出してもよい。この場合には、非常に簡単な方法にて
リーンＮＯx 触媒１６への水分付着量を算出することが
できる。
【００２６】又、上記実施例では図５のステップ１２３
において、触媒劣化度合いに応じて、燃料噴射量算出の
際の空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）１８による補正係数
Ｋ３をリッチ側に移行させ空燃比Ａ／ＦをＮＯx の出に
くい領域にセットしたり、ＥＧＲ量を増加させたりした
が、他にも、点火時期を遅らせたり、リーンＮＯx 触媒
１６の温度を変更したりしてもよい。
において、触媒劣化度合いに応じて、燃料噴射量算出の
際の空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）１８による補正係数
Ｋ３をリッチ側に移行させ空燃比Ａ／ＦをＮＯx の出に
くい領域にセットしたり、ＥＧＲ量を増加させたりした
が、他にも、点火時期を遅らせたり、リーンＮＯx 触媒
１６の温度を変更したりしてもよい。
【００２７】さらに、使用する内燃機関としては、ガソ
リンエンジンの他にもディーゼルエンジンにも使用でき
る。
リンエンジンの他にもディーゼルエンジンにも使用でき
る。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
精度よく触媒劣化を推定することにより、触媒浄化率が
低下しエミッションが悪化するのを未然に防止すること
が可能となる優れた効果を発揮する。
精度よく触媒劣化を推定することにより、触媒浄化率が
低下しエミッションが悪化するのを未然に防止すること
が可能となる優れた効果を発揮する。
【図１】実施例の内燃機関の排気浄化装置の全体構成図
である。
である。
【図２】内燃機関の排気浄化装置の電気的構成図であ
る。
る。
【図３】水分重量の検出ルーチンを示すフローチャート
である。
である。
【図４】劣化度検出ルーチンを示すフローチャートであ
る。
る。
【図５】触媒劣化補正ルーチンを示すフローチャートで
ある。
ある。
【図６】水分重量積算値に対する劣化度を示すマップで
ある。
ある。
【図７】水分濃度の違いをファクタとした触媒温度とＮ
Ｏx 浄化率との関係を示す関係図である。
Ｏx 浄化率との関係を示す関係図である。
１ 内燃機関 １６ リーンＮＯx 触媒 ２５ 水分付着量推定手段、積算手段、劣化推定手段と
してのＣＰＵ
してのＣＰＵ
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に、遷移金属あるいは
貴金属を担持せしめたゼオライト系あるいはアルミナ系
からなり、酸素雰囲気中、ＨＣ存在下でＮＯ x を還元す
るリーンＮＯx 触媒を搭載した内燃機関の排気浄化装置
において、 排気ガス中から前記リーンＮＯx 触媒への水分付着量を
推定する水分付着量推定手段と、 前記水分付着量推定手段により推定された水分付着量を
積算する積算手段と、 前記積算手段により積算された水分付着量に基づいて前
記リーンＮＯx 触媒の劣化を推定する劣化推定手段とを
備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記水分付着量推定手段は、内燃機関へ
の燃料供給量から前記水分付着量を推定する手段を含む
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31058493A JP3412216B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31058493A JP3412216B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158425A true JPH07158425A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3412216B2 JP3412216B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=18007008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31058493A Expired - Fee Related JP3412216B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412216B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021090A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif destine a evaluer l'etat de deterioration d'un equipement de controle des gaz d'echappement |
| WO2003023202A1 (fr) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif d'evaluation de l'etat de deterioration d'un equipement de regulation d'emission de gaz d'echappement |
| EP1431539A2 (en) * | 2001-08-31 | 2004-06-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Adsorbent degradation-determining system |
| US6823659B2 (en) | 2002-01-22 | 2004-11-30 | Hitachi, Ltd. | Moisture removal device and method thereof for internal combustion engine use exhaust gas cleaning device |
| CN103850818A (zh) * | 2012-12-05 | 2014-06-11 | 福特环球技术公司 | 排气湿度传感器 |
| KR20170007349A (ko) * | 2014-05-16 | 2017-01-18 | 우미코레 아게 운트 코 카게 | 촉매 컨버터의 노화 정도를 검출하기 위한 방법 |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP31058493A patent/JP3412216B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021090A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif destine a evaluer l'etat de deterioration d'un equipement de controle des gaz d'echappement |
| EP1431539A2 (en) * | 2001-08-31 | 2004-06-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Adsorbent degradation-determining system |
| EP1431539A3 (en) * | 2001-08-31 | 2004-07-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Adsorbent degradation-determining system |
| US6935099B2 (en) | 2001-08-31 | 2005-08-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Deteriorated state evaluation device of exhaust emission control equipment |
| WO2003023202A1 (fr) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif d'evaluation de l'etat de deterioration d'un equipement de regulation d'emission de gaz d'echappement |
| US6978598B2 (en) | 2001-09-05 | 2005-12-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Deteriorated state evaluation device for exhaust emission control equipment |
| US6823659B2 (en) | 2002-01-22 | 2004-11-30 | Hitachi, Ltd. | Moisture removal device and method thereof for internal combustion engine use exhaust gas cleaning device |
| DE10301977B4 (de) * | 2002-01-22 | 2005-06-02 | Hitachi, Ltd. | Vorrichtung und Verfahren zur Feuchtigkeitsentfernung für Abgasreinigungseinrichtung zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor |
| CN103850818A (zh) * | 2012-12-05 | 2014-06-11 | 福特环球技术公司 | 排气湿度传感器 |
| KR20170007349A (ko) * | 2014-05-16 | 2017-01-18 | 우미코레 아게 운트 코 카게 | 촉매 컨버터의 노화 정도를 검출하기 위한 방법 |
| JP2017523335A (ja) * | 2014-05-16 | 2017-08-17 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトＵｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ | 触媒コンバータの経年劣化度の検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3412216B2 (ja) | 2003-06-03 |
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