JPH09108543A - エンジンの触媒温度推定装置および触媒診断装置 - Google Patents
エンジンの触媒温度推定装置および触媒診断装置Info
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- JPH09108543A JPH09108543A JP7274303A JP27430395A JPH09108543A JP H09108543 A JPH09108543 A JP H09108543A JP 7274303 A JP7274303 A JP 7274303A JP 27430395 A JP27430395 A JP 27430395A JP H09108543 A JPH09108543 A JP H09108543A
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
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- 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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-
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホットスタート時の触媒温度推定値の精度を
高める。 【解決手段】 判定手段２１ではホットスタート時であ
るのかコールドスタート時であるのかを判定し、この判
定結果よりコールドスタート時にはこの時に触媒に生じ
る凝縮水に応じた値を、またホットスタート時には凝縮
水のない状態に対する値を基準熱量として設定手段２２
が設定する。また、定常時の触媒温度を運転条件に応じ
て演算手段２３が演算し、この定常時の触媒温度と吸入
空気量の検出値から触媒に与えた総熱量を演算手段２４
が演算する。この触媒に与えた総熱量と前記基準熱量と
の比較により、触媒に与えた総熱量が基準熱流量以下の
ときに外気温をそのまま触媒温度推定値として設定・演
算手段２５が設定し、また触媒に与えた総熱量が基準熱
量より大きいときに前記定常時の触媒温度の一次遅れで
触媒温度推定値を設定・演算手段２５が演算する。
高める。 【解決手段】 判定手段２１ではホットスタート時であ
るのかコールドスタート時であるのかを判定し、この判
定結果よりコールドスタート時にはこの時に触媒に生じ
る凝縮水に応じた値を、またホットスタート時には凝縮
水のない状態に対する値を基準熱量として設定手段２２
が設定する。また、定常時の触媒温度を運転条件に応じ
て演算手段２３が演算し、この定常時の触媒温度と吸入
空気量の検出値から触媒に与えた総熱量を演算手段２４
が演算する。この触媒に与えた総熱量と前記基準熱量と
の比較により、触媒に与えた総熱量が基準熱流量以下の
ときに外気温をそのまま触媒温度推定値として設定・演
算手段２５が設定し、また触媒に与えた総熱量が基準熱
量より大きいときに前記定常時の触媒温度の一次遅れで
触媒温度推定値を設定・演算手段２５が演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの触媒温
度推定装置および触媒診断装置に関する。
度推定装置および触媒診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カリフォルニア州のＯＢＤ−II規制で
は、触媒の機能をモニタすることを要求している。
は、触媒の機能をモニタすることを要求している。
【０００３】この場合、触媒は正常なものでも、触媒の
温度が低いときには働かないことから、触媒が劣化して
いるかどうかを見分けるためには、触媒が高温の状態
（活性化した状態、約４００℃以上）で診断しなければ
ならないので、触媒温度を推定するようにしたものがあ
る（特開平６−３０７２３３号、特開平７−２６９４４
号公報参照）。、この触媒温度の推定ロジックの基本
は、エンジン回転数とエンジン負荷に対して定常時の触
媒温度を割り付けたマップをもち、触媒温度推定値はそ
のマップ検索値を吸入空気量に応じた時定数で追いかけ
るというものである。
温度が低いときには働かないことから、触媒が劣化して
いるかどうかを見分けるためには、触媒が高温の状態
（活性化した状態、約４００℃以上）で診断しなければ
ならないので、触媒温度を推定するようにしたものがあ
る（特開平６−３０７２３３号、特開平７−２６９４４
号公報参照）。、この触媒温度の推定ロジックの基本
は、エンジン回転数とエンジン負荷に対して定常時の触
媒温度を割り付けたマップをもち、触媒温度推定値はそ
のマップ検索値を吸入空気量に応じた時定数で追いかけ
るというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、触媒が冷え
た状態で始動すると、排気中の水蒸気が触媒および排気
管内で凝縮する。この凝縮水に熱を与えてすべてを蒸発
させるまでは、大気温度、空燃比、ガソリンの組成によ
っても異なるが、触媒温度が５０℃程度以上には上昇し
ない。これを無視して始動後いきなり排気のもつ熱量と
触媒の比熱、容積（重量）との関係で触媒温度の推定を
行うと、実際には触媒温度は５０℃程度なのに触媒温度
推定値はそれよりはるかに高くなり、触媒が活性化した
と誤って判定してしまうことになる。
た状態で始動すると、排気中の水蒸気が触媒および排気
管内で凝縮する。この凝縮水に熱を与えてすべてを蒸発
させるまでは、大気温度、空燃比、ガソリンの組成によ
っても異なるが、触媒温度が５０℃程度以上には上昇し
ない。これを無視して始動後いきなり排気のもつ熱量と
触媒の比熱、容積（重量）との関係で触媒温度の推定を
行うと、実際には触媒温度は５０℃程度なのに触媒温度
推定値はそれよりはるかに高くなり、触媒が活性化した
と誤って判定してしまうことになる。
【０００５】このため、始動から所定時間は触媒温度推
定値を外気温（５０℃程度）に固定している。実際には
回転数と基本噴射パルス幅Ｔｐに応じたマップから定常
時の排気温度を求め、排気温度×吸入空気量を積算する
ことで排気が触媒に与えた総熱量を計算し、この触媒に
与えた総熱量が、触媒に対してあらかじめデータとして
決めておいた基準熱量に達したときに凝縮水が蒸発した
と判定している。
定値を外気温（５０℃程度）に固定している。実際には
回転数と基本噴射パルス幅Ｔｐに応じたマップから定常
時の排気温度を求め、排気温度×吸入空気量を積算する
ことで排気が触媒に与えた総熱量を計算し、この触媒に
与えた総熱量が、触媒に対してあらかじめデータとして
決めておいた基準熱量に達したときに凝縮水が蒸発した
と判定している。
【０００６】しかしながら、ホットリスタート時には、
触媒は初めから高温なので、凝縮水が発生しない。した
がって、ホットスタート時にも、凝縮水があるとしたと
きのロジックにより触媒に与えた総熱量が、触媒に対し
てあらかじめデータとして決めておいた基準熱量に達し
たときに凝縮水が蒸発したと判定したのでは、無用に触
媒温度を低く推定することになり、触媒が活性化したと
判定するタイミングが実際よりかなり遅くなってしま
う。自己診断では、触媒が活性化しているときだけ診断
を行うが、活性化したと判定するタイミングが遅れる
と、診断頻度が減り、限られた走行パターンの中で判定
にまで至らないという問題が発生する。
触媒は初めから高温なので、凝縮水が発生しない。した
がって、ホットスタート時にも、凝縮水があるとしたと
きのロジックにより触媒に与えた総熱量が、触媒に対し
てあらかじめデータとして決めておいた基準熱量に達し
たときに凝縮水が蒸発したと判定したのでは、無用に触
媒温度を低く推定することになり、触媒が活性化したと
判定するタイミングが実際よりかなり遅くなってしま
う。自己診断では、触媒が活性化しているときだけ診断
を行うが、活性化したと判定するタイミングが遅れる
と、診断頻度が減り、限られた走行パターンの中で判定
にまで至らないという問題が発生する。
【０００７】そこで本発明は、ホットスタート時とコー
ルドスタート時とを区別し、ホットスタート時には凝縮
水のない状態に対する値を基準熱量として設定すること
により、ホットスタート時の触媒温度推定値の精度を高
めるとともに、ホットスタート時においても触媒が活性
化したと判定するタイミングが実際より遅くならないよ
うにすることを目的とする。
ルドスタート時とを区別し、ホットスタート時には凝縮
水のない状態に対する値を基準熱量として設定すること
により、ホットスタート時の触媒温度推定値の精度を高
めるとともに、ホットスタート時においても触媒が活性
化したと判定するタイミングが実際より遅くならないよ
うにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、図７に
示すように、ホットスタート時であるのかコールドスタ
ート時であるのかを判定する手段２１と、この判定結果
よりコールドスタート時にはこの時に触媒に生じる凝縮
水に応じた値を、またホットスタート時には凝縮水のな
い状態に対する値を基準熱量として設定する手段２２
と、定常時の触媒温度を運転条件に応じて演算する手段
２３と、この定常時の触媒温度と吸入空気量の検出値か
ら触媒に与えた総熱量を演算する手段２４と、この触媒
に与えた総熱量と前記基準熱量との比較により、触媒に
与えた総熱量が基準熱流量以下のときに外気温をそのま
ま触媒温度推定値として設定し、また触媒に与えた総熱
量が基準熱量より大きいときに前記定常時の触媒温度の
一次遅れで触媒温度推定値を演算する手段２５とを設け
た。
示すように、ホットスタート時であるのかコールドスタ
ート時であるのかを判定する手段２１と、この判定結果
よりコールドスタート時にはこの時に触媒に生じる凝縮
水に応じた値を、またホットスタート時には凝縮水のな
い状態に対する値を基準熱量として設定する手段２２
と、定常時の触媒温度を運転条件に応じて演算する手段
２３と、この定常時の触媒温度と吸入空気量の検出値か
ら触媒に与えた総熱量を演算する手段２４と、この触媒
に与えた総熱量と前記基準熱量との比較により、触媒に
与えた総熱量が基準熱流量以下のときに外気温をそのま
ま触媒温度推定値として設定し、また触媒に与えた総熱
量が基準熱量より大きいときに前記定常時の触媒温度の
一次遅れで触媒温度推定値を演算する手段２５とを設け
た。
【０００９】第２の発明では、第１の発明において、イ
グニッションスイッチＯＦＦ時またはエンスト直前もし
くは直後の冷却水温と前記触媒温度推定値とを記憶して
おき、始動時に前記冷却水温の記憶値と触媒温度推定値
の記憶値とが各所定値（たとえば冷却水温について８０
℃、触媒温度推定値について２００℃）を超えておりか
つ前記冷却水温の記憶値と始動時水温の差が所定値より
小さい場合にホットスタート時であると、またそれ以外
の場合にコールドスタート時であると判定する。
グニッションスイッチＯＦＦ時またはエンスト直前もし
くは直後の冷却水温と前記触媒温度推定値とを記憶して
おき、始動時に前記冷却水温の記憶値と触媒温度推定値
の記憶値とが各所定値（たとえば冷却水温について８０
℃、触媒温度推定値について２００℃）を超えておりか
つ前記冷却水温の記憶値と始動時水温の差が所定値より
小さい場合にホットスタート時であると、またそれ以外
の場合にコールドスタート時であると判定する。
【００１０】第３の発明では、第１の発明において、エ
ンジン停止時間と所定値との比較によりエンジン停止時
間が所定値以下のときホットスタート時であると、また
エンジン停止時間が所定値を超えるときコールドスター
ト時であると判定する。
ンジン停止時間と所定値との比較によりエンジン停止時
間が所定値以下のときホットスタート時であると、また
エンジン停止時間が所定値を超えるときコールドスター
ト時であると判定する。
【００１１】第４の発明では、図８に示すように、ホッ
トスタート時であるのかコールドスタート時であるのか
を判定する手段２１と、この判定結果よりコールドスタ
ート時にはこの時に触媒に生じる凝縮水に応じた値を、
またホットスタート時には凝縮水のない状態に対する値
を基準熱量として設定する手段２２と、定常時の触媒温
度を運転条件に応じて演算する手段２３と、この定常時
の触媒温度と吸入空気量の検出値から触媒に与えた総熱
量を演算する手段２４と、この触媒に与えた総熱量と前
記基準熱量との比較により、触媒に与えた総熱量が基準
熱量以下のときに外気温をそのまま触媒温度推定値とし
て設定し、また触媒に与えた総熱量が基準熱量より大き
いときに前記定常時の触媒温度の一次遅れで触媒温度推
定値を演算する手段２５と、この触媒温度推定値に基づ
いて触媒か活性化したかどうかを判定する手段２６と、
この判定結果より触媒が活性化したとき触媒に劣化が生
じているかどうかを判定する手段２７とを設けた。
トスタート時であるのかコールドスタート時であるのか
を判定する手段２１と、この判定結果よりコールドスタ
ート時にはこの時に触媒に生じる凝縮水に応じた値を、
またホットスタート時には凝縮水のない状態に対する値
を基準熱量として設定する手段２２と、定常時の触媒温
度を運転条件に応じて演算する手段２３と、この定常時
の触媒温度と吸入空気量の検出値から触媒に与えた総熱
量を演算する手段２４と、この触媒に与えた総熱量と前
記基準熱量との比較により、触媒に与えた総熱量が基準
熱量以下のときに外気温をそのまま触媒温度推定値とし
て設定し、また触媒に与えた総熱量が基準熱量より大き
いときに前記定常時の触媒温度の一次遅れで触媒温度推
定値を演算する手段２５と、この触媒温度推定値に基づ
いて触媒か活性化したかどうかを判定する手段２６と、
この判定結果より触媒が活性化したとき触媒に劣化が生
じているかどうかを判定する手段２７とを設けた。
【００１２】第５の発明では、第４の発明において、イ
グニッションスイッチＯＦＦ時またはエンスト直前もし
くは直後の冷却水温と前記触媒温度推定値とを記憶して
おき、始動時に前記冷却水温の記憶値と触媒温度推定値
の記憶値とが各所定値（たとえば冷却水温について８０
℃、触媒温度推定値について２００℃）を超えておりか
つ前記冷却水温の記憶値と始動時水温の差が所定値より
小さい場合にホットスタート時であると、またそれ以外
の場合にコールドスタート時であると判定する。
グニッションスイッチＯＦＦ時またはエンスト直前もし
くは直後の冷却水温と前記触媒温度推定値とを記憶して
おき、始動時に前記冷却水温の記憶値と触媒温度推定値
の記憶値とが各所定値（たとえば冷却水温について８０
℃、触媒温度推定値について２００℃）を超えておりか
つ前記冷却水温の記憶値と始動時水温の差が所定値より
小さい場合にホットスタート時であると、またそれ以外
の場合にコールドスタート時であると判定する。
【００１３】第６の発明では第４の発明において、エン
ジン停止時間と所定値との比較によりエンジン停止時間
が所定値以下のときホットスタート時であると、またエ
ンジン停止時間が所定値を超えるときコールドスタート
時であると判定する。
ジン停止時間と所定値との比較によりエンジン停止時間
が所定値以下のときホットスタート時であると、またエ
ンジン停止時間が所定値を超えるときコールドスタート
時であると判定する。
【００１４】
【作用】第１の発明では、ホットスタート時とコールド
スタート時とを区別し、ホットスタート時には凝縮水の
ない状態に対する値を基準熱量として設定するので、始
動直後から排気熱が触媒温度の上昇に使われるホットス
タート時にも触媒温度推定値の精度を高めることができ
る。
スタート時とを区別し、ホットスタート時には凝縮水の
ない状態に対する値を基準熱量として設定するので、始
動直後から排気熱が触媒温度の上昇に使われるホットス
タート時にも触媒温度推定値の精度を高めることができ
る。
【００１５】第４の発明では、始動直後から排気熱が触
媒温度の上昇に使われるホットスタート時に触媒温度推
定値の精度を高めることができるので、ホットスタート
時においても触媒が活性化したと判定するタイミングが
実際より遅くなることがなく、これによって限られた走
行パターンの中でも触媒に劣化が生じたかどうかの判定
を行うことができる。
媒温度の上昇に使われるホットスタート時に触媒温度推
定値の精度を高めることができるので、ホットスタート
時においても触媒が活性化したと判定するタイミングが
実際より遅くなることがなく、これによって限られた走
行パターンの中でも触媒に劣化が生じたかどうかの判定
を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１において、１はエンジン本体
で、その吸気通路８には吸気絞り弁５の下流に位置して
燃料噴射弁７が設けられ、コントロールユニット（図で
はＣ／Ｕで略記）２からの噴射信号により運転条件に応
じて所定の空燃比となるように、吸気中に燃料を噴射供
給する。
で、その吸気通路８には吸気絞り弁５の下流に位置して
燃料噴射弁７が設けられ、コントロールユニット（図で
はＣ／Ｕで略記）２からの噴射信号により運転条件に応
じて所定の空燃比となるように、吸気中に燃料を噴射供
給する。
【００１７】コントロールユニット２にはクランク角セ
ンサ４からのＲｅｆ信号（基準位置信号）とＰｏｓ信号
（１°信号）、エアフローメータ６からの吸入空気量信
号、水温センサからのエンジン冷却水温信号等が入力さ
れ、これらに基づいてそのときの回転数と吸入空気量に
応じた基本噴射パルス幅Ｔｐを算出するとともに、排気
通路９に設けた三元触媒１０を通過する排気の空燃比
が、理論空燃比を中心に所定幅をもって周期的に振れる
ように、三元触媒１０の上流側に設置したＯ2センサ３
からの空燃比（酸素濃度）信号に基づいて空燃比のフィ
ードバック制御を行う。
ンサ４からのＲｅｆ信号（基準位置信号）とＰｏｓ信号
（１°信号）、エアフローメータ６からの吸入空気量信
号、水温センサからのエンジン冷却水温信号等が入力さ
れ、これらに基づいてそのときの回転数と吸入空気量に
応じた基本噴射パルス幅Ｔｐを算出するとともに、排気
通路９に設けた三元触媒１０を通過する排気の空燃比
が、理論空燃比を中心に所定幅をもって周期的に振れる
ように、三元触媒１０の上流側に設置したＯ2センサ３
からの空燃比（酸素濃度）信号に基づいて空燃比のフィ
ードバック制御を行う。
【００１８】一方、触媒１０の下流側にもＯ2センサ１
３が設けられ、コントロールユニット２では上記の空燃
比のフィードバック制御中に、この下流側Ｏ2センサ１
３の出力と上流側Ｏ2センサ３の出力とを比較すること
で触媒１０に劣化が生じたかどうかの判定を行う。
３が設けられ、コントロールユニット２では上記の空燃
比のフィードバック制御中に、この下流側Ｏ2センサ１
３の出力と上流側Ｏ2センサ３の出力とを比較すること
で触媒１０に劣化が生じたかどうかの判定を行う。
【００１９】図２のフローチャートは、触媒温度推定値
ＴＣＡＴを演算するためのもので、一定時間（たとえば
１秒）毎に実行する。
ＴＣＡＴを演算するためのもので、一定時間（たとえば
１秒）毎に実行する。
【００２０】Ｓ１ではイグニッションキー（図ではＩＧ
Ｎ ＫＥＹで略記）をみて、イグニッションキーがＯＮ
でなければ、Ｓ１９に進みＣＰＵを停止して今回の演算
を終了する。飛ばしたＳ１７、Ｓ１８は後述する。
Ｎ ＫＥＹで略記）をみて、イグニッションキーがＯＮ
でなければ、Ｓ１９に進みＣＰＵを停止して今回の演算
を終了する。飛ばしたＳ１７、Ｓ１８は後述する。
【００２１】イグニッションキーがＯＮであれば、Ｓ２
に進み、エンジンの始動時であるかどうかをみる。始動
時であればＳ８に進んで、基準熱流量Ｑ１に所定値を入
れる。低温始動時には排気中の水蒸気が触媒および排気
管内に凝縮する。Ｑ１はこの水分を気化させるのに必要
となる熱流量のことで、一定値である。この熱流量は触
媒の量や、排気マニホールドの大きさにより異なるの
で、マッチングによりＱ１に入れる所定値を定める。飛
ばしたＳ２〜Ｓ７は後述する。
に進み、エンジンの始動時であるかどうかをみる。始動
時であればＳ８に進んで、基準熱流量Ｑ１に所定値を入
れる。低温始動時には排気中の水蒸気が触媒および排気
管内に凝縮する。Ｑ１はこの水分を気化させるのに必要
となる熱流量のことで、一定値である。この熱流量は触
媒の量や、排気マニホールドの大きさにより異なるの
で、マッチングによりＱ１に入れる所定値を定める。飛
ばしたＳ２〜Ｓ７は後述する。
【００２２】Ｓ９ではエンジン回転中であるかどうかみ
て、回転中であれば、Ｓ１０に進み、エンジン回転数と
基本噴射パルス幅Ｔｐから所定のマップを検索して定常
時の触媒温度を求め、これをＴＭＡＰに入れる。このＴ
ＭＡＰの値と吸入空気量とからＳ１１において、 Ｑ２←Ｑ２＋吸入空気量×（ＴＭＡＰ−７０℃） の式により触媒に与えた総熱流Ｑ２を計算する。７０℃
は気化熱定数の下限値である。（ＴＭＡＰ−７０℃）が
負のときは０を加算する。
て、回転中であれば、Ｓ１０に進み、エンジン回転数と
基本噴射パルス幅Ｔｐから所定のマップを検索して定常
時の触媒温度を求め、これをＴＭＡＰに入れる。このＴ
ＭＡＰの値と吸入空気量とからＳ１１において、 Ｑ２←Ｑ２＋吸入空気量×（ＴＭＡＰ−７０℃） の式により触媒に与えた総熱流Ｑ２を計算する。７０℃
は気化熱定数の下限値である。（ＴＭＡＰ−７０℃）が
負のときは０を加算する。
【００２３】Ｓ１２では触媒に与えた総熱量Ｑ２を基準
熱量Ｑ１と比較する。
熱量Ｑ１と比較する。
【００２４】ここで、Ｑ２がＱ１に達するまでは排気熱
が凝縮水の気化に使われるだけで、触媒温度は上昇しな
いのであるから、このとき（Ｑ２≦Ｑ１のとき）には、
Ｓ１３に進んで、触媒温度推定値ＴＣＡＴに外気温とし
ての５０℃を入れる。また、Ｑ２がＱ１を超えたときに
は、凝縮水がすべて気化し、排気熱が今度は触媒温度の
上昇に使われると判断し、Ｓ１４、Ｓ１５に進む。Ｓ１
４、Ｓ１５では吸入空気量から図３を内容とするテーブ
ルを検索して加重平均係数τを求め、 ＴＣＡＴ←ＴＭＡＰ×τ＋ＴＣＡＴ×（１−τ） の式により触媒温度推定値ＴＣＡＴをＴＭＡＰの一次遅
れで計算する。
が凝縮水の気化に使われるだけで、触媒温度は上昇しな
いのであるから、このとき（Ｑ２≦Ｑ１のとき）には、
Ｓ１３に進んで、触媒温度推定値ＴＣＡＴに外気温とし
ての５０℃を入れる。また、Ｑ２がＱ１を超えたときに
は、凝縮水がすべて気化し、排気熱が今度は触媒温度の
上昇に使われると判断し、Ｓ１４、Ｓ１５に進む。Ｓ１
４、Ｓ１５では吸入空気量から図３を内容とするテーブ
ルを検索して加重平均係数τを求め、 ＴＣＡＴ←ＴＭＡＰ×τ＋ＴＣＡＴ×（１−τ） の式により触媒温度推定値ＴＣＡＴをＴＭＡＰの一次遅
れで計算する。
【００２５】一方、エンジンの回転中でないときにはＳ
９からＳ１６に進んでＱ２に０を入れて今回の演算を終
了する。
９からＳ１６に進んでＱ２に０を入れて今回の演算を終
了する。
【００２６】このようにして演算される触媒温度推定値
ＴＣＡＴの変化を具体的なテストモードでみてみると、
図４に示したようになる。図示の北米テストモード（Ｌ
Ａ４）は低温始動時から始まるため、凝縮水のすべての
気化が完了するまで一定値であり、気化の完了タイミン
グから実際の触媒温度を良く追いかけていることがわか
る。
ＴＣＡＴの変化を具体的なテストモードでみてみると、
図４に示したようになる。図示の北米テストモード（Ｌ
Ａ４）は低温始動時から始まるため、凝縮水のすべての
気化が完了するまで一定値であり、気化の完了タイミン
グから実際の触媒温度を良く追いかけていることがわか
る。
【００２７】次に、図５のフローチャートは触媒の劣化
診断を行うためのもので、所定の周期で実行する。
診断を行うためのもので、所定の周期で実行する。
【００２８】Ｓ２１では触媒温度推定値ＴＣＡＴと４０
０℃を比較し、ＴＣＡＴが４００℃以上になったら、Ｓ
２において両Ｏ2センサ出力を比較することで触媒の劣
化診断を行う。
０℃を比較し、ＴＣＡＴが４００℃以上になったら、Ｓ
２において両Ｏ2センサ出力を比較することで触媒の劣
化診断を行う。
【００２９】さて、触媒が冷えた状態で始動すると、排
気中の水蒸気が触媒および排気管内で凝縮するのに対し
て、ホットリスタート時には、触媒は初めから高温なの
で、凝縮水が発生しない。したがって、、ホットスター
ト時にも凝縮水があるとしたときのロジックにより触媒
に与えた総熱量が基準熱量に達したときに凝縮水が蒸発
したと判定したのでは、無用に触媒温度を低く推定する
ことになり、触媒が活性化したと判定するタイミングが
実際よりかなり遅くなってしまう。
気中の水蒸気が触媒および排気管内で凝縮するのに対し
て、ホットリスタート時には、触媒は初めから高温なの
で、凝縮水が発生しない。したがって、、ホットスター
ト時にも凝縮水があるとしたときのロジックにより触媒
に与えた総熱量が基準熱量に達したときに凝縮水が蒸発
したと判定したのでは、無用に触媒温度を低く推定する
ことになり、触媒が活性化したと判定するタイミングが
実際よりかなり遅くなってしまう。
【００３０】これに対処するため本発明では、ホットス
タート時とコールドスタート時とを区別し、ホットスタ
ート時には凝縮水のない状態に対する値を基準熱量とし
て設定する。
タート時とコールドスタート時とを区別し、ホットスタ
ート時には凝縮水のない状態に対する値を基準熱量とし
て設定する。
【００３１】詳細には、図２において、Ｓ３〜Ｓ７、Ｓ
１７、Ｓ１８を新たに追加している。このうちまず、Ｓ
３〜Ｓ６、Ｓ１７、Ｓ１８はホットスタート時であるの
かコールドスタート時であるのかを判定する部分で、い
ずれであるかの判定は、次のステップ Ｓ３：ＴＷ１（イグニッションキーＯＦＦ時の冷却水
温）が８０℃を超えていること、 Ｓ４：ＴＣ１（イグニッションキーＯＦＦ時の触媒推定
温度）が２００℃を超えていること、 Ｓ６：Ｔｗ１と始動時冷却水温Ｔｗ２との差が５℃未満
であること、の内容を一つずつチェックすることにより
行い、各項目のすべてが満たされたときにホットスター
ト時であると判断し、一つでも反するときはコールドス
タート時と判断する。
１７、Ｓ１８を新たに追加している。このうちまず、Ｓ
３〜Ｓ６、Ｓ１７、Ｓ１８はホットスタート時であるの
かコールドスタート時であるのかを判定する部分で、い
ずれであるかの判定は、次のステップ Ｓ３：ＴＷ１（イグニッションキーＯＦＦ時の冷却水
温）が８０℃を超えていること、 Ｓ４：ＴＣ１（イグニッションキーＯＦＦ時の触媒推定
温度）が２００℃を超えていること、 Ｓ６：Ｔｗ１と始動時冷却水温Ｔｗ２との差が５℃未満
であること、の内容を一つずつチェックすることにより
行い、各項目のすべてが満たされたときにホットスター
ト時であると判断し、一つでも反するときはコールドス
タート時と判断する。
【００３２】このようにしてホットスタート時を判断し
たときには、Ｓ７に進んで基準熱量Ｑ１に０を入れる。
ホットスタート時には凝縮水はないからである。したが
って、このときにはＳ１２における判断がＱ２＞Ｑ１と
なり、始動直後からすぐに一次遅れの式で触媒温度推定
値ＴＣＡＴが演算される。
たときには、Ｓ７に進んで基準熱量Ｑ１に０を入れる。
ホットスタート時には凝縮水はないからである。したが
って、このときにはＳ１２における判断がＱ２＞Ｑ１と
なり、始動直後からすぐに一次遅れの式で触媒温度推定
値ＴＣＡＴが演算される。
【００３３】なお、イグニッションキーＯＦＦ時の冷却
水温と触媒推定温度とは、イグニッションキーＯＦＦ時
にＳ１７、Ｓ１８で冷却水温をＴＷ１に、触媒温度推定
値ＴＣＡＴをＴＣ１に移し、ＴＷ１、ＴＣ１の値をバッ
クアップしておくことによって得ることができる。
水温と触媒推定温度とは、イグニッションキーＯＦＦ時
にＳ１７、Ｓ１８で冷却水温をＴＷ１に、触媒温度推定
値ＴＣＡＴをＴＣ１に移し、ＴＷ１、ＴＣ１の値をバッ
クアップしておくことによって得ることができる。
【００３４】このようにして本発明では、ホットスター
ト時とコールドスタート時とを区別し、ホットスタート
時には凝縮水のない状態に対する値を基準熱量Ｑ１とし
て設定することにより、始動直後から排気熱が触媒温度
の上昇に使われるホットスタート時の触媒温度推定値の
精度を高めることができる。
ト時とコールドスタート時とを区別し、ホットスタート
時には凝縮水のない状態に対する値を基準熱量Ｑ１とし
て設定することにより、始動直後から排気熱が触媒温度
の上昇に使われるホットスタート時の触媒温度推定値の
精度を高めることができる。
【００３５】また、ホットスタート時においても触媒が
活性化したと判定するタイミングが実際より遅くならな
いので、限られた走行パターンの中でも触媒に劣化が生
じたかどうかの判定を行うことができる。
活性化したと判定するタイミングが実際より遅くならな
いので、限られた走行パターンの中でも触媒に劣化が生
じたかどうかの判定を行うことができる。
【００３６】図６のフローチャートは第２実施形態で、
図２に対応する。
図２に対応する。
【００３７】この実施形態では、Ｓ３１においてエンジ
ン停止時間と所定値を比較することにより、エンジン停
止時間が所定値以下のときホットスタート時であると判
断する。所定値には、触媒温度の低下代がたとえば７０
℃以上となるような時間を採用する。
ン停止時間と所定値を比較することにより、エンジン停
止時間が所定値以下のときホットスタート時であると判
断する。所定値には、触媒温度の低下代がたとえば７０
℃以上となるような時間を採用する。
【００３８】なお、エンジン停止時間は、エンジン停止
時の時間を記憶しておき、始動時の時間との差によって
計算するか、エンジン停止時からの時間をＣＰＵ内でカ
ウントさせておくかすることによって求めることができ
る。上記の所定値は、外気温に応じて変える（外気温が
低ければ小さくする）など、可変値で与えるようにする
こともできる。
時の時間を記憶しておき、始動時の時間との差によって
計算するか、エンジン停止時からの時間をＣＰＵ内でカ
ウントさせておくかすることによって求めることができ
る。上記の所定値は、外気温に応じて変える（外気温が
低ければ小さくする）など、可変値で与えるようにする
こともできる。
【００３９】この実施形態でも、第１実施形態と同様の
作用効果が得られる。
作用効果が得られる。
【００４０】第１実施形態ではイグニッションスイッチ
ＯＦＦ時の冷却水温と触媒温度推定値とをそれぞれＴＷ
１、ＴＣ１として保存するようにしているが、エンスト
直前または直後の冷却水温と触媒温度推定値とをそれぞ
れＴＷ１、ＴＣ１として保存するようにしてもかまわな
い。
ＯＦＦ時の冷却水温と触媒温度推定値とをそれぞれＴＷ
１、ＴＣ１として保存するようにしているが、エンスト
直前または直後の冷却水温と触媒温度推定値とをそれぞ
れＴＷ１、ＴＣ１として保存するようにしてもかまわな
い。
【００４１】
【発明の効果】第１の発明では、ホットスタート時とコ
ールドスタート時とを区別し、ホットスタート時には凝
縮水のない状態に対する値を基準熱量として設定するの
で、始動直後から排気熱が触媒温度の上昇に使われるホ
ットスタート時にも触媒温度推定値の精度を高めること
ができる。
ールドスタート時とを区別し、ホットスタート時には凝
縮水のない状態に対する値を基準熱量として設定するの
で、始動直後から排気熱が触媒温度の上昇に使われるホ
ットスタート時にも触媒温度推定値の精度を高めること
ができる。
【００４２】第４の発明では、始動直後から排気熱が触
媒温度の上昇に使われるホットスタート時に触媒温度推
定値の精度を高めることができるので、ホットスタート
時においても触媒が活性化したと判定するタイミングが
実際より遅くなることがなく、これによって限られた走
行パターンの中でも触媒に劣化が生じたかどうかの判定
を行うことができる。
媒温度の上昇に使われるホットスタート時に触媒温度推
定値の精度を高めることができるので、ホットスタート
時においても触媒が活性化したと判定するタイミングが
実際より遅くなることがなく、これによって限られた走
行パターンの中でも触媒に劣化が生じたかどうかの判定
を行うことができる。
【図１】第１実施形態の制御システム図である。
【図２】触媒温度推定値ＴＣＡＴの演算を説明するため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図３】加重平均係数τのテーブル特性図である。
【図４】所定のテストモードにおける触媒温度推定値の
変化波形図である。
変化波形図である。
【図５】触媒の劣化診断を説明するためのフローチャー
トである。
トである。
【図６】第２実施形態の触媒温度推定値ＴＣＡＴの演算
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図７】第１の発明のクレーム対応図である。
【図８】第４の発明のクレーム対応図である。
２ コントロールユニット ４ クランク角センサ ６ エアフローメータ ７ 燃料噴射弁 １１ 水温センサ
Claims (6)
- 【請求項１】ホットスタート時であるのかコールドスタ
ート時であるのかを判定する手段と、 この判定結果よりコールドスタート時にはこの時に触媒
に生じる凝縮水に応じた値を、またホットスタート時に
は凝縮水のない状態に対する値を基準熱量として設定す
る手段と、 定常時の触媒温度を運転条件に応じて演算する手段と、 この定常時の触媒温度と吸入空気量の検出値から触媒に
与えた総熱量を演算する手段と、 この触媒に与えた総熱量と前記基準熱量との比較によ
り、触媒に与えた総熱量が基準熱流量以下のときに外気
温をそのまま触媒温度推定値として設定し、また触媒に
与えた総熱量が基準熱量より大きいときに前記定常時の
触媒温度の一次遅れで触媒温度推定値を演算する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの触媒温度推定装
置。 - 【請求項２】イグニッションスイッチＯＦＦ時またはエ
ンスト直前もしくは直後の冷却水温と前記触媒温度推定
値とを記憶しておき、始動時に前記冷却水温の記憶値と
触媒温度推定値の記憶値とが各所定値を超えておりかつ
前記冷却水温の記憶値と始動時水温の差が所定値より小
さい場合にホットスタート時であると、またそれ以外の
場合にコールドスタート時であると判定することを特徴
とする請求項１に記載のエンジンの触媒温度推定装置。 - 【請求項３】エンジン停止時間と所定値との比較により
エンジン停止時間が所定値以下のときホットスタート時
であると、またエンジン停止時間が所定値を超えるとき
コールドスタート時であると判定することを特徴とする
請求項１に記載のエンジンの触媒温度推定装置。 - 【請求項４】ホットスタート時であるのかコールドスタ
ート時であるのかを判定する手段と、 この判定結果よりコールドスタート時にはこの時に触媒
に生じる凝縮水に応じた値を、またホットスタート時に
は凝縮水のない状態に対する値を基準熱量として設定す
る手段と、 定常時の触媒温度を運転条件に応じて演算する手段と、 この定常時の触媒温度と吸入空気量の検出値から触媒に
与えた総熱量を演算する手段と、 この触媒に与えた総熱量と前記基準熱量との比較によ
り、触媒に与えた総熱量が基準熱量以下のときに外気温
をそのまま触媒温度推定値として設定し、また触媒に与
えた総熱量が基準熱量より大きいときに前記定常時の触
媒温度の一次遅れで触媒温度推定値を演算する手段と、 この触媒温度推定値に基づいて触媒か活性化したかどう
かを判定する手段と、 この判定結果より触媒が活性化したとき触媒に劣化が生
じているかどうかを判定する手段とを設けたことを特徴
とするエンジンの触媒診断装置。 - 【請求項５】イグニッションスイッチＯＦＦ時またはエ
ンスト直前もしくは直後の冷却水温と前記触媒温度推定
値とを記憶しておき、始動時に前記冷却水温の記憶値と
触媒温度推定値の記憶値とが各所定値を超えておりかつ
前記冷却水温の記憶値と始動時水温の差が所定値より小
さい場合にホットスタート時であると、またそれ以外の
場合にコールドスタート時であると判定することを特徴
とする請求項４に記載のエンジンの触媒診断装置。 - 【請求項６】エンジン停止時間と所定値との比較により
エンジン停止時間が所定値以下のときホットスタート時
であると、またエンジン停止時間が所定値を超えるとき
コールドスタート時であると判定することを特徴とする
請求項４に記載のエンジンの触媒診断装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27430395A JP3603422B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | エンジンの触媒温度推定装置および触媒診断装置 |
| KR1019960047329A KR100186295B1 (ko) | 1995-10-23 | 1996-10-22 | 엔진의 촉매온도 추정장치 및 촉매진단장치 |
| DE19643674A DE19643674C2 (de) | 1995-10-23 | 1996-10-22 | Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur eines Abgas-Katalysators |
| US08/735,872 US5729971A (en) | 1995-10-23 | 1996-10-23 | Engine catalyst temperature estimating device and catalyst diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27430395A JP3603422B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | エンジンの触媒温度推定装置および触媒診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09108543A true JPH09108543A (ja) | 1997-04-28 |
| JP3603422B2 JP3603422B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=17539770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27430395A Expired - Fee Related JP3603422B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | エンジンの触媒温度推定装置および触媒診断装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5729971A (ja) |
| JP (1) | JP3603422B2 (ja) |
| KR (1) | KR100186295B1 (ja) |
| DE (1) | DE19643674C2 (ja) |
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