CN103306792B

CN103306792B - 判定催化剂劣化的装置和方法

Info

Publication number: CN103306792B
Application number: CN201310069549.1A
Authority: CN
Inventors: 恒川希代香
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2033-03-05
Also published as: EP2636863A2; CN103306792A; EP2636863B1; EP2636863A3; JP2013181526A; US8739615B2; JP5790545B2; US20130228008A1

Abstract

一种催化剂判定装置，包括：氧化催化剂，该氧化催化剂设置在引擎的出口通道中，该氧化催化剂包括吸收物质和催化物质，该吸收物质用于吸收和解吸排气中的排气成分，该催化物质能够氧化该排气成分；计算单元，该计算单元用于计算氧化催化剂的上游和下游之间的氧气浓度差；和判定单元，该判定单元通过对利用计算单元在不同的氧化催化剂温度下得到的氧气浓度差进行比较，以判定氧化催化剂的劣化。

Description

判定催化剂劣化的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种判定氧化催化剂劣化的装置和方法，该氧化催化剂设置在引擎的排气通道中。

背景技术

用于除去排放物中不需要的成分的催化转换器通常被设置在引擎的排气通道中。催化转换器的实例包括：由催化物质组成的氧化催化剂，诸如催化金属，如用于氧化例如排气中的碳氢化合物或者一氧化碳所承载的贵重金属或者过渡金属；和过滤器，该过滤器用于收集和除去排放物中的特殊物质。在催化转化器的这种氧化催化剂中，承载的催化物质在激发催化物质的温度下呈现出氧化特性。在引擎的较低排放温度下，即，在催化剂的较低温度下，氧化催化剂不能充分地净化排放物。具体地，与汽油引擎相比，柴油引擎具有较低的排放温度，从而氧化催化剂将长时间地保持在较低温度下。

如日本未经审查的专利申请公报11-82003所公开的，氧化催化剂大致包括能够在较低温度吸收排放物中的碳氢化合物（HCs），诸如沸石或者矾土（alumina）。包含这些物质的氧化催化剂被称为HC捕获催化剂或者吸附性氧化催化剂，并且该氧化催化剂即使在较低的催化剂温度下仍然能够吸收排放物中的HCs，从而清理排放物。在较高的催化剂温度下，吸收的HCs被从催化剂解吸，并且被催化物质氧化并且被除去。

不幸的是，这种包括氧化催化剂的催化转换器在重复使用过程中会逐渐劣化，从而会降低净化排放物的性能。为了保持合适程度地清理排放物，需要精确地判定催化转化器的劣化程度。在日本未经审查的专利申请公报2006-118358和日本专利No.446651中公开了一种判定氧化催化剂劣化的方法，该氧化催化剂能够氧化并且吸收HCs并使HCs解吸。

判定氧化催化剂劣化需要适当地说明引起劣化的原因，即，由于催化物质的劣化引起的氧化性能的下降，或者由于可吸收物质的劣化引起的吸收/解吸性能的下降，其中，氧化催化剂能够氧化和吸收HCs/使HCs解吸。不幸的是，吸收物质在较低的催化剂温度下吸收HCs。因此，日本未经审查的专利申请公报2006-118358所公开的监控氧化催化剂的温度变化的技术不适合用于判定这种氧化催化剂的劣化。可以采用日本专利No.4466451所公开的具体控制以判定催化剂劣化的技术。但是，随之而来需要采用更加简单的方式来判定劣化。

发明内容

技术问题

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种判定氧化催化剂劣化的装置和方法，该氧化催化剂具有氧化和吸收/解吸特性。

解决问题的方法

（1）根据本发明的催化剂判定装置包括：氧化催化剂，该氧化催化剂设置在引擎的出口通道中，该氧化催化剂包括吸收物质和催化物质，该吸收物质用于吸收和解吸排气中的排气成分，该催化物质能够氧化该排气成分；计算单元，该计算单元用于计算氧化催化剂的上游和下游之间的氧气浓度差；和判定单元，该判定单元通过对利用计算单元在不同的氧化催化剂温度下获得的氧气浓度差进行比较，以判定氧化催化剂的劣化。

（2）优选地，判定单元根据在等于或者小于氧化初始温度的范围内，在不同的氧化催化剂温度下的多个氧气浓度差来判定吸收物质的劣化，在该氧化初始温度下，排气成分在氧化催化剂中开始氧化。

（3）优选地，判定单元通过将在低于解吸初始温度的氧化催化剂的温度下利用计算单元获得的氧气浓度差与在从解吸初始温度至氧化初始温度的范围内的氧化催化剂的另一个温度下利用计算单元获得的氧气浓度差进行比较，以判定吸收物质的劣化，在该解吸初始温度下，排气成分开始从吸收成分解吸，在该氧化初始温度下，排气成分在氧化催化剂中开始氧化。

（4）优选地，判定单元在判定吸收物质的劣化之后，根据在高于氧化初始温度的氧化催化剂的温度下的氧气浓度差来判定催化物质的劣化，并根据吸收物质的劣化的判定结果和催化物质的劣化的判定结果来区别引起氧化催化剂劣化的因素。

（5）优选地，如果多个氧气浓度差之间的差低于临界值，则判定单元判定氧化催化剂劣化。

（6）优选地，判定单元包括临时判定单元，如果在低于解吸初始温度的氧化催化剂的温度下，利用计算单元获得的氧气浓度差低于第一预定值时，则该临时判定单元临时判定氧化催化剂可能劣化，在该解吸初始温度下，排气成分开始从吸收成分解吸。

（7）优选地，响应于通过临时判定单元的临时判定结果，判定单元相对于氧化催化剂的劣化的判定改变用于多个氧气浓度差之间的差的临界值。

（8）优选地，催化剂判定装置包括温度获取单元，该温度获取单元用于获得氧化催化剂的温度，其中，判定单元根据由温度获取单元获得的不同温度，区分氧化催化剂的状态。温度获取单元的实例包括用于检测氧化催化剂的温度的传感器，用于检测氧化催化剂的上游和下游的排气温度中的至少一个的传感器，和用于根据引擎的驱动状态或者环境状态（温度，湿度或者大气压）评估氧化催化剂的温度的电子控制单元。

（9）根据判定氧化催化剂劣化的公开方法，氧化催化剂设置在引擎的出口通道中，并且包括吸收物质和催化物质，该吸收物质用于吸收排气中的排气成分和解吸排气中的排气成分，该催化物质能够氧化排气成分。该判定方法包括：如果氧化催化剂的温度是第一温度，计算氧化催化剂的上游和下游之间的氧气浓度差，作为第一氧气浓度差；如果氧化催化剂的温度是高于第一温度的第二温度，计算氧化催化剂的上游和下游之间的氧气浓度差，作为第二氧气浓度差；和通过比较第一氧气浓度差和第二氧气浓度差，执行氧化催化剂的劣化的判定。

有益效果

根据判定催化剂劣化的装置和方法，通过比较在不同的催化剂温度下获得的氧气浓度差，能够观察到氧化性能或者吸收和解吸性能相对于催化剂温度的变化。当氧化性能或者吸收和解吸性能下降时，允许判定氧化催化剂的劣化，从而适当地判定氧化催化剂的净化性能。

附图说明

下面将参考附图说明本发明的本质以及其他的目的和优点，在整个附图中，相同的参考标号表示相同和相似的部件。

图1示意性地说明根据本发明的实施例的催化剂判定装置的结构；

图2A展示沸石的HC吸收率与氧化催化剂的温度的图表，该氧化催化剂利用催化剂判定装置判定其劣化；

图2B展示催化物质的HC氧化性能与氧化催化剂的温度的图表；

图2C展示通过图2A和2B获得的净化效率与氧化催化剂的温度的图表；

图3是利用催化剂判定装置判定劣化的主要过程的流程图；

图4是图3的主要过程的子过程R₁的流程图，并展示劣化的临时判定；

图5A是图3的主要过程的子过程R_2A的流程图，并展示氧化催化剂中的沸石的劣化的判定；

图5B是图3的主要过程的子过程R_2B的流程图，并展示氧化催化剂中的沸石的劣化的判定；以及

图6是图3的主要过程的子过程R₄的流程图，并展示氧化催化剂中的贵重金属催化剂的劣化的判定。

具体实施方式

以下将参考附图，说明本发明的实施例。以下实施例仅仅是用于说明本发明的实例；因此，可以修改该实施例，并且该技术的应用不限于以下实施例。

[1.装置的构造]

[1-1.整体构造]

参考图1，实施例的催化剂判定装置被应用到设置于车辆的柴油引擎（引擎）10中。图1说明设置在引擎10中的一个汽缸11，所有的汽缸11具有相同的构造。竖直往复运动的活塞12被设置在引擎10的汽缸11中。活塞12经由连接杆13被连接到曲柄轴14。活塞12具有在其顶部表面上的凹腔12a，该凹腔12a用作燃烧室。

用于喷射燃料的喷射器16被设置在汽缸盖15中，该汽缸盖15布置于汽缸11的上方。喷射器16的顶部在汽缸11的圆柱形空间中突出并且将燃料直接喷射到汽缸11内。从喷射器16的燃料直接喷向活塞12的凹腔12a。燃料导管16a被连接到喷射器16的端部，并且将加压燃料馈送到喷射器16。

稍后说明的引擎电子控制单元（ECU）1控制从喷射器16喷射的燃料的量和时刻。ECU1将控制脉冲信号（喷射信号）传输到喷射器16。随之，根据控制脉冲信号的幅度，即驱动脉冲宽度，喷射器16的孔打开一段时期。因而，喷射的燃料的量对应于控制脉冲信号的幅度，并且喷射的时刻对应于控制脉冲信号的传输时间。

汽缸盖15设置有导向汽缸11的圆柱形空间的入口端17和出口端18。入口阀19和出口阀20分别被设置到入口端17和出口端18，以打开和闭合入口端17和出口端18。入口端17具有设置有空气流传感器、空气净化器和节流阀（未显示）的入口通道21，并且出口端18具有出口通道22。

用于通过排气压力将压缩空气有力地馈送到汽缸11内的涡轮增压器23被设置在引擎10中的入口和出口系统中。作为有力的的导入装置的涡轮增压器23被设置在入口通道21和出口通道22之间，并且被连接到入口通道21和出口通道22。涡轮增压器23允许涡轮机23a通过排气通道22中的排气压力而旋转，并且该扭矩驱动压缩机（未显示）压缩入口通道21中的空气，从而将压缩的空气馈送到引擎10。

用于清理排气的催化剂单元30被设置在出口通道22中的涡轮增压器23的涡轮机23a的下游。在催化剂单元30中，形状为柱状或者棱形的氧化催化剂31通过载体被固定到圆柱形壳体的内圆周上。

根据本发明的实施例，氧化催化剂31具有柱形形状，排气经过该氧化催化剂31在柱形的轴线方向上流动，即，从图1的顶端流到底端。换句话说，过滤器或者NO_x捕获催化剂（两者都未显示）可以被设置在排气通道中的氧化催化剂31的下游，该过滤器用于捕获排气中的颗粒，以减少颗粒，该NO_x捕获催化剂用于减少排气中的氧化氮（NO_x）。

用于检测正好进入氧化催化剂31之前的排气的温度的上游温度传感器24a和用于检测氧气浓度的上游氧气浓度传感器25a设置于氧化催化剂31的正上游。用于检测正好从氧化催化剂31排出之后的下游氧气浓度传感器25b设置于氧化催化剂31的正下游。

在上游温度传感器24a上检测的排气温度被称为入口温度T_IN，而下游温度传感器24b上检测的排气温度被称为出口温度T_OUT。在上游氧气浓度传感器25a上检测的氧气浓度被称为入口浓度C_IN，而在下游氧气浓度传感器25b上检测的氧气浓度被称为出口浓度C_OUT。检测的T_IN，T_OUT，C_IN，C_OUT被发送到ECU1。

用于检测引擎转速Ne的转速传感器26被设置在引擎10的曲柄轴14的附近。用于检测车辆速度V的车速传感器27和用于检测加速器踏板位置θ_APS的加速器踏板位置传感器（APS）28被设置在车辆的给定位置上，其中，加速器踏板位置θ_APS对应于加速器踏板的位移。在转速传感器26、车速传感器27和APS28上分别检测的引擎转速Ne，车速V和加速器踏板位置θ_APS用于评估引擎的驱动状态并且被传输到ECU1。

具有ECU1的输出单元功能的监控器29被设置在车辆的驾驶员座位的附近。通过后述的设置在ECU1中的通知控制单元4来控制监控器29，并且如果需要通知氧化催化剂31的劣化的判定结果，则监控器29显示该判定结果。监控器29能够被设置在车辆中驾驶员能看到的任何位置。例如，监控器29可以与GPS装置共用。

[1-2.氧化催化剂]

氧化催化剂31是氧化排气中的成分（排气成分）的柴油氧化催化剂（DOC）。催化物质被承载在由金属或者陶瓷组成的蜂巢结构（载体）中。诸如铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）的能够氧化排气中的成分的贵金属用于本实施例的催化物质。被氧化催化剂31氧化的排气中的成分的实例是一氧化氮（NO），碳氢化合物（HCs）和一氧化碳（CO）。NO通过氧化催化剂31氧化成二氧化氮（NO₂）。

催化剂单元30中的氧化催化剂31是由除了上述催化物质之外的HC吸收物质组成的吸收性氧化催化剂，该HC吸收物质由载体承载并且能够吸收排气中的HCs和使排气中的HCs解吸。HC吸收物质的实例是例如沸石、矾土和钯的多孔固体。在本实施例中，具有高HC吸收率的沸石被承载。

图2A至2C是分别展示当氧化催化剂31从低温被加热时载体温度T（催化剂温度）和性能之间的关系的图表。图2A是展示沸石的HC吸收率相对于载体温度的变化的图表。实线表示正常沸石的状态，而虚线表示劣化沸石的状态。图2A说明沸石在低载体温度T下吸收排气中的大量HCs。随着温度升高，HCs的吸收作用下降并且被吸收的HCs被解吸。

在低载体温度T至第一预定温度T₁的温度范围（T<T₁）内，只以最高HC吸收率进行HCs的吸收。温度范围（T<T₁）以下被称为第一区域R₁。除了吸收HCs之外，沸石在高于第一预定温度T₁的载体温度T下使被吸收的HCs解吸。第一预定温度T₁是HCs开始从沸石解吸的温度。当载体温度T达到特定温度T_x时，沸石使被吸收的HCs解吸，而不会进一步吸收HCs。

换句话说，在高于或者等于第一预定温度T₁且低于温度T_X的温度范围（T₁≤T<T_X）内的载体温度T下，沸石的HC吸收率逐渐下降（该曲线随着载体温度升高而下降）。在高于或者等于温度T_X的载体温度T（T_X≤T）下，HC吸收率最低。温度T_X基本等于或者稍微低于稍后所述的第三预定温度T₃。虽然图2A展示稍微低于第三预定温度T₃的温度T_X，以下说明是基于假设：温度T_X等于第三预定温度T₃。

关于具有这种特性的沸石，劣化过程使得HC吸收率降低。如图2A所示，在相同的载体温度T下，由虚线表示的劣化的沸石吸收的HCs少于由实线表示的正常的沸石吸收的HCs。如图2A的白色箭头所示，在低于第一预定温度T₁的载体温度T下，即，在第一区域R₁内，HC吸收率的差异是很明显的。

图2B是展示贵金属催化剂的HC氧化性能相对于氧化催化剂31的载体温度T的变化的图表。实线表示正常的贵金属催化剂的状态，而虚线表示劣化的贵金属催化剂。如图2B所示，在低载体温度T下，贵金属催化剂不能氧化（燃烧）排气中的HCs。当载体温度T增大到特定水平时，贵金属催化剂开始燃烧HCs。随着温度升高，更大量的HCs被燃烧。

更具体地，在从低载体温度T至第二预定温度T₂的温度范围（T<T₂）内，贵金属催化剂不能展现其氧化效能，即，HCs不能被氧化（燃烧），从而贵金属催化剂的HC氧化性能最低。在高于或者等于第二预定温度T₂的载体温度T（T₂≤T）下，贵金属催化剂被激活以逐渐养化HCs，从而贵金属催化剂的HC氧化性能逐渐增大（曲线随着载体温度T增大而上升）。

在高于或者等于第三预定温度T₃的载体温度T（T₃≤T）下，贵金属催化剂HCs被很好地激活以燃烧排气中的大量HCs，从而在该温度范围中，HC氧化性能被最大化。在第二预定温度T₂下，由氧化催化剂31承载的贵金属催化剂开始氧化HCs，而在第三预定温度T₃下，通过贵金属催化剂的氧化饱和。高于或者等于第三预定温度T₃的温度范围（T₃≤T）被称为第四区域R₄。

采用具有这种特性的贵金属催化剂，随着劣化发生，HC氧化性能下降。即，如图2B所示，在相同的载体温度T下，由虚线表示的劣化的贵金属催化剂氧化的HC少于由实线表示的正常的贵金属催化剂氧化的HC。如图2B的黑色箭头所示，当载体温度T高于或者等于第三预定温度T₃时，即，在第四区域R₄中，氧化的下降非常明显。

图2C是展示净化效率与通过图2A和2B所获得的氧化催化剂31的载体温度T的图表。实线表示在劣化之前的沸石和贵金属催化剂的正常状态，虚线只表示沸石劣化的状态，点划线表示沸石和贵金属催化剂的劣化。即，图2C的实线是图2A和2B的实线的组合。图2C的虚线是图2A的虚线和图2B的实线的组合。图2C的点划线是图2A和2B的虚线的组合。

如图2A至2C所示，在第一区域R1中，沸石起作用，而贵金属催化剂不起作用，从而沸石吸收排气中的HCs以净化排气。即，区域R1的净化效率对应于图2A的沸石的HC吸收率。相对于第一区域R₁中的如图2C所示的净化效率，表示沸石劣化的状态的虚线和点划线低于表示沸石未劣化的状态的实线。

在高于或者等于第一预定温度T₁且低于第二预定温度T₂的载体温度T（T₁≤T<T₂）下，贵金属催化剂不会开始氧化HCs；因此，在该温度范围内，氧化催化剂31的净化效率对应于沸石的HC吸收率。因而，在该温度范围内，随着沸石的HC吸收率降低，净化效率降低。在升高载体温度T的情况下，与实线相比，表示劣化的沸石的状态的虚线和点划线的净化效率适度地降低，即，在升高载体温度T的情况下，与实线相比，虚线和点划线的曲线适度地下降。

这是因为劣化的沸石在低于第一预定温度T₁的载体温度T下不会吸收大量的HCs。由于劣化的沸石在高于或者等于第一预定温度T₁的载体温度T下的低净化效率，劣化的沸石的净化效率稍微下降，所以即使载体温度T改变，净化效率也不会显著改变。相反地，如实线所示，随着载体温度T的升高，正常沸石的净化效率显著下降。该温度范围（T₁≤T＜T₂）被称为第二区域R₂。

在高于或者等于第二预定温度T₂且低于第三预定温度T₃的载体温度T（T₂≤T<T₃）下，沸石的HC吸收率继续减小并且贵金属催化剂的HC氧化性能在第二预定温度T₂开始增大。因而，在该温度范围内，贵金属催化剂的HC氧化性能的增大对氧化催化剂31的整体净化效率影响比由于沸石的HC吸收率的降低对氧化催化剂31的整体净化效率影响更大。

即，在温度范围（T₂≤T<T₃）内，随着温度升高，氧化催化剂31的净化效率增加，而与沸石和贵金属催化剂的劣化无关。具体地，表示正常的贵金属催化剂的实线和虚线的倾斜度（净化效率的增加）大于表示劣化的贵金属催化剂的点划线。以下，该温度范围（T₂≤T<T₃）被称为第三区域R₃。

由于在第四区域R₄中，沸石只会使HCs解吸，而不会吸收HCs，所以贵金属催化剂通过氧化（燃烧）排气中的HCs来净化排气。即，第四区域R₄中的净化效率对应于图2B中的贵金属催化剂的HC氧化性能。因而，在图2C中的第四区域R₄中，由点划线表示的劣化的贵金属催化剂的净化效率低于由实线和虚线表示的正常的贵金属催化剂的净化效率。

[2.控制系统的结构]

ECU1是计算机，其例如包括用于执行各种计算的CPU、用于储存控制所需的程序和数据的ROM、用于临时存储例如CPU中计算的结果的RAM、用于从外部输入信号/将信号输出到外部的输入/输出端口，和用于计算控制时间的计时器。上游温度传感器24a、下游温度传感器24b、上游氧气浓度传感器25a、下游氧气浓度传感器25b、转速传感器26、车速传感器27、和加速器踏板位置传感器28被连接到ECU1的输入终端。

引擎10和监控器29被连接到ECU1的输出终端。ECU1控制空气的量、将被供应到引擎10的每个汽缸11的燃料喷射量、每个汽缸11的点火时刻。ECU1控制监控器29中的显示器。以下将说明在ECU1中进行的各种控制中判定氧化催化剂31的劣化。在本实施例中，判定劣化的功能性元件被设置在ECU1中，并且在ECU1中判定劣化。另外，功能性元件可以被设置在车辆的任何电子控制装置中。

ECU1包括：用于计算单元2的功能性元件，该计算单元2用于初步计算，用于判定氧化催化剂31的劣化；用于劣化判定单元3的功能性元件，该劣化判定单元3用于判定氧化催化剂31的劣化；和用于通知控制单元4的功能性元件，该通知控制单元4通知驾驶员由劣化判定单元3获得的判定结果。

计算单元2包括：用于温度计算单元2a的功能性元件，该温度计算单元2a用于计算氧化催化剂31的载体温度T；和用于浓度差计算单元2b的功能性元件，该浓度差计算单元2b用于计算氧化催化剂31的上游和下游之间的氧气浓度差△C。

温度计算单元（温度获取单元）2a根据分别在上游温度传感器24a和下游温度传感器24b检测的入口温度T_IN和出口温度T_OUT，计算氧化催化剂31的载体温度T。该计算通过以下步骤进行：排气温度和氧化催化剂31的载体温度T之间的关系的映射图被预先储存。根据入口温度T_IN和出口温度T_OUT计算排气温度的平均温度T_AVE。根据平均温度T_AVE和映射图计算载体温度T。得到的载体温度T被传输到劣化判定单元3。

浓度差计算单元2b根据分别在上游氧气浓度传感器25a和下游氧气浓度传感器25b检测的入口浓度C_IN和出口浓度C_OUT，计算氧化催化剂31的上游和下游之间的氧气浓度差△C。在本实施例中，通过以下等式（1）计算氧气浓度差△C：

△C=C_IN-C_OUT （1）

得到的氧气浓度差△C被传输到劣化判定单元3。

劣化判定单元（判定单元）3判定氧化催化剂31的劣化。劣化判定单元3包括：用于临时判定单元3a的功能性元件，该临时判定单元3a用于临时判定由氧化催化剂31承载的沸石的劣化；用于第一判定单元3b的功能性元件，该第一判定单元3b用于判定沸石的劣化；和用于第二判定单元3c的功能性元件，该第二判定单元3c用于判定贵金属催化剂的劣化。

在第一区域R₁（T<T₁）中的载体温度T下，临时判定单元3a在利用第一判定单元3b判定劣化之前临时地判定劣化。具体地，在第一区域R₁中的载体温度T下，临时判定单元3a获得在该载体温度T下的氧气浓度差△C，并且将氧气浓度差△C与第一预定值C₁进行比较。如果氧气浓度差△C大于或者等于第一预定单元C₁，则临时判定单元3a临时判定沸石是正常的（没有劣化）。另一方面，如果氧气浓度差△C低于第一预定值C₁，则临时判定单元3a临时判定沸石可能劣化。

以下说明采用氧气浓度差以临时判定沸石的劣化的原因。由氧化催化剂31承载的沸石由于其劣化而呈现降低的HC吸收率。即，当沸石劣化时，排气中的剩余的HC含量在氧化催化剂31的下游不会减少太多。因而，当沸石劣化时，氧化催化剂31的上游和下游之间的氧气浓度差，即，氧气浓度差△C相对较小。因此，通过比较氧气浓度差△C和给定临界值，即，第一预定值C₁，临时判定沸石的劣化。

除了用于临时判定沸石的劣化之外，对由氧化催化剂31的上游和下游之间的氧气浓度差△C引起的HC含量的变化的观察还可以用于判定沸石的劣化和判定贵金属的劣化（稍后描述）。当由氧化催化剂31承载的沸石和贵金属催化剂劣化时，排气中的HC吸收率和HC氧化性能减小。因而，当沸石和贵金属催化剂劣化时，氧气浓度差△C变得相对较小。

即，氧化催化剂31的上游和下游之间的氧气浓度差△C能够被应用于判定氧化催化剂31。图2C的纵轴的净化效率对应于氧气浓度差△C。图表说明氧化催化剂31的高净化效率表示有效地清除排气中的HCs。大量减少的HCs对应于排气中的相对较高的氧气浓度差△C。

如果在临时判定沸石的劣化中大量HCs已被吸收到沸石中，则HC吸收率减小，而与沸石的劣化无关（即使沸石没有劣化）。在第一区域R₁内的载体温度T下，比较氧气浓度差△C和第一预定值C₁。如果氧气浓度差△C低于第一预定值C₁，则临时判定单元3a临时判定沸石可能劣化。临时判定单元3a的判定结果被传输到第一判定单元3b。

第一判定单元3b在第二区域R₂中的载体温度T（T₁≤T<T₂）下判定沸石的劣化。具体地，第一判定单元3b获得来自浓度差计算单元2b在第二区域R₂的载体温度T的两个不同的载体温度T下的两个不同的氧气浓度差△C，并且比较两个氧气浓度差△C之间的差dC和第二预定值（预定值）C₂。如果两个氧气浓度差△C之间的差dC大于或者等于第二预定值C₂，则第一判定单元3b判定沸石正常（没有劣化）。如果差dC低于第二预定值C₂，则第一判定单元3b判定沸石劣化。

如上所述，在第二区域R₂的载体温度T下，随着沸石的劣化，当温度升高时，净化效率的减小量变得更小。即，当沸石正常时，净化效率的减小量很显著。由于劣化沸石的净化效率的减小量小，所以将净化效率的减小量与特定临界值（第二预定值C₂）进行比较。如果该减小量小于第二预定值C₂，则第一判定单元3b判定沸石劣化。

第一判定单元3b将用作判定沸石劣化的临界值的第二预定值C₂改变（修正）成修正的第二预定值C₂′，该第一判定单元3b从临时判定单元3a接收沸石可能劣化的判定结果。这里，如果沸石劣化的临时判定被确定为可能劣化，则修正的第二预定值C₂′被设定为大于第二预定值C₂（C₂<C₂′）。以这种方式，即使相对较低的劣化仍然能够包括在判定“劣化”中。这样就允许在第一判定单元3b中的判定的标准更加严格，从而提高判定的精度。第一判定单元3b的判定结果被传输到通知控制单元4。

在第四区域R₄的载体温度T（T₃≤T）下，第二判定单元3C判定贵金属催化剂的劣化。具体地，第二判定单元3c获得在第四区域R₄中的载体温度T下的氧气浓度差△C并将氧气浓度差△C与第三预定值C₃进行比较。在氧气浓度差△C大于或者等于第三预定值C₃时，第二判定单元3c判定贵金属催化剂正常（没有劣化）。在氧气浓度差△C低于第三预定值C₃时，第二判定单元3c判定贵金属催化剂劣化。

如上所述，在第四区域R₄的净化效率（氧气浓度差△C）取决于贵金属催化剂的状态。即，正常的贵金属催化剂呈现高的净化效率，而劣化的贵金属催化剂呈现低的净化效率。第二判定单元3c将第四区域R₄的载体温度T下的氧气浓度差△C与特定临界值（第三预定值C₃）进行比较。如果氧气浓度差△C小于第三预定值C₃，则判定贵金属催化剂发生劣化。第二判定单元3c的判定结果被传输到通知控制单元4。

第二判定单元3c在第三区域R₃(T₂≤T<T₃)中不判定贵金属催化剂的劣化的原因如下：由于沸石的HC吸收率和贵金属催化剂的HC氧化性能在第三区域R₃中分离地变化，所以难以像第一、第二和第三区域R₁，R₂，R₄一样，通过氧气浓度差△C判定沸石或者贵金属催化剂是否劣化。

用于通过第二判定单元3c终止判定劣化的条件（终止条件）的实例如下：载体温度T达到高于第三预定温度T₃的预定温度，或者进行预定次数的判定劣化的操作。

通知控制单元4从第一判定单元3b和第二判定单元3c接收判定的结果，并且判定将判定的结果通知驾驶员的需要。如果通知控制单元4判定通知该结果，则该结果被显示在监控器29上。分别地，如果第一判定单元3b判定沸石劣化，或者第二判定单元3c判定贵金属催化剂劣化，则通知控制单元4判定通知该结果。

[3.流程图]

参考图3至6，以下将说明在ECU1中执行的劣化的示意性判定过程。图3是主要过程的流程图，其根据氧化催化剂31的载体温度T被分为子过程流程图。图4至6是图3中的主要过程的流程图的子过程流程图。流程图中所述的一系列过程以预定循环重复进行。

[3-1第一区域R₁]

当引擎10启动时，执行图3所示的主要过程。具体地，当引擎10冷启动时，能够判定沸石的劣化。

在步骤S10中，温度计算单元2a计算氧化催化剂31的载体温度T。在步骤S20中，劣化判定单元3判定载体温度T是否低于第一预定温度T₁。该步骤判定载体温度T是否在第一区域R₁内。如果载体温度T低于第一预定温度T₁，则过程进行到图4的步骤S30中的子过程R₁。

图4展示在第一区域R₁内的载体温度T下执行的临时判定劣化的示意性子过程R₁。在步骤T10中，浓度差计算单元2b计算在步骤S10中获得的载体温度T下的氧气浓度差△C。在步骤T20中，临时判定单元3a判定氧气浓度差△C的结果是否小于第一预定值C₁。在步骤T20中，临时判定单元3a还判定由氧化催化剂31承载的沸石可能劣化。

如果氧气浓度差△C小于第一预定值C₁，则过程进行到步骤T30。如果氧气浓度差△C大于或者等于第一预定值C₁，则过程进行到步骤T35。在步骤T30中，从步骤T20进行到“是”路径的循环被计数为计数X。在步骤T35中，从步骤T20进行到“否”路径的循环被计数为为计数Y。步骤T40判定步骤T30中的计数X是否大于或者等于步骤T35中的计数Y。

以下将说明步骤T30、T35和T40。如果载体温度T低于第一预定温度T₁，则重复进行子过程R₁，并且每次进行步骤T20的判定。因而，如果判定沸石可能劣化的次数（步骤T20中的“是”路径）大于或者等于判定正常沸石的次数（步骤T20中的“否”路径），在步骤T30、T35和T40中判定沸石可能劣化。

如果步骤T40判定计数X大于或者等于计数Y（X≥Y），则临时判定单元3a判定沸石临时劣化，在步骤T50中，“1”被赋值给标志F₁（F₁=1）。如果步骤T40确定计数X小于计数Y（X<Y）,则临时判定单元3a判定沸石正常，在步骤T55中，“0”被赋值给标志F₁（F₁=0）。即，标志F₁是检查沸石劣化的可能性的变量。一旦在步骤T50和步骤T55中标志F₁被赋值，则过程在步骤T60返回到的主要过程。重复子过程R₁，直到载体温度T变得高于或者等于第一预定温度T₁。

[3-2.第二区域R₂]

在图3中的主要过程中，如果载体温度T变得高于或者等于第一预定温度T₁，过程通过“否”路径从步骤S20进行到步骤S40。步骤S40判定标志G₁是否为“0”（G₁=0）。标志G₁是检查子过程R_2A的完成的变量。标志G₁为“0”表示未完成子过程R_2A，标志G₁为“1”表示完成子过程R_2A。当启动主要过程之后过程第一次进行到步骤S40时，标志G₁被赋值为“0”（G₁=0），并且过程进行到步骤S50。在步骤S50中，使用在子过程R1的计数X和Y（变量）被重置为零，并且在步骤S60中，过程进行到子过程R_2A。

图5A的子过程R_2A和图2B的子过程R_2B是在第二区域R₂内的载体温度T下执行的沸石的劣化的示意性判定。如图5A所示，在这个循环中，在步骤V10中，步骤S10中获得的载体温度T被储存为第一温度T₂′。在随后的步骤V20中，在作为第一温度T₂′的载体温度T下获得氧气浓度差△C。在步骤V30中，在步骤V20中获得的氧气浓度差△C被储存为第一氧气浓度差△C₂′。随后，在步骤V40中，“1”被赋值给标志G₁（G₁=1），并且在步骤V50中，计时器“a”开始计时。在步骤V60中，过程返回到主要过程。

在主要过程的步骤S40中，由于标志G₁在之前循环的步骤V40中被赋值为“1”，所以过程通过“否”路径进行到步骤S70。即，在标号G₁为“0”（G₁=0）下仅仅执行一次子过程R2A。步骤S70判定由计时器“a”获得的持续时间是否大于或者等于预定时间t₁。直到通过计时器“a”获得的持续时间等于或者大于预定时间t1，才重复主要过程中的步骤S10、S20、S40、S70。

当由计时器“a”获得的持续时间大于或者等于预定时间t₁时，在步骤S80中，劣化判定单元3判定载体温度T是否大于或者等于在子过程R_2A的步骤V10中存储的第一温度T₂′，并且还小于第二预定温度T₂。该步骤判定载体温度T是否在第二区域R₂内。如果载体温度T在第二区域R₂内，则在步骤S90中，过程进行到图5B的子过程R_2B。预定时间t₁被预先设置成短于氧化催化剂31的载体温度T在引擎10的冷启动时达到第二预定温度T₂的时间。

如图5B所示，在步骤W10中，在该循环中的步骤S10中获得的载体温度T（第二温度）下获得氧气浓度差△C。在步骤W20中，氧气浓度差△C被储存为第二氧气浓度差△C₂。在随后的步骤W30中，在步骤V30中存储的氧气浓度差△C₂′减去在先前的步骤W20中存储的氧气浓度差△C₂，以获得在氧化催化剂31的不同载体温度T下的氧气浓度差△C的差dC。

步骤W40检查在子过程R₁判定沸石可能劣化的标志F₁。如果沸石被判定为正常（标志F₁=0），则在步骤W50中，第二预定值C₂不会改变。如果沸石被判定为可能被劣化（标志F₁=1），则在步骤W55中，第二预定值C₂被设定为修正的第二预定值C₂′。

在步骤W60中，第一判定单元3b判定在步骤W30计算的差dC是否小于在步骤W50或者步骤55中设定的第二预定值C₂。步骤W60判定沸石是否真的劣化。如果差dC小于第二预定值C₂，过程进行到步骤W70。如果差dC大于或者等于第二预定值C₂，过程进行到步骤W75。在步骤W70中，从步骤W60经过“是”路径到达步骤W70的循环被计数为计数X，而从步骤W60经过“否”路径到达步骤W75的循环在步骤W75中被计数为计数Y。步骤W80判定步骤W70中的计数X是否大于或者等于步骤W75中的计数Y。步骤W70、W75和W80与子过程R1中的步骤T30、T35和T40，从而这里省略它们的说明。

如果在步骤W80中，计数X大于或者等于计数Y（X≥Y），则第一判定单元3b判定沸石劣化，并且在步骤W90中,“1”被赋值给标志F₂（F₂=1）。如果在步骤W80中，计数X小于计数Y（X<Y）,则第一判定单元3b判定沸石正常，并且在步骤W95中，“0”被赋值给标志F₂（F₂=0）。即，标志F₂是检查沸石的劣化的变量。在步骤W90或者步骤W95中设定标志F₂之后，在步骤W100中，过程返回到主要过程。重复子过程R_2B，直到载体温度T高于或者等于第二预定温度T₂。

[3-3.第三区域R₃]

在图3中的主要过程中，如果载体温度T高于或者等于第二预定温度T₂，过程通过“否”路径从步骤S80进行到步骤S100。在步骤S100中，劣化判定单元3判定载体温度T是否高于或者等于第二预定温度T₂，并且还低于的第三预定温度T₃。该步骤判定载体温度T是否在第三区域R₃内。如果载体温度T在第三区域R₃内，则不能判定氧化催化剂31劣化；因此，过程返回到主要过程的开始。重复主要过程中的步骤S10、S20、S40、S70、S80和S100,直到载体温度T高于或者等于第三预定温度T3。

[3-4.第四区域R₄]

在图3中的主要过程中，如果载体温度T高于或者等于第三预定温度T₃，则步骤S100判定标志G₂是否为“0”（G₂=0）。标志G₂是检查计时器“b”获得的时间是否超过预定时间t₂的变量。当“0”被赋值给标志G₂（G₂=0）时，该时间没有超过预定时间t₂。当“1”被赋值给标志G₂（G₂=1）时，该时间超过预定时间t₂。当进行主要过程之后，过程第一次进行到步骤S110时，“0”被赋值给标志G₂（G₂=0）。在随后的步骤S120中，计时器“b”开始计时。在步骤S130中，在子过程R_2B中使用的计数（变量）X和Y被重置为零。随后，在步骤S140中,“1”被赋值给标志G₂（G₂=1）。

步骤S150判定由计时器“b”获得的时间是否超过预定时间t₂。如果预定时间t₂少于计时器“b”获得的时间，则过程返回到主要过程的开始。在下一个循环中，在步骤S110中，过程进行到“否”路径。重复进行步骤S10、S20、S40、S70、S80、S100、S110和S150，直到过程进行到步骤S150的“是”路径。预先设定的预定时间t₂是用于升高载体温度T和将净化效率稳定在一定水平的等待时间。

如果通过计时器“b”获得的时间超过预定时间t₂，则在步骤S160中，过程从步骤S150中的“是”路径进行到图6中的子过程R₄。图6展示当载体温度T在第四区域R₄内时执行的贵金属催化剂的劣化的示意性判定的子过程R₄。如图6所示，在该循环中，在步骤X10中获得步骤S10中获得的载体温度T下的氧气浓度差△C。在随后的步骤X20中，第二判定单元3c判定该氧气浓度差△C是否小于第三预定值C₃。步骤X20判定由氧化催化剂31承载的贵金属催化剂的劣化。

如果氧气浓度差△C小于第三预定值C₃，则过程进行到步骤X30。如果氧气浓度差△C大于或者等于第三预定值C₃，则过程进行到步骤X35。在步骤X30中，从步骤X20进行到“是”路径的过程的循环被计数为计数X。在步骤X35中，从步骤X20进行到“否”路径的过程的循环被计数为计数Y。步骤X40判定步骤X30中的计数X是否大于或者等于步骤X35中的计数Y。步骤X30、X35和X40的过程与子过程R₁中的步骤T30、T35和T40相同。

如果在步骤X40中，计数X大于或者等于的计数Y(X≥Y)，则第二判定单元3c判定贵金属催化剂劣化，并且在步骤X50中,“1”被赋值给标志F₃（F₃=1）。如果在步骤X40中，计数X小于计数Y（X<Y）,则第二判定单元3c判定贵金属正常催化剂，并且在步骤55中，“0”被赋值给标志F₃（F₃=0）。即，标志F₃是检查贵金属催化剂的劣化的变量。

一旦在步骤X50或者步骤X55中判定标志F₃，则步骤S60判定是否保持判定劣化的终止条件。这里的终止条件表示载体温度T高于第三预定温度T₃。如果没有保持该终止条件，则在步骤X70中，过程返回到主要过程，并且重复子过程R₄。如果保持终止条件，则过程进行到步骤X80，该步骤X80判定标志F₂为“1”还是标志F₃为“1”。

如果标志F₂或者F₃中的至少任意一个为“1”，则过程进行到步骤X90。步骤X90通知驾驶员氧化催化剂31的劣化以及沸石和/或者贵金属催化剂的劣化。如果在步骤X80中，过程进行到“否”路径或者在步骤X90中，通知已经被发送到驾驶员，则过程进行到步骤X100，在该步骤X100中，表示判定结果的标志F₁、F₂和F₃被重置为零。随后，在步骤X110中，用于判定劣化的变量X和Y以及标志G₁和G₂被重置为零。此后，计时器“a”和“b”被停止从而被重新启动，这样将导致劣化的判定停止。

[4.有利效果]

根据本发明的催化剂判定装置，将不同载体温度T下的氧化催化剂31的两个状态之间的氧气浓度差△C进行比较，可以检测到贵金属催化剂的氧化性能的变化或者沸石的吸收和解吸性能的变化。这样可以检测到由于降低的氧化性能或者吸收和解吸性能而引起的氧化催化剂31的劣化，从而适当地判定氧化催化剂31的净化性能。

对用于判定劣化的温度范围进行限定将提高判定的精度，从而适当地判定氧化催化剂31的净化效率。具体地，氧化催化剂31的劣化被分类为沸石的劣化和贵金属催化剂的劣化，并且上述温度范围确保对劣化的判定不受贵金属催化剂的劣化的影响，这样会增大判定沸石劣化的稳定性。即，氧化催化剂31的劣化的原因，即，沸石和/或者贵金属催化剂的劣化的原因可以彼此区分开。

当沸石的吸收和解吸能力减弱时，随着温度升高，氧气浓度差△C之间的差（dC），即，图2A中的图表中的线的倾斜度变小，这样就可以精确地判定氧化催化剂31的沸石的劣化，从而适当地判定氧化催化剂31的净化性能。

临时判定和实际判定的组合确保精确地判定氧化催化剂31的沸石的劣化，从而适当地判定氧化催化剂31的净化性能。

响应于临时判定的结果，改变作为临界值的第二预定值C₂，将保证精确地判定氧化催化剂31中的劣化的沸石，从而适当地判定氧化催化剂31的净化性能。

[5.修改例]

以上说明了本发明的实施例。但是本发明不限于上述实施例，而可以在本发明的范围内进行各种修改。

在上述实施例中，判定沸石的劣化，从而第一判定单元3b将在第二区域R₂内的两个不同载体温度T下的氧气浓度差△C的差dC与第二预定值C₂进行比较。但是，两个不同载体温度不需要都在第二区域R₂中。可以通过将在第一区域R₁的载体温度T下的第一氧气浓度差△C₂′与在第二区域R₂的载体温度T下的第二氧气浓度差△C₂之间的差dC（△C₂′-△C₂）与第二预定值C₂进行比较，来判定沸石的劣化。在这种情况下，类似于上述实施例，也能够高精度地判定沸石的劣化。

代替使用作为临界值的第二预定值C₂，第一判定单元3b可以利用在氧化催化剂31的不同的载体温度T下获得的氧气浓度差△C之间的差dC，判定沸石的劣化。差dC越小，沸石的劣化越多。在这种情况下，不仅判定了沸石的劣化，而且能够定量地判定沸石的劣化，这样可以提供氧化催化剂31的精确净化性能。

在上述实施例中，临时判定单元3a判定在第一预定值C₁以下的氧气浓度差△C的沸石可能劣化。可选地，可以判定沸石的劣化，从而氧气浓度差△C越小，沸石的劣化的可能性越高。在这种情况下，不仅可以判定沸石的劣化的可能性，还可以判定沸石劣化的程度。

虽然在上述实施例中，上游温度传感器24a和上游氧气浓度传感器25a被设置在氧化催化剂31的上游，但是可以省略上游侧的这些传感器。在这种情况下，温度计算单元2a可以根据下游温度传感器24b检测的出口温度T_out计算氧化催化剂31的载体温度T。该计算的实例包括：初步确定排气流速、出口温度T_out和载体温度T之间的关系的映射图；和初步存储计算等式以利用排气流速和出口温度T_out计算载体温度T。

而且，浓度差计算单元2b可以根据引擎10的驱动条件来计算流入氧化催化剂31的排气的氧气浓度（排气氧气浓度），以判定获得的排气氧气浓度和由下游氧气浓度传感器25b检测的出口浓度C_out之间的氧气浓度差△C。在这种情况下，能够省略上游传感器，从而简化装置的结构。在普通车辆中设置在排气系统中的催化剂的下游的温度传感器和氧气浓度传感器可以用于判定劣化。以这种方式，不需要额外的传感器，这样会抑制成本增大。氧气浓度传感器可以是检测空气燃料比是否高于理论的空气燃料比的氧气传感器，或者可以替换为诸如宽频的空气燃料比传感器的更加精确的空气燃料比传感器。空气燃料比传感器可以代替上游氧气浓度传感器25a和下游氧气浓度传感器25b。

可以根据引擎10的驱动状态，假定流入氧化催化剂31的排气温度T_IN，以利用假定的排气温度T_IN计算氧化催化剂31的载体温度T。可选地，可以根据引擎10的状态直接计算载体温度T。以这种方式，不需要用于检测排气温度的温度传感器。例如，即使没有温度传感器，可以通过将引擎10启动一分钟后的氧气浓度差与引擎启动五分钟时的氧气浓度差进行比较，进行与上述实施例相同的劣化的判定。在引擎10启动之后类似地升高温度的假定下，通过预先测试和实验，可以提前得到温度达到第一预定温度T₁的时间和温度达到第二区域R₂中的温度的时间。

当第一判定单元3b从临时判定单元3a接收到沸石可能劣化的判定结果时，修正的第二预定值C₂′可以被改变成小于第二预定值C₂的值。以这种方式，在劣化进行到一定程度之前，不能判定沸石的劣化。因而，临时判定单元3a的判定结果被推翻，并且能够简化利用第一判定单元3b判定劣化的标准。

在子过程R₁中的步骤T30、T35和T40不是必须的。例如，当只执行一次子过程R₁时，这些步骤是没有必要的。当重复子过程R₁并且每次都改写判定结果时，也可以省略这些步骤。如果计数X达到特定数值时，子过程R1中的步骤T40可以判定沸石可能劣化，而不用比较计数X和计数Y。在这种情况下，只有步骤T40被改变，而其余步骤与子过程R₁中的步骤相同。子过程R_2B和子过程R₄同样保持相同。

预定时间t₂，即，在主要过程中的步骤S150中的等待时间可以被设定为“0”。换句话说，可以省略步骤S150；如果载体温度T等于或者高于第三预定温度T₃，即，如果过程从步骤S100进行到“是”路径，则过程进行到子过程R₄。

在以上实施例中，图2A中的沸石的HC吸收率是在温度T_X和第三预定温度T₃基本相同的状态下进行描述的。在温度T_X稍微低于第三预定温度T₃的情况下，如图2A所示，在等于或者高于温度T_X的载体温度T下，能够判定贵金属催化剂的劣化。在这种情况下，在主要过程中的步骤S100中的温度T₃可以被温度T_X替换。

虽然在本实施例中，判定催化剂劣化的计算单元2、劣化判定单元3和通知控制单元4被设置成ECU1的功能性元件，但是这些元件可以被设置在车辆的一个电子控制单元中。对于驾驶员的通知部件不限于上述实施例所述的通知部件。可选地，可以使用声音并利用扩音器来报告判定结果。而且，可以省略通知部件，判定结果可以被写在ECU1的储存单元上。换句话说，与判定催化剂劣化相关的信息可以包含在车辆的定期检查时的ECU1的对话信息中。这样便于车辆的维护。

本发明的劣化判定装置能够被应用到诸如小汽车和卡车的各种车辆中设置的氧化催化剂。本发明的劣化判定装置的应用不限于车辆的引擎或者柴油引擎的氧化催化剂。劣化判定装置能够被应用到汽油引擎的氧化催化剂，并且引擎10能够具有任何结构。

参考标号表

1 ECU（引擎电子控制单元）

2 计算单元

2a 温度计算单元（温度获取单元）

2b 浓度差计算单元（计算单元）

3 劣化判定单元（判定单元）

3a 临时判定单元

3b 第一判定单元

3c 第二判定单元

4 通知控制单元

10 柴油引擎（引擎）

22 出口通道

24a 上游温度传感器

24b 下游温度传感器

25a 上游氧气浓度传感器

25b 下游氧气浓度传感器

30 催化剂单元

31 氧化催化剂

△C 氧气浓度差

△C₂′ 第一氧气浓度差

△C₂ 第二氧气浓度差

dC 差

T₁ 第一预定温度（解吸初始温度）

T₂ 第二预定温度（氧化初始温度）

C₁ 第一预定值

C₂ 第二预定值（临界值）

很明显，本发明可以以各种方式进行改变。这种改变不会背离本发明的实质和范围，并且所有这些修改对于所述领域的技术人员来说都是显而易见的，并且包含在以下权利要求的范围内。

Claims

1.一种催化剂判定装置，其特征在于，包含：

氧化催化剂，所述氧化催化剂设置在引擎的出口通道中，所述氧化催化剂包括吸收物质和催化物质，所述吸收物质用于吸收排气中的排气成分和解吸所述排气中的所述排气成分，所述催化物质能够氧化所述排气成分；

计算单元，所述计算单元用于计算所述氧化催化剂的上游和下游之间的氧气浓度差；和

判定单元，所述判定单元通过对利用所述计算单元在不同的氧化催化剂温度下获得的多个氧气浓度差进行比较，以判定所述氧化催化剂的劣化。

2.如权利要求1所述的催化剂判定装置，其特征在于，

所述判定单元根据在等于或者低于氧化初始温度的范围内，在所述不同的氧化催化剂温度下的所述多个氧气浓度差来判定所述吸收物质的劣化，在所述氧化初始温度下，所述排气成分在所述氧化催化剂中开始氧化。

3.如权利要求2所述的催化剂判定装置，其特征在于，

所述判定单元通过将在低于解吸初始温度的所述氧化催化剂的温度下利用所述计算单元获得的氧气浓度差与在从所述解吸初始温度至所述氧化初始温度的范围内的所述氧化催化剂的另一个温度下利用所述计算单元获得的氧气浓度差进行比较，以判定所述吸收物质的劣化，在所述解吸初始温度下，所述排气成分开始从所述吸收物质解吸。

4.如权利要求3所述的催化剂判定装置，其特征在于，

所述判定单元在判定所述吸收物质的劣化之后，根据在高于所述氧化初始温度的所述氧化催化剂的温度下的所述氧气浓度差来判定所述催化物质的劣化，并根据所述吸收物质的劣化的判定结果和所述催化物质的劣化的判定结果来区别引起所述氧化催化剂劣化的因素。

5.如权利要求1所述的催化剂判定装置，其特征在于，

如果所述多个氧气浓度差之间的差低于临界值，则所述判定单元判定所述氧化催化剂劣化。

6.如权利要求5所述的催化剂判定装置，其特征在于，

所述判定单元包括临时判定单元，如果在低于解吸初始温度的所述氧化催化剂的温度下，利用所述计算单元获得的所述氧气浓度差低于第一预定值时，则所述临时判定单元临时判定所述氧化催化剂可能劣化，在所述解吸初始温度下，所述排气成分开始从所述吸收物质解吸。

7.如权利要求6所述的催化剂判定装置，其特征在于，

响应于通过所述临时判定单元的临时判定结果，所述判定单元相对于所述氧化催化剂的劣化的判定改变用于所述多个氧气浓度差之间的差的所述临界值。

8.如权利要求1-7中任一项所述的催化剂判定装置，其特征在于，

所述催化剂判定装置进一步包括温度获取单元，所述温度获取单元用于获得所述氧化催化剂的温度，其中，所述判定单元根据由所述温度获取单元获得的所述温度(T)，区分不同温度下的所述氧化催化剂的状态。

9.一种判定氧化催化剂劣化的方法，其特征在于，所述氧化催化剂设置在引擎的出口通道中，所述氧化催化剂包括吸收物质和催化物质，所述吸收物质用于吸收排气中的排气成分和解吸所述排气中的所述排气成分，所述催化物质能够氧化所述排气成分，所述方法包括：

如果所述氧化催化剂的温度是第一温度时，计算所述氧化催化剂的上游和下游之间的氧气浓度差，作为第一氧气浓度差；

如果所述氧化催化剂的温度是高于所述第一温度的第二温度，计算所述氧化催化剂的上游和下游之间的氧气浓度差，作为第二氧气浓度差；并且

通过比较所述第一氧气浓度差和所述第二氧气浓度差，执行所述氧化催化剂的劣化的判定。