JPH07180536A

JPH07180536A - 触媒の劣化検出装置

Info

Publication number: JPH07180536A
Application number: JP5324802A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kikuchi; 勉菊池
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】温度センサが劣化しても、触媒の劣化を的確
に判定できるようにする。【構成】エンジンの排気系に設置される触媒コンバー
タの入口もしくは付近の温度を検出する温度センサ１
と、触媒内部の温度もしくは触媒コンバータの出口温度
を検出する温度センサ２と、両温度センサ１，２の出力
値に基づいて触媒の劣化を判断する劣化判断手段３とを
備えた触媒の劣化検出装置において、前記両温度センサ
１，２の所定時点での出力差を判定する出力差判定手段
４と、この出力差に応じて一方の温度センサの出力値を
補正する補正手段５とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの排気ガス
を浄化する触媒の劣化検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンに対する有害な排気ガス
の高レベルの低減が要求されており、その排気ガスを浄
化するものとして触媒コンバータが知られているが、こ
の触媒が劣化してくると、浄化機能が次第に低下するこ
とになる。

【０００３】このため、触媒の劣化検出装置が提案され
ており、これは、触媒コンバータの入口もしくは付近の
温度と、触媒内部もしくは触媒コンバータの出口温度を
或る運転状態下で検出して、これらの温度状態を劣化が
ないときの温度状態と比べて、劣化があるかどうかを判
断するようになっており、劣化があるときに警告灯等を
点灯して運転者に知らせるようになっている（特開平３
ー５０３１５号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような劣化検出装
置には、熱電対や金属抵抗体等の温度センサを用いてい
る。しかしながら、これらの温度センサは、長期間高温
の排気温度および酸化雰囲気にさらされるため、劣化が
発生すると共に、この場合それぞれの温度センサの劣化
が同時には進行しない。

【０００５】このため、各部の温度状態の検出に誤差を
生じるようになり、触媒の劣化の検出精度が低下すると
いう問題がある。

【０００６】この発明は、温度センサの出力補正を行っ
て、このような問題点を解決することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すようにエンジンの排気系に設置される触媒コンバータ
の入口もしくは付近の温度を検出する温度センサ１と、
触媒内部の温度もしくは触媒コンバータの出口温度を検
出する温度センサ２と、両温度センサ１，２の出力値に
基づいて触媒の劣化を判断する劣化判断手段３とを備え
た触媒の劣化検出装置において、前記両温度センサ１，
２の所定時点での出力差を判定する出力差判定手段４
と、この出力差に応じて一方の温度センサの出力値を補
正する補正手段５とを設ける。

【０００８】第２の発明は、前記所定時点をエンジンの
一定時間停止後にする。

【０００９】

【作用】第１の発明では、温度センサの検出誤差に対し
て温度センサの出力値を補正するが、この場合大気温の
条件下にあるとき等の所定時点に、両温度センサの出力
差を判定して、一方の温度センサの出力値を補正する。

【００１０】即ち、同一の温度条件下にて、両温度セン
サの出力差に応じて一方の温度センサの出力値を補正す
るので、両温度センサ間での相対誤差がなくなり、した
がってこれらの出力値によって触媒の劣化を精度良く判
定することが可能になる。

【００１１】第２の発明では、両温度センサの出力差を
判定する所定時点をエンジンの一定時間停止後にするこ
とで、大気温の同一温度条件下で判定を行え、正確に補
正を行える。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図２のように触媒コンバータ１０は、内部
に触媒（三元触媒）１１が収納されると共に、エンジン
の排気ガスを導く排気管（図示しない）の途中に設置さ
れる。排気ガスは図中矢印の方向に流れるものである。

【００１４】触媒１１としては、モノリス触媒が用いら
れ、例えばアルミナのハニカム形が採用されている。触
媒１１の周囲にはインシュレータ１２が装着されてい
る。

【００１５】この触媒コンバータ１０の入口部１３と、
触媒１１内部との２カ所に、温度センサ１４，１５が設
けられる。

【００１６】温度センサ１４は、触媒コンバータ１０の
入口部１３中心付近の温度を検出するように設けられ、
温度センサ１５は、触媒１１内部の中心付近の温度を検
出するように設けられる。

【００１７】これらの温度センサ１４，１５は、センサ
出力がそれぞれ増幅器１６，１７を通して判定回路１８
に送られる。

【００１８】判定回路１８には、エンジンの負荷、回転
数、冷却水温等の各運転条件信号が入力されており、ま
たエンジンのキースイッチ１９の信号が入力されてい
る。

【００１９】エンジンの運転中、排気管から触媒コンバ
ータ１０に流入した排気は、触媒１１での酸化、還元反
応によって有害ガスが低減されて排出されると共に、所
定の運転条件（定常状態）が満たされると、判定回路１
８によって温度センサ１４，１５の出力が読み込まれ、
これらの出力に基づいて触媒１１の劣化判断が行われ
る。

【００２０】この場合、図３のように、触媒１１が新し
いときは、触媒１１の入口付近ですぐに反応が起きるた
め、その反応熱によって実線のような温度分布になり、
触媒１１が劣化してくると、触媒１１の入口付近では反
応が十分に進まず、温度のピークが一点鎖線さらには二
点鎖線のように触媒１１の下流側に移っていく。

【００２１】したがって、温度センサ１４により検出さ
れた触媒コンバータ１０の入口部１３の温度（触媒１１
に流入する前の排気温度）と、温度センサ１５により検
出された触媒１１内部の温度との差が所定値以上であれ
ば、触媒１１が良好な状態と判定され、所定値より小さ
ければ、劣化と判定される。

【００２２】なお、温度センサ１５は、図４のように触
媒コンバータ１０の出口部２０に設けても良い。この場
合、触媒コンバータ１０の入口部１３との温度差が大き
くなってくると、劣化と判定する。

【００２３】この一方、判定回路１８によって所定の時
期に両温度センサ１４，１５の出力の差が判定され、そ
の差に応じて温度センサ１４または１５の出力値の補正
が行われる。

【００２４】これを、図５のフローチャートに基づいて
説明する。

【００２５】まず、ステップ１でエンジンのキースイッ
チ１９がオフされたことを検知すると、ステップ２でタ
イマをスタートし、ステップ３で基準時間（例えば４時
間以上）が経過するのを待つ。この基準時間の経過時が
所定時点である。

【００２６】基準時間が経過すると、ステップ４で温度
センサ１４，１５による温度検出を行い、ステップ５で
一方の温度センサ１４（または１５）の出力を基準に、
両温度センサ１４，１５の出力の差つまり検出された温
度の差を算出する。

【００２７】この温度差をステップ６で補正判定温度と
比較し、補正判定温度より大きければ補正を必要とし
て、ステップ７で基準以外の温度センサ１５（または１
４）の出力を補正する。

【００２８】この補正は、ステップ４での基準の温度セ
ンサ１４（または１５）の検出温度をｔａ、基準以外の
温度センサ１５（または１４）の検出温度をｔｂとする
と、その温度差（ｔａ−ｔｂ）を記憶しておき、触媒１
１の劣化判断等を行う際に、基準以外の温度センサ１５
（または１４）の検出温度にその温度差（ｔａ−ｔｂ）
を加算することによって行う。

【００２９】この場合、前回以前に算出した温度差（ｔ
ａ−ｔｂ）をそれぞれ記憶しておき、これらの加重平均
によって補正を行うようにしても良い。

【００３０】なお、今回の温度差が前回以前の温度差よ
りも所定値以上大きい場合は、異常値として前回の温度
差によって補正を行えば良い。また、温度差が所定上限
値以上の場合、温度センサの故障と判定して良い。

【００３１】即ち、エンジンが停止して一定時間が経過
して、温度センサ１４，１５の周囲がほぼ大気温度にな
ったときに、両温度センサ１４，１５の検出温度の差を
測定すると共に、その差に応じて一方の温度センサの出
力をもう一方の温度センサの出力に合わせるように補正
するため、補正を的確に行え、両温度センサ１４，１５
間での検出誤差を解消できる。

【００３２】このため、温度センサ１４，１５が劣化し
て出力にずれを生じたり、また劣化にバラツキがあって
も、両温度センサ１４，１５によって、触媒コンバータ
１０の入口部１３と触媒１１内部あるいは触媒コンバー
タ１０の出口部２０との温度差を精度良く検出すること
ができる。

【００３３】これにより、触媒１１の劣化判定を的確に
行え、触媒１１の交換時期を正確に検知することが可能
になる。

【００３４】図６は本発明の他の実施例で、エンジンの
キースイッチ１９のオン時に、両温度センサ１４，１５
の出力の差を判定するようにしたものである。

【００３５】この場合、ステップ１１でエンジンのキー
スイッチ１９がオフされたことを検知すると、ステップ
１２でタイマをスタートすると共に、ステップ１３でキ
ースイッチ１９がオンされたかどうかを検知する。

【００３６】キースイッチ１９がオンされたことを検知
すると、ステップ１４でこのときタイマのスタート時か
ら基準時間（例えば４時間以上）が経過しているかどう
かを判定する。

【００３７】そして、基準時間が経過していれば、ステ
ップ１５以降に進む。ステップ１５以降では、前図５と
同様に、ステップ１５で温度センサ１４，１５による温
度検出を行い、ステップ１６で一方の温度センサ１４
（または１５）の出力を基準に、両温度センサ１４，１
５の検出温度の差を算出すると共に、この温度差をステ
ップ１７で補正判定温度と比較し、補正判定温度より大
きければ補正を必要として、ステップ１８で基準以外の
温度センサ１５（または１４）の出力を補正する。

【００３８】これによれば、キースイッチ１９のオフ中
はタイマのみ作動すれば良いので、判定回路１８の電力
を削減できる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように第１の発明は、エンジンの
排気系に設置される触媒コンバータの入口もしくは付近
の温度を検出する温度センサと、触媒内部の温度もしく
は触媒コンバータの出口温度を検出する温度センサと、
両温度センサの出力値に基づいて触媒の劣化を判断する
劣化判断手段とを備えた触媒の劣化検出装置において、
前記両温度センサの所定時点での出力差を判定する出力
差判定手段と、この出力差に応じて一方の温度センサの
出力値を補正する補正手段とを設けたので、長期間の使
用によって温度センサの出力にずれやバラツキを生じて
も、触媒の劣化を精度良く的確に判定することができ
る。

【００４０】第２の発明は、前記所定時点をエンジンの
一定時間停止後にしたので、温度センサの出力差の判
定、出力の補正を正確に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】実施例の構成断面図である。

【図３】触媒の劣化と触媒温度との関係を示す特性図で
ある。

【図４】温度センサの他の配置例を示す構成断面図であ
る。

【図５】センサの出力差判定、補正のフローチャートで
ある。

【図６】他の実施例のフローチャートである。

【符号の説明】

１０触媒コンバータ１１触媒１３入口部１４，１５温度センサ１８判定回路１９キースイッチ２０出口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの排気系に設置される触媒コン
バータの入口もしくは付近の温度を検出する温度センサ
と、触媒内部の温度もしくは触媒コンバータの出口温度
を検出する温度センサと、両温度センサの出力値に基づ
いて触媒の劣化を判断する劣化判断手段とを備えた触媒
の劣化検出装置において、前記両温度センサの所定時点
での出力差を判定する出力差判定手段と、この出力差に
応じて一方の温度センサの出力値を補正する補正手段と
を設けたことを特徴とする触媒の劣化検出装置。
【請求項２】所定時点はエンジンの一定時間停止後で
ある請求項１に記載の触媒の劣化検出装置。