JP4440824B2 - 触媒コンバータの劣化検出装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、触媒コンバータの入口付近の温度を検出する温度センサと、触媒コンバータの内部または出口の温度を検出する温度センサとを設け、2つの温度センサの出力値に基づいて触媒の劣化を判定する手法が示されている。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の触媒コンバータの劣化検出装置において、前記劣化判定手段は、前記機関の停止後における前記酸素濃度の最小値(Lm)に応じて、前記判定を行うことを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の触媒コンバータの劣化検出装置において、前記劣化判定手段は、前記機関の停止直前に前記触媒コンバータに燃焼物を供給することを特徴とする。
図1は本発明の一実施形態にかかる触媒コンバータを備えた内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関(以下単に「エンジン」という)1は、シリンダ内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒に燃料噴射弁16が設けられている。燃料噴射弁16は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)20に電気的に接続されており、燃料噴射弁16の開弁時間及び開弁時期は、ECU20により制御される。
タービン10は、複数の可変ベーン(図示せず)を備えており、可変ベーンの開度を変化させることにより、タービン回転数(回転速度)を変更できるように構成されている。タービン10のベーン開度は、ECU20により電磁的に制御される。
CE={(Lm−L99)/(L60−L99)}(60−99)+99
(1)
ここでL60は、浄化率60%まで劣化した触媒コンバータに対応する酸素濃度OXYCの最小値であり、L99は浄化率99%の触媒コンバータに対応する酸素濃度OXYCの最小値である。
ステップS11では、劣化判定実行条件が成立するか否かを判別する。具体的には、エンジン1の作動中において、エンジン冷却水温、排気温、吸気温、吸入空気量、エンジン回転数、車速(エンジン1で駆動される車両の走行速度)などの運転パラメータが所定範囲内にあり、かつ酸素濃度センサ23の異常が検出されておらず、かつエンジン1の停止時間が所定範囲内にあるとき、劣化判定実行条件が成立する。劣化判定実行条件が成立していないときは、直ちに本処理を終了する。
図4は、触媒コンバータ11の温度(以下「触媒温度」という)TCATを変化させたときの、エンジン停止後の酸素濃度OXYCの経時変化を示すタイムチャートである。ただし、図2に比べて時間軸が拡大されており、図4に示される時間範囲は、図2より狭くなっている。ラインL1は、触媒コンバータが無いときの特性を示し、ラインL3及びL4は、それぞれ触媒温度TCATが150℃及び200℃の状態における特性を示す。またラインL2は、触媒温度TCATが300℃の状態における特性を示す。この特性から明らかなように、触媒温度TCATが高くなると、酸素濃度の低下量が減少し、触媒コンバータ11が劣化したのと同じような特性を示す。これは、触媒温度TCATが高くなると、触媒コンバータ11の吸着剤の吸着能力が低下し、燃料の未燃成分(未燃HC)を保持できなくなるためと考えられる。
上述した実施形態では、エンジン停止後に検出される酸素濃度OXYCの最小値Lmに応じて浄化率CEを算出するようにしたが、以下に説明するような手法により、浄化率CEを算出するようにしてもよい。
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンの排気系に設けられる触媒コンバータの劣化検出にも適用が可能である。
4 排気管
11 触媒コンバータ
20 電子制御ユニット(劣化判定手段)
23 酸素濃度センサ
Claims (6)
- 内燃機関の排気系に設けられた、排気を浄化する触媒コンバータの劣化を検出する、触媒コンバータの劣化検出装置において、
前記触媒コンバータの近傍に設けられた酸素濃度センサと、
前記機関の停止後に前記酸素濃度センサにより検出される酸素濃度に応じて、前記触媒コンバータの劣化を判定する劣化判定手段とを備えることを特徴とする触媒コンバータの劣化検出装置。 - 前記劣化判定手段は、前記機関の停止後における前記酸素濃度の時間変化率に応じて、前記判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータの劣化検出装置。
- 前記劣化判定手段は、前記機関の停止後における前記酸素濃度の最小値に応じて、前記判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータの劣化検出装置。
- 前記劣化判定手段は、前記機関の停止時点から、前記酸素濃度が上昇して所定値に達する時点までの時間に応じて、前記判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータの劣化検出装置。
- 前記劣化判定手段は、前記機関の停止後における前記酸素濃度の積分値に応じて、前記判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータの劣化検出装置。
- 前記劣化判定手段は、前記機関の停止直前に前記触媒コンバータに燃焼物を供給することを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータの劣化検出装置。
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