JPH10159543A - 排気ガス浄化装置の劣化診断方法 - Google Patents
排気ガス浄化装置の劣化診断方法Info
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- JPH10159543A JPH10159543A JP8324123A JP32412396A JPH10159543A JP H10159543 A JPH10159543 A JP H10159543A JP 8324123 A JP8324123 A JP 8324123A JP 32412396 A JP32412396 A JP 32412396A JP H10159543 A JPH10159543 A JP H10159543A
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Classifications
-
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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
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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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- F01N3/0835—Hydrocarbons
-
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- F01N2550/03—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 簡便な装置で、誤差が少なく、精度が良好な
排気ガス浄化装置の劣化診断方法を提供する。 【解決手段】 内燃機関の排気ガス中の炭化水素を浄化
する排気ガス浄化装置の劣化を診断において、未燃炭化
水素成分を吸着し同成分の脱離温度で脱離する炭化水素
吸着触媒３を備える排気ガス浄化手段２と、同触媒の入
口排気温度及び出口排気温度を検出する手段と、機関の
運転条件検出手段とから、冷間始動時の入口排気温度と
出口排気温度の温度特性に基づき炭化水素吸着触媒の劣
化状態を判定する。又冷間始動時の入口排気温度と出口
排気温度の温度特性は、冷間始動時の、複数のパラメー
タから運転状態を判断して、その運転状態と入口排気温
度の温度特性から、一定の運転条件での、マップデータ
として記憶した入口排気温度と出口排気温度とから出口
排気温度を推定し、更に推定した出口排気温度と検出し
た出口排気温度との温度差に基づき吸着触媒の劣化状態
を判断する。
排気ガス浄化装置の劣化診断方法を提供する。 【解決手段】 内燃機関の排気ガス中の炭化水素を浄化
する排気ガス浄化装置の劣化を診断において、未燃炭化
水素成分を吸着し同成分の脱離温度で脱離する炭化水素
吸着触媒３を備える排気ガス浄化手段２と、同触媒の入
口排気温度及び出口排気温度を検出する手段と、機関の
運転条件検出手段とから、冷間始動時の入口排気温度と
出口排気温度の温度特性に基づき炭化水素吸着触媒の劣
化状態を判定する。又冷間始動時の入口排気温度と出口
排気温度の温度特性は、冷間始動時の、複数のパラメー
タから運転状態を判断して、その運転状態と入口排気温
度の温度特性から、一定の運転条件での、マップデータ
として記憶した入口排気温度と出口排気温度とから出口
排気温度を推定し、更に推定した出口排気温度と検出し
た出口排気温度との温度差に基づき吸着触媒の劣化状態
を判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス浄化装置の劣化診断方法、特に排気ガス中の未燃成分
を浄化する排気ガス浄化装置の劣化診断方法に関する。
ス浄化装置の劣化診断方法、特に排気ガス中の未燃成分
を浄化する排気ガス浄化装置の劣化診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の冷間始動時においては、排気
ガスの浄化が不十分となり、排気ガス中に未燃成分が多
く含有される傾向があるため、内燃機関の始動時におけ
る排気ガス温度が低い場合でも未燃成分である炭化水素
に対して活性を有する排気ガス浄化装置としては、電熱
触媒のように触媒を強制的に加熱することで浄化性能を
得る装置や、炭化水素吸着触媒を用いて冷間始動時に排
出される炭化水素を一時的に吸着し、その後排気ガス温
度が上昇した時に吸着していた炭化水素を脱離させ処理
する装置が知られている。
ガスの浄化が不十分となり、排気ガス中に未燃成分が多
く含有される傾向があるため、内燃機関の始動時におけ
る排気ガス温度が低い場合でも未燃成分である炭化水素
に対して活性を有する排気ガス浄化装置としては、電熱
触媒のように触媒を強制的に加熱することで浄化性能を
得る装置や、炭化水素吸着触媒を用いて冷間始動時に排
出される炭化水素を一時的に吸着し、その後排気ガス温
度が上昇した時に吸着していた炭化水素を脱離させ処理
する装置が知られている。
【０００３】しかし、上記従来の装置は未燃成分を吸着
する排気ガス浄化装置の劣化については考慮がなく、こ
れを改善するため、特開平第７−２３８８２６号公報に
排気ガス中の未燃成分を吸着する触媒が設置された排気
ガス浄化装置の劣化診断方法が開示されている。
する排気ガス浄化装置の劣化については考慮がなく、こ
れを改善するため、特開平第７−２３８８２６号公報に
排気ガス中の未燃成分を吸着する触媒が設置された排気
ガス浄化装置の劣化診断方法が開示されている。
【０００４】前記特開平第７−２３８８２６号公報に
は、排気ガス中の未燃成分を吸着する手段と、該吸着手
段の下流側に設けられ、排気ガスを浄化する触媒を浄化
する浄化手段と、該浄化手段の触媒を電気的に加熱する
加熱手段とを備えた排気ガス浄化装置において、浄化手
段の触媒を電気的に加熱する加熱手段の作動中に浄化手
段の温度上昇特性を検出し、この検出した温度上昇特性
に基づいて、吸着手段の劣化状態を検出する内燃機関の
排気ガス浄化装置の劣化診断方法が提案されている。
は、排気ガス中の未燃成分を吸着する手段と、該吸着手
段の下流側に設けられ、排気ガスを浄化する触媒を浄化
する浄化手段と、該浄化手段の触媒を電気的に加熱する
加熱手段とを備えた排気ガス浄化装置において、浄化手
段の触媒を電気的に加熱する加熱手段の作動中に浄化手
段の温度上昇特性を検出し、この検出した温度上昇特性
に基づいて、吸着手段の劣化状態を検出する内燃機関の
排気ガス浄化装置の劣化診断方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記排気ガス
浄化装置の劣化診断方法は、加熱手段の作動中に浄化手
段の温度上昇特性を検出することにより吸着手段の劣化
状態を検出するため、電気的に加熱する加熱手段を排気
ガス浄化装置中に備えなければ劣化診断が行えず、排気
ガス浄化装置が複雑になってしまう。また、炭化水素吸
着触媒に吸着された炭化水素が脱離して後方の電熱触媒
で処理される場合の温度上昇特性で劣化状態を診断して
いるが、炭化水素吸着触媒からの炭化水素脱離特性は触
媒入口の昇温特性により変化し、昇温が遅い場合には炭
化水素の脱離が徐々に起こるため電熱触媒における温度
上昇も徐々に起こり、このことによる劣化診断に誤差を
伴なう可能性がある。
浄化装置の劣化診断方法は、加熱手段の作動中に浄化手
段の温度上昇特性を検出することにより吸着手段の劣化
状態を検出するため、電気的に加熱する加熱手段を排気
ガス浄化装置中に備えなければ劣化診断が行えず、排気
ガス浄化装置が複雑になってしまう。また、炭化水素吸
着触媒に吸着された炭化水素が脱離して後方の電熱触媒
で処理される場合の温度上昇特性で劣化状態を診断して
いるが、炭化水素吸着触媒からの炭化水素脱離特性は触
媒入口の昇温特性により変化し、昇温が遅い場合には炭
化水素の脱離が徐々に起こるため電熱触媒における温度
上昇も徐々に起こり、このことによる劣化診断に誤差を
伴なう可能性がある。
【０００６】本発明の目的は、このような従来の排気ガ
ス消化装置の劣化診断方法の欠点を改善し、簡便な装置
で、誤差が少なく、精度が良好な排気ガス浄化装置の劣
化診断方法を提供するにある。
ス消化装置の劣化診断方法の欠点を改善し、簡便な装置
で、誤差が少なく、精度が良好な排気ガス浄化装置の劣
化診断方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は炭化水素
吸着触媒の炭化水素吸着容量に対して吸着触媒の出口排
気温度の昇温特性が変化することに着目し、内燃機関の
運転条件と吸着触媒入口の排気ガス温度から吸着触媒出
口の温度を推定し、その推定した出口排気温度と検出し
た出口排気温度の温度差より炭化水素吸着触媒の劣化状
態を判断するものである。
吸着触媒の炭化水素吸着容量に対して吸着触媒の出口排
気温度の昇温特性が変化することに着目し、内燃機関の
運転条件と吸着触媒入口の排気ガス温度から吸着触媒出
口の温度を推定し、その推定した出口排気温度と検出し
た出口排気温度の温度差より炭化水素吸着触媒の劣化状
態を判断するものである。
【０００８】具体的には、請求項１記載の発明は、内燃
機関から排出される排気ガス中の炭化水素を浄化する排
気ガス浄化装置の劣化を診断するにあたり、前記未燃炭
化水素成分を吸着し該吸着未燃炭化水素成分を該成分の
脱離温度で脱離する炭化水素吸着触媒を備える排気ガス
浄化手段と、該炭化水素吸着触媒の入口排気温度および
出口排気温度を検出する手段と、内燃機関の運転条件を
検出する運転条件検出手段とから、冷間始動時における
前記入口排気温度と出口排気温度の温度特性に基づいて
炭化水素吸着触媒の劣化状態を判定することを特徴とす
る。
機関から排出される排気ガス中の炭化水素を浄化する排
気ガス浄化装置の劣化を診断するにあたり、前記未燃炭
化水素成分を吸着し該吸着未燃炭化水素成分を該成分の
脱離温度で脱離する炭化水素吸着触媒を備える排気ガス
浄化手段と、該炭化水素吸着触媒の入口排気温度および
出口排気温度を検出する手段と、内燃機関の運転条件を
検出する運転条件検出手段とから、冷間始動時における
前記入口排気温度と出口排気温度の温度特性に基づいて
炭化水素吸着触媒の劣化状態を判定することを特徴とす
る。
【０００９】また、請求項２記載の発明は、内燃機関か
ら排出される排気ガス中の炭化水素を浄化する排気ガス
浄化装置の劣化を診断するにあたり、前記未燃炭化水素
成分を吸着し該吸着炭化水素未燃成分を該成分の脱離温
度で脱離する炭化水素吸着触媒を備える排気ガス浄化手
段と、該炭化水素吸着触媒の入口排気温度および出口排
気温度を検出する手段と、内燃機関の累積運転時間を計
測する計測手段と、内燃機関の運転条件を検出する運転
条件検出手段とから、冷間始動時における前記入口排気
温度と出口排気温度の温度特性に基づいて炭化水素吸着
触媒の劣化状態を判定することを特徴とする。
ら排出される排気ガス中の炭化水素を浄化する排気ガス
浄化装置の劣化を診断するにあたり、前記未燃炭化水素
成分を吸着し該吸着炭化水素未燃成分を該成分の脱離温
度で脱離する炭化水素吸着触媒を備える排気ガス浄化手
段と、該炭化水素吸着触媒の入口排気温度および出口排
気温度を検出する手段と、内燃機関の累積運転時間を計
測する計測手段と、内燃機関の運転条件を検出する運転
条件検出手段とから、冷間始動時における前記入口排気
温度と出口排気温度の温度特性に基づいて炭化水素吸着
触媒の劣化状態を判定することを特徴とする。
【００１０】更に、請求項３記載の発明は、冷間始動時
における入口排気温度と出口排気温度の上記温度特性
が、冷間始動時において、複数のエンジンパラメータか
ら運転状態を判断して、その運転状態と入口排気温度の
温度特性から、一定のエンジン運転条件での、マップデ
ータとして記憶されている入口排気温度と出口排気温度
より、出口排気温度を推定し、更に推定した出口排気温
度と検出した出口排気温度との温度差に基づいて炭化水
素吸着触媒の劣化状態を判断することを特徴とする。
における入口排気温度と出口排気温度の上記温度特性
が、冷間始動時において、複数のエンジンパラメータか
ら運転状態を判断して、その運転状態と入口排気温度の
温度特性から、一定のエンジン運転条件での、マップデ
ータとして記憶されている入口排気温度と出口排気温度
より、出口排気温度を推定し、更に推定した出口排気温
度と検出した出口排気温度との温度差に基づいて炭化水
素吸着触媒の劣化状態を判断することを特徴とする。
【００１１】更に、請求項４記載の発明は、上記炭化水
素吸着触媒が、ゼオライト粉末をコートしたハニカム担
体であることを特徴とする。
素吸着触媒が、ゼオライト粉末をコートしたハニカム担
体であることを特徴とする。
【００１２】更に、請求項５記載の発明は、上記炭化水
素吸着触媒が、ゼオライト粉末をコートしたハニカム担
体に、貴金属を担持した無機物をコートしたものである
ことを特徴とする。
素吸着触媒が、ゼオライト粉末をコートしたハニカム担
体に、貴金属を担持した無機物をコートしたものである
ことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の排気ガス浄化装置
の劣化を診断する好適な方法について、図面を参照しな
がら説明する。図１は、本発明の一実施例に係る内燃機
関（以下、「エンジン」と称す）及び排気ガス浄化装置
の構成を示す図であり、エンジン１の排気系には、ＨＣ
吸着触媒３を備える排気ガス浄化手段２が配設されてい
る。
の劣化を診断する好適な方法について、図面を参照しな
がら説明する。図１は、本発明の一実施例に係る内燃機
関（以下、「エンジン」と称す）及び排気ガス浄化装置
の構成を示す図であり、エンジン１の排気系には、ＨＣ
吸着触媒３を備える排気ガス浄化手段２が配設されてい
る。
【００１４】排気ガス浄化手段２には、更に、その入口
排気温度を検出する手段と出口排気温度を検出する手段
（図示せず）が装着されており、その検出信号は電子コ
ントロールユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）４に供給
される。
排気温度を検出する手段と出口排気温度を検出する手段
（図示せず）が装着されており、その検出信号は電子コ
ントロールユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）４に供給
される。
【００１５】ＥＣＵ４には、更に水温センサからの水温
信号、エンジン１中のエアクリーナーを介して導入され
る吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータからの
吸入空気流入信号、アクセルペダルと連動して吸入空気
流量Ｑａを制御するスロットルセンサからのスロットル
バルブスイッチ信号、及び車速センサ５からの車速信号
が供給される。
信号、エンジン１中のエアクリーナーを介して導入され
る吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータからの
吸入空気流入信号、アクセルペダルと連動して吸入空気
流量Ｑａを制御するスロットルセンサからのスロットル
バルブスイッチ信号、及び車速センサ５からの車速信号
が供給される。
【００１６】ＥＣＵ４は、ＣＰＵとＲＯＭとを備えてお
り、ＣＰＵには、ＨＣ吸着装置３の排気ガス入口排気温
度、排気ガス出口排気温度、エアフローメーター、水温
センサー、スロットルセンサー、車速センサーから各々
出力される上記検出信号が入力され、またＲＯＭには、
ＣＰＵの演算に必要とされる各種のデータ、例えばエン
ジンの運転状態に応じた排気ガス流量のテーブルやエン
ジンの運転状態と触媒入口排気温度から触媒出口排気温
度を推定するための係数のテーブル等が格納されてい
る。
り、ＣＰＵには、ＨＣ吸着装置３の排気ガス入口排気温
度、排気ガス出口排気温度、エアフローメーター、水温
センサー、スロットルセンサー、車速センサーから各々
出力される上記検出信号が入力され、またＲＯＭには、
ＣＰＵの演算に必要とされる各種のデータ、例えばエン
ジンの運転状態に応じた排気ガス流量のテーブルやエン
ジンの運転状態と触媒入口排気温度から触媒出口排気温
度を推定するための係数のテーブル等が格納されてい
る。
【００１７】図２は本発明の好適例の劣化診断方法のフ
ローチャートを示す。このフローチャートに示す劣化診
断処理は、一定時間毎の周期（例えば１０msec) で実行
される。先ずＰ１では、エンジン中の水温センサーの検
出信号に基づいて冷却水温Ｔｗを検出する。そしてＰ２
では、前記Ｐ１で検出した冷却水温度Ｔｗが予め決定し
た所定温度（例えば６０℃）を越えているか否かを判別
する。この冷却水温度Ｔｗは、エンジンの暖気を判別す
るためのパラメータであり、冷却水温度Ｔｗが所定温度
以下であれば、エンジン１は暖気されておらず冷間始動
時として、劣化診断を行うべくＰ３に進む。ここで所定
温度は用いられる炭化水素吸着触媒の種類により決定さ
れるものである。
ローチャートを示す。このフローチャートに示す劣化診
断処理は、一定時間毎の周期（例えば１０msec) で実行
される。先ずＰ１では、エンジン中の水温センサーの検
出信号に基づいて冷却水温Ｔｗを検出する。そしてＰ２
では、前記Ｐ１で検出した冷却水温度Ｔｗが予め決定し
た所定温度（例えば６０℃）を越えているか否かを判別
する。この冷却水温度Ｔｗは、エンジンの暖気を判別す
るためのパラメータであり、冷却水温度Ｔｗが所定温度
以下であれば、エンジン１は暖気されておらず冷間始動
時として、劣化診断を行うべくＰ３に進む。ここで所定
温度は用いられる炭化水素吸着触媒の種類により決定さ
れるものである。
【００１８】Ｐ３で劣化判定の開始が指示される。Ｐ４
では、エアーフローメーターの検出信号に基づいてエン
ジンの吸入空気量Ｑａを検出する。Ｐ５では、スロット
ルバルブスイッチの検出信号に基づいてスロットル開度
Ｓｋを検出する。さらに、Ｐ６では、車速センサーの検
出信号に基づいて車速Ｖｃを検出する。Ｐ７，Ｐ８で
は、ＨＣ吸着触媒の入口排気温度Ｔci、吸着触媒出口Ｔ
coを検出する。
では、エアーフローメーターの検出信号に基づいてエン
ジンの吸入空気量Ｑａを検出する。Ｐ５では、スロット
ルバルブスイッチの検出信号に基づいてスロットル開度
Ｓｋを検出する。さらに、Ｐ６では、車速センサーの検
出信号に基づいて車速Ｖｃを検出する。Ｐ７，Ｐ８で
は、ＨＣ吸着触媒の入口排気温度Ｔci、吸着触媒出口Ｔ
coを検出する。
【００１９】次いで、Ｐ４〜Ｐ７で検出したエンジンの
吸入空気量Ｑａ、スロットル開度Ｓｋ、車速Ｖｃからエ
ンジンの運転条件をＰ９において判定し、この判定した
エンジンの運転条件とＨＣ吸着触媒入口排気温度Ｔciか
ら、ＨＣ吸着触媒出口排気温度Ｔｃを求める。即ち、一
定のエンジン運転条件で予め測定したＨＣ吸着触媒入口
排気温度と出口排気温度との関係をマップデータとして
記憶装置に記憶しておき、その関係より出口排気温度Ｔ
ｃを求めるのである。具体的には、エンジンの吸入空気
量Ｑａ、スロットル開度Ｓｋ、車速Ｖｃからエンジンの
運転条件を判定し、この判定した運転条件に最も近い運
転条件のデータを記憶しているマップデータから見つ
け、それから出口排気温度を求める。マップデータとし
ては、予め異なる運転条件（一定のエンジン運転条件）
での吸着触媒の入口排気ガス温度と出口排気ガス温度と
の関係をデータとして記憶してある。ここで一定のエン
ジン運転条件とは、例えば、国内の排気テストモードで
ある10.15 モードのような運転条件をいう。かかる装置
では、冷間始動時において劣化判断を行なう為、運転条
件としてもある程度の範囲内（冷間始動時のエンジン運
転条件内）に収まり、マップデータとして記憶するエン
ジンの運転条件としてもすべての運転条件のデータでは
なく、冷間始動時において使用する範囲内で十分とする
ことができる。
吸入空気量Ｑａ、スロットル開度Ｓｋ、車速Ｖｃからエ
ンジンの運転条件をＰ９において判定し、この判定した
エンジンの運転条件とＨＣ吸着触媒入口排気温度Ｔciか
ら、ＨＣ吸着触媒出口排気温度Ｔｃを求める。即ち、一
定のエンジン運転条件で予め測定したＨＣ吸着触媒入口
排気温度と出口排気温度との関係をマップデータとして
記憶装置に記憶しておき、その関係より出口排気温度Ｔ
ｃを求めるのである。具体的には、エンジンの吸入空気
量Ｑａ、スロットル開度Ｓｋ、車速Ｖｃからエンジンの
運転条件を判定し、この判定した運転条件に最も近い運
転条件のデータを記憶しているマップデータから見つ
け、それから出口排気温度を求める。マップデータとし
ては、予め異なる運転条件（一定のエンジン運転条件）
での吸着触媒の入口排気ガス温度と出口排気ガス温度と
の関係をデータとして記憶してある。ここで一定のエン
ジン運転条件とは、例えば、国内の排気テストモードで
ある10.15 モードのような運転条件をいう。かかる装置
では、冷間始動時において劣化判断を行なう為、運転条
件としてもある程度の範囲内（冷間始動時のエンジン運
転条件内）に収まり、マップデータとして記憶するエン
ジンの運転条件としてもすべての運転条件のデータでは
なく、冷間始動時において使用する範囲内で十分とする
ことができる。
【００２０】代わりに、判定した運転条件に対応したエ
ンジンからの発熱量、ＨＣ吸着触媒入口排気温度に対応
したＮＣ水素吸着触媒での吸熱量をマップデータとして
記憶しておき、出口排気温度Ｔｃを計算して求めてもよ
い。
ンジンからの発熱量、ＨＣ吸着触媒入口排気温度に対応
したＮＣ水素吸着触媒での吸熱量をマップデータとして
記憶しておき、出口排気温度Ｔｃを計算して求めてもよ
い。
【００２１】具体的にはエンジンからの発熱量は、判定
した運転条件から判別される燃料噴射量、エンジン回転
数等の条件からのエンジンの燃焼状態により求めること
ができる。発熱量はエンジンで使用された燃料が燃焼し
た熱量（これは燃料噴射量から判別できる）からエンジ
ン本体で使われる熱量を引いた熱量が、エンジンの運転
条件から判別される容量の排気ガスの温度を上昇させる
熱量として求めることかできる。この関係から予め決め
られた運転条件でのエンジンからの発熱量をマップデー
タとして記憶しておくことができる。
した運転条件から判別される燃料噴射量、エンジン回転
数等の条件からのエンジンの燃焼状態により求めること
ができる。発熱量はエンジンで使用された燃料が燃焼し
た熱量（これは燃料噴射量から判別できる）からエンジ
ン本体で使われる熱量を引いた熱量が、エンジンの運転
条件から判別される容量の排気ガスの温度を上昇させる
熱量として求めることかできる。この関係から予め決め
られた運転条件でのエンジンからの発熱量をマップデー
タとして記憶しておくことができる。
【００２２】ＨＣ吸着触媒での吸着熱は、ＨＣ吸着触媒
に使用されている吸着材の種類、使用量から予め炭化水
素吸着量が決定され、一定条件の運転条件における値と
して求めることができる。従って、予め決められた運転
条件および入口排気温度条件に対応してＨＣ吸着触媒で
の吸着熱をマップデータとして記憶しておくことができ
る。この記憶しているエンジンの発熱量からＨＣ吸着触
媒で吸収される吸着熱分を差し引いて、排気装置の熱容
量（これは排気装置ごとに決まる）を用いて温度変化分
（吸着触媒による吸着熱分の温度降下分）を求め、吸着
触媒での出口排気温度とする。
に使用されている吸着材の種類、使用量から予め炭化水
素吸着量が決定され、一定条件の運転条件における値と
して求めることができる。従って、予め決められた運転
条件および入口排気温度条件に対応してＨＣ吸着触媒で
の吸着熱をマップデータとして記憶しておくことができ
る。この記憶しているエンジンの発熱量からＨＣ吸着触
媒で吸収される吸着熱分を差し引いて、排気装置の熱容
量（これは排気装置ごとに決まる）を用いて温度変化分
（吸着触媒による吸着熱分の温度降下分）を求め、吸着
触媒での出口排気温度とする。
【００２３】次いでＰ１０では、Ｐ９で求めたＴｃと実
際に検出したＴcoとの温度差を求めて吸着触媒の劣化状
態の判定を行う。具体的には、新しい触媒の場合には、
実際に検出した入口排気温度と出口排気温度は、理想的
には推定した入口排気温度と出口排気温度との温度差と
同じになり、劣化した触媒の場合には推定した入口排気
温度と出口排気温度との温度差より差が小さくなる。予
め使用する吸着触媒の種類と容量がわかっていれば、新
しい触媒の理想的な入口排気温度と出口排気温度との温
度差および劣化した触媒の劣化状態と入口排気温度と出
口排気温度との温度差との関係を測定しておくことが可
能であり、吸着触媒の劣化状態と性能との関係から、所
定の性能が得られなくなる劣化状態を決定し、その時の
入口排気温度と出口排気温度との温度差以上の温度差が
実際に測定した入口排気温度と出口排気温度との温度差
があれば劣化をしていないと判断できる。劣化状態を決
定するこの温度差は測定誤差、推定の誤差等を考慮し、
ある程度の範囲を持たせることも可能である。
際に検出したＴcoとの温度差を求めて吸着触媒の劣化状
態の判定を行う。具体的には、新しい触媒の場合には、
実際に検出した入口排気温度と出口排気温度は、理想的
には推定した入口排気温度と出口排気温度との温度差と
同じになり、劣化した触媒の場合には推定した入口排気
温度と出口排気温度との温度差より差が小さくなる。予
め使用する吸着触媒の種類と容量がわかっていれば、新
しい触媒の理想的な入口排気温度と出口排気温度との温
度差および劣化した触媒の劣化状態と入口排気温度と出
口排気温度との温度差との関係を測定しておくことが可
能であり、吸着触媒の劣化状態と性能との関係から、所
定の性能が得られなくなる劣化状態を決定し、その時の
入口排気温度と出口排気温度との温度差以上の温度差が
実際に測定した入口排気温度と出口排気温度との温度差
があれば劣化をしていないと判断できる。劣化状態を決
定するこの温度差は測定誤差、推定の誤差等を考慮し、
ある程度の範囲を持たせることも可能である。
【００２４】更に本発明の他の好適な方法について、図
面を参照しながら説明する。本例においてコントロール
ユニットは、エンジンの冷間始動時の運転条件の累積運
転時間（コールドの運転時間）とそれ以外の運転条件の
累積運転時間（ホットの運転時間）を計測する計測手段
としてのエンジン運転タイマの機能と、機関の運転条件
を検出する運転条件検出手段の機能と、炭化水素吸着触
媒の入口の排気温度と出口排気温度を検出する機能を有
し、該タイマにより計測されたエンジンの冷間始動時の
運転条件の累積運転時間とそれ以外の運転条件の累積運
転時間に基づいて炭化水素吸着触媒に吸着している炭化
水素吸着量を求め、この求めた炭化水素吸着量と該検出
手段により検出された運転条件と炭化水素吸着の入口排
気温度とに基づいて、炭化水素吸着触媒の出口排気温度
を推定し検出した出口排気温度との温度差から炭化水素
吸着触媒の劣化状態を判断するものである。
面を参照しながら説明する。本例においてコントロール
ユニットは、エンジンの冷間始動時の運転条件の累積運
転時間（コールドの運転時間）とそれ以外の運転条件の
累積運転時間（ホットの運転時間）を計測する計測手段
としてのエンジン運転タイマの機能と、機関の運転条件
を検出する運転条件検出手段の機能と、炭化水素吸着触
媒の入口の排気温度と出口排気温度を検出する機能を有
し、該タイマにより計測されたエンジンの冷間始動時の
運転条件の累積運転時間とそれ以外の運転条件の累積運
転時間に基づいて炭化水素吸着触媒に吸着している炭化
水素吸着量を求め、この求めた炭化水素吸着量と該検出
手段により検出された運転条件と炭化水素吸着の入口排
気温度とに基づいて、炭化水素吸着触媒の出口排気温度
を推定し検出した出口排気温度との温度差から炭化水素
吸着触媒の劣化状態を判断するものである。
【００２５】図３のフローチャートに従って、コントロ
ールユニットによる劣化診断方法について説明する。図
２のフローチャートのＰ１とＰ２の間に、前記運転時間
タイマによるコールドの計測時間ｔｃ（ｎ）及びホット
の計測時間ｔｈ（ｎ）を、各々Δｔｃ（本フローの演算
間隔のうちのコールドの運転時間分）、Δｔｈ（本フロ
ーの演算間隔のうちのホットの運転時間分）だけ増加さ
せるＰ１Ａを設け、更にＰ３とＰ４の間に、前記運転時
間タイマによる計測時間ｔｃ（ｎ）とｔｈ（ｎ）の比か
ら炭化水素吸着触媒に吸着している炭化水素吸着量Ａｈ
ｋを求めるＰ３Ａを設けると共に、図２のフローチャー
トのＰ９とＰ１０の間に炭化水素吸着触媒の炭化水素の
総吸着Ａｔに対する、吸着可能な吸着容量の割合を求
め、Ｐ９で求めた吸着触媒の出口排気温度Ｔｃを補正す
るＰ９Ａを設ける。Ｐ３Ａにおいて炭化水素吸着量Ａｈ
ｋは、一般的にｔｃ（ｎ）／ｔｈ（ｎ）の値が小さい方
が少なくなるが、一定の運転条件下でコールド走行とホ
ット走行を行ない、その時の吸着量を求めてテーブルと
して記憶して求めることができる。
ールユニットによる劣化診断方法について説明する。図
２のフローチャートのＰ１とＰ２の間に、前記運転時間
タイマによるコールドの計測時間ｔｃ（ｎ）及びホット
の計測時間ｔｈ（ｎ）を、各々Δｔｃ（本フローの演算
間隔のうちのコールドの運転時間分）、Δｔｈ（本フロ
ーの演算間隔のうちのホットの運転時間分）だけ増加さ
せるＰ１Ａを設け、更にＰ３とＰ４の間に、前記運転時
間タイマによる計測時間ｔｃ（ｎ）とｔｈ（ｎ）の比か
ら炭化水素吸着触媒に吸着している炭化水素吸着量Ａｈ
ｋを求めるＰ３Ａを設けると共に、図２のフローチャー
トのＰ９とＰ１０の間に炭化水素吸着触媒の炭化水素の
総吸着Ａｔに対する、吸着可能な吸着容量の割合を求
め、Ｐ９で求めた吸着触媒の出口排気温度Ｔｃを補正す
るＰ９Ａを設ける。Ｐ３Ａにおいて炭化水素吸着量Ａｈ
ｋは、一般的にｔｃ（ｎ）／ｔｈ（ｎ）の値が小さい方
が少なくなるが、一定の運転条件下でコールド走行とホ
ット走行を行ない、その時の吸着量を求めてテーブルと
して記憶して求めることができる。
【００２６】なお、本発明においては、炭化水素吸着触
媒のみを配置した例について説明したが、図４，５に示
すように炭化水素吸着触媒の上流あるいは下流に三元触
媒を独立して配置したものでも良く、さらには、図６，
７に示すように同一コンバータ内の前段、後段に三元触
媒を独立して配置した排気ガス浄化用装置の劣化も同様
に判断することができる。
媒のみを配置した例について説明したが、図４，５に示
すように炭化水素吸着触媒の上流あるいは下流に三元触
媒を独立して配置したものでも良く、さらには、図６，
７に示すように同一コンバータ内の前段、後段に三元触
媒を独立して配置した排気ガス浄化用装置の劣化も同様
に判断することができる。
【００２７】本発明で使用することのできる炭化水素吸
着触媒は、従来の炭化水素吸着触媒として公知のものは
全て用いることができるが、以下に、本発明で用いる炭
化水素吸着触媒の一調製例を示す。Ｈ型ＵＳＹ（ SiO2
／Al2O3 ＝50）ゼオライト1000ｇ、シリカゾル（固形分
２０％）1000ｇ、水1000ｇをボールミルポットに投入
し、６．５時間粉砕してスラリーを得た。得られたスラ
リーをモノリスハニカム担体基材（１．３Ｌ ４００セ
ル）に塗布し乾燥後、400 ℃で１時間、空気雰囲気中で
仮焼成した。この時のスラリーの塗布量は、焼成後にコ
ート量が約６０ｇ／Ｌになるように、同様なコーティン
グ作業を繰り返して、コート総量が１５０ｇ／Ｌになる
ようにした。その後６５０℃で４時間焼成を行ない炭化
水素吸着触媒を得た。
着触媒は、従来の炭化水素吸着触媒として公知のものは
全て用いることができるが、以下に、本発明で用いる炭
化水素吸着触媒の一調製例を示す。Ｈ型ＵＳＹ（ SiO2
／Al2O3 ＝50）ゼオライト1000ｇ、シリカゾル（固形分
２０％）1000ｇ、水1000ｇをボールミルポットに投入
し、６．５時間粉砕してスラリーを得た。得られたスラ
リーをモノリスハニカム担体基材（１．３Ｌ ４００セ
ル）に塗布し乾燥後、400 ℃で１時間、空気雰囲気中で
仮焼成した。この時のスラリーの塗布量は、焼成後にコ
ート量が約６０ｇ／Ｌになるように、同様なコーティン
グ作業を繰り返して、コート総量が１５０ｇ／Ｌになる
ようにした。その後６５０℃で４時間焼成を行ない炭化
水素吸着触媒を得た。
【００２８】更に、本発明で用いる炭化水素吸着触媒の
他の調製例を示す。Ｈ型ＵＳＹ（ SiO2 ／Al2O3 ＝50）
ゼオライト1000ｇ、シリカゾル（固形分２０％）1000
ｇ、水1000ｇをボールミルポットに投入し、６．５時間
粉砕してスラリー得た。得られたスラリーをモノリスハ
ニカム担体基材（１．３Ｌ４００セル）に塗布し乾燥
後、４００℃で１時間、空気雰囲気中で仮焼成した。こ
の時のスラリーの塗布量は、焼成後にコート量約６０ｇ
／Ｌになるように、同様なコーティング作業を繰り返し
てコート総量が１５０ｇ／Ｌになるようにしたのち６５
０℃で４時間焼成を行ないゼオライト層を調製した。さ
らに、Ｐｄを４重量％担持した活性アルミナ粉末１４１
０ｇ、活性アルミナ５９０ｇ、２％硝酸溶液2000ｇを磁
性ポットに仕込み、振動ミル装置で混合粉砕し、ウオッ
シュコートスラリーを製造した。このスラリーを上記の
ゼオライト層の上に塗布し、乾燥後、４００℃で１時
間、空気雰囲気中で焼成した。このコーティング作業の
スラリーの塗布量は、焼成後にコート量が約１００ｇ／
Ｌとなるまで繰り返して炭化水素吸着触媒を得た。
他の調製例を示す。Ｈ型ＵＳＹ（ SiO2 ／Al2O3 ＝50）
ゼオライト1000ｇ、シリカゾル（固形分２０％）1000
ｇ、水1000ｇをボールミルポットに投入し、６．５時間
粉砕してスラリー得た。得られたスラリーをモノリスハ
ニカム担体基材（１．３Ｌ４００セル）に塗布し乾燥
後、４００℃で１時間、空気雰囲気中で仮焼成した。こ
の時のスラリーの塗布量は、焼成後にコート量約６０ｇ
／Ｌになるように、同様なコーティング作業を繰り返し
てコート総量が１５０ｇ／Ｌになるようにしたのち６５
０℃で４時間焼成を行ないゼオライト層を調製した。さ
らに、Ｐｄを４重量％担持した活性アルミナ粉末１４１
０ｇ、活性アルミナ５９０ｇ、２％硝酸溶液2000ｇを磁
性ポットに仕込み、振動ミル装置で混合粉砕し、ウオッ
シュコートスラリーを製造した。このスラリーを上記の
ゼオライト層の上に塗布し、乾燥後、４００℃で１時
間、空気雰囲気中で焼成した。このコーティング作業の
スラリーの塗布量は、焼成後にコート量が約１００ｇ／
Ｌとなるまで繰り返して炭化水素吸着触媒を得た。
【００２９】上記触媒Ａ，Ｂの調製方法ではゼオライト
として、Ｈ型ＵＳＹを用いていたが、これ以外に耐久性
能に優れたゼオライトとしＺＳＭ５、β−ゼオライト、
モルデナイト、フェリエライト等の SiO2 ／Al2O3 比の
高い、一般的にハイシリカゼオライトと称されるゼオラ
イトを用いることができる。またゼオライトとして、ゼ
オライト単独のもの以外にＰｄ、Ｐｔや、Ａｇ，Ｃｕ，
Ｃｏ等の金属をイオン交換、含浸担持等の方法によりゼ
オライトに担持した金属担持ゼオライトを用いることも
できる。
として、Ｈ型ＵＳＹを用いていたが、これ以外に耐久性
能に優れたゼオライトとしＺＳＭ５、β−ゼオライト、
モルデナイト、フェリエライト等の SiO2 ／Al2O3 比の
高い、一般的にハイシリカゼオライトと称されるゼオラ
イトを用いることができる。またゼオライトとして、ゼ
オライト単独のもの以外にＰｄ、Ｐｔや、Ａｇ，Ｃｕ，
Ｃｏ等の金属をイオン交換、含浸担持等の方法によりゼ
オライトに担持した金属担持ゼオライトを用いることも
できる。
【００３０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明は、エアフローメ
ーター、車速センサー、スロットルセンサーというパラ
メータに基づいて炭化吸着触媒が曝される運転条件を判
定し、炭化水素吸着触媒の劣化状態を判断するのに適し
た条件下で、吸着触媒の入口排気温度から出口排気温度
を推定し、実際に測定した炭化水素吸着触媒の出口排気
温度との温度差より劣化診断を行なうため、吸着触媒の
入口排気温度と出口排気温度の温度差という吸着触媒そ
のものの吸着量に依存する計測値をパラメータとするこ
とができ、吸着触媒のみでの劣化診断が行なえ、簡便な
システムとすることができる。また、炭化水素吸着触媒
が曝れる運転条件として劣化診断を行なうのに最適な条
件を判断し、その条件以外では、劣化診断を行なわない
ため、誤診断が少なく精度の良い劣化診断が行なえる。
ーター、車速センサー、スロットルセンサーというパラ
メータに基づいて炭化吸着触媒が曝される運転条件を判
定し、炭化水素吸着触媒の劣化状態を判断するのに適し
た条件下で、吸着触媒の入口排気温度から出口排気温度
を推定し、実際に測定した炭化水素吸着触媒の出口排気
温度との温度差より劣化診断を行なうため、吸着触媒の
入口排気温度と出口排気温度の温度差という吸着触媒そ
のものの吸着量に依存する計測値をパラメータとするこ
とができ、吸着触媒のみでの劣化診断が行なえ、簡便な
システムとすることができる。また、炭化水素吸着触媒
が曝れる運転条件として劣化診断を行なうのに最適な条
件を判断し、その条件以外では、劣化診断を行なわない
ため、誤診断が少なく精度の良い劣化診断が行なえる。
【００３１】請求項２に記載の発明は、上記効果に加え
て、更に機関の累積運転時間に基づいて、炭化水素吸着
触媒に吸着している炭化水素吸着量を求め、その炭化水
素吸着量より、運転状態と入口の排気温度の温度特性か
ら推定した炭化水素吸着触媒の出口排気温度を補正する
ことができ、より精度の高い劣化診断を行なうことがで
きる。
て、更に機関の累積運転時間に基づいて、炭化水素吸着
触媒に吸着している炭化水素吸着量を求め、その炭化水
素吸着量より、運転状態と入口の排気温度の温度特性か
ら推定した炭化水素吸着触媒の出口排気温度を補正する
ことができ、より精度の高い劣化診断を行なうことがで
きる。
【００３２】請求項３記載の発明は、上記効果に加え
て、更に安定した運転条件での入口排気温度と出口排気
温度の温度差を基準に、実際の出口排気温度を推定する
為、あらゆる運転条件で、安定した劣化診断が行なえ
る。
て、更に安定した運転条件での入口排気温度と出口排気
温度の温度差を基準に、実際の出口排気温度を推定する
為、あらゆる運転条件で、安定した劣化診断が行なえ
る。
【００３３】請求項４及び５記載の発明は、上記効果に
加えて、更に炭化水素吸着触媒としての性能に優れ、劣
化後も安定した性能を発揮する為、より精度の高い、安
定した劣化診断が行なえる。
加えて、更に炭化水素吸着触媒としての性能に優れ、劣
化後も安定した性能を発揮する為、より精度の高い、安
定した劣化診断が行なえる。
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関及び
排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の排気ガス浄化装置の劣化診断
方法の一例を示すフローチャート図である。
方法の一例を示すフローチャート図である。
【図３】図３は、本発明の排気ガス浄化装置の劣化診断
方法の他の一例を示すフローチャート図である。
方法の他の一例を示すフローチャート図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例に係る内燃機関及び
排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の他の一実施例に係る内燃機関
及び排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
及び排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の他の一実施例に係る内燃機関
及び排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
及び排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明の他の一実施例に係る内燃機関
及び排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
及び排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
１ エンジン ２ 排気ガス浄化手段 ３ 炭化水素吸着触媒 ４ コントロールユニット ５ 車速センサー ６ 三元触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関から排出される排気ガス中の炭
化水素を浄化する排気ガス浄化装置の劣化を診断するに
あたり、前記未燃炭化水素成分を吸着し該吸着未燃炭化
水素成分を該成分の脱離温度で脱離する炭化水素吸着触
媒を備える排気ガス浄化手段と、該炭化水素吸着触媒の
入口排気温度および出口排気温度を検出する手段と、内
燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段とから、
冷間始動時における前記入口排気温度と出口排気温度の
温度特性に基づいて炭化水素吸着触媒の劣化状態を判定
することを特徴とする排気ガス浄化装置の劣化診断方
法。 - 【請求項２】 内燃機関から排出される排気ガス中の炭
化水素を浄化する排気ガス浄化装置の劣化を診断するに
あたり、前記未燃炭化水素成分を吸着し該吸着炭化水素
未燃成分を該成分の脱離温度で脱離する炭化水素吸着触
媒を備える排気ガス浄化手段と、該炭化水素吸着触媒の
入口排気温度および出口排気温度を検出する手段と、内
燃機関の累積運転時間を計測する計測手段と、内燃機関
の運転条件を検出する運転条件検出手段とから、冷間始
動時における前記入口排気温度と出口排気温度の温度特
性に基づいて炭化水素吸着触媒の劣化状態を判定するこ
とを特徴とする排気ガス浄化装置の劣化診断方法。 - 【請求項３】 冷間始動時における入口排気温度と出口
排気温度の温度特性は、冷間始動時において、複数のエ
ンジンパラメータから運転状態を判断して、その運転状
態と入口排気温度の温度特性から、一定のエンジン運転
条件での、マップデータとして記憶されている入口排気
温度と出口排気温度より、出口排気温度を推定し、更に
推定した出口排気温度と検出した出口排気温度との温度
差に基づいて炭化水素吸着触媒の劣化状態を判断するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン排気ガス
浄化装置の劣化診断方法。 - 【請求項４】 炭化水素吸着触媒は、ゼオライト粉末を
コートしたハニカム担体であることを特徴とする請求項
１〜３いずれかの項記載のエンジン排気ガス浄化装置の
劣化診断方法。 - 【請求項５】 炭化水素吸着触媒は、ゼオライト粉末を
コートしたハニカム担体に、貴金属を担持した無機物を
コートしたものであることを特徴とする請求項１〜３い
ずれかの項記載のエンジン排気ガス浄化装置の劣化診断
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324123A JPH10159543A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 排気ガス浄化装置の劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324123A JPH10159543A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 排気ガス浄化装置の劣化診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159543A true JPH10159543A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18162416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8324123A Pending JPH10159543A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 排気ガス浄化装置の劣化診断方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH10159543A (ja) |
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