本實(shí)施例中，實(shí)施NOx催化劑3的劣化判斷的E⑶20相當(dāng)于本發(fā)明中的劣化判斷部。在此，NOx催化劑3的NO 一爭化率為，被NO x催化劑3凈化的NOx量相對于流入NO x催化劑3的NO )(量之比，并可由下式來表示。
[0076]NOx凈化率=1-(NO x傳感器8的檢測值)/ (NO x傳感器7的檢測值)…(式I)
[0077]在此，NOx傳感器7以及NOx傳感器8受到氨的干擾。因此，當(dāng)流入各個NO x傳感器7,8的檢測部的排氣中含有氨分子時，有可能將其作為NOx而進(jìn)行檢測?？紤]到這一點(diǎn)，NOx傳感器7以不會受到從供給閥5向排氣中供給的尿素水的影響的程度而從供給閥5向上游側(cè)分尚地設(shè)置。
[0078]另一方面，關(guān)于NOx傳感器8而言會受到如下的氨的影響，所述氨為，由從供給閥5所供給的尿素水而生成且未被用于NOx催化劑3中的選擇還原反應(yīng)而且未被ASC催化劑4氧化除去的氨(以下，稱為“滑移氨”)。此外，NOx傳感器8還會受到如下的氨的影響，所述氨為，由從供給閥5所供給的尿素水而生成且未被用于NOx催化劑3中的選擇還原反應(yīng)而且未被ASC催化劑4氧化而轉(zhuǎn)化為^^^的氨(以下，稱為“NO 化氨”)。
[0079]當(dāng)依據(jù)這些方面時，基于NOx傳感器7以及NOx傳感器8的檢測值而被計(jì)算出的表觀上的NOx凈化率相對于NOx催化劑3中的實(shí)際的NOx*化率，降低了對應(yīng)于滑移氨以及NOx轉(zhuǎn)化氨的量。S卩，表觀上的NOx凈化率降低了如下的量。
[0080]表觀上的NCy.化率的降低量=(滑移氨量+NO 化氨量)/ (由NO x傳感器7的檢測值而求出的NOx量)…(式2)
[0081]另外，式2中的各個“量”也可以設(shè)為“濃度”。
[0082]如此，當(dāng)滑移氨或者勵與化氨產(chǎn)生時，NO x傳感器8會受到其影響，其結(jié)果為，在表觀上Ncy#化率將降低。
[0083]在此，本申請人發(fā)現(xiàn)了如下現(xiàn)象，即，在具有涉及到NOx凈化率的這種特性的排氣凈化裝置的劣化判斷系統(tǒng)中，在內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變動的特定的過渡狀態(tài)時，滑移氨量或者NOx轉(zhuǎn)化氨量暫時性地增加的現(xiàn)象。而且，由于基于NO x傳感器8的檢測值而被計(jì)算出的NCV.化率受到滑移氨或者NO 化氨的影響，因此如果滑移氨量或者NO 化氨量暫時性地增加，則在特定的過渡狀態(tài)時表觀上的NCVf化率會降低。其結(jié)果為，盡管NO ^崔化劑3處于正常，但也會產(chǎn)生所計(jì)算出的NOx凈化率低于判斷閾值的可能性。因此，原本應(yīng)判斷為處于正常的狀態(tài)的NOx催化劑3，會被判斷為處于劣化的狀態(tài)。
[0084]在此，基于圖2?圖4，對導(dǎo)致錯誤的劣化判斷(誤劣化判斷)的特定的過渡狀態(tài)進(jìn)行說明。圖2為表示NOx催化劑3中的氨吸附量與流入ASC催化劑4的氨量的關(guān)系的圖。在圖2中，“平衡吸附量”是指，關(guān)于氨的吸附而處于平衡狀態(tài)時的氨吸附量。在此所稱的平衡狀態(tài)是指，NO5^f化劑的載體上吸附氨的量與所吸附著的氨從載體脫離的量處于平衡，從而表觀上載體所吸附的氨的量成為恒定的狀態(tài)。在NOx催化劑3中的氨吸附量少于平衡吸附量的情況下，在NOx催化劑3中氨的吸附成為主導(dǎo)，而在NOx催化劑3中的氨吸附量多于平衡吸附量的情況下，在NOx催化劑3中氨的脫離成為主導(dǎo)。而且，由于當(dāng)氨的脫離成為主導(dǎo)時，從NOx催化劑3流出的氨量增加，因此流入ASC催化劑4的氨量增加。氨吸附量越增多，則該現(xiàn)象表現(xiàn)得越顯著。而且，平衡吸附量較大程度地依存于NOx催化劑3的溫度。
[0085]在此，圖3為表示NOx催化劑3的溫度與NO x催化劑3中的氨吸附量的關(guān)系的圖。在圖3中，實(shí)線LI表示平衡吸附量。在NOx催化劑3處于正常的狀態(tài)的情況下，存在NO ^崔化劑溫度的上升的同時NOx催化劑3所吸附的氨量減少的情況。
[0086]在此，在關(guān)于氨的吸附而處于平衡狀態(tài)的NOx催化劑3中，對該NO x催化劑3的溫度上升時的氨吸附量進(jìn)行研宄。另外，設(shè)為在催化劑溫度處于250°C時，NOx催化劑3處于平衡狀態(tài)(即，由點(diǎn)Pl(催化劑溫度250°C、氨吸附量XI)表示的狀態(tài))。在這種情況下，當(dāng)催化劑溫度從250°C向350°C緩慢地進(jìn)行變化時，由NOx催化劑3的溫度和氨吸附量定義的NOx催化劑3的吸附狀態(tài)經(jīng)過對應(yīng)于由實(shí)線LI規(guī)定的平衡狀態(tài)的軌跡，而到達(dá)催化劑溫度為350°C時的平衡狀態(tài)(即，由點(diǎn)P2(催化劑溫度350°C、氨吸附量X2)表示的狀態(tài))。在這種情況下，NOx催化劑3始終處于平衡狀態(tài)。
[0087]然而，在催化劑溫度從250 °C向350 °C急劇上升的情況下，NOx催化劑3中的氨來不及脫離，而使NOx催化劑3的吸附狀態(tài)到達(dá)與由實(shí)線LI規(guī)定的平衡狀態(tài)較大程度地偏離的狀態(tài)，即，由點(diǎn)P3(催化劑溫度350°C、氨吸附量XI)表示的狀態(tài)。由該點(diǎn)P3表示的狀態(tài)可以說是因NOx催化劑3的溫度的上升較急劇而將氨過剩地吸附的狀態(tài)(以下，稱為“吸附過剩狀態(tài)”)。
[0088]如此，當(dāng)在NOx催化劑3中產(chǎn)生吸附過剩狀態(tài)時，根據(jù)該可吸附的容量而使氨從NOx催化劑3中脫離，作為其結(jié)果，從NOx催化劑3流出的排氣中的氨會暫時性地增加。因該氨的暫時性的增加從而會產(chǎn)生NCVf化率低于判斷閾值的可能性，進(jìn)而有可能對于原本應(yīng)被判斷為處于正常狀態(tài)的NOx催化劑3而錯誤地做出已劣化的判斷(上述誤劣化判斷)。在這種情況下，優(yōu)選為，對利用NOx傳感器8的檢測值而進(jìn)行的NO x凈化率的計(jì)算(基于上述式I而進(jìn)行的計(jì)算)進(jìn)行抑制。
[0089]與此相對，在本實(shí)施例中，對從NOx催化劑3脫離的氨量進(jìn)行推斷，且基于該值而進(jìn)一步對滑移氨量以及NOx轉(zhuǎn)化氨量進(jìn)行推斷。而且，在滑移氨量與NOx轉(zhuǎn)化氨量的至少一方或者其總計(jì)值超過閾值的情況下，禁止利用NOx傳感器8的檢測值而進(jìn)行的NO 化率的計(jì)算、或者禁止排氣凈化裝置的劣化判斷。
[0090]在此，對上述的NOx催化劑3的吸附過剩狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)探討。圖4為模式化地表示催化劑溫度急劇上升而使吸附狀態(tài)到達(dá)從點(diǎn)Pl至點(diǎn)P3所表示的狀態(tài)的NOx催化劑3中的氨的吸附量的圖。在此，在圖4中，由向上的箭頭表示的位移為，在使與氨的吸附相關(guān)的過剩量增加的方向上發(fā)揮作用的位移，相反，由向下的箭頭表示的位移為，在使與氨的吸附相關(guān)的過剩量減少的方向上發(fā)揮作用的位移。另外，在下文中，將超過了平衡吸附量的量的氨吸附量稱為“過剩吸附量”。
[0091]箭頭Xll是指，由于NOx催化劑3的溫度急劇上升而產(chǎn)生的過剩吸附量(X1-X2)。另外，NOx催化劑3的溫度與平衡吸附量的關(guān)系預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)或者模擬等而求出并存儲于ECU20中。而且，根據(jù)該關(guān)系，能夠?qū)εcNOx催化劑3的溫度對應(yīng)的平衡吸附量進(jìn)行計(jì)算。
[0092]另外，氨吸附量也會根據(jù)流入NOx催化劑3的NO、量的變化而發(fā)生變化。因此，也可以考慮NOx催化劑3的溫度以及流入NO x催化劑3的NO、量而對過剩吸附量進(jìn)行計(jì)算。
[0093]而且，對于NOx催化劑3的過剩吸附量，優(yōu)選為，除了考慮箭頭Xll以外，還考慮以下所示的三個因素。通過考慮這些因素，從而能夠更加準(zhǔn)確地掌握過剩吸附量。
[0094](I)起因于由供給閥5所實(shí)施的尿素水供給的氨吸附量
[0095]在此，有時無論NOx催化劑3的狀態(tài)如何，均會使從供給閥5供給的尿素水量增減。例如，在認(rèn)為供給閥5的溫度變得過高的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，從供給閥5供給與用于Ncy.化的所需量相比而較多的尿素水，以使供給閥5的溫度降低。即，通過使更多的尿素水在供給閥5流通，從而試圖降低該供給閥5的溫度。在這種情況下，流入NOx催化劑3的氨量將增加。
[0096]而且，通過該多余氨被吸附在NOx催化劑3的載體上，從而在擴(kuò)大過剩吸附量的方向上發(fā)揮作用。因此，起因于由供給閥5所實(shí)施的尿素水供給的氨吸附量ΛΝ1在圖4中由箭頭X12表示，其大小可由下式表示。
[0097]ΔΝ1 =因供給尿素水而生成的氨生成量-基準(zhǔn)氨生成量…(式3)
[0098]在此，關(guān)于“因供給尿素水而生成的氨生成量”，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等而取得被供給的尿素水量與排氣溫度的關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)作為控制映射圖而預(yù)先存儲在ECU20內(nèi)的存儲器中。而且，通過隨時訪問該控制映射圖，從而能夠基于由供給閥5所供給的尿素水量以及排氣溫度，而對向NOx催化劑3供給的氨量進(jìn)行計(jì)算。此外，“基準(zhǔn)氨生成量”為能夠利用于還原反應(yīng)的氨量，其只需預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等而求出即可。
[0099]另外，也考慮到因某種理由而使尿素水的供給量減少的情況。在這種情況下，在圖4中箭頭X12成為向下，在縮小與氨的吸附相關(guān)的過剩量的方向上發(fā)揮作用。
[0100](2)因非平衡狀態(tài)而導(dǎo)致的氨消耗的增加量
[0101]如上所述，點(diǎn)P3所示的NOx催化劑的吸附狀態(tài)可以說是從平衡狀態(tài)偏離的狀態(tài)、即非平衡狀態(tài)。當(dāng)因NOx催化劑3的溫度上升而使NO x催化劑3的吸附狀態(tài)到達(dá)非平衡狀態(tài)時，由于被吸附在NOx催化劑3上的氨量變多，因此可認(rèn)為與同一催化劑溫度處于平衡狀態(tài)的情況相比，可促進(jìn)NOx與氨的反應(yīng)，進(jìn)而使氨的消耗量增加。該氨的消耗增加量在縮小過剩吸附量的方向上發(fā)揮作用。而且，該氨的消耗增加量ΛΝ2在圖4中由箭頭X13表示。
[0102]關(guān)于氨的消耗增加量Δ N2，將氨吸附量、NOx催化劑3的溫度和排氣流量(也可作為吸入空氣量)作為參數(shù)，且對這些參數(shù)與NOx凈化率的增加量設(shè)置關(guān)聯(lián)，并且經(jīng)過事先的實(shí)驗(yàn)等而構(gòu)筑控制映射圖并預(yù)先存儲在ECU20內(nèi)的存儲器中。而且，隨時訪問該控制映射圖，從而可根據(jù)隨時處于非平衡狀態(tài)的NOx催化劑3中的上述NO 一爭化率的增加量、流入NO x催化劑3的排氣中的N0x量，來對氨的消耗增加量ΛΝ2進(jìn)行計(jì)算。
[0103]另外，在NOx催化劑3處于正常的狀態(tài)的情況下，平衡狀態(tài)下的NOx凈化率成為大致100%。在與此相比Ncy#化率可能變高的吸附過剩狀態(tài)下，當(dāng)然NO 一爭化率成為大致100%。即，無論在平衡狀態(tài)下還是非平衡狀態(tài)下，Ncy#化率幾乎不變，因此可認(rèn)為氨的消耗增加量ΛΝ2極少。因此，也可以將氨的消耗增加量ΔΝ2的值固定地設(shè)定為O。
[0104](3)從NOx催化劑3脫離的氨脫離量
[0105]在NOx催化劑3中的吸附過剩狀態(tài)下，氨可能從該NOx催化劑3脫離。然而，雖說是吸附過剩狀態(tài)，但并不解釋為全部的過剩吸附的氨會同時脫離。即，過剩吸附量將逐漸減少。而且，該氨的脫離量在縮小過剩吸附量的方向上發(fā)揮作用。該氨的脫離量ΛΝ3在圖4中由箭頭X14表示。
[0106]而且，氨的脫離量ΛΝ3能夠?qū)⑦^剩吸附量和NOx催化劑3的溫度作為參數(shù)，并例如通過下式來進(jìn)行計(jì)算。
[0107]