JPH112116A - 触媒の劣化検知装置 - Google Patents
触媒の劣化検知装置Info
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- JPH112116A JPH112116A JP9155511A JP15551197A JPH112116A JP H112116 A JPH112116 A JP H112116A JP 9155511 A JP9155511 A JP 9155511A JP 15551197 A JP15551197 A JP 15551197A JP H112116 A JPH112116 A JP H112116A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料が希薄なリーンバーンの状態が続くエン
ジンシステムにおいても、触媒コンバータにおける触媒
の劣化を検知できる装置を提供する。 【解決手段】 エンジンから排出される排気ガスを浄化
する触媒コンバータ１０内の触媒１２の劣化を検知する
触媒の劣化検知装置において、触媒１２の領域を通過し
た排気ガスの温度を検出する温度センサ１５と、エンジ
ンの運転状態を検出する運転状態検出手段１８と、運転
状態検出手段１８の出力信号に基づいて触媒の劣化度合
を判定する判定値を設定する判定値設定手段と温度セン
サの出力信号及び判定値設定手段の出力信号に基づいて
触媒の劣化を判別する劣化判別手段とを備えた判別回路
１７とを設ける。
ジンシステムにおいても、触媒コンバータにおける触媒
の劣化を検知できる装置を提供する。 【解決手段】 エンジンから排出される排気ガスを浄化
する触媒コンバータ１０内の触媒１２の劣化を検知する
触媒の劣化検知装置において、触媒１２の領域を通過し
た排気ガスの温度を検出する温度センサ１５と、エンジ
ンの運転状態を検出する運転状態検出手段１８と、運転
状態検出手段１８の出力信号に基づいて触媒の劣化度合
を判定する判定値を設定する判定値設定手段と温度セン
サの出力信号及び判定値設定手段の出力信号に基づいて
触媒の劣化を判別する劣化判別手段とを備えた判別回路
１７とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンから排出
される排気ガスを浄化する触媒コンバータにおける触媒
の劣化を検知する触媒の劣化検知装置に関する。
される排気ガスを浄化する触媒コンバータにおける触媒
の劣化を検知する触媒の劣化検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、公害規制の見地から、内燃エンジ
ンを搭載した自動車に対する有害な排出ガス低減への要
求レベルも高くなってきている。従って、触媒コンバー
タにおいても、触媒の劣化による浄化機能の低下を検知
する技術の向上が望まれている。
ンを搭載した自動車に対する有害な排出ガス低減への要
求レベルも高くなってきている。従って、触媒コンバー
タにおいても、触媒の劣化による浄化機能の低下を検知
する技術の向上が望まれている。
【０００３】従来において、触媒の劣化検知装置として
は、例えば、特開昭６３−９７８５２号公報等に記載さ
れたものがある。これらの装置は、酸素センサの出力信
号を用いるもので、その出力信号値が所定の値以上にな
ると、スイッチングモジュールにより警報信号を発生し
て警報灯を点滅させ、運転者に触媒の異常を知らせると
いうものであり、その後、運転者は、異常に対する処置
をとることになる。
は、例えば、特開昭６３−９７８５２号公報等に記載さ
れたものがある。これらの装置は、酸素センサの出力信
号を用いるもので、その出力信号値が所定の値以上にな
ると、スイッチングモジュールにより警報信号を発生し
て警報灯を点滅させ、運転者に触媒の異常を知らせると
いうものであり、その後、運転者は、異常に対する処置
をとることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな酸素センサの出力値を用いた触媒の劣化検知装置に
おいては、酸素センサのフィードバック信号の変化によ
り触媒の劣化を検知するため、エンジンが理論空燃比近
傍で燃焼していなくてはならない。
うな酸素センサの出力値を用いた触媒の劣化検知装置に
おいては、酸素センサのフィードバック信号の変化によ
り触媒の劣化を検知するため、エンジンが理論空燃比近
傍で燃焼していなくてはならない。
【０００５】近年、排気ガス中のＣＯ２を削減するた
め、又、燃費を向上させるため、燃料が少ない状態、す
なわちリーン状態でエンジンを燃焼させるリーンバーン
エンジンの開発が進められており、このようにリーンの
状態が長く続くエンジンシステムにおいては、酸素セン
サのフィードバック信号の変化を利用した触媒の劣化検
知は困難になる。従って、リーン走行が長時間続くエン
ジンシステムにおいても触媒の劣化を検出できる装置の
開発が望まれる。
め、又、燃費を向上させるため、燃料が少ない状態、す
なわちリーン状態でエンジンを燃焼させるリーンバーン
エンジンの開発が進められており、このようにリーンの
状態が長く続くエンジンシステムにおいては、酸素セン
サのフィードバック信号の変化を利用した触媒の劣化検
知は困難になる。従って、リーン走行が長時間続くエン
ジンシステムにおいても触媒の劣化を検出できる装置の
開発が望まれる。
【０００６】本発明は、上述の如き課題に鑑みて達成さ
れたものであり、その目的とするところは、燃料が希薄
なリーンバーンの状態が続くエンジンシステムにおいて
も、触媒コンバータにおける触媒の劣化を確実に検知す
ることのできる触媒の劣化検知装置を提供することにあ
る。
れたものであり、その目的とするところは、燃料が希薄
なリーンバーンの状態が続くエンジンシステムにおいて
も、触媒コンバータにおける触媒の劣化を確実に検知す
ることのできる触媒の劣化検知装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、劣化した
触媒の領域を通過した排気ガス中には未燃のＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯｘ，Ｏ２が含まれていることに着目し、未燃成
分の量を比較することにより、触媒の劣化を検知できる
ことを見い出だした。
触媒の領域を通過した排気ガス中には未燃のＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯｘ，Ｏ２が含まれていることに着目し、未燃成
分の量を比較することにより、触媒の劣化を検知できる
ことを見い出だした。
【０００８】すなわち、本発明の請求項１に係る触媒の
劣化検知装置は、エンジンから排出される排気ガスを浄
化する触媒コンバータ内の触媒の劣化を検知する触媒の
劣化検知装置であって、前記触媒の領域を通過した排気
ガスの温度を検出する温度検出手段と、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出
手段の出力信号に基づいて触媒の劣化度合を判定する判
定値を設定する判定値設定手段と、前記温度検出手段の
出力信号及び前記判定値設定手段の出力信号に基づいて
触媒の劣化を判別する劣化判別手段とを有する構成とな
っている。
劣化検知装置は、エンジンから排出される排気ガスを浄
化する触媒コンバータ内の触媒の劣化を検知する触媒の
劣化検知装置であって、前記触媒の領域を通過した排気
ガスの温度を検出する温度検出手段と、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出
手段の出力信号に基づいて触媒の劣化度合を判定する判
定値を設定する判定値設定手段と、前記温度検出手段の
出力信号及び前記判定値設定手段の出力信号に基づいて
触媒の劣化を判別する劣化判別手段とを有する構成とな
っている。
【０００９】本発明の請求項２に係る触媒の劣化検知装
置は、前記温度検出手段として、電極間に生じる温度差
により熱起電力を発生する熱電素子を用いる構成となっ
ている。
置は、前記温度検出手段として、電極間に生じる温度差
により熱起電力を発生する熱電素子を用いる構成となっ
ている。
【００１０】本発明の請求項３に係る触媒の劣化検知装
置は、前記熱電素子の一方の電極上に触媒の活性成分を
設ける構成となっている。
置は、前記熱電素子の一方の電極上に触媒の活性成分を
設ける構成となっている。
【００１１】本発明の請求項４に係る触媒の劣化検知装
置は、前記触媒の活性成分が、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈのうち
の少なくとも１成分を含む構成となっている。
置は、前記触媒の活性成分が、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈのうち
の少なくとも１成分を含む構成となっている。
【００１２】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る触媒の劣化検知
装置によれば、温度検出手段により触媒領域を通過した
排気ガスの未燃成分が温度として検出され、一方、劣化
した触媒の領域を通過した排気ガス中には未燃成分の量
が多いという事実から、エンジンの運転状態に基づいて
判定値設定手段により触媒の劣化度合を判定する判定値
（判定温度）が設定され、劣化判別手段によりこの判定
値と検出された排気ガスの温度とが比較されて触媒の劣
化が判断される。
装置によれば、温度検出手段により触媒領域を通過した
排気ガスの未燃成分が温度として検出され、一方、劣化
した触媒の領域を通過した排気ガス中には未燃成分の量
が多いという事実から、エンジンの運転状態に基づいて
判定値設定手段により触媒の劣化度合を判定する判定値
（判定温度）が設定され、劣化判別手段によりこの判定
値と検出された排気ガスの温度とが比較されて触媒の劣
化が判断される。
【００１３】このように、エンジンの燃焼状態がリーン
バーンか否かに関係なく、触媒の劣化を確実に検知する
ことができる。
バーンか否かに関係なく、触媒の劣化を確実に検知する
ことができる。
【００１４】本発明の請求項２に係る触媒の劣化検知装
置によれば、温度検出手段として熱電素子を用いること
で、設置の自由度が増し、かつ、コンパクトに設置でき
るため装置全体としての小型化を達成することができ
る。
置によれば、温度検出手段として熱電素子を用いること
で、設置の自由度が増し、かつ、コンパクトに設置でき
るため装置全体としての小型化を達成することができ
る。
【００１５】本発明の請求項３に係る触媒の劣化検知装
置によれば、熱電素子の一方の電極上に触媒の活性成分
を設けることで、排気ガス中の未燃成分とこの触媒の活
性成分とが反応し、この反応熱により両電極間に大きな
温度差が生じる。一方、未燃成分の量と排気ガスの温度
とには一定の対応関係があることから、確実に未燃成分
の量を検知でき、これより、結果的に触媒の劣化を検知
することができる。
置によれば、熱電素子の一方の電極上に触媒の活性成分
を設けることで、排気ガス中の未燃成分とこの触媒の活
性成分とが反応し、この反応熱により両電極間に大きな
温度差が生じる。一方、未燃成分の量と排気ガスの温度
とには一定の対応関係があることから、確実に未燃成分
の量を検知でき、これより、結果的に触媒の劣化を検知
することができる。
【００１６】本発明の請求項４に係る触媒の劣化検知装
置によれば、熱電素子の一方の電極上に設ける触媒の活
性成分としてＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈのうち少なくとも１成分
を用いることで、より確実に未燃成分の量を検知でき、
これにより、結果的に触媒の劣化を検知することができ
る。
置によれば、熱電素子の一方の電極上に設ける触媒の活
性成分としてＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈのうち少なくとも１成分
を用いることで、より確実に未燃成分の量を検知でき、
これにより、結果的に触媒の劣化を検知することができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１８】図１は、本発明に係る劣化検知装置の概略
構成を示すブロック図である。この装置は、図１に示す
ように、触媒の領域を通過した排気ガスの未燃成分を温
度として検出する温度検出手段と、エンジンの運転状
態、すなわち、吸入空気量，エンジン回転数，冷却水温
度，空燃比等を検出する運転状態検出手段と、運転状態
検出手段の出力信号に基づいて触媒の劣化度合を判定す
る判定値を設定する判定値設定手段と、温度検出手段の
出力信号及び判定値設定手段の出力信号に基づいて触媒
の劣化を判別する劣化判別手段とにより構成されてい
る。
構成を示すブロック図である。この装置は、図１に示す
ように、触媒の領域を通過した排気ガスの未燃成分を温
度として検出する温度検出手段と、エンジンの運転状
態、すなわち、吸入空気量，エンジン回転数，冷却水温
度，空燃比等を検出する運転状態検出手段と、運転状態
検出手段の出力信号に基づいて触媒の劣化度合を判定す
る判定値を設定する判定値設定手段と、温度検出手段の
出力信号及び判定値設定手段の出力信号に基づいて触媒
の劣化を判別する劣化判別手段とにより構成されてい
る。
【００１９】図２は、本発明に係る触媒の劣化検知装置
の具体的構成を示す図であり、図示するように、触媒コ
ンバータ１０はエンジンの排気管９の途中に設置されて
おり、この触媒コンバータ１０を形成するケーシング１
１の内部には触媒１２が配置され、排気管９内を導かれ
た排気ガスは、上流部１３から触媒１２の領域を通過し
て下流部１４に流れ、再び排気管９に導かれるようにな
っている。
の具体的構成を示す図であり、図示するように、触媒コ
ンバータ１０はエンジンの排気管９の途中に設置されて
おり、この触媒コンバータ１０を形成するケーシング１
１の内部には触媒１２が配置され、排気管９内を導かれ
た排気ガスは、上流部１３から触媒１２の領域を通過し
て下流部１４に流れ、再び排気管９に導かれるようにな
っている。
【００２０】ここで、触媒１２としては、三元触媒をは
じめとして、リーン雰囲気下でＮＯｘを浄化できるリー
ンＮＯｘ触媒、リーン雰囲気下で一時的にＮＯｘを吸着
し、ストイキ雰囲気下で脱離浄化させるＮＯｘ吸収（吸
蔵）型三元触媒等が適用可能である。
じめとして、リーン雰囲気下でＮＯｘを浄化できるリー
ンＮＯｘ触媒、リーン雰囲気下で一時的にＮＯｘを吸着
し、ストイキ雰囲気下で脱離浄化させるＮＯｘ吸収（吸
蔵）型三元触媒等が適用可能である。
【００２１】また、触媒コンバータ１０の下流部１４に
は、排気ガスの温度を検出する温度検出手段としての温
度センサ１５が設けられている。この温度センサ１５と
しては、例えば、図３に示すような熱電素子３０を用い
ることができる。
は、排気ガスの温度を検出する温度検出手段としての温
度センサ１５が設けられている。この温度センサ１５と
しては、例えば、図３に示すような熱電素子３０を用い
ることができる。
【００２２】この熱電素子３０は、Ｐ型及びＮ型の熱電
半導体素子３１を一対の電極３２，３２で挾持するよう
に接続したものを基本構成とし、両電極間に温度差が生
じるとゼーベック効果により起電力を発生するものであ
る。本実施例では、両電極３２，３２の外側に絶縁層３
３，３３を設け、さらに一方の絶縁層３３上、すなわち
一方の電極３２上に触媒成分を含む触媒層３４を設けた
構成となっている。
半導体素子３１を一対の電極３２，３２で挾持するよう
に接続したものを基本構成とし、両電極間に温度差が生
じるとゼーベック効果により起電力を発生するものであ
る。本実施例では、両電極３２，３２の外側に絶縁層３
３，３３を設け、さらに一方の絶縁層３３上、すなわち
一方の電極３２上に触媒成分を含む触媒層３４を設けた
構成となっている。
【００２３】このような触媒層３４を設けることで、排
気ガス中に未燃成分が含まれている場合は、この触媒層
３４上で未燃成分が反応し、この反応熱により両電極間
により大きな温度差が発生することになる。
気ガス中に未燃成分が含まれている場合は、この触媒層
３４上で未燃成分が反応し、この反応熱により両電極間
により大きな温度差が発生することになる。
【００２４】触媒層３４としては、γ−アルミナを主体
とする微粒の耐火性セラミック粒子に、少なくともＰ
ｔ，Ｐｄ，Ｒｈのうちいずれかの活性成分（触媒の活性
金属）の微粒子を付着させたものを用いる。ここで、Ｐ
ｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の触媒活性金属は、γ−アルミナ担体
に対して１重量％以上存在することが望ましい。
とする微粒の耐火性セラミック粒子に、少なくともＰ
ｔ，Ｐｄ，Ｒｈのうちいずれかの活性成分（触媒の活性
金属）の微粒子を付着させたものを用いる。ここで、Ｐ
ｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の触媒活性金属は、γ−アルミナ担体
に対して１重量％以上存在することが望ましい。
【００２５】上述の温度センサ１５は、図２に示すよう
に、増幅器１６を介して、判別回路１７に接続されてお
り、又、この判別回路１７には、エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段１８が接続されている。
に、増幅器１６を介して、判別回路１７に接続されてお
り、又、この判別回路１７には、エンジンの運転状態を
検出する運転状態検出手段１８が接続されている。
【００２６】この運転状態検出手段１８は、エンジンの
運転状態として、吸入空気量、エンジン回転数、冷却水
温度、空燃比等を検出し、この検出信号を判別回路に出
力する。
運転状態として、吸入空気量、エンジン回転数、冷却水
温度、空燃比等を検出し、この検出信号を判別回路に出
力する。
【００２７】判別回路１７は、上述の運転状態検出手段
１８の出力信号に基づいて触媒の劣化度合を判定する判
定値を設定する判定値設定手段及び前述の温度センサ１
５の出力信号と判定値設定手段との出力信号に基づいて
触媒の劣化を判別する劣化判別手段としての機能を有
し、例えば、マイクロコンピュータにより構成される。
１８の出力信号に基づいて触媒の劣化度合を判定する判
定値を設定する判定値設定手段及び前述の温度センサ１
５の出力信号と判定値設定手段との出力信号に基づいて
触媒の劣化を判別する劣化判別手段としての機能を有
し、例えば、マイクロコンピュータにより構成される。
【００２８】さらに、この判別回路１７には、警報灯１
９が接続されており、内部メモリに格納されているプロ
グラムに従って、触媒の劣化判別に必要な演算処理を行
い、触媒１２が劣化していると判断したときは、警報信
号を出力して警報灯１９を点灯させ、運転者に触媒１２
の劣化を警告する。
９が接続されており、内部メモリに格納されているプロ
グラムに従って、触媒の劣化判別に必要な演算処理を行
い、触媒１２が劣化していると判断したときは、警報信
号を出力して警報灯１９を点灯させ、運転者に触媒１２
の劣化を警告する。
【００２９】次に、本装置の動作について説明する。
【００３０】エンジンから排出された排気ガスは、排気
管９を通して触媒コンバータ１０に導かれ、触媒１２に
よる酸化、還元反応により有害ガスが低減され、その
後、再び排気管９を通して大気中に排出される。ここ
で、排気ガス中の未燃ガスの量は、排気ガスの温度とし
て温度センサ１５により検出され、温度センサ１５の出
力信号と運転状態検出手段１８の出力信号は判別回路１
７に入力されて、この判別回路１７において触媒の劣化
判定値が設定されて、触媒の劣化が判別されることにな
るが、これは図４に示すプログラムにより実行される。
図４は触媒の劣化判断を行うプログラムのフローチャー
トであり、本プログラムは所定時間毎に一度の割合で実
行される。
管９を通して触媒コンバータ１０に導かれ、触媒１２に
よる酸化、還元反応により有害ガスが低減され、その
後、再び排気管９を通して大気中に排出される。ここ
で、排気ガス中の未燃ガスの量は、排気ガスの温度とし
て温度センサ１５により検出され、温度センサ１５の出
力信号と運転状態検出手段１８の出力信号は判別回路１
７に入力されて、この判別回路１７において触媒の劣化
判定値が設定されて、触媒の劣化が判別されることにな
るが、これは図４に示すプログラムにより実行される。
図４は触媒の劣化判断を行うプログラムのフローチャー
トであり、本プログラムは所定時間毎に一度の割合で実
行される。
【００３１】図４に示すように、ステップＳ１からステ
ップＳ６まではエンジンの運転状態を判別し、劣化判別
に適切な状態であるか否かを判別する。まず、ステップ
Ｓ１では、エンジンの始動後所定時間以上が経過したか
否かを判別する。この判別は、例えばエンジンのイグニ
ッションキースイッチがＯＮとなってからの時間を判別
回路１７におけるマイクロコンピュータのカウンターで
計測することにより行う。始動後所定時間以上が経過し
ているときにはステップＳ２に進み、経過していないと
きは今回のルーチンを終了する。
ップＳ６まではエンジンの運転状態を判別し、劣化判別
に適切な状態であるか否かを判別する。まず、ステップ
Ｓ１では、エンジンの始動後所定時間以上が経過したか
否かを判別する。この判別は、例えばエンジンのイグニ
ッションキースイッチがＯＮとなってからの時間を判別
回路１７におけるマイクロコンピュータのカウンターで
計測することにより行う。始動後所定時間以上が経過し
ているときにはステップＳ２に進み、経過していないと
きは今回のルーチンを終了する。
【００３２】ステップＳ２では、冷却水の温度Ｔｗが所
定の温度範囲にあるか否かを判別する。この温度範囲
は、例えば８０℃＜Ｔｗ＜１００℃であり、冷却水の温
度がこの温度範囲内であればエンジンは冷却時でなく、
かつ、オーバーヒート状態でもないことになる。冷却水
の温度Ｔｗが上記温度範囲内にあるときはステップＳ３
に進み、上記温度範囲内にないときは今回のルーチンを
終了する。
定の温度範囲にあるか否かを判別する。この温度範囲
は、例えば８０℃＜Ｔｗ＜１００℃であり、冷却水の温
度がこの温度範囲内であればエンジンは冷却時でなく、
かつ、オーバーヒート状態でもないことになる。冷却水
の温度Ｔｗが上記温度範囲内にあるときはステップＳ３
に進み、上記温度範囲内にないときは今回のルーチンを
終了する。
【００３３】ステップＳ３では、定常運転であるか否か
を判別する。この判別は、エンジンの回転数及び負荷等
の運転状態が所定範囲内にあるか否かで行う。定常運転
であればステップＳ４に進み、定常運転になければ今回
のルーチンを終了する。
を判別する。この判別は、エンジンの回転数及び負荷等
の運転状態が所定範囲内にあるか否かで行う。定常運転
であればステップＳ４に進み、定常運転になければ今回
のルーチンを終了する。
【００３４】ステップＳ４では、定常運転が所定時間以
上続いたか否かを判別する。この判別は、例えば定常運
転状態に入ってからの時間を判別回路１７におけるマイ
クロコンピュータのカウンターで計測することにより行
う。定常運転が所定時間以上継続している時はステップ
Ｓ５に進み、所定時間以上継続していなければ今回のル
ーチンを終了する。
上続いたか否かを判別する。この判別は、例えば定常運
転状態に入ってからの時間を判別回路１７におけるマイ
クロコンピュータのカウンターで計測することにより行
う。定常運転が所定時間以上継続している時はステップ
Ｓ５に進み、所定時間以上継続していなければ今回のル
ーチンを終了する。
【００３５】ステップＳ５では、劣化判断を行う運転領
域にあるか否かを判別する。この運転領域は、判別回路
１７におけるメモリに、例えば図５に示すようなテーブ
ルマップの形で記憶されており、この判別は、エンジン
の回転数及び負荷が図４に示す判別領域にあるか否かで
行う。判別領域にあれば、ステップＳ６において図４の
テーブルマップからその時の触媒の劣化判定値Ｔｍｐｎ
ｇをルップアップし、判別領域内になければ今回のルー
チンを終了する。
域にあるか否かを判別する。この運転領域は、判別回路
１７におけるメモリに、例えば図５に示すようなテーブ
ルマップの形で記憶されており、この判別は、エンジン
の回転数及び負荷が図４に示す判別領域にあるか否かで
行う。判別領域にあれば、ステップＳ６において図４の
テーブルマップからその時の触媒の劣化判定値Ｔｍｐｎ
ｇをルップアップし、判別領域内になければ今回のルー
チンを終了する。
【００３６】ここで、触媒の劣化と温度センサ１５によ
り検出される排気ガス温度の関係を図６に基づいて説明
する。図６は、触媒の劣化度合と、排気ガス中の未燃成
分量と、温度センサ１５の出力との関係を示す図であ
る。
り検出される排気ガス温度の関係を図６に基づいて説明
する。図６は、触媒の劣化度合と、排気ガス中の未燃成
分量と、温度センサ１５の出力との関係を示す図であ
る。
【００３７】触媒が劣化していない場合は、未燃成分は
触媒上で酸化還元反応により浄化されるので、触媒の下
流部１４では未燃成分がほとんどなく、温度センサ１５
の両電極３２，３２間に熱起電力は発生しない。一方、
触媒が劣化するにつれて触媒の下流部１４での未燃成分
が増加し、温度センサ１５の両電極３２，３２間に熱起
電力が発生するようになる。したがって、温度センサ１
５により触媒の下流部１４における排気ガス中の未燃成
分の量を温度として測定することにより、触媒の劣化を
判別することができる。
触媒上で酸化還元反応により浄化されるので、触媒の下
流部１４では未燃成分がほとんどなく、温度センサ１５
の両電極３２，３２間に熱起電力は発生しない。一方、
触媒が劣化するにつれて触媒の下流部１４での未燃成分
が増加し、温度センサ１５の両電極３２，３２間に熱起
電力が発生するようになる。したがって、温度センサ１
５により触媒の下流部１４における排気ガス中の未燃成
分の量を温度として測定することにより、触媒の劣化を
判別することができる。
【００３８】そこで、本実施例では、運転条件に応じて
触媒の下流部１４に設けられた温度センサ１５に発生す
る熱起電力を予め実験により求め、これを劣化判定値Ｔ
ｍｐｎｇとして例えば図５に示すテーブルマップの形で
判別回路１７におけるメモリに格納し、温度センサ１５
により検出される触媒の下流部１４における実際の排気
ガス温度Ｔｃａｔを劣化判定値Ｔｍｐｎｇと比較するこ
とで、触媒の劣化を容易に判別可能としている。
触媒の下流部１４に設けられた温度センサ１５に発生す
る熱起電力を予め実験により求め、これを劣化判定値Ｔ
ｍｐｎｇとして例えば図５に示すテーブルマップの形で
判別回路１７におけるメモリに格納し、温度センサ１５
により検出される触媒の下流部１４における実際の排気
ガス温度Ｔｃａｔを劣化判定値Ｔｍｐｎｇと比較するこ
とで、触媒の劣化を容易に判別可能としている。
【００３９】すなわち、ステップＳ７において、触媒の
下流部１４における実際の排気ガス温度Ｔｃａｔを劣化
判定値Ｔｍｐｎｇと比較し、Ｔｃａｔ≦Ｔｍｐｎｇのと
きは触媒１２が劣化していないと判断してルーチンを終
了する。一方、Ｔｃａｔ＞Ｔｍｐｎｇのときは劣化して
いると判断して、ステップＳ８において警報灯１９を点
灯して運転者に警告する。
下流部１４における実際の排気ガス温度Ｔｃａｔを劣化
判定値Ｔｍｐｎｇと比較し、Ｔｃａｔ≦Ｔｍｐｎｇのと
きは触媒１２が劣化していないと判断してルーチンを終
了する。一方、Ｔｃａｔ＞Ｔｍｐｎｇのときは劣化して
いると判断して、ステップＳ８において警報灯１９を点
灯して運転者に警告する。
【００４０】これにより、運転者は触媒１２の劣化を直
接的に知ることができ、その後に適切な処置、例えば、
整備工場で触媒コンバータ１０の交換を直ちに行う等の
対策を採ることができる。その結果、触媒１２の異常に
伴う悪影響を最小限とすることができ、運転性の向上、
公害防止に大きく寄与する。
接的に知ることができ、その後に適切な処置、例えば、
整備工場で触媒コンバータ１０の交換を直ちに行う等の
対策を採ることができる。その結果、触媒１２の異常に
伴う悪影響を最小限とすることができ、運転性の向上、
公害防止に大きく寄与する。
【００４１】次に、本発明に係る触媒の劣化検知装置の
他の実施例について説明する。図７は、本実施例に係る
装置の具体的構成を示す図であり、図示するように、前
述実施例と同様にしてエンジンの排気管９の途中に設置
された触媒コンバータ１０を形成するケーシング１１の
内部には触媒１２が配置され、排気管９を通過してきた
排気ガスは、触媒コンバータ１０の上流部１３から触媒
１２の領域を通過して下流部１４に流れ、再び排気管９
を通って大気に排出されるようになっている。
他の実施例について説明する。図７は、本実施例に係る
装置の具体的構成を示す図であり、図示するように、前
述実施例と同様にしてエンジンの排気管９の途中に設置
された触媒コンバータ１０を形成するケーシング１１の
内部には触媒１２が配置され、排気管９を通過してきた
排気ガスは、触媒コンバータ１０の上流部１３から触媒
１２の領域を通過して下流部１４に流れ、再び排気管９
を通って大気に排出されるようになっている。
【００４２】ここで、触媒１２としては、前述実施例と
同様に、三元触媒、リーンＮＯｘ触媒、ＮＯｘ吸収（吸
蔵）型三元触媒等が適用できる。
同様に、三元触媒、リーンＮＯｘ触媒、ＮＯｘ吸収（吸
蔵）型三元触媒等が適用できる。
【００４３】また、触媒コンバータ１０の上流部１３と
下流部１４には、それぞれ排気ガスの温度を検出する温
度センサ２５，１５が設けられている。これら温度セン
サ２５，１５としては、前述実施例同様の熱電素子３０
を用いることができる。
下流部１４には、それぞれ排気ガスの温度を検出する温
度センサ２５，１５が設けられている。これら温度セン
サ２５，１５としては、前述実施例同様の熱電素子３０
を用いることができる。
【００４４】上述の温度センサ２５，１５は、それぞれ
増幅器２６，１６に接続されており、さらに、これらの
増幅器２６，１６は判別回路１７に接続されている。ま
た、この判別回路１７には、前述実施例同様、エンジン
の運転状態、すなわち吸入空気量、エンジン回転数、冷
却水温度、空燃比等を検出する運転状態検出手段１８が
接続されている。
増幅器２６，１６に接続されており、さらに、これらの
増幅器２６，１６は判別回路１７に接続されている。ま
た、この判別回路１７には、前述実施例同様、エンジン
の運転状態、すなわち吸入空気量、エンジン回転数、冷
却水温度、空燃比等を検出する運転状態検出手段１８が
接続されている。
【００４５】さらに、この判別回路１７には、警報灯１
９が接続されており、内部メモリに格納されているプロ
グラムに従って、触媒の劣化判別に必要な演算処理を行
い、触媒１２が劣化していると判断したときには、警報
信号を出力して警報灯１９を点灯させ、運転者に触媒１
２の劣化を警告する構成となっている。
９が接続されており、内部メモリに格納されているプロ
グラムに従って、触媒の劣化判別に必要な演算処理を行
い、触媒１２が劣化していると判断したときには、警報
信号を出力して警報灯１９を点灯させ、運転者に触媒１
２の劣化を警告する構成となっている。
【００４６】本実施例では、上述の如く２つの温度セン
サ２５，１５を設けて、排気ガスの温度を２ケ所で測定
するようになっている。排気ガス中の未燃成分は、エン
ジン特性のばらつき等により差異を生じるため、触媒の
下流部１４のみの測定では、劣化の判別にばらつきが生
じる可能性もある。そこで、本実施例の如く、触媒の上
流部１３における未燃成分のばらつきの影響を排除する
観点から、上流部１３と下流部１４とにおける排気ガス
の温度を検出し、その検出値の差に応じて、触媒１２の
劣化を判別することとする。
サ２５，１５を設けて、排気ガスの温度を２ケ所で測定
するようになっている。排気ガス中の未燃成分は、エン
ジン特性のばらつき等により差異を生じるため、触媒の
下流部１４のみの測定では、劣化の判別にばらつきが生
じる可能性もある。そこで、本実施例の如く、触媒の上
流部１３における未燃成分のばらつきの影響を排除する
観点から、上流部１３と下流部１４とにおける排気ガス
の温度を検出し、その検出値の差に応じて、触媒１２の
劣化を判別することとする。
【００４７】これによれば、触媒の劣化を検知する精度
が向上するというメリットがある。
が向上するというメリットがある。
【００４８】以上述べた両実施例においては、少なくと
も触媒の下流部１４における未燃成分の量を排気ガスの
温度として検出し、その検出温度とエンジンの運転状態
に基づいて設定される触媒の劣化判定値とにより、触媒
の劣化を判別するようになっているため、触媒の劣化を
直接的に検知することができる。
も触媒の下流部１４における未燃成分の量を排気ガスの
温度として検出し、その検出温度とエンジンの運転状態
に基づいて設定される触媒の劣化判定値とにより、触媒
の劣化を判別するようになっているため、触媒の劣化を
直接的に検知することができる。
【図１】 本発明に係る触媒の劣化検知装置の概略構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】 本発明に係る触媒の劣化検知装置の一実施例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図３】 本発明に係る触媒の劣化検知装置の一部をな
す温度検出手段の一実施例を示す構成断面図である。
す温度検出手段の一実施例を示す構成断面図である。
【図４】 本発明に係る触媒の劣化検知装置の動作を説
明するためのフローチャートを示す図である。
明するためのフローチャートを示す図である。
【図５】 触媒の劣化判断を行う際のエンジンの運転領
域をテーブルマップとして示した図である。
域をテーブルマップとして示した図である。
【図６】 触媒の劣化度合と、排気ガス中の未燃成分量
と、温度センサ出力との関係を示す図である。
と、温度センサ出力との関係を示す図である。
【図７】 本発明に係る触媒の劣化検知装置の他の実施
例を示す概略構成図である。
例を示す概略構成図である。
９ 排気管 １０ 触媒コンバータ １１ ケーシング １２ 触媒 １３ 上流部 １４ 下流部 １５ 温度センサ １６ 増幅器 １７ 判別回路 １８ 運転状態検出手段 １９ 警報灯 ２５ 温度センサ ２６ 増幅器 ３０ 熱電素子 ３１ 熱電半導体素子 ３２ 電極 ３３ 絶縁層 ３４ 触媒層
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンから排出される排気ガスを浄化
する触媒コンバータ内の触媒の劣化を検知する触媒の劣
化検知装置であって、 前記触媒の領域を通過した排気ガスの温度を検出する温
度検出手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、前記運転状態検出手段の出力信号に基づい
て触媒の劣化度合を判定する判定値を設定する判定値設
定手段と、前記温度検出手段の出力信号及び前記判定値
設定手段の出力信号に基づいて触媒の劣化を判別する劣
化判別手段とを有することを特徴とする触媒の劣化検知
装置。 - 【請求項２】 前記温度検出手段として、電極間に生じ
る温度差により熱起電力を発生する熱電素子を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の触媒の劣化検知装置。 - 【請求項３】 前記熱電素子の一方の電極上に触媒の活
性成分を設けることを特徴とする請求項２記載の触媒の
劣化検知装置。 - 【請求項４】 前記触媒の活性成分は、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒ
ｈのうちの少なくとも１成分を含むことを特徴とする請
求項３記載の触媒の劣化検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15551197A JP4042071B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 触媒の劣化検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15551197A JP4042071B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 触媒の劣化検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112116A true JPH112116A (ja) | 1999-01-06 |
| JP4042071B2 JP4042071B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=15607658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15551197A Expired - Lifetime JP4042071B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 触媒の劣化検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4042071B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007077857A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の運転モード制御装置 |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP15551197A patent/JP4042071B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007077857A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の運転モード制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4042071B2 (ja) | 2008-02-06 |
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