專利名稱：催化劑劣化判定裝置及催化劑劣化判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化劑劣化判定裝置及催化劑劣化判定方法。
背景技術(shù)：
已知有根據(jù)向內(nèi)燃機的排氣通道上設(shè)置的氧化催化劑添加燃料時的該氧化催化 劑的溫度來判定該氧化催化劑劣化的技術(shù)。(例如參照專利文獻1)。但是，通過進行燃料 的添加，有可能發(fā)生燃料向大氣中釋放，或耗油量惡化。而且，在選擇還原型NOx催化劑設(shè)置于氧化催化劑下游的情況下進行該選擇還原 型NOx催化劑的劣化判定時，如果考慮氧化催化劑的劣化程度，則可以進行更高精度的判 定。例如在根據(jù)選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率進行該選擇還原型NOx催化劑的劣 化判定的情況下，NOx凈化率對應(yīng)于向該選擇還原型NOx催化劑流入的NO和NO2的比率而 發(fā)生變化。該NO和NO2的比率根據(jù)氧化催化劑的劣化程度而變化，所以即便選擇還原型NOx 催化劑中的NOx凈化率降低，也有可能是因為氧化催化劑的劣化。也就是說，判定是何催化 劑發(fā)生了劣化尤為重要。專利文獻1 特開2001-263048號公報專利文獻2 特開2005-23921號公報專利文獻3 特開2004-100700號公報專利文獻4 特表2008-523305號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述的問題而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種當(dāng)內(nèi)燃機的排 氣通道具有多種催化劑時能夠準確求出催化劑劣化程度的技術(shù)。為了實現(xiàn)上述課題，本發(fā)明的催化劑劣化判定裝置采用了以下的機構(gòu)。即，本發(fā)明 的催化劑劣化判定裝置，其特征在于，具備設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣通道上且通過還原劑選擇性地還原NOx的選擇還原型NOx催 化劑、設(shè)置在所述選擇還原型NOx催化劑的上游且具有氧化能力的催化劑、向處于所述選擇還原型NOx催化劑上游的排氣中供給還原劑的還原劑供給機構(gòu)、對處于所述具有氧化能力的催化劑下游且處于所述選擇還原型NOx催化劑上游 的排氣中的NOx濃度進行檢測的上游側(cè)檢測機構(gòu)、以及對處于所述選擇還原型NOx催化劑下游的排氣中的NOx濃度進行檢測的下游側(cè)檢 測機構(gòu)，還具備推定機構(gòu)，其對假定所述具有氧化能力的催化劑的劣化程度達到了給定值時向所 述選擇還原型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率進行推定；計算機構(gòu)，其根據(jù)由所述還原劑供給機構(gòu)供給還原劑時經(jīng)所述上游側(cè)檢測機構(gòu)及 所述下游側(cè)檢測機構(gòu)檢測到的NOx濃度，多次計算所述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率直到至少得到最大值；以及判定機構(gòu)，其通過將所述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率達到最大值時由 所述推定機構(gòu)推定的NO2比率與該比率的基準值進行比較，判定所述具有氧化能力的催化 劑的劣化程度。選擇還原型NOx催化劑例如以氨為還原劑，選擇性地還原NOx。還原劑供給機構(gòu)例 如可以具備噴射氨或尿素水的噴射裝置。上游側(cè)檢測機構(gòu)可以根據(jù)例如內(nèi)燃機的運行狀態(tài) 來推定NOx濃度，也可以通過傳感器進行測定。即便排氣經(jīng)過具有氧化能力的催化劑，排氣 中的NOx濃度也不會變化，所以可以認為該具有氧化能力的催化劑上游的NOx濃度與下游 的NOx濃度相等。下游側(cè)檢測機構(gòu)通過例如傳感器對NOx經(jīng)選擇還原型NOx催化劑凈化之 后的NOx濃度進行測定。需要說明的是，NOx中含有NO及NO2?？梢愿鶕?jù)該NOx濃度供給 還原劑。在這里，從該催化劑流出的NOx中NO2的比率對應(yīng)于具有氧化能力的催化劑的劣 化程度而發(fā)生變化。也就是說，在通過具有氧化能力的催化劑時，NO被氧化成NO2, NO被氧 化成NO2的比例對應(yīng)于該催化劑的劣化程度而變化。為此，向選擇還原型NOx催化劑流入的 NOx中NO2的比率，對應(yīng)于具有氧化能力的催化劑的劣化程度而變化。推定機構(gòu)假定具有氧 化能力的催化劑的劣化程度達到了給定值，從而對NOx中NO2的比率進行推定。該給定值是 為了求出選擇還原型NOx催化劑中NOx的凈化率和向該選擇還原型NOx催化劑流入的NOx 中NO2的比率之間的關(guān)系而假定的值，可以使用任意值。此外，通過上游側(cè)檢測機構(gòu)檢測NOx濃度，利用推定機構(gòu)姑且求出該NOx中NO2的 比率。也就是說，由于不知道具有氧化能力的催化劑的劣化程度，所以姑且確定向選擇還原 型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率。此外，求出選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化 率和向該選擇還原型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率之間的關(guān)系。選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率，根據(jù)該選擇還原型NOx催化劑的溫度及 NOx中NO2的比率而變化。此外，在使選擇還原型NOx催化劑的溫度為規(guī)定范圍的情況下， NO和NO2每次被凈化大致相同的量，在NO2的比率為特定的值(例如50%附近)時，NOx的 凈化率達到最大。需要說明的是，本發(fā)明中的基準值是選擇還原型NOx催化劑中NOx的凈 化率達到最大值的實際的NO2比率。該基準值例如為50%或在其附近，但會因催化劑的狀 態(tài)、種類而異，所以可以通過實驗等求出。NOx的凈化率達到最大值的實際的NO2比率，即便選擇還原型NOx催化劑的劣化程 度增大也不會變化。也就是說，如果選擇還原型NOx催化劑的劣化在進行，盡管NOx的凈化 率降低，但在NO2的比率為基準值時，NOx凈化率達到最大。計算機構(gòu)通過在NO2的比率不同時多次計算NOx的凈化率求出該凈化率的最大 值。也就是說，NOx的凈化率根據(jù)NO2的比率發(fā)生變化，所以通過多次計算NOx的凈化率和 NO2的比率之間的關(guān)系而得到最大值。該最大值是將具有氧化能力的催化劑的劣化程度假 定為給定值時的值。在這里，選擇還原型NOx催化劑中的NOx的凈化率在NO2的比率為基準 值時達到最大值，但在假定的NO2的比率不同于實際值的情況下，不會如此。也就是說，NOx 凈化率達到最大值的NO2的比率偏離基準值。該偏離對應(yīng)于實際的NO2的比率和由推定機 構(gòu)推定的NO2的比率的差而增大。也就是說，具有氧化能力的催化劑的實際劣化程度和給 定值的差越是增大，NOx凈化率達到最大值的NO2的比率越是偏離基準值。
如此，NOx凈化率達到最大值的NO2的比率從基準值的偏離與具有氧化能力的催化 劑的劣化程度相關(guān)，所以可以根據(jù)該偏離來判定該具有氧化能力的催化劑的劣化程度。此 時，NOx凈化率達到最大值的NO2的比率越是大于基準值，就越可以判定劣化程度大。如此， 通過使用選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率的最大值，可以不根據(jù)該選擇還原型NOx 催化劑的劣化程度，進行具有氧化能力的催化劑的劣化程度的判定。也就是說，可以在不 受選擇還原型NOx催化劑的劣化程度影響的情況下，進行具有氧化能力的催化劑的劣化判 定。具有氧化能力的催化劑的劣化程度，可以通過將選擇還原型NOx催化劑中NOx的 凈化率達到最大值時由推定機構(gòu)推定的NO2比率與該比率的基準值進行比較來判定，此時， 可以由它們的差來判定，還可以由它們的比來判定。需要說明的是，本發(fā)明中，使用NOx中NO2的比率進行具有氧化能力的催化劑的劣 化程度的判定，但也可以代之以使用NOx中的NO的比率進行劣化程度的判定。也就是說，只 要NOx由NO和NO2構(gòu)成，則NOx中NO2的比率越是增大，相應(yīng)地NO的比率就越是減小。如 果利用該關(guān)系，可以使用NOx中NO的比率進行劣化程度的判定。在本發(fā)明中，具備對上述選擇還原型NOx催化劑的溫度進行檢測的溫度檢測機 構(gòu)，上述計算機構(gòu)可以計算出由上述溫度檢測機構(gòu)檢測的溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)時的 NOx的凈化率。需要說明的是，溫度檢測機構(gòu)可以由內(nèi)燃機的運行狀態(tài)來推定溫度，也可以通過 傳感器來測定溫度。而且，規(guī)定的范圍是指NO和NO2只是以相同的量發(fā)生反應(yīng)的范圍。在這里，在用選擇還原型NOx催化劑還原NO或NO2時，NO或NO2各自被還原的量 對應(yīng)于選擇還原型NOx催化劑的溫度而發(fā)生變化。此外，NO和NO2只是以相同的量發(fā)生反 應(yīng)的溫度的范圍成為規(guī)定的范圍。當(dāng)如此在NO和NO2只是以相同的量發(fā)生反應(yīng)的溫度的范 圍內(nèi)求出NOx凈化率和NO2比率之間的關(guān)系時，可以得到NOx凈化率的最大值。若選擇還原 型NOx催化劑的溫度在該規(guī)定的范圍內(nèi)，則NOx凈化率達到最大值的NO2的比率是相同的， 其與具有氧化能力的催化劑的劣化程度無關(guān)。即，通過計算溫度在規(guī)定范圍內(nèi)時NOx的凈 化率，可以求出該NOx凈化率的最大值，所以可以容易地判定氧化催化劑的劣化程度。
本發(fā)明中，可以具備溫度檢測機構(gòu)，其對上述選擇還原型NOx催化劑的溫度進行 檢測；比率計算機構(gòu)，其根據(jù)由上述判定機構(gòu)判定的劣化程度算出向上述選擇還原型 NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率；活性判定機構(gòu)，其根據(jù)由上述溫度檢測機構(gòu)檢測的溫度來判定上述選擇還原型 NOx催化劑的溫度是否已達到完全活性溫度；和NOx催化劑劣化判定機構(gòu)，其通過將由上述比率計算機構(gòu)計算出的NO2的比率在規(guī) 定的范圍內(nèi)時的上述完全活性溫度與該完全活性溫度的基準值進行比較，來判定上述選擇 還原型NOx催化劑的劣化程度。只要可以求出具有氧化能力的催化劑的劣化程度，就可以求出用該具有氧化能力 的催化劑將NO氧化成NO2的比例，所以可以準確求出向選擇還原型NOx催化劑流入的NOx 中NO2的比率。也就是說，比率計算機構(gòu)可以準確算出向選擇還原型NOx催化劑流入的NOx
6中的實際的NO2比率。而且，對于選擇還原型NOx催化劑，直至溫度達到完全活性溫度的期間NOx的凈 化率隨溫度上升而升高，但在達到完全活性溫度之后，即便溫度升高，NOx的凈化率也幾乎 不升高。也就是說，所謂完全活性溫度可以為即便溫度升至其以上，NOx的凈化率也不變化 的溫度，其可以為NOx凈化率的升高值相對于溫度的升高值達到規(guī)定值以下的溫度的下限 值，而且也可以為NOx凈化率達到飽和的溫度的下限值。即，活性判定機構(gòu)在例如即便選擇 還原型NOx催化劑的溫度升高，NOx的凈化率也幾乎不升高時，判定為該選擇還原型NOx催 化劑的溫度已達到了完全活性溫度。此外，選擇還原型NOx催化劑的劣化程度越是增大，完全活性溫度就越高，且已到 達完全活性溫度時的NOx的凈化率降低。也就是說，NOx的凈化率達到最高的溫度對應(yīng)于劣 化程度而升高。如此，由于完全活性溫度和劣化程度相關(guān)，所以只要預(yù)先設(shè)定完全活性溫度 的基準值，則通過將由活性判定機構(gòu)判定的完全活性溫度與該基準值進行比較，就可以判 定選擇還原型NOx催化劑的劣化程度。該基準值可以為任意值，例如，可以為新品時的完全 活性溫度，還可以為規(guī)定的劣化程度時的完全活性溫度，還可以為劣化程度是能夠容許的 限度時的完全活性溫度。此外，完全活性溫度越是高于基準值，就越可以判定劣化程度大。選擇還原型NOx催化劑的劣化程度，通過比較完全活性溫度和該完全活性溫度的 基準值來判定，此時，可以由它們的差來判定，也可以由它們的比來判定。需要說明的是，相對于選擇還原型NOx催化劑的溫度的NOx凈化率，根據(jù)向該選擇 還原型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率而改變。為此，NOx催化劑劣化判定機構(gòu)根據(jù) 由比率計算機構(gòu)計算出的NO2的比率在規(guī)定的范圍內(nèi)時的完全活性溫度，來判定劣化程度。 也就是說，通過確定NO2比率的范圍，可以更為準確地進行劣化程度的判定。所謂規(guī)定的范 圍，是指能夠從選擇還原型NOx催化劑的溫度和NOx凈化率之間的關(guān)系求出完全活性溫度 的NO2比率的范圍。例如NO2的比率為50%或在其附近。而且，在本發(fā)明中，使用NOx中NO2的比率進行選擇還原型NOx催化劑的劣化程度 的判定，也可以代之以使用NOx中的NO的比率進行劣化程度的判定。在本發(fā)明中，上述推定機構(gòu)將上述具有氧化能力的催化劑的劣化程度的給定值作 為能夠容許的限度的值，來推定NO2的比率，上述判定機構(gòu)，在上述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率達到最大值時的由 上述推定機構(gòu)推定的NO2比率大于基準值時，可以判定為上述具有氧化能力的催化劑的劣 化程度超過能夠容許的限度。于是，通過判定選擇還原型NOx催化劑中的NOx的凈化率達到最大值時的由推定 機構(gòu)推定的NO2比率是否大于基準值，就可以判定氧化催化劑的劣化程度是否超過能夠容 許的限度。此外，NOx的凈化率達到最大值時的由推定機構(gòu)推定的NO2比率越是大于基準 值，就越可以判定具有氧化能力的催化劑的劣化程度大。而且，在NOx的凈化率達到最大值時的由推定機構(gòu)推定的NO2的比率小于基準值 時，可以判定為具有氧化能力的催化劑的劣化程度能夠被容許。此外，NO2比率越是小于基 準值，則就越可以判定具有氧化能力的催化劑的劣化程度小。而且，在本發(fā)明中，上述NOx催化劑劣化判定機構(gòu)，將上述完全活性溫度的基準值 作為上述選擇還原型NOx催化劑的劣化程度達到能夠容許的限度時的完全活性溫度，
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當(dāng)上述完全活性溫度高于基準值時，可以判定為上述選擇還原型NOx催化劑的劣 化程度超過能夠容許的限度。于是，可以通過判定完全活性溫度是否高于基準值，來判定選擇還原型NOx催化 劑的劣化程度是否超過能夠容許的限度。此外，完全活性溫度越是高于基準值，就越可以判 定選擇還原型NOx催化劑的劣化程度大。而且，在完全活性溫度比基準值低時，可以判定為選擇還原型NOx催化劑的劣化 程度能夠容許。此外，完全活性溫度越是低于基準值，就越可以判定選擇還原型NOx催化劑 的劣化程度小。而且，為了解決上述課題，本發(fā)明的催化劑劣化判定方法采用以下的方法。S卩，基 于本發(fā)明的NOx催化劑劣化判定方法，其特征在于，包括第一步驟，其對假定設(shè)置于選擇還原型NOx催化劑的上游且具有氧化能力的催化 劑的劣化程度達到了給定值時向該選擇還原型NOx催化劑中流入的NOx中NO2的比率進行 推定、第二步驟，其多次計算上述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率直到至少得到 最大值、和第三步驟，其通過將上述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率達到最大值時由 上述第一步驟得到的NO2比率與該比率的基準值進行比較，來判定上述具有氧化能力的催 化劑的劣化程度。此時，還可以包括第四步驟，其根據(jù)由上述第三步驟判定的具有氧化能力的催化 劑的劣化程度，算出向上述選擇還原型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率；第五步驟，其根據(jù)由上述第四步驟計算出的NO2的比率，多次檢測上述選擇還原型 NOx催化劑的凈化率直到至少得到完全活性溫度；和第六步驟，其通過將由上述第四步驟計算出的NO2比率在規(guī)定范圍內(nèi)時在上述第 五步驟中得到的完全活性溫度與該完全活性溫度的基準值進行比較，來判定上述選擇還原 型NOx催化劑的劣化程度。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)內(nèi)燃機的排氣通道具有多種催化劑時，可以準確地求出催化劑的
劣化程度。


圖1是表示實施例涉及的內(nèi)燃機及其排氣系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖2是表示NOx催化劑的溫度(床溫)和NOx催化劑中的NOx凈化率之間的關(guān)系 的圖。圖3是按照NOx催化劑的溫度示出的NOx催化劑為正常時向該NOx催化劑流入的 NOx中NO2的比率和NOx催化劑中的NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。圖4是按照NOx催化劑的溫度示出的NOx催化劑發(fā)生劣化時向該NOx催化劑流入 的NOx中NO2的比率和NOx催化劑中的NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。圖5是以氧化催化劑的溫度和內(nèi)燃機的吸入空氣量為參數(shù)用于求出NO2的比率的 繪制圖。圖6是表示向NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率和NOx催化劑中的NOx凈化率之間的關(guān)系的一例的繪制圖。圖7是對圖6的繪制圖標記上點直至可以判定NOx凈化率的最大值時的繪制圖。圖8是表示氧化催化劑的溫度(床溫)和向NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率 之間的關(guān)系的圖。圖9是表示氧化催化劑的劣化程度和向NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率之間 的關(guān)系的圖。圖10是基于氧化催化劑的劣化程度對圖7所示的關(guān)系進行修正之后的繪制圖。圖11是表示NOx催化劑的溫度(床溫)和NOx催化劑中的NOx凈化率之間的關(guān) 系的圖。圖12是表示實施例涉及的氧化催化劑的劣化判定的流程的流程圖。圖13是表示實施例涉及的NOx催化劑的劣化判定的流程的流程圖。符號的說明1_內(nèi)燃機，2-排氣通道，3-氧化催化劑，4-選擇還原型NOx催化劑， 5-噴射閥，7-第一 NOx傳感器，8-第二 NOx傳感器，9-溫度傳感器，IO-E⑶，11-油門踏板， 12-油門開度傳感器，13-曲軸位置傳感器。
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明涉及的催化劑劣化判定裝置及催化劑劣化判定方法的具 體的實施方式進行說明。實施例1圖1是表示本實施例涉及的內(nèi)燃機及其排氣系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖1所示的內(nèi) 燃機1是具有4個汽缸的水冷式四沖程柴油機。此外，在本實施例中，采用尿素SCR系統(tǒng)。內(nèi)燃機1與排氣通道2相連。在該排氣通道2的中途，自上游側(cè)依次具有氧化催 化劑3、和選擇還原型NOx催化劑4(以下稱為NOx催化劑4。)。氧化催化劑3可以是具有 氧化能力的其他催化劑(例如三元催化劑)。需要說明的是，在本實施例中，氧化催化劑3 相當(dāng)于本發(fā)明中的具有氧化能力的催化劑。而且，在處于氧化催化劑3的下游且處于NOx催化劑4的上游的排氣通道2上，安 裝有向排氣中噴射尿素水的噴射閥5。噴射閥5根據(jù)來自后述的ECUlO的信號而打開，向排 氣中噴射尿素水。需要說明的是，在本實施例中，噴射閥5相當(dāng)于本發(fā)明中的還原劑供給機 構(gòu)。從噴射閥5噴射的尿素水因排氣的熱而發(fā)生水解，成為氨(NH3)，吸附于NOx催化 劑4上。該NH3 HNOx還原。在處于氧化催化劑3的下游且處于噴射閥5的上游的排氣通道2上，安裝有對排 氣中的NOx濃度進行測定的第一 NOx傳感器7。而且，在處于NOx催化劑4的下游的排氣 通道2上，安裝有對排氣中的NOx濃度進行測定的第二 NOx傳感器8及對排氣的溫度進行 測定的溫度傳感器9。需要說明的是，在本實施例中，第一 NOx傳感器7相當(dāng)于本發(fā)明中的 上游側(cè)檢測機構(gòu)。而且，在本實施例中，第二 NOx傳感器8相當(dāng)于本發(fā)明中的下游側(cè)檢測機 構(gòu)。進而，在本實施例中，溫度傳感器9相當(dāng)于本發(fā)明中的溫度檢測機構(gòu)。而且，可以基于 內(nèi)燃機1的運行狀態(tài)對NOx濃度進行推定來代替通過第一 NOx傳感器7對NOx濃度進行測 定。
在如上所述構(gòu)成的內(nèi)燃機1中，并列設(shè)置有用于控制該內(nèi)燃機1的作為電子控制 單元的E⑶10。該E⑶10是按照內(nèi)燃機1的運行條件、駕駛者的要求來控制內(nèi)燃機1的運行 狀態(tài)的單元。而且，在E⑶10上，除了上述傳感器之外，還借助電氣布線連接有輸出與駕駛者踩 入油門踏板11的量對應(yīng)的電氣信號來檢測內(nèi)燃機負荷的油門開度傳感器12、及對內(nèi)燃機 轉(zhuǎn)速進行檢測的曲軸位置傳感器13，使得這些各種傳感器的輸出信號向ECUlO輸入。另一方面，E⑶10借助電氣布線與噴射閥5連接，通過該E⑶10來控制噴射閥5的 開閉時期。 在這里，NOx催化劑4中NOx的凈化率，對應(yīng)于NOx中NO2的比率和NOx催化劑4 的溫度而發(fā)生變化。需要說明的是，認為是利用NOx催化劑4按照溫度不同發(fā)生以下的反應(yīng)。6N02+8NH3 — 7N2+12H20…式(1)4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20…式(2)N0+N02+2NH3 — 2N2+3H20…式(3)在這里，式⑴是由于反應(yīng)速度慢而主要在高溫下發(fā)生的NO2的凈化反應(yīng)。式(2) 是由于反應(yīng)速度比式⑴慢而自低于式⑴的溫度發(fā)生NO的凈化反應(yīng)。式(3)是由于反 應(yīng)速度快而自低于式(2)的溫度發(fā)生的NO和NO2的凈化反應(yīng)。需要說明的是，通過式(3) 所示的反應(yīng)，等量的NO和NO2被凈化。也就是說，在主要發(fā)生式(3)所示的反應(yīng)的溫度范 圍，當(dāng)NO和NO2的比為1 1時，NOx的凈化率為最大。為此，氧化催化劑3中，按照使NO 和NO2的比成為1 1的方式，即按照使NOx中NO2的比率成為50%的方式，氧化NO。而 且，按照達到如此比率的方式來決定氧化催化劑3的氧化能力。也就是說，當(dāng)排氣通過氧化催化劑3時，NOx中NO2的比率發(fā)生變化。NOx中NO2的 比率變化多少是由氧化催化劑3中NO2生成多少來決定的。此外，氧化催化劑3的劣化越 是進展，NO2越難以生成。進而，如果氧化催化劑3的溫度升高，由于氧化反應(yīng)被促進，所以 NO2更容易生成。而且，排氣的流速越高，在利用氧化催化劑3反應(yīng)之前通過該氧化催化劑 3的NOx越多，所以NO2越難以生成。需要說明的是，在排氣通過氧化催化劑3時，NO被氧 化成NO2，此時NOx濃度沒有變化。如此，從氧化催化劑3流出的NOx中NO2的比率(即向NOx催化劑4流入的NOx中 NO2的比率)，可以基于從內(nèi)燃機1排出的NOx中NO2的比率、氧化催化劑3的溫度、吸入空 氣量(也可以為排氣的量)、氧化催化劑3的劣化程度來推定。氧化催化劑3的溫度可以由 傳感器測定，也可以從內(nèi)燃機1的運行狀態(tài)來推定。吸入空氣量可以通過安裝空氣流量計 來測定。氧化催化劑3的劣化程度如后所述。而且，從內(nèi)燃機1排出的NOx中NO2的比率，可以基于內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速、燃料量(可以 為內(nèi)燃機負荷)、燃燒溫度等來推定。該推定可以使用公知的技術(shù)，所以說明省略。而且，可 以預(yù)先通過實驗等求出它們之間的關(guān)系并繪制成圖，存儲在ECUlO中。如此，NOx中NO2的比率因氧化催化劑3的劣化程度而發(fā)生變化，所以NOx催化劑 4中的NOx凈化率也發(fā)生變化。也就是說，即便僅檢測NOx凈化率，也需要確定NOx凈化率 的降低是由于氧化催化劑3的劣化還是由于NOx催化劑4的劣化。為此，在本實施例中，首 先判定氧化催化劑3的劣化程度。
圖2是表示NOx催化劑4的溫度(床溫)和NOx催化劑4中的NOx的凈化率之間 的關(guān)系的圖。實線是僅基于式(3)的反應(yīng)的凈化率且是NOx催化劑4為正常時的凈化率。 單點劃線是僅基于式⑶的反應(yīng)的凈化率且是NOx催化劑4發(fā)生劣化時的凈化率。雙點劃 線是僅基于式(2)的反應(yīng)的凈化率且是NOx催化劑4為正常時的凈化率。虛線僅基于式 (1)的反應(yīng)的凈化率且是NOx催化劑4為正常時的凈化率。在這里，正常是指劣化程度未超 過能夠容許的限度。而且，發(fā)生劣化是指劣化程度超過能夠容許的限度。如圖2所示，式(3)的反應(yīng)在可支配的溫度范圍。也就是說，當(dāng)NOx催化劑4的溫 度在圖2所示的Tl至T2的范圍中時，基于式(1)及式(2)的反應(yīng)的NOx的凈化幾乎未進 行，主要通過式(3)的反應(yīng)來凈化NOx。在這里，在基于式(3)的反應(yīng)中，NO和NO2以相同的量被凈化。為此，在NO2的比 率為50%時，NOx催化劑4的凈化率達到最高。而且，圖3是按照NOx催化劑4的溫度示出NOx催化劑4為正常時向該NOx催化 劑4流入的NOx中NO2的比率與NOx催化劑4中的NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。該關(guān)系是 圖2所示的Tl至T2的范圍內(nèi)的關(guān)系。實線示出例如攝氏220度的情況，單點劃線示出例 如攝氏200度的情況，雙點劃線示出例如攝氏180度的情況。如此，NOx催化劑4的溫度越高，則NOx催化劑4中NOx的凈化率越高。而且，無 論是何溫度，當(dāng)NO2的比率為50%時，NOx的凈化率達到最高。此外，NOx催化劑4的溫度 為例如攝氏220度時，凈化率達到最高，即便達到其以上的溫度，NOx的凈化率也幾乎沒有 變化。也就是說，當(dāng)NOx催化劑4為正常時，例如攝氏220度成為完全活性溫度。另一方面，圖4是按照NOx催化劑4的溫度示出NOx催化劑4發(fā)生劣化時向該NOx 催化劑4流入的NOx中NO2的比率和NOx催化劑4中NOx的凈化率之間的關(guān)系的圖。該關(guān) 系與圖3 —樣是圖2所示的Tl至T2的范圍內(nèi)的關(guān)系。除了圖3之外，虛線示出例如攝氏 240度的情況。此時，NOx催化劑4的溫度越高，NOx催化劑4中的NOx的凈化率越高。而且，無論 是何溫度，當(dāng)NO2的比率為50%時，NOx的凈化率達到最高。此外，NOx催化劑4的溫度為 例如攝氏240度時，凈化率達到最高，即便達到其以上的溫度，凈化率也幾乎沒有變化。也 就是說，當(dāng)NOx催化劑4發(fā)生劣化時，例如攝氏240度成為完全活性溫度。即，如果NOx催化劑4的溫度在圖2所示的Tl至T2的范圍內(nèi)，則與該NOx催化劑 4的劣化程度無關(guān)，當(dāng)向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率為50%時，NOx的凈化率達 到最高。在本實施例中，利用該關(guān)系求出氧化催化劑3的劣化程度。首先，在假設(shè)氧化催化劑3的劣化程度達到了給定值時，推定向NOx催化劑4流入 的NOx中NO2的比率。在這里，向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率，依據(jù)NO在氧化催 化劑3的作用下有多少氧化成NO2而發(fā)生變化。此外，NO有多少氧化成NO2,因氧化催化劑 3的劣化程度而改變。但是，在此刻，氧化催化劑3的劣化程度尚不明確。對此，在本實施例中，假定氧化催化劑3的劣化程度達到了給定值，推定在該劣化 程度時從氧化催化劑3流出的NOx中NO2的比率。需要說明的是，認為從氧化催化劑3流 出的NOx中NO2的比率和向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率相等。此外，在本實施例 中，根據(jù)氧化催化劑3的溫度和內(nèi)燃機1的吸入空氣量，來對NO2的比率進行推定。也就是說，在氧化催化劑3的作用下多少NO被氧化成NO2,依據(jù)氧化催化劑3的溫度及吸入空氣量(可以為排氣的量)而改變，所以可以根據(jù)這些值求出NOx中NO2的比率。 需要說明的是，可以通過其他參數(shù)來推定NO2的比率。而且，依據(jù)向氧化催化劑3流入的NOx中NO2的比率(即從內(nèi)燃機1排出的NOx中 NO2的比率)，從氧化催化劑3流出的NOx中NO2的比率發(fā)生變化。因此，首先求出從內(nèi)燃機 1排出的NOx中NO2的比率，該比率可以通過氧化催化劑3的溫度及吸入空氣量來變更。需 要說明的是，從內(nèi)燃機1排出的NOx中NO2的比率對應(yīng)于內(nèi)燃機1的運行狀態(tài)而發(fā)生改變， 所以預(yù)先通過實驗等求出它們之間的關(guān)系并繪制成圖。圖5是以氧化催化劑3的溫度和內(nèi)燃機1的吸入空氣量為參數(shù)用于求出NO2的比 率的繪制圖。這可以為乘以從內(nèi)燃機1排出的NOx中NO2的比率而用于修正的繪制圖。而 且，可以包含從內(nèi)燃機1排出的NOx中NO2的比率而作成繪制圖。也就是說，對向NOx催化 劑4流入的NOx中NO2的比率造成影響的是例如氧化催化劑3的溫度及內(nèi)燃機1的吸入空 氣量，所以根據(jù)這些值來推定NO2的比率。該關(guān)系可以預(yù)先通過實驗等求出。接著，求出NOx催化劑4的溫度為式(3)的反應(yīng)可被支配的溫度范圍內(nèi)時向NOx 催化劑4流入的NOx中NO2的比率和NOx催化劑4中NOx的凈化率之間的關(guān)系。這里所說 的向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率，是根據(jù)圖5得到的NO2的比率。為了求出該關(guān)系，以向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率為橫軸，以NOx催化 劑4中NOx的凈化率為縱軸，作成繪制圖。需要說明的是，由于凈化率因NOx催化劑4的溫 度而改變，所以按照NOx催化劑4的溫度作成繪制圖。此時，如果式(3)的反應(yīng)在可支配的 溫度范圍內(nèi)，則例如按照每10攝氏度作成繪制圖。此外，圖6是表示向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率和NOx催化劑4中NOx 的凈化率之間的關(guān)系的一例的繪制圖。多次求出NO2的比率和NOx的凈化率之間的關(guān)系， 將各點標記在圖6中。通過改變內(nèi)燃機1的運行狀態(tài)、氧化催化劑3的溫度，在圖6的繪制 圖中標記多個點。持續(xù)制作該繪制圖直至可以判定NOx凈化率的最大值。圖7是對圖6的繪制圖標記上點直至可以判定NOx凈化率的最大值時的繪制圖。 由圖7可知，NOx的凈化率存在最大值。如前所述，即便氧化催化劑3發(fā)生了劣化，NOx催 化劑4中NOx的凈化率達到最高時的實際NO2比率也不變化。也就是說，當(dāng)圖7所示的NOx 凈化率達到最大值時的NO2比率偏離50%時，氧化催化劑3的實際劣化程度偏離圖5中使 用的劣化程度的給定值。此外，該偏離越大，實際劣化程度和給定值的差越大。而且，在成 為圖7所示的最大值時的NO2比率小于50%的情況下，氧化催化劑3的劣化程度小于給定 值。另一方面，在圖7所示的最大值的NO2比率大于50%的情況下，氧化催化劑3的劣化程 度大于給定值。需要說明的是，在使劣化程度的給定值為能夠容許的限度的值的情況下，在達到 最大值時NO2的比率小于50%時，可以判定氧化催化劑3為正常。而且，在達到最大值時的 NO2的比率大于50%時，可以判定氧化催化劑3發(fā)生劣化。需要說明的是，氧化催化劑3的劣化判定，在氧化催化劑3的溫度為以下說明的范 圍內(nèi)時進行。圖8是表示氧化催化劑3的溫度(床溫)和向NOx催化劑4流入的NOx中NO2 的比率之間的關(guān)系的圖。實線示出新品的情況，單點劃線示出正在劣化的情況。在圖8中， 存在新品的氧化催化劑3與發(fā)生劣化的氧化催化劑3相比，NO2的比率更高的溫度范圍、和 新品的氧化催化劑3與正在劣化的氧化催化劑3相比NO2的比率更低的溫度范圍。此外，在氧化催化劑3的溫度為T3時，成為其邊界。在新品的氧化催化劑3與正在劣化的氧化催 化劑3相比NO2的比率更高的溫度范圍內(nèi)，氧化催化劑3的劣化程度越是增大，向NOx催化 劑4流入的NOx中NO2的比率越是減小。即，如果是低于圖8中T3所示的溫度范圍，如圖9 所示，氧化催化劑3的劣化程度越是增大，向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率越是減 小。在這里，圖9是表示氧化催化劑3的劣化程度和向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比 率之間的關(guān)系的圖。在本實施例中，在氧化催化劑3的溫度低于圖8中T3所示的溫度時， 進行該氧化催化劑3的劣化判定。由此，可以容易地求出氧化催化劑3的劣化程度和向NOx 催化劑4流入的NOx中NO2的比率之間的關(guān)系。如以上的說明所示，根據(jù)本實施例，可以求出氧化催化劑3的劣化程度。由于可以 如此求出氧化催化劑3的劣化程度，所以可以準確求出向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的 比率。在這里，當(dāng)根據(jù)NOx的凈化率進行NOx催化劑4的劣化判定時，有必要準確求出向該 NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率。對此，在本實施例中，可以準確求出向NOx催化劑4 流入的NOx中NO2的比率，所以可以更準確地進行NOx催化劑4的劣化判定。接著，對NOx 催化劑4的劣化判定進行說明。在這里，圖10是根據(jù)氧化催化劑3的劣化程度對圖7所示的關(guān)系進行修正之后的 圖。其對應(yīng)于氧化催化劑3的劣化程度對例如圖5的繪制圖進行修正，再次重新算出NO2的 比率和NOx的凈化率之間的關(guān)系。預(yù)先通過實驗等求出成為圖7所示的最大值的NO2的比 率從50%的偏離值和修正值之間的關(guān)系。需要說明的是，在圖7中，可以將50%除以成為 上述最大值的NO2比率而得到的值作為修正值，將各NO2的比率乘以該修正值。進而，可以 將50%和成為上述最大值的NO2比率的差作為修正值，將各NO2的比率與該修正值相加。如此求出NOx中NO2的比率，由此可以求出NOx催化劑4中NOx的凈化率。此外， 根據(jù)NOx催化劑4的溫度和NOx催化劑4中的凈化率之間的關(guān)系，判定該NOx催化劑4的 劣化程度。圖11是表示NOx催化劑4的溫度(床溫)和NOx催化劑4中NOx的凈化率之間 的關(guān)系的圖。實線示出新品的情況，單點劃線示出正在劣化的情況。關(guān)于T4所示的溫度， 在NOx催化劑4是新品的情況下，表示即便NOx催化劑4的溫度升高NOx催化劑4中NOx 的凈化率也幾乎不升高的溫度的下限值。也就是說，示出了新品時的完全活性溫度。T5所 示的溫度表示了 NOx催化劑4正在劣化時的完全活性溫度。在NOx催化劑4的溫度達到完全活性溫度之前，溫度越高，NOx的凈化率越高。此 外，在達到完全活性溫度之后，即便溫度升高，NOx的凈化率也幾乎沒有變化。而且，NOx催 化劑4的劣化程度越高，完全活性溫度就越高。也就是說，NOx催化劑4的劣化程度越高， 如果不進一步升高溫度，就無法凈化NOx。此外，NOx催化劑4的劣化程度越高，達到完全活 性溫度時的NOx凈化率越低。如此，由于NOx催化劑4的劣化程度越高則完全活性溫度越高，所以通過將例如新 品時的完全活性溫度與實際的完全活性溫度進行比較，可以求出NOx催化劑4的劣化程度。 而且，例如將NOx催化劑4的劣化程度達到能夠容許的限度時的完全活性溫度作為基準值， 如果實際的完全活性溫度高于基準值，則可以判定為NOx催化劑4正在劣化。此外，與基準 值相比完全活性溫度越高，就越可以判定NOx催化劑4的劣化程度高。需要說明的是，由于NOx的凈化率依據(jù)向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率而
13發(fā)生改變，所以按照NO2的比率求出完全活性溫度為好。而且，可以使用一定范圍內(nèi)的NO2 比率時的完全活性溫度。例如在NOx中NO2的比率為50%或在其附近時，完全活性溫度降 低，所以達到完全活性溫度的機會增加。也就是說，通過求出NO2的比率為50%或在其附近 時的完全活性溫度，可以提高NOx催化劑4的劣化程度的判定頻率。圖12是表示本實施例涉及的氧化催化劑3的劣化判定的流程的流程圖。本程序 通過ECUlO按照規(guī)定的時間反復(fù)執(zhí)行。而且，本程序在NOx催化劑4的劣化判定之前進行。 進而，本程序在根據(jù)由第一 NOx傳感器7或第二 NOx傳感器8測定的NOx濃度從噴射閥5 向NOx催化劑4供給適量的還原劑時執(zhí)行。在步驟SlOl中，對測定NOx催化劑4中NOx的凈化率的條件是否成立進行判定。 該條件是用于準確進行氧化催化劑3及NOx催化劑4的劣化判定所必需的條件。例如，判 定氧化催化劑3的溫度是否低于圖8所示的T3且NOx催化劑4的溫度是否在規(guī)定的范圍 (圖2所示的Tl至T2的范圍)內(nèi)。當(dāng)在步驟SlOl中被判定為肯定時，進入步驟S102，當(dāng) 被判定為否定時，由于處于無法進行氧化催化劑3及NOx催化劑4的劣化判定的狀態(tài)，所以 結(jié)束本程序。在步驟S102中，對假定氧化催化劑3的劣化程度達到了給定值時向NOx催化劑4 流入的NOx中NO2的比率進行推定。也就是說，根據(jù)圖5所示的繪制圖求出NO2的比率。需 要說明的是，在本實施例中，對步驟S102進行處理的ECUlO相當(dāng)于本發(fā)明中的推定機構(gòu)。而 且，在本實施例中，步驟S102相當(dāng)于本發(fā)明中的第一步驟。在步驟S103中，檢測NOx催化劑4中NOx的凈化率。也就是說，根據(jù)由第一 NOx 傳感器7及第二 NOx傳感器8得到的NOx濃度算出NOx的凈化率。將由第一 NOx傳感器7 得到的NOx濃度作為上游NOx濃度，將由第二 NOx傳感器8得到的NOx濃度作為下游NOx 濃度，此時NOx凈化率可以通過以下的式子算出。NOx凈化率=(上游NOx濃度-下游NOx濃度)/ (上游NOx濃度)需要說明的是，可以根據(jù)由各傳感器得到的NOx濃度，算出每單位時間內(nèi)通過各 傳感器的NOx量，使用該NOx量算出NOx凈化率。在步驟S104中，在圖6所示的繪制圖上標記由步驟S102中得到的NO2的比率及 步驟S103中得到的NOx的凈化率所確定的點。在步驟S105中，判定是否得到NOx的凈化率的最大值。例如預(yù)先求出為了得到最 大值所必需的點的數(shù)量，判定該數(shù)量的點是否被標記到繪制圖上。另外，例如，預(yù)先在ECUlO 中存儲用于算出最大值的式子，此時可以判定必需的數(shù)量的點是否被標記到繪制圖上。當(dāng)在步驟S105中被判定為肯定時，進入步驟S106，在被判定為否定時，結(jié)束本程 序。需要說明的是，在本實施例中，對步驟S103 105進行處理的ECUlO相當(dāng)于本發(fā)明中 的計算機構(gòu)。而且，在本實施例中，步驟S103 105相當(dāng)于本發(fā)明中的第二步驟。在步驟S106中，求出NOx的凈化率達到最大值的NO2比率。也就是說，從圖7所 示的繪制圖讀取NOx凈化率的最大值，進而，讀取與該最大值對應(yīng)的NO2比率。在步驟S107中，將NOx的凈化率達到最大值的NO2比率與基準值(例如50% )進 行比較。求出例如NOx的凈化率達到最大值的NO2的比率偏離基準值多少。也就是說，算 出達到最大值的NO2的比率和基準值的差或比。在步驟S108中，算出氧化催化劑3的劣化程度。該劣化程度是表示與新品時相比有多少發(fā)生了劣化的值。在步驟S107中求出的達到最大值的NO2比率和基準值的差或比、 與氧化催化劑3的劣化程度之間的關(guān)系，被預(yù)先求出。需要說明的是，可以求出用于對步驟 S102中推定的NO2比率進行修正的修正值。而且，可以對圖5所示的繪制圖進行修正?？?以將步驟S107中求出的達到最大值的NO2的比率和基準值的差或比作為氧化催化劑3的 劣化程度。需要說明的是，在將步驟S102中使用的給定值作為達到能夠容許的限度的值的 情況下，可以求出達到最大值時的NO2比率是大于50%還是小于50%。在步驟S109中，判定氧化催化劑3的劣化程度是否為給定值以下。這里所說的給 定值是氧化催化劑3的劣化程度達到能夠容許的限度的值。該給定值可以預(yù)先由實驗等求 出。需要說明的是，在將步驟S102中使用的劣化程度的給定值作為達到能夠容許的限度的 值的情況下，當(dāng)NOx凈化率達到最大值時NO2的比率小于50%時，可以判定氧化催化劑3為 正常。而且，在達到最大值時NO2的比率大于50%時，可以判定氧化催化劑3正在劣化。在步驟S109中被判定為肯定時，進入步驟S110，在被判定為否定時，進入步驟 S111。需要說明的是，在本實施例中，對步驟S109進行處理的ECUlO相當(dāng)于本發(fā)明中的判 定機構(gòu)。而且，在本實施例中，步驟S109相當(dāng)于本發(fā)明中的第三步驟。在步驟SllO中，判定氧化催化劑3為正常。在步驟Slll中，判定氧化催化劑3正在劣化。此時，可以警告駕駛者等氧化催化 劑3有異常。接著，圖13是表示本實施例涉及的NOx催化劑4的劣化判定的流程的流程圖。本 程序在進行了圖12所示的氧化催化劑3的劣化判定之后執(zhí)行。在步驟S112中，根據(jù)氧化催化劑3的劣化程度算出向NOx催化劑4流入的NOx中 NO2W比率。也就是說，對圖5所示的繪制圖進行修正，求出修正后的NO2比率。這可以作 為實際的NO2比率。需要說明的是，在本實施例中，對步驟S112進行處理的ECUlO相當(dāng)于 本發(fā)明中的比率計算機構(gòu)。而且，在本實施例中，步驟S112相當(dāng)于本發(fā)明中的第四步驟。在步驟S113中，判定是否可以檢測NOx催化劑4的完全活性溫度。在本步驟中， 判定是否是即便NOx催化劑4的溫度發(fā)生變化NOx的凈化率也幾乎沒有變化。在例如NOx 催化劑4的溫度升高時NOx催化劑4中的NOx的凈化率的變化率為規(guī)定值以下的情況下， 判定為可以檢測完全活性溫度。需要說明的是，該判定在NO2的比率為規(guī)定范圍內(nèi)時進行。在步驟S113中被判定為肯定時，進入步驟S114，在被判定為否定時，為了繼續(xù)得 到溫度數(shù)據(jù)，結(jié)束本程序。需要說明的是，在本實施例中，對步驟S113進行處理的ECUlO相 當(dāng)于本發(fā)明中的活性判定機構(gòu)。而且，在本實施例中，步驟S113相當(dāng)于本發(fā)明中的第五步 馬聚ο在步驟S114中，判定完全活性溫度是否為基準值以下。該基準值是NOx催化劑4 的劣化程度達到能夠容許的限度的值。該給定值預(yù)先通過實驗等求出。在步驟S114被判定為肯定時，進入步驟S115，在被判定為否定時，進入步驟S116。 需要說明的是，在本實施例中，對步驟Sl 14進行處理的ECUlO相當(dāng)于本發(fā)明中的NOx催化 劑劣化判定機構(gòu)。而且，在本實施例中，步驟S114相當(dāng)于本發(fā)明中的第六步驟。在步驟S115中，判定NOx催化劑4為正常。在步驟Sl 16中，判定NOx催化劑4發(fā)生劣化。此時，可以警告駕駛者等NOx催化 劑4有異常。
需要說明的是，可以通過將基準值作為新品時的完全活性溫度，而從所檢測的完 全活性溫度和基準值的差求出NOx催化劑4的劣化程度。此時，差越大則劣化程度越大。如以上說明所示，根據(jù)本實施例，由于首先判定氧化催化劑3的劣化程度，所以可 以更準確地求出向NOx催化劑4流入的NOx中NO2的比率。為此，可以更準確地求出NOx催 化劑4的凈化率，所以可以更準確地求出該NOx催化劑4的劣化程度。
權(quán)利要求
一種催化劑劣化判定裝置，其特征在于，具備設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣通道上且通過還原劑選擇性地還原NOx的選擇還原型NOx催化劑，設(shè)置在所述選擇還原型NOx催化劑的上游且具有氧化能力的催化劑，向處于所述選擇還原型NOx催化劑上游的排氣中供給還原劑的還原劑供給機構(gòu)，對處于所述具有氧化能力的催化劑下游且處于所述選擇還原型NOx催化劑上游的排氣中的NOx濃度進行檢測的上游側(cè)檢測機構(gòu)，以及對處于所述選擇還原型NOx催化劑下游的排氣中的NOx濃度進行檢測的下游側(cè)檢測機構(gòu)，還具備推定機構(gòu)，其對假定所述具有氧化能力的催化劑的劣化程度達到了給定值時向所述選擇還原型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率進行推定；計算機構(gòu)，其根據(jù)由所述還原劑供給機構(gòu)供給還原劑時經(jīng)所述上游側(cè)檢測機構(gòu)及所述下游側(cè)檢測機構(gòu)檢測到的NOx濃度，多次計算所述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率直到至少得到最大值；以及判定機構(gòu)，其通過將所述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率達到最大值時由所述推定機構(gòu)推定的NO2比率與該比率的基準值進行比較，判定所述具有氧化能力的催化劑的劣化程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑劣化判定裝置，其特征在于，具備對所述選擇還原型NOx催化劑的溫度進行檢測的溫度檢測機構(gòu)，所述計算機構(gòu)計算出由所述溫度檢測機構(gòu)檢測的溫度在規(guī)定范圍內(nèi)時的NOx凈化率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑劣化判定裝置，其特征在于，具備 溫度檢測機構(gòu)，其對所述選擇還原型NOx催化劑的溫度進行檢測；比率計算機構(gòu)，其根據(jù)由所述判定機構(gòu)判定的劣化程度計算出向所述選擇還原型NOx 催化劑流入的NOx中NO2的比率；活性判定機構(gòu)，其根據(jù)由所述溫度檢測機構(gòu)檢測的溫度來判定所述選擇還原型NOx催 化劑的溫度是否已達到完全活性溫度；以及NOx催化劑劣化判定機構(gòu)，其通過將由所述比率計算機構(gòu)計算出的NO2的比率在規(guī)定的 范圍內(nèi)時的所述完全活性溫度與該完全活性溫度的基準值進行比較，來判定所述選擇還原 型NOx催化劑的劣化程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的催化劑劣化判定裝置，其特征在于，所述推定機構(gòu)將所述具有氧化能力的催化劑的劣化程度的給定值作為能夠容許的限 度的值，來推定NO2W比率，所述判定機構(gòu)，在所述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率達到最大值時由所述推 定機構(gòu)推定的NO2比率大于基準值時，判定為所述具有氧化能力的催化劑的劣化程度超過 能夠容許的限度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化劑劣化判定裝置，其特征在于，所述NOx催化劑劣化判定機構(gòu)，將所述完全活性溫度的基準值作為所述選擇還原型 NOx催化劑的劣化程度達到能夠容許的限度時的完全活性溫度，當(dāng)所述完全活性溫度高于基準值時，判定為所述選擇還原型NOx催化劑的劣化程度超 過能夠容許的限度。
6.一種催化劑劣化判定方法，其特征在于，包括第一步驟，其對假定設(shè)置在選擇還原型NOx催化劑的上游且具有氧化能力的催化劑的 劣化程度達到了給定值時向該選擇還原型NOx催化劑中流入的NOx中NO2的比率進行推定，第二步驟，其多次計算所述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率直到至少得到最大 值，和第三步驟，其通過將所述選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率達到最大值時由所述 第一步驟得到的NO2比率與該比率的基準值進行比較，來判定所述具有氧化能力的催化劑 的劣化程度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化劑劣化判定方法，其特征在于，包括第四步驟，其根據(jù)由所述第三步驟判定的具有氧化能力的催化劑的劣化程度，計算出 向所述選擇還原型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率；第五步驟，其根據(jù)由所述第四步驟計算出的NO2比率，多次檢測所述選擇還原型NOx催 化劑的凈化率直到至少得到完全活性溫度；和第六步驟，其通過將由所述第四步驟計算出的NO2比率在規(guī)定范圍內(nèi)時在所述第五步 驟中得到的完全活性溫度與該完全活性溫度的基準值進行比較，來判定所述選擇還原型 NOx催化劑的劣化程度。
全文摘要
當(dāng)內(nèi)燃機的排氣通道具有多種催化劑時，準確求出催化劑的劣化程度。對假定設(shè)置于選擇還原型NOx催化劑上游的、具有氧化能力的催化劑的劣化程度達到了給定值時向該選擇還原型NOx催化劑流入的NOx中NO2的比率進行推定，多次計算選擇還原型NOx催化劑中NOx的凈化率直到至少得到最大值，通過將選擇還原型NOx催化劑中的NOx凈化率達到最大值時的NO2比率與該比率的基準值進行比較，來判定具有氧化能力的催化劑的劣化程度。
文檔編號F01N3/08GK101918686SQ200980100310
公開日2010年12月15日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者柴田大介, 萩本大河 申請人:豐田自動車株式會社