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JPH11280455A - 内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置

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JPH11280455A
JPH11280455A JP11008047A JP804799A JPH11280455A JP H11280455 A JPH11280455 A JP H11280455A JP 11008047 A JP11008047 A JP 11008047A JP 804799 A JP804799 A JP 804799A JP H11280455 A JPH11280455 A JP H11280455A
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exhaust gas
oxygen
internal combustion
combustion engine
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エーバーハルト・シュナイベル
Klaus Winkler
クラウス・ヴィンクラー
Bernd Dr Schumann
ベルント・シュマン
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒の前後にそれぞれ設けられた酸素を感知
する排気ガスセンサのような最新の自動車内に既に存在
する構成部品を用いてできるだけ実現可能なＮＯｘ貯蔵
触媒のＮＯｘ貯蔵能力の判定を行う。 【解決手段】 触媒は酸素貯蔵能力のみでなく窒素酸化
物貯蔵能力も有する。前後の排気ガスセンサの信号内に
変化が形成されるように触媒の前方で排気ガス中の酸素
濃度が反復して上昇及び低下される。酸素濃度の低下時
の両方のセンサの信号間の第１の過程のシフトと酸素濃
度の上昇時の第２の過程のシフトとが測定され、過程の
シフトの差が決定される。該差が所定のしきい値に到達
していないときにエラー信号が記憶及び／又は出力され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気ガス
中の有害物質を転換するために使用される触媒の診断に
関するものである。特に、本発明は内燃機関の運転にお
けるＮＯｘ貯蔵触媒の診断に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リーンな燃料／空気混合物（λ＞１）の
燃焼の運転範囲においては三元触媒は窒素酸化物の転換
に対する要求をもはや満たしていない。この場合、リー
ンな機関運転においては放出される窒素酸化物を貯蔵す
るＮＯｘ貯蔵触媒が使用される。機関をリッチな範囲
（λ＜１）において運転することにより、貯蔵された硝
酸塩が解放され、窒素に還元される。
【０００３】この関係におけるＮＯｘ貯蔵触媒の使用が
例えば欧州特許第５６０９９１号から既知である。法規
制は、触媒のような有害物質エミッションに関係する自
動車構成部品のオンボード診断を要求している。これに
関連して、例えばドイツ特許第２４４４３３４号から、
三元触媒を判定するために触媒の前方及び後方に配置さ
れた酸素を感知する排気ガスセンサの信号を利用するこ
とが既知である。既知の方法は、機能性を有する三元触
媒の酸素貯蔵能力に基づいている。ドイツ特許第２４４
４３３４号は、これに関連して燃料／空気混合物組成を
λ＝０．９５（燃料の多いリッチな混合物、酸素不足）
からλ＝１．０５（燃料の少ないリーンな混合物、酸素
過剰）へ変化させることを開示している。触媒の前方に
配置された排気ガスセンサは遅れなくこの変化に応答す
る。λ＝０．９５のときに支配している排気ガス中の酸
素不足に基づき、触媒の酸素貯蔵場所はまず占有されな
い。触媒の前方で酸素過剰に切り換えた後、酸素貯蔵場
所は順次占有される。従って、触媒の後方では切換後も
まず更に酸素不足が支配する。触媒の酸素貯蔵能力の関
数としてのある時間が経過した後、触媒の後方にも酸素
過剰が発生し、この酸素過剰が後方排気ガスセンサの信
号の変化を発生する。時間遅れ、即ち両方の排気ガスセ
ンサの応答間の過程のシフトは、触媒の酸素貯蔵能力の
低下と共に小さくなり、従って触媒の診断における酸素
貯蔵能力の判定に使用することができる。
【０００４】酸素に対する貯蔵能力のほかに窒素酸化物
に対する貯蔵能力をも有する触媒に対してはこの既知の
方法はそのまま利用することはできない。このような触
媒は通常、その酸素貯蔵能力が既に消耗され且つ触媒の
後方に配置された排気ガスセンサが酸素過剰を示したと
きでもなお窒素酸化物を貯蔵することができる。従っ
て、リッチな混合物からリーンな混合物へ切り換えた後
の両方の排気ガスセンサの応答間の時間遅れは、ＮＯｘ
貯蔵触媒においてはそのＮＯｘ貯蔵能力に関していかな
る診断をも提供しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】触媒の前方及び後方に
それぞれ設けられた酸素を感知する排気ガスセンサのよ
うな最新の自動車内に既に存在する構成部品を用いてで
きるだけ実現可能なＮＯｘ貯蔵触媒のＮＯｘ貯蔵能力の
判定方法及び装置を提供することが本発明の課題であ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、酸素貯蔵能
力のみでなく窒素酸化物貯蔵能力をも有する内燃機関の
排気ガス中の触媒の診断方法において、触媒の後方に配
置された排気ガスセンサの信号内に変化が形成されるよ
うに触媒の前方で排気ガス中の酸素濃度が反復して上昇
及び低下され、酸素濃度の低下とそれに続く前記センサ
の応答との間の第１の過程のシフトと、それに続いて行
われる酸素濃度の上昇とそれに続く前記センサの応答と
の間の第２の過程のシフトとが測定され、前記過程のシ
フトの差が決定され、且つ前記差が所定のしきい値に到
達していないときにエラー信号が記憶され又は出力され
あるいはこれら双方が行われる本発明の内燃機関の排気
ガス中の触媒の診断方法により解決される。
【０００７】上記課題はまた、酸素貯蔵能力のみでなく
窒素酸化物貯蔵能力をも有する内燃機関の排気ガス中の
触媒の診断装置において、触媒の前方で排気ガス中の酸
素濃度を上昇及び低下するための手段と、触媒の後方に
配置された少なくとも１つの排気ガスセンサと、酸素濃
度の低下とそれに続く前記センサの応答との間の第１の
過程のシフトと、それに続いて行われる酸素濃度の上昇
とそれに続く前記センサの応答との間の第２の過程のシ
フトとを測定するための手段と、触媒の窒素酸化物貯蔵
能力を決定するために差を評価するための手段とを備え
た本発明の内燃機関の排気ガス中の触媒の診断装置によ
り解決される。
【０００８】本発明は、触媒の後方の排気ガス中の酸素
不足は、ＮＯｘ貯蔵触媒内の酸素貯蔵場所のみでなく窒
素酸化物貯蔵場所もまた空であるときにはじめて発生す
ることに基づいている。触媒が例えばリーンな混合物で
内燃機関を運転することによりまず酸素及び窒素酸化物
で充満され、次に触媒を還元するために混合物をリッチ
にすることにより排気ガス中に炭化水素（ＨＣ）及び一
酸化炭素（ＣＯ）が発生された場合、次の過程が行われ
る。炭化水素及び一酸化炭素は貯蔵された窒素酸化物を
還元する。窒素酸化物の形で結合され且つ貯蔵された酸
素は、触媒内に通常貯蔵されたその他の酸素と共に放出
され、従って触媒の後方にまず酸素過剰が保持される。
【０００９】触媒の後方に配置された排気ガスセンサ
は、触媒の酸素貯蔵場所のみでなく窒素酸化物貯蔵場所
もまた空であるときにはじめて触媒の前方の酸素不足に
応答する。従って、還元剤を注入することによる触媒の
前方の排気ガスの変化と後方排気ガスセンサの応答との
間の時間遅れは酸素貯蔵能力とＮＯｘ貯蔵能力との和の
関数であるので、原理的にはＮＯｘ貯蔵能力の評価に対
して診断基準として利用することができる。しかしなが
ら、前記時間遅れの一部は酸素貯蔵能力によるものであ
る。この部分を定量的に測定し且つＮＯｘ貯蔵能力の決
定において考慮することが本発明の他の課題である。
【００１０】触媒の後方に配置されたセンサとして酸素
を感知する通常のλセンサ又は例えばＨＣセンサが使用
される。本発明は、還元剤として排気ガス中にＨＣ及び
Ｃを形成するための機関のリッチ化制御に制限されるも
のではない。還元剤は、他の供給源から、例えば貯蔵タ
ンクから制御されて尿素として供給されてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に好適な実施形態を図面を参
照して説明する。図１は、詳細には触媒２、排気ガスセ
ンサ３及び４、制御装置５、燃料供給手段６、並びに負
荷Ｌ及び回転速度ｎ場合により温度、絞り弁位置等のよ
うな内燃機関の他の運転パラメータのための種々のセン
サ７、８、９を備えた内燃機関１を示す。触媒２は、第
１の部分２ａ及び第２の部分２ｂを有している。部分２
ａはＮＯｘ貯蔵触媒を示す。部分２ｂは酸素貯蔵能力を
複合したＮＯｘ貯蔵触媒、又は後方に配置された酸素を
貯蔵する三元触媒を示している。
【００１２】前記のセンサ等からの入力信号、場合によ
りその他の入力信号から、制御装置５は、それにより燃
料供給手段６が操作される燃料供給信号を形成する。燃
料供給手段６は、いわゆる吸気管噴射としてのみでなく
個々のシリンダの燃焼室１ａ内へのガソリン直接噴射と
して形成してもよい。混合物組成の変化は、それにより
燃料供給手段６が操作される噴射パルス幅の変化により
行ってもよい。本発明による方法の本質は、この環境に
おいてまず第１に、制御装置５、触媒の後方に配置され
た排気ガスセンサ４、並びに貯蔵能力に関する情報を表
示及び／又は記憶するための手段１０に関するものであ
る。本発明による装置は、装置に関する請求項の特徴に
よりこれらの構成部品から形成される。
【００１３】図２は本発明をわかりやすく示した信号線
図で、（Ａ）は本発明の一実施形態における触媒の前方
の混合物組成における切換を示し、（Ｂ）は後方排気ガ
スセンサ４の信号Ｕｓｈを（Ａ）と組み合わせて示して
いる。
【００１４】第１の過程（フェーズ）Ｐｈ１においては
内燃機関１はλ＞１即ち空気過剰で運転される。図２の
（Ｂ）に示される後方排気ガスセンサ４の低い信号レベ
ルは、触媒の後方においてもまた空気過剰ないし酸素過
剰が支配していることを示している。時点ｔ１におい
て、混合物組成がλ＞１からλ＜１即ち酸素不足に切り
換えられる。従って、ｔ１はリッチな混合物組成を有す
る過程Ｐｈ２の開始を示す。時点ｔ２において、後方排
気ガスセンサ４はその信号を低いレベルから高いレベル
に上昇させることにより酸素不足に応答する。更に、時
点ｔ３において、リッチ過程Ｐｈ２が終了され、再びリ
ーンな混合物（過程Ｐｈ１）に切り換えられる。ｔ２と
ｔ３とは一致することがあってもよい。時点ｔ４に、リ
ーン過程において放出された酸素過剰が、触媒の後方に
発生し、且つ後方排気ガスセンサ４の信号をリーン混合
物を表わす低い信号レベルに低下させる。
【００１５】本発明により、信号の上昇勾配及び下降勾
配の間の過程のシフトがＴ２＝ｔ３−ｔ１及びＴ１＝ｔ
４−ｔ２として形成される。差Ｔ２ＮＯｘ＝Ｔ２−Ｔ１
は本発明により触媒装置のＮＯｘ貯蔵能力に対する尺度
とみなされる。
【００１６】本発明は以下に示す関係に基づいている。
貯蔵において２つの酸素結合過程が発生する。第１に、
酸素が窒素と結合されて窒素酸化物の形で触媒内に貯蔵
される。第２に、酸素の直接貯蔵が行われる。リッチ過
程の開始から後方排気ガスセンサ４の応答までの再生時
間Ｔ２（酸素低下）は両方の過程により決定される。還
元物質ＨＣ及びＣＯは、貯蔵された酸素の両方の形に対
して同様に反応する。
【００１７】リッチ過程の終了と後方排気ガスセンサ４
のリーン応答（酸素過剰）との間の時間Ｔ１は主として
ＮＯｘ貯蔵触媒の酸素による充填として表わされる。リ
ーン応答の時点においてはＮＯｘ貯蔵触媒はまだ充満さ
れていない。時間Ｔ１内で、触媒は、酸素で充満され、
そして一部窒素酸化物で充満される。最初はまず酸素貯
蔵触媒のみならずＮＯｘ貯蔵触媒もまた空である。リー
ンな排気ガスにおいては、酸素及びＮＯｘが貯蔵され、
即ち両方の貯蔵触媒が充填される。
【００１８】酸素貯蔵触媒は急速に充満される。酸素貯
蔵触媒が充満したとき酸素が触媒の後方で測定可能であ
り、これが、早めに現れる後方排気ガスセンサ４の酸素
不足信号によるリーン応答で証明可能である。触媒の前
方における酸素過剰の開始と触媒の後方における酸素過
剰の検出との間の時間Ｔ１は、その他の条件が一定の場
合酸素貯蔵量／容積に対応可能である。言い換えると、
Ｔ１は酸素貯蔵能力に対する尺度である。
【００１９】時間Ｔ２は、酸素不足、即ち排気ガス内の
還元剤の注入で開始する（リッチ過程Ｐｈ２）。還元剤
は、触媒が放出するすべての酸素を消費する。これは上
記の２つの過程によるものである。その他の条件が同じ
場合、量は時間と対応可能である。従って、リッチ過程
の開始と触媒の後方における酸素不足／ＨＣ過剰の検出
との間の時間として表わされるＴ２は全酸素量と対応可
能である。これは２つの部分量から構成され、この２つ
の部分量は同様に仮想の２つの部分時間Ｔ２ＮＯｘ及び
Ｔ２Ｏに対応可能である。この場合、Ｔ２ＮＯｘは、酸
素貯蔵触媒を空にすることなくＮＯｘ貯蔵触媒を空にす
るための仮想時間に対応している。同様に、Ｔ２Ｏは、
ＮＯｘ貯蔵触媒が関係することなく酸素貯蔵触媒を仮想
的に空にするための時間に対応している。即ち、次式で
表わされる。
【００２０】Ｔ２＝Ｔ２ＮＯｘ＋Ｔ２Ｏ 量が等しいことから、Ｔ２ＯはＴ１に等しくなければな
らない。その理由は、空にする時間と充填する時間とは
ある程度同じ量を表わしているからである。従って、次
式が成立する。
【００２１】Ｔ２−Ｔ１＝Ｔ２ＮＯｘ 言い換えると、測定可能な時間Ｔ１及びＴ２の差を形成
することにより、酸素貯蔵触媒の影響を消去することが
できる。差を形成した結果は、ＮＯｘ触媒能力に対する
尺度を示している。
【００２２】換言すると、時間Ｔの過程のシフトの差Ｔ
２ＮＯｘは定量的な判定のために適した値である。図２
の（Ｂ）から明らかなように、時点ｔ２及びｔ４は、例
えば後方排気ガスセンサ４の信号がしきい値を通過する
ことにより決定することができる。
【００２３】時点ｔ１及びｔ３は制御装置５内で直接測
定することができる。λのステップ状切換においては、
ｔ１はそれ以降噴射パルス幅が増大される時点であり、
ｔ３はそれ以降噴射パルス幅が再び低減される時点であ
る。この場合、ｔ１、ｔ３は更に、噴射の開始と燃焼生
成物が触媒に到達する時点との間のガスの通過時間によ
る不明確さを有している。しかしながら、この時間は、
時間Ｔに対して小さく、従って一次近似において無視す
ることができる。更に、この時間は差を形成することに
より消去される。代替形態として、前方排気ガスセンサ
３の信号レベル切換の時点をｔ１、ｔ３の決定に利用し
てもよい。
【００２４】混合物組成の図示のような変化により、内
燃機関１は炭化水素及び一酸化炭素を還元剤として放出
する。還元作用を有する排気ガス成分を放出させる代わ
りに、図３に示されるように、貯蔵タンク１１から制御
装置５により操作される弁１２を介して触媒の前方で排
気ガスに還元剤が供給されてもよい。このとき内燃機関
１はそのまま継続してリーンな混合物で運転することが
できる。図１の構成に対する対応変更が図３に示されて
いる。
【００２５】図４及び図５は、本発明が内燃機関の燃料
供給の開ループないし閉ループ制御方法においてＮＯｘ
貯蔵触媒と組み合わせていかに適応可能であるかを信号
線図により示している。
【００２６】内燃機関１は、第１の過程Ｐｈ１において
は量論混合物組成（λ＝１）に対して燃料が少ない（リ
ーンな）混合物で及び第２の過程Ｐｈ２においては燃料
が多い（リッチな）混合物で交互に運転される。第１の
過程においてはＮＯｘ触媒は内燃機関１のＮＯｘエミッ
ションを貯蔵する。第２の過程においては所定のリッチ
化が貯蔵触媒を再生する。この再生は、貯蔵された硝酸
塩を窒素（Ｎ2）に還元することにより行われる。ＮＯ
ｘ貯蔵触媒の高い貯蔵率及び転化率を達成するために、
貯蔵触媒２ａはほぼ完全に空にされなければならず、従
って還元剤が十分に供給されなければならない。
【００２７】図４は、貯蔵ＮＯｘ量の線図（図４の
（Ａ））、触媒の前方に配置された排気ガスセンサ３に
より測定される付属の燃空比λ（図４の（Ｂ））、及び
ＮＯｘ貯蔵触媒がそのつど完全に充填され且つ完全に空
になるという目標とすべき理想ケースに対する触媒の後
方に配置された排気ガスセンサ４の信号線図（図４の
（Ｃ））を組み合わせて過程の切換を示している。
【００２８】時点ｔ＝０においてＮＯｘ貯蔵触媒は空で
あると仮定する。それに続く第１の過程Ｐｈ１において
内燃機関１はリーンな混合物（λ＞１）で運転される。
この場合に放出される窒素酸化物は貯蔵触媒内に貯蔵さ
れる。第１の過程（リーン過程）は、貯蔵触媒２ａが完
全に充満された状態で終了されることが理想的である。
この第１の過程に第２の過程Ｐｈ２が続き、この第２の
過程Ｐｈ２において貯蔵触媒が再生される。この実施形
態においては、再生は過程Ｐｈ２におけるリッチな機関
運転により行われる。この場合、燃料がリッチな混合物
で運転する内燃機関１は、還元剤として未燃のＨＣ及び
ＣＯを放出する。触媒の作用のもとで還元剤は貯蔵され
ている窒素酸化物と反応して水、ＣＯ2及びＮ2を生成
し、これら水、ＣＯ2及びＮ2は排気ガスと共に排出され
る。これにより貯蔵触媒は新たに窒素酸化物を受入可能
となり、即ち再生される。過程Ｐｈ１とＰｈ２との間で
制御装置５により連続した切換が行われる。
【００２９】再生（過程２）は、貯蔵触媒２ａが完全に
空になるまで行われ且つ触媒の後方に過剰な還元剤が発
生する前に終了するのが理想的である。過剰な還元剤の
発生は酸素不足を同伴し、従って酸素を感知する排気ガ
スセンサ４によりこれを検出することができる。この代
替形態として、例えば酸素を感知する排気ガスセンサ４
の代わりに又はそれに補足してＨＣセンサにより過剰炭
化水素を直接検出してもよい。図４の（Ａ）に示すよう
に貯蔵触媒はそれぞれリッチ過程Ｐｈ２の終了時に完全
に空になり、且つ図４の（Ｃ）に示すように触媒の後方
に配置された排気ガスセンサ４の信号線図はこの場合変
化しない。この場合、図示のようなセンサ信号の低いレ
ベルは酸素過剰を示し、従って時間的に平均して燃料消
費がほぼ最適な内燃機関のリーン運転を示している。
【００３０】機関運転における還元剤の必要量の正確な
計算は不可能であるので、触媒２は緩衝の働きをする複
合酸素貯蔵触媒又は後方に配置された酸素貯蔵触媒２ｂ
を有していることが好ましい。還元剤ＣＯ及びＨＣの許
容範囲を超えた高い供給量は酸素貯蔵触媒２ｂ内に貯蔵
された酸素と反応される。後方に配置された酸素貯蔵触
媒２ｂは過剰還元剤により半分だけ空にされることが理
想的である。後方に配置された酸素貯蔵触媒２ｂは、貯
蔵触媒２ａを完全に空にするために有利な還元剤のある
程度の過剰供給を可能にする。酸素貯蔵触媒２ｂを目標
とする半分まで空にすることは、実際運転において回避
できない供給量の不正確さの補償を可能にする。
【００３１】図５は図４の線図とは異なる本発明の実施
形態を示している。図５の（Ｂ）から明らかなように、
内燃機関１の制御はまず、触媒の後方に配置されたセン
サ４が、その信号特性を変化せず且つリーンな混合物を
示すレベルを維持するように行われる。これは、リッチ
な過程の長さが既に最適であることを意味している。即
ち、酸素貯蔵触媒２ｂにより緩衝される供給量の不正確
な点まではこの長さが需要（必要性）に対応し、従って
貯蔵触媒２ａは完全に再生される。しかしながら、リッ
チ過程の長さが貯蔵触媒２ａの完全な再生に対して十分
でない場合もある。従って、リッチ過程の長さはある程
度テスト的に順次に増大される。３回目に示したリッチ
過程Ｐｈ２．３の終了時に触媒装置２内の還元剤消費量
が再生要求（２ａ）と緩衝量（２ｂ）との和により与え
られる値を超えた場合、その結果として触媒の後方にお
いてＣＯ及びＨＣのような還元剤の過剰と組み合わされ
て酸素不足が発生する。
【００３２】図５の（Ｃ）はその結果として得られた排
気ガスセンサ４の信号特性の変化を示し、この変化は例
えばしきい値との比較により検出可能である。従って、
信号変化を発生させるための付属のリッチ過程Ｐｈ２．
３は触媒装置２により緩衝させるには長すぎるものであ
り、一方それに先行するリッチ過程Ｐｈ２．２は応答を
発生するための十分な長さをまだ有していない。従っ
て、実際の還元剤要求は、ステップごとに逐次延長する
ことにより決定される精度で求めることが可能である。
【００３３】その次のリッチ過程Ｐｈ２．４等は短くさ
れ、この場合、短くする大きさは、貯蔵触媒２ａは常に
完全に再生されるが酸素貯蔵触媒２ｂはほぼ半分だけ空
にされるように決定されている。それに続いて、リッチ
過程が再び順次に延長される方法が反復される。しかし
ながら、この延長は必ずしも直ちにスタートされる必要
はない。実際の運転点に対して最適とみなされる値を記
憶し且つ所定の条件が発生した後にはじめて、ほぼある
時間の経過後に新たな適応過程を開始することもまた考
えられる。
【００３４】リッチ過程の順次延長の代わりに、リッチ
化の程度を順次に上昇させてもよい。両方の代替形態を
組み合わせてもよい。後方センサが応答する時点ｔ２ま
で供給される還元剤の量は触媒装置の全貯蔵能力の関数
である。時間Ｔ１、Ｔ２を測定する代わりに、過程Ｐｈ
２内に供給される還元剤の量を測定し、且つ過程Ｔ１内
の酸素の損失に対してそれが使用されてもよい。この還
元剤の量から過程Ｔ１内の酸素損失に等価の還元剤の量
が差し引かれる。次にこの結果が、同様に窒素酸化物貯
蔵能力に対する尺度となる。この尺度がしきい値と比較
されてもよい。この尺度が大きければ大きいほど、触媒
のＮＯｘ貯蔵能力は大きいことになる。
【００３５】図３に示すように還元剤を供給するとき、
還元剤の量は例えば弁１２に対する操作信号から決定す
ることができる。還元作用をなす排気ガス成分を放出す
るとき、その量は例えば前方排気ガスセンサ３の信号及
び吸込空気量から決定することができる。この場合、吸
込空気量は触媒内の全ガス流量を与え且つ排気ガスセン
サ信号は還元剤の割合に関する信号を提供する。還元剤
の量、センサ信号及び空気量の間の関係は、例えば実験
により求め、且つ制御装置５内の特性曲線に記憶させて
もよい。同様に過程Ｔ１における酸素損失は、全ガス流
量と、前方センサの信号から導出されるその酸素部分と
から決定することができる。
【００３６】そのままで理解できる図６の流れ図はこの
過程を実施形態として示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明がその作用を表わす技術的周辺図であ
る。
【図２】本発明をわかりやすく示した信号線図である。
【図３】本発明の実行のために適切な装置の他の実施形
態を示す技術的周辺図である。
【図４】本発明をＮＯｘ貯蔵触媒を備えた内燃機関の燃
料供給量の開ループないし閉ループ制御と組み合わせて
示した信号線図である。
【図５】本発明をＮＯｘ貯蔵触媒を備えた内燃機関の燃
料供給量の開ループないし閉ループ制御と組み合わせて
示した他の信号線図である。
【図６】本発明の実施形態の流れ図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 １ａ 燃焼室 ２ 触媒 ２ａ 触媒の第１の部分 ２ｂ 触媒の第２の部分 ３ 前方排気ガスセンサ ４ 後方排気ガスセンサ ５ 制御装置 ６ 燃料供給手段 ７ センサ（負荷） ８ センサ（運転パラメータ） ９ センサ（絞り弁位置） １０ 表示／記憶手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/36 Ｂ 3/36 Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ 41/14 ３１０Ｅ 41/14 ３１０ 45/00 ３１４Ｚ 45/00 ３１４ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ (72)発明者 クラウス・ヴィンクラー ドイツ連邦共和国 71277 ルーテスハイ ム，シューベルトシュトラーセ 34 (72)発明者 ベルント・シュマン ドイツ連邦共和国 71277 ルーテスハイ ム，ダイムラーシュトラーセ 23

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸素貯蔵能力のみでなく窒素酸化物貯蔵
    能力をも有する内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法
    において、 触媒の後方に配置された排気ガスセンサの信号内に変化
    が形成されるように触媒の前方で排気ガス中の酸素濃度
    が反復して上昇及び低下され、 酸素濃度の低下とそれに続く前記センサの応答との間の
    第１の過程のシフトと、それに続いて行われる酸素濃度
    の上昇とそれに続く前記センサの応答との間の第２の過
    程のシフトとが測定され、 前記過程のシフトの差が決定され、且つ前記差が所定の
    しきい値に到達していないときにエラー信号が記憶され
    又は出力されあるいはこれら双方が行われる、内燃機関
    の排気ガス中の触媒の診断方法。
  2. 【請求項２】 排気ガス中の酸素濃度が、前記内燃機関
    に供給される燃料／空気混合物の燃空比を変えることに
    より変化されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 排気ガス中の酸素濃度が、触媒の前方で
    排気ガスに還元剤を供給することにより変化されること
    を特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 燃空比の制御において、前記内燃機関
    が、前記第１の過程において量論混合物組成に対して燃
    料が少ない混合物でそして前記第２の過程において燃料
    が多い混合物で交互に運転されることを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 酸素貯蔵能力のみでなく窒素酸化物貯蔵
    能力をも有する内燃機関の排気ガス中の触媒の診断装置
    において、 触媒の前方で排気ガス中の酸素濃度を上昇及び低下する
    ための手段と、 触媒の後方に配置された少なくとも１つの排気ガスセン
    サと、 酸素濃度の低下とそれに続く前記センサの応答との間の
    第１の過程のシフトと、それに続いて行われる酸素濃度
    の上昇とそれに続く前記センサの応答との間の第２の過
    程のシフトとを測定するための手段と、 触媒の窒素酸化物貯蔵能力を決定するために差を評価す
    るための手段とを備えた内燃機関の排気ガス中の触媒の
    診断装置。
  6. 【請求項６】 前記差が所定しきい値に到達していない
    場合に触媒エラー信号を出力又は記憶あるいはこれら双
    方を行うための手段を備えることを特徴とする請求項５
    記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記排気ガスセンサが酸素を感知するこ
    とを特徴とする請求項５記載の装置。
  8. 【請求項８】 触媒の前方に配置された他の排気ガスセ
    ンサであって、この場合、過程のシフトがそれぞれ前方
    排気ガスセンサ及び後方排気ガスセンサの信号間の時間
    遅れとして測定される前記他の排気ガスセンサを備える
    ことを特徴とする請求項５記載の装置。
  9. 【請求項９】 酸素濃度を低下するために触媒の前方で
    排気ガスに還元剤を供給するための手段を備えることを
    特徴とする請求項５記載の装置。
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