JPH09236569A - 内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置Info
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- JPH09236569A JPH09236569A JP8044450A JP4445096A JPH09236569A JP H09236569 A JPH09236569 A JP H09236569A JP 8044450 A JP8044450 A JP 8044450A JP 4445096 A JP4445096 A JP 4445096A JP H09236569 A JPH09236569 A JP H09236569A
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- Japan
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- catalyst
- exhaust gas
- sensor
- gas purification
- engine
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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
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
-
- 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】
【課題】本発明は触媒下流に設置したＨＣセンサ等排気
成分センサの出力を使用し、安価で耐久性に優れかつ診
断精度の高い内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】触媒下流に具備したＨＣセンサ等の排気成
分センサによりエンジンの運転状態および触媒の動作状
態に対応した排気成分濃度を検出し、この検出値を直接
あるいは積分処理後に評価，診断を行う。 【効果】本発明によれば、エンジンの運転状態および触
媒の動作状態に対応した触媒下流のＨＣ濃度を検出し、
この検出値を直接あるいは積分処理後に評価するので、
触媒診断のために触媒上流にセンサを装着することを不
要にし、安価で耐久性に優れかつ診断精度の高い内燃機
関の排気浄化装置の機能診断装置を提供することができ
る。
成分センサの出力を使用し、安価で耐久性に優れかつ診
断精度の高い内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】触媒下流に具備したＨＣセンサ等の排気成
分センサによりエンジンの運転状態および触媒の動作状
態に対応した排気成分濃度を検出し、この検出値を直接
あるいは積分処理後に評価，診断を行う。 【効果】本発明によれば、エンジンの運転状態および触
媒の動作状態に対応した触媒下流のＨＣ濃度を検出し、
この検出値を直接あるいは積分処理後に評価するので、
触媒診断のために触媒上流にセンサを装着することを不
要にし、安価で耐久性に優れかつ診断精度の高い内燃機
関の排気浄化装置の機能診断装置を提供することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気を浄
化する触媒の機能を診断する装置に関し、特に特定成分
の排気浄化性能を評価するのに好適な、内燃機関の排気
浄化装置の機能診断装置に関する。
化する触媒の機能を診断する装置に関し、特に特定成分
の排気浄化性能を評価するのに好適な、内燃機関の排気
浄化装置の機能診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、触媒の上流および下流にＯ2 セン
サを装着し、このセンサ出力の比較により触媒の劣化を
判定する手法が実施されている。この場合、実際に計測
されてくるのは触媒の機能のうちＯ2 ストレージ能力で
あって、各排気成分に対する転換効率を直接計測するも
のではない。
サを装着し、このセンサ出力の比較により触媒の劣化を
判定する手法が実施されている。この場合、実際に計測
されてくるのは触媒の機能のうちＯ2 ストレージ能力で
あって、各排気成分に対する転換効率を直接計測するも
のではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、上記従来技
術では転換効率がＯ2 ストレージ能力と独立して決定さ
れる場合、転換効率を正確に検出することができなかっ
た。この問題を解決するためには、例えば特定排気成分
に対する転換効率を計測する場合には、Ｏ2 センサの代
わりに当該排気成分を検出するセンサを使用することが
考えられる。ＨＣに対する転換効率を検出する方式とし
てＨＣセンサを使用した例としては、特開平4−109021
号があるが、この場合ＨＣセンサを触媒上流および下流
に設置する必要があるため、特に上流側ＨＣセンサの使
用環境条件（例えば温度や排気ガス成分濃度）が厳し
く、センサ自体の感度や出力特性に劣化をきたすなどの
問題があり、ひいては触媒劣化診断の精度に悪影響を及
ぼすという問題があった。
術では転換効率がＯ2 ストレージ能力と独立して決定さ
れる場合、転換効率を正確に検出することができなかっ
た。この問題を解決するためには、例えば特定排気成分
に対する転換効率を計測する場合には、Ｏ2 センサの代
わりに当該排気成分を検出するセンサを使用することが
考えられる。ＨＣに対する転換効率を検出する方式とし
てＨＣセンサを使用した例としては、特開平4−109021
号があるが、この場合ＨＣセンサを触媒上流および下流
に設置する必要があるため、特に上流側ＨＣセンサの使
用環境条件（例えば温度や排気ガス成分濃度）が厳し
く、センサ自体の感度や出力特性に劣化をきたすなどの
問題があり、ひいては触媒劣化診断の精度に悪影響を及
ぼすという問題があった。
【０００４】本発明は触媒下流に設置した排気成分セン
サの出力を使用することにより、安価で耐久性に優れか
つ診断精度の高い内燃機関の排気浄化装置の機能診断装
置を提供することを目的とする。
サの出力を使用することにより、安価で耐久性に優れか
つ診断精度の高い内燃機関の排気浄化装置の機能診断装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、エンジンの運転状態および触媒の動作状態に対応し
た触媒下流の排気成分濃度を検出し、この検出値を直接
あるいは積分処理後に評価，診断を行う。触媒診断のた
めに触媒上流にセンサを装着することを不要にしたた
め、安価で耐久性に優れかつ診断精度の高い内燃機関の
排気浄化装置の機能診断装置を提供することができる。
に、エンジンの運転状態および触媒の動作状態に対応し
た触媒下流の排気成分濃度を検出し、この検出値を直接
あるいは積分処理後に評価，診断を行う。触媒診断のた
めに触媒上流にセンサを装着することを不要にしたた
め、安価で耐久性に優れかつ診断精度の高い内燃機関の
排気浄化装置の機能診断装置を提供することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
より説明する。図１は本発明に関係する内燃機関の構成
図である。図１において、１は空気の取り込み通路に設
けられたエアクリーナ、２は内燃機関（以下エンジン）
に取り込まれる吸入空気量を検出するエアフローセンサ
で、検出値はコントロールユニット９に入力される。３
はスロットル開度センサで、スロットルバルブの開度を
検出し、コントロールユニット９に入力し、制御に利用
する。４は燃料噴射用のインジェクタで、運転状態によ
りコントロールユニット９からの指令によって燃料をエ
ンジンに噴射する。１１はパワースイッチ一体の点火コ
イルで、コントロールユニット９からの点火信号を受
け、点火用の２次電圧を点火プラグ５に供給する。１２
は触媒でありエンジンの排気浄化を行う。７は触媒１２
の上流に設置された酸素センサであり、８は触媒１２の
下流に設置されたＨＣセンサである。６はエンジンの回
転情報を検出するクランク角センサであり、１０はアイ
ドル回転制御用のＩＳＣバルブである。１３はエンジン
が吸入する空気の温度を計測する吸気温度センサであ
り、１４は内燃機関の冷却水温を検知する水温センサで
ある。
より説明する。図１は本発明に関係する内燃機関の構成
図である。図１において、１は空気の取り込み通路に設
けられたエアクリーナ、２は内燃機関（以下エンジン）
に取り込まれる吸入空気量を検出するエアフローセンサ
で、検出値はコントロールユニット９に入力される。３
はスロットル開度センサで、スロットルバルブの開度を
検出し、コントロールユニット９に入力し、制御に利用
する。４は燃料噴射用のインジェクタで、運転状態によ
りコントロールユニット９からの指令によって燃料をエ
ンジンに噴射する。１１はパワースイッチ一体の点火コ
イルで、コントロールユニット９からの点火信号を受
け、点火用の２次電圧を点火プラグ５に供給する。１２
は触媒でありエンジンの排気浄化を行う。７は触媒１２
の上流に設置された酸素センサであり、８は触媒１２の
下流に設置されたＨＣセンサである。６はエンジンの回
転情報を検出するクランク角センサであり、１０はアイ
ドル回転制御用のＩＳＣバルブである。１３はエンジン
が吸入する空気の温度を計測する吸気温度センサであ
り、１４は内燃機関の冷却水温を検知する水温センサで
ある。
【０００７】コントロールユニット９はクランク角セン
サ６，エアフローセンサ２，水温センサ１４，吸気温度
センサ１３等の信号から内燃機関の運転状態を把握し、
エンジンに供給する燃料量および点火時期を演算し、イ
ンジェクタ４を駆動して計算された燃料を噴射するとと
もに、点火信号をパワースイッチ一体の点火コイル１１
に供給し、点火プラグ５により点火を行う。また、ＩＳ
Ｃバルブ１０を駆動し、アイドル時のエンジンの回転数
を目標回転に維持する。さらに、エンジンの下流で排気
浄化用の触媒１２の上流に配置されたＯ2 センサ７によ
り、供給燃料量をフィードバック制御し、空燃比を理論
空燃比近傍に制御する。
サ６，エアフローセンサ２，水温センサ１４，吸気温度
センサ１３等の信号から内燃機関の運転状態を把握し、
エンジンに供給する燃料量および点火時期を演算し、イ
ンジェクタ４を駆動して計算された燃料を噴射するとと
もに、点火信号をパワースイッチ一体の点火コイル１１
に供給し、点火プラグ５により点火を行う。また、ＩＳ
Ｃバルブ１０を駆動し、アイドル時のエンジンの回転数
を目標回転に維持する。さらに、エンジンの下流で排気
浄化用の触媒１２の上流に配置されたＯ2 センサ７によ
り、供給燃料量をフィードバック制御し、空燃比を理論
空燃比近傍に制御する。
【０００８】またコントロールユニット９は、クランク
角センサ６の出力から、内燃機関の回転数を演算し、エ
アフローセンサ２の信号から得られる吸入空気量デー
タ、および水温センサ１４等の信号から、エンジンが触
媒１２を診断する領域内で運転されていることを検出す
ると、触媒１２の診断を行う。
角センサ６の出力から、内燃機関の回転数を演算し、エ
アフローセンサ２の信号から得られる吸入空気量デー
タ、および水温センサ１４等の信号から、エンジンが触
媒１２を診断する領域内で運転されていることを検出す
ると、触媒１２の診断を行う。
【０００９】図２にＨＣセンサ信号を積分処理して診断
する方法を示す。エンジン状態信号吸入空気量ＱＡ，エ
ンジン温度ＴＷ，エンジン回転数Ｎ，スロットル開度Ｔ
ＶＯ，車両の速度（車速）ＶＳＰからＨＣ量積分区間決
定手段１７で積分区間が決定される。決められた区間に
ついて、ＨＣ量積分処理手段１８でＨＣ排出量を積分
し、平均化する。平均化は吸入空気量∫ＱＡｄｔや走行
距離∫ＶＳＰｄｔのどちらで行ってもよい。
する方法を示す。エンジン状態信号吸入空気量ＱＡ，エ
ンジン温度ＴＷ，エンジン回転数Ｎ，スロットル開度Ｔ
ＶＯ，車両の速度（車速）ＶＳＰからＨＣ量積分区間決
定手段１７で積分区間が決定される。決められた区間に
ついて、ＨＣ量積分処理手段１８でＨＣ排出量を積分
し、平均化する。平均化は吸入空気量∫ＱＡｄｔや走行
距離∫ＶＳＰｄｔのどちらで行ってもよい。
【００１０】ＨＣ量平均値 ＩＴは、
【００１１】
【数１】ＩＴ＝∫ ＨＣ×ＱＡ×(ＨＣと空気の分子量
比)ｄｔ／∫ＱＡｄｔ （ｇ／kg） または
比)ｄｔ／∫ＱＡｄｔ （ｇ／kg） または
【００１２】
【数２】ＩＴ＝∫ ＨＣ×ＱＡ×(ＨＣと空気の分子量
比)ｄｔ／∫ＶＳＰｄｔ(ｇ／km） 次にエミッションＯＫ、ＮＧ判定手段１９で前記平均値
ＩＴが所定値を越えた場合、ＮＧ、そうでない場合はＯ
Ｋと判定する。
比)ｄｔ／∫ＶＳＰｄｔ(ｇ／km） 次にエミッションＯＫ、ＮＧ判定手段１９で前記平均値
ＩＴが所定値を越えた場合、ＮＧ、そうでない場合はＯ
Ｋと判定する。
【００１３】図３はＨＣセンサ出力電圧とＨＣ濃度の関
係を示した特性図である。センサ電圧からＨＣ濃度を検
出できる。
係を示した特性図である。センサ電圧からＨＣ濃度を検
出できる。
【００１４】図４は冷機状態でエンジンを始動し、走行
したときの触媒から排出されるＨＣ量の変化を示したも
のである。エンジン始動直後は触媒１２も冷えているた
めＨＣが浄化されず、多量のＨＣが排出される。その
後、触媒温度も上昇して急速にＨＣ排出量が減少する。
その時のＨＣ排出量の積算値は図４のように増加し、後
半は上昇がゆるやかになっていく。積算区間をＴｃにす
ることにより、触媒の活性化過程中のＨＣ浄化率を知る
ことができる。本実施例では期間Ｔｃを吸入空気量ＱＡ
の積算値が所定範囲内（ｆ１（ＴＷＳ）〜ｆ２（ＴＷ
Ｓ））にある期間とした。また、積算区間をＴｈにする
ことにより、触媒活性化後のＨＣ浄化率を知ることがで
きる。本実施例では期間Ｔｈを、吸入空気量ＱＡの積算
値がｆ２（ＴＷＳ）になった時点から所定期間としてい
る。Ｔｃ，Ｔｈは単にエンジン始動後の経過時間で開始
および終了させても良い。また、触媒温度の関数として
も良い。すなわちＴＣを触媒温度が所定範囲内である期
間とし（他の実施例では触媒温度１００〜３００℃の期
間とした）、ＴＨを触媒温度が所定温度（他の実施例で
は４００℃）に達した後、所定時間（他の実施例では５
秒）後から所定期間（他の実施例では３０秒）とした。
したときの触媒から排出されるＨＣ量の変化を示したも
のである。エンジン始動直後は触媒１２も冷えているた
めＨＣが浄化されず、多量のＨＣが排出される。その
後、触媒温度も上昇して急速にＨＣ排出量が減少する。
その時のＨＣ排出量の積算値は図４のように増加し、後
半は上昇がゆるやかになっていく。積算区間をＴｃにす
ることにより、触媒の活性化過程中のＨＣ浄化率を知る
ことができる。本実施例では期間Ｔｃを吸入空気量ＱＡ
の積算値が所定範囲内（ｆ１（ＴＷＳ）〜ｆ２（ＴＷ
Ｓ））にある期間とした。また、積算区間をＴｈにする
ことにより、触媒活性化後のＨＣ浄化率を知ることがで
きる。本実施例では期間Ｔｈを、吸入空気量ＱＡの積算
値がｆ２（ＴＷＳ）になった時点から所定期間としてい
る。Ｔｃ，Ｔｈは単にエンジン始動後の経過時間で開始
および終了させても良い。また、触媒温度の関数として
も良い。すなわちＴＣを触媒温度が所定範囲内である期
間とし（他の実施例では触媒温度１００〜３００℃の期
間とした）、ＴＨを触媒温度が所定温度（他の実施例で
は４００℃）に達した後、所定時間（他の実施例では５
秒）後から所定期間（他の実施例では３０秒）とした。
【００１５】図５は触媒のＨＣ浄化率と触媒温度の関係
を示す特性図である。全く劣化していない新品，劣化品
（ａ），劣化品（ｂ），劣化品（ｃ）について示した。
劣化品（ａ）は浄化率が９８％（新品触媒相当）になる
触媒温度が高い。劣化品(ｂ)は浄化率が全体的に下がっ
ている。劣化品（ｃ）は活性化が始まる触媒温度は新品
と同じだが、活性化後の浄化率が低い。これら全ての劣
化品を確実に診断する必要がある。
を示す特性図である。全く劣化していない新品，劣化品
（ａ），劣化品（ｂ），劣化品（ｃ）について示した。
劣化品（ａ）は浄化率が９８％（新品触媒相当）になる
触媒温度が高い。劣化品(ｂ)は浄化率が全体的に下がっ
ている。劣化品（ｃ）は活性化が始まる触媒温度は新品
と同じだが、活性化後の浄化率が低い。これら全ての劣
化品を確実に診断する必要がある。
【００１６】図６はそれぞれの触媒劣化品について、上
述のＨＣ量平均値ＩＴを求めた結果である。
述のＨＣ量平均値ＩＴを求めた結果である。
【００１７】積分期間Ｔｃ，Ｔｈを適切に選び、エミッ
ションＮＧ判定レベルを設定することにより、劣化品
（ａ）,（ｂ）,（ｃ）を良好に判定することができる。
ションＮＧ判定レベルを設定することにより、劣化品
（ａ）,（ｂ）,（ｃ）を良好に判定することができる。
【００１８】図７は本発明のフローチャートである。ス
テップ２０でエンジン状態信号，ＱＡ，ＴＷ，Ｎ，ＴＶ
Ｏ，ＶＳＰを検出する。ステップ２１で触媒温度を推定
するための吸入空気量ＱＡを積分する。ステップ２２で
ＱＡ積分値ＩＱＡがｆ１（ＴＷＳ）より大きいかをみ
る。ｆ１（ＴＷＳ）はＨＣ積分開始時期Ｔｃを判断する
ためのＱＡ積分値レベルで、ＴＷＳの関数である。ＴＷ
Ｓはエンジンを始動した時のエンジン温度ＴＷである。
ＩＱＡがｆ１（ＴＷＳ）より小さいときは終りへぬけ
る。大きい時はステップ２３でｆ２（ＴＷＳ）より大き
いかをみる。前記のステップ２１，２２，２３の代わり
に触媒温度やエンジン始動後からの経過時間，排気ガス
温度，エンジン回転数，エンジン負荷，走行距離でＨＣ
量積分区間を決めてもよい。ｆ２（ＴＷＳ）はＨＣ積分
開始時期Ｔｈを判断するためのＱＡ積分値レベルで、Ｔ
ＷＳの関数である。ＩＱＡがｆ２(ＴＷＳ)より小さい場
合はステップ２７でＴｃ間のＨＣ量積分，平均化処理を
行い、ＨＣ平均値ＩＴｃを求める。ＩＴｃがＮＧ判定レ
ベルＬＶ１以上の場合はステップ３０でＮＧ判定とす
る。そうでない場合はステップ２９でＯＫ判定する。Ｉ
ＱＡがｆ２(ＴＷＳ)より小さい場合はステップ２４でＨ
Ｃ量積分期間Ｔｃでエミッション判定結果がＯＫかみ
て、ＮＧの場合は終了する。ＯＫの場合はステップ２５
でＴｈ間のＨＣ量積分，平均化処理を行い、ＨＣ平均値
ＩＴｈを求める。ＩＴｈがＮＧ判定レベルＬＶ２以上の
場合はステップ３０でＮＧ判定とする。そうでない場合
はステップ２９でＯＫ判定する。
テップ２０でエンジン状態信号，ＱＡ，ＴＷ，Ｎ，ＴＶ
Ｏ，ＶＳＰを検出する。ステップ２１で触媒温度を推定
するための吸入空気量ＱＡを積分する。ステップ２２で
ＱＡ積分値ＩＱＡがｆ１（ＴＷＳ）より大きいかをみ
る。ｆ１（ＴＷＳ）はＨＣ積分開始時期Ｔｃを判断する
ためのＱＡ積分値レベルで、ＴＷＳの関数である。ＴＷ
Ｓはエンジンを始動した時のエンジン温度ＴＷである。
ＩＱＡがｆ１（ＴＷＳ）より小さいときは終りへぬけ
る。大きい時はステップ２３でｆ２（ＴＷＳ）より大き
いかをみる。前記のステップ２１，２２，２３の代わり
に触媒温度やエンジン始動後からの経過時間，排気ガス
温度，エンジン回転数，エンジン負荷，走行距離でＨＣ
量積分区間を決めてもよい。ｆ２（ＴＷＳ）はＨＣ積分
開始時期Ｔｈを判断するためのＱＡ積分値レベルで、Ｔ
ＷＳの関数である。ＩＱＡがｆ２(ＴＷＳ)より小さい場
合はステップ２７でＴｃ間のＨＣ量積分，平均化処理を
行い、ＨＣ平均値ＩＴｃを求める。ＩＴｃがＮＧ判定レ
ベルＬＶ１以上の場合はステップ３０でＮＧ判定とす
る。そうでない場合はステップ２９でＯＫ判定する。Ｉ
ＱＡがｆ２(ＴＷＳ)より小さい場合はステップ２４でＨ
Ｃ量積分期間Ｔｃでエミッション判定結果がＯＫかみ
て、ＮＧの場合は終了する。ＯＫの場合はステップ２５
でＴｈ間のＨＣ量積分，平均化処理を行い、ＨＣ平均値
ＩＴｈを求める。ＩＴｈがＮＧ判定レベルＬＶ２以上の
場合はステップ３０でＮＧ判定とする。そうでない場合
はステップ２９でＯＫ判定する。
【００１９】次に、図８に触媒の温度を推定し、触媒の
温度に対応してＨＣセンサ信号から触媒の診断を行う方
法について示す。ＱＡ，ＴＷ，Ｎ，ＶＳＰ等から触媒温
度推定手段３１で触媒温度を推定する。ＨＣセンサ８の
信号と空燃比増量係数からＨＣ転換効率推定手段３２で
ＨＣ転換効率を推定する。推定された触媒温度と、ＨＣ
転換効率から、判定手段３３で触媒が劣化しているかい
ないかを判定する。図９は冷機状態でエンジンを始動
し、走行したときの触媒の上流のＨＣ濃度等の変化を示
したものである。始動直後の冷機時には燃料の気化が悪
く燃焼が安定しにくいため、燃料を理論空燃比より増量
している。また、加速時にも燃料の増量を行っている。
このような燃料増量を行っている間は、余剰燃料すなわ
ちＨＣが触媒の上流に排出される。エンジンが暖機し
て、燃料増量が行われていない場合には触媒上流のＨＣ
濃度はおよそ２０００ppm 付近で安定している。すなわ
ち燃料増量の程度を示す燃料増量係数から触媒上流のＨ
Ｃ濃度を推定できる。したがって、この推定される触媒
上流ＨＣ濃度とＨＣセンサ８の信号からＨＣ転換効率推
定手段３２により触媒のＨＣ転換効率を推定することが
できる。
温度に対応してＨＣセンサ信号から触媒の診断を行う方
法について示す。ＱＡ，ＴＷ，Ｎ，ＶＳＰ等から触媒温
度推定手段３１で触媒温度を推定する。ＨＣセンサ８の
信号と空燃比増量係数からＨＣ転換効率推定手段３２で
ＨＣ転換効率を推定する。推定された触媒温度と、ＨＣ
転換効率から、判定手段３３で触媒が劣化しているかい
ないかを判定する。図９は冷機状態でエンジンを始動
し、走行したときの触媒の上流のＨＣ濃度等の変化を示
したものである。始動直後の冷機時には燃料の気化が悪
く燃焼が安定しにくいため、燃料を理論空燃比より増量
している。また、加速時にも燃料の増量を行っている。
このような燃料増量を行っている間は、余剰燃料すなわ
ちＨＣが触媒の上流に排出される。エンジンが暖機し
て、燃料増量が行われていない場合には触媒上流のＨＣ
濃度はおよそ２０００ppm 付近で安定している。すなわ
ち燃料増量の程度を示す燃料増量係数から触媒上流のＨ
Ｃ濃度を推定できる。したがって、この推定される触媒
上流ＨＣ濃度とＨＣセンサ８の信号からＨＣ転換効率推
定手段３２により触媒のＨＣ転換効率を推定することが
できる。
【００２０】さらに好ましくは、エンジンの状態信号、
例えばＴＷ等から触媒上流のＨＣ濃度推定値を補正すれ
ば、触媒のＨＣ転換効率をより正確に推定することが可
能となる。
例えばＴＷ等から触媒上流のＨＣ濃度推定値を補正すれ
ば、触媒のＨＣ転換効率をより正確に推定することが可
能となる。
【００２１】次に、図８のステップ３１に記載した触媒
温度の推定手段につき説明する。図１５は触媒温度推定
を行う一実施例である。定常モデル２０１により定常時
の触媒温度を求める。所定時間マスク２０２はエンジン
始動後の時間を計測し、所定の時間を経過するまではゼ
ロを出力し、それ以降は１を出力する。乗算器２０３で
乗算を行い、２種類の遅れモデル２０４（１）および２
０４（２）により遅れ要素を持たせる。温度効果遅れ時
間２０６を、温度上昇遅れ時間２０７とは別に記憶して
おき、これらを正負判定２０５で切り替える。加算機２
０９により遅れモデル２０４（１）と２０４（２）の出
力を加算して触媒推定温度を求める。次にステップ２１
０において水温と標準温度との偏差を計算し、ステップ
２１１において補正を行う。また、ステップ２１２にお
いて吸気温と標準温度との偏差を計算し、ステップ２１
５において補正を行う。また、車速による補正量をステ
ップ２１３にて計算し、ステップ２１４にて吸気温度補
正量を補正する。
温度の推定手段につき説明する。図１５は触媒温度推定
を行う一実施例である。定常モデル２０１により定常時
の触媒温度を求める。所定時間マスク２０２はエンジン
始動後の時間を計測し、所定の時間を経過するまではゼ
ロを出力し、それ以降は１を出力する。乗算器２０３で
乗算を行い、２種類の遅れモデル２０４（１）および２
０４（２）により遅れ要素を持たせる。温度効果遅れ時
間２０６を、温度上昇遅れ時間２０７とは別に記憶して
おき、これらを正負判定２０５で切り替える。加算機２
０９により遅れモデル２０４（１）と２０４（２）の出
力を加算して触媒推定温度を求める。次にステップ２１
０において水温と標準温度との偏差を計算し、ステップ
２１１において補正を行う。また、ステップ２１２にお
いて吸気温と標準温度との偏差を計算し、ステップ２１
５において補正を行う。また、車速による補正量をステ
ップ２１３にて計算し、ステップ２１４にて吸気温度補
正量を補正する。
【００２２】図１０は図５同様、触媒のＨＣ転換効率と
触媒温度の関係を示す特性図である。触媒のＨＣ転換効
率を推定し、触媒温度を推定しているので、触媒が暖機
していく過程の特性を検出することが可能である。すな
わち、例えば、触媒温度がＴｘまたは、Ｔｙとなったと
きのＨＣ転換効率を検出したり、あるいは逆に、ＨＣ転
換効率がηｘまたは、ηｙとなるときの触媒温度を検出
することができる。
触媒温度の関係を示す特性図である。触媒のＨＣ転換効
率を推定し、触媒温度を推定しているので、触媒が暖機
していく過程の特性を検出することが可能である。すな
わち、例えば、触媒温度がＴｘまたは、Ｔｙとなったと
きのＨＣ転換効率を検出したり、あるいは逆に、ＨＣ転
換効率がηｘまたは、ηｙとなるときの触媒温度を検出
することができる。
【００２３】Ｔｘを３００℃程度に設定すれば、転換効
率が立ち上がる辺りのＨＣ転換効率を検出できる。Ｔｙ
を５００℃程度に設定すれば、触媒活性後のＨＣ転換効
率を検出できる。
率が立ち上がる辺りのＨＣ転換効率を検出できる。Ｔｙ
を５００℃程度に設定すれば、触媒活性後のＨＣ転換効
率を検出できる。
【００２４】また、ηｘ＝５０％程度に設定すれば、転
換効率が立ち上がる辺りの温度（通常３００℃程度）を
検出できる。ηｙ＝９０％程度に設定すれば、触媒がほ
ぼ完全に活性化する温度（通常４００〜５００℃程度）
を検出できる。
換効率が立ち上がる辺りの温度（通常３００℃程度）を
検出できる。ηｙ＝９０％程度に設定すれば、触媒がほ
ぼ完全に活性化する温度（通常４００〜５００℃程度）
を検出できる。
【００２５】図１１はそれぞれの触媒劣化品について、
温度ＴｘおよびＴｙにおけるＨＣ転換効率を求めた結果
である。判定レベル未満の場合ＮＧと判定する。温度Ｔ
ｘにおいて劣化品（ａ),（ｂ）をＮＧと判定でき、Ｔｙ
において劣化品（ｂ),（ｃ）をＮＧと判定できている。
Ｔｘ，Ｔｙおよび、判定レベルηＬＶ１，ηＬＶ２を適
切に選び、さらに、どちらか一方の判定においてＮＧ判
定したら最終的にＮＧと判定する様にすれば、劣化品
（ａ）,（ｂ）,（ｃ）全てをＮＧと判定することができ
る。
温度ＴｘおよびＴｙにおけるＨＣ転換効率を求めた結果
である。判定レベル未満の場合ＮＧと判定する。温度Ｔ
ｘにおいて劣化品（ａ),（ｂ）をＮＧと判定でき、Ｔｙ
において劣化品（ｂ),（ｃ）をＮＧと判定できている。
Ｔｘ，Ｔｙおよび、判定レベルηＬＶ１，ηＬＶ２を適
切に選び、さらに、どちらか一方の判定においてＮＧ判
定したら最終的にＮＧと判定する様にすれば、劣化品
（ａ）,（ｂ）,（ｃ）全てをＮＧと判定することができ
る。
【００２６】図１２はそれぞれの触媒劣化品について、
ＨＣ転換効率がηｘおよびηｙとなるときの触媒温度を
求めた結果である。判定レベル以上の場合ＮＧと判定す
る。転換効率ηｘとなる温度より劣化品（ａ),（ｂ）を
ＮＧと判定でき、転換効率ηｙとなる温度より劣化品
（ｂ),（ｃ）をＮＧと判定できている。ηｘ，ηｙおよ
び、判定レベルＴＬＶ１，ＴＬＶ２を適切に選び、さら
に、どちらか一方の判定においてＮＧ判定したら最終的
にＮＧと判定する様にすれば、劣化品（ａ),（ｂ),
（ｃ）全てをＮＧと判定することができる。
ＨＣ転換効率がηｘおよびηｙとなるときの触媒温度を
求めた結果である。判定レベル以上の場合ＮＧと判定す
る。転換効率ηｘとなる温度より劣化品（ａ),（ｂ）を
ＮＧと判定でき、転換効率ηｙとなる温度より劣化品
（ｂ),（ｃ）をＮＧと判定できている。ηｘ，ηｙおよ
び、判定レベルＴＬＶ１，ＴＬＶ２を適切に選び、さら
に、どちらか一方の判定においてＮＧ判定したら最終的
にＮＧと判定する様にすれば、劣化品（ａ),（ｂ),
（ｃ）全てをＮＧと判定することができる。
【００２７】なお、この場合、判定レベル温度ＴＬＶ
１，ＴＬＶ２におけるＨＣ転換効率がηｘまたはηｙ以
下の場合にＮＧと判定するようにしても同じ判定結果を
得ることができ、その場合、判定のフローは先の場合と
同じとなる。
１，ＴＬＶ２におけるＨＣ転換効率がηｘまたはηｙ以
下の場合にＮＧと判定するようにしても同じ判定結果を
得ることができ、その場合、判定のフローは先の場合と
同じとなる。
【００２８】いずれにしても、本実施例においてのポイ
ントは、温度とともに変化する触媒のＨＣ転換効率を判
定するために、触媒温度に応じて判定レベルを変化させ
ていることであり、具体的フローについて限定するもの
ではない。
ントは、温度とともに変化する触媒のＨＣ転換効率を判
定するために、触媒温度に応じて判定レベルを変化させ
ていることであり、具体的フローについて限定するもの
ではない。
【００２９】図１３にフローチャートの一例を示す。こ
のフローは、図示しないメインルーチンより、例えば一
定周期毎に起動される。なお、後述のＣＮＴｘ，ｙやfl
gxOK，ＮＧ，ｆｌｇｙＯＫ，ＮＧは図示しない初期化ル
ーチンによって、エンジンの始動時に０に初期化され
る。まず、ステップ４１で診断条件が成立しているかを
調べる。これは例えば、ＱＡ等が所定の範囲内にあると
か、燃料増量係数がほぼ０であるとか、ＨＣセンサ８
や、エアフローセンサ２やインジェクタ４，Ｏ2 センサ
７等の燃料制御系、さらに点火コイル１１や点火プラグ
５等の点火系が正常に動作していることを調べる。例え
ば、燃料系が正常でない場合には空燃比が理論空燃比に
制御されず触媒の動作点からずれてしまうため、正常な
触媒をＮＧと判定してしまう可能性がある。また、点火
系に異常があり、失火が発生しているような場合にも、
触媒上流のＨＣ濃度が異常に濃くなったり、触媒の温度
が異常に高くなったりして、正常な触媒をＮＧと判定し
てしまう可能性がある。このような誤診断を防ぐため
に、診断条件が成立していることを調べる。診断条件が
成立していれば、ステップ４２ですでにＮＧ判定されて
いるかどうかを調べ（ｆｌｇｘＮＧ，ｆｌｇｙＮＧ＝１
はＮＧ判定されていることを意味する。）、すでにＮＧ
判定されている場合にはこのルーチンを終了する。ま
だ、ＮＧ判定されていない場合には、ステップ４３で、
触媒前のＨＣ濃度ＨＣｐｒｅを推定し、ステップ４４
で、触媒後ＨＣ濃度ＨＣｐｏｓｔを計測する。さらに、
ステップ４５で触媒温度Ｔｃａｔを推定し、ステップ４
６，４７により、ＴｃａｔがＴｘ±αの範囲（暖機過
程）にあれば、ステップ４８へ、ＴｃａｔがＴｙ±βの
範囲（暖機後）にあれば、ステップ５５へ、それ以外の
場合はこのルーチンを終了する。
のフローは、図示しないメインルーチンより、例えば一
定周期毎に起動される。なお、後述のＣＮＴｘ，ｙやfl
gxOK，ＮＧ，ｆｌｇｙＯＫ，ＮＧは図示しない初期化ル
ーチンによって、エンジンの始動時に０に初期化され
る。まず、ステップ４１で診断条件が成立しているかを
調べる。これは例えば、ＱＡ等が所定の範囲内にあると
か、燃料増量係数がほぼ０であるとか、ＨＣセンサ８
や、エアフローセンサ２やインジェクタ４，Ｏ2 センサ
７等の燃料制御系、さらに点火コイル１１や点火プラグ
５等の点火系が正常に動作していることを調べる。例え
ば、燃料系が正常でない場合には空燃比が理論空燃比に
制御されず触媒の動作点からずれてしまうため、正常な
触媒をＮＧと判定してしまう可能性がある。また、点火
系に異常があり、失火が発生しているような場合にも、
触媒上流のＨＣ濃度が異常に濃くなったり、触媒の温度
が異常に高くなったりして、正常な触媒をＮＧと判定し
てしまう可能性がある。このような誤診断を防ぐため
に、診断条件が成立していることを調べる。診断条件が
成立していれば、ステップ４２ですでにＮＧ判定されて
いるかどうかを調べ（ｆｌｇｘＮＧ，ｆｌｇｙＮＧ＝１
はＮＧ判定されていることを意味する。）、すでにＮＧ
判定されている場合にはこのルーチンを終了する。ま
だ、ＮＧ判定されていない場合には、ステップ４３で、
触媒前のＨＣ濃度ＨＣｐｒｅを推定し、ステップ４４
で、触媒後ＨＣ濃度ＨＣｐｏｓｔを計測する。さらに、
ステップ４５で触媒温度Ｔｃａｔを推定し、ステップ４
６，４７により、ＴｃａｔがＴｘ±αの範囲（暖機過
程）にあれば、ステップ４８へ、ＴｃａｔがＴｙ±βの
範囲（暖機後）にあれば、ステップ５５へ、それ以外の
場合はこのルーチンを終了する。
【００３０】ＴｃａｔがＴｘ±αの範囲にある場合、ま
ずステップ４８ですでにＯＫ判定されているかどうかを
調べ、すでにＯＫ判定されている場合にはこのルーチン
を終了する。まだ、ＯＫ判定されていない場合には、ス
テップ４９へ進む。ステップ４９では、ＨＣ転換効率の
平均値を求めるための処理として、ＨＣ転換効率の累計
値ＳＥＴｘへのＨＣ転換効率（ＨＣｐｏｓｔ／ＨＣｐｒ
ｅ）の加算と、加算回数カウンタＣＮＴｘのインクリメ
ントを行う。ステップ５０で加算回数が所定回数ＣＮＴ
ＬＶ１となったかを調べ、まだならば、このルーチンを
終了し、所定回数又は所定回数以上となったときには、
ステップ５１へ進む。ステップ５１では、平均的ＨＣ転
換効率ＥＴｘを計算する。ステップ５２でＥＴｘと判定
値ETLV1とを比較し、判定値以上ならばＯＫと判定し、
ステップ５３でｆｌｇｘＯＫに１をセットする。判定値
未満ならばＮＧと判定し、ステップ５４でｆｌｇｘＮＧ
に１をセットする。
ずステップ４８ですでにＯＫ判定されているかどうかを
調べ、すでにＯＫ判定されている場合にはこのルーチン
を終了する。まだ、ＯＫ判定されていない場合には、ス
テップ４９へ進む。ステップ４９では、ＨＣ転換効率の
平均値を求めるための処理として、ＨＣ転換効率の累計
値ＳＥＴｘへのＨＣ転換効率（ＨＣｐｏｓｔ／ＨＣｐｒ
ｅ）の加算と、加算回数カウンタＣＮＴｘのインクリメ
ントを行う。ステップ５０で加算回数が所定回数ＣＮＴ
ＬＶ１となったかを調べ、まだならば、このルーチンを
終了し、所定回数又は所定回数以上となったときには、
ステップ５１へ進む。ステップ５１では、平均的ＨＣ転
換効率ＥＴｘを計算する。ステップ５２でＥＴｘと判定
値ETLV1とを比較し、判定値以上ならばＯＫと判定し、
ステップ５３でｆｌｇｘＯＫに１をセットする。判定値
未満ならばＮＧと判定し、ステップ５４でｆｌｇｘＮＧ
に１をセットする。
【００３１】ＴｃａｔがＴｙ±βの範囲にある場合に
は、ステップ５５ですでにＯＫ判定されているかどうか
を調べ、すでにＯＫ判定されている場合にはこのルーチ
ンを終了する。まだ、ＯＫ判定されていない場合には、
ステップ５６へ進む。ステップ５６では、ＨＣ転換効率
の平均値を求めるための処理として、ＨＣ転換効率の累
計値ＳＥＴｙへのＨＣ転換効率（ＨＣｐｏｓｔ／ＨＣｐ
ｒｅ）の加算と、加算回数カウンタＣＮＴｙのインクリ
メントを行う。ステップ５７で加算回数が所定回数ＣＮ
ＴＬＶ２となったかを調べ、まだならば、このルーチン
を終了し、所定回数又は所定回数以上となったときに
は、ステップ５８へ進む。ステップ５８では、平均的Ｈ
Ｃ転換効率ＥＴｙを計算する。ステップ５９でＥＴｙと
判定値ETLV2とを比較し、判定値以上ならばＯＫと判定
し、ステップ６０でｆｌｇｙＯＫに１をセットする。判
定値未満ならばＮＧと判定し、ステップ６１でｆｌｇｙ
ＮＧに１をセットする。
は、ステップ５５ですでにＯＫ判定されているかどうか
を調べ、すでにＯＫ判定されている場合にはこのルーチ
ンを終了する。まだ、ＯＫ判定されていない場合には、
ステップ５６へ進む。ステップ５６では、ＨＣ転換効率
の平均値を求めるための処理として、ＨＣ転換効率の累
計値ＳＥＴｙへのＨＣ転換効率（ＨＣｐｏｓｔ／ＨＣｐ
ｒｅ）の加算と、加算回数カウンタＣＮＴｙのインクリ
メントを行う。ステップ５７で加算回数が所定回数ＣＮ
ＴＬＶ２となったかを調べ、まだならば、このルーチン
を終了し、所定回数又は所定回数以上となったときに
は、ステップ５８へ進む。ステップ５８では、平均的Ｈ
Ｃ転換効率ＥＴｙを計算する。ステップ５９でＥＴｙと
判定値ETLV2とを比較し、判定値以上ならばＯＫと判定
し、ステップ６０でｆｌｇｙＯＫに１をセットする。判
定値未満ならばＮＧと判定し、ステップ６１でｆｌｇｙ
ＮＧに１をセットする。
【００３２】なお、暖機過程のＨＣ転換効率を判定する
場合には、触媒温度がＴｘ±αの範囲にある期間が短い
ことが多いため、ＨＣ転換効率の積算平均化のための回
数ＣＮＴＬＶ１を大きく設定すると、その値に到達する
前に触媒温度が上昇してしまい範囲外となってしまう可
能性が高くなる。一方ＣＮＴＬＶ１を小さく設定すると
一般的に精度が低下する。このような課題を解決するた
めの一例のフローチャートを図１４に示す。ステップ７
１から７５は先程の図１３ステップ４１からステップ４
５の例と同じである。ステップ７６でＴｃａｔがＴｘ±
αの範囲（暖機過程）にあれば、ステップ７７へ進み、
ステップ７７ですでにＯＫ判定されていなければステッ
プ７８でｆｌｇｘＣＮＤに１をセットする。このフラグ
はTcatがＴｘ±αの範囲にあることを示すフラグであ
る。ステップ７９では、ＨＣ転換効率の平均値を求める
ための処理として、ＨＣ転換効率の累計値ＳＥＴｘへの
ＨＣ転換効率(ＨＣｐｏｓｔ／ＨＣｐｒｅ)の加算と、加
算回数カウンタＣＮＴｘのインクリメントを行い、この
ルーチンを終了する。ステップ７６でＴｃａｔがＴｘ±
αの範囲でない場合、ステップ９０でｆｌｇｘＣＮＤ＝
１であるかどうかを調べる。もし、そうであれば、一旦
ＴｃａｔがＴｘ±αの範囲に入った後、初めて範囲外に
なったことを意味する。その場合、ステップ９１でｆｌ
ｇｘＣＮＤを０にリセットし、ステップ９２で、加算回
数が、判定に十分な回数CNTMN1以上であるかを調べ、そ
れ未満であればこのルーチンを終了（暖機過程の判定は
完了できなかったことになる）し、以上であれば、ステ
ップ９３で、平均的ＨＣ転換効率を計算する。ステップ
９４から９６は先程の図１３ステップ５２から５４の例
と同じである。また、ステップ９７から１０４も先程の
図１３ステップ４７及びステップ５５からステップ６１
の例と同じである。
場合には、触媒温度がＴｘ±αの範囲にある期間が短い
ことが多いため、ＨＣ転換効率の積算平均化のための回
数ＣＮＴＬＶ１を大きく設定すると、その値に到達する
前に触媒温度が上昇してしまい範囲外となってしまう可
能性が高くなる。一方ＣＮＴＬＶ１を小さく設定すると
一般的に精度が低下する。このような課題を解決するた
めの一例のフローチャートを図１４に示す。ステップ７
１から７５は先程の図１３ステップ４１からステップ４
５の例と同じである。ステップ７６でＴｃａｔがＴｘ±
αの範囲（暖機過程）にあれば、ステップ７７へ進み、
ステップ７７ですでにＯＫ判定されていなければステッ
プ７８でｆｌｇｘＣＮＤに１をセットする。このフラグ
はTcatがＴｘ±αの範囲にあることを示すフラグであ
る。ステップ７９では、ＨＣ転換効率の平均値を求める
ための処理として、ＨＣ転換効率の累計値ＳＥＴｘへの
ＨＣ転換効率(ＨＣｐｏｓｔ／ＨＣｐｒｅ)の加算と、加
算回数カウンタＣＮＴｘのインクリメントを行い、この
ルーチンを終了する。ステップ７６でＴｃａｔがＴｘ±
αの範囲でない場合、ステップ９０でｆｌｇｘＣＮＤ＝
１であるかどうかを調べる。もし、そうであれば、一旦
ＴｃａｔがＴｘ±αの範囲に入った後、初めて範囲外に
なったことを意味する。その場合、ステップ９１でｆｌ
ｇｘＣＮＤを０にリセットし、ステップ９２で、加算回
数が、判定に十分な回数CNTMN1以上であるかを調べ、そ
れ未満であればこのルーチンを終了（暖機過程の判定は
完了できなかったことになる）し、以上であれば、ステ
ップ９３で、平均的ＨＣ転換効率を計算する。ステップ
９４から９６は先程の図１３ステップ５２から５４の例
と同じである。また、ステップ９７から１０４も先程の
図１３ステップ４７及びステップ５５からステップ６１
の例と同じである。
【００３３】なお、実施例では、触媒温度または転換効
率による判定箇所（ＴｘとＴｙ、または、ηｘとηｙ）
を２箇所としたが、これに限定する必要はなく、１箇所
または３箇所以上でも良く、検出したいモード等に応じ
て点数や範囲を決定すればよい。
率による判定箇所（ＴｘとＴｙ、または、ηｘとηｙ）
を２箇所としたが、これに限定する必要はなく、１箇所
または３箇所以上でも良く、検出したいモード等に応じ
て点数や範囲を決定すればよい。
【００３４】さらに、本実施例では、一回でもＮＧ判定
すると、以降の判定はしないようになっているが、この
ようなプロセスは、検出したいＮＧのモードによって変
えることが可能である。例えば暖機後のＨＣ転換効率を
重点的に判定したい場合には、判定を何回も繰り返し
て、平均的結果に基づいて最終判定をすることが好まし
い。また、暖機過程のＨＣ転換効率を重点的に判定した
い場合には、何回かの低温始動毎に判定を繰り返し、平
均的結果に基づいて最終判定をすることが好ましい。
すると、以降の判定はしないようになっているが、この
ようなプロセスは、検出したいＮＧのモードによって変
えることが可能である。例えば暖機後のＨＣ転換効率を
重点的に判定したい場合には、判定を何回も繰り返し
て、平均的結果に基づいて最終判定をすることが好まし
い。また、暖機過程のＨＣ転換効率を重点的に判定した
い場合には、何回かの低温始動毎に判定を繰り返し、平
均的結果に基づいて最終判定をすることが好ましい。
【００３５】また、当然のことながら、触媒温度を測定
するために温度センサ等を用いても良く、この場合、触
媒温度推定手段３１は不要となる。
するために温度センサ等を用いても良く、この場合、触
媒温度推定手段３１は不要となる。
【００３６】また、診断条件を、エンジンがある程度暖
機した後で燃料増量をしていない場合（理論空燃比にフ
ィードバック制御している場合）に限定すれば、触媒上
流のＨＣ濃度はほぼ一定値なので、ＨＣ転換効率を推定
せずにＨＣセンサ８の信号（触媒下流のＨＣ濃度）から
判定することも可能である。この場合ＨＣ転換効率推定
手段３２を廃止することができる。
機した後で燃料増量をしていない場合（理論空燃比にフ
ィードバック制御している場合）に限定すれば、触媒上
流のＨＣ濃度はほぼ一定値なので、ＨＣ転換効率を推定
せずにＨＣセンサ８の信号（触媒下流のＨＣ濃度）から
判定することも可能である。この場合ＨＣ転換効率推定
手段３２を廃止することができる。
【００３７】以上のように、本発明からなる内燃機関の
排気浄化装置の機能診断装置によれば、排気成分センサ
は触媒下流の環境条件でのみ使用されるため、耐久性お
よび信頼性が増し、かつセンサの使用個数が減るため、
安価なシステム構成とすることができる。
排気浄化装置の機能診断装置によれば、排気成分センサ
は触媒下流の環境条件でのみ使用されるため、耐久性お
よび信頼性が増し、かつセンサの使用個数が減るため、
安価なシステム構成とすることができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によればエンジンの運転状態およ
び触媒の動作状態に対応した触媒下流のＨＣ濃度を検出
し、この検出値を直接あるいは積分処理後に評価するの
で、触媒診断のために触媒上流にセンサを装着すること
を不要にし、安価で耐久性に優れかつ診断精度の高い内
燃機関の排気浄化装置の機能診断装置を提供することが
できる。
び触媒の動作状態に対応した触媒下流のＨＣ濃度を検出
し、この検出値を直接あるいは積分処理後に評価するの
で、触媒診断のために触媒上流にセンサを装着すること
を不要にし、安価で耐久性に優れかつ診断精度の高い内
燃機関の排気浄化装置の機能診断装置を提供することが
できる。
【図１】触媒診断システム図。
【図２】排気成分センサ信号積分処理法。
【図３】ＨＣセンサ出力特性図。
【図４】冷機始動時のＨＣ排出量と積分値。
【図５】触媒のＨＣ浄化効率と触媒温度の関係。
【図６】触媒劣化モードとＨＣ排出平均値の関係。
【図７】積分処理法のフローチャート。
【図８】触媒診断法。
【図９】触媒上流のＨＣ量変化。
【図１０】触媒の温度とＨＣ転換効率の関係。
【図１１】触媒温度に対するＨＣ転換効率。
【図１２】所定のＨＣ転換効率となる触媒温度。
【図１３】触媒劣化診断処理フロー。
【図１４】触媒劣化診断処理フロー。
【図１５】触媒温度推定手法。
１…エアクリーナ、２…エアフローセンサ、３…スロッ
トル開度センサ、４…インジェクタ、５…点火プラグ、
６…クランク角センサ、７…酸素センサ、８…ＨＣセン
サ、９…コントロールユニット、１０…ＩＳＣバルブ、
１１…点火コイル、１２…触媒、１３…吸気温度セン
サ、１４…水温センサ、１７…ＨＣ量積分区間決定手
段、１８…ＨＣ量積分処理手段、１９…エミッションＯ
Ｋ，ＮＧ判定手段、３１…触媒温度推定手段、３２…Ｈ
Ｃ転換効率推定手段、３３…判定手段。
トル開度センサ、４…インジェクタ、５…点火プラグ、
６…クランク角センサ、７…酸素センサ、８…ＨＣセン
サ、９…コントロールユニット、１０…ＩＳＣバルブ、
１１…点火コイル、１２…触媒、１３…吸気温度セン
サ、１４…水温センサ、１７…ＨＣ量積分区間決定手
段、１８…ＨＣ量積分処理手段、１９…エミッションＯ
Ｋ，ＮＧ判定手段、３１…触媒温度推定手段、３２…Ｈ
Ｃ転換効率推定手段、３３…判定手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ Ｇ０１Ｎ 27/409 Ｇ０１Ｎ 27/58 Ｂ (72)発明者 三浦 清 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 自 動車機器技術研究組合内
Claims (7)
- 【請求項１】内燃機関（以下エンジン）の排気浄化用装
置（以下触媒）の下流に、排気成分検知機能を有する装
置（以下排気成分センサ）を具備し、前記触媒の下流に
具備された前記排気成分センサの出力により前記触媒の
機能を診断する排気浄化装置機能診断装置において、前
記触媒の下流に設置された排気成分センサ出力を積分処
理し、前記積分値により該触媒の機能を診断することを
特徴とする内燃機関の排気浄化装置機能診断装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の排気浄化装置機能診断装
置において、前記触媒の動作状態，前記エンジンの動作
状態，前記エンジンにて駆動される車両の運行状況を計
測あるいは推定する手段のうち少なくとも一つを有し、
前記計測あるいは推定された触媒の動作状態および／ま
たは前記エンジンの動作状態および／または前記車両の
運行状況に対応して、前記触媒の下流に設置された排気
成分センサ出力を評価し、前記触媒の診断を行うことを
特徴とする内燃機関の排気浄化装置機能診断装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の排気浄化装置機能診断装
置において、前記計測あるいは推定された触媒の動作状
態が所定の動作状態と判定されたことに基づいて、前記
触媒の下流に配置された排気成分センサ出力により、上
記触媒の機能を診断することを特徴とする内燃機関の排
気浄化装置機能診断装置。 - 【請求項４】請求項２に記載の排気浄化装置機能診断装
置において、前記計測あるいは推定されたエンジンの動
作状態が所定の動作状態と判定されたことに基づいて、
前記触媒の下流に配置された排気成分センサにより、前
記触媒の機能を診断することを特徴とする内燃機関の排
気浄化装置機能診断装置。 - 【請求項５】請求項２に記載の排気浄化装置機能診断装
置において、前記計測あるいは推定された車両の運行状
況が所定の運行状況と判定されたことに基づいて、前記
触媒の下流に配置された排気成分センサにより、前記触
媒の機能を診断することを特徴とする内燃機関の排気浄
化装置機能診断装置。 - 【請求項６】請求項２項又は３項のいずれかに記載の排
気浄化装置機能診断装置において、前記触媒の動作状態
として触媒の温度を計測あるいは推定することを特徴と
する内燃機関の排気浄化装置機能診断装置。 - 【請求項７】請求項１項から６項のいずれかに記載の排
気浄化装置機能診断装置において、前記触媒の下流に具
備された前記排気成分センサとして、炭化水素（以下Ｈ
Ｃ）の検知能力を有するセンサ（以下ＨＣセンサ）ある
いは、空燃比の検知能力を有するセンサ（以下空燃比セ
ンサ）あるいは、酸化窒素（以下ＮＯｘ）の検知能力を
有するセンサ（以下ＮＯｘセンサ）を使用することを特
徴とする内燃機関の排気浄化装置機能診断装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044450A JPH09236569A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置 |
| DE19708225A DE19708225B4 (de) | 1996-03-01 | 1997-02-28 | Funktionsdiagnosesystem für Abgasreinigungsvorrichtung von Verbrennungsmotoren |
| US08/808,834 US6092368A (en) | 1996-03-01 | 1997-02-28 | Function diagnostic system for an exhaust gas purifying apparatus in an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044450A JPH09236569A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置 |
Related Child Applications (1)
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