[发明专利]内燃机排气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在排气通路内设有NOx催化剂的内燃机排气净化系统。

背景技术

已有的内燃机排气净化系统具有诸如NOx储存还原型催化剂或NOx选择还原型催化剂之类的NOx催化剂。

日本专利特开平7-208151号公报记载了一种在这样的内燃机排气净化系统中设置位于NOx催化剂下游的NOx传感器来检测排气中的NOx浓度，并基于由NOx传感器测得的NOx浓度的时间变化来判定NOx催化剂是否劣化的技术。日本专利特开2001-32745号公报也记载了一种与NOx催化剂的劣化判定相关的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种技术，使得在具有设于排气通路内的NOx催化剂的内燃机排气净化系统中，能够更精确地确定所述NOx催化剂的劣化程度。

根据本发明，在排气通路内NOx催化剂的下游侧设有NOx传感器。另外，当未在NOx催化剂中进行排气中的NOx的净化(去除)时，计算出在NOx催化剂上游侧的排气通路内的排气中的NOx浓度的估计值与NOx传感器的检测值之间的差值。然后，基于该差值，执行NOx催化剂上游侧的排气通路内的排气中的NOx浓度的估计值的修正，所述估计值被用于估计NOx催化剂的劣化程度。

更具体地，根据本发明的内燃机排气净化系统包括：

NOx催化剂，所述NOx催化剂设置在内燃机的排气通路内，用以净化排气中的NOx；

NOx传感器，所述NOx传感器设置在所述NOx催化剂下游侧的所述排气通路内，用以检测排气中的NOx浓度；

NOx浓度估计装置，所述NOx浓度估计装置用于基于所述内燃机的工作状态估计所述NOx催化剂上游侧的所述排气通路内的排气中的NOx浓度；

劣化程度估计装置，当所述NOx催化剂处于活性状态并且排气流过所述NOx催化剂时，所述劣化程度估计装置基于所述NOx传感器的检测值与由所述NOx浓度估计装置得到的估计值之间的差，来估计所述NOx催化剂的劣化程度；以及

NOx未净化条件判定装置，所述NOx未净化条件判定装置用于判定NOx未净化条件是否成立，所述NOx未净化条件是在排气中的NOx未在所述NOx催化剂中净化的状态下排气到达所述NOx传感器的条件，

其中，当由所述NOx未净化条件判定装置判定为所述NOx未净化条件成立时，基于所述NOx传感器的检测值与由所述NOx浓度估计装置得到的估计值之间的差，来修正在由所述劣化程度估计装置估计所述NOx催化剂的劣化程度中由所述NOx浓度估计装置得到的NOx浓度的估计值。

当在排气中的NOx未在NOx催化剂中净化的状态下排气到达NOx传感器时，NOx催化剂上游侧的排气通路内的排气中的NOx浓度(以下称为上游侧NOx浓度)与NOx催化剂下游侧的排气通路内的排气中的NOx浓度(以下称为下游侧NOx浓度)具有实质上(基本)相等的值。

因此，当NOx未净化条件成立时，通过基于NOx传感器的检测值与由NOx浓度估计装置得到的上游侧NOx浓度的估计值之间的差，来修正在估计NOx催化剂的劣化程度中该上游侧NOx浓度的估计值，能够更精确地估计该上游侧NOx浓度。

另外，当NOx催化剂处于活性状态并且排气流过该NOx催化剂时，通过基于如上所述被修正的上游侧NOx浓度的估计值与由NOx传感器测得的下游侧NOx浓度的检测值之间的差来估计NOx催化剂的劣化程度，能够更精确地估计该NOx催化剂的劣化程度。

此外，根据本发明，无需在NOx催化剂上游侧的排气通路内附加地设置NOx传感器，就能够更精确地估计该NOx催化剂的劣化程度。

在本发明中，当所述NOx催化剂处于非活性状态时，排气中的NOx将从所述NOx催化剂中溜过(slip through)。因此，如果所述NOx催化剂的温度低于活性温度，则可以判定为所述NOx未净化条件成立。

在本发明中，还可以设置旁通通路以及排气流路控制装置，所述旁通通路的一端与所述NOx催化剂上游侧的排气通路相连接，而另一端与位于所述NOx催化剂下游侧并且位于所述NOx传感器上游侧的排气通路相连接，所述排气流路控制装置用于执行使排气流过所述旁通通路或者流过所述NOx催化剂的控制。

在这种情况下，当令排气流过所述旁通通路时，排气中的NOx未在所述NOx催化剂中净化。因此，如果所述排气流路控制装置使排气流过所述旁通通路，则可以判定为所述NOx未净化条件成立。

附图说明

图1是示出根据实施例1的内燃机的进排气系统的概略结构的图。

图2示出了在内燃机冷起动时上游侧NOx浓度和下游侧NOx浓度的变化。