JPH0510181A - 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法 - Google Patents

排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法

Info

Publication number
JPH0510181A
JPH0510181A JP3160298A JP16029891A JPH0510181A JP H0510181 A JPH0510181 A JP H0510181A JP 3160298 A JP3160298 A JP 3160298A JP 16029891 A JP16029891 A JP 16029891A JP H0510181 A JPH0510181 A JP H0510181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen sensor
deterioration
way catalyst
output
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
JP3160298A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3013266B2 (ja
Inventor
Koji Moriya
浩二 守家
Tsutomu Hiraoka
励 平岡
Takahiro Sako
孝弘 佐古
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.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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 Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP3160298A priority Critical patent/JP3013266B2/ja
Publication of JPH0510181A publication Critical patent/JPH0510181A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3013266B2 publication Critical patent/JP3013266B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三元触媒の前流側と内燃機関の排気側との間
にメタン活性の第1センサを設け、三元触媒の後流側に
メタン活性またはメタン低活性の第2センサを設け、第
1センサと第2センサの出力信号により、空燃比を調整
する調整装置を制御する制御装置を設けた排ガス浄化装
置において、容易に三元触媒の劣化を検出できる装置及
び方法を提供する。 【構成】 三元触媒の劣化状態時の第1酸素センサ24
の出力信号の出力値を劣化基準値として記憶し、この劣
化基準値と第1酸素センサの出力信号の出力値を比較
し、出力信号の出力値が劣化基準値を越えた場合に報知
信号を出力する制御装置28と、報知信号が入力した場
合に三元触媒の劣化を報知する報知手段30とよりな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空燃比を調整する調整
装置と、内燃機関の排気側に三元触媒を備えた排ガス浄
化装置において、触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検
出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、空燃比を調整する調整装置
と、内燃機関の排気側に三元触媒とを備えた排ガス浄化
装置において、三元触媒の前流側と内燃機関の排気側と
の間にメタン活性の第1酸素センサを設け、三元触媒の
後流側にメタン不活性またはメタン低活性の第2酸素セ
ンサを設け、第1酸素センサと第2酸素センサからの出
力信号により調整装置を制御する制御装置を設けた排ガ
ス浄化装置を先に提案した。
【0003】この排ガス浄化装置は、第2酸素センサに
よって三元触媒の最適浄化領域を検出し、第1酸素セン
サの空燃比の制御点をこの検出した最適浄化領域内に移
動させ、この移動した空燃比の制御点で制御装置が調整
装置を制御することにより、空燃比制御を行うものであ
る。
【0004】これにより、三元触媒の初期的なメタン活
性の低下による最適浄化領域の移動の際に、この移動と
共に、第1酸素センサの空燃比制御点が移動するため、
常に最適な空燃比制御を行うことができる。
【0005】ところで、このような排ガス浄化装置に使
用されている三元触媒が劣化した場合の検出方法として
は、従来より下記のような方法がある。
【0006】第1の方法としては、触媒の前後に温度セ
ンサを配し、触媒の前後の温度差を測定することによっ
て触媒の劣化を判断するものである。
【0007】この方法であると、触媒が新しい時には排
ガス中に含まれる未燃成分が触媒上で燃焼し、触媒前の
排ガスの温度よりも触媒後の排ガスの温度が上昇するた
め、触媒後の排ガスの温度が高くなる。
【0008】ところが、触媒が劣化すると、温度上昇が
なくなり、触媒後の排ガス温度が低くなる。これによ
り、触媒の劣化を検出する。
【0009】第2の方法としては、空燃比を1Hz程度
の周期で振動させ、触媒の後流側に酸素センサを配し、
触媒の劣化を判断するものである。
【0010】この第2の方法であると、新しい触媒で
は、触媒の前流側の空燃比が1Hz程度の周期で変動し
ても、触媒の後流側の酸素センサの出力は変動しない。
【0011】ところが、劣化した触媒では、触媒の前流
側の空燃比が1Hz程度の周期で変動した場合には、触
媒の前流側の空燃比の変動と同じ周波数(1Hz)で触
媒の後流側の酸素センサの出力が変動する。
【0012】すなわち、触媒の後流側の酸素センサの出
力変動を監視することによって触媒の劣化を判断してい
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記第1の方法の問題
点としては、劣化検出が安定して行われないことにな
る。すなわち、触媒の保温の状態や、負荷変動による排
ガス温度の変動などで検出が不安定になることである。
【0014】第2の方法の問題点としては、この方法の
劣化検出原理が、酸素保持機能のある触媒中のセリアの
劣化を検出するものとなっている。触媒の活性は、ロジ
ウム成分,白金成分によるところが大きく、セリアの劣
化が触媒の活性と相関していない場合には、間違った判
断を行うこととなる。また、この方法は触媒の前流側の
空燃比を強制的に振動させることが必要であり、空燃比
を振動させる制御をしていないシステムには適応できな
いという問題がある。
【0015】
【発明の目的】そこで本発明は、三元触媒の前流側と内
燃機関の排気側との間にメタン活性の第1センサを設
け、三元触媒の後流側にメタン活性またはメタン低活性
の第2センサを設け、第1センサと第2センサの出力信
号により、空燃比を調整する調整装置を制御する制御装
置を設けた排ガス浄化装置において、容易に三元触媒の
劣化を検出できる装置及び方法を提供するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1の排ガス浄化装
置の触媒劣化検出装置は、空燃比を調整する調整装置
と、内燃機関の排気側に設けた三元触媒と、内燃機関の
排気側と三元触媒の前流側との間に設けた第1酸素セン
サと、三元触媒の後流側に設けたメタン不活性又はメタ
ン低活性の第2酸素センサと、第1酸素センサと第2酸
素センサからの出力信号により調整装置を制御する制御
装置とを備えた排ガス浄化装置において、三元触媒の劣
化状態時の第1酸素センサの出力信号の出力値を劣化基
準値として記憶する記憶手段と、記憶手段の劣化基準値
と第1酸素センサの出力信号の出力値を比較し、出力信
号の出力値が劣化基準値を越えた場合に報知信号を出力
する比較手段と、報知信号が入力した場合に三元触媒の
劣化を報知する報知手段とよりなるものである。
【0017】請求項2の排ガス浄化装置の触媒劣化検出
方法は、空燃比を調整する調整装置と、内燃機関の排気
側に設けた三元触媒と、内燃機関の排気側と三元触媒の
前流側との間に設けた第1酸素センサと、三元触媒の後
流側に設けたメタン不活性又はメタン低活性の第2酸素
センサと、第1酸素センサと第2酸素センサからの出力
信号により調整装置を制御する制御装置とを備えた排ガ
ス浄化装置において、第1酸素センサの出力信号の出力
値と劣化基準値を比較し、出力信号の出力値が劣化基準
値を越えた場合に報知手段が三元触媒の劣化を報知する
ものである。
【0018】
【作 用】請求項1の排ガス浄化装置の触媒劣化検出装
置であると、比較手段が、第1酸素センサの出力信号の
出力値と記憶手段が記憶している劣化基準値を比較し、
出力値が劣化基準値を超えた場合には、報知信号を報知
手段に出力する。報知手段は報知信号が入力すると、三
元触媒が劣化したことを報知する。
【0019】請求項2の排ガス浄化装置の触媒劣化検出
方法であると、第1酸素センサの出力信号の出力値と劣
化基準値を比較し、出力信号の出力値が劣化基準値を超
えた場合に報知手段が三元触媒の劣化を報知する。
【0020】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明していく。
【0021】図1は本実施例の空燃比制御システム10
のブロック図である。
【0022】符号12は燃料供給管である。この燃料供
給管12から都市ガス13Aが供給され、空気供給管1
4から空気が供給される。
【0023】符号16はスロットルである。
【0024】符号18はバイパス弁であって、このバイ
パス弁18はモジュールモータによって動作する。
【0025】符号20はガスエンジンである。
【0026】符号22はガスエンジンの排気側に設けら
れた三元触媒である。
【0027】符号24は、ガスエンジン20の排気側と
三元触媒の前流側との間に設けられた第1酸素センサで
ある。この第1酸素センサ24は、メタン活性の酸素セ
ンサである。
【0028】符号26は三元触媒の後流側に設けられた
第2酸素センサである。この第2酸素センサ26は、メ
タン不活性もしくはメタン低活性型酸素センサである。
このようなメタン不活性もしくはメタン低活性型酸素セ
ンサとしては、例えば、ペロブスカイト型複合酸化物を
用いた酸素センサが挙げられる。この第2酸素センサ2
6の急変点は、メタン不活性特性により、メタン活性が
落ちた三元触媒22であっても、その最適浄化領域と常
にほぼ一致する。
【0029】符号28は、第1酸素センサ24及び第2
酸素センサ26からの出力電圧に応じて、バイパス弁1
8のモジュールモータを動作する制御装置である。ま
た、この制御装置28は、メモリを有しており、三元触
媒の劣化状態時に出力される第1酸素センサ24からの
出力電圧値を劣化基準値として記憶している。そして、
この劣化基準値と第1酸素センサ24からの出力電圧を
比較し、出力電圧が劣化基準値を超えた場合には、報知
信号を出力する。
【0030】符号30は、制御装置28に接続された報
知装置である。この報知装置30は制御装置28から報
知信号が入力すると、劣化を知らせるためのランプが点
灯する。
【0031】次に上記構成の空燃比制御システム10に
おける動作状態を説明する。
【0032】図2のグラフはメタン活性の低下した三元
触媒22の排ガス中の各ガス濃度と、第1酸素センサ2
4及び第2センサ26の特性を示している。
【0033】上記構成の空燃比制御システム10である
と、第2酸素センサ26の急変点と、三元触媒22の最
適浄化領域とが常に一致しているため、この第2酸素セ
ンサ26の急変点を制御装置28が検出する。
【0034】制御装置28は第1酸素センサ24の空燃
比の制御点(制御電圧)を第2酸素センサ26の急変点
に合せる。図2においては、制御電圧をA点からB点に
移動させる。これにより、三元触媒22の劣化した状態
の最適浄化領域に合せることができる。
【0035】すなわち、第2酸素センサを利用する際に
は、第2酸素センサ26の出力電圧がある一定値を超え
たかもしくは超えないかでリーン側かリッチ側かを判断
する。そしてこの第2酸素センサ26を利用することに
より、測定した排ガスがリーン側かリッチ側かを判断
し、第1酸素センサ24の空燃比の制御点を三元触媒2
2の最適浄化領域に追従させることができる。
【0036】これにより、三元触媒22の劣化状態に関
わらず、長期的に安定な浄化性能を得ることができる。
【0037】ところで、三元触媒22の劣化が更に進
み、第2酸素センサ26の急変点が、更に移動したとす
る。すると、第1酸素センサの最適浄化領域は点Cにシ
フトする。この場合に制御装置28に記憶された劣化基
準値X点を超える。したがって、制御装置28は、三元
触媒22が基準よりも劣化したと判断し、報知信号を報
知装置30に出力する。報知装置30では報知信号が入
力し、劣化を知らせるランプを点灯させる。
【0038】これにより、三元触媒22の劣化状態を一
目で判別することができる。
【0039】本出願人は、各種劣化状態の三元触媒22
の浄化性能と第1酸素センサ24の劣化基準値の対比実
験を行った。ガスエンジン20は50kwタイプガスエ
ンジンであり、三元触媒22の後流側の第2酸素センサ
26にはメタン低活性センサを使用した。
【0040】測定方法は、制御装置28として、ECU
を用いて、第2酸素センサ26の出力が0.6Vになる
ように、第2酸素センサ24の劣化基準値Vfを決め、
Vfになるように空燃比制御用アクチュエータをコント
ロールして空燃比を一定に保った。劣化程度の異なる三
元触媒22を用いて、第1酸素センサ24の劣化基準値
Vfを測定した。その測定した結果が表1のようになっ
た。
【0041】
【表1】
【0042】表1から明らかなように、Vfの値を新品
の状態の三元触媒22のVfと比較すると、劣化検出が
明らかに行えることがわかった。
【0043】なお、本実施例では、報知装置30として
ランプを点灯させたが、これに代えて、ブザ−を鳴らし
たり、ガスエンジンを自動的に停止させるようなもので
もよい。
【0044】
【発明の効果】上記により、本発明の排ガス浄化装置の
触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法であると、
第1酸素センサの出力信号の出力値と、劣化基準値とを
比較して、出力信号の出力値が劣化基準値を超えた場合
に報知手段が劣化を報知するため、容易にその劣化状態
がわかると共に、浄化性能が極端に劣化する前に三元触
媒を交換することができ、NOxを大気中に排出するこ
とを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の空燃比制御システムのブロック図で
ある。
【図2】第1酸素センサ及び第2酸素センサの出力電圧
及びガス濃度との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
10……空燃比制御システム 12……燃料供給管 14……空気供給管 16……スロットル 18……バイパス弁 20……ガスエンジン 22……三元触媒 24……第1酸素センサ 26……第2酸素センサ 28……制御装置 30……報知装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空燃比を調整する調整装置と、 内燃機関の排気側に設けた三元触媒と、 内燃機関の排気側と三元触媒の前流側との間に設けた第
    1酸素センサと、 三元触媒の後流側に設けたメタン不活性又はメタン低活
    性の第2酸素センサと、第1酸素センサと第2酸素セン
    サからの出力信号により調整装置を制御する制御装置と
    を備えた排ガス浄化装置において、 三元触媒の劣化状態時の第1酸素センサの出力信号の出
    力値を劣化基準値として記憶する記憶手段と、 記憶手段の劣化基準値と第1酸素センサの出力信号の出
    力値を比較し、出力信号の出力値が劣化基準値を越えた
    場合に報知信号を出力する比較手段と、 報知信号が入力した場合に三元触媒の劣化を報知する報
    知手段とよりなることを特徴とする排ガス浄化装置の触
    媒劣化検出装置。
  2. 【請求項2】空燃比を調整する調整装置と、 内燃機関の排気側に設けた三元触媒と、 内燃機関の排気側と三元触媒の前流側との間に設けた第
    1酸素センサと、 三元触媒の後流側に設けたメタン不活性又はメタン低活
    性の第2酸素センサと、第1酸素センサと第2酸素セン
    サからの出力信号により調整装置を制御する制御装置と
    を備えた排ガス浄化装置において、 第1酸素センサの出力信号の出力値と劣化基準値を比較
    し、出力信号の出力値が劣化基準値を越えた場合に報知
    手段が三元触媒の劣化を報知することを特徴とする排ガ
    ス浄化装置の触媒劣化検出方法。
  3. 【請求項3】空燃比を調整する調整装置と、 内燃機関の排気側に設けた三元触媒と、 内燃機関の排気側と三元触媒の前流側との間に設けた第
    1酸素センサと、 三元触媒の後流側に設けたメタン不活性又はメタン低活
    性の第2酸素センサと、第1酸素センサと第2酸素セン
    サからの出力信号により調整装置を制御する制御装置と
    を備えた排ガス浄化装置において、 三元触媒の劣化状態時の第1酸素センサの出力信号の出
    力値を劣化基準値として記憶する記憶手段と、 記憶手段の劣化基準値と第1酸素センサの出力信号の出
    力値を比較し、出力信号の出力値が劣化基準値を越えた
    場合に報知信号を出力する比較手段と、 報知信号が入力した場合に三元触媒の劣化を報知する報
    知手段とよりなることを特徴とする排ガス浄化装置の触
    媒劣化検出装置。
  4. 【請求項4】空燃比を調整する調整装置と、 内燃機関の排気側に設けた三元触媒と、 内燃機関の排気側と三元触媒の前流側との間に設けた第
    1酸素センサと、 三元触媒の後流側に設けたメタン不活性又はメタン低活
    性の第2酸素センサと、第1酸素センサと第2酸素セン
    サからの出力信号により調整装置を制御する制御装置と
    を備えた排ガス浄化装置において、 第1酸素センサの出力信号の出力値と劣化基準値を比較
    し、出力信号の出力値が劣化基準値を越えた場合に報知
    手段が三元触媒の劣化を報知することを特徴とする排ガ
    ス浄化装置の触媒劣化検出方法。
JP3160298A 1991-07-01 1991-07-01 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法 Expired - Fee Related JP3013266B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3160298A JP3013266B2 (ja) 1991-07-01 1991-07-01 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3160298A JP3013266B2 (ja) 1991-07-01 1991-07-01 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0510181A true JPH0510181A (ja) 1993-01-19
JP3013266B2 JP3013266B2 (ja) 2000-02-28

Family

ID=15711946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3160298A Expired - Fee Related JP3013266B2 (ja) 1991-07-01 1991-07-01 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3013266B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684248A (en) * 1995-09-20 1997-11-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for determining the degree of deterioration of a catalyst
US5737916A (en) * 1995-10-26 1998-04-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3101884B2 (ja) 1991-07-15 2000-10-23 大阪瓦斯株式会社 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684248A (en) * 1995-09-20 1997-11-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for determining the degree of deterioration of a catalyst
US5737916A (en) * 1995-10-26 1998-04-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP3013266B2 (ja) 2000-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3744483B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US10859018B1 (en) Exhaust gas purification system using three-way catalyst and method of controlling the same
JPH06212956A (ja) 触媒コンバータの効率を車内で監視する装置および方法
US6371096B1 (en) Diagnosis system for wide-range air-fuel ratio sensor
EP0602468A1 (en) A device for detecting deterioration of a catalytic converter for an engine
US5388402A (en) Secondary air supply control system for internal combustion engines
JPH09505382A (ja) 触媒装置と酸素量検出装置の劣化判定装置およびその方法
US5060473A (en) System for detecting deterioration of catalyst in catalytic converter
JPH05296088A (ja) 内燃機関の異常検出装置
JPH03182670A (ja) 内燃機関の電子制御装置
KR20210088239A (ko) 촉매의 산소 저장량에 기반한 공연비 제어 장치 및 방법
JPH0510181A (ja) 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置及びその触媒劣化検出方法
EP1681448B1 (en) Method and system for the control of an internal combustion engine with a three-way catalyst
JPH05202735A (ja) 内燃機関の排ガス浄化装置
JP2012230046A (ja) ガス濃度検出装置の異常診断装置
JP2002138821A (ja) 排気浄化装置
JP2004003513A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置の自己診断装置
JP3101884B2 (ja) 排ガス浄化装置の触媒劣化検出装置
JP5761127B2 (ja) 触媒劣化診断装置
JPH11247684A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2987467B2 (ja) 排ガス浄化装置及びその空燃比制御方法
JP2558032Y2 (ja) 排ガス浄化装置を有する内燃機関の煙道
JP2917431B2 (ja) 内燃エンジンの排気浄化装置
JP3216265B2 (ja) 触媒の活性化判定装置
EP4607008A1 (en) Exhaust purification device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees