JPH1181994A - 内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置 - Google Patents
内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置Info
- Publication number
- JPH1181994A JPH1181994A JP9237901A JP23790197A JPH1181994A JP H1181994 A JPH1181994 A JP H1181994A JP 9237901 A JP9237901 A JP 9237901A JP 23790197 A JP23790197 A JP 23790197A JP H1181994 A JPH1181994 A JP H1181994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- trace substance
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0835—Hydrocarbons
-
- 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
-
- 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
- F01N2550/03—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
-
- 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
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/14—Nitrogen oxides
-
- 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
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using 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
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガス浄化用の触媒の状態を短時間で精度良
く測定する。 【解決手段】 触媒診断条件成立時（定常運転時）にエ
ンジン運転状態に応じてトレース物質（ＨＣ）の供給量
を算出し、三元触媒２３上流のＨＣ供給ノズル１５から
トレース物質（ＨＣ）をパルス状に三元触媒２３に供給
する。トレース物質供給開始後に、ＮＯｘ触媒１３下流
の排ガス中のトレース物質濃度をＨＣ濃度センサ１９で
検出し、トレース物質の供給量とトレース物質濃度との
関係からＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量（被毒状態）を推
定する。触媒診断終了後に、ＮＯｘ触媒１３に還元剤と
して供給するＨＣの供給量を、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸
着量に応じて補正して求める。
く測定する。 【解決手段】 触媒診断条件成立時（定常運転時）にエ
ンジン運転状態に応じてトレース物質（ＨＣ）の供給量
を算出し、三元触媒２３上流のＨＣ供給ノズル１５から
トレース物質（ＨＣ）をパルス状に三元触媒２３に供給
する。トレース物質供給開始後に、ＮＯｘ触媒１３下流
の排ガス中のトレース物質濃度をＨＣ濃度センサ１９で
検出し、トレース物質の供給量とトレース物質濃度との
関係からＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量（被毒状態）を推
定する。触媒診断終了後に、ＮＯｘ触媒１３に還元剤と
して供給するＨＣの供給量を、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸
着量に応じて補正して求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス浄化用の触
媒の状態を診断する内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断
装置に関するものである。
媒の状態を診断する内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排ガス浄化触媒としては、ガソ
リンエンジン車に用いる三元触媒、ディーゼルエンジン
車に用いるＮＯｘ触媒が知られている。三元触媒は、ガ
ソリンエンジン車の排ガス中の還元性のガス成分（Ｃ
Ｏ，ＨＣ）と酸化性のガス成分（Ｏ2 ，ＮＯｘ）との間
で酸化還元反応を起こさせて排ガスを浄化するものであ
る。また、ＮＯｘ触媒を用いるディーゼルエンジンで
は、排ガス中のＮＯｘを浄化するのに必要な量のＨＣが
排ガス中に含まれていないため、排ガスに燃料等のＨＣ
を添加することにより、排ガス中のＮＯｘをＨＣで還元
浄化するようにしている。
リンエンジン車に用いる三元触媒、ディーゼルエンジン
車に用いるＮＯｘ触媒が知られている。三元触媒は、ガ
ソリンエンジン車の排ガス中の還元性のガス成分（Ｃ
Ｏ，ＨＣ）と酸化性のガス成分（Ｏ2 ，ＮＯｘ）との間
で酸化還元反応を起こさせて排ガスを浄化するものであ
る。また、ＮＯｘ触媒を用いるディーゼルエンジンで
は、排ガス中のＮＯｘを浄化するのに必要な量のＨＣが
排ガス中に含まれていないため、排ガスに燃料等のＨＣ
を添加することにより、排ガス中のＮＯｘをＨＣで還元
浄化するようにしている。
【０００３】これらの触媒は、実際の使用条件によって
排ガス浄化性能が低下することがある。具体的には、三
元触媒は、表面にコーティングされた活性金属が排ガス
熱によって徐々に凝集してその表面積が減少すること
で、触媒劣化が生じる。また、ＮＯｘ触媒は、ＨＣが触
媒表面に徐々に吸着してその表面積が減少することによ
りＮＯｘ浄化性能が低下する。従来より、触媒の劣化状
況を把握するために、いくつかの方法が実施あるいは提
案されている。
排ガス浄化性能が低下することがある。具体的には、三
元触媒は、表面にコーティングされた活性金属が排ガス
熱によって徐々に凝集してその表面積が減少すること
で、触媒劣化が生じる。また、ＮＯｘ触媒は、ＨＣが触
媒表面に徐々に吸着してその表面積が減少することによ
りＮＯｘ浄化性能が低下する。従来より、触媒の劣化状
況を把握するために、いくつかの方法が実施あるいは提
案されている。
【０００４】例えば、特開平９−４４３７号公報では、
触媒のＨＣ吸着量を把握するためにエンジン始動時から
のＨＣの吸着量と脱離量とを推定し、これらの値を追尾
することで、触媒のＨＣ吸着量を推定する方法が提案さ
れている。
触媒のＨＣ吸着量を把握するためにエンジン始動時から
のＨＣの吸着量と脱離量とを推定し、これらの値を追尾
することで、触媒のＨＣ吸着量を推定する方法が提案さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の技術は、過去の吸着や脱離の情報を積算して推定す
る間接的方法であるため、推定途中で誤差が累積してい
き、推定した吸着量と実際の吸着量が大幅に異なってし
まうおそれがある。
報の技術は、過去の吸着や脱離の情報を積算して推定す
る間接的方法であるため、推定途中で誤差が累積してい
き、推定した吸着量と実際の吸着量が大幅に異なってし
まうおそれがある。
【０００６】尚、触媒を自動車から取り外して、その全
部あるいは一部を試料として用い、種々の物理的あるい
は化学的分析手法を用う方法がある。その中には、講談
社発行の講談社サイエンティフィック触媒講座（触媒学
会編）基礎編３「固体触媒のキャラクタリゼーション」
の１６０ページに記述されているパルス法と呼ばれる方
法がある。この方法は、触媒に還元性ガスをパルス状に
供給する動作を、触媒の吸着量が飽和状態になるまで繰
り返し、触媒の吸着量を測定するものである。
部あるいは一部を試料として用い、種々の物理的あるい
は化学的分析手法を用う方法がある。その中には、講談
社発行の講談社サイエンティフィック触媒講座（触媒学
会編）基礎編３「固体触媒のキャラクタリゼーション」
の１６０ページに記述されているパルス法と呼ばれる方
法がある。この方法は、触媒に還元性ガスをパルス状に
供給する動作を、触媒の吸着量が飽和状態になるまで繰
り返し、触媒の吸着量を測定するものである。
【０００７】しかし、この方法を用いるには、触媒を自
動車から取り外す必要があるため、走行中に触媒の吸着
量を測定することは不可能である。しかも、触媒が飽和
吸着状態になるまでガスの供給を繰り返すため、測定に
時間がかかるばかりか、触媒が飽和吸着状態になると、
触媒の回復が容易ではない。
動車から取り外す必要があるため、走行中に触媒の吸着
量を測定することは不可能である。しかも、触媒が飽和
吸着状態になるまでガスの供給を繰り返すため、測定に
時間がかかるばかりか、触媒が飽和吸着状態になると、
触媒の回復が容易ではない。
【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、車両運転中に触媒の
状態を直接的に短時間で精度良く測定できると共に、測
定による触媒の浄化性能の低下を回避できる内燃機関の
排ガス浄化用触媒の診断装置を提供することにある。
たものであり、従ってその目的は、車両運転中に触媒の
状態を直接的に短時間で精度良く測定できると共に、測
定による触媒の浄化性能の低下を回避できる内燃機関の
排ガス浄化用触媒の診断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置
は、車両運転中に触媒診断条件が成立した時にトレース
物質供給手段から触媒にトレース物質を供給し、触媒を
すり抜けてくるトレース物質の濃度をトレース物質濃度
検出手段により検出した後、前記トレース物質供給手段
によるトレース物質の供給量と前記トレース物質濃度検
出手段の検出値との関係から触媒の状態を触媒診断手段
により診断する（請求項１）。つまり、触媒の浄化能力
が高くなるほど、触媒の内部で吸着されたり反応したり
するトレース物質の量が増加し、触媒をすり抜けてくる
トレース物質の濃度が低くなる。この関係から、トレー
ス物質の供給量と、触媒をすり抜けてくるトレース物質
の濃度との関係から触媒の状態を直接的に短時間で精度
良く診断することができる。しかも、この触媒状態の診
断を、触媒を車両に搭載したままの状態で、車両運転中
に行うことができると共に、触媒を飽和吸着状態にする
必要がなく、触媒の浄化性能の低下を回避できる。
に、本発明の内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置
は、車両運転中に触媒診断条件が成立した時にトレース
物質供給手段から触媒にトレース物質を供給し、触媒を
すり抜けてくるトレース物質の濃度をトレース物質濃度
検出手段により検出した後、前記トレース物質供給手段
によるトレース物質の供給量と前記トレース物質濃度検
出手段の検出値との関係から触媒の状態を触媒診断手段
により診断する（請求項１）。つまり、触媒の浄化能力
が高くなるほど、触媒の内部で吸着されたり反応したり
するトレース物質の量が増加し、触媒をすり抜けてくる
トレース物質の濃度が低くなる。この関係から、トレー
ス物質の供給量と、触媒をすり抜けてくるトレース物質
の濃度との関係から触媒の状態を直接的に短時間で精度
良く診断することができる。しかも、この触媒状態の診
断を、触媒を車両に搭載したままの状態で、車両運転中
に行うことができると共に、触媒を飽和吸着状態にする
必要がなく、触媒の浄化性能の低下を回避できる。
【００１０】本発明をディーゼルエンジンに適用する場
合には、請求項２のように、触媒としてＮＯｘ触媒を用
い、トレース物質として炭化水素（ＨＣ）を用いて、Ｎ
Ｏｘ触媒のＨＣ吸着量を推定するようにしても良い。つ
まり、ＮＯｘ触媒にＨＣが多量に吸着されると、そのＨ
ＣによってＮＯｘ触媒が被毒を受けて元の状態に回復し
にくい状態となり、ＮＯｘ浄化性能が著しく低下する。
従って、ＮＯｘ触媒の炭化水素吸着量を推定すること
で、ＮＯｘ触媒の被毒状態やＮＯｘ浄化性能を評価でき
る。
合には、請求項２のように、触媒としてＮＯｘ触媒を用
い、トレース物質として炭化水素（ＨＣ）を用いて、Ｎ
Ｏｘ触媒のＨＣ吸着量を推定するようにしても良い。つ
まり、ＮＯｘ触媒にＨＣが多量に吸着されると、そのＨ
ＣによってＮＯｘ触媒が被毒を受けて元の状態に回復し
にくい状態となり、ＮＯｘ浄化性能が著しく低下する。
従って、ＮＯｘ触媒の炭化水素吸着量を推定すること
で、ＮＯｘ触媒の被毒状態やＮＯｘ浄化性能を評価でき
る。
【００１１】この場合、請求項３のように、触媒診断時
以外の通常運転時に、トレース物質供給手段からＮＯｘ
触媒にＮＯｘの還元剤としてＨＣを供給するようにして
も良い。このようにすれば、トレース物質供給手段を、
ＮＯｘ触媒にＨＣを供給するＨＣ供給手段として兼用で
き、構成を簡単化できる。
以外の通常運転時に、トレース物質供給手段からＮＯｘ
触媒にＮＯｘの還元剤としてＨＣを供給するようにして
も良い。このようにすれば、トレース物質供給手段を、
ＮＯｘ触媒にＨＣを供給するＨＣ供給手段として兼用で
き、構成を簡単化できる。
【００１２】一方、本発明をガソリンエンジンに適用す
る場合には、請求項４のように、トレース物質として一
酸化炭素（ＣＯ）を用い、触媒の一酸化炭素吸着量を推
定して触媒の活性金属の表面積を推定するようにすれば
良い。つまり、触媒の表面にコーティングされた活性金
属である白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属表面に
は、ＣＯが当量的に吸着するという性質があり、また、
触媒の劣化は、活性金属が排ガス熱によって徐々に凝集
してその表面積が減少することにより発生する。従っ
て、触媒の一酸化炭素吸着量を推定することで、触媒の
活性金属の表面積を推定することが可能となり、この活
性金属の表面積から触媒の劣化度合を評価できる。
る場合には、請求項４のように、トレース物質として一
酸化炭素（ＣＯ）を用い、触媒の一酸化炭素吸着量を推
定して触媒の活性金属の表面積を推定するようにすれば
良い。つまり、触媒の表面にコーティングされた活性金
属である白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属表面に
は、ＣＯが当量的に吸着するという性質があり、また、
触媒の劣化は、活性金属が排ガス熱によって徐々に凝集
してその表面積が減少することにより発生する。従っ
て、触媒の一酸化炭素吸着量を推定することで、触媒の
活性金属の表面積を推定することが可能となり、この活
性金属の表面積から触媒の劣化度合を評価できる。
【００１３】また、請求項５のように、触媒診断条件を
判定する診断条件判定手段は、内燃機関の運転状態から
内燃機関が定常運転状態であることを検出したときに、
前記触媒診断条件が成立したとして前記トレース物質供
給手段に作動指令信号を出力するようにしても良い。こ
のようにして、内燃機関が定常運転状態である時に、触
媒の診断を実行することで、安定した触媒の診断が可能
となる。但し、本発明は、触媒診断条件として、内燃機
関が定常運転状態であること以外に、例えば、触媒が活
性温度にまで昇温したこと、運転領域が所定範囲内であ
ること（エンジン回転数が所定範囲内であること、吸気
管圧力が所定範囲内であること）、冷却水温が所定温度
以上であること等、を適宜追加するようにしても良い。
判定する診断条件判定手段は、内燃機関の運転状態から
内燃機関が定常運転状態であることを検出したときに、
前記触媒診断条件が成立したとして前記トレース物質供
給手段に作動指令信号を出力するようにしても良い。こ
のようにして、内燃機関が定常運転状態である時に、触
媒の診断を実行することで、安定した触媒の診断が可能
となる。但し、本発明は、触媒診断条件として、内燃機
関が定常運転状態であること以外に、例えば、触媒が活
性温度にまで昇温したこと、運転領域が所定範囲内であ
ること（エンジン回転数が所定範囲内であること、吸気
管圧力が所定範囲内であること）、冷却水温が所定温度
以上であること等、を適宜追加するようにしても良い。
【００１４】
［実施形態（１）］以下、本発明をディーゼルエンジン
の排ガス浄化システムに適用した実施形態（１）を図１
乃至図６に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシ
ステム全体の構成を説明する。内燃機関であるディーゼ
ルエンジン１１の排気管１２（排ガス通路）の途中に
は、排ガス中のＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ触媒１３が
設けられている。このＮＯｘ触媒１３は、活性金属であ
る白金を多孔質ゼオライトの一種に担持させたものであ
り、このＮＯｘ触媒１３の内部で排気中のＮＯｘが還元
剤である炭化水素（ＨＣ）と反応して浄化される。この
ＮＯｘ触媒１３の入口部には、触媒温度を評価するため
に、ＮＯｘ触媒１３に流入する排ガスの温度を検出する
排ガス温度センサ１４が設置されている。尚、排ガス温
度センサ１４はＮＯｘ触媒１３の出口部に設置しても良
く、この場合でも、ＮＯｘ触媒１３から流出する排ガス
の温度から触媒温度を評価することが可能である。
の排ガス浄化システムに適用した実施形態（１）を図１
乃至図６に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシ
ステム全体の構成を説明する。内燃機関であるディーゼ
ルエンジン１１の排気管１２（排ガス通路）の途中に
は、排ガス中のＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ触媒１３が
設けられている。このＮＯｘ触媒１３は、活性金属であ
る白金を多孔質ゼオライトの一種に担持させたものであ
り、このＮＯｘ触媒１３の内部で排気中のＮＯｘが還元
剤である炭化水素（ＨＣ）と反応して浄化される。この
ＮＯｘ触媒１３の入口部には、触媒温度を評価するため
に、ＮＯｘ触媒１３に流入する排ガスの温度を検出する
排ガス温度センサ１４が設置されている。尚、排ガス温
度センサ１４はＮＯｘ触媒１３の出口部に設置しても良
く、この場合でも、ＮＯｘ触媒１３から流出する排ガス
の温度から触媒温度を評価することが可能である。
【００１５】また、排気管１２のうちのＮＯｘ触媒１３
の上流側には、触媒診断時に軽油等の燃料をトレース物
質としてＮＯｘ触媒１３に供給するＨＣ供給ノズル１５
（トレース物質供給手段）が設けられている。このＨＣ
供給ノズル１５は、触媒診断時以外の通常運転時には、
ＮＯｘ触媒１３にＮＯｘの還元剤としてＨＣ（燃料）を
供給するＨＣ供給手段としても使用される。このＨＣ供
給ノズル１５には、燃料タンク（図示せず）から噴射ポ
ンプ１６で汲み上げた燃料が供給される。ＨＣ供給ノズ
ル１５から噴射するＨＣの量は、エンジン制御回路１７
によって制御される。
の上流側には、触媒診断時に軽油等の燃料をトレース物
質としてＮＯｘ触媒１３に供給するＨＣ供給ノズル１５
（トレース物質供給手段）が設けられている。このＨＣ
供給ノズル１５は、触媒診断時以外の通常運転時には、
ＮＯｘ触媒１３にＮＯｘの還元剤としてＨＣ（燃料）を
供給するＨＣ供給手段としても使用される。このＨＣ供
給ノズル１５には、燃料タンク（図示せず）から噴射ポ
ンプ１６で汲み上げた燃料が供給される。ＨＣ供給ノズ
ル１５から噴射するＨＣの量は、エンジン制御回路１７
によって制御される。
【００１６】一方、ＮＯｘ触媒１３の出口部には、ＮＯ
ｘ触媒１３から流出する排ガス中のＨＣ濃度（トレース
物質の濃度）を検出するためのサンプリングパイプ１８
が接続され、このサンプリングパイプ１８の先端にＨＣ
濃度センサ１９（トレース物質濃度検出手段）が設けら
れている。このＨＣ濃度センサ１９の出力信号は、エン
ジン制御回路１７に入力される。
ｘ触媒１３から流出する排ガス中のＨＣ濃度（トレース
物質の濃度）を検出するためのサンプリングパイプ１８
が接続され、このサンプリングパイプ１８の先端にＨＣ
濃度センサ１９（トレース物質濃度検出手段）が設けら
れている。このＨＣ濃度センサ１９の出力信号は、エン
ジン制御回路１７に入力される。
【００１７】エンジン制御回路１７は、マイクロコンピ
ュータを主体として構成され、エンジン回転数センサ
（図示せず）等、エンジン運転条件を検出する各種セン
サの出力に基づいてディーゼルエンジン１１の各気筒へ
の燃料噴射量を制御する。また、このエンジン制御回路
１７は、ＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された図２の触媒診
断／制御プログラムを実行することで、ＮＯｘ触媒１３
のＨＣ吸着量（被毒状態）を推定し、ＮＯｘ触媒１３の
ＨＣ吸着量が予め設定した被毒限界値を越えないように
ＨＣ供給量を制御する。
ュータを主体として構成され、エンジン回転数センサ
（図示せず）等、エンジン運転条件を検出する各種セン
サの出力に基づいてディーゼルエンジン１１の各気筒へ
の燃料噴射量を制御する。また、このエンジン制御回路
１７は、ＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された図２の触媒診
断／制御プログラムを実行することで、ＮＯｘ触媒１３
のＨＣ吸着量（被毒状態）を推定し、ＮＯｘ触媒１３の
ＨＣ吸着量が予め設定した被毒限界値を越えないように
ＨＣ供給量を制御する。
【００１８】以下、図２の触媒診断／制御プログラムの
処理内容を説明する。本プログラムの処理が開始される
と、まずステップ１０１で、エンジン運転条件を検出す
るために、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃ、Ｎ
Ｏｘ触媒１３の入口部の排ガス温度Ｔexを読み込む。こ
の後、ステップ１０２で、触媒診断条件が成立している
か否かを判定する。ここで、触媒診断条件は、エンジン
運転状態が例えば過去２ｓｅｃ以上変化しないこと（定
常運転状態であること）であり、この条件が満たさなけ
れば、ステップ１０３〜１０７の触媒診断処理は実行さ
れず、後述するステップ１０８に進む。
処理内容を説明する。本プログラムの処理が開始される
と、まずステップ１０１で、エンジン運転条件を検出す
るために、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃ、Ｎ
Ｏｘ触媒１３の入口部の排ガス温度Ｔexを読み込む。こ
の後、ステップ１０２で、触媒診断条件が成立している
か否かを判定する。ここで、触媒診断条件は、エンジン
運転状態が例えば過去２ｓｅｃ以上変化しないこと（定
常運転状態であること）であり、この条件が満たさなけ
れば、ステップ１０３〜１０７の触媒診断処理は実行さ
れず、後述するステップ１０８に進む。
【００１９】一方、触媒診断条件が成立している時（定
常運転時）には、ステップ１０２からステップ１０３に
進み、エンジン運転状態に応じてトレース物質（ＨＣ）
の供給量を算出する。この算出は、例えばエンジン回転
数Ｎｅをパラメータとして予め設定されたトレース物質
供給量マップ（図示せず）を用いる。
常運転時）には、ステップ１０２からステップ１０３に
進み、エンジン運転状態に応じてトレース物質（ＨＣ）
の供給量を算出する。この算出は、例えばエンジン回転
数Ｎｅをパラメータとして予め設定されたトレース物質
供給量マップ（図示せず）を用いる。
【００２０】ここで、トレース物質の供給量は、次の基
準で決定する。 トレース物質の供給量は、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ飽和
吸着量（被毒限界値）の５０％を上限とし、望ましくは
１０％以下とする。ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量の増加
をできるだけ少なくするためである。 ＮＯｘ触媒１３から流出する排ガス中のトレース物質
の濃度をＨＣ濃度センサ１９で精度良く検出するため
に、トレース物質の濃度がＨＣ濃度センサ１９の検出精
度に対して少なくとも１桁以上高い濃度となるようにす
る。但し、排気エミッションの悪化を許容範囲以下とす
るために、トレース物質の濃度が１００００ｐｐｍ以下
の濃度となるようにする。 トレース物質の供給量は、エンジン回転数により変化
させ、単位時間に排出されるエミッション量の例えば５
％を上限とすることが望ましい。
準で決定する。 トレース物質の供給量は、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ飽和
吸着量（被毒限界値）の５０％を上限とし、望ましくは
１０％以下とする。ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量の増加
をできるだけ少なくするためである。 ＮＯｘ触媒１３から流出する排ガス中のトレース物質
の濃度をＨＣ濃度センサ１９で精度良く検出するため
に、トレース物質の濃度がＨＣ濃度センサ１９の検出精
度に対して少なくとも１桁以上高い濃度となるようにす
る。但し、排気エミッションの悪化を許容範囲以下とす
るために、トレース物質の濃度が１００００ｐｐｍ以下
の濃度となるようにする。 トレース物質の供給量は、エンジン回転数により変化
させ、単位時間に排出されるエミッション量の例えば５
％を上限とすることが望ましい。
【００２１】これら〜の条件を満たす一例を図３及
び図４に示す。図３は、トレース物質供給時間が長くな
るほど、トレース物質の濃度が低くなるように設定する
ことを示している。ＨＣ濃度センサ１９の検出精度を考
慮してトレース物質供給時間は１ｓｅｃを上限とするこ
とが望ましい。一方、図４は、エンジン回転数が高くな
るほど、トレース物質供給速度（ｍｏｌ／ｓｅｃ）を高
く設定できることを示している。これは、エンジン回転
数が高くなるほど、排ガス量が増加するためである。
び図４に示す。図３は、トレース物質供給時間が長くな
るほど、トレース物質の濃度が低くなるように設定する
ことを示している。ＨＣ濃度センサ１９の検出精度を考
慮してトレース物質供給時間は１ｓｅｃを上限とするこ
とが望ましい。一方、図４は、エンジン回転数が高くな
るほど、トレース物質供給速度（ｍｏｌ／ｓｅｃ）を高
く設定できることを示している。これは、エンジン回転
数が高くなるほど、排ガス量が増加するためである。
【００２２】以上のような基準でトレース物質の供給量
（供給時間，供給速度）を算出した後、ステップ１０４
に進み、ＨＣ供給ノズル１５を駆動してトレース物質
（ＨＣ）を図５に示すようにパルス状にＮＯｘ触媒１３
に供給する。そして、次のステップ１０５で、トレース
物質供給開始後のＮＯｘ触媒１３下流の排ガス中のトレ
ース物質濃度をＨＣ濃度センサ１９で検出する。この時
のトレース物質濃度の変化の一例が図６に示されてい
る。トレース物質濃度の検出時間は、トレース物質の供
給時間よりも長い時間に設定され、トレース物質供給終
了後のトレース物質濃度の変化が最後まで検出できるよ
うに設定されている。
（供給時間，供給速度）を算出した後、ステップ１０４
に進み、ＨＣ供給ノズル１５を駆動してトレース物質
（ＨＣ）を図５に示すようにパルス状にＮＯｘ触媒１３
に供給する。そして、次のステップ１０５で、トレース
物質供給開始後のＮＯｘ触媒１３下流の排ガス中のトレ
ース物質濃度をＨＣ濃度センサ１９で検出する。この時
のトレース物質濃度の変化の一例が図６に示されてい
る。トレース物質濃度の検出時間は、トレース物質の供
給時間よりも長い時間に設定され、トレース物質供給終
了後のトレース物質濃度の変化が最後まで検出できるよ
うに設定されている。
【００２３】トレース物質濃度の検出終了後、ステップ
１０６に進み、検出中にエンジン回転数が変化したか否
かを判定し、エンジン回転数が変化した場合には、排ガ
ス量が変化してＮＯｘ触媒１３の被毒状態（ＨＣ吸着
量）を正確に推定できないので、被毒状態を推定せず
に、ステップ１０８に進む。
１０６に進み、検出中にエンジン回転数が変化したか否
かを判定し、エンジン回転数が変化した場合には、排ガ
ス量が変化してＮＯｘ触媒１３の被毒状態（ＨＣ吸着
量）を正確に推定できないので、被毒状態を推定せず
に、ステップ１０８に進む。
【００２４】これに対し、トレース物質濃度の検出中、
エンジン回転数が変化しなかった場合には、ステップ１
０７に進み、トレース物質の供給量とトレース物質濃度
との関係からＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量（被毒状態）
を推定する。この推定は、例えばトレース物質濃度の検
出値を積分して、この積分値とエンジン回転数（排ガス
量）とに基づいて、ＮＯｘ触媒１３をすり抜けたトレー
ス物質のすり抜け量を推定し、トレース物質の供給量に
対するすり抜け量の割合からＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着
量を推定する。つまり、トレース物質のすり抜け量の割
合が大きくなるほど、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量が多
い（被毒が進んでいる）と推定する。このステップ１０
７の処理が特許請求の範囲でいう触媒診断手段としての
役割を果たす。
エンジン回転数が変化しなかった場合には、ステップ１
０７に進み、トレース物質の供給量とトレース物質濃度
との関係からＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量（被毒状態）
を推定する。この推定は、例えばトレース物質濃度の検
出値を積分して、この積分値とエンジン回転数（排ガス
量）とに基づいて、ＮＯｘ触媒１３をすり抜けたトレー
ス物質のすり抜け量を推定し、トレース物質の供給量に
対するすり抜け量の割合からＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着
量を推定する。つまり、トレース物質のすり抜け量の割
合が大きくなるほど、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量が多
い（被毒が進んでいる）と推定する。このステップ１０
７の処理が特許請求の範囲でいう触媒診断手段としての
役割を果たす。
【００２５】この後、ステップ１０８に進んで、触媒診
断終了後にＮＯｘ触媒１３に還元剤として供給するＨＣ
の供給量を次のようにして算出する。まず、排ガス温度
Ｔex（触媒温度）とエンジン回転数Ｎｅとに応じて基本
ＨＣ供給量をマップ等から算出し、この基本ＨＣ供給量
を上記ステップ１０７で推定したＮＯｘ触媒１３のＨＣ
吸着量に応じて補正してＨＣ供給量を求める。これによ
り、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量が多くなるほど、ＨＣ
供給量を少なく設定して、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量
が回復し得ない被毒限界値を越えることを防止する。
尚、ステップ１０２で「Ｎｏ」の場合、あるいは、ステ
ップ１０６で「Ｙｅｓ」の場合には、現時点のＨＣ吸着
量が推定されないので、これらの場合は、前回までの処
理で推定した最も新しいＨＣ吸着量を用いて、基本ＨＣ
供給量を補正してＨＣ供給量を求める。
断終了後にＮＯｘ触媒１３に還元剤として供給するＨＣ
の供給量を次のようにして算出する。まず、排ガス温度
Ｔex（触媒温度）とエンジン回転数Ｎｅとに応じて基本
ＨＣ供給量をマップ等から算出し、この基本ＨＣ供給量
を上記ステップ１０７で推定したＮＯｘ触媒１３のＨＣ
吸着量に応じて補正してＨＣ供給量を求める。これによ
り、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量が多くなるほど、ＨＣ
供給量を少なく設定して、ＮＯｘ触媒１３のＨＣ吸着量
が回復し得ない被毒限界値を越えることを防止する。
尚、ステップ１０２で「Ｎｏ」の場合、あるいは、ステ
ップ１０６で「Ｙｅｓ」の場合には、現時点のＨＣ吸着
量が推定されないので、これらの場合は、前回までの処
理で推定した最も新しいＨＣ吸着量を用いて、基本ＨＣ
供給量を補正してＨＣ供給量を求める。
【００２６】以上説明した実施形態（１）では、車両運
転中に触媒診断条件が成立した時にＮＯｘ触媒１３にト
レース物質を供給し、ＮＯｘ触媒１３をすり抜けてくる
トレース物質の濃度を検出して、トレース物質の供給量
とトレース物質濃度の検出値との関係からＮＯｘ触媒１
３のＨＣ吸着量（被毒状態）を推定するようにしたの
で、従来のように触媒のＨＣ吸着量を過去の運転状態か
ら間接的に推定する場合と比較して、ＮＯｘ触媒１３の
ＨＣ吸着量を直接的に短時間で精度良く推定できる。し
かも、このＨＣ吸着量の推定を、ＮＯｘ触媒１３を車両
に搭載したままの状態で、車両運転中に行うことができ
ると共に、ＮＯｘ触媒１３を飽和吸着状態にする必要が
なく、ＮＯｘ触媒１３の浄化性能の低下を回避できる。
転中に触媒診断条件が成立した時にＮＯｘ触媒１３にト
レース物質を供給し、ＮＯｘ触媒１３をすり抜けてくる
トレース物質の濃度を検出して、トレース物質の供給量
とトレース物質濃度の検出値との関係からＮＯｘ触媒１
３のＨＣ吸着量（被毒状態）を推定するようにしたの
で、従来のように触媒のＨＣ吸着量を過去の運転状態か
ら間接的に推定する場合と比較して、ＮＯｘ触媒１３の
ＨＣ吸着量を直接的に短時間で精度良く推定できる。し
かも、このＨＣ吸着量の推定を、ＮＯｘ触媒１３を車両
に搭載したままの状態で、車両運転中に行うことができ
ると共に、ＮＯｘ触媒１３を飽和吸着状態にする必要が
なく、ＮＯｘ触媒１３の浄化性能の低下を回避できる。
【００２７】尚、上記実施形態（１）では、定常運転時
であること触媒診断条件として、定常運転時にステップ
１０３以降の触媒診断処理を実行するようにしたが、ア
イドリング運転時であることを触媒診断条件として、ア
イドリング運転時にステップ１０３以降の触媒診断処理
を実行するようにしても良い。勿論、触媒診断条件とし
て、排ガス温度（触媒温度）等、他の条件を追加しても
良いことは言うまでもない。
であること触媒診断条件として、定常運転時にステップ
１０３以降の触媒診断処理を実行するようにしたが、ア
イドリング運転時であることを触媒診断条件として、ア
イドリング運転時にステップ１０３以降の触媒診断処理
を実行するようにしても良い。勿論、触媒診断条件とし
て、排ガス温度（触媒温度）等、他の条件を追加しても
良いことは言うまでもない。
【００２８】また、上記実施形態（１）では、ＮＯｘ触
媒１３にＨＣ（トレース物質）を供給する手段（トレー
ス物質供給手段）として、排気管１２にＨＣ供給ノズル
１５を設けたが、これに代え、燃料噴射ノズルからエン
ジンに燃料を噴射した後の膨張行程で、燃料噴射ノズル
から後噴射により少量の燃料を噴射し、これをＮＯｘ触
媒１３に供給するようにしても良い。或は、ＨＣ供給ノ
ズル１５をトレース物質を供給する時のみ使用し、ＮＯ
ｘ触媒１３への還元剤の供給を後噴射により行うように
しても良い。
媒１３にＨＣ（トレース物質）を供給する手段（トレー
ス物質供給手段）として、排気管１２にＨＣ供給ノズル
１５を設けたが、これに代え、燃料噴射ノズルからエン
ジンに燃料を噴射した後の膨張行程で、燃料噴射ノズル
から後噴射により少量の燃料を噴射し、これをＮＯｘ触
媒１３に供給するようにしても良い。或は、ＨＣ供給ノ
ズル１５をトレース物質を供給する時のみ使用し、ＮＯ
ｘ触媒１３への還元剤の供給を後噴射により行うように
しても良い。
【００２９】また、上記実施形態（１）では、ＮＯｘ触
媒１３に供給するＨＣ（トレース物質）として燃料（軽
油）を用いたが、灯油等の液状のＨＣや、プロパン等の
ガス状のＨＣを用いるようにしても良い。
媒１３に供給するＨＣ（トレース物質）として燃料（軽
油）を用いたが、灯油等の液状のＨＣや、プロパン等の
ガス状のＨＣを用いるようにしても良い。
【００３０】［実施形態（２）］以下、本発明をガソリ
ンエンジンの排ガス浄化システムに適用した実施形態
（２）を図７乃至図９に基づいて説明する。まず、図７
に基づいてシステム全体の構成を説明する。内燃機関で
あるガソリンエンジン２１の排気管２２（排ガス通路）
の途中には、排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを同時に浄
化する三元触媒２３が設けられている。排気管２２のう
ちの三元触媒２３の上流側には、触媒診断時にトレース
物質としてＣＯ（一酸化炭素）を三元触媒２３に供給す
るＣＯ供給ノズル２４（トレース物質供給手段）が設け
られている。このＣＯ供給ノズル２４には、ＣＯ貯蔵タ
ンク２５からＣＯが供給される。
ンエンジンの排ガス浄化システムに適用した実施形態
（２）を図７乃至図９に基づいて説明する。まず、図７
に基づいてシステム全体の構成を説明する。内燃機関で
あるガソリンエンジン２１の排気管２２（排ガス通路）
の途中には、排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを同時に浄
化する三元触媒２３が設けられている。排気管２２のう
ちの三元触媒２３の上流側には、触媒診断時にトレース
物質としてＣＯ（一酸化炭素）を三元触媒２３に供給す
るＣＯ供給ノズル２４（トレース物質供給手段）が設け
られている。このＣＯ供給ノズル２４には、ＣＯ貯蔵タ
ンク２５からＣＯが供給される。
【００３１】一方、三元触媒２３の出口部には、三元触
媒２３から流出する排ガス中のＣＯ濃度（トレース物質
の濃度）を検出するためのサンプリングパイプ２６が接
続され、このサンプリングパイプ２６の先端にＣＯ濃度
センサ２７（トレース物質濃度検出手段）が設けられて
いる。このＣＯ濃度センサ２７の出力信号は、エンジン
制御回路２８に入力される。
媒２３から流出する排ガス中のＣＯ濃度（トレース物質
の濃度）を検出するためのサンプリングパイプ２６が接
続され、このサンプリングパイプ２６の先端にＣＯ濃度
センサ２７（トレース物質濃度検出手段）が設けられて
いる。このＣＯ濃度センサ２７の出力信号は、エンジン
制御回路２８に入力される。
【００３２】エンジン制御回路２８は、マイクロコンピ
ュータを主体として構成され、エンジン回転数センサ
（図示せず）等、エンジン運転条件を検出する各種セン
サの出力に基づいて燃料噴射制御や点火時期制御を行
う。
ュータを主体として構成され、エンジン回転数センサ
（図示せず）等、エンジン運転条件を検出する各種セン
サの出力に基づいて燃料噴射制御や点火時期制御を行
う。
【００３３】また、このエンジン制御回路２８は、触媒
診断手段としても機能し、触媒診断条件が成立した時
（例えば定常運転時又はアイドリング運転時等）に、前
述した図２のステップ１０３〜１０５と同様の処理を行
う。すなわち、エンジン運転状態に応じてトレース物質
（ＣＯ）の供給量を算出した後、ＣＯ供給ノズル２４を
駆動してトレース物質（ＣＯ）を図８に示すようにパル
ス状に三元触媒２３に供給すると共に、トレース物質供
給開始後に三元触媒２３の下流の排ガス中のトレース物
質濃度をＣＯ濃度センサ２７で検出する。この時のトレ
ース物質濃度の変化の一例が図９に示されている。トレ
ース物質濃度の検出時間は、トレース物質の供給時間よ
りも長い時間に設定され、トレース物質供給終了後のト
レース物質濃度の変化が最後まで検出できるように設定
されている。
診断手段としても機能し、触媒診断条件が成立した時
（例えば定常運転時又はアイドリング運転時等）に、前
述した図２のステップ１０３〜１０５と同様の処理を行
う。すなわち、エンジン運転状態に応じてトレース物質
（ＣＯ）の供給量を算出した後、ＣＯ供給ノズル２４を
駆動してトレース物質（ＣＯ）を図８に示すようにパル
ス状に三元触媒２３に供給すると共に、トレース物質供
給開始後に三元触媒２３の下流の排ガス中のトレース物
質濃度をＣＯ濃度センサ２７で検出する。この時のトレ
ース物質濃度の変化の一例が図９に示されている。トレ
ース物質濃度の検出時間は、トレース物質の供給時間よ
りも長い時間に設定され、トレース物質供給終了後のト
レース物質濃度の変化が最後まで検出できるように設定
されている。
【００３４】トレース物質濃度の検出終了後に、トレー
ス物質の供給量とトレース物質濃度との関係から三元触
媒２３のＣＯ吸着量を推定して、三元触媒２３の活性金
属の表面積（劣化度合）を推定する。この推定は、例え
ばトレース物質濃度の検出値を積分して、この積分値と
エンジン回転数（排ガス量）とに基づいて、三元触媒２
３をすり抜けたトレース物質のすり抜け量を推定し、ト
レース物質の供給量に対するすり抜け量の割合から三元
触媒２３のＣＯ吸着量を推定する。
ス物質の供給量とトレース物質濃度との関係から三元触
媒２３のＣＯ吸着量を推定して、三元触媒２３の活性金
属の表面積（劣化度合）を推定する。この推定は、例え
ばトレース物質濃度の検出値を積分して、この積分値と
エンジン回転数（排ガス量）とに基づいて、三元触媒２
３をすり抜けたトレース物質のすり抜け量を推定し、ト
レース物質の供給量に対するすり抜け量の割合から三元
触媒２３のＣＯ吸着量を推定する。
【００３５】このようにすれば、ガソリンエンジン２１
の排ガス浄化システムにおいても、三元触媒２３の活性
金属の表面積（劣化度合）を直接的に短時間で精度良く
推定できる。
の排ガス浄化システムにおいても、三元触媒２３の活性
金属の表面積（劣化度合）を直接的に短時間で精度良く
推定できる。
【００３６】尚、排ガスを浄化する触媒としては、三元
触媒に代えて、酸化触媒を用いるようにしても良い。
触媒に代えて、酸化触媒を用いるようにしても良い。
【図１】本発明をディーゼルエンジンの排ガス浄化シス
テムに適用した実施形態（１）を示すシステム全体の概
略構成図
テムに適用した実施形態（１）を示すシステム全体の概
略構成図
【図２】触媒診断／制御プログラムの処理の流れを示す
フローチャート
フローチャート
【図３】トレース物質（ＨＣ）供給時間と排ガス中のト
レース物質の濃度との関係を示す図
レース物質の濃度との関係を示す図
【図４】トレース物質（ＨＣ）供給速度とエンジン回転
数との関係を示す図
数との関係を示す図
【図５】トレース物質（ＨＣ）供給動作の一例を示すタ
イミングチャート
イミングチャート
【図６】トレース物質（ＨＣ）供給時のトレース物質濃
度の変化の一例を示すタイミングチャート
度の変化の一例を示すタイミングチャート
【図７】本発明をガソリンエンジンの排ガス浄化システ
ムに適用した実施形態（２）を示すシステム全体の概略
構成図
ムに適用した実施形態（２）を示すシステム全体の概略
構成図
【図８】トレース物質（ＣＯ）供給動作の一例を示すタ
イミングチャート
イミングチャート
【図９】トレース物質（ＣＯ）供給時のトレース物質濃
度の変化の一例を示すタイミングチャート
度の変化の一例を示すタイミングチャート
１１…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１２…排気管
（排ガス通路）、１３…ＮＯｘ触媒、１５…ＨＣ供給ノ
ズル（トレース物質供給手段）、１７…エンジン制御回
路（触媒診断手段）、１９…ＨＣ濃度センサ（トレース
物質濃度検出手段）、２１…ガソリンエンジン（内燃機
関）、２２…排気管（排ガス通路）、２３…三元触媒、
２４…ＣＯ供給ノズル（トレース物質供給手段）、２５
…ＣＯ貯蔵タンク、２７…ＣＯ濃度センサ（トレース物
質濃度検出手段）、２８…エンジン制御回路（触媒診断
手段）。
（排ガス通路）、１３…ＮＯｘ触媒、１５…ＨＣ供給ノ
ズル（トレース物質供給手段）、１７…エンジン制御回
路（触媒診断手段）、１９…ＨＣ濃度センサ（トレース
物質濃度検出手段）、２１…ガソリンエンジン（内燃機
関）、２２…排気管（排ガス通路）、２３…三元触媒、
２４…ＣＯ供給ノズル（トレース物質供給手段）、２５
…ＣＯ貯蔵タンク、２７…ＣＯ濃度センサ（トレース物
質濃度検出手段）、２８…エンジン制御回路（触媒診断
手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 尚久 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 広田 信也 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関の排ガス通路に設置された排ガ
ス浄化用の触媒の状態を診断する内燃機関の排ガス浄化
用触媒の診断装置において、 車両運転中に触媒診断条件が成立した時に前記触媒に対
して上流側から還元性又は酸化性のトレース物質を供給
するトレース物質供給手段と、 前記触媒の下流側に設置され、該触媒をすり抜けてくる
トレース物質の濃度を検出するトレース物質濃度検出手
段と、 前記トレース物質供給手段によるトレース物質の供給量
と前記トレース物質濃度検出手段の検出値との関係から
前記触媒の状態を診断する触媒診断手段とを備えている
ことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装
置。 - 【請求項２】 前記内燃機関はディーゼルエンジンであ
り、前記触媒は、排ガス中の窒素酸化物を還元浄化する
ＮＯｘ触媒であり、 前記トレース物質供給手段は、前記トレース物質として
炭化水素を前記ＮＯｘ触媒に供給し、 前記触媒診断手段は、前記ＮＯｘ触媒の炭化水素吸着量
を推定する手段を有することを特徴とする請求項１に記
載の内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置。 - 【請求項３】 前記トレース物質供給手段は、触媒診断
時以外の通常運転時に、前記ＮＯｘ触媒に窒素酸化物の
還元剤として炭化水素を供給することを特徴とする請求
項２に記載の内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置。 - 【請求項４】 前記内燃機関はガソリンエンジンであ
り、 前記トレース物質供給手段は、前記トレース物質として
一酸化炭素を前記触媒に供給し、 前記触媒診断手段は、前記触媒の一酸化炭素吸着量を推
定して前記触媒の活性金属の表面積を推定する手段を有
することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排ガ
ス浄化用触媒の診断装置。 - 【請求項５】 前記内燃機関の作動状態から前記内燃機
関が定常運転状態であることを検出したときに、前記触
媒診断条件が成立したとして前記トレース物質供給手段
に作動指令信号を出力する診断条件判定手段を備えてい
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9237901A JPH1181994A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9237901A JPH1181994A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1181994A true JPH1181994A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17022118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9237901A Pending JPH1181994A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1181994A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263048A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-26 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
| US7673444B2 (en) | 2004-10-29 | 2010-03-09 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purification apparatus |
| JP2012149645A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-09 | Fev Gmbh | 排ガス後処理の診断方法 |
| WO2013118254A1 (ja) | 2012-02-07 | 2013-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US20150240733A1 (en) * | 2012-08-28 | 2015-08-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of spark ignition type internal combustion engine (as amended) |
| US9623375B2 (en) | 2010-03-15 | 2017-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of internal combustion engine |
| JP2017089400A (ja) * | 2015-11-03 | 2017-05-25 | 株式会社デンソー | 排気浄化システム及び浄化制御装置 |
| KR102095045B1 (ko) * | 2019-01-07 | 2020-03-30 | 주식회사 현대케피코 | 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법 및 장치 |
| WO2020109248A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | Vitesco Technologies GmbH | Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug |
| US20220186643A1 (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of internal combustion engine |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP9237901A patent/JPH1181994A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263048A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-26 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
| JP4631123B2 (ja) * | 2000-03-16 | 2011-02-16 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
| US7673444B2 (en) | 2004-10-29 | 2010-03-09 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purification apparatus |
| US9623375B2 (en) | 2010-03-15 | 2017-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of internal combustion engine |
| JP2012149645A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-09 | Fev Gmbh | 排ガス後処理の診断方法 |
| WO2013118254A1 (ja) | 2012-02-07 | 2013-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US9534552B2 (en) * | 2012-08-28 | 2017-01-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of spark ignition type internal combustion engine |
| US20150240733A1 (en) * | 2012-08-28 | 2015-08-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of spark ignition type internal combustion engine (as amended) |
| JP2017089400A (ja) * | 2015-11-03 | 2017-05-25 | 株式会社デンソー | 排気浄化システム及び浄化制御装置 |
| WO2020109248A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | Vitesco Technologies GmbH | Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug |
| KR102095045B1 (ko) * | 2019-01-07 | 2020-03-30 | 주식회사 현대케피코 | 발열촉매 내 미연탄화수소의 예측 모델에 기반한 발열촉매 온도 제어 방법 및 장치 |
| US20220186643A1 (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of internal combustion engine |
| CN114673579A (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-28 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的排气净化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8156728B2 (en) | Method, device and computer program product for diagnosing of at least one exhaust emission control unit | |
| JP4475271B2 (ja) | ＮＯｘセンサの異常診断装置及び異常診断方法 | |
| US9416708B2 (en) | Method for determining HC-conversion efficiency of a catalyst, a diagnostic device configured to carry out the method as well as a motor vehicle having such a catalyst | |
| EP2460999B1 (en) | Method for predicting SOx stored at DeNOx catalyst and exhaust system using the same | |
| KR101251505B1 (ko) | 질소산화물 저감 촉매에 저장되는 질소산화물의 양을 예측하는 방법 및 이를 이용한 배기 장치 | |
| US8739615B2 (en) | Device and method of determining deterioration of catalyst | |
| US8336293B2 (en) | Exhaust gas purification system of an internal combustion engine | |
| JP6278005B2 (ja) | 排気浄化装置の劣化診断装置 | |
| WO2009150752A1 (ja) | ＮＯｘ触媒の異常診断装置及び異常診断方法 | |
| JP2008240577A (ja) | 酸化触媒の劣化診断装置及び劣化診断方法 | |
| US8549836B2 (en) | Method for operating an exhaust system, exhaust system and vehicle having an exhaust system | |
| US20200182179A1 (en) | Three-way catalyst oxygen storage model | |
| JP6102908B2 (ja) | 排気浄化装置の劣化診断装置 | |
| JP2004156615A (ja) | 内燃機関の排気後処理システム | |
| JPH1181994A (ja) | 内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置 | |
| EP3401522B1 (en) | Exhaust gas control system for internal combustion engine and method of controlling exhaust gas control system for internal combustion engine | |
| JP4419150B2 (ja) | ＮＯｘ触媒の異常診断装置及び異常診断方法 | |
| US20140147339A1 (en) | Diesel oxidation catalyst aging level determination using nox sensor no2 interference | |
| JP2020041445A (ja) | 触媒劣化診断方法および触媒劣化診断システム | |
| JP3712314B2 (ja) | 排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置 | |
| US10519840B2 (en) | Abnormality diagnosis system for exhaust gas purification apparatus | |
| JP4211444B2 (ja) | 排気ガス浄化触媒の低温作動機能診断装置 | |
| JP2003293744A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| CN110886638A (zh) | 催化器劣化诊断方法及催化器劣化诊断*** | |
| JP2006125226A (ja) | 三元触媒の劣化診断方法、及び排気ガス浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050802 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050816 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051014 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051205 |