JPH07180535A - 排気ガス浄化装置の故障診断装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置の故障診断装置Info
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- JPH07180535A JPH07180535A JP5324557A JP32455793A JPH07180535A JP H07180535 A JPH07180535 A JP H07180535A JP 5324557 A JP5324557 A JP 5324557A JP 32455793 A JP32455793 A JP 32455793A JP H07180535 A JPH07180535 A JP H07180535A
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- failure
- catalytic converter
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- 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
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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
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- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- 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
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 希薄燃焼エンジンにおける排気ガス浄化装置
のリーンＮＯｘ触媒コンバータを、常に適確に故障診断
する。 【構成】 希薄燃焼するエンジン本体１の排気系に、主
としてＮＯｘを浄化処理するリーンＮＯｘ触媒のコンバ
ータ１０を装着する。そしてリーンＮＯｘ触媒コンバー
タ１０の下流でテールからの外気の影響を受けない最も
下流位置にＮＯｘ濃度センサ１４を取付け、このＮＯｘ
濃度センサ１４の実際のＮＯｘ濃度によるＮＯｘ排出量
を所定時間積分し、この積分値によりリーンＮＯｘ触媒
コンバータ１０の故障の有無を診断する。
のリーンＮＯｘ触媒コンバータを、常に適確に故障診断
する。 【構成】 希薄燃焼するエンジン本体１の排気系に、主
としてＮＯｘを浄化処理するリーンＮＯｘ触媒のコンバ
ータ１０を装着する。そしてリーンＮＯｘ触媒コンバー
タ１０の下流でテールからの外気の影響を受けない最も
下流位置にＮＯｘ濃度センサ１４を取付け、このＮＯｘ
濃度センサ１４の実際のＮＯｘ濃度によるＮＯｘ排出量
を所定時間積分し、この積分値によりリーンＮＯｘ触媒
コンバータ１０の故障の有無を診断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用の希薄燃焼エン
ジンに装着される排気ガス浄化装置の故障診断装置に関
する。
ジンに装着される排気ガス浄化装置の故障診断装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両用エンジンの排気ガス浄化
装置は、排気系に排気ガス中の有害成分のＨＣ，ＣＯ，
ＮＯｘの３成分を同時に浄化処理することが可能な三元
触媒が装着される。しかし三元触媒において最も効率良
く浄化処理するには、混合気の空燃比を常に理論空燃比
付近に設定する必要があり、このためＯ2 センサにより
排気中の酸素濃度を検出し、この酸素濃度により空燃比
がフィードバック制御される。
装置は、排気系に排気ガス中の有害成分のＨＣ，ＣＯ，
ＮＯｘの３成分を同時に浄化処理することが可能な三元
触媒が装着される。しかし三元触媒において最も効率良
く浄化処理するには、混合気の空燃比を常に理論空燃比
付近に設定する必要があり、このためＯ2 センサにより
排気中の酸素濃度を検出し、この酸素濃度により空燃比
がフィードバック制御される。
【０００３】一方、新世代の省燃費エンジンとして、例
えば吸気の際に燃焼室内にスワール等の渦流や乱流を生
成するように改善し、理論空燃比より希薄空燃比の混合
気により燃焼することが可能な希薄燃焼エンジンの研究
開発が盛んに行われている。この希薄燃焼エンジンの場
合には、排気ガス中の酸素濃度が高く、従来の三元触媒
では酸化反応が優先されるため、ＮＯｘの浄化が難しく
なるが、銅イオン交換ＺＳＭ５ゼオライト触媒に代表さ
れるような酸化雰囲気中においても、ＨＣ存在下でＮＯ
ｘの還元浄化が可能なリーンＮＯｘ触媒が提案されてい
る。そこでリーンＮＯｘ触媒を使用する場合は、そのリ
ーンＮＯｘ触媒コンバータの故障、経時変化、劣化等を
適確に診断することが要求される。
えば吸気の際に燃焼室内にスワール等の渦流や乱流を生
成するように改善し、理論空燃比より希薄空燃比の混合
気により燃焼することが可能な希薄燃焼エンジンの研究
開発が盛んに行われている。この希薄燃焼エンジンの場
合には、排気ガス中の酸素濃度が高く、従来の三元触媒
では酸化反応が優先されるため、ＮＯｘの浄化が難しく
なるが、銅イオン交換ＺＳＭ５ゼオライト触媒に代表さ
れるような酸化雰囲気中においても、ＨＣ存在下でＮＯ
ｘの還元浄化が可能なリーンＮＯｘ触媒が提案されてい
る。そこでリーンＮＯｘ触媒を使用する場合は、そのリ
ーンＮＯｘ触媒コンバータの故障、経時変化、劣化等を
適確に診断することが要求される。
【０００４】従来、上記触媒コンバータの故障診断に関
しては、例えば特開昭６３−９７８５２号公報の第１の
先行技術があり、エンジンの所定の運転状態の場合に、
触媒の下流の空燃比センサの出力の反転回数を演算し、
その反転回数が所定値以上のときに触媒が劣化したもの
と判別することが示されている。
しては、例えば特開昭６３−９７８５２号公報の第１の
先行技術があり、エンジンの所定の運転状態の場合に、
触媒の下流の空燃比センサの出力の反転回数を演算し、
その反転回数が所定値以上のときに触媒が劣化したもの
と判別することが示されている。
【０００５】特開平３−７４５４０号公報の第２の先行
技術では、触媒の下流にリニアＯ2センサを設け、この
センサ出力が所定の範囲に入っているか否かにより触媒
の正常または異常を判定することが示されている。
技術では、触媒の下流にリニアＯ2センサを設け、この
センサ出力が所定の範囲に入っているか否かにより触媒
の正常または異常を判定することが示されている。
【０００６】特開昭６２−１５３５４６号公報の第３の
先行技術では、触媒の上流のＯ2 センサによる空燃比制
御中で定常運転のとき、触媒の下流のＮＯｘセンサ、Ｃ
Ｏセンサにより排気ガス中のＮＯｘ濃度とＣＯ濃度を計
測し、判定レベルと比較して触媒の異常を判定すること
が示されている。
先行技術では、触媒の上流のＯ2 センサによる空燃比制
御中で定常運転のとき、触媒の下流のＮＯｘセンサ、Ｃ
Ｏセンサにより排気ガス中のＮＯｘ濃度とＣＯ濃度を計
測し、判定レベルと比較して触媒の異常を判定すること
が示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記第１、第
２及び第３の先行技術のものにあっては、いずれもＯ2
センサの出力により空燃比を理論空燃比付近にフィード
バック制御することを前提にするので、本発明の対象と
する希薄燃焼エンジンに適応することは難しい。第３の
先行技術にあっては、ＮＯｘセンサを使用し、そのＮＯ
ｘ濃度と判定レベルにより異常の有無を判定している
が、判定レベルは予め設定されたエンジン回転数と基本
噴射時間のマップである。従って、異常の判定は、マッ
プの判定レベルとの関係で定常運転中に限定される。
２及び第３の先行技術のものにあっては、いずれもＯ2
センサの出力により空燃比を理論空燃比付近にフィード
バック制御することを前提にするので、本発明の対象と
する希薄燃焼エンジンに適応することは難しい。第３の
先行技術にあっては、ＮＯｘセンサを使用し、そのＮＯ
ｘ濃度と判定レベルにより異常の有無を判定している
が、判定レベルは予め設定されたエンジン回転数と基本
噴射時間のマップである。従って、異常の判定は、マッ
プの判定レベルとの関係で定常運転中に限定される。
【０００８】本発明は、このような点に鑑み、希薄燃焼
エンジンにおける排気ガス浄化装置のリーンＮＯｘ触媒
コンバータを、常に適確に故障診断することを目的とす
る。
エンジンにおける排気ガス浄化装置のリーンＮＯｘ触媒
コンバータを、常に適確に故障診断することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、希薄燃焼するエンジン本体の排気系に、主と
してＮＯｘを浄化処理するリーンＮＯｘ触媒のコンバー
タが装着される排気ガス浄化装置において、リーンＮＯ
ｘ触媒コンバータの下流でテールからの外気の影響を受
けない最も下流位置にＮＯｘ濃度センサを取付け、この
ＮＯｘ濃度センサの実際のＮＯｘ濃度によるＮＯｘ排出
量を所定時間積分する積分手段と、この積分手段から算
出される積分値によりリーンＮＯｘ触媒コンバータの故
障の有無を診断する故障判定手段とを有することを特徴
とする。
本発明は、希薄燃焼するエンジン本体の排気系に、主と
してＮＯｘを浄化処理するリーンＮＯｘ触媒のコンバー
タが装着される排気ガス浄化装置において、リーンＮＯ
ｘ触媒コンバータの下流でテールからの外気の影響を受
けない最も下流位置にＮＯｘ濃度センサを取付け、この
ＮＯｘ濃度センサの実際のＮＯｘ濃度によるＮＯｘ排出
量を所定時間積分する積分手段と、この積分手段から算
出される積分値によりリーンＮＯｘ触媒コンバータの故
障の有無を診断する故障判定手段とを有することを特徴
とする。
【００１０】
【作用】上記の構成を有することにより本発明では、希
薄燃焼するエンジン本体からの排気ガスの有害成分の
内、主としてＮＯｘがリーンＮＯｘ触媒コンバータによ
り有効に浄化処理される。この場合にＮＯｘ濃度センサ
がリーンＮＯｘ触媒コンバータの下流でテールからの外
気の影響を受けない最も下流位置に取付けられること
で、コンバータ通過後のＮＯｘ濃度が高い精度で検出さ
れる。そしてＮＯｘ濃度によるＮＯｘ排出量を所定時間
積分した積分値を算出することで、この積分値を故障診
断の基準と比較することにより、定常運転と過渡状態を
含む運転領域でリーンＮＯｘ触媒コンバータの故障の有
無が適切に診断される。
薄燃焼するエンジン本体からの排気ガスの有害成分の
内、主としてＮＯｘがリーンＮＯｘ触媒コンバータによ
り有効に浄化処理される。この場合にＮＯｘ濃度センサ
がリーンＮＯｘ触媒コンバータの下流でテールからの外
気の影響を受けない最も下流位置に取付けられること
で、コンバータ通過後のＮＯｘ濃度が高い精度で検出さ
れる。そしてＮＯｘ濃度によるＮＯｘ排出量を所定時間
積分した積分値を算出することで、この積分値を故障診
断の基準と比較することにより、定常運転と過渡状態を
含む運転領域でリーンＮＯｘ触媒コンバータの故障の有
無が適切に診断される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において希薄燃焼エンジンの全体の構成につ
いて説明する。符号１は希薄燃焼するエンジン本体であ
り、エンジン本体１の吸気系では、エアクリーナ２がダ
クト３、スロットル弁４を備えたスロットルボデー５、
吸気マニホールド６を介して燃焼室に連通され、吸気マ
ニホールド６の各気筒毎に燃料噴射するインジェクタ７
が装着されている。エンジン本体１の吸気マニホールド
６には、図示しないスワールやタンブルの発生手段が設
けられ、吸気の際に燃焼室内に渦流や乱流を発生して、
理論空燃比より希薄空燃比の混合気により燃焼すること
が可能に構成される。
する。図１において希薄燃焼エンジンの全体の構成につ
いて説明する。符号１は希薄燃焼するエンジン本体であ
り、エンジン本体１の吸気系では、エアクリーナ２がダ
クト３、スロットル弁４を備えたスロットルボデー５、
吸気マニホールド６を介して燃焼室に連通され、吸気マ
ニホールド６の各気筒毎に燃料噴射するインジェクタ７
が装着されている。エンジン本体１の吸気マニホールド
６には、図示しないスワールやタンブルの発生手段が設
けられ、吸気の際に燃焼室内に渦流や乱流を発生して、
理論空燃比より希薄空燃比の混合気により燃焼すること
が可能に構成される。
【００１２】また希薄燃焼エンジンでは、排気ガス中の
酸素濃度が高く、ＮＯｘの還元浄化作用が難しくなる
が、このためエンジン本体１の排気マニホールド８には
排気ガス浄化装置としてリーンＮＯｘ触媒コンバータ１
０が装着され、排気ガスの主としてＮＯｘを、リーンＮ
Ｏｘ触媒によりＨＣ存在下で還元反応して浄化処理する
ように構成される。そしてリーンＮＯｘ触媒コンバータ
１０が更に排気管１１を介してマフラー９に連通され
る。
酸素濃度が高く、ＮＯｘの還元浄化作用が難しくなる
が、このためエンジン本体１の排気マニホールド８には
排気ガス浄化装置としてリーンＮＯｘ触媒コンバータ１
０が装着され、排気ガスの主としてＮＯｘを、リーンＮ
Ｏｘ触媒によりＨＣ存在下で還元反応して浄化処理する
ように構成される。そしてリーンＮＯｘ触媒コンバータ
１０が更に排気管１１を介してマフラー９に連通され
る。
【００１３】続いて、制御系について説明する。先ず、
制御原理について説明すると、リーンＮＯｘ触媒は主と
してＮＯｘを浄化するものであるから、各エンジン運転
条件でのコンバータ通過後のＮＯｘを監視することで、
リーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の浄化状態と共に故障
の有無を診断できる。そこで吸入空気量Ｑを検出するエ
アフローメータ１２、エンジン回転数Ｎを検出するクラ
ンク角センサ１３の信号が制御ユニット２０に入力す
る。またリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の下流でマフ
ラー９直前のテールからの外気の影響を受けない位置
に、コンバータ通過後のガス中のＮＯｘ濃度を検出する
ＮＯｘ濃度センサ１４が取付けられ、このセンサ信号も
制御ユニット２０に入力する。
制御原理について説明すると、リーンＮＯｘ触媒は主と
してＮＯｘを浄化するものであるから、各エンジン運転
条件でのコンバータ通過後のＮＯｘを監視することで、
リーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の浄化状態と共に故障
の有無を診断できる。そこで吸入空気量Ｑを検出するエ
アフローメータ１２、エンジン回転数Ｎを検出するクラ
ンク角センサ１３の信号が制御ユニット２０に入力す
る。またリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の下流でマフ
ラー９直前のテールからの外気の影響を受けない位置
に、コンバータ通過後のガス中のＮＯｘ濃度を検出する
ＮＯｘ濃度センサ１４が取付けられ、このセンサ信号も
制御ユニット２０に入力する。
【００１４】制御ユニット２０は、エンジン回転数Ｎと
吸入空気量Ｑとが入力する運転条件判定手段２１を有
し、両方のパラメータによりエンジン運転条件を判定す
る。運転条件の信号はＮＯｘ標準量算出手段２２に入力
し、各運転条件毎に故障診断の基準となるＮＯｘ標準量
Ｓｇを定める。即ち、各運転条件毎に故障診断の基準と
なるＮＯｘ標準濃度ＳＮＯｘｃｏｎｃを、予め実験的に
求めてテーブルで設定して、このテーブルからＮＯｘ標
準濃度ＳＮＯｘｃｏｎｃを検索してＮＯｘ標準量Ｓｇを
算出する。またＮＯｘ濃度センサ１４の実際のＮＯｘ濃
度ＮＯｘｃｏｎｃと運転条件の信号が入力するＮＯｘ排
出量算出手段２３を有し、ＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃに
基づいてリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０通過後の実際
のＮＯｘ排出量ｇを算出する。
吸入空気量Ｑとが入力する運転条件判定手段２１を有
し、両方のパラメータによりエンジン運転条件を判定す
る。運転条件の信号はＮＯｘ標準量算出手段２２に入力
し、各運転条件毎に故障診断の基準となるＮＯｘ標準量
Ｓｇを定める。即ち、各運転条件毎に故障診断の基準と
なるＮＯｘ標準濃度ＳＮＯｘｃｏｎｃを、予め実験的に
求めてテーブルで設定して、このテーブルからＮＯｘ標
準濃度ＳＮＯｘｃｏｎｃを検索してＮＯｘ標準量Ｓｇを
算出する。またＮＯｘ濃度センサ１４の実際のＮＯｘ濃
度ＮＯｘｃｏｎｃと運転条件の信号が入力するＮＯｘ排
出量算出手段２３を有し、ＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃに
基づいてリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０通過後の実際
のＮＯｘ排出量ｇを算出する。
【００１５】これらＮＯｘの標準量Ｓｇと排出量ｇはい
ずれも積分手段２４，２５に入力し、所定時間積分して
積分値ＳＧ，Ｇを求める。これら積分値ＳＧ，Ｇは故障
判定手段２６に入力し、両者を比較して、Ｇ＞ＳＧの場
合にリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の故障を判断す
る。そして故障時はその程度により警告表示手段２７に
より警告を表示したり、エンジン出力制限手段２８によ
りエンジン出力を制限する。
ずれも積分手段２４，２５に入力し、所定時間積分して
積分値ＳＧ，Ｇを求める。これら積分値ＳＧ，Ｇは故障
判定手段２６に入力し、両者を比較して、Ｇ＞ＳＧの場
合にリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の故障を判断す
る。そして故障時はその程度により警告表示手段２７に
より警告を表示したり、エンジン出力制限手段２８によ
りエンジン出力を制限する。
【００１６】また制御ユニット２０は、種々の入力情報
により運転状態に応じた適切な燃料噴射条件を決定し
て、この噴射信号をインジェクタ７に出力する。また点
火時期を決定して、この点火信号をイグナイタに出力す
るように構成される。
により運転状態に応じた適切な燃料噴射条件を決定し
て、この噴射信号をインジェクタ７に出力する。また点
火時期を決定して、この点火信号をイグナイタに出力す
るように構成される。
【００１７】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン運転時にはスロットル弁４の開度に
応じて空気がエンジン本体１に吸入され、このとき吸気
マニホールド６のスワール発生手段により燃焼室内に渦
流等を発生する。また吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎ
に基づく基本燃料噴射量、及び減量補正係数等の各種補
正係数により燃料噴射量が算出され、この燃料がインジ
ェクタ７により所定の噴射タイミングで噴射される。そ
こで燃焼室内の空気と燃料の混合気は渦流の発生と共
に、点火プラグ付近が濃くてその周囲が薄くなるように
成層化した混合気に点火プラグにより着火することで、
希薄空燃比の混合気が良好に燃焼し、良好な燃費と運転
性が得られる。
る。先ず、エンジン運転時にはスロットル弁４の開度に
応じて空気がエンジン本体１に吸入され、このとき吸気
マニホールド６のスワール発生手段により燃焼室内に渦
流等を発生する。また吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎ
に基づく基本燃料噴射量、及び減量補正係数等の各種補
正係数により燃料噴射量が算出され、この燃料がインジ
ェクタ７により所定の噴射タイミングで噴射される。そ
こで燃焼室内の空気と燃料の混合気は渦流の発生と共
に、点火プラグ付近が濃くてその周囲が薄くなるように
成層化した混合気に点火プラグにより着火することで、
希薄空燃比の混合気が良好に燃焼し、良好な燃費と運転
性が得られる。
【００１８】一方、希薄燃焼による排気ガスはエンジン
本体１から排気マニホールド８に排出されるが、この場
合に希薄空燃比のため排気ガス中の酸素濃度が高く、Ｎ
Ｏｘの還元浄化作用が難しくなるため、特にＮＯｘの低
減が必要になる。このＮＯｘを含む排気ガスはリーンＮ
Ｏｘ触媒コンバータ１０に導入し、そのＮＯｘがＨＣ存
在下でリーンＮＯｘ触媒により還元反応して浄化処理さ
れる。そしてリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０で浄化さ
れたガスが、更に下流のマフラー９を通過して排出され
る。
本体１から排気マニホールド８に排出されるが、この場
合に希薄空燃比のため排気ガス中の酸素濃度が高く、Ｎ
Ｏｘの還元浄化作用が難しくなるため、特にＮＯｘの低
減が必要になる。このＮＯｘを含む排気ガスはリーンＮ
Ｏｘ触媒コンバータ１０に導入し、そのＮＯｘがＨＣ存
在下でリーンＮＯｘ触媒により還元反応して浄化処理さ
れる。そしてリーンＮＯｘ触媒コンバータ１０で浄化さ
れたガスが、更に下流のマフラー９を通過して排出され
る。
【００１９】この場合にリーンＮＯｘ触媒コンバータ１
０の直後では排気ガスが、ＮＯｘの還元反応により未だ
不安定な状態にあり、コンバータ１０から遠ざかる程安
定化する。ここでＮＯｘ濃度センサ１４がコンバータ１
０から離れたマフラー９直前のテールからの外気の影響
を受けない位置に取付けられることで、コンバータ通過
後の排気ガス中のＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃが安定した
状態で高い精度で検出される。
０の直後では排気ガスが、ＮＯｘの還元反応により未だ
不安定な状態にあり、コンバータ１０から遠ざかる程安
定化する。ここでＮＯｘ濃度センサ１４がコンバータ１
０から離れたマフラー９直前のテールからの外気の影響
を受けない位置に取付けられることで、コンバータ通過
後の排気ガス中のＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃが安定した
状態で高い精度で検出される。
【００２０】続いて、上記希薄燃焼エンジン運転時のリ
ーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の故障診断制御を、図２
のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ
１で所定時間毎にタイマリッセトし、ステップＳ２でエ
ンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑにより運転条件を判断
し、ステップＳ３でテーブルを参照して、運転条件に応
じて故障診断の基準となるＮＯｘ標準濃度ＳＮＯｘｃｏ
ｎｃを検索する。その後ステップＳ４へ進んで、ＮＯｘ
標準濃度ＳＮＯｘｃｏｎｃ、吸入空気量Ｑ及びＮＯｘの
比重γにより、ＮＯｘ標準量Ｓｇを、 Ｓｇ＝Ｑ・ＳＮＯｘｃｏｎｃ・γ により算出する。そしてステップＳ５でＮＯｘ標準量Ｓ
ｇを積分して、その積分値ＳＧを算出する。ステップＳ
６はで所定時間経過したか否かをチェックし、所定時間
内では再びステップＳ２に戻る。そこで運転条件が変化
した場合は、改めて同様の作用を繰り返し、こうして所
定時間のＮＯｘ標準量Ｓｇを積算した積分値ＳＧを求め
る。
ーンＮＯｘ触媒コンバータ１０の故障診断制御を、図２
のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ
１で所定時間毎にタイマリッセトし、ステップＳ２でエ
ンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑにより運転条件を判断
し、ステップＳ３でテーブルを参照して、運転条件に応
じて故障診断の基準となるＮＯｘ標準濃度ＳＮＯｘｃｏ
ｎｃを検索する。その後ステップＳ４へ進んで、ＮＯｘ
標準濃度ＳＮＯｘｃｏｎｃ、吸入空気量Ｑ及びＮＯｘの
比重γにより、ＮＯｘ標準量Ｓｇを、 Ｓｇ＝Ｑ・ＳＮＯｘｃｏｎｃ・γ により算出する。そしてステップＳ５でＮＯｘ標準量Ｓ
ｇを積分して、その積分値ＳＧを算出する。ステップＳ
６はで所定時間経過したか否かをチェックし、所定時間
内では再びステップＳ２に戻る。そこで運転条件が変化
した場合は、改めて同様の作用を繰り返し、こうして所
定時間のＮＯｘ標準量Ｓｇを積算した積分値ＳＧを求め
る。
【００２１】一方、ステップＳ７ではＮＯｘ濃度センサ
１４によるコンバータ通過後の実際のＮＯｘ濃度ＮＯｘ
ｃｏｎｃを読込み、ステップＳ８でＮＯｘ濃度ＮＯｘｃ
ｏｎｃ、吸入空気量Ｑ及びＮＯｘの比重γにより、ＮＯ
ｘ排出量ｇを、 ｇ＝Ｑ・ＮＯｘｃｏｎｃ・γ により算出する。そしてステップＳ９でＮＯｘ排出量ｇ
を積分して、その積分値Ｇを算出する。その後ステップ
Ｓ６で同様に所定時間経過したか否かをチェックし、所
定時間内では再びステップＳ２に戻り、運転条件が変化
した場合は、改めて同様の作用を繰り返すのであり、こ
うして所定時間のＮＯｘ排出量ｇを積算した積分値Ｇを
同様に求める。
１４によるコンバータ通過後の実際のＮＯｘ濃度ＮＯｘ
ｃｏｎｃを読込み、ステップＳ８でＮＯｘ濃度ＮＯｘｃ
ｏｎｃ、吸入空気量Ｑ及びＮＯｘの比重γにより、ＮＯ
ｘ排出量ｇを、 ｇ＝Ｑ・ＮＯｘｃｏｎｃ・γ により算出する。そしてステップＳ９でＮＯｘ排出量ｇ
を積分して、その積分値Ｇを算出する。その後ステップ
Ｓ６で同様に所定時間経過したか否かをチェックし、所
定時間内では再びステップＳ２に戻り、運転条件が変化
した場合は、改めて同様の作用を繰り返すのであり、こ
うして所定時間のＮＯｘ排出量ｇを積算した積分値Ｇを
同様に求める。
【００２２】そして所定時間のＮＯｘの標準量と排出量
の積分値ＳＧ，Ｇを求めた後は、ステップＳ１０へ進ん
で両者を比較する。そしてＮＯｘ排出量が少なくて、Ｇ
≦ＳＧが成立する場合は、リーンＮＯｘ触媒コンバータ
１０が正常なものと判断して元に戻る。またＮＯｘ排出
量が多くなって、Ｇ＞ＳＧになると、リーンＮＯｘ触媒
コンバータ１０の故障、経年変化、劣化等と判断し、こ
の場合はステップＳ１１へ進んで警告表示する。こうし
て希薄燃焼エンジンにおいて排気ガス浄化装置のリーン
ＮＯｘ触媒コンバータ１０で、主としてＮＯｘが浄化処
理される場合に、コンバータ下流で所定時間だけ実際の
運転条件でのＮＯｘ排出量の積分値Ｇを算出すること
で、定常運転のみならず過渡状態のリーンＮＯｘ触媒コ
ンバータ１０の故障の有無が適確に診断される。
の積分値ＳＧ，Ｇを求めた後は、ステップＳ１０へ進ん
で両者を比較する。そしてＮＯｘ排出量が少なくて、Ｇ
≦ＳＧが成立する場合は、リーンＮＯｘ触媒コンバータ
１０が正常なものと判断して元に戻る。またＮＯｘ排出
量が多くなって、Ｇ＞ＳＧになると、リーンＮＯｘ触媒
コンバータ１０の故障、経年変化、劣化等と判断し、こ
の場合はステップＳ１１へ進んで警告表示する。こうし
て希薄燃焼エンジンにおいて排気ガス浄化装置のリーン
ＮＯｘ触媒コンバータ１０で、主としてＮＯｘが浄化処
理される場合に、コンバータ下流で所定時間だけ実際の
運転条件でのＮＯｘ排出量の積分値Ｇを算出すること
で、定常運転のみならず過渡状態のリーンＮＯｘ触媒コ
ンバータ１０の故障の有無が適確に診断される。
【００２３】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。
が、これのみに限定されない。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
希薄燃焼するエンジン本体の排気系に、主としてＮＯｘ
を浄化処理するリーンＮＯｘ触媒のコンバータが装着さ
れる排気ガス浄化装置において、リーンＮＯｘ触媒コン
バータの下流でテールからの外気の影響を受けない最も
下流位置にＮＯｘ濃度センサを取付けるので、コンバー
タ通過後の排気ガス中の実際のＮＯｘ濃度を正確に検出
できる。ＮＯｘ濃度センサの実際のＮＯｘ濃度によるＮ
Ｏｘ排出量を所定時間積分し、この積分値によりリーン
ＮＯｘ触媒コンバータの故障の有無を診断するので、過
渡状態を含む全ての運転領域でコンバータを直接的に診
断できる。故障診断の基準として、ＮＯｘ標準量の積分
値を使用するので、診断の精度が高い。
希薄燃焼するエンジン本体の排気系に、主としてＮＯｘ
を浄化処理するリーンＮＯｘ触媒のコンバータが装着さ
れる排気ガス浄化装置において、リーンＮＯｘ触媒コン
バータの下流でテールからの外気の影響を受けない最も
下流位置にＮＯｘ濃度センサを取付けるので、コンバー
タ通過後の排気ガス中の実際のＮＯｘ濃度を正確に検出
できる。ＮＯｘ濃度センサの実際のＮＯｘ濃度によるＮ
Ｏｘ排出量を所定時間積分し、この積分値によりリーン
ＮＯｘ触媒コンバータの故障の有無を診断するので、過
渡状態を含む全ての運転領域でコンバータを直接的に診
断できる。故障診断の基準として、ＮＯｘ標準量の積分
値を使用するので、診断の精度が高い。
【図１】本発明に係る排気ガス浄化装置の故障診断装置
に適した実施例を示す構成図である。
に適した実施例を示す構成図である。
【図２】故障診断制御のフローチャートである。
１ エンジン本体 １０ リーンＮＯｘ触媒コンバータ １４ ＮＯｘ濃度センサ ２０ 制御ユニット
Claims (2)
- 【請求項１】 希薄燃焼するエンジン本体の排気系に、
主としてＮＯｘを浄化処理するリーンＮＯｘ触媒のコン
バータが装着される排気ガス浄化装置において、 リーンＮＯｘ触媒コンバータの下流でテールからの外気
の影響を受けない最も下流位置にＮＯｘ濃度センサを取
付け、このＮＯｘ濃度センサの実際のＮＯｘ濃度による
ＮＯｘ排出量を所定時間積分する積分手段と、この積分
手段から算出される積分値によりリーンＮＯｘ触媒コン
バータの故障の有無を診断する故障判定手段とを有する
ことを特徴とする排気ガス浄化装置の故障診断装置。 - 【請求項２】 実際の運転条件において故障診断の基準
となるＮＯｘ標準量を算出するＮＯｘ標準量算出手段
と、このＮＯｘ標準量算出手段から算出されるＮＯｘ標
準量を所定時間積分する積分手段と、この積分手段から
算出される積分値と前記ＮＯｘ排出量の積分値を比較し
て故障診断することを特徴とする請求項１記載の排気ガ
ス浄化装置の故障診断装置。
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|---|---|---|---|
| JP32455793A JP3316066B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 排気ガス浄化装置の故障診断装置 |
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|---|---|---|---|
| JP32455793A JP3316066B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 排気ガス浄化装置の故障診断装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180535A true JPH07180535A (ja) | 1995-07-18 |
| JP3316066B2 JP3316066B2 (ja) | 2002-08-19 |
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ID=18167148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32455793A Expired - Fee Related JP3316066B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 排気ガス浄化装置の故障診断装置 |
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| FR2951498A1 (fr) * | 2009-10-19 | 2011-04-22 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de detection de defaillance d'un systeme de traitement d'oxydes d'azote |
| WO2015045378A1 (en) | 2013-09-25 | 2015-04-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for an internal combustion engine |
| JP2019105170A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | ボッシュ株式会社 | 診断装置及び内燃機関の排気浄化装置 |
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| US8201444B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-06-19 | GM Global Technology Operations LLC | Aftertreatment device NOx conversion efficiency diagnostics using on board adaptive diagnostic algorithm |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32455793A patent/JP3316066B2/ja not_active Expired - Fee Related
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