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JPH05209510A - 触媒の貯蔵能力を定める方法及び装置 - Google Patents

触媒の貯蔵能力を定める方法及び装置

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JPH05209510A
JPH05209510A JP4169805A JP16980592A JPH05209510A JP H05209510 A JPH05209510 A JP H05209510A JP 4169805 A JP4169805 A JP 4169805A JP 16980592 A JP16980592 A JP 16980592A JP H05209510 A JPH05209510 A JP H05209510A
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Japan
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catalyst
time
sensor
storage capacity
integration
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JP4169805A
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Frank Blischke
ブリシュケ フランク
Erich Schneider
シュナイダー エーリッヒ
Eberhard Schnaibel
シュナイベル エーベルハルト
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of JP3325919B2 publication Critical patent/JP3325919B2/ja
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    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
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    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • 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
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒を有する内燃機関の任意の運転状態にお
いて触媒の貯蔵能力を定めることのできる方法及び装置
を提供する。 【構成】 濃厚から希薄及びその逆への変化を示すそれ
ぞれ触媒前方ないし後方のセンサの信号λ＿Ｖ及びλ＿
Ｈを用いて触媒１１の貯蔵能力が定められる。触媒の酸
素を空にしたり触媒に酸素を満たしたりするのに必要な
期間に吸収されあるいは放出される酸素の量を積分する
ことにより貯蔵能力ＳＰＶが計算される。積分期間の開
始は前方のセンサにおける位相変化の時点を用いて定め
られ、積分の終了は位相ずれ期間とガス通過期間から定
められる。触媒の貯蔵能力を定めるために特別に内燃機
関を試験運転する必要はなく、各定常的な運転状態にお
いて実施することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排ガス路に
設けられた触媒の貯蔵能力を定める方法及び装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】触媒の老化状態あるいは貯蔵能力を定め
るために、一方が触媒の前方にまた他方が後方に配置さ
れた酸素測定センサの信号を使用した多数の方法及び装
置が知られている。以下の説明において特に関連のある
のは、ＤＥ−Ａ−２４４４３３４（ＵＳ−Ａ−３９６９
９３２）に記載されているような方法及び装置である。
この方法はラムダ閉ループ制御装置を有する内燃機関に
おいて実施されており、同方法においては時間を測定す
るために、触媒を通過するガス流が一定になるように回
転数と負荷が調節されている。その場合、エンジンはラ
ムダ値０．９５あるいは１．０５、すなわち１からずれ
た値を有する第１の運転状態において、触媒が濃厚運転
の場合（すなわち値０．９５の場合）には一方の貯蔵状
態に達するまで、ないしは希薄運転の場合（すなわち値
１．０５の場合）には他方の貯蔵状態に達するまで駆動
される。
【０００３】そのためには触媒が還元排ガス成分で完全
に満たされ、ないしは酸化によってこの成分が完全にな
くなるまでの時間であることを示す所定の時間が必要に
なる。実際には触媒は還元成分を貯蔵するのではなく、
酸素を貯蔵する。従って希薄運転の場合には貯蔵されて
いる還元成分が酸化されるのではなく酸素が貯蔵され
る。濃厚運転の場合には還元成分が貯蔵されるのではな
く、貯蔵されている酸素が還元成分の酸化によって消費
される。
【０００４】上述の第１の運転状態における触媒の貯蔵
状態が上述の２つの最終状態の一方、従って酸素に関し
て満たされるか空にされるかに移行した後に、エンジン
は第２の運転状態の開始時点から１とは他方向にずれた
ラムダ値、すなわち１．０５ないし０．９５で駆動さ
れ、それによって触媒前方で測定されたラムダ値は対応
する方向へ変化し、スタート時点でしきい値を越える。
スタート時点と触媒の後方で測定されたラムダ値が触媒
の前方を支配しているラムダ値の方向へ変化し、かつそ
の際に他方のしきい値を越えた時点からの時間が測定さ
れる。この時間が、触媒の貯蔵能力、従って老化状態を
示す尺度として用いられる。
【０００５】そのための装置は、上述の方法を実施する
ために運転状態制御装置と時間測定装置を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この方法の欠点は特
に、貯蔵能力を定めることができるようにするために
は、それぞれ良好に定められた空気流と良好に定めらた
ラムダ値を有する運転状態を得なければならないことで
ある。従ってこの方法と装置は任意の定常的な運転状態
では使用することはできない。
【０００７】従って本発明の課題は、触媒を有する内燃
機関の任意の定常運転状態において触媒の貯蔵能力を定
めることのできる方法及び装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、濃厚から希薄及びその逆への変化を示すそれぞれ
触媒の前方ないし後方の酸素測定センサの信号λ＿Ｖ及
びλ＿Ｈを用いて触媒の貯蔵能力を定める方法におい
て、 Δλ＿Ｖ（ｔ）＝λ＿Ｖ（ｔ）−１、 ＬＭ（ｔ） ＝エンジン、従って触媒へも流れる空気
質量流量、 ｔ＿Ｓ ＝ｔ＿ＰＳ−（ｔ＿ＧＶ＋ｔ＿ＧＫ
Ｈ）、 ｔ＿ＰＳ ＝測定された両センサ信号の位相ずれ時
間、 ｔ＿ＧＶ ＝Ｋ１／ＬＭ＝前方のセンサから触媒の
始端までのガス通過時間、 ｔ＿ＧＫＨ ＝ｋ２／ＬＭ＝触媒の始端から後方のセ
ンサまでのガス通過時間、 ｋ１とｋ２ ＝センサの配置と触媒の体積に関係する
定数、 として、貯蔵能力が積分量Δλ＿Ｖ（ｔ）・ＬＭ（ｔ）
の時間積分に比例する量として定められ、この積分が前
方のセンサの信号が濃厚から希薄へ、あるいはその逆に
変化する時点Ｔ＿０で開始され、前記積分が期間ｔ＿Ｓ
後に終了される構成を採用した。
【０００９】また、本発明では、濃厚から希薄及びその
逆への変化を示すそれぞれ触媒の前方ないし後方の酸素
測定センサの信号λ＿Ｖ及びλ＿Ｈを用いて触媒の貯蔵
能力を定める装置において、 ｔ＿ＰＳ ＝測定された両センサ信号の位相ずれ時
間、 ｔ＿ＧＶ ＝Ｋ１／ＬＭ＝前方のセンサから触媒の
始端までのガス通過時間、 ｔ＿ＧＫＨ ＝ｋ２／ＬＭ＝触媒の始端から後方のセ
ンサまでのガス通過時間、 ｋ１とｋ２ ＝センサの配置と触媒の体積に関係する
定数、 として、 ｔ＿Ｓ＝ｔ＿ＰＳ−（ｔ＿ＧＶ＋ｔ＿ＧＫＨ） の式に従って貯蔵期間ｔ＿Ｓを決定する時間決定装置
（１５）と、 Δλ＿Ｖ（ｔ）＝λ＿Ｖ（ｔ）−１、 ＬＭ（ｔ） ＝エンジン、従って触媒へも流れる空気
質量流量、 として、積分量Δλ＿Ｖ（ｔ）・ＬＭ（ｔ）の時間積分
を計算する積分装置（１４）とを有し、前記積分が前方
のセンサの信号が濃厚から希薄へ、あるいはその逆に変
化する時点Ｔ＿０で開始され、また前記積分が期間ｔ＿
Ｓ後に終了され、前記時間積分が貯蔵能力に比例する構
成も採用した。
【００１０】
【作用】貯蔵能力に比例する値だけでなく、貯蔵能力を
正確に定めようとする場合には、定数ｋ３が空気の酸素
含有量を示すものとして、積分量としてｋ３・Δλ＿Ｖ
（ｔ）・ＬＭ（ｔ）の量が用いられる。
【００１１】計算を簡単にするためには、全積分に対す
るＬＭ（ｔ）を積分工程の開始時の値ＬＭ（Ｔ＿０）に
セットし、量Δλ＿Ｖ（ｔ）を積分した後にこの値との
乗算を一回行うと効果的である。
【００１２】デジタル的なデータ処理を可能にするため
に、積分を積分量のディスクリートな値の加算として行
ない、その場合、この値を所定のサンプリング期間ｔ＿
ＡＴの間隔で形成し、加算個数ｎを分数ｔ＿Ｓ／ｔ＿Ａ
Ｔの整数部分として求めるようにすると、好ましい。
【００１３】本発明方法及び本発明装置によれば、その
利用時内燃機関を特別に試験運転することを必要とせ
ず、触媒の前後のセンサの信号間の位相ずれが検出され
る定常的な各運転状態を使用することができるという利
点が得られる。ここで注意を喚起しておくが、新しい触
媒を用いた定常運転の場合にはこの種の位相ずれは検出
できない。というのは触媒が良好に変換するので、触媒
の後方に配置されたセンサは連続的にラムダ１を示すか
らである。しかし老化が進んで触媒の貯蔵能力が減少す
ると、希薄モードの間に酸素を吸収して濃厚モードの間
に酸素を放出する緩衝能力が十分でなくなり、その結果
上述のモードにおいて入口側の値が変化する場合に出口
側で連続的に値１を維持することができず、そのために
通常のラムダ閉ループ制御駆動において上述のセンサ信
号間の位相ずれが検出できるようになる。
【００１４】さらに本発明方法と本発明装置によれば、
センサ信号の上述の位相ずれが触媒の貯蔵能力を直接示
す尺度となるのではなく、さらにガス通過時間にも注意
が払われている、という利点が得られる。
【００１５】本発明装置は実際には好ましくは対応して
プログラムされたマイクロコンピュータを用いて実現さ
れる。
【００１６】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
【００１７】図１には特にエンジン１０、触媒１１、エ
ンジン１０の前方に配置された空気質量センサ１２、触
媒１１の前方に設けられた前方のラムダセンサ１３.
ｖ、触媒の後方に設けられた後方のラムダセンサ１３.
ｈ及び積分装置１４と時間決定装置１５と乗算装置１６
を有する決定装置１７が図示されている。積分装置１４
には空気質量センサ１２からの空気質量流量に関する信
号、前方のラムダセンサ１３.ｖからの信号λ＿Ｖ及び
積分の開始及び終了に関する時間決定装置１５からのト
リガー信号が供給される。時間決定装置１５には信号λ
＿Ｖと後方のラムダセンサ１３.ｈからの信号λ＿Ｈが
供給される。
【００１８】なお、特に信号λ＿Ｖについてはそれがラ
ムダ値に比例して変化することが重要である。これはそ
れによって積分装置が触媒１１の酸素の出入りを正しく
把握することができるようにするためである。それに対
して信号λ＿Ｈについてはラムダ値によって線形に変化
する必要はない。というのはこのセンサは触媒の後方の
ガスがラムダ値１から希薄へ、あるいはラムダ値１から
濃厚への変化を示すかどうかを検出するためだけに用い
られるからである。これに関しては、使用されるセンサ
の種類に応じて程度の差はあるがラムダ値によって顕著
に非線形に変化するセンサの電圧信号を直接使用するこ
とができる。
【００１９】積分装置１４、時間決定装置１５及び乗算
装置１６の機能を説明するために、まず図２を用いる。
この図、及び以下の説明において時点はＴで示され、期
間はｔで示されている。
【００２０】図２においては飛躍的な変化を示すラムダ
値信号λ＿Ｖが実線で示されている。時点Ｔ＿０で前方
のセンサ１３.ｖの信号は希薄（ラムダ値は１より大き
い）から濃厚（ラムダ値が１より小さい）へ飛躍する。
時点Ｔ＿１で反対の飛躍が行われる。２つの時点Ｔ＿０
とＴ＿１の間で混合気はだんだんと濃厚になる。それに
対応して時点Ｔ＿１に続く次の時点Ｔ＿０までの期間に
は混合気はだんだんと希薄になる。
【００２１】後方のセンサ１３.ｈからの信号が時点Ｔ
＿０後どの時点で同様に希薄の値でなくなるかを調べて
みる。その場合まず、濃厚な混合気の前部（ガスフロン
ト）が前方のラムダセンサ１３.ｖを通過してから触媒
に達する時点Ｔ＿ＧＶまでに期間ｔ＿ＧＶが必要になる
ことに注意しておく。触媒内でガスフロントがその特性
を変化させる。というのは濃厚成分が貯蔵されている酸
素によって酸化されるので、境界は濃厚な排ガスと希薄
な排ガス間ではなく、ラムダ値１の排ガスと希薄な排ガ
ス間に存在するからである。このフロントが触媒と触媒
の後部から後方のラムダセンサ１３.ｈまでの距離を通
過するのに期間ｔ＿ＧＫＨが必要である。この時点Ｔ＿
ＧＫＨで後方のセンサのラムダ値が希薄な混合気の値か
ら値１へ飛躍する。
【００２２】次に、後方のセンサの信号が値１から濃厚
な混合気を示す値へいつ飛躍するかを調べてみる。その
場合、上述の時点Ｔ＿ＧＶから貯蔵期間ｔ＿Ｓが始ま
り、この期間において触媒が貯蔵していた酸素を放出す
ることによって濃厚な有害ガス成分を変換することに注
意しておく。その場合に酸化工程は全貯蔵体積にわたっ
て均一に行われるものと仮定する。その場合、期間ｔ＿
Ｓが経過すると、濃厚な排ガスとラムダ値１の排ガス間
の境界がちょうど触媒の始端に来る。さらに流れてくる
濃厚な排ガスが触媒の始端から後方のセンサ１３.ｈへ
達するのにガス通過時間ｔ＿ＧＫＨが必要になる。この
期間が時点Ｔ＿ＰＳで終了すると、後方のセンサの信号
がラムダ値１から濃厚な排ガスを示すラムダ値へ飛躍す
る。
【００２３】時点Ｔ＿０とＴ＿ＰＳの間の期間ｔ＿ＰＳ
は容易に測定できる。というのはこれは両センサ１３.
ｖと１３.ｈの信号の位相ずれだからである。この期間
は期間ｔ＿ＧＶ、ｔ＿Ｓ及びｔ＿ＧＫＨを加算すること
によって得られる。最終的に問題となる貯蔵期間ｔ＿Ｓ
については、次の式が成立する。
【００２４】 ｔ＿Ｓ＝ｔ＿ＰＳ−（ｔ＿ＧＶ＋ｔ＿ＧＫＨ） （１） この式において量ｔ＿ＰＳは測定され、ガス通過期間ｔ
＿ＧＶとｔ＿ＧＫＨは定数ｋ１ないしｋ２と空気質量信
号ＬＭからｋ１／ＬＭないしｋ２／ＬＭとして計算され
る。定数の値は排ガス路と触媒の幾何学配置、並びに触
媒とセンサの距離に関係する。その場合、空気質量信号
ＬＭ（ｔ）は全体の有効な期間の間一定であると仮定す
る。これは、良好な近似で該当する。というのはほぼ定
常的な運転状態が存在し、時点Ｔ＿０とＴ＿１間の期間
は図２では通常約１秒であるからである。ＬＭについて
は本実施例では値ＬＭ（Ｔ＿０）が使用されている。
【００２５】触媒の実際の貯蔵能力ＳＰＶは、濃厚な排
ガスが供給されるとき貯蔵期間ｔ＿Ｓの間に消費される
酸素量、ないしは希薄な排ガスが流入するときにその期
間に貯蔵される酸素量を積分することにより求められ
る。従って次の式が成立する。
【００２６】
【数１】
【００２７】但し、Δλ＿Ｖ（ｔ）は値λ＿Ｖ（ｔ）−
１を有し、ｋ３は空気中の酸素の割合を示す。積分は時
点Ｔ＿０で測定された混合気が触媒に達する時点Ｔ＿Ｇ
Ｖで開始されるのではなく、時点Ｔ＿０で開始される。
というのはこの時点から触媒内の貯蔵量変化に有効な混
合気が検出されるからである。
【００２８】すでに説明したように、ＬＭ（ｔ）を所定
の値ＬＭ（Ｔ＿０）に設定するのが有意義である。時点
Ｔ＿０とＴ＿１間で測定された他の値を使用することも
できる。定数ｋ３の値は、貯蔵可能な酸素の正確な量が
問題となるのでなく、正確な貯蔵能力に比例する量のみ
が問題になる場合には、任意に１に設定することができ
る。その場合には次の式が成立する。
【００２９】
【数２】
【００３０】デジタル的にデータを処理する場合には、
積分はそれぞれ所定のサンプリング期間ｔ＿ＡＴの経過
後に形成される被加数の加算によって形成される。その
場合、貯蔵期間ｔ＿Ｓではｎ＝ｔ＿Ｓ／ｔ＿ＡＴ個のサ
ンプリング、従って被加数が得られる。（２）式から次
の式が成立する。
【００３１】
【数３】
【００３２】（３）式から最も簡単な加算式として
【００３３】
【数４】
【００３４】が得られる。（４）と（５）においてＴ＿
ｍは時点Ｔ＿０と時点Ｔ＿０＋ｔ＿Ｓ間のサンプリング
時点を示す。
【００３５】上述の説明は、希薄から濃厚への飛躍につ
いて当てはまるものである。図２においては、濃厚から
希薄へ逆に飛躍することについての正確な時間的推移は
示されていないが、ラムダ値１の直線に対して鏡対称に
上述のプロセスが同様な時間パターンで繰り返されるこ
とは明らかである。
【００３６】次に図３と４を用いて触媒１１の貯蔵能力
を定める方法を説明する。この方法は図１の決定装置１
７によって実施することができる。この方法では式
（５）が利用される。最初に開始される前に欠陥カウン
タＦＺと検査カウンタＰＺがそれぞれゼロにセットさ
れ、欠陥フラグＦＦＬがリセットされる。
【００３７】図３の処理は、内燃機関１０の定常的な運
転状態が存在し、欠陥フラグがリセットされている場合
に、常に開始される。まずステップｓ１からｓ３を通過
する。その具体的な内容が図３に示されている。これら
のステップにおいては、前方のセンサにおける濃厚から
希薄への変化、あるいはその逆（位相変化）を待機す
る。この種の変化が発生した場合には、空気質量流量信
号ＬＭ（Ｔ＿０）の値ＬＭ（Ｔ＿０）を測定して、この
値に基づいて種々の値を計算する。
【００３８】次に後方のセンサにおける位相変化を待機
する。この種の位相変化が所定の期間内に発生しない場
合には、処理は開始時点に戻る。この期間はエンジンの
運転状態に関係し、代表的には０．５から３秒である。
後方のセンサで位相変化が発生するまでの全期間におい
て時間間隔ｔ＿ＡＳ毎に前方のセンサの信号λ＿Ｖがサ
ンプリングされ、サンプリングされたすべての値が格納
される。上述の説明は、ステップｓ４からｓ７に相当す
る。格納された値を用いてステップｓ８において式
（５）に従って合計が形成される。
【００３９】次に欠陥ルーチンが続き、その内容がステ
ップｓ９〜ｓ１５に記載されている。まずステップｓ８
で計算された貯蔵能力がしきい値と比較される。しきい
値を下回った場合には、欠陥カウンタＦＺがインクリメ
ントされる。１０回の測定の間（検査カウンタＰＺで計
数される）に５回の欠陥が検出された場合には、欠陥を
知らせることで処理を終了する。そうでない場合には再
び最初から開始される。この欠陥情報出力を具体的にど
のように行うかについては、ここでは説明しない。とい
うのは触媒の貯蔵能力に関する値をどのようにして得る
かという方法のみが重要であり、それをその後何のため
に使用するかについては問題にならないからである。
【００４０】欠陥報知ステップｓ１２においては、すで
に欠陥が検出されているにも拘らず処理が新たに開始さ
れるのを防止するために、欠陥フラグＦＦＬがセットさ
れる。このフラグは、修理工場で触媒を交換した場合に
は、リセットされる。
【００４１】上述の処理の流れは種々の方法に変化させ
ることができる。本発明の処理にとって重要なことは、
触媒の酸素を空にしたり触媒に酸素を満たしたりするの
に必要な期間ｔ＿Ｓとこの期間の間に吸収されあるいは
放出される酸素の量を用いて貯蔵能力を計算することだ
けである。この期間の開始は前方のセンサにおける位相
変化の時点を用いて決定され、この期間の終了は上述の
ように定義された位相ずれ期間ｔ＿ＰＳと上述のガス通
過期間ｔ＿ＧＶ及びｔ＿ＧＫＨから決定される。
【００４２】上述の方法と上述の装置は、後方のセンサ
における移行が前方のセンサにおけるそれぞれ濃厚から
希薄へあるいはその逆への移行に属する場合にのみ貯蔵
能力の検出を行うようにすると特に良好に機能する。す
なわちその場合には吸収されたあるいは放出された酸素
量を定める積分は比較的短い運転時間にわたってのみ行
われるので、前方のセンサにおける多数の移行にわたっ
て誤って拡張されたり、誤って拡大されることはなく、
単独の移行のみが後方のセンサに対応する。この条件が
できるだけ確実に守られるようにするために、ステップ
ｓ６の判断が行われる。
【００４３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば内燃機関の任意の定常運転状態において触媒の
貯蔵能力を定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】触媒を有する内燃機関と触媒の貯蔵能力を定め
る装置の概略ブロック図である。
【図２】触媒の前方（実線）ないし触媒の後方（点線）
のセンサによって測定されたラムダ値の時間的特性を概
略図示する線図である。
【図３】図１に示す装置により実施される方法を説明す
るフローチャート図である。
【図４】図１に示す装置により実施される方法を説明す
るフローチャート図である。
【符号の説明】
１０ 内燃機関 １１ 触媒 １２ 空気量センサ １３.ｖ 前方のラムダセンサ １３.ｈ 後方のラムダセンサ １４ 積分装置 １５ 時間決定装置 １６ 乗算装置 １７ 決定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エーリッヒ シュナイダー ドイツ連邦共和国 7125 キルヒハイム シュトルヒェンヴェーク ４ (72)発明者 エーベルハルト シュナイベル ドイツ連邦共和国 7241 ヘミンゲン ホ ッホシュテッターシュトラーセ １／５

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 濃厚から希薄及びその逆への変化を示す
    それぞれ触媒の前方ないし後方の酸素測定センサの信号
    λ＿Ｖ及びλ＿Ｈを用いて触媒の貯蔵能力を定める方法
    において、 Δλ＿Ｖ（ｔ）＝λ＿Ｖ（ｔ）−１、 ＬＭ（ｔ） ＝エンジン、従って触媒へも流れる空気
    質量流量、 ｔ＿Ｓ ＝ｔ＿ＰＳ−（ｔ＿ＧＶ＋ｔ＿ＧＫ
    Ｈ）、 ｔ＿ＰＳ ＝測定された両センサ信号の位相ずれ時
    間、 ｔ＿ＧＶ ＝Ｋ１／ＬＭ＝前方のセンサから触媒の
    始端までのガス通過時間、 ｔ＿ＧＫＨ ＝ｋ２／ＬＭ＝触媒の始端から後方のセ
    ンサまでのガス通過時間、 ｋ１とｋ２ ＝センサの配置と触媒の体積に関係する
    定数、として、 貯蔵能力が積分量Δλ＿Ｖ（ｔ）・ＬＭ（ｔ）の時間積
    分に比例する量として定められ、この積分が前方のセン
    サの信号が濃厚から希薄へ、あるいはその逆に変化する
    時点Ｔ＿０で開始され、前記積分が期間ｔ＿Ｓ後に終了
    されることを特徴とする触媒の貯蔵能力を定める方法。
  2. 【請求項２】 ｋ３を空気の酸素含有量を示す定数とし
    て、積分量としてｋ３・Δλ＿Ｖ（ｔ）・ＬＭ（ｔ）の
    量が使用されることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 全積分に対するＬＭ（ｔ）が積分工程の
    開始時の値ＬＭ（Ｔ＿０）にセットされることを特徴と
    する請求項１あるいは２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 積分が積分量のディスクリートな値の加
    算として行なわれ、この値が所定のサンプリング期間ｔ
    ＿ＡＴの間隔で形成され、加算個数ｎが分数ｔ＿Ｓ／ｔ
    ＿ＡＴの整数部分として求められることを特徴とする請
    求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 濃厚から希薄及びその逆への変化を示す
    それぞれ触媒の前方ないし後方の酸素測定センサの信号
    λ＿Ｖ及びλ＿Ｈを用いて触媒の貯蔵能力を定める装置
    において、 ｔ＿ＰＳ ＝測定された両センサ信号の位相ずれ時
    間、 ｔ＿ＧＶ ＝Ｋ１／ＬＭ＝前方のセンサから触媒の
    始端までのガス通過時間、 ｔ＿ＧＫＨ ＝ｋ２／ＬＭ＝触媒の始端から後方のセ
    ンサまでのガス通過時間、 ｋ１とｋ２ ＝センサの配置と触媒の体積に関係する
    定数、として、 ｔ＿Ｓ＝ｔ＿ＰＳ−（ｔ＿ＧＶ＋ｔ＿ＧＫＨ） の式に従って貯蔵期間ｔ＿Ｓを決定する時間決定装置
    （１５）と、 Δλ＿Ｖ（ｔ）＝λ＿Ｖ（ｔ）−１、 ＬＭ（ｔ） ＝エンジン、従って触媒へも流れる空気
    質量流量、として、 積分量Δλ＿Ｖ（ｔ）・ＬＭ（ｔ）の時間積分を計算す
    る積分装置（１４）とを有し、 前記積分が前方のセンサの信号が濃厚から希薄へ、ある
    いはその逆に変化する時点Ｔ＿０で開始され、また前記
    積分が期間ｔ＿Ｓ後に終了され、前記時間積分が貯蔵能
    力に比例することを特徴とする触媒の貯蔵能力を定める
    装置。
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