[go: up one dir, main page]

JP2001123824A - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Info

Publication number
JP2001123824A
JP2001123824A JP30021399A JP30021399A JP2001123824A JP 2001123824 A JP2001123824 A JP 2001123824A JP 30021399 A JP30021399 A JP 30021399A JP 30021399 A JP30021399 A JP 30021399A JP 2001123824 A JP2001123824 A JP 2001123824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
exhaust gas
exhaust
catalyst
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.)
Granted
Application number
JP30021399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3622597B2 (en
Inventor
Shinya Hirota
信也 広田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP30021399A priority Critical patent/JP3622597B2/en
Publication of JP2001123824A publication Critical patent/JP2001123824A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3622597B2 publication Critical patent/JP3622597B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To more precisely determine the deterioration of an exhaust emission catalyst by providing technology for accurately determining the temperature distribution in the exhaust emission catalyst. SOLUTION: An exhaust emission control device for an internal combustion engine comprises an exhaust temperature detecting means, provided in an exhaust passage at the downstream side of an exhaust emission catalyst and a catalyst deterioration determining means for determining the degree of deterioration of the exhaust emission catalyst according to a value detected by the exhaust temperature detecting means when the internal combustion engine, after keeping normal operation at a preset rotating speed or lower for a certain period, transits to high rotating speed operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れた内燃機関の排気浄化技術に関し、特に内燃機関の排
気系に設けられた排気浄化触媒の劣化を検出する技術に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying technique for an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, and more particularly to a technique for detecting deterioration of an exhaust gas purifying catalyst provided in an exhaust system of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等に搭載される内燃機関では、排
気中の有害ガス成分を浄化することを目的として、排気
通路の途中に排気浄化触媒が設けられている。このよう
な排気浄化触媒としては、例えば、セラミック担体の表
面にアルミナをコーティングし、そのアルミナ表面に白
金−ロジウム系あるいはパラジウム−ロジウム系の貴金
属触媒物質を担持して構成された三元触媒等が知られて
いる。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, an exhaust purification catalyst is provided in the middle of an exhaust passage for the purpose of purifying harmful gas components in exhaust gas. As such an exhaust purification catalyst, for example, a three-way catalyst formed by coating a ceramic carrier surface with alumina and carrying a platinum-rhodium-based or palladium-rhodium-based noble metal catalyst material on the alumina surface is used. Are known.

【0003】三元触媒は、流入する排気の空燃比が理論
空燃比近傍にあるときに、排気中に含まれる炭化水素
(HC)及び一酸化炭素(CO)を排気中の酸素
(O2)と反応させて水(H2O)及び二酸化炭素(CO
2)へ酸化すると同時に、排気中に含まれる窒素酸化物
(NOX)を排気中の炭化水素(HC)及び一酸化炭素
(CO)と反応させて水(H2O)、二酸化炭素(C
2)、窒素(N2)へ還元する。
The three-way catalyst converts hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) contained in exhaust gas into oxygen (O 2 ) in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is near the stoichiometric air-fuel ratio. With water (H 2 O) and carbon dioxide (CO
2 ) Simultaneously with the oxidation to nitrogen oxides (NO x ) contained in the exhaust gas react with hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) in the exhaust gas to produce water (H 2 O), carbon dioxide (C)
O 2 ) and nitrogen (N 2 ).

【0004】このような三元触媒によれば、排気中に含
まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸
化物(NOX)を浄化することが可能となり、それらの
有害ガス成分が大気中に放出されることが防止される。
According to such a three-way catalyst, it is possible to purify hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ) contained in exhaust gas, and to remove those harmful gases. The components are prevented from being released into the atmosphere.

【0005】ところで、上記したような排気浄化装置で
は、三元触媒の性能劣化を正確に判定することも重要で
ある。このような要求に対し、従来では、特開平8−2
70438号公報に記載されたような「触媒劣化判定装
置」が知られている。
[0005] In the exhaust gas purification apparatus as described above, it is also important to accurately determine the performance deterioration of the three-way catalyst. To meet such demands, conventionally, Japanese Unexamined Patent Publication No.
A “catalyst deterioration determining device” as described in Japanese Patent No. 70438 is known.

【0006】上記した公報に記載された触媒劣化判定装
置は、触媒コンバータから排出された排気の温度(触媒
出ガス温度)に基づいて触媒の実際の温度を測定すると
ともに、機関運転状態や触媒コンバータの外部環境に基
づいて触媒コンバータの劣化度が所定程度であるときの
触媒温度を推定し、測定された触媒温度と推定された触
媒温度とを比較して触媒コンバータの劣化度を判定しよ
うとするものである。すなわち、上記した公報に記載さ
れた触媒劣化判定装置は、触媒出ガス温度をパラメータ
として触媒コンバータ内で発生した反応熱の量を測定
し、測定された熱量から触媒コンバータの劣化度合を判
定しようとするものである。
The catalyst deterioration judging device described in the above-mentioned publication measures the actual temperature of the catalyst based on the temperature of the exhaust gas discharged from the catalytic converter (catalyst outgassing temperature), and also determines the operating state of the catalyst and the catalytic converter. Estimate the catalyst temperature when the degree of deterioration of the catalytic converter is about a predetermined degree based on the external environment, and try to determine the degree of deterioration of the catalytic converter by comparing the measured catalyst temperature with the estimated catalyst temperature. Things. That is, the catalyst deterioration determination device described in the above publication measures the amount of reaction heat generated in the catalytic converter using the catalyst outlet gas temperature as a parameter, and attempts to determine the degree of deterioration of the catalytic converter from the measured heat amount. Is what you do.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記した触媒劣化判定
装置では、内燃機関の運転状態や排気の温度が安定して
いるとき、特に内燃機関がアイドル運転状態にあるとき
に、触媒の劣化判定を行うことが好ましい。
The above-described catalyst deterioration judging device judges the deterioration of the catalyst when the operating state of the internal combustion engine and the temperature of the exhaust gas are stable, particularly when the internal combustion engine is in an idling operation state. It is preferred to do so.

【0008】ところで、近年では触媒コンバータの容量
が増加される傾向にあるため、内燃機関がアイドル運転
状態にあるときのように排気の流速が低いときには、触
媒コンバータ内の一部で発生した反応熱が他の部位に伝
達され難く、触媒コンバータ内において部位毎の温度が
異なる場合がある。
In recent years, since the capacity of the catalytic converter tends to increase, when the exhaust gas flow rate is low, such as when the internal combustion engine is in an idling state, the reaction heat generated in a part of the catalytic converter is reduced. Is difficult to be transmitted to other parts, and the temperature of each part may be different in the catalytic converter.

【0009】このような触媒コンバータ内の温度差は触
媒出ガス温度に反映され難いため、内燃機関がアイドル
運転状態にあるときの触媒出ガス温度に基づいて触媒コ
ンバータ内で発生した熱量を正確に測定することは困難
であり、触媒劣化判定の精度が低下する虞がある。
[0009] Since such a temperature difference in the catalytic converter is hardly reflected on the catalyst output gas temperature, the amount of heat generated in the catalytic converter based on the catalyst output gas temperature when the internal combustion engine is in an idle operation state can be accurately determined. It is difficult to measure, and there is a possibility that the accuracy of catalyst deterioration determination may decrease.

【0010】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、排気浄化触媒の内部の温度分布を
正確に判定することができる技術を提供することによ
り、排気浄化触媒に関する劣化判定の精度向上に寄与す
ることを目的とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a technique capable of accurately determining the temperature distribution inside the exhaust gas purification catalyst. It is intended to contribute to improvement in the accuracy of the determination.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記した課
題を解決するために以下のような手段を採用した。すな
わち、本発明に係る内燃機関の触媒劣化検出装置は、内
燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、前記排
気浄化触媒より下流の排気通路に設けられ、該排気通路
を流れる排気の温度を検出する排気温度検出手段と、前
記内燃機関が所定回転数以下の定常運転を一定期間継続
した後に高回転運転状態へ移行する際に、前記排気温度
検出手段の検出値に基づいて前記排気浄化触媒の劣化度
合を判定する触媒劣化判定手段と、を備えることを特徴
としている。
The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems. That is, the catalyst deterioration detection device for an internal combustion engine according to the present invention includes an exhaust purification catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and a temperature of exhaust gas provided in an exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst and flowing through the exhaust passage. Exhaust gas detection means for detecting the exhaust gas purification based on the detection value of the exhaust temperature detection means when the internal combustion engine shifts to a high rotation operation state after continuing a steady operation at a predetermined speed or less for a predetermined period of time. And a catalyst deterioration determining means for determining the degree of deterioration of the catalyst.

【0012】このように構成された排気浄化装置では、
触媒劣化判定手段は、内燃機関が所定回転数以下の定常
運転状態を一定期間継続した後の高回転運転状態へ移行
する際に排気浄化触媒から排出される排気の温度に基づ
いて排気浄化触媒の劣化を判定する。
[0012] In the exhaust gas purification apparatus configured as described above,
The catalyst deterioration determination means is configured to determine whether the exhaust gas purification catalyst is to be operated based on the temperature of exhaust gas discharged from the exhaust gas purification catalyst when the internal combustion engine shifts to a high rotation operation state after continuing a steady operation state of a predetermined number of rotations or less for a certain period of time. Deterioration is determined.

【0013】ここで、内燃機関が所定回転数以下の定常
運転状態を継続した後に高回転運転状態へ移行すると、
内燃機関から排出される排気の流量が急激に増加し、且
つ、排気の流速が急激に高まるため、内燃機関の定常運
転時に排気浄化触媒内に滞留していた排気が一斉に排出
されることになる。このように排気浄化触媒から一斉に
排出された排気の温度は、排気浄化触媒全体の熱量を反
映した温度となる。
Here, when the internal combustion engine shifts to the high rotation operation state after continuing the steady operation state at a predetermined rotation speed or less,
Since the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine rapidly increases and the flow velocity of the exhaust gas rapidly increases, the exhaust gas remaining in the exhaust purification catalyst during the steady operation of the internal combustion engine is simultaneously discharged. Become. In this way, the temperature of the exhaust gas exhausted from the exhaust purification catalyst at a time is a temperature reflecting the calorific value of the entire exhaust purification catalyst.

【0014】従って、本発明にかかる内燃機関の排気浄
化装置では、触媒劣化判定手段は、排気浄化触媒内の温
度が反映された排気温度に基づいて排気浄化触媒の劣化
判定を行うことになり、判定精度が低下することがな
い。
Therefore, in the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the catalyst deterioration judging means judges the deterioration of the exhaust gas purifying catalyst based on the exhaust gas temperature reflecting the temperature inside the exhaust gas purifying catalyst. The judgment accuracy does not decrease.

【0015】本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置に
おいて、所定回転数以下の定常運転状態としては、アイ
ドル運転状態を例示することができ、高回転運転状態と
しては加速運転状態を例示することができる。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, an idling operation state can be exemplified as a steady operation state at a predetermined speed or less, and an acceleration operation state can be exemplified as a high rotation operation state. it can.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明に係る内燃機関の排気浄化
装置を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示
す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2a
を有する4サイクルの水冷式ガソリンエンジンである。
この内燃機関1には、各気筒2aの燃焼室に臨むよう点
火栓2bが取り付けられている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied and an intake and exhaust system thereof. The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 has four cylinders 2a.
Is a four-cycle water-cooled gasoline engine.
An ignition plug 2b is attached to the internal combustion engine 1 so as to face the combustion chamber of each cylinder 2a.

【0018】前記内燃機関1には、吸気枝管3が接続さ
れ、前記吸気枝管3の各枝管は、図示しない吸気ポート
を介して各気筒2aの燃焼室と連通している。前記吸気
枝管3は、サージタンク4に接続され、サージタンク4
は、吸気管5を介してエアクリーナボックス6に接続さ
れている。
An intake branch pipe 3 is connected to the internal combustion engine 1, and each branch pipe of the intake branch pipe 3 communicates with a combustion chamber of each cylinder 2a via an intake port (not shown). The intake branch pipe 3 is connected to a surge tank 4.
Is connected to an air cleaner box 6 via an intake pipe 5.

【0019】前記吸気管5には、図示しないアクセルペ
ダルと連動して、前記吸気管5内を流れる吸気流量を調
節するスロットル弁7が設けられている。スロットル弁
7には、該スロットル弁7の開度に対応した電気信号を
出力するスロットルポジションセンサ8が取り付けられ
ている。
The intake pipe 5 is provided with a throttle valve 7 for adjusting the flow rate of intake air flowing through the intake pipe 5 in conjunction with an accelerator pedal (not shown). A throttle position sensor 8 that outputs an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 7 is attached to the throttle valve 7.

【0020】前記吸気管5において前記スロットル弁7
より上流の部位には、吸気管5内を流れる吸気の質量に
対応した電気信号を出力するエアフローメータ9が取り
付けられている。
In the intake pipe 5, the throttle valve 7
An air flow meter 9 that outputs an electric signal corresponding to the mass of the intake air flowing through the intake pipe 5 is attached to a more upstream portion.

【0021】前記吸気枝管3の各枝管には、各気筒2a
の吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁11
a、11b、11c、11d(以下、燃料噴射弁11と
総称する)が取り付けられている。
Each branch pipe of the intake branch pipe 3 has a cylinder 2a.
Fuel injection valve 11 for injecting fuel toward the intake port of the vehicle
a, 11b, 11c, and 11d (hereinafter, collectively referred to as fuel injection valves 11) are attached.

【0022】各燃料噴射弁11は、燃料分配管10と連
通しており、燃料分配管10は、図示しない燃料ポンプ
と連通している。前記燃料ポンプから吐出された燃料
は、前記燃料分配管10に供給され、次いで燃料分配管
10から各燃料噴射弁11へ分配されるようになってい
る。
Each fuel injection valve 11 communicates with a fuel distribution pipe 10, and the fuel distribution pipe 10 communicates with a fuel pump (not shown). The fuel discharged from the fuel pump is supplied to the fuel distribution pipe 10 and then distributed from the fuel distribution pipe 10 to each fuel injection valve 11.

【0023】各燃料噴射弁11は、電気配線を介して駆
動回路12a、12b、12c、12d(以下、駆動回
路12と総称する)と接続されており、前記駆動回路1
2から燃料噴射弁11へ駆動電流が印加されると、前記
燃料噴射弁11が開弁して燃料を噴射するようになって
いる。
Each fuel injection valve 11 is connected to drive circuits 12a, 12b, 12c and 12d (hereinafter collectively referred to as drive circuit 12) via electric wiring.
When a drive current is applied to the fuel injection valve 11 from the fuel injection valve 2, the fuel injection valve 11 opens to inject fuel.

【0024】一方、内燃機関1には、排気枝管13が接
続され、排気枝管13の各枝管が図示しない排気ポート
を介して各気筒2aの燃焼室と連通している。前記排気
枝管13は、排気管14に接続され、排気管14は、下
流にて図示しないマフラーに接続されている。
On the other hand, an exhaust branch pipe 13 is connected to the internal combustion engine 1, and each branch pipe of the exhaust branch pipe 13 communicates with a combustion chamber of each cylinder 2a via an exhaust port (not shown). The exhaust branch pipe 13 is connected to an exhaust pipe 14, and the exhaust pipe 14 is connected downstream to a muffler (not shown).

【0025】前記排気管14の途中には、該排気管14
内を流れる排気に含まれる有害ガス成分を浄化するため
の排気浄化触媒15が設けられている。この排気浄化触
媒15は、例えば、排気の流れ方向に沿う貫通孔を複数
有するよう格子状に形成されたコージェライトからなる
セラミック担体と、セラミック担体の表面にコーティン
グされた触媒層とを備え、触媒層が多数の細孔を有する
多孔質のアルミナ(Al23)の表面に白金−ロジウム
(Pt−Rh)系あるいはパラジウム−ロジウム(Pd
−Rh)系の貴金属触媒物質を担持させて形成された三
元触媒である。
In the middle of the exhaust pipe 14, the exhaust pipe 14
An exhaust gas purifying catalyst 15 for purifying harmful gas components contained in exhaust gas flowing through the inside is provided. The exhaust purification catalyst 15 includes, for example, a ceramic carrier made of cordierite formed in a lattice shape having a plurality of through holes along the exhaust gas flow direction, and a catalyst layer coated on the surface of the ceramic carrier. A layer of platinum-rhodium (Pt-Rh) or palladium-rhodium (Pd) is formed on the surface of porous alumina (Al 2 O 3 ) having a large number of pores.
-A three-way catalyst formed by supporting a Rh-based noble metal catalyst substance.

【0026】このように構成された排気浄化触媒15
は、所定温度以上のときに活性し、該排気浄化触媒15
に流入する排気の空燃比が所望の空燃比近傍にあると、
排気に含まれる炭化水素(HC)及び一酸化炭素(C
O)を排気中の酸素O2と反応させてH2O及びCO2
酸化すると同時に、排気中のNOXを排気中のHC及び
COと反応させてH2O、CO2、N2へ還元する。
The exhaust purification catalyst 15 thus configured
Is activated when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and the exhaust purification catalyst 15
If the air-fuel ratio of the exhaust flowing into the air is near the desired air-fuel ratio,
Hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (C) contained in exhaust gas
O) is reacted with oxygen O 2 in the exhaust gas to oxidize it to H 2 O and CO 2 , and simultaneously, NO X in the exhaust gas is reacted with HC and CO in the exhaust gas to form H 2 O, CO 2 and N 2 . To reduce.

【0027】前記排気管14において排気浄化触媒15
より上流の部位には、排気浄化触媒15へ流入する排気
の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ1
6が設けられている。
In the exhaust pipe 14, an exhaust purification catalyst 15
An air-fuel ratio sensor 1 that outputs an electric signal corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 15
6 are provided.

【0028】前記空燃比センサ16は、例えば、ジルコ
ニア(ZrO2)を筒状に焼成した固体電解質部と、こ
の固体電解質部の外面を覆う外側白金電極と、前記固体
電解質部の内面を覆う内側白金電極とから形成され、前
記電極間に電圧が印加された場合に、酸素イオンの移動
に伴って排気ガス中の酸素濃度(理論空燃比よりもリッ
チ側のときは未燃ガス成分の濃度)に比例した値の電圧
を出力するセンサである。
The air-fuel ratio sensor 16 includes, for example, a solid electrolyte portion obtained by firing zirconia (ZrO 2 ) in a cylindrical shape, an outer platinum electrode covering the outer surface of the solid electrolyte portion, and an inner platinum electrode covering the inner surface of the solid electrolyte portion. Oxygen concentration in the exhaust gas with the movement of oxygen ions when a voltage is applied between the electrodes and a platinum electrode (unburned gas component concentration when richer than stoichiometric air-fuel ratio) Is a sensor that outputs a voltage having a value proportional to.

【0029】前記排気管14において排気浄化触媒15
の直下流の部位には、排気浄化触媒15から流出した排
気の温度(以下、触媒出ガス温度と称する)に対応した
電気信号を出力する排気温度センサ17が設けられてい
る。
In the exhaust pipe 14, an exhaust purification catalyst 15
An exhaust temperature sensor 17 that outputs an electric signal corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing out of the exhaust purification catalyst 15 (hereinafter, referred to as catalyst outlet gas temperature) is provided immediately downstream of the exhaust gas purifying catalyst 15.

【0030】一方、内燃機関1には、図示しないクラン
クシャフトの端部に取り付けられたタイミングロータ
と、内燃機関1のシリンダブロックに取り付けられた電
磁ピックアップとから構成され、前記クランクシャフト
が所定角度(例えば、30度)回転する都度、パルス信
号を出力するクランクポジションセンサ18が取り付け
られている。
On the other hand, the internal combustion engine 1 includes a timing rotor attached to an end of a crankshaft (not shown) and an electromagnetic pickup attached to a cylinder block of the internal combustion engine 1. A crank position sensor 18 that outputs a pulse signal each time the motor rotates (for example, 30 degrees) is attached.

【0031】前記内燃機関1には、該内燃機関1のシリ
ンダブロック及びシリンダヘッドに形成されたウォータ
ジャケット内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号
を出力する水温センサ19が取り付けられている。
The internal combustion engine 1 is provided with a water temperature sensor 19 for outputting an electric signal corresponding to the temperature of cooling water flowing in a water jacket formed in a cylinder block and a cylinder head of the internal combustion engine 1.

【0032】このように構成された内燃機関1には、該
内燃機関1を制御するための電子制御ユニット(EC
U:Electronic Control Unit)20が併設されてい
る。ECU20には、スロットルポジションセンサ8、
エアフローメータ9、空燃比センサ16、排気温度セン
サ17、クランクポジションセンサ18、水温センサ1
9等の各種センサが電気配線を介して接続され、各セン
サの出力信号がECU20に入力されるようになってい
る。
The thus configured internal combustion engine 1 includes an electronic control unit (EC) for controlling the internal combustion engine 1.
U: Electronic Control Unit) 20 is also provided. The ECU 20 includes a throttle position sensor 8,
Air flow meter 9, air-fuel ratio sensor 16, exhaust temperature sensor 17, crank position sensor 18, water temperature sensor 1
Various sensors such as 9 are connected via electric wiring, and output signals of the sensors are input to the ECU 20.

【0033】前記ECU20には、点火栓2b、駆動回
路12等が電気配線を介して接続され、上記した各種セ
ンサの出力信号値をパラメータとして点火栓2bや駆動
回路12等を制御するようになっている。
The ECU 20 is connected with an ignition plug 2b, a drive circuit 12, and the like via electric wiring, and controls the ignition plug 2b, the drive circuit 12, and the like using output signal values of the various sensors described above as parameters. ing.

【0034】ここで、ECU20は、図2に示すよう
に、双方向性バス21により相互に接続された、CPU
22とROM23とRAM24とバックアップRAM2
5と入力ポート26と出力ポート27とを備えるととも
に、前記入力ポート26に接続されたA/Dコンバータ
(A/D)28を備えている。
Here, as shown in FIG. 2, the ECU 20 includes a CPU connected to each other by a bidirectional bus 21.
22, ROM 23, RAM 24, and backup RAM 2
5, an input port 26 and an output port 27, and an A / D converter (A / D) 28 connected to the input port 26.

【0035】前記入力ポート26は、クランクポジショ
ンセンサ18のようにデジタル信号形式の信号を出力す
るセンサの出力信号を入力し、それらの出力信号をCP
U22やRAM24へ送信する。
The input port 26 receives an output signal of a sensor that outputs a digital signal, such as the crank position sensor 18, and outputs the output signal to the CP.
It is transmitted to U22 and RAM24.

【0036】前記入力ポート26は、スロットルポジシ
ョンセンサ7、エアフローメータ9、空燃比センサ1
6、排気温度センサ17、水温センサ19のように、ア
ナログ信号形式の信号を出力するセンサの出力信号をA
/Dコンバータ28を介して入力し、それらの出力信号
をCPU22やRAM24へ送信する。
The input port 26 has a throttle position sensor 7, an air flow meter 9, an air-fuel ratio sensor 1
6. The output signal of a sensor that outputs a signal in the form of an analog signal, such as the exhaust gas temperature sensor 17 and the water temperature sensor 19, is A
The signals are input via the / D converter 28 and their output signals are transmitted to the CPU 22 and the RAM 24.

【0037】前記出力ポート27は、点火栓2b、駆動
回路12等と電気配線を介して接続され、CPU22か
ら出力される制御信号を、点火栓2bや駆動回路12へ
送信する。
The output port 27 is connected to the ignition plug 2b, the drive circuit 12 and the like via electric wiring, and transmits a control signal output from the CPU 22 to the ignition plug 2b and the drive circuit 12.

【0038】前記ROM23は、各点火栓2bの点火時
期を決定するための点火時期制御ルーチン、各燃料噴射
弁11から噴射すべき燃料噴射量を決定するための燃料
噴射量制御ルーチン、燃料噴射量の空燃比フィードバッ
ク制御を行うための空燃比フィードバック制御ルーチ
ン、各燃料噴射弁11の燃料噴射時期を決定するための
燃料噴射時期制御ルーチン等のアプリケーションプログ
ラムと、各種の制御マップを格納する。
The ROM 23 includes an ignition timing control routine for determining the ignition timing of each ignition plug 2b, a fuel injection amount control routine for determining the fuel injection amount to be injected from each fuel injection valve 11, and a fuel injection amount. Application programs such as an air-fuel ratio feedback control routine for performing the air-fuel ratio feedback control, a fuel injection timing control routine for determining the fuel injection timing of each fuel injection valve 11, and various control maps are stored.

【0039】前記制御マップは、例えば、内燃機関1の
運転状態と点火時期との関係を示す点火時期制御マッ
プ、内燃機関1の運転状態と燃料噴射量との関係を示す
燃料噴射量制御マップ、内燃機関1の運転状態と燃料噴
射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機
関1の始動時における冷却水の温度と始動時から排気浄
化触媒15が活性するまでに要する時間(以下、触媒活
性時間と称する)との関係を示す活性判定制御マップ等
である。
The control map includes, for example, an ignition timing control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the ignition timing, a fuel injection amount control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the fuel injection amount, A fuel injection timing control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the fuel injection timing, the temperature of the cooling water at the start of the internal combustion engine 1 and the time required from the start to the activation of the exhaust purification catalyst 15 (hereinafter, referred to as An activity determination control map or the like showing the relationship with the catalyst activation time).

【0040】前記RAM24は、各センサからの出力信
号やCPU22の演算結果等を格納する。前記演算結果
は、例えば、クランクポジションセンサ18の出力信号
より算出される機関回転数である。これらのデータは、
クランクポジションセンサ18が信号を出力する都度、
最新のデータに書き換えられる。
The RAM 24 stores an output signal from each sensor, a calculation result of the CPU 22, and the like. The calculation result is, for example, an engine speed calculated from an output signal of the crank position sensor 18. These data are
Each time the crank position sensor 18 outputs a signal,
Rewritten with the latest data.

【0041】前記バックアップRAM25は、内燃機関
1の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモリ
である。前記CPU22は、前記ROM23に記憶され
たアプリケーションプログラムに従って動作する。その
際、CPU22は、RAM24に記憶された前記各セン
サの出力信号より内燃機関1の運転状態を判定し、その
運転状態と各制御マップとから点火制御や燃料噴射制御
等の各種制御を実行するとともに、本発明の要旨となる
排気浄化触媒15の劣化判定制御(触媒劣化判定制御)
を実行する。
The backup RAM 25 is a nonvolatile memory capable of storing data even after the operation of the internal combustion engine 1 is stopped. The CPU 22 operates according to an application program stored in the ROM 23. At this time, the CPU 22 determines the operating state of the internal combustion engine 1 from the output signals of the sensors stored in the RAM 24 and executes various controls such as ignition control and fuel injection control from the operating state and each control map. At the same time, deterioration determination control (catalyst deterioration determination control) of the exhaust gas purification catalyst 15, which is the gist of the present invention.
Execute

【0042】触媒劣化判定制御では、CPU22は、排
気浄化触媒15より下流の排気管14に取り付けられた
排気温度センサ17の出力信号値(触媒出ガス温度)に
基づいて排気浄化触媒15の劣化度合を判定する。
In the catalyst deterioration determination control, the CPU 22 determines the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst 15 based on the output signal value (catalyst outgas temperature) of the exhaust temperature sensor 17 attached to the exhaust pipe 14 downstream of the exhaust purification catalyst 15. Is determined.

【0043】尚、触媒劣化判定制御は、内燃機関1から
排出される排気の温度が安定しているとき、例えば内燃
機関1がアイドル運転状態にあるときに実行されること
が好ましい。しかしながら、内燃機関1がアイドル運転
状態にあるときは、排気浄化触媒15内において部位毎
の温度が異なる場合があり、そのような排気浄化触媒1
5内の温度差が触媒出ガス温度に反映され難いため、排
気浄化触媒15内の温度差が反映された触媒出ガス温度
を検出する必要がある。
The catalyst deterioration determination control is preferably executed when the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 is stable, for example, when the internal combustion engine 1 is in an idle operation state. However, when the internal combustion engine 1 is in an idling operation state, the temperature of each part may be different in the exhaust purification catalyst 15, and such an exhaust purification catalyst 1
Since it is difficult for the temperature difference in the exhaust gas 5 to be reflected on the catalyst output gas temperature, it is necessary to detect the catalyst output gas temperature on which the temperature difference in the exhaust purification catalyst 15 is reflected.

【0044】ここで、内燃機関1がアイドル運転状態に
あるときの排気浄化触媒15内の温度分布の一例を図3
に示す。図3に示す例では、排気浄化触媒が新品状態に
ある場合に内燃機関1がアイドル運転状態にあると、内
燃機関から排出される排気の温度が低くなるため、排気
浄化触媒内の入口部分は低温の排気に曝されて比較的低
温となるが、中間部分から出口部分にかけての部位では
有害ガス成分と触媒物質との反応が活発となり、それに
応じて反応熱の量が多くなるため、急激に温度が高くな
っている。
FIG. 3 shows an example of the temperature distribution in the exhaust purification catalyst 15 when the internal combustion engine 1 is in the idling operation state.
Shown in In the example illustrated in FIG. 3, when the internal combustion engine 1 is in the idling operation state when the exhaust purification catalyst is in a new state, the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine becomes low. Although exposed to low-temperature exhaust gas, the temperature becomes relatively low.However, the reaction between the harmful gas component and the catalyst material becomes active in the part from the middle part to the outlet part, and the amount of reaction heat increases accordingly, Temperature is high.

【0045】これに対し、排気浄化触媒が劣化した状態
にある場合は、排気浄化触媒内の入口部分の温度は新品
状態の場合と同様に比較的低くなっているが、中間部分
では有害ガス成分と触媒物質との反応が緩慢となり、そ
れに応じて反応熱の発生量も少なくなるため、新品状態
の排気浄化触媒に比して大幅に温度が低くなっている。
On the other hand, when the exhaust gas purification catalyst is in a deteriorated state, the temperature of the inlet portion in the exhaust gas purification catalyst is relatively low as in the case of a new state, but the harmful gas component is in the intermediate portion. The reaction between the catalyst and the catalytic substance becomes slow, and the amount of reaction heat generated accordingly decreases. Therefore, the temperature is significantly lower than that of a new exhaust gas purification catalyst.

【0046】このように新品状態の排気浄化触媒と劣化
状態の排気浄化触媒とでは、排気浄化触媒内で発生する
反応熱の量が異なるため、排気浄化触媒内で発生する反
応熱の量を検出することにより、排気浄化触媒の劣化度
合を判定することが可能となる。
As described above, since the amount of reaction heat generated in the exhaust gas purification catalyst differs between the exhaust gas purification catalyst in a new state and the exhaust gas purification catalyst in a deteriorated state, the amount of reaction heat generated in the exhaust gas purification catalyst is detected. This makes it possible to determine the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst.

【0047】ところで、内燃機関1がアイドル運転状態
にある場合のように排気の流速が低い場合は、触媒出ガ
ス温度は、排気浄化触媒15内の出口部分の温度を反映
し易く、且つ、排気浄化触媒全体の熱量を反映し難いた
め、単に内燃機関1がアイドル運転状態にあるときの触
媒出ガス温度を検出しただけでは排気浄化触媒1全体の
熱量を把握することは困難である。
When the flow rate of the exhaust gas is low, such as when the internal combustion engine 1 is in an idling operation state, the temperature of the exhaust gas from the catalyst easily reflects the temperature at the outlet of the exhaust gas purification catalyst 15 and the exhaust gas temperature is low. Since it is difficult to reflect the heat quantity of the entire purification catalyst, it is difficult to grasp the heat quantity of the entire exhaust purification catalyst 1 simply by detecting the catalyst output gas temperature when the internal combustion engine 1 is in an idle operation state.

【0048】そこで、本実施の形態における触媒劣化判
定制御では、CPU22は、内燃機関1が所定時間以上
アイドル運転された後に加速運転へ移行する際の触媒出
ガス温度に基づいて劣化判定処理を行うようにした。
Therefore, in the catalyst deterioration determination control according to the present embodiment, the CPU 22 performs a deterioration determination process based on the catalyst outlet gas temperature when the internal combustion engine 1 shifts to the acceleration operation after the idle operation for a predetermined time or more. I did it.

【0049】これは、内燃機関1がアイドル運転状態か
ら加速運転状態へ移行した時には、内燃機関1から排出
される排気の流量が急激に増加するとともに排気浄化触
媒15を通過する排気の流速が急激に高まり、内燃機関
1がアイドル運転状態にあるときに排気浄化触媒15内
に滞留していた排気が排気浄化触媒15から一斉に排出
されることになるため、その際の触媒出ガス温度が排気
浄化触媒15全体の熱量を反映した温度となるからであ
る。
When the internal combustion engine 1 shifts from the idling operation state to the acceleration operation state, the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 sharply increases, and the flow velocity of the exhaust gas passing through the exhaust purification catalyst 15 sharply increases. When the internal combustion engine 1 is in the idling operation state, the exhaust gas that has accumulated in the exhaust gas purification catalyst 15 is exhausted from the exhaust gas purification catalyst 15 all at once. This is because the temperature becomes a value reflecting the calorific value of the entire purification catalyst 15.

【0050】例えば、内燃機関1がアイドル運転されて
いるときは、内燃機関1から排出される排気の温度が比
較的低くなり、それに応じて排気浄化触媒15内に滞留
する排気の温度も比較的低くなるため、内燃機関1がア
イドル運転状態から加速運転状態へ移行して排気浄化触
媒15内に滞留していた排気が一斉に排出されると、触
媒出ガス温度が一旦低下することになる。
For example, when the internal combustion engine 1 is idling, the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 becomes relatively low, and the temperature of the exhaust gas retained in the exhaust purification catalyst 15 accordingly becomes relatively low. Therefore, when the internal combustion engine 1 shifts from the idle operation state to the acceleration operation state and the exhaust gas remaining in the exhaust gas purification catalyst 15 is exhausted at once, the catalyst outlet gas temperature once drops.

【0051】その際、排気浄化触媒15が劣化していな
ければ、排気浄化触媒15内で発生する反応熱によって
該排気浄化触媒15内に滞留していた排気が加熱される
ため、排気浄化触媒15内に滞留していた排気が一斉に
排出された際の触媒出ガス温度はあまり低下しないこと
になる。
At this time, if the exhaust gas purification catalyst 15 is not deteriorated, the exhaust gas remaining in the exhaust gas purification catalyst 15 is heated by the reaction heat generated in the exhaust gas purification catalyst 15. The temperature of the catalyst outgas when the exhaust gas staying inside is exhausted at the same time does not decrease so much.

【0052】一方、排気浄化触媒15が劣化していれ
ば、排気浄化触媒15内で発生する反応熱の量が少なく
なり、該排気浄化触媒15内に滞留していた排気があま
り加熱されなくなるため、排気浄化触媒15内に滞留し
ていた排気が一斉に排出された際の触媒出ガス温度が大
幅に低下することになる。
On the other hand, if the exhaust purification catalyst 15 has deteriorated, the amount of reaction heat generated in the exhaust purification catalyst 15 decreases, and the exhaust gas remaining in the exhaust purification catalyst 15 is not heated much. As a result, the temperature of the exhaust gas from the catalyst when the exhaust gas remaining in the exhaust gas purifying catalyst 15 is exhausted all at once is greatly reduced.

【0053】この結果、内燃機関1が所定時間以上アイ
ドル運転された後に加速運転状態へ移行した際の触媒出
ガス温度は、排気浄化触媒15全体の熱量を反映した温
度と言える。
As a result, it can be said that the catalyst outgassing temperature when the internal combustion engine 1 shifts to the acceleration operation state after the idling operation for a predetermined time or more is a temperature reflecting the calorific value of the entire exhaust purification catalyst 15.

【0054】以下、本実施の形態における触媒劣化判定
制御について具体的に説明する。CPU22は、排気浄
化触媒15の劣化判定制御を実行するにあたり、図4に
示すような触媒劣化判定制御ルーチンを実行する。
Hereinafter, the catalyst deterioration determination control according to the present embodiment will be specifically described. In performing the deterioration determination control of the exhaust purification catalyst 15, the CPU 22 executes a catalyst deterioration determination control routine as shown in FIG.

【0055】触媒劣化判定制御ルーチンは、予めROM
23に記憶されたルーチンであり、所定時間毎(例え
ば、クランクポジションセンサ18がパルス信号を出力
する度)に繰り返し実行されるルーチンである。
The catalyst deterioration determination control routine is performed in advance in the ROM
23 is a routine that is repeatedly executed at predetermined time intervals (for example, every time the crank position sensor 18 outputs a pulse signal).

【0056】触媒劣化判定制御ルーチンでは、CPU2
2は、先ずステップ401において劣化判定条件が成立
しているか否かを判別する。劣化判定条件としては、例
えば、内燃機関1の暖機が完了している、排気浄化触媒
15が活性状態にある、などの条件を例示することがで
きる。
In the catalyst deterioration determination control routine, the CPU 2
2 first determines in step 401 whether the deterioration determination condition is satisfied. Examples of the deterioration determination condition include, for example, a condition that the warm-up of the internal combustion engine 1 is completed, a condition that the exhaust purification catalyst 15 is in an active state, and the like.

【0057】前記ステップ401において劣化判定条件
が不成立であると判定した場合は、CPU22は、ステ
ップ408において内燃機関1がアイドル運転状態を継
続している時間を計時するためのカウンタ:Cidlのカ
ウンタ値を“0”にリセットして本ルーチンの実行を一
旦終了する。
If it is determined in step 401 that the deterioration determination condition is not satisfied, the CPU 22 determines in step 408 a counter for measuring the time during which the internal combustion engine 1 is in the idle operation state: the counter value of Cidl. Is reset to "0", and the execution of this routine is temporarily ended.

【0058】一方、前記ステップ401において劣化判
定条件が成立していると判定した場合は、CPU22
は、ステップ402へ進み、内燃機関1の運転状態がア
イドル運転状態にあるか否かを判別する。
On the other hand, if it is determined in step 401 that the deterioration determination condition is satisfied, the CPU 22
Proceeds to step 402, and determines whether or not the operation state of the internal combustion engine 1 is an idle operation state.

【0059】前記ステップ402において内燃機関1が
アイドル運転状態にあると判定した場合は、CPU22
は、ステップ403へ進み、カウンタ:Cidlのカウン
タ値を更新する。CPU22は、ステップ403の処理
を実行し終えると、本ルーチンの実行を一旦終了する。
If it is determined in step 402 that the internal combustion engine 1 is in the idling state, the CPU 22
Goes to step 403, and updates the counter value of the counter: Cidl. After completing the process of step 403, the CPU 22 ends the execution of this routine once.

【0060】前記ステップ402において内燃機関1の
運転状態がアイドル運転状態にないと判定した場合は、
CPU22はステップ404へ進み、内燃機関1が加速
運転状態にあるか否かを判別する。
If it is determined in step 402 that the operation state of the internal combustion engine 1 is not in the idle operation state,
The CPU 22 proceeds to step 404 to determine whether or not the internal combustion engine 1 is in an accelerating operation state.

【0061】前記ステップ404において内燃機関1が
加速運転状態にないと判定した場合、すなわち、内燃機
関1がアイドル運転状態になく、且つ、加速運転状態に
もないと判定した場合は、CPU22は、ステップ40
8においてカウンタ:Cidlのカウンタ値を“0”にリ
セットして本ルーチンの実行を一旦終了する。
If it is determined in step 404 that the internal combustion engine 1 is not in the acceleration operation state, that is, if it is determined that the internal combustion engine 1 is not in the idle operation state and is not in the acceleration operation state, the CPU 22 determines Step 40
In step 8, the counter value of the counter Cidl is reset to "0", and the execution of this routine is temporarily terminated.

【0062】前記ステップ404において内燃機関1が
加速運転状態にあると判定した場合は、CPU22は、
ステップ405へ進み、カウンタ:Cidlのカウンタ値
が所定時間:Cを越えているか否か、すなわち、内燃機
関1がアイドル運転状態を所定時間:C以上継続した後
に加速運転状態へ移行したか否かを判別する。尚、前記
した所定時間:Cは、内燃機関1がアイドル運転状態を
継続することに起因した排気浄化触媒15内の温度差が
発生するのに十分な時間である。
If it is determined in step 404 that the internal combustion engine 1 is in the accelerating operation state, the CPU 22
Proceeding to step 405, it is determined whether or not the counter value of the counter: Cidl exceeds a predetermined time: C, that is, whether or not the internal combustion engine 1 has shifted to the acceleration operation state after continuing the idle operation state for the predetermined time: C or more. Is determined. The above-mentioned predetermined time: C is a time sufficient for a temperature difference in the exhaust purification catalyst 15 to occur due to the continuation of the idling state of the internal combustion engine 1.

【0063】前記ステップ405においてカウンタ:C
idlの計時時間が所定時間:C以下であると判定した場
合は、CPU22は、ステップ408においてカウン
タ:Cidlのカウンタ値を“0”にリセットして本ルー
チンの実行を一旦終了する。
At step 405, the counter: C
If it is determined that the measured time of idl is equal to or less than the predetermined time: C, the CPU 22 resets the counter value of the counter: Cidl to “0” in step 408, and ends the execution of this routine once.

【0064】前記ステップ405においてカウンタ:C
idlの計時時間が所定時間:Cを越えていると判定した
場合は、CPU22は、ステップ406へ進み、排気温
度センサ17の出力信号値(触媒出ガス温度)を入力す
る。
At step 405, the counter: C
If it is determined that the measured time of idl exceeds the predetermined time: C, the CPU 22 proceeds to step 406 and inputs the output signal value of the exhaust gas temperature sensor 17 (catalyst output gas temperature).

【0065】ステップ407では、CPU22は、前記
ステップ406において入力した触媒出ガス温度に基づ
いて触媒劣化判定処理を実行する。すなわち、CPU2
2は、内燃機関1がアイドル運転状態から加速運転状態
へ移行した直後の触媒出ガス温度をパラメータとして排
気浄化触媒15の劣化度合を判定する。
In step 407, the CPU 22 executes a catalyst deterioration determination process based on the catalyst outlet gas temperature input in step 406. That is, CPU2
2 determines the degree of deterioration of the exhaust gas purification catalyst 15 using the catalyst outlet gas temperature immediately after the internal combustion engine 1 shifts from the idle operation state to the acceleration operation state as a parameter.

【0066】ここで、内燃機関1がアイドル運転状態か
ら加速運転状態へ移行した直後は、内燃機関1がアイド
ル運転状態にあるときに排気浄化触媒15内に滞留して
いた全ての排気が一斉に排出されることになる。
Immediately after the internal combustion engine 1 shifts from the idling operation state to the acceleration operation state, all the exhaust gas remaining in the exhaust gas purifying catalyst 15 when the internal combustion engine 1 is in the idling operation state is simultaneously discharged. Will be discharged.

【0067】その際、排気浄化触媒15内において比較
的低温の部位の近傍に滞留していた排気は低温のまま排
出され、排気浄化触媒15内において比較的高温の部位
の近傍に滞留していた排気は高温のまま排出されること
になる。つまり、内燃機関1がアイドル運転状態から加
速運転状態へ移行した直後に排気浄化触媒15から一斉
に排出される排気が持つ熱量は、排気浄化触媒15内の
全体の熱量を反映したものとなる。
At this time, the exhaust gas that had stayed in the vicinity of the relatively low-temperature portion in the exhaust gas purification catalyst 15 was discharged at a low temperature, and stayed in the vicinity of the relatively high-temperature portion in the exhaust gas purification catalyst 15. The exhaust gas will be discharged at a high temperature. That is, the heat quantity of the exhaust gas exhausted from the exhaust purification catalyst 15 immediately after the internal combustion engine 1 shifts from the idle operation state to the acceleration operation state reflects the entire heat quantity in the exhaust purification catalyst 15.

【0068】この結果、排気浄化触媒15から一斉に排
出された排気の温度を検出することにより、排気浄化触
媒15内の全体の熱量を正確に検出することが可能とな
る。例えば、内燃機関1がアイドル運転状態を所定時
間:C以上継続した後に加速運転状態へ移行した場合
に、排気浄化触媒15が劣化していなければ、内燃機関
1がアイドル運転状態から加速運転状態へ移行した直後
の触媒出ガス温度は、図5に示すように、アイドル運転
時の触媒出ガス温度に比して一旦低下するものの、その
低下度合が過剰に大きくなることはない。これは、内燃
機関がアイドル運転状態にあるときに、排気浄化触媒1
5内で触媒物質と有害ガス成分との反応が活発に行わ
れ、その際に発生する反応熱の量が比較的多くなるため
と考えられる。
As a result, by detecting the temperature of the exhaust gas exhausted from the exhaust purification catalyst 15 all at once, the total amount of heat in the exhaust purification catalyst 15 can be accurately detected. For example, when the internal combustion engine 1 shifts to the acceleration operation state after continuing the idle operation state for the predetermined time: C or more, if the exhaust purification catalyst 15 has not deteriorated, the internal combustion engine 1 changes from the idle operation state to the acceleration operation state. As shown in FIG. 5, the catalyst outlet gas temperature immediately after the shift temporarily decreases as compared with the catalyst outlet gas temperature during the idling operation, but the degree of the drop does not become excessively large. This is because when the internal combustion engine is in an idling operation state, the exhaust purification catalyst 1
It is considered that the reaction between the catalytic substance and the harmful gas component is actively performed in 5, and the amount of reaction heat generated at that time is relatively large.

【0069】これに対し、内燃機関1がアイドル運転状
態を所定時間:C以上継続した後に加速運転状態へ移行
した場合に、排気浄化触媒15が劣化していると、内燃
機関1がアイドル運転状態から加速運転状態へ移行した
直後の触媒出ガス温度は、アイドル運転時の触媒出ガス
温度に比して一旦低下し、その低下の度合が過剰に大き
くなる。これは、内燃機関1がアイドル運転状態にある
ときに、排気浄化触媒15内で触媒物質と有害ガス成分
との反応が緩慢となり、それに応じて反応熱の発生量も
少なくなるためと考えられる。
On the other hand, when the internal combustion engine 1 is shifted to the acceleration operation state after continuing the idle operation state for a predetermined time: C or more, if the exhaust purification catalyst 15 is deteriorated, the internal combustion engine 1 is in the idle operation state. Immediately after shifting from the state to the acceleration operation state, the catalyst outgassing temperature temporarily decreases compared to the catalyst outgassing temperature during the idling operation, and the degree of the decrease becomes excessively large. This is presumably because when the internal combustion engine 1 is in the idle operation state, the reaction between the catalytic substance and the harmful gas component in the exhaust purification catalyst 15 becomes slow, and the amount of reaction heat generated accordingly decreases.

【0070】ここで図4の触媒劣化判定制御ルーチンに
戻り、CPU22は、前記S407において触媒劣化判
定処理を実行し終えると、ステップ408へ進み、カウ
ンタ:Cidlのカウンタ値を“0”にリセットする。C
PU22は、ステップ408の処理を実行し終えると、
本ルーチンの実行を一旦終了する。
Here, returning to the catalyst deterioration determination control routine of FIG. 4, after completing the catalyst deterioration determination processing in S407, the CPU 22 proceeds to step 408 and resets the counter value of the counter: Cidl to “0”. . C
When the PU 22 finishes executing the processing of Step 408,
The execution of this routine ends once.

【0071】このように、CPU22が触媒劣化判定制
御ルーチンを実行することにより、本発明にかかる触媒
劣化判定手段が実現される。従って、本実施の形態にか
かる内燃機関の排気浄化装置によれば、内燃機関1がア
イドル運転状態を所定時間以上継続した後の加速運転状
態へ移行する際の触媒出ガス温度に基づいて排気浄化触
媒15の劣化判定を行うことにより、内燃機関1がアイ
ドル運転状態にあるときの排気浄化触媒15内の温度分
布を反映した触媒出ガス温度に基づいて劣化判定を行う
ことが可能となり、判定精度を向上させることが可能と
なる。
As described above, when the CPU 22 executes the catalyst deterioration determination control routine, the catalyst deterioration determination means according to the present invention is realized. Therefore, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the exhaust gas purification is performed based on the catalyst outlet gas temperature when the internal combustion engine 1 shifts to the acceleration operation state after continuing the idle operation state for a predetermined time or more. By performing the deterioration determination of the catalyst 15, it is possible to perform the deterioration determination based on the catalyst output gas temperature reflecting the temperature distribution in the exhaust purification catalyst 15 when the internal combustion engine 1 is in the idling operation state, and the determination accuracy is improved. Can be improved.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置で
は、内燃機関が所定回転数以下の定常運転を一定期間継
続した後の高回転運転状態へ移行する際の排気温度検出
手段の検出値をパラメータとして排気浄化触媒の劣化度
合が判定されるため、排気浄化触媒内の温度分布が反映
された検出値に基づいた精度の高い劣化判定を行うこと
が可能となる。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the detected value of the exhaust gas temperature detecting means when the internal combustion engine shifts to a high-speed operation state after continuing a steady operation at a predetermined speed or less for a certain period of time. Is used as a parameter to determine the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst, so that it is possible to perform highly accurate deterioration determination based on a detection value reflecting the temperature distribution in the exhaust purification catalyst.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る排気浄化装置を適用する内燃機
関の概略構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an exhaust gas purification device according to the present invention is applied;

【図2】 ECUの内部構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of an ECU.

【図3】 排気浄化触媒内部の温度分布を示す図FIG. 3 is a diagram showing a temperature distribution inside an exhaust purification catalyst.

【図4】 触媒劣化判定制御ルーチンを示す図FIG. 4 is a diagram showing a catalyst deterioration determination control routine.

【図5】 内燃機関がアイドル運転状態から加速運転状
態へ移行した際の触媒出ガス温度の態様を示す図
FIG. 5 is a diagram showing an aspect of a catalyst outlet gas temperature when the internal combustion engine shifts from an idling operation state to an acceleration operation state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・内燃機関 2a・・・気筒 2b・・・点火栓 13・・・排気枝管 14・・・排気管 15・・・排気浄化触媒 16・・・空燃比センサ 17・・・排気温度センサ 18・・・クランクポジションセンサ 19・・・水温センサ 20・・・ECU 22・・・CPU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2a ... Cylinder 2b ... Spark plug 13 ... Exhaust branch pipe 14 ... Exhaust pipe 15 ... Exhaust purification catalyst 16 ... Air-fuel ratio sensor 17 ... Exhaust Temperature sensor 18 Crank position sensor 19 Water temperature sensor 20 ECU 22 CPU

フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 CA04 CA09 DA27 EB12 EC01 FA07 FA10 FA20 FA27 FA29 FA33 FA38 3G091 AA17 AA23 AA28 AB03 BA33 DB10 EA17 EA30 EA34 FA12 FA17 FC04 GA06 GB05W GB06W GB07W GB17X HA36 HA37 Continued on front page F-term (reference) 3G084 CA04 CA09 DA27 EB12 EC01 FA07 FA10 FA20 FA27 FA29 FA33 FA38 3G091 AA17 AA23 AA28 AB03 BA33 DB10 EA17 EA30 EA34 FA12 FA17 FC04 GA06 GB05W GB06W GB07W GB17X HA36 HA37

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に設けられた排気浄
化触媒と、 前記排気浄化触媒より下流の排気通路に設けられ、該排
気通路を流れる排気の温度を検出する排気温度検出手段
と、 前記内燃機関が所定回転数以下の定常運転を一定期間継
続した後に高回転運転状態へ移行する際に、前記排気温
度検出手段の検出値に基づいて前記排気浄化触媒の劣化
度合を判定する触媒劣化判定手段と、を備えることを特
徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust purification catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine; exhaust temperature detection means provided in an exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst to detect a temperature of exhaust flowing through the exhaust passage; When the internal combustion engine shifts to a high rotation operation state after continuing a steady operation at a predetermined speed or less for a predetermined period, a catalyst deterioration determination for determining a degree of deterioration of the exhaust gas purification catalyst based on a detection value of the exhaust gas temperature detection means. Means for purifying exhaust gas of an internal combustion engine.
【請求項2】 前記触媒劣化判定手段は、前記内燃機関
がアイドル運転状態を一定期間継続した後に加速運転状
態へ移行する際に、前記排気温度検出手段の検出値に基
づいて前記排気浄化触媒の劣化度合を判定することを特
徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
2. When the internal combustion engine shifts to an acceleration operation state after continuing the idle operation state for a certain period of time, the catalyst deterioration determination means detects the exhaust gas purification catalyst based on a detection value of the exhaust gas temperature detection means. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the degree of deterioration is determined.
JP30021399A 1999-10-21 1999-10-21 Exhaust gas purification device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP3622597B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30021399A JP3622597B2 (en) 1999-10-21 1999-10-21 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30021399A JP3622597B2 (en) 1999-10-21 1999-10-21 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001123824A true JP2001123824A (en) 2001-05-08
JP3622597B2 JP3622597B2 (en) 2005-02-23

Family

ID=17882089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30021399A Expired - Fee Related JP3622597B2 (en) 1999-10-21 1999-10-21 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3622597B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5382209B2 (en) * 2010-04-30 2014-01-08 トヨタ自動車株式会社 Catalyst deterioration detection device and catalyst deterioration detection method for internal combustion engine
JP6250256B1 (en) * 2016-08-04 2017-12-20 三井金属鉱業株式会社 Catalyst deterioration detection system and catalyst deterioration detection method
WO2018025729A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 三井金属鉱業株式会社 Catalyst deterioration detecting system and catalyst deterioration detecting method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5382209B2 (en) * 2010-04-30 2014-01-08 トヨタ自動車株式会社 Catalyst deterioration detection device and catalyst deterioration detection method for internal combustion engine
US8806928B2 (en) 2010-04-30 2014-08-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst deterioration detection apparatus and catalyst deterioration detection method for internal combustion engine
JP6250256B1 (en) * 2016-08-04 2017-12-20 三井金属鉱業株式会社 Catalyst deterioration detection system and catalyst deterioration detection method
WO2018025729A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 三井金属鉱業株式会社 Catalyst deterioration detecting system and catalyst deterioration detecting method
US10450934B2 (en) 2016-08-04 2019-10-22 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Catalyst deterioration detecting system and catalyst deterioration detecting method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3622597B2 (en) 2005-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4253294B2 (en) Engine self-diagnosis device
JP5962856B2 (en) Diagnostic device for internal combustion engine
JP3374782B2 (en) Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine
WO2014207839A1 (en) Internal-combustion-engine diagnostic device
US6374818B2 (en) Apparatus for determining a failure of an oxygen concentration sensor
US11492952B2 (en) Catalyst degradation detection apparatus
CN113175387B (en) Abnormality diagnosis device of downstream side air-fuel ratio detection device
JP2000337128A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4186259B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2022007483A (en) Deterioration diagnosis device for exhaust gas purification catalyst
JP6669100B2 (en) Abnormality diagnosis device for internal combustion engine
JP4636273B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3622597B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN113202650B (en) Abnormality detection device for air-fuel ratio detection device
JP2010001781A (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP4178864B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4411755B2 (en) Exhaust purification catalyst deterioration state diagnosis device
JP2003041991A (en) Engine catalyst deterioration diagnosis device
JP2002256856A (en) Exhaust purification catalyst deterioration detection device
US11434806B2 (en) Catalyst deterioration detection system
JP2001295624A (en) Exhaust temperature detection device and catalyst deterioration determination device for internal combustion engine
JP2009019558A (en) Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine
JP2004204809A (en) Apparatus for diagnosing catalyst deterioration of engine
CN116950790A (en) Exhaust gas purification device and exhaust gas purification method of internal combustion engine
JP2917431B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041102

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041115

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081203

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091203

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121203

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees