JPH08507843A - 触媒の転化性能の検査方法 - Google Patents

触媒の転化性能の検査方法

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JPH08507843A JP6520495A JP52049594A JPH08507843A JP H08507843 A JPH08507843 A JP H08507843A JP 6520495 A JP6520495 A JP 6520495A JP 52049594 A JP52049594 A JP 52049594A JP H08507843 A JPH08507843 A JP H08507843A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、例えば、内燃機関の前置触媒の転化率の検査に関しており、その際、自動車のエンジンブレーキ中、十分長い無負荷走行期間の間検査が実行され、その際、以下の各基準が夫々個別に又は相互に組合せて評価され、その際、以下の各基準の場合、触媒は正常であり、即ち、a)前記検査期間中、触媒の後側と前側との温度差は上昇し(図2)、b)前記触媒の後側の温度が、所定の領域内に位置しており(図3)、c)後置触媒温度及び前置触媒温度は、最小差を有しており(図4)、d)前記前置触媒の温度勾配の値が、前記後置触媒温度の温度勾配の値よりも著しく大きいという各基準を用いる。内燃機関を有する自動車で用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 触媒の転化性能の検査方法 本発明は、特許請求範囲1の上位概念の触媒の転化性能の検査用方法に関する 。 内燃機関の排気ガス内の有害成分の転化のために、触媒が使用されており、こ の触媒は、排気ガス内に含まれる炭水化物、一酸化炭素及び窒素を健康上有害で ない化合物に転化する。触媒は、作動中、過酷な条件、例えば、高温度及び高振 動状態に曝され、従って、その寿命には限りがある。従って、自動車の耐用期間 中、触媒の転化率が著しく低下してしまうことがあり、その場合には、その触媒 を交換する必要がある。 しかし、法的な排気ガス規制は、その全作動期間中常に充足されなければなら ないので、触媒の機能監視が必要になる。その際、触媒が最早申し分なく作動し 得ない場合、監視装置が、運転手に光学的又は音響的信号によって指示するよう にすることができる。 ドイツ連邦共和国特許第2643739号明細書により、排気ガス浄化用触媒 の活性の監視用方法が公知であり、そこでは、2つの温度センサが設けられてい る。一方の温度センサは、触媒内に設けられており、他方の温度センサは、流動 方向上流側の、触媒の少し手前の所に設けられている。この公知の方法は、次の 事実を利用している。即ち、正常に作用している触媒 の場合、触媒内の発熱反応によって、装置内部の温度が上昇し、その際、触媒の 所で測定された熱の様相は、その触媒の作用の基準尺度である。 更に、ドイツ連邦共和国特許公開第4100397号公報により、触媒の転化 率の監視用の方法及び装置が公知であり、そこでは、触媒の前後の各温度の温度 差が検出されて評価されるが、この温度差は、内燃機関のエンジンブレーキ期間 中、不点火の発生の際、及び、所定量の燃料-空気-混合気の供給の際に生じる。 本発明の課題は、触媒、例えば、前置触媒の転化性能の検査乃至監視用の方法 を、触媒の機能の検査乃至監視が、触媒内への介入的走査をしないで可能である ようにして、提供することにある。 この課題は、本発明によると、請求範囲1により解決される。有利な実施例は 、従属請求項に、その特徴が示されている。 内燃機関用の排気装置は、別個の前置(補助)触媒及び主触媒から構成されて いるので、前置触媒の機能性能の検査のために、次のような特性を利用すること ができる。即ち、前置触媒は、その流入量乃至材料及び被覆加工が、流入量が少 ない動作点において強力に転化を行なえるように構成されている。このように構 成することにより、この動作点において、触媒の温度特性が強く高められるよう になる。しかし、触媒が、最早、転化能力を持っていなかったり、不充分な転化 能力しか持っていない場合には、前置触媒の温度と準前置触媒の温度とは殆ど等 しく、触媒は、一般には、不充分にしか作動しない。 エンジンブレーキ(酸素による冷却)期間中の比較的高い負荷及び回転数での 動作時点から無負荷期間(低負荷及び低回転数での動作点)への移行により、排 気ガスの温度は、原則的には低下する。触媒は、温度及び転化率に関して所定の 蓄積作用を有しており、従って、このような温度の低下は、所定の時間ずれて触 媒の後側で測定される。 良好な触媒と欠陥のある触媒との間の種々の温度特性は、極めて僅かである。 両者の、その特性の差は、遮断された燃料噴射でのエンジンブレーキ期間に直ぐ 続く無負荷期間の開始時でしか確認できない。と言うのは、この時点で、エンジ ンブレーキ期間内に導入される酸素によって、燃料噴射の再投入接続時に、強い 発熱反応が生じるからである。更に、夫々の測定前と測定中との間には僅かな差 異しかないので、安定且つ定常的に同一の測定条件が維持されなければならない 。触媒の転化性能の判断にとって極めて信頼性の高い基準は、所定の時間間隔内 で、その都度測定を複数回行なって、その各測定から平均値を形成して、その平 均値を所定の限界値と比較するようにして達成できる。 本方法は、自動車の排気ガス路内の第1の触媒に適 用すると特に有利である。この第1の触媒としては、有利には、前置触媒によっ て構成することができる。と言うのは、研究の結果分かったことであるが、本発 明の方法による特に信頼性の高い測定結果は、大きさが所定の量を越えない触媒 で達成することができるからである。 既述のように、測定の際、安定且つほぼ均一な条件が維持され、並びに、障害 の影響が回避されなければならないので、有利には、特定の作動条件で温度勾配 の特定が行なわれる。 触媒の検査は、ラムダ制御が作動される場合に限ってのみ行なう必要がある。 そのようにして、混合気の影響による障害を回避することができる。エンジンブ レーキ状態から通常状態への復帰後、内燃機関内では、安定した燃焼が維持され る。 更に、検査は、2次空気が触媒内に吸入されない場合に限って行なわれなけれ ばならない。2次空気が吸入されるのは、触媒を急速に作動(反応)開始させる 必要がある場合である。この時点では、触媒は、その作動温度に未だ達していな い。更に、この場合、触媒の前では、混合気は比較的稀薄であり、従って、触媒 は作動しない。検査は、触媒の温度が転化にとって最適な温度領域内にある場合 にだけ実行される。触媒温度の検出は、エンジン制御の際導出された排気ガス温 度形式を介して算出することにより行なうことができ る。 内燃機関が未だその作動温度に達していない場合にも、不安定乃至非定常状態 が生じている。このことは、触媒の検査を開始するのに所定の最小値を有してい る冷却水温度によって検知することができる。 一層安定した状態にして、それにより、信頼性の高い測定を行なうためには、 自動車の走行速度は、所定の領域内になければならない。走行速度は、種々の速 度の場合に種々の強さの冷却を生じ、その結果、検査の場合に同じ状態にするた めに、この影響を抑えなければならない。 触媒は、転化及び温度特性に関して蓄積作用を有している。検査中、エンジン ブレーキ期間以前の過程によって生じた温度変化を測定しないようにするために 、有利には、エンジンブレーキ期間以前に、ほぼ定常状態となっている場合が有 利である。 本発明について、9つの図を用いて詳細に説明する。 その際、 図1は、触媒の前後の温度特性に就いて、エンジンブレーキ及び無負荷期間中 の時間に関して示す図であり、 図2は、温度差の経過に就いて、時間に関して示す図であり、 図3は、信頼度の領域に就いて、時間に関して示す図であり、 図4は、触媒の前後の温度差に対する境界領域に就いて、時間に関して示す図 であり、 図5は、温度勾配の値に就いて、時間に関して示す図であり、 図6は、車両速度の経過に就いて、時間に関して示す図であり、 図7は、排気ガス路を有する内燃機関の略図であり、 図8は、排気ガス路を有する内燃機関の略図であり、 図9は、本発明の方法の説明に供する流れ図を示す。 前置触媒の機能能力の検査用の個別の基準に就いて、グラフ表示図面(図1〜 図6)を用いて説明する。後続の図7には、前置触媒及び主触媒の装置構成が示 されている。 図6には、前置触媒の検査のために本発明の方法が実行される、所定の速度経 過特性vが時間に関して示されている。時点t0では、速度は、VSBであり、エンジ ンブレーキ駆動状態の開始を意味している。時点t1では、車両は、無負荷走行で は、速度VLLであり、この状態は、時点t3に到る迄続く。その後、車両速度vは、 再度上昇する。 このような、車両の駆動中頻繁に生じる速度経過に依存して、前置触媒は検査 される。図1に示されてい る曲線は、そのために、前置触媒の、流動方向前側での温度経過特性を示し、T2 gは、正常に作動する良好な前置触媒の温度経過特性を示し、T2sは、良好でない 前置触媒の温度経過特性を示す。そのことから分かることは、正常に作動する前 置触媒の場合、温度差ΔT=T2g−T1は、良好でない前置触媒の場合よりも大きい 。 図2には、正常に作動する前置触媒の場合の温度差ΔTの経過特性に就いて示 されており、その際、前置触媒の機能能力に就いて評価するために、その値を、 計算機乃至エンジン制御部により導出された所定の値と比較することができる。 図3には、温度T2が時間に関して記されている。更に、領域Bが2つの境界線G L1,GL2間に示されている。T2の測定値T2gは、この領域Bの内部に位置しているの で、前置触媒は、正常に作動している。T2の測定値(T2s)が領域Bを越えた場合 、この前置触媒には、欠陥がある。 前置触媒の検査のための別の手段としては、温度差ΔT=T2−T1を所定の限界 値S(図4)の規定の下で評価することがある。温度差ΔTgが、検査期間中、限 界値Sを越えた場合、正常に作動している前置触媒であることが検出される。温 度差ΔTsの値が、この限界値Sを下回った場合、この前置触媒には、欠陥がある ことが分かる。 図5に示されている曲線は、温度勾配|T'|が時間に関して示されている。曲 線|T'|gでは、正常に作動している良好な前置触媒の場合の温度勾配の経過に 就いて時間に関して示されており、曲線|T'|sでは、良好でない前置触媒の場 合の経過特性が示されている。エンジンブレーキ及び無負荷期間中、排気ガスの 供給量が低減するので、前置前置触媒の温度は低下する。良好でない触媒は、僅 かな転化特性しか有していないので、前置触媒の後側の温度は、前置前置触媒の 温度にほぼ相応している。良好に転化する触媒の場合、検査時間中、強い発熱反 応が生じ、従って、前置触媒の後側の温度は、僅かしか低下しない。温度勾配の 値が、検査期間中、エンジン制御装置内で導出された限界値S2を越えた場合、前 置触媒は、良好でないものとして検出される。 図7には、排気ガス浄化装置並びに内燃機関に就いて略示されている。内燃機 関BKは、その排気ガス路内に前置触媒VK並びに、それに続く主触媒HKを有してい る。更に、エンジン制御部MSが示されており、このエンジン制御部MSには、測定 個所M1,M2が前置触媒の前後に接続されている。 コンピュータで、前置触媒の前の温度経過特性が、入力量として回転数及び負 荷を有している排気ガス温度形式を用いて計算される場合、測定個所T1は、特定 の場合には、省くことができる。 図8には、内燃機関BKが略示されており、この内燃機関は、第1の排気ガス管 R1を介して前置触媒VKと結合されていて、続いて、第2の排気ガス管R2を介して 主触媒HKと結合されている。前置触媒VKの下流方向後側には、その後側の直ぐの ところに測定個所Mが設けられており、この測定個所を介して前置触媒の後側の 排気ガス温度を測定することができる。この測定個所で測定される測定値は、評 価のために、他の測定値と一緒に計算機、例えば、エンジン制御装置MSに供給さ れ、そこで所定の処理が実行される。 図9に示されている流れ図では、第1のステップS1で、内燃機関が始動する。 それに続くステップS2では、触媒の検査用の各スイッチオン条件が充足されてい るかどうかが検査される。その下で、各作動条件を確認することができ、即ち、 ラムダ制御部が作動状態にされているか、2次空気駆動部が作動状態にされてい ないか、内燃機関の駆動温度が達成されているか、自動車の走行速度が所定の領 域内にあるか、及び、エンジンブレーキ期間に入る前に各定常駆動条件が充足さ れているかどうか、確認される。そうでない場合、ルーチンは1に戻る。スイッ チオンの各条件が充足された場合、ルーチンは、ステップS3に進み、そこでは、 エンジンブレーキ駆動状態の後の無負荷走行期間(LL期間)の開始時に温度(初 期温度)が測定される。それと同時に、無負荷期間の持続期間中カウンタが開始 され る。引き続くステップS4では、無負荷期間の持続期間が最小期間よりも大きいか どうか判定される。「いいえ」が判定された場合、ルーチンは、ステップS5に進 み、そこでは、無負荷の条件がまだ充足されているかどうか検査される。「はい 」が判定された場合、ルーチンは、2に戻る。「いいえ」が判定された場合、ル ーチンは、ルーチンの始点、即ち、1に戻る。無負荷期間の持続期間が最小持続 期間よりも大きい場合、ルーチンは、判定ステップS6に更に進み、そこでは、無 負荷走行期間の持続期間が最小持続期間に等しいかどうか、判定される。S6で「 いいえ」が判定された場合、ルーチンは、ステップS7に進み、そこでは、無負荷 の条件がまだ充足されているかどうか判定される。S7で「はい」が判定された場 合、ルーチンは、3に戻る。「いいえ」が判定された場合、ルーチンは、ステッ プS8に進む。 ステップS6で「はい」が判定された場合、ルーチンは、直ぐにS6からS8に進む 。このステップS8では、温度が無負荷走行期間の終わりで測定される。更に、終 期温度と初期温度との差が検出されて、全ての差が加算される。このステップで は、全ての無負荷走行期間の全持続期間が検出される。ステップS9では、検査カ ウンタが増分される。それに続くステップS10では、各検査の最小数が達成され たかどうか決定される。達成されていない場合、ルーチンは、1に戻る。検査の 最小 数が達成された場合、ステップS11では、各差温度測定結果の全加算と各測定の 全加算持続期間との商が形成されて、その結果形成された各温度勾配が得られる 。それに続くステップS12では、形成された温度勾配が限界値よりも大きいかど うか判定される。「はい」が判定された場合、触媒には欠陥があり、乃至、触媒 は、その最小必要条件を最早充足しておらず、そのことがステップS13に指示さ れる。「いいえ」が判定された場合、ルーチンは、最終ステップS14に更に進む 。 検査は、一般的に、エンジン回転毎に一回実行される。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年3月7日 【補正内容】 明細書 触媒の転化性能の検査方法 本発明は、特許請求範囲1の上位概念の触媒の転化性能の検査用方法に関する 。 内燃機関の排気ガス内の有害成分の転化のために、触媒が使用されており、こ の触媒は、排気ガス内に含まれる炭水化物、一酸化炭素及び窒素を健康上有害で ない化合物に転化する。触媒は、作動中、過酷な条件、例えば、高温度及び高振 動状態に曝され、従って、その寿命には限りがある。従って、自動車の耐用期間 中、触媒の転化率が低下してしまうことがあり、その場合には、触媒を交換する 必要がある。 しかし、法的な排気ガス規制は、その全作動期間中常に充足されなければなら ないので、触媒の機能監視が必要になる。その際、触媒が最早申し分なく作動し 得ない場合、監視装置は、運転手に光学的又は音響的信号によって指示すること ができる。 ドイツ連邦共和国特許第2643739号明細書により、排気ガス浄化用触媒 の活性の監視用方法が公知であり、そこでは、2つの温度センサが設けられてい る。一方の温度センサは、触媒内に設けられており、他方の温度センサは、流動 方向上流側の、触媒の少し手前の所に設けられている。この公知の方法は、次の 事実を利用している。即ち、正常に作用している触媒の場合、触媒内の発熱反応 によって、装置内部の温度上昇が生じ、その際、触媒の所で測定された熱の様相 は、その触媒の作用の基準尺度である。 更に、ドイツ連邦共和国特許公開第4100397号公報により、触媒の転化 率の監視用の方法及び装置が公知であり、そこでは、触媒の前後の各温度の温度 差が検出されて評価されるが、この温度差は、内燃機関のエンジンブレーキ期間 中、不点火の発生の際、及び、所定量の燃料-空気-混合気の供給の際に生じる。 本発明の課題は、触媒の転化性能の検査乃至監視用の方法を、触媒の機能の検 査乃至監視が、触媒内への介入的走査をしないで可能であるようにして、提供す ることにある。 この課題は、本発明によると、請求範囲1により解決される。有利な実施例は 、従属請求項に特徴を示されている。 内燃機関用の排気装置は、例えば、別個の前置(補助)触媒及び主触媒から構 成されているので、前置触媒の機能性能の検査のために、次のような特性を利用 することができ、即ち、前置触媒は、その流入量乃至材料及び被覆加工が、流入 量が少ない動作点において特に強力に転化を行なえるように構成されている。こ のように構成することにより、この動作点において、触媒の温度特性が強く高め られるようになる。しかし、 触媒が、最早、転化能力を持っていなかったり、不充分な転化能力しか持ってい ない場合には、触媒の前側の温度と触媒の後側の温度は殆ど等しく、従って、そ のことから、この触媒は、一般には、不充分にしか作動しないということを推定 することができる。 エンジンブレーキ(酸素による冷却)期間中の比較的高い負荷及び回転数での 作動時点から無負荷期間(低負荷及び低回転数での動作点)への移行により、排 気ガスの温度は、原則的には低下する。触媒は、温度及び転化率に関して所定の 蓄積作用を有しており、従って、このような温度の低下は、所定の時間ずれて触 媒の後側で測定される。 良好な触媒と欠陥のある触媒との間の種々の温度特性は、極めて僅かである。 両者の、その特性の差は、遮断された燃料噴射でのエンジンブレーキ期間に直ぐ 続く無負荷期間の開始時でしか確認できない。と言うのは、この時点で、エンジ ンブレーキ期間内に導入される酸素によって、燃料噴射の再投入接続時に、強い 発熱反応が生じるからである。更に、夫々の測定前と測定中との間には僅かな差 異しかないので、安定且つ定常的に同一の測定条件が維持されなければならない 。触媒の転化性能の判断にとって極めて信頼性の高い基準は、所定の時間間隔内 で、その都度測定を複数回行なって、その各測定から平均値を形成して、その平 均値を所定の限界値と比較するようにして達成できる。 本方法は、特に有利には、自動車の排気ガス路内の第1の触媒(前置触媒にす ることができる)に用いることができる。と言うのは、研究の結果分かったこと であるが、本発明の方法による特に信頼性の高い測定結果は、大きさが所定の量 を越えない触媒(その際、この触媒は、特に強力に転化するから)で達成するこ とができるからである。 本発明について、7つの図を用いて詳細に説明し、その際、検査すべき触媒と して、前置触媒が選定されている。その際、 図1は、触媒の前後の温度特性に就いて、エンジンブレーキ及び無負荷期間中 の時間に関して示す図であり、 図2は、温度差の経過に就いて、時間に関して示す図であり、 図3は、信頼度の領域に就いて、時間に関して示す図であり、 図4は、触媒の前後の温度差に対する境界領域に就いて、時間に関して示す図 であり、 図5は、温度勾配の値に就いて、時間に関して示す図であり、 図6は、車両速度の経過に就いて、時間に関して示す図であり、 図7は、排気ガス路を有する内燃機関の略図を示す。 触媒(ここでは、例えば、前置触媒である)の機能能力の検査用の個別の基準 に就いて、グラフ表示図面(図1〜図6)を用いて説明する。後続の図7には、 内燃機関の排気ガス路内の前置触媒及び主触媒の装置構成が示されている。 図6には、車両の速度vが時間tに関して示されている。時点t0では、速度は、 vSBであり、エンジンブレーキ駆動状態の開始を意味している。時点t1では、車 両は、エンジンブレーキ期間の終了後の無負荷走行では、速度VLLであり、この 状態は、時点t3に到る迄続く。t1及びt3間の、この時間領域内で、触媒の検査が 行なわれる。 このような、車両の駆動中頻繁に生じる速度経過に依存して、前置触媒は検査 される。図1に示されている曲線は、そのために、前置触媒の、流動方向前側で の温度経過特性を示し、T2gは、正常に作動する良好な前置触媒の温度経過特性 を示し、T2sは、良好でない前置触媒の温度経過特性を示し、その際、T2は、前 置触媒の流動方向下流側で測定された温度である。そのことから分かることは、 正常に作動する前置触媒の場合、温度差ΔT=T2g−T1は、良好でない前置触媒の 場合よりも大きいということである。 図2には、正常に作動する前置触媒の場合の温度差ΔTの経過特性に就いて示 されており、その際、前置触媒の機能能力に就いて評価するために、その値を、 計算機乃至エンジン制御部により導出された所定の値と比較することができる。 図3には、温度T2が時間に関して記されている。更に、領域Bが2つの境界線G L1,GL2間に示されている。T2の測定値T2gは、この領域Bの内部に位置しているの で、前置触媒は、正常に作動している。T2の測定値(曲線T2s)が領域Bを越えた 場合、この前置触媒には、欠陥がある。 前置触媒の検査のための別の手段としては、温度差ΔT=T2−T1を所定の限界 値S(図4)の規定の下で評価することがある。温度差ΔTgが、検査期間中、限 界値Sを越えた場合、正常に作動している前置触媒であることが検出される。温 度差ΔTsの値が、この限界値Sを下回った場合、この前置触媒には、欠陥がある ことが分かる。 図5に示されている曲線は、触媒の後側の温度の温度勾配|T'|の値が時間に 関して示されている。曲線|T'|gでは、正常に作動している良好な前置触媒の 場合の温度勾配の経過に就いて時間に関して示されており、曲線|T'|sでは、 良好でない前置触媒の場合の経過特性が示されている。エンジンブレーキ及び無 負荷期間中、排気ガスの供給量が低減するので、前置触媒の前側の温度は低下す る。良好でない触媒は、僅かな転化特性しか有していないので、前置触媒の後側 の温度は、前置触媒の前側の温度にほぼ相応し、即ち、この温度 も同様に急速に低下する。それに対して、良好に転化する触媒の場合、検査期間 中、強い発熱反応が生じ、それにより、前置触媒の後側の温度は、僅かしか低下 しない。触媒の後側の温度勾配の値が、検査期間中、エンジン制御装置内で導出 された限界値S2を越えた場合、前置触媒は、良好でないものとして検出される。 図7には、排気ガス浄化装置並びに内燃機関に就いて略示されている。内燃機 関BKは、その排気ガス路内に前置触媒VK並びに、それに続く主触媒HKを有してい る。更に、エンジン制御部MSが示さ、れており、このエンジン制御部MSには、測 定個所M1,M2が前置触媒の前後に接続されている。 コンピュータで、前置触媒の前側の温度経過特性が、入力量として回転数及び 負荷を有している排気ガス温度形式を用いて計算される場合、測定個所T1は、特 定の場合には、省くことができる。 検査は、一般的に、エンジン回転毎に一回実行される。 特許請求の範囲 1. 内燃機関を有する自動車内の触媒の転化率を、触媒の前側及び/又は後 側の排気ガス路内の温度測定を用いて検査する方法において、 自動車の先行のエンジンブレーキ駆動後、それに続く、検査のために十分長い無 負荷走行期間内で検査が実行され、その際、以下の各判定尺度の少なくとも一つ が該当する場合、触媒は正常であり、即ち、 a)触媒の前側の温度と触媒の後側の温度との差は、基準値(限界曲線S;特性曲 線)よりも大きく、 b)検査開始後に前記触媒の、流動方向下流側で測定される温度が、検査の持続 期間中所定の領域内に位置しており、 c)前記触媒の後側の温度の温度勾配の値が、前記触媒の前側の温度の温度勾配 の値よりも小さくて、殊に、限界値(S2)の下側に位置している という各基準を用いることを特徴とする方法。 2. 場合a),c)及びd)では、触媒の前側の排気ガス温度の測定は、排 気ガス温度モデルによって置き換えられる請求項1記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケッテラー,アレクサンダー ドイツ連邦共和国 D―93051 レーゲン スブルク ゲルトルート―フォン―ル―フ ォール―シュトラーセ 5 【要約の続き】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 内燃機関を有する自動車内の触媒の転化率を、触媒、例えば、触媒の上 流前側に設けられた前置触媒の前側及び/又は後側の温度測定を用いて検査する 方法において、 自動車のエンジンブレーキ中、それに続く十分長い(〉10s)無負荷走行期間の 間検査が実行され、その際、以下の各判定尺度が夫々個別に又は相互に組合せて 評価され、その際、以下の各判定尺度の場合、触媒は正常であり、即ち、 a)前記検査の持続期間中、後置触媒温度及び前置触媒温度との差は、転化率に 基づいて上昇し、 b)検査開始後に前記触媒の後側で測定される温度が、検査の持続期間中所定の 領域内に位置しており、 c)無負荷走行の開始から、前記後置触媒温度及び前置触媒温度において、最小 差を有しており、 d)前記前置触媒温度の温度勾配の値が、前記後置触媒温度の温度勾配の値より も著しく大きい という各基準を用いることを特徴とする方法。 2. 場合a),c)及びd)では、触媒の前側の排気ガス温度の測定は、排 気ガス温度モデルによって置き換えられる請求項1記載の方法。 3. 温度測定個所が、触媒の直ぐ前側及び後側に設けられている請求項1記 裁の方法を実施するための 装置。 4. 内燃機関を有する自動車内の、排気ガス路内に設けられた触媒の転化能 力を、例えば、第1の触媒(前置触媒)の検査用の、流動方向下流の、触媒の直 ぐ近くでの温度測定を用いて検査する方法において、以下の各ステップを有して おり、即ち、 a)自動車及び/又は内燃機関の、その都度エンジンブレーキ期間に続く所定の 作動状態で、所定数の無負荷走行期間を介して所定の無負荷走行期間の開始時と 終了時の温度を測定するステップと、 b)夫々無負荷走行期間の開始時の温度測定と終了時での温度測定との差の値を 形成するステップと、 c)所定数の測定が実行されるまで、全ての差-温度測定結果の和を形成し、無負 荷走行期間の持続期間の和をその都度形成するステップと、 d)各平均温度勾配を形成するために、各温度測定結果の全加算と各測定の全加 算持続期間との平均商を形成するステップと、 e)前記平均温度勾配を所定の限界値と比較するステップと、 f)前記平均商が所定の限界値を越えた場合、欠陥があるものとして、触媒を検 出するステップ を有することを特徴とする方法。 5. 本発明方法の使用のために、以下の各作動状態のうち少なくとも複数個 を必要とし、即ち、 a)ラムダ制御部が作動状態であり、 b)2次空気駆動部が作動状態ではなく、 c)内燃機関の作動温度は、精確な領域内に位置しており、 d)自動車の車両速度は、無負荷走行期間内に入っている場合、最大値よりも小 さく、 e)所定期間の間、エンジンブレーキ期間内に入る前の各定常作動条件が充足さ れ、f)算出された触媒転化温度は、所定の温度領域内に位置している という各作動状態である請求項4記載の方法。 6. 無負荷走行期間は、夫々エンジンブレーキ期間で、燃料噴射を遮断して 行なわれる請求項4記載の方法。 7. 各作動状態は計算機内で評価されて、検査開始が前記計算機によって決 定される請求項4記載の方法。 8. 計算機は、所定のエンジン制御部によって構成されている請求項4記載 の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002736A (ja) * 2004-06-21 2006-01-05 Toyota Motor Corp パティキュレートフィルタ異常判定方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4435196C1 (de) * 1994-09-30 1995-10-12 Siemens Ag Verfahren zum Überprüfen eines Brennersystems zur Katalysatoraufheizung
JP3830568B2 (ja) * 1995-12-18 2006-10-04 日本碍子株式会社 排気ガス浄化触媒の劣化検知方法
DE19645202B4 (de) * 1995-12-23 2006-05-11 Volkswagen Ag Verfahren zur Überwachung der Konvertierungsrate eines Abgaskatalysators für eine Brennkraftmaschine
JP3316137B2 (ja) * 1996-07-26 2002-08-19 株式会社日立製作所 エンジンの排気浄化装置
DE19705478A1 (de) * 1997-02-13 1998-08-20 Opel Adam Ag Verfahren zum Schutz eines Katalysators
DE19714293C1 (de) * 1997-04-07 1998-09-03 Siemens Ag Verfahren zum Überprüfen der Konvertierungsfähigkeit eines Katalysators
DE19726791A1 (de) 1997-06-24 1999-01-07 Volkswagen Ag Verfahren zur Überwachung der Konvertierungsrate eines Abgaskatalysators für eine Brennkraftmaschine
DE19736233C2 (de) * 1997-08-20 2001-03-29 Siemens Ag Verfahren zum Überprüfen eines Katalysators
DE19842060A1 (de) * 1998-09-15 2000-03-16 Opel Adam Ag Verfahren zur Reduzierung der schädlichen Abgasbestandteile einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
IT1311110B1 (it) * 1999-10-26 2002-02-28 Magneti Marelli Spa Metodo per la diagnosi di un sistema di abbattimento dei gas discarico per un motore a combustione interna.
DE10100613C1 (de) * 2001-01-09 2002-06-13 Siemens Ag Abgasreinigungsanlage für eine Brennkraftmaschine
DE102004006992B4 (de) * 2004-02-12 2013-05-29 Volkswagen Ag Diagnoseverfahren zum Bestimmen eines Zustandes eines Katalysatorsystems
FR2873160B1 (fr) * 2004-07-19 2008-02-22 Renault Sas Procede de gestion de la regeneration d'un filtre a particules
DE102006021091B3 (de) 2006-05-05 2007-12-06 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Wirksamkeit eines Abgaskatalysators
JP4483832B2 (ja) * 2006-06-16 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 Pmトラッパの故障検出システム
WO2008007808A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculation system of internal combustion engine
FR2910535B1 (fr) * 2006-12-21 2009-09-04 Renault Sas Moteur a combustion interne pour vehicule automobile comprenant un dispositif de filtrage et procede de controle correspondant
DE102011080765A1 (de) 2011-07-08 2013-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Überwachung der Funktionalität eines Konverters eines Atemanalysegerätes
DE102011115328A1 (de) 2011-10-07 2013-04-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Überwachen einer Abgasanlage
FR3034808B1 (fr) * 2015-04-10 2017-04-28 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede pour determiner la presence ou non d’un element de depollution des gaz d’echappement dans une ligne d’echappement

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4828492U (ja) * 1971-08-09 1973-04-07
DE2643739C2 (de) * 1976-09-29 1986-03-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur Überwachung der Aktivität von Katalysatoren für die Abgasreinigung
JPS55114839A (en) * 1979-02-26 1980-09-04 Mazda Motor Corp Superheating preventer for catalytic converter
DE4100397C2 (de) * 1990-02-10 1999-08-05 Volkswagen Ag Verfahren und Anordnung zur Überwachung des Konvertierungsgrads eines Katalysators
DE59109132D1 (de) * 1990-03-19 1999-07-08 Emitec Emissionstechnologie Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines verbrennungsmotors unter einbeziehung der aktuellen temperatur eines nachgeschalteten katalysators
DE4122787A1 (de) * 1990-07-23 1992-01-30 Volkswagen Ag Einrichtung zur ueberwachung des konvertierungsgrads eines katalysators
DE4128997A1 (de) * 1991-08-31 1993-03-04 Abb Patent Gmbh Verfahren und vorrichtung zur regelung und pruefung
JP2611070B2 (ja) * 1991-10-14 1997-05-21 三菱電機株式会社 内燃機関の触媒劣化検出装置
US5319921A (en) * 1992-08-04 1994-06-14 Ford Motor Company Catalytic converter efficiency monitoring
JP3493698B2 (ja) * 1993-01-26 2004-02-03 株式会社デンソー 内燃機関の点火時期制御装置
JP3157061B2 (ja) * 1993-04-26 2001-04-16 株式会社日立製作所 触媒劣化診断システム
US5509267A (en) * 1994-11-14 1996-04-23 General Motors Corporation Automotive vehicle catalyst diagnostic

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002736A (ja) * 2004-06-21 2006-01-05 Toyota Motor Corp パティキュレートフィルタ異常判定方法
US8074442B2 (en) 2004-06-21 2011-12-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of determining abnormality in particulate filter

Also Published As

Publication number Publication date
DE59400559D1 (de) 1996-10-02
US5647205A (en) 1997-07-15
DE4308894A1 (de) 1994-09-22
WO1994021901A1 (de) 1994-09-29
EP0689640B1 (de) 1996-08-28
EP0689640A1 (de) 1996-01-03

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