[发明专利]催化剂劣化判定装置

说明书

技术领域

本发明涉及排气净化催化剂的劣化判定装置。

背景技术

为了使输出和燃油效率(每公升燃料行驶公里数)一并改善，已知有可以进行稀薄燃烧的内燃机。为了减少这种内燃机的NOx排放量，而广泛利用NOx吸留还原催化剂。

伴随着近年来的排气排放限制的强化，需要高精度地执行NOx吸留还原催化剂的劣化判定。已知有基于浓(rich)空燃比时的NOx吸留还原催化剂下游的氨浓度的变化来检测NOx吸留还原催化剂的劣化程度的装置(例如参照专利文献1)。利用这一装置，根据氨浓度的变化来求解未被使用于NOx还原中的剩余还原剂量。由于此剩余的还原剂量与NOx吸留能力具有相关性，所以能够检测NOx吸留还原催化剂的劣化程度。

专利文献1：日本特许第3589179号公报

专利文献2：日本特开2002-276419号公报

专利文献3：日本特开平10-68346号公报

专利文献4：日本特开平8-158917号公报

可是，有时在NOx吸留还原催化剂上游配置有起动催化剂。该起动催化剂，在浓空燃比时会生成氨，但是，氨生成量有可能会根据其劣化状况而变化。另外，有时，根据起动催化剂或NOx吸留还原催化剂的催化剂床层温度及空间速度(SV：space velocity)等，各催化剂中的氨生成量也会发生变化。进而，在过渡驾驶时氨生成量有可能随着油门开度的变化而较大地变化。

从而，在如上述专利文献1那样仅根据NOx吸留还原催化剂下游的氨浓度来进行劣化判定时，由于判定精度不够而仍有改善的余地。

发明内容

本发明就是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的是提供一种通过考虑排气净化催化剂下游的氧浓度，可以高精度地进行催化剂劣化判定的催化剂劣化判定装置。

本发明之一，为了实现上述目的而提供一种催化剂劣化判定装置，其特征在于包括：

被设置于内燃机的排气系统的用于净化排出气体的排气净化催化剂；

用于检测上述排气净化催化剂下游的氧浓度的氧浓度检测单元；

用于检测上述排气净化催化剂下游的氨浓度的氨浓度检测单元；以及

基于上述氧浓度和上述氨浓度两者来执行上述排气净化催化剂的劣化判定的劣化判定单元。

另外，本发明之2的特征是，在本发明之1的基础上，

上述劣化判定单元，在上述氧浓度大于等于规定值、且上述氨浓度大于等于规定值的情况下，判定为上述排气净化催化剂已劣化。

另外，本发明之3的特征是，在本发明之1或2的基础上，

上述劣化判定单元，在空燃比为理论空燃比或者稀空燃比、上述氨浓度大于等于规定值的情况下，判定为上述排气净化催化剂已劣化。

另外，本发明之4的特征是，在本发明之2或3的基础上，

上述排气净化催化剂具有根据空燃比对NOx进行吸留或还原的NOx吸留还原催化剂，

还进一步包括向上述NOx吸留还原催化剂的上游喷射尿素的尿素喷射单元，

上述劣化判定单元，在上述尿素喷射单元进行尿素喷射的过程中执行上述劣化判定。

另外，本发明之5的特征是，在本发明之1的基础上，

上述劣化判定单元，在空燃比为浓空燃比、且存在氧的情况下上述氨浓度大于等于规定值时，判定为上述排气净化催化剂已劣化。

另外，本发明之6的特征是，在本发明之2至5中任意一项的基础上，

上述劣化判定单元，在存在氧的情况下在上述排气净化催化剂中不发生氨的氧化反应时，判定为上述排气净化催化剂已劣化。

另外，本发明之7的特征是，在本发明之1的基础上，

上述排气净化催化剂具有根据空燃比对NOx进行吸留或还原的NOx吸留还原催化剂、和被设置在该NOx吸留还原催化剂下游的NOx选择还原催化剂，

上述劣化判定单元在空燃比为浓空燃比的情况下，执行上述NOx选择还原催化剂的劣化判定。

另外，本发明之8的特征是，在本发明之7的基础上，

上述劣化判定单元，在上述氧浓度小于等于规定值、且上述氨浓度大于等于规定值的情况下，判定为上述NOx选择还原催化剂已劣化。

另外，本发明之9的特征是，在本发明之1的基础上，

上述排气净化催化剂具有根据空燃比对NOx进行吸留或还原的NOx吸留还原催化剂、和被设置在该NOx吸留还原催化剂下游的NOx选择还原催化剂，

还进一步包括向上述NOx吸留还原催化剂的上游喷射尿素的尿素喷射单元，