CN103703221B - 选择还原型nox催化剂的劣化检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，以更高的精度对被设置在内燃机的排气通道中的选择还原型NOX催化剂的劣化进行检测。本发明所涉及的选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置具备NOX净化率计算部，所述NOX净化率计算部根据流入到选择还原型NOX催化剂中的排气的NOX浓度、和从选择还原型NOX催化剂流出的排气的NOX浓度，而对选择还原型NOX催化剂中的NOX净化率进行计算。而且，在选择还原型NOX催化剂的温度为，高于或等于选择还原型NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX净化率对应于选择还原型NOX催化剂的温度的上升而开始降低的温度（Tc0）时，根据NOX净化率，来判断选择还原型NOX催化剂是否已劣化。

Description

选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置
技术领域
本发明涉及一种对被设置在内燃机的排气通道中的选择还原型NOX催化剂的劣化进行检测的劣化检测装置。
背景技术
已知一种在内燃机的排气通道中设置作为排气净化催化剂的选择还原型NOX催化剂（以下，有时也简称为NOX催化剂）的技术。NOX催化剂具有，主要以氨作为还原剂而对排气中的NOX进行还原的功能。此外，开发出了用于对NOX催化剂的劣化进行检测的各种各样的技术。
在专利文献1所记载的技术中，根据NOX催化剂的活化度较低时和NOX催化剂的活化度非常高时的NOX净化率的差，来实施NOX催化剂的异常判断。
在专利文献2所记载的技术中，在NOX催化剂的温度为，低于NOX净化温度域、且为氨吸附温度域中所包含的预定温度域的温度时，向NOX催化剂添加还原剂，直到氨泄漏至NOX催化剂的下游侧的排气通道为止。而且，根据此时被添加至NOX催化剂的还原剂的总量，来判断NOX催化剂是否已劣化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-144711号公报
专利文献2：日本特开2009-127496号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于，以更高的精度对被设置在内燃机的排气通道中的选择还原型NOX催化剂的劣化进行检测。
用于解决课题的方法
在第一发明中，在NOX催化剂的温度为，高于或等于NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX净化率对应于NOX催化剂的温度的上升而开始降低的温度时，根据NOX催化剂中的NOX净化率来实施NOX催化剂的劣化判断。
详细而言，本发明所涉及的选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置为一种对被设置在内燃机的排气通道中的选择还原型NOX催化剂的劣化进行检测的选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置，所述选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置具备：温度取得部，其取得所述选择还原型NOX催化剂的温度；NOX净化率计算部，其根据流入到所述选择还原型NOX催化剂中的排气的NOX浓度、和从所述选择还原型NOX催化剂流出的排气的NOX浓度，而对所述选择还原型NOX催化剂中的NOX净化率进行计算；判断部，其在所述选择还原型NOX催化剂的温度高于或等于预定温度时，根据由所述NOX净化率计算部计算出的NOX净化率，来判断所述选择还原型NOX催化剂是否已劣化，所述预定温度为，在所述选择还原型NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX净化率对应于所述选择还原型NOX催化剂的温度的上升而开始降低的温度。
在此，NOX净化率是指，被NOX催化剂还原的NOX量相对于流入到NOX催化剂中的NOX量的比例。此外，在NOX催化剂的劣化程度大于容许范围的上限值时，判断为NOX催化剂已劣化。NOX催化剂的劣化程度的容许范围可以根据实验等而被预先设定。
NOX催化剂具有以氨为还原剂而对NOX进行还原的功能，并且还具有对氨进行氧化的功能。NOX催化剂的NOX还原能力以及氨氧化能力均对应于该NOX催化剂的温度的上升而增高。但是，当NOX催化剂的温度较低时，NOX还原能力将高于氨氧化能力。而且，当NOX催化剂的温度高于或等于某一温度时，氨氧化能力会变得高于NOX还原能力。当氨被氧化时将生成NOX。因此，当NOX催化剂的氨氧化能力变得高于NOX还原能力时，NOX催化剂中的NOX净化率将降低。因此，当NOX催化剂的温度达到某一温度时，NOX净化率将对应于NOX催化剂的温度的上升而开始降低。
在此，NOX催化剂的NOX还原能力会随着NOX催化剂的劣化的进展而降低。而另一方面，NOX催化剂的氨氧化能力即使在NOX催化剂的劣化进展了的情况下也不易降低。因此，当NOX催化剂的劣化程度增高时，与NOX还原能力相比氨氧化能力增高的NOX催化剂的温度、即NOX净化率对应于NOX催化剂的温度的上升而开始降低的温度（以下，称为NOX净化率降低温度），将会变得更低。
因此，在本发明中，在NOX催化剂的温度高于NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度即预定温度时，通过判断部，并根据NOX净化率来判断NOX催化剂是否已劣化。
此时，判断部也可以在NOX净化率低于预定的阈值时，判断为NOX催化剂已劣化。此时，预定的阈值也可以为，NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率。
在NOX催化剂的温度高于所述预定温度时，NOX催化剂为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂已劣化的情况下的NOX净化率之差会变大。因此，根据本发明，能够以更高的精度对NOX催化剂的劣化进行检测。
在本发明中也可以采用如下方式，即，在NOX催化剂的温度为NOX催化剂处于初始状态时的NOX净化率降低温度时，通过判断部来实施NOX催化剂的劣化判断。在此，初始状态是指，NOX催化剂的劣化程度与车辆搭载时等同的状态，也就是说，NOX催化剂的热劣化几乎没有进展的状态。
NOX催化剂处于初始状态时的NOX净化率降低温度高于所述预定温度。此外，当NOX催化剂的温度超过NOX催化剂处于初始状态时的NOX净化率降低温度时，NOX催化剂为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂已劣化的情况下的NOX净化率之差，将对应于NOX催化剂的温度的上升而逐渐减小。因此，通过在NOX催化剂的温度为NOX催化剂处于初始状态时的NOX净化率降低温度时实施NOX催化剂的劣化判断，从而能够在NOX催化剂为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂已劣化的情况下的NOX净化率之差尽可能较大时，实施NOX催化剂的劣化判断。
此外，在本发明中也可以采用如下方式，即，在NOX催化剂的温度为，高于所述预定温度、且低于或等于NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂中的NOX净化率成为零的温度时，通过判断部来实施NOX催化剂的劣化判断。
如果在NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂的温度与所述预定温度相比进一步上升，则NOX净化率将对应于该温度上升而降低。而且，当NOX催化剂的温度达到某一温度时，NOX净化率将成为零。在高于或等于NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX净化率成为零的温度的温度区域中，当NOX催化剂已劣化时，其NOX净化率将成为零。另一方面，即使在NOX催化剂的劣化程度低于容许范围的上限值的情况下，当NOX催化剂的温度与所述预定温度相比而进一步上升，并且达到与其劣化程度相对应的NOX净化率降低温度时，NOX净化率也将对应于NOX催化剂的温度的上升而开始降低。
而且，在当NOX催化剂的劣化程度高于容许范围的上限值时（当NOX催化剂已劣化时）NOX净化率为零、而当NOX催化剂的劣化程度低于容许范围的上限值时（当NOX催化剂为正常时）NOX净化率对应于NOX催化剂的温度的上升而降低的温度区域中，NOX催化剂为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂已劣化的情况下的NOX净化率之差将对应于NOX催化剂的温度的上升而逐渐减小。
因此，通过在处于NOX催化剂的温度为，高于所述预定温度、且低于或等于NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂中的NOX净化率成为零的温度的区域时，实施NOX催化剂的劣化判断，从而能够在NOX催化剂为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂已劣化的情况下的NOX净化率之差尽可能较大时，实施NOX催化剂的劣化判断。
在第二发明中，根据NOX净化率降低温度，来实施NOX催化剂的劣化判断。
详细而言，本发明所涉及的选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置具备：温度取得部，其取得所述选择还原型NOX催化剂的温度；NOX净化率计算部，其根据流入到所述选择还原型NOX催化剂中的排气的NOX浓度、和从所述选择还原型NOX催化剂流出的排气的NOX浓度，而对所述选择还原型NOX催化剂中的NOX净化率进行计算；判断部，其在NOX净化率对应于所述选择还原型NOX催化剂的温度的上升而开始降低的所述选择还原型NOX催化剂的温度低于预定的判断温度时，判断为所述选择还原型NOX催化剂已劣化。
在此，所述判断温度也可以为，NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度。
如上所述，当NOX催化剂的劣化程度增高时，与NOX还原能力相比氨氧化能力增高的NOX催化剂的温度、即NOX净化率降低温度将变得更低。因此，当NOX净化率降低温度低于预定的判断温度时，能够判断为NOX催化剂已劣化。
根据本发明，能够以较高的精度对NOX催化剂的劣化进行检测。
发明效果
根据本发明，能够以更高的精度对被设置在内燃机的排气通道中的选择还原型NOX催化剂的劣化进行检测。
附图说明
图1为表示实施例所涉及的内燃机的排气系统的概要结构的图。
图2为表示NOX催化剂的温度与NOX催化剂的NOX还原能力及氨氧化能力之间的关系的图。
图3为表示NOX催化剂的温度与NOX催化剂中的NOX净化率之间的关系的图。
图4为表示实施例1所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程的流程图。
图5为表示实施例1的第一改变例所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程的流程图。
图6为表示实施例1的第二改变例所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程的流程图。
图7为表示实施例2所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本实施例所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、及其相对配置等只要无特别记载，则并不表示将发明的技术范围仅限定于此。
<实施例1>
[内燃机的排气系统的概要结构]
图1为表示本实施例所涉及的内燃机的排气系统的概要结构的图。内燃机1为车辆驱动用的柴油发动机。但是，本发明所涉及的内燃机并不限定于柴油发动机，也可以为汽油发动机等。内燃机1上连接有排气通道2。
在排气通道2上设置有颗粒过滤器（以下，称为过滤器）4。过滤器4捕集排气中的颗粒状物质（PM）。在排气通道2中的过滤器4的上游侧，作为前段催化剂而设置有氧化催化剂3。另外，前段催化剂并不限定于氧化催化剂，只需为具有氧化功能的催化剂（例如，吸留还原型NOX催化剂）即可。在排气通道2中的氧化催化剂3的上游侧，设置有燃料添加阀6。燃料添加阀6向排气中添加燃料。
此外，在排气通道2中的过滤器4的下游侧，设置有选择还原型NOX催化剂（以下，称为NOX催化剂）5。在过滤器4的下游侧且NOX催化剂5的上游侧，设置有尿素添加阀7以及温度传感器8。尿素添加阀7向排气中添加尿素水溶液。通过从尿素添加阀7添加尿素水溶液，从而向NOX催化剂5添加作为还原剂的氨。温度传感器8对流入NOX催化剂5的排气的温度进行检测。
在排气通道2中的NOX催化剂5的下游侧设置有NOX传感器9。NOX传感器9对从NOX催化剂5流出的排气的NOX浓度进行检测。另外，也可以在排气通道2中的NOX催化剂5的下游侧设置用于对氨进行氧化的催化剂。
此外，在内燃机1中，同时设置有用于对该内燃机1进行控制的电子控制单元（ECU）10。在ECU10上除了电连接有温度传感器8和NOX传感器9之外，还电连接有曲轴位置传感器11和加速器开度传感器12。曲轴位置传感器11对内燃机的曲轴转角进行检测。加速器开度传感器12对搭载了内燃机1的车辆的加速器开度进行检测。而且，这些传感器的输出信号被输入至ECU10。
ECU10根据曲轴位置传感器11的输出信号而对内燃机1的内燃机转速进行计算。此外，ECU10根据加速器开度传感器12的输出信号而对内燃机1的内燃机负载进行计算。
而且，在ECU10上电连接有燃料添加阀6和尿素添加阀7。这些装置的动作通过ECU10而被控制。
[NOX催化剂的温度与NOX净化率之间的关系]
接下来，根据图2以及图3对NOX催化剂5的温度与NOX催化剂5中的NOX净化率之间的关系进行说明。另外，NOX净化率是指，被NOX催化剂5还原的NOX量相对于流入到NOX催化剂5中的NOX量的比例。此外，当NOX催化剂5的劣化程度大于容许范围的上限值时，判断为NOX催化剂5已劣化。NOX催化剂5的劣化程度的容许范围能够根据实验等而被预先设定。
NOX催化剂5不仅具有对NOX进行还原的功能，还具有对氨进行氧化的功能。图2为表示NOX催化剂5的温度与NOX催化剂5的NOX还原能力及氨氧化能力之间的关系的图。在图2中，横轴表示NOX催化剂5的温度Tc，纵轴表示NOX催化剂5的NOX还原能力及氨氧化能力。在图2中，实线L1以及L2表示NOX催化剂5的NOX还原能力。实线L1表示NOX催化剂5处于初始状态时的NOX还原能力，实线L2表示NOX催化剂5已劣化时的NOX还原能力。在此，初始状态是指，NOX催化剂5的劣化程度与车辆搭载时等同的状态，也就是说，NOX催化剂5的热劣化几乎没有进展的状态。图2中的箭头标记表示与NOX催化剂5的劣化的进展相对应的、NOX还原能力的推移的方向。此外，在图2中，虚线L3表示NOX催化剂5的氨氧化能力。
图3为表示NOX催化剂5的温度与NOX催化剂5中的NOX净化率之间的关系的图。在图3中，横轴表示NOX催化剂5的温度Tc，纵轴表示NOX催化剂5的NOX净化率或NOX催化剂5的氨氧化能力。在图3中，实线L4、L5以及双点划线L0表示NOX催化剂5中的NOX净化率。实线L4表示NOX催化剂5处于初始状态时的NOX净化率，实线L5表示NOX催化剂5已劣化时的NOX净化率，双点划线L0表示NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率。图3中的箭头标记表示与NOX催化剂5的劣化的进展相对应的、NOX净化率的推移的方向。此外，在图3中，与图2中同样地，虚线L3表示NOX催化剂5的氨氧化能力。
如图2所示，NOX催化剂5的NOX还原能力及氨氧化能力均对应于该NOX催化剂5的温度的上升而增高。但是，当NOX催化剂5的温度较低时，NOX还原能力高于氨氧化能力。而且，当NOX催化剂5的温度高于或等于某一温度时，氨氧化能力会变得高于NOX还原能力。
此外，NOX催化剂5的NOX还原能力随着NOX催化剂5的劣化的进展而降低。也就是说，如果将NOX催化剂5的温度设为相同，则与NOX催化剂5的劣化程度较低时相比，NOX催化剂5的劣化程度较高时NOX催化剂5的NOX还原能力较低。因此，相对于NOX催化剂5的温度的NOX还原能力对应于NOX催化剂5的劣化程度的上升，而向图2中箭头标记所示的方向（从实线L1朝向实线L2的方向）推移。
另一方面，即使NOX催化剂5的劣化有所进展，NOX催化剂5的氨氧化能力也不易降低。因此，如果NOX催化剂5的温度相同，则无论NOX催化剂5的劣化程度如何，NOX催化剂5的氨氧化能力均相同。因此，即使NOX催化剂5的劣化有所进展，NOX催化剂5的温度与NOX催化剂5的氨氧化能力之间的关系也将被维持为图2中虚线L3所示的这种关系。其结果为，如图2所示，当NOX催化剂5的劣化程度增高时，氨氧化能力超过NOX还原能力的NOX催化剂5的温度将降低（Tc2＜Tc1）。
当氨被氧化时将生成NOX。因此，当NOX催化剂5的氨氧化能力变得高于NOX还原能力时，从NOX催化剂5流出的NOX量将增加。也就是说，NOX催化剂5中的NOX净化率将降低。因此，当NOX催化剂5的温度达到氨氧化能力超过NOX还原能力的温度时，NOX净化率将对应于NOX催化剂的温度的上升而开始降低。
如图2所示，当NOX催化剂5处于初始状态时，氨氧化能力超过NOX还原能力的NOX催化剂5的温度为Tc1。此外，当NOX催化剂5已劣化时，氨氧化能力超过NOX还原能力的NOX催化剂5的温度为Tc2。因此，如图3所示，在NOX催化剂5处于初始状态的情况下，当NOX催化剂5的温度达到Tc1时NOX净化率开始降低。
此外，在NOX催化剂5已劣化的情况下，当NOX催化剂5的温度达到Tc2时NOX净化率开始降低。
而且，如上所述，Tc2为低于Tc1的温度。也就是说，当NOX催化剂5的劣化程度增高时，NOX净化率对应于NOX催化剂5的温度的上升而开始降低的温度（以下，称为NOX净化率降低温度）将变得更低。
[NOX催化剂的劣化检测方法]
接下来，对本实施例所涉及的NOX催化剂的劣化检测方法进行说明。如上所述，在本实施例中，在NOX催化剂5的劣化程度大于容许范围的上限值时，判断为NOX催化剂5已劣化。在此，如图3所示，将NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度设为Tc0。而且，在本实施例中，在NOX催化剂5的温度高于Tc0时，根据NOX催化剂5中的NOX净化率来判断NOX催化剂5是否已劣化。
如果NOX催化剂5的温度高于Tc0，则在该NOX催化剂5已劣化时，其氨氧化能力将超过NOX还原能力，从而NOX净化率已经降低了。因此，与该NOX催化剂5的温度为低于或等于与此时的劣化程度相对应的NOX净化率降低温度时相比，其NOX净化率（NOX催化剂5已劣化的情况下的NOX净化率）与NOX催化剂5为正常的情况下的NOX净化率之差会变得更大。
如此，通过在处于NOX催化剂5的温度为，NOX催化剂5为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂5已劣化的情况下的NOX净化率之差更大的温度区域时，根据NOX净化率来实施NOX催化剂5的劣化判断，从而能够抑制误判断。因此，根据本实施例所涉及的NOX催化剂的劣化检测方法，能够以更高的精度对NOX催化剂5的劣化进行检测。
[劣化检测流程]
以下，根据图4所示的流程图，对本实施例所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程进行说明。本流程被预先存储于ECU10中，并且在从尿素添加阀7添加尿素水溶液时，通过ECU10而以预定的间隔被反复执行。
在本流程中，首先，在步骤S101中，计算出NOX催化剂5的温度Tc。NOX催化剂5的温度能够根据温度传感器8的检测值来进行计算。另外，NOX催化剂5的温度还能够根据内燃机1的运转状态（内燃机负载以及内燃机转速等）来进行推断。此外，当在排气通道中的NOX催化剂5的下游侧设置有温度传感器时，还能够根据该温度传感器的检测值而对NOX催化剂5的温度进行计算。此外，也可以在NOX催化剂5内设置温度传感器，并通过该温度传感器而对NOX催化剂5的温度进行检测。
接下来，在步骤S102中，判断NOX催化剂5的温度Tc是否高于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0。NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0根据实验等而被预先设定，并被存储于ECU10中。
当在步骤S102中做出否定判断时，暂时结束本流程的执行。另一方面，当在步骤S102中做出肯定判断时，接下来，在步骤S103中，计算出NOX催化剂5中的NOX净化率Pnox。
NOX催化剂5中的NOX净化率Pnox根据流入到NOX催化剂5中的排气的NOX浓度和从NOX催化剂5流出的排气的NOX浓度而被计算出。流入到NOX催化剂5中的排气的NOX浓度能够根据内燃机1的运转状态来进行推断。此外，也可以在排气通道2中的NOX催化剂5的上游侧设置NOX传感器，并通过该NOX传感器而对流入到NOX催化剂5中的排气的NOX浓度进行检测。从NOX催化剂5流出的排气的NOX浓度能够通过NOX传感器9来进行检测。
接下来，在步骤S104中，计算出NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值且NOX催化剂5的温度为在步骤S101中被计算出的温度Tc时的NOX净化率、即、能够判断为NOX催化剂5为正常的NOX净化率的阈值（以下，称为正常判断阈值）Pnox0。NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率与NOX催化剂5的温度之间的关系，作为图3所示的这种图表（图3中的双点划线）或函数而被预先存储于ECU10中。在步骤S104中，使用该图表或函数而对正常判断阈值Pnox0进行计算。
接下来，在步骤S105中，判断在步骤S103中被计算出的NOX净化率Pnox是否小于在步骤S104中被计算出的正常判断阈值Pnox0。当在步骤S105中做出肯定判断时，接下来，在步骤S106中，判断为NOX催化剂5已劣化。另一方面，当在步骤S105中做出否定判断时，接下来，在步骤S107中，判断为NOX催化剂5为正常。
[改变例1]
以下，对本实施例的第一改变例所涉及的NOX催化剂的劣化检测方法进行说明。在本改变例中，在NOX催化剂5的温度为，NOX催化剂5处于初始状态时的NOX净化率降低温度（图2以及图3中的Tc1）时，根据NOX催化剂5中的NOX净化率来判断NOX催化剂5是否已劣化。
如图3所示，即使NOX催化剂5为正常，但当其温度超过NOX催化剂5处于初始状态时的NOX净化率降低温度Tc1时，NOX净化率也会对应于NOX催化剂5的温度的上升而降低。因此，NOX催化剂5为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂5已劣化的情况下的NOX净化率之差，将对应于NOX催化剂5的温度的上升而逐渐减小。因此，通过在NOX催化剂5的温度为NOX催化剂5处于初始状态时的NOX净化率降低温度Tc1时，实施NOX催化剂5的劣化判断，从而能够在NOX催化剂5为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂5已劣化的情况下的NOX净化率之差尽可能较大时，实施NOX催化剂5的劣化判断。其结果为，能够以更高的精度对NOX催化剂5的劣化进行检测。
以下，根据图5所示的流程图，对本改变例所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程进行说明。本流程被预先存储于ECU10中，并且在从尿素添加阀7添加尿素水溶液时，通过ECU10而以预定的间隔被反复执行。另外，本流程为，将图4所示的流程中的步骤S102置换为步骤S202的流程。因此，仅对步骤S202的处理进行说明，并且省略关于其他的步骤的处理的说明。
在本流程中，在步骤S101之后，执行步骤S202的处理。在步骤S202中，判断NOX催化剂5的温度Tc是否为NOX催化剂5处于初始状态时的NOX净化率降低温度Tc1。NOX催化剂5处于初始状态时的NOX净化率降低温度Tc1根据实验等而被预先求出，并被存储于ECU10中。
当在步骤202中做出否定判断时，暂时结束本流程的执行。另一方面，当在步骤S202中做出肯定判断时，接下来执行步骤S103的处理。
[改变例2]
以下，对本实施例的第二改变例所涉及的NOX催化剂的劣化检测方法进行说明。在本改变例中，在NOX催化剂5的温度为，高于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0、且低于或等于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂5中的NOX净化率成为零的温度时，根据NOX催化剂5中的NOX净化率来判断NOX催化剂5是否已劣化。
如果在NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂5的温度与NOX净化率降低温度Tc0相比进一步上升，则NOX净化率将对应于该温度上升而降低。而且，当NOX催化剂5的温度达到某一温度Tc3时，NOX净化率成为零。在高于或等于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时NOX净化率成为零的温度Tc3的温度区域中，当NOX催化剂5已劣化时，其NOX净化率成为零。
另一方面，即使在NOX催化剂5的劣化程度低于容许范围的上限值的情况下，在NOX催化剂5的温度与NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0相比而进一步上升，并且达到与其劣化程度相对应的NOX净化率降低温度时，NOX净化率也将对应于NOX催化剂5的温度的上升而开始降低。
而且，在当NOX催化剂的劣化程度高于容许范围的上限值时（NOX催化剂已劣化时）NOX净化率为零、而当NOX催化剂5的劣化程度低于容许范围的上限值时（NOX催化剂为正常时）NOX净化率对应于NOX催化剂5的温度的上升而降低的温度区域、即NOX催化剂5的温度高于Tc3的温度区域中，NOX催化剂5为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂5已劣化的情况下的NOX净化率之差将对应于NOX催化剂5的温度的上升而逐渐减小。
因此，通过在NOX催化剂5的温度为，高于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0、且低于或等于NOX催化剂的5劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂5中的NOX净化率成为零的温度Tc3时，实施NOX催化剂的劣化判断，从而能够在NOX催化剂为正常的情况下的NOX净化率与NOX催化剂已劣化的情况下的NOX净化率之差尽可能较大时，实施NOX催化剂的劣化判断。其结果为，能够以更高的精度对NOX催化剂5的劣化进行检测。
以下，根据图6所示的流程图，对本改变例所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程进行说明。本流程被预先存储于ECU10中，并且在从尿素添加阀7添加尿素水溶液时，通过ECU10而以预定的间隔被反复执行。另外，本流程为，在图4所示的流程中追加了步骤S303的流程。因此，仅对步骤S303的处理进行说明，并且省略关于其他的步骤的处理的说明。
在本流程中，当在步骤S102中做出肯定判断时，接下来，执行步骤S303的处理。在步骤S303中，判断NOX催化剂5的温度是否低于或等于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂5中的NOX净化率成为零的温度Tc3。NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时NOX催化剂5中的NOX净化率成为零的温度Tc3根据实验等而被预先设定，并被存储于ECU10中。
当在步骤303中做出否定判断时，暂时结束本流程的执行。另一方面，当在步骤S303中做出肯定判断时，也就是说，当NOX催化剂5的温度高于Tc0、且低于或等于Tc3时，接下来执行步骤S103的处理
<实施例2>
[NOX催化剂的劣化检测方法]
本实施例所涉及的内燃机的排气系统的概要结构与实施例1相同。以下，对本实施例所涉及的NOX催化剂的劣化检测方法进行说明，如上所述，当NOX催化剂5的劣化程度升高时，NOX净化率降低温度将变得更低。因此，在本实施例中，根据NOX净化率降低温度，来判断NOX催化剂5是否已劣化。也就是说，当NOX净化率降低温度低于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0时，判断为NOX催化剂5已劣化。
在本实施例中，NOX催化剂5中的NOX净化率以与实施例1同样的方式，根据流入到NOX催化剂5中的排气的NOX浓度和从NOX催化剂5流出的排气的NOX浓度而计算出。流入到NOX催化剂5中的排气的NOX浓度根据内燃机1的运转状态而被推断出。此外，也可以在排气通道2中的NOX催化剂5的上游侧设置NOX传感器，并通过该NOX传感器而对流入到NOX催化剂5中的排气的NOX浓度进行检测。从NOX催化剂5流出的排气的NOX浓度能够通过NOX传感器9来进行检测。
因此，当推断或检测出的排气的NOX浓度产生了误差时，根据该NOX浓度而被计算出的NOX净化率的值也将产生误差。但是，即使在NOX净化率的值产生了误差的情况下，根据相对于NOX催化剂5的温度变化而产生的NOX净化率的变化所取得的NOX净化率降低温度的值也不会发生变动。因此，通过根据NOX净化率降低温度来实施NOX催化剂5的劣化判断，从而能够以更高的精度对NOX催化剂5的劣化进行检测。
[劣化检测流程]
以下，根据图7所示的流程图，对本实施例所涉及的NOX催化剂的劣化检测流程进行说明。本流程被预先存储于ECU10中，并且在从尿素添加阀7添加尿素水溶液时，通过ECU10而以预定的间隔被反复执行。
在本流程中，首先在步骤S401中，通过与图4所示的流程中的步骤S101的处理相同的方法，而计算出NOX催化剂5的温度Tc。接下来，在步骤S402中，通过与图4所示的流程中的步骤S103的处理相同的方法，计算出NOX催化剂5中的NOX净化率Pnox。
使在步骤S402中被计算出的NOX净化率Pnox与在步骤S401中被计算出的NOX催化剂5的温度Tc相对应，并存储于ECU10中。NOX催化剂5的温度Tc与流入到NOX催化剂5中的排气温度的变化一起进行变化。因此，通过在某一程度的期间内，对NOX催化剂5的温度Tc以及与该温度相对应的NOX净化率Pnox进行计算并存储，从而能够求出图3所示的这种NOX催化剂5的温度Tc与NOX净化率Pnox之间的关系。另外，为了实施NOX催化剂5的劣化判断，也可以通过在使NOX催化剂5的温度Tc强制性地发生变化的同时，对与各个温度相对应的NOX净化率Pnox进行计算，从而求出NOX催化剂5的温度Tc与NOX净化率Pnox之间的关系。
接下来，在步骤S403中，根据NOX催化剂5的温度Tc与NOX净化率Pnox之间的关系，而取得NOX净化率降低温度Tcd。在此，所取得的NOX净化率降低温度Tcd为，与当前时间点的NOX催化剂5的劣化程度相对应的NOX净化率降低温度。
接下来，在步骤S404中，判断在步骤S403中所取得的NOX净化率降低温度Tcd是否低于NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0。NOX催化剂5的劣化程度为容许范围的上限值时的NOX净化率降低温度Tc0根据实验等而被预先设定，并被存储于ECU10中。
当在步骤S404中做出肯定判断时，接下来在步骤S405中，判断为NOX催化剂5已劣化。另一方面，当在步骤S404中做出否定判断时，接下来在步骤S406中，判断为NOX催化剂5为正常。
符号说明
1…内燃机；
2…排气通道；
3…氧化催化剂；
4…颗粒过滤器（称为过滤器）；
5…选择还原型NOX催化剂（NOX催化剂）；
6…燃料添加阀；
7…尿素添加阀；
8…温度传感器；
9…NOX传感器；
10…ECU；
11…曲轴位置传感器；
12…加速器开度传感器；
15…下游侧排气温度传感器。

Claims (5)

1.一种选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置，其对被设置在内燃机的排气通道中的选择还原型NOX催化剂的劣化进行检测，
所述选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置具备：
氨供给部，其向所述选择还原型NOX催化剂供给作为还原剂的氨；
温度取得部，其取得所述选择还原型NOX催化剂的温度；
NOX净化率计算部，其根据流入到所述选择还原型NOX催化剂中的排气的NOX浓度、和从所述选择还原型NOX催化剂流出的排气的NOX浓度，而对所述选择还原型NOX催化剂中的NOX净化率进行计算，
所述选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置的特征在于，还具备，
判断部，其在所述选择还原型NOX催化剂的温度高于预定温度时，根据由所述NOX净化率计算部计算出的NOX净化率，来判断所述选择还原型NOX催化剂是否已劣化，
所述预定温度为，在所述选择还原型NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX净化率对应于所述选择还原型NOX催化剂的温度的上升而开始降低的温度。
2.如权利要求1所述的选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置，其中，
在所述选择还原型NOX催化剂的温度为，所述选择还原型NOX催化剂处于初始状态时NOX净化率对应于所述选择还原型NOX催化剂的温度的上升而开始降低的温度时，所述判断部根据由所述NOX净化率计算部计算出的NOX净化率，来判断所述选择还原型NOX催化剂是否已劣化。
3.如权利要求1所述的选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置，其中，
在所述选择还原型NOX催化剂的温度为，高于所述预定温度、且低于或等于所述选择还原型NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时所述选择还原型NOX催化剂中的NOX净化率成为零的温度时，所述判断部根据由所述NOX净化率计算部计算出的NOX净化率，来判断所述选择还原型NOX催化剂是否已劣化。
4.一种选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置，其对被设置在内燃机的排气通道中的选择还原型NOX催化剂的劣化进行检测，
所述选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置具备：
氨供给部，其向所述选择还原型NOX催化剂供给作为还原剂的氨；
温度取得部，其取得所述选择还原型NOX催化剂的温度；
NOX净化率计算部，其根据流入到所述选择还原型NOX催化剂中的排气的NOX浓度、和从所述选择还原型NOX催化剂流出的排气的NOX浓度，而对所述选择还原型NOX催化剂中的NOX净化率进行计算，
所述选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置的特征在于，还具备，
判断部，其在NOX净化率对应于所述选择还原型NOX催化剂的温度的上升而开始降低的所述选择还原型NOX催化剂的温度低于预定的判断温度时，判断为所述选择还原型NOX催化剂已劣化。
5.如权利要求4所述的选择还原型NOX催化剂的劣化检测装置，其中，
所述预定的判断温度为，在所述选择还原型NOX催化剂的劣化程度为容许范围的上限值时NOX净化率对应于所述选择还原型NOX催化剂的温度的上升而开始降低的温度。
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