JP2851433B2 - 触媒コンバータの機能監視方法 - Google Patents

触媒コンバータの機能監視方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に電子制御装置を有する内燃機関に後置
接続された触媒コンバータの機能を監視するため、混合
ガスにより貫流される触媒コンバータの少なくとも１つ
の部分容積の状態を分析するための方法に関する。主た
る適用領域はオットエンジンを有する乗用車における触
媒コンバータ及びエンジン近くのいわゆる前置触媒体で
ある。内燃機関を有する自動車の有害排出物を削減する
ための世界的に益々厳しくなる法律に関連してコンバー
タの状態、有効性についての情報及び可能であればなお
見込まれる寿命についての情報を得るために、内燃機関
に後置接続された触媒コンバータの機能を絶えず又は間
隔を置いて監視することが益々必要になってきている。
この種の監視は自動車の走行時の条件で実施される必要
があり、従って短縮してOBD（On Board Diagnosis＝車
上診断）ともいわれている。
従来技術においては触媒コンバータの機能を監視する
ため種々の物理的及び化学的作用を利用する多くの方法
が知られている。まず触媒の前後に取り付けられたいわ
ゆるラムダプローブにより排ガスの酸素含有量を測定す
ることができる。その際この両プローブ間の酸素含有量
の減少から触媒コンバータの機能を推定することが可能
となる。もう１つの物理的原理は触媒コンバータ内で経
過するプロセスが熱エネルギーを放出する発熱反応であ
るという事実を利用するものである。従って最も簡単な
場合には、少なくとも触媒活性容量の大部分がそれらの
間にある温度センサの温度差からも触媒コンバータの有
効性を推定することができる。この種の方法及びそれに
付随する装置は例えば国際特許出願公開第91/14855号明
細書に記載されている。触媒コンバータ内で温度測定を
行い得る適当なセンサについてはこの明細書及び国際特
許出願公開第93/105284号明細書にも記載されている。
基本的に内燃機関の排ガス系内の温度測定に関しては触
媒コンバータ内のガス温度の測定は構造物の温度の測定
とは区別されなければならない。触媒活性コンパウンド
をその表面に担持する触媒コンバータの構造物は触媒活
性表面における発熱反応のエネルギーをそばを通過する
排ガスよりも極めて迅速に吸収する。従ってそこでの温
度測定はいわば熱源で行われ、過渡現象では多くの場合
ガス温度よりも著しく迅速かつ正確に反応する。それに
も拘らずガス温度も仮に遅れ及び／又は弱まるにしても
類似の反応を示すので、有効な測定は構造物ばかりでな
く条件付きで触媒コンバータ内の排ガス自体にも可能と
なる。
更にドイツ連邦共和国特許出願公開第4100397号明細
書から、内燃機関の状態が特に推力運転中の点火スイッ
チの遮断及びガソリンの注入により短時間擾乱される場
合の測定方法が知られており、その際温度センサの反応
は排ガス系の種々の箇所で観察されている。その際温度
信号を微分し、微分信号を記憶させ又はこれらの信号を
既に記憶させてある以前の値と比較することも提案され
ている。
排ガス系内特に触媒コンバータの内部の温度測定の場
合、以下に記載する本質的な問題点がある。一つには生
じる絶対温度が非常に高いため、従来の経済的に使用で
きる温度センサでは信頼のおける推定を得るのに絶対温
度を十分正確に測定することはできない。特に複数個の
温度センサから差を形成する際測定誤差が加わり、その
結果測定誤差が原因で測定されるべきそれ自体としては
小さい変化はもはや確実には検出できなくなる。もう１
つの問題点は、触媒コンバータの内部において温度セン
サにより測定される値がセンサが組み込まれる箇所に著
しく左右されることである。例えば温度センサが長さ20
cmの触媒コンバータの始端部に組み込まれている場合、
このセンサはすでに短い運転時間後に触媒活性の低い帯
域にあることになり、そのためそこで測定された値は実
際には残りの触媒容積の有効性についての何等信頼性の
ある情報にはならない。他方触媒コンバータの末端部に
組み込まれた温度センサは過渡現象、特に内燃機関の運
転状態の短時間の擾乱によりなお僅かな運転時間を有す
る触媒の場合実際に何の変化も測定しないであろう。そ
れというのも触媒コンバータの前方範囲で全発熱反応が
起こり、その後方にある部分の熱容量によって短時間の
変化は触媒コンバータの末端部では検出できないか又は
遅くれて著しく弱められた状態で検出されるからであ
る。触媒コンバータが複数個の相前後して配置された部
分体からなる最も一般的な場合には状況は更に困難なも
のとなる。その場合そのどこか１箇所で得られた温度測
定値の信頼度は系の全状態に対して極めて低いものであ
る。
本発明の課題は、上記の欠点を回避し、単独又は他の
部分容積の状態の分析と共に触媒コンバータの全状態に
ついての信頼度の高い情報を提供することができる、混
合ガスにより貫流される触媒コンバータの少なくとも１
つの部分容積の状態を分析するための方法を提供するこ
とにある。その際本発明は、触媒コンバータの状態及び
その運転条件下の挙動を簡単なモデルに基づき極めて良
好に表すことができ、数学の方程式による極く僅かな物
理的値だけがこの種のモデルを記述するのに必要とされ
るにすぎないという認識から出発する。そのためのいく
つかの基本的考察は文献「エスエーイー・テクニカル・
ペーパー・シリーズ930938」、ニック・コリンズその他
による「排ガス点火（EGI）用線触媒温度センサ及び不
着火及び触媒作用の車上診断及び触媒作用」及び文書
「エスエーイー・テクニカル・ペーパー・シリーズ9306
24」のアンジェロ・ガーミディスその他による「エンジ
ン台上の三方向触媒コンバータ内の温度測定」に記載さ
れている。
さて本発明は、触媒容積を理論的に２つ又はそれ以上
の相前後して配置された部分容積に分割することがで
き、これらの部分容積を個々に又はまとめて観察する必
要があるという考え方から出発するものである。
従って設定された課題を解決するため、混合ガスの化
学的及び／又は物理的特性の変化中に部分容積内の少な
くとも一箇所又は一領域内でセンサにより温度測定を行
い、混合ガスにより貫流される触媒コンバータの少なく
とも１つの部分容積の状態を分析する方法が用いられ、
その際その箇所又は領域及びセンサの配列は、測定され
る温度の反応が少なくとも近似的に触媒コンバータの部
分容積内の温度の反応を表すように選択し、次いで測定
された温度の反応を求め、混合ガスの特性の当該変化に
対する設定値と比較し、その際、測定された温度の反応
を監視するとき再現可能な特殊な変化パターンを作るた
め、変化を２回又は数回所定の時間間隔で起こさせる 特に測定された温度の時間導関数を反応として観察す
るが、これは触媒コンバータの部分容積内の温度の時間
による変化を少なくとも近似的に表すものであり、引続
き測定された温度の時間導関数を求め、混合ガスの特性
の当該変化に対する設定値と比較する。特に排ガス組成
の変化中に測定された温度の時間導関数の最大値をそれ
より以前に同じ変化のもとで測定された最大値と又は設
定値と比較した場合極めて信頼度の高いものとなる。
有利には反応として排ガス組成の当該変化の期間中の
温度の時間積分を観察してもよい。その際場合によって
は触媒コンバータ内の排ガス組成の変化に対する反応の
時間的遅れを考慮する必要がある。また当然この積分か
ら変化の前後に測定される温度のほぼ一定の温度分は差
し引かれなければならない。従って結果として図面で云
えば温度センサに変化を来す温度ピークの下側の面が得
られる。
自動車はほぼ常時過渡的な運転条件を蒙るため、測定
された温度変化を排ガス組成の変化に関連付け、それに
より触媒コンバータの状態を推定することは困難である
かも知れない。それ故特徴的で再現可能な変化パターン
の２つ又はそれ以上の変化を排ガスに与えることは特に
有利である。これは周期的、非周期的及び種々の激しい
変化（振幅）も含めて選択的に起こり得る。変化パター
ンが考えられる全ての運転上生じる変化とは異なってお
り、従ってセンサの温度変化を確実に排ガス組成により
与えられた変化パターンと関連付けることができること
は重要である。周期的変化パターンではセンサによりな
お検出することができ、特徴的な運転上生じる変化の周
波数の下方にあるような低い周波数が特に適している。
他の場合には一定の運転条件（スラスト、アイドリン
グ）で短時間内になお十分な変化数を可能にするために
周波数は十分高くなければならない。適した周波数は有
利には0.1〜10Hz、特に0.5〜2Hzである。
本発明の他の実施態様については請求項２以下に記載
されている。
触媒コンバータは一般に新しい状態ではあらゆる運転
状態に対して過大な設計が行われている。即ちそれは有
害物質の90％以上を既にコンバータ内の最初の数センチ
内で変換することを意味する。運転時間が増して触媒が
劣化するにつれて触媒コンバータの前方部分の有効性は
例えば触媒作用の失効及び／又は熱的劣化により低下す
る。従って十分後方に位置付けられた温度センサが短時
間の擾乱では殆どその測定値に変化を示さないという事
実から、触媒コンバータがその機能を果たさないとは推
定できない。他方劣化した触媒コンバータの場合十分前
方に配置された温度センサが内燃機関の運転状態の擾乱
に殆ど反応を示さないからといって、触媒コンバータが
その残りの容積内でその課題を完全には果たさないと推
定することもできない。更に自動車の場合全センサはエ
ンジン制御に対しても触媒コンバータの監視に対しても
製造技術上の許容誤差及び老化により測定誤差を示し、
更にまた触媒コンバータはその製造及び組み込み時に著
しい許容誤差を特に触媒活性被覆内に有することがあ
る。従って個々の温度測定値、その微分又は積分された
信号又は温度測定センサの測定値間の差の評価は正確な
評価が困難になるような大きな誤差を有することにな
る。特に限界値を求め、限界値に達したことで触媒コン
バータの誤機能を推定することは極めて問題となるとこ
ろである。
本発明はこれらの問題を、触媒コンバータを２個又は
それ以上の部分範囲に理論的に分割し、触媒コンバータ
を貫流する混合ガスの化学的及び／又は物理的特性、即
ち内燃機関の運転状態の変化の際にこの部分範囲の少な
くとも１つの温度の反応を観察することにより極めて有
利に解決する。しかし観察された微分又は積分された信
号又はそれらの差は確定限界値と比較されるのではな
く、理論的に又は予備実験により求められた設定値と比
較されると有利であり、その際２個又はそれ以上の部分
容積を測定する場合には、第２の部分容積及びそれに続
く全ての部分容積の設定値範囲の決定に際してそれより
前方にある全ての部分容積において実際に測定された値
が考慮される。それというのもそうでなければ触媒コン
バータの有効性についてのダイアグラムは不完全になる
からである。
特に触媒コンバータの長さが長い場合少なくとも３つ
の部分容積内で温度を測定し、その時間導関数を求め、
設定値範囲との比較を行うと有利である。本発明はある
程度有限要素法により行われるものであるので、その精
度は網目幅、即ち個々の要素の間隔に依存する。より多
くの部分容積を監視し、温度を測定すればするほど、益
々結果は当然のこととして正確なものとなる。本発明の
他の実施態様では設定値範囲は、触媒コンバータの種々
の部分容積内の温度の相互の関数関係及び内燃機関の電
子制御装置のデータとの関数関係を内燃機関のそのとき
の状態及び／又は状態変化に対して示すモデル関数によ
り求められる。内燃機関からは流量、排ガス温度、空気
と燃料の割合などの測定値が得られる。更にこれらの値
及び状態変化の既知の値から触媒コンバータの第１の部
分容積内で（触媒の一定の劣化状態に対して）予期され
る温度変化を推定することができる。測定誤差及び製造
上の許容誤差を補正するために、測定された温度が一定
の予め計算された設定値範囲内にあるかどうかがチェッ
クされる。これが触媒コンバータの状態についての第１
の情報を提供する。第１の部分容積内で測定された温度
変化を付加的に顧慮した同じ基準値で第２の部分容積内
に予期される温度変化を予測することができる。この場
合もやはり測定された温度変化の値が許容誤差以内にあ
るかどうかだけがチェックされる。この方法は全ての部
分範囲に対して続けられる。測定された全ての温度変化
値が設定値範囲以下であれば、この触媒コンバータはも
はやその予定の機能を満たすものではない。測定された
温度変化値が設定値範囲の下方にあればあるほど触媒コ
ンバータの老化は益々著しいものである。２つの測定工
程間に触媒コンバータが突然故障することがないものと
前提するならば、触媒コンバータのそれより後方にある
一部分容積内の反応だけを内燃機関の状態変化に対して
監視することで十分である。触媒が新しければその部分
の状態変化は殆ど現れることはなく、一方触媒コンバー
タが著しく劣化するにつれてそこに生じる温度変化は益
々強まる。この監視だけではもちろん（実際に起こるこ
とは極く稀ではあるが）触媒コンバータの突然の故障、
２つの測定工程の間の急激な触媒作用の失効及びとりわ
け触媒コンバータの前方範囲の状態の悪化（これはとり
わけ冷態始動挙動にとって決定的である）は確認するこ
とができない。従って少なくとも２回、特に３回又はそ
れ以上の異なる部分容積内の温度測定を行うことは完全
な監視にとって有意義である。
擾乱として排ガス中に補助的燃料を混合する場合、擾
乱期間中の燃料の分量並びに燃料及び空気の全排ガス流
量に対する割合を触媒コンバータの容積中の最適置換力
に調整し、特にそうすることによって燃料の分量を変化
の期間中及び触媒コンバータの全長にわたって完全に変
換できるように注意すべきである。その際触媒コンバー
タの蓄積能力を考慮しなければならない。こうして測定
時に環境に不完全燃焼の炭化水素を放出することのない
良好に確認することのできる測定信号が得られる。
以下に図面に基づき本発明の概要、作用及び一実施態
様を例示するが、その際図１は本発明方法を実施するの
に適した装置の一実施例の概略断面図を、図２は排ガス
組成の変化の際に生じる温度変化の曲線例を示すダイア
グラム及び図３は変化期間についての時間温度積分を図
解するダイアグラムを示す。
図１によれば電子制御装置２を有する内燃機関１に触
媒コンバータＫを含んでいる排ガス系３、４が後置接続
されている。触媒コンバータＫの容積は複数の（理論上
の）部分容積（本実施例では４つの部分容積K1、K2、K3
及びK4）を含んでいる。これらの部分容積の各々にこの
部分容積内の温度を、有利には担体構造物の温度を近似
的に表して測定するセンサS1、S2、S3又はS4が配設され
ている。この種のセンサは最も簡単な場合には点状に測
定するセンサから成り、このセンサは各部分容積K1、K
2、K3又はK4のほぼ重心内にある。しかし線状又は面状
のセンサを使用すると測定精度が高められるため一層有
利である。特に、部分容積の一横断面について測定する
ばかりでなく部分容積の軸方向の長さについても測定す
ると有利である。触媒活性コンパウンドが施されている
担体構造物の温度を直接測定すればその測定は最も高精
度のものとなる。これは従来技術から公知であるように
例えば担体構造物上又は構造物内に集積されたセンサに
より実施することができる。しかし基本的には、触媒コ
ンバータ内では常に構造物及び触媒活性表面から貫流ガ
スへの熱伝達も生じているので、ガス温度を検出するセ
ンサによる測定も可能である。
図２は例として縦軸に時間による温度の第１の導関数
d/dtTが、横軸に時間ｔをとったダイアグラムが示され
ている。実線はガス温度の導関数を表し、点線はガスの
組成を変えない、即ち例えば触媒コンバータ内の炭化水
素の供給量を高めない場合の触媒コンバータ内の一つの
センサにおける理論上の温度を表し、また一点鎖線は補
助的炭化水素を排ガスに供給した場合の一つのセンサに
おける温度の導関数を示すものである。この測定の際に
時点t0で始まる内燃機関１の一定の負荷段階中において
時点t1から排ガス中の炭化水素量が時点t2まで高められ
ている。この温度の反応は良好に認識でき、温度変化の
最大値も検出することができる。
図３は一変化中の温度曲線（実線）の下側の積分を求
める場合の状況を例示するものである。このダイアグラ
ムでは縦軸上に温度Ｔをまた横軸上に時間ｔをとる。平
行線を引かれた面は変化が影響を及ぼす全時間について
の温度の積分を表し、その際温度のほぼ一定な部分、即
ち理論上擾乱のない温度曲線（破線）の下側の面は考慮
していない。
従来技術で公知の測定及び監視方法とは異なり本発明
による測定方法は絶対温度又は２つの測定箇所間の温度
差を検出することはせず、部分容積K1、K2、K3、K4の１
つ又はいくつかでセンサS1、S2、S3、S4により測定され
る、内燃機関１から触媒コンバータＫに達する混合ガス
の物理的及び／又は化学的特性の変化の際に生じる温度
の時間導関数を観察するものである。この目的のために
センサS1、S2、S3、S4に微分装置D1、D2、D3、D4を後置
接続し、これらの出力信号を電子評価装置５に導く。電
子評価装置５はデータ線10を介してエンジンの電子制御
装置２と接続可能であり、従ってエンジン制御装置２の
データの電子評価装置５への転送も、触媒コンバータＫ
の状態値の電子制御装置２への転送も行うことが可能と
なる。電子評価装置５は設定値範囲用の第１の記憶装置
６と接続されており、従って測定された温度の時間導関
数T1、T2、T3、T4を設定値範囲と比較することができ
る。この比較の結果は専門部署内にある後の診断のため
の第２の記憶装置７内に記憶され及び／又は表示装置８
により表示可能である。微分装置の代わり或はこれに追
加して積分装置も使用することができ、従って変化中の
（ほぼ一定した部分のない）温度曲線下の面も評価可能
である。
触媒コンバータＫの状態を分析するためには、内燃機
関１から流出する排ガスの化学的及び／又は物理的特性
の変化が必要となる。この種の変化は有効な状態分析を
行うことができるように一定の精度をもって特定できな
ければならない。その際平常運転中に起こる多数の状態
変化、例えば一定の負荷段階後の加速段階、一定の負荷
段階後のスラスト遮断、比較的長い停止後の冷態始動な
どが考慮される。種々の状態変化に対する温度T1、T2、
T3、T4の時間導関数の反応を分析することによって触媒
コンバータの機能の種々の局面をチェックすることがで
きる。例えば冷態始動段階の触媒コンバータＫ内の触媒
反応の開始を検出することができ、また第１の反応が起
こる部分容積を検出できる。また例えば排ガスの温度だ
けは変わるがその化学的組成は変化しない内燃機関の他
の状態変化の場合、全ての測定センサがなお正確である
かどうかを、即ちこの場合前後に時間遅れをもって測定
しているかどうかをチェックできる。
内燃機関１の運転状態を内燃機関を制御線９を介して
制御する電子制御装置により短時間、特に一定の変化パ
ターンで擾乱させると特に有利である。これは例えばそ
れ自体は公知の方法でスラスト段階中の点火を遮断する
とともに、補助燃料を短時間注入することにより行われ
る。その際注入は一定の変化パターンに基づいて実施す
ることもできる。排ガス中の補助的化学エネルギーの供
給は触媒コンバータＫの第１のなお有効な部分容積内に
温度の激しい反応を惹起するので、その時間導関数又は
積分が形成され、電子評価装置５により分析可能とな
る。
従来技術で公知の方法とは異なり本発明方法では測定
時点に対して如何なる温度分布がまさに触媒コンバータ
内に生じているかどうかは何等問題とならない。まさに
これは重要な利点である。即ち測定前の自動車の運転条
件によって触媒コンバータ内に異なる温度分布が存在す
ることがある。触媒コンバータのその前方範囲内がその
後方範囲よりも著しく温度が高い状態や、また一様な温
度分布の状態や、触媒コンバータが前方よりも後方で温
度が高い状態が起り得る。このような事実は２つの測定
範囲間に発生する熱エネルギーを測定することに基づく
従来技術により公知の全ての測定方法を誤らせるもので
ある。これまでの考え方は、測定センサがその間にある
容積を監視することから出発するのに対して、有限要素
法に基づく本発明の方法では測定センサがそれらを囲む
部分容積及びそこに生じる温度変化を個々に監視するこ
とから出発するものである。
そのために必要なセンサの数はここに示された実施例
に相応させる必要は勿論ない。測定精度はセンサの数を
増加することで高められるが、上述のように本発明方法
は唯一個のセンサが唯一個の部分容積を監視し、そこに
運転変化の際に生じる温度の時間導関数及び／又は積分
を設定値及び／又は以前に測定された値と比較するだけ
でもかなりの信頼性を有する。本発明方法は単一体の触
媒コンバータにもまた複数の部分体からなる触媒コンバ
ータにも適しており、またセンサをいわゆる助触媒又は
出発触媒内及び／又は電気的に加熱可能の触媒コンバー
タ内に一緒に含んでいてもよい。センサS1、S2、S3、S4
はもちろん絶対温度及び／又は触媒コンバータ内の温度
分布の測定にも、大抵の温度センサがなお比較的正確に
測定することができる少なくとも例えば500℃以下の温
度範囲において使用可能である。このような測定は例え
ば触媒コンバータの冷態始動挙動に関する信頼度の高い
情報を提供する。多くの場合ラムダ制御装置がわざわざ
設定した擾乱を再修正しないようにするために、既存の
ラムダ制御装置を測定時に取り外す必要が有り得る。
本発明は厳しい排ガス規制の遵守を確実なものとする
ために自動車中の触媒コンバータの作動状態を常時監視
するのに特に適している。
フロントページの続き (72)発明者 ブリユツク、ロルフ ドイツ連邦共和国 デー‐51429 ベル ギツシユ グラートバツハ フレーベル シユトラーセ 12 (56)参考文献 特開 平２−27109（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−34935（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/20 F01N 7/00

Claims (34)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】混合ガスにより貫流される触媒コンバータ
    （Ｋ）の少なくとも１つの部分容積（K1、K2、K3、K
    4、...）の状態を分析するための方法において、混合ガ
    スの化学的及び／又は物理的特性の変化中に部分容積
    （K1、K2、K3、K4、...）内の少なくとも一箇所又は一
    領域内でセンサ（S1、S2、S3、S4、...）により温度測
    定を行い、その際その箇所又は領域及びセンサ（S1、S
    2、S3、S4、...）の配置を選択して、この混合ガスの特
    性の変化に対し測定された温度（Ｔ）の反応が少なくと
    も近似的に触媒コンバータ（Ｋ）の部分容積（K1、K2、
    K3、K4、...）内の温度の反応を表すようにし、次いで
    測定された温度の反応を求め、混合ガスの特性の当該変
    化に対する設定値と比較し、その際、測定された温度の
    反応を監視するとき再現可能な特殊な変化パターンを作
    るため、変化を２回又は数回所定の時間間隔で起こさせ
    ることを特徴とする触媒コンバータの機能監視方法。
  2. 【請求項２】測定温度の時間導関数（d/dt T）を反応と
    して観察し、その際その箇所又は領域及びセンサ（S1、
    S2、S3、S4、...）の配置を選択して、この測定温度
    （Ｔ）の時間導関数（d/dt T）が少なくとも近似的に触
    媒コンバータの部分容積（K1、K2、K3、K4、...）内の
    温度の時間的変化を表すようにし、次いで測定温度の時
    間導関数を求め、混合ガスの特性の当該変化に対する設
    定値と比較することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】変化期間中の温度の時間導関数（d/dt T）
    の最大値を求めることを特徴とする請求項２記載の方
    法。
  4. 【請求項４】変化期間中に求められた最大値を設定値又
    は以前に同じ変化のもとに測定された最大値と比較する
    ことを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】当該変化期間間にわたって温度の時間積分
    を反応として観察し、触媒コンバータ（Ｋ）内に生じる
    反応遅延時間だけ遅延させることを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  6. 【請求項６】変化パターンは内燃機関に考えられるあら
    ゆる運転条件とは異なる特殊な変化パターンであること
    を特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の
    方法。
  7. 【請求項７】変化パターンが0.1〜10Hzを有する周期的
    変化であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれ
    か１つに記載の方法。
  8. 【請求項８】変化パターンが少なくとも３つの変化から
    なる非周期的変化であることを特徴とする請求項１ない
    し７のいずれか１つに記載の方法。
  9. 【請求項９】第１の変化の当該設定値が、所定の時間間
    隔で生ずる第２の変化と異なることを特徴とする請求項
    １ないし８のいずれか１つに記載の方法。
  10. 【請求項１０】混合ガスの特性の変化が、混合ガス中の
    化学エネルギーの含有量の突発的かつ短時間の増大によ
    る変化であることを特徴とする請求項１ないし９のいず
    れか１つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】触媒コンバータ（Ｋ）の一定又は既知の
    運転条件における化学エネルギーの増大が触媒反応によ
    り置換可能の成分、特に炭化水素の補助的供給により行
    われることを特徴とする請求項10記載の方法。
  12. 【請求項１２】排ガス浄化のために触媒コンバータ
    （Ｋ）を電子制御装置（２）を有する内燃機関（１）に
    後置接続し、内燃機関（１）の運転状態の変化により混
    合ガスの特性の変化が生ずることを特徴とする請求項１
    ないし11のいずれか１つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】燃料の分量並びに変化期間中の触媒コン
    バータ（Ｋ）内の全ガス流量に対する燃料及び空気の割
    合が触媒コンバータ（Ｋ）の容積内の最適置換力に調整
    されるように、特に燃料の分量が変化の期間中及び触媒
    コンバータ（Ｋ）の全長にわたり完全に置換されるよう
    に、混合ガス中の化学エネルギーの含有量の短時間の増
    大が生じることを特徴とする請求項11又は12記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】運転状態の変化が混合ガスの温度の突発
    的な変化を生じさせることを特徴とする請求項12記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】運転状態の変化が混合ガスの流量の突発
    的な変化を生じさせることを特徴とする請求項12、13又
    は14のいずれか１つに記載の方法。
  16. 【請求項１６】電子評価装置（５）が部分容積（K1、K
    2、K3、K4、...）内で求められた温度の時間導関数（d/
    dt T1、d/dt T2、d/dt T3、d/dt T4、...）を以前に混
    合ガスの同じ状態変化に対して求められた値、他の触媒
    コンバータで測定された値及び／又は理論的にモデル計
    算に基づいて求められた設定値と比較することを特徴と
    する請求項１ないし15のいずれか１つに記載の方法。
  17. 【請求項１７】触媒コンバータ（Ｋ）の分析される部分
    容積（K4）が流れの末端範囲にあることを特徴とする請
    求項１ないし16のいずれか１つに記載の方法。
  18. 【請求項１８】２個又はそれ以上の部分容積（K1、K2、
    K3、K4、...）の状態を相応する数の温度測定により分
    析することを特徴とする請求項１ないし17のいずれか１
    つに記載の方法。
  19. 【請求項１９】触媒コンバータ（Ｋ）の全容積が複数個
    の部分容積（K1、K2、K3、K4、...）からなるものとし
    て観察し、各部分容積（K1、K2、K3、K4、...）の状態
    を、混合ガスの特性の変化の際の温度を近似的に表す時
    間導関数をできるだけ同時に測定することにより求め、
    個々に求められた状態を触媒コンバータ（Ｋ）の全状態
    についての全体像にまとめることを特徴とする請求項18
    記載の方法。
  20. 【請求項２０】混合ガスの種々の形の特性変化時の温度
    の時間導関数（d/dt T1、d/dt T2、d/dt T3、d/dt T
    4、...）の種々の変化を記録及び分析し、部分容積（K
    1、K2、K3、K4、...）の状態についての確実な情報を得
    ることを特徴とする請求項１ないし19のいずれか１つに
    記載の方法。
  21. 【請求項２１】冷態始動段階中に部分容積内の触媒反応
    が生ずるか及び設定値に相応して触媒置換の開始が生ず
    るかを検査することを特徴とする請求項20記載の方法。
  22. 【請求項２２】各温度センサ（S1、S2、S3、S4、...）
    が技術的に可能な限り熱源の温度、即ち触媒活性層の温
    度を測定することを特徴とする請求項１ないし21のいず
    れか１つに記載の方法。
  23. 【請求項２３】各温度センサ（S1、S2、S3、S4、...）
    が触媒コンバータ（Ｋ）の担体構造物と密に熱接触し、
    担体構造物の壁面内に組み込まれていることを特徴とす
    る請求項22記載の方法。
  24. 【請求項２４】各温度センサ（S1、S2、S3、S4、...）
    を混合ガスの流路中に配置し、担体構造物から混合ガス
    を経て温度センサ（S1、S2、S3、S4、...）に至る熱の
    良好な伝達を可能にすることを特徴とする請求項22記載
    の方法。
  25. 【請求項２５】触媒コンバータ（Ｋ）の異なる部分容積
    （K1、K2、K3、K4、...）における温度（T1、T2、T3、T
    4、...）の相互の関数関係及び内燃機関の電子制御装置
    （２）からのデータとの関数関係を内燃機関（１）の作
    動状態又は作動状態変化に対して求めることを特徴とす
    る請求項22記載の方法。
  26. 【請求項２６】設定値範囲の値がセンサの不精度、触媒
    コンバータ（Ｋ）の製造誤差及び／又は内燃機関（１）
    の混合ガスの調製時の偏差により生じる恐れのある許容
    誤差を考慮していることを特徴とする請求項25記載の方
    法。
  27. 【請求項２７】内燃機関（１）の予め設定され正確に規
    定された状態を意図的に擾乱させ、この擾乱に対する時
    間導関数（d/dt T1、d/dt T2、d/dt T3、d/dt T
    4、...）の反応を予め定められた設定値と比較すること
    を特徴とする１ないし26のいずれか１つに記載の方法。
  28. 【請求項２８】擾乱を一定出力の比較的長い段階後スラ
    スト遮断段階で１個又は複数個の燃焼室内の点火を遮断
    して燃料を短時間注入することにより生じさせることを
    特徴とする請求項27記載の方法。
  29. 【請求項２９】エンジンの所定の過渡現象に関する時間
    導関数（d/dt T1、d/dt T2、d/dt T3、d/dt T4、...）
    の反応が決定されることを特徴とする請求項１ないし28
    のいずれか１つに記載の方法。
  30. 【請求項３０】過渡現象が冷態始動段階又は加速段階に
    おいて行われものであることを特徴とする請求項29記載
    の方法。
  31. 【請求項３１】a.第１の部分容積（K1）に対してモデル
    関数に基づき回転数、貫流量、供給される燃料の分量及
    びエンジンの温度についてのエンジン制御装置で得られ
    るデータから排ガス温度及び触媒コンバータ内に放出さ
    れるエネルギーを算出することによってそこに予期され
    る温度の時間導関数（d/dt T1′）を求め、 b.第１の部分容積（K1）内で測定された温度（T1）及び
    ／又はその時間関数（d/dt T1）を算出された温度（T
    1′）及びその時間導関数（d/dt T1′）と比較し、その
    際設定値範囲外の偏差を記録し、 c.後続の部分容積（K2、K3、K4、...）内に予期される
    時間導関数（d/dt T2′、d/dt T3′、d/dt T4′、...）
    をエンジン制御装置から得られるデータ及びそれより前
    方にある部分容積（K1）内で測定された時間導関数（d/
    dt T1）を考慮したモデル関数に基づき算出し、 d.後続の部分容積（K2、K3、K4、...）内で測定された
    時間導関数（d/dt T2、d/dt T3、d/dt T4、...）を算出
    された時間導関数（d/dt T2′、d/dt T3′、d/dt T
    4′、...）と比較し、その際設定値範囲外の偏差を記録
    し、 e.この記録された偏差から触媒コンバータ（Ｋ）がなお
    その機能をすべて満たすかどうか又はどの程度満たすか
    及びどの部分容積（K1、K2、K3、K4）が場合によっては
    どの程度損傷されているかを測定する 各工程からなることを特徴とする請求項25ないし30のい
    ずれか１つに記載の方法。
  32. 【請求項３２】複数の部分容積（K1、K2、K3、K4）を有
    し、触媒コンバータ（Ｋ）は主触媒体に前置された前置
    触媒体を有し、第１の部分容積（K1）は前置触媒体内
    に、第２（K2）及びそれに続く部分容積（K3、K
    4、...）は主触媒体の種々の横断面範囲又は本体部分に
    あることを特徴とする請求項１ないし31のいずれか１つ
    に記載の方法。
  33. 【請求項３３】温度測定を点状の温度センサにより又は
    触媒コンバータの部分容積について測定可能な温度セン
    サ（S1、S2、S3、S4、...）により実施することを特徴
    とする請求項１ないし32のいずれか１つに記載の方法。
  34. 【請求項３４】触媒コンバータ（Ｋ）に設けられたラム
    ダ制御装置を検査中に取り外すことを特徴とする請求項
    １ないし33のいずれか１つに記載の方法。
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