CN113027580B - 催化剂劣化检测装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及催化剂劣化检测装置。催化剂劣化检测装置具备：空燃比检测装置，配置于催化剂的下游侧，并且检测从催化剂流出的排气的空燃比；及电子控制单元，控制流入催化剂的流入排气的空燃比，判定催化剂的劣化。电子控制单元执行使流入排气的空燃比比理论空燃比稀或浓的劣化判定控制。电子控制单元基于在劣化判定控制中催化剂的氧吸藏量变化时由空燃比检测装置检测到的空燃比来判定催化剂的贵金属的劣化。

Description

催化剂劣化检测装置

技术领域

本公开涉及催化剂劣化检测装置。

背景技术

在内燃机的排气通路设置有净化从内燃机排出的排气的催化剂。在能够吸藏氧的催化剂中，通过氧的吸入放出而将催化剂气氛维持为理论空燃比附近，从而排气的空燃比从理论空燃比偏离时的净化性能的下降被抑制。

然而，催化剂会因长期间的使用等而劣化。作为催化剂的代表性的劣化模式，已知有催化剂的氧吸藏能力的下降。若催化剂的氧吸藏能力下降，则排气的空燃比变动时的催化剂的净化性能下降。因而，为了抑制由催化剂的劣化引起的排气排放性的恶化，希望能够检测催化剂的劣化。

在日本特开2015-086861所记载的内燃机的异常诊断装置中，算出催化剂的最大氧吸藏量，基于算出的最大氧吸藏量来判定催化剂的劣化程度。具体而言，在表示催化剂的氧吸藏能力的最大氧吸藏量比下限吸藏量少时，判定为催化剂处于劣化状态。

近年来，开发出了通过抑制实际的使用环境下的催化剂的助催化剂的劣化而能够抑制催化剂的氧吸藏能力的下降的催化剂。在该催化剂中，可能产生在维持着催化剂的氧吸藏能力的状态下催化剂的贵金属劣化的劣化模式。然而，在上述的基于最大氧吸藏量的劣化判定中，无法检测催化剂的贵金属的劣化。

相对于此，在日本特开2012-197676所记载的催化剂劣化判定装置中，在催化剂的氧吸藏量达到了零后，将向催化剂流入的排气的空燃比维持为比理论空燃比浓，基于此时从催化剂流出的排气中的氧浓度来判定催化剂的贵金属的劣化。

发明内容

然而，在日本特开2012-197676所记载的劣化判定方法中，在催化剂的氧吸藏量达到了零后也向催化剂继续流入比理论空燃比浓的排气。因而，不管催化剂的劣化的有无，都会从催化剂流出大量的HC及CO，排气排放性有时会恶化。

于是，本公开提供既能够抑制排气排放性的恶化又能够检测催化剂的贵金属的劣化的催化剂劣化检测装置。

本公开的方案的催化剂劣化检测装置构成为检测配置于内燃机的排气通路并且能够吸藏氧的催化剂的劣化。所述催化剂劣化检测装置包括空燃比检测装置和电子控制单元。所述空燃比检测装置配置于所述催化剂的下游侧，并且构成为检测从所述催化剂流出的排气的空燃比。所述电子控制单元构成为，控制向所述催化剂流入的流入排气的空燃比，判定所述催化剂的劣化。所述电子控制单元构成为，执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀或浓的劣化判定控制。所述电子控制单元构成为，基于在所述劣化判定控制中所述催化剂的氧吸藏量变化时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比来判定所述催化剂的贵金属的劣化。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，作为所述劣化判定控制，执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制。所述电子控制单元可以构成为，在所述稀控制中所述催化剂的氧吸藏量增加时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为稀侧判定值以上的情况下，判定为所述催化剂的贵金属处于劣化状态。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，作为所述劣化判定控制，执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制。所述电子控制单元可以构成为，在所述浓控制中所述催化剂的氧吸藏量减少时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为浓侧判定值以下的情况下，判定为所述催化剂的贵金属处于劣化状态。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，作为所述劣化判定控制，执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制和使所述流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制。所述电子控制单元可以构成为，在所述稀控制中所述催化剂的氧吸藏量增加时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为稀侧判定值以上的情况下，判定为所述催化剂的贵金属处于劣化状态。所述电子控制单元可以构成为，在所述浓控制中所述催化剂的氧吸藏量减少时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为浓侧判定值以下的情况下，判定为所述催化剂的贵金属处于劣化状态。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，连续地执行所述稀控制及浓控制。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，在所述劣化判定控制中，在由所述空燃比检测装置检测到的空燃比与理论空燃比之差达到了上限值的情况下，不判定所述催化剂的贵金属的劣化。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，在由所述空燃比检测装置检测到的空燃比为比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时开始所述稀控制。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，算出所述催化剂的氧吸藏量。所述电子控制单元可以构成为，以使所述算出的氧吸藏量不达到预先确定的最大氧吸藏量的方式执行所述稀控制。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，在所述稀控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比达到了比理论空燃比稀的上限空燃比的情况下，判定为所述催化剂的助催化剂处于劣化状态。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，在由所述空燃比检测装置检测到的空燃比为比理论空燃比稀的稀判定空燃比以上时开始所述浓控制。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，算出所述催化剂的氧吸藏量。所述电子控制单元可以构成为，以使所述算出的氧吸藏量不达到零的方式执行所述浓控制。

在所述催化剂劣化检测装置中，所述电子控制单元可以构成为，在所述浓控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比达到了比理论空燃比浓的下限空燃比的情况下，判定为所述催化剂的助催化剂处于劣化状态。

根据本公开，提供既能够抑制排气排放性的恶化又能够检测催化剂的贵金属的劣化的催化剂劣化检测装置。

附图说明

本发明的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义将会在以下参照附图来描述，在这些附图中，同样的标号表示同样的要素。

图1是概略地示出设置有本公开的第一实施方式的催化剂劣化检测装置的内燃机的图。

图2示出三元催化剂的净化特性。

图3是概略地示出本公开的第一实施方式的催化剂劣化检测装置的构成的框图。

图4是使流入排气的空燃比变化时的下游侧空燃比传感器的输出空燃比的时间图。

图5是示出本公开的第一实施方式中的催化剂劣化判定处理的控制例程的流程图。

图6是示出本公开的第一实施方式中的稀侧判定处理的控制例程的流程图。

图7是示出本公开的第一实施方式中的浓侧判定处理的控制例程的流程图。

图8是示出本公开的第二实施方式中的催化剂劣化判定处理的控制例程的流程图。

图9是示出本公开的第二实施方式中的稀侧判定处理的控制例程的流程图。

图10是本公开的第二实施方式中的浓侧判定处理的控制例程的流程图。

图11是使流入排气的空燃比变化时的下游侧空燃比传感器的输出空燃比的时间图。

图12是示出本公开的第三实施方式中的稀侧判定处理的控制例程的流程图。

图13是示出本公开的第三实施方式中的浓侧判定处理的控制例程的流程图。

图14是概略地示出本公开的第四实施方式的催化剂劣化检测装置的构成的框图。

图15是示出第四实施方式中的氧吸藏量算出处理的控制例程的图。

图16是示出本公开的第四实施方式中的稀侧判定处理的控制例程的流程图。

图17是示出本公开的第四实施方式中的浓侧判定处理的控制例程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标注同一参照标记。

第一实施方式

首先，参照图1～图7对本公开的第一实施方式进行说明。

内燃机整体的说明

图1是概略地示出设置有本公开的第一实施方式的催化剂劣化检测装置的内燃机的图。图1所示的内燃机是火花点火式内燃机。内燃机搭载于车辆。

参照图1，2表示汽缸体，3表示在汽缸体2内往复运动的活塞，4表示固定于汽缸体2上的汽缸盖，5表示形成于活塞3与汽缸盖4之间的燃烧室，6表示进气门，7表示进气口(进气道)，8表示排气门，9表示排气口(排气道)。进气门6开闭进气口7，排气门8开闭排气口9。

如图1所示，在汽缸盖4的内壁面的中央部配置有火花塞10，在汽缸盖4的内壁面周边部配置有燃料喷射阀11。火花塞10构成为根据点火信号而产生火花。另外，燃料喷射阀11根据喷射信号而将预定量的燃料向燃烧室5内喷射。在本实施方式中，使用理论空燃比是14.6的汽油作为燃料。

各汽缸的进气口7分别经由对应的进气支管13而连结于稳压箱14，稳压箱14经由进气管15而连结于空气滤清器16。进气口7、进气支管13、稳压箱14、进气管15等形成将空气向燃烧室5引导的进气通路。另外，在进气管15内配置有由节气门驱动执行器17驱动的节气门18。节气门18通过由节气门驱动执行器17转动而能够变更进气通路的开口面积。

另一方面，各汽缸的排气口9连结于排气歧管19。排气歧管19具有连结于各排气口9的多个支部和这些支部集合而成的集合部。排气歧管19的集合部连结于内置有上游侧催化剂20的上游侧壳体21。上游侧壳体21经由排气管22而连结于内置有下游侧催化剂23的下游侧壳体24。排气口9、排气歧管19、上游侧壳体21、排气管22、下游侧壳体24等形成将通过燃烧室5中的混合气的燃烧而产生的排气排出的排气通路。

内燃机的各种控制由电子控制单元(ECU)31执行。即，ECU31作为内燃机的控制装置发挥功能。对ECU31输入设置于内燃机的各种传感器的输出，ECU31基于各种传感器的输出等来控制内燃机的各种执行器。

ECU31由数字计算机构成，具备经由双向性总线32而相互连接的RAM(随机存取存储器)33、ROM(只读存储器)34、CPU(微处理器)35、输入端口36及输出端口37。此外，在本实施方式中，设置有一个ECU31，但也可以针对每个功能而设置有多个ECU。

在进气管15配置有检测在进气管15内流动的空气的流量的空气流量计39，空气流量计39的输出经由对应的AD变换器38而向输入端口36输入。

另外，在排气歧管19的集合部即上游侧催化剂20的排气流动方向上游侧配置有检测在排气歧管19内流动的排气(即，向上游侧催化剂20流入的排气)的空燃比的上游侧空燃比传感器40。上游侧空燃比传感器40的输出(输出电流)与排气的空燃比成正比例地变大，上游侧空燃比传感器40能够连续地(线性地)检测排气的空燃比。上游侧空燃比传感器40的输出经由对应的AD变换器38而向输入端口36输入。

另外，在排气管22内即上游侧催化剂20的排气流动方向下游侧配置有检测在排气管22内流动的排气(即，从上游侧催化剂20流出的排气)的空燃比的下游侧空燃比传感器41。下游侧空燃比传感器41的输出(输出电流)与排气的空燃比成正比例地变大，下游侧空燃比传感器41能够连续地(线性地)检测排气的空燃比。下游侧空燃比传感器41的输出经由对应的AD变换器38而向输入端口36输入。

另外，在设置于搭载有内燃机的车辆的加速器踏板42连接有产生与加速器踏板42的踩踏量成正比例的输出电压的负荷传感器43，负荷传感器43的输出电压经由对应的AD变换器38而向输入端口36输入。ECU31基于负荷传感器43的输出来算出内燃机负荷。

另外，在输入端口36连接有每当曲轴旋转预定角度(例如10°)时产生输出脉冲的曲轴角传感器44，该输出脉冲向输入端口36输入。ECU31基于曲轴角传感器44的输出来算出内燃机转速。

另一方面，输出端口37经由对应的驱动电路45而连接于内燃机的各种执行器。在本实施方式中，输出端口37连接于火花塞10、燃料喷射阀11及节气门驱动执行器17，ECU31控制它们。具体而言，ECU31控制火花塞10的点火正时、燃料喷射阀11的喷射正时及喷射量以及节气门18的开度。

此外，上述的内燃机是以汽油为燃料的无增压内燃机，但内燃机的构成不限定于上述构成。因此，汽缸排列、燃料的喷射方式、进排气系的构成、可动气门机构的构成、增压器的有无这样的内燃机的具体的构成也可以与图1所示的构成不同。例如，燃料喷射阀11也可以以向进气口7内喷射燃料的方式配置。

催化剂的说明

配置于排气通路的上游侧催化剂20及下游侧催化剂23具有同样的构成。因而，以下，对上游侧催化剂20(以下，简称作“催化剂20”)进行说明。催化剂20是能够吸藏氧且能够同时净化例如碳化氢(HC，烃)、一氧化碳(CO)及氮氧化物(NOx)的三元催化剂。催化剂20具有由陶瓷、金属等构成的基材(载体)、具有催化剂作用的贵金属(例如，铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等)及具有氧吸藏能力的助催化剂(例如二氧化铈(CeO₂)等)。贵金属及助催化剂担载于基材。

图2示出三元催化剂的净化特性。如图2所示，催化剂20对HC、CO及NOx的净化率在向催化剂20流入的排气的空燃比处于理论空燃比附近区域(图2中的净化窗口A)时非常高。因此，若排气的空燃比维持为理论空燃比，则催化剂20能够有效地净化HC、CO及NOx。

另外，催化剂20通过助催化剂而根据排气的空燃比来吸藏或放出氧。具体而言，催化剂20在排气的空燃比比理论空燃比稀时，吸藏排气中的过剩的氧。另一方面，催化剂20在排气的空燃比比理论空燃比浓时，放出为了使HC及CO氧化而不够的氧。其结果，即使在排气的空燃比从理论空燃比些许偏离的情况下，催化剂20的表面上的空燃比也维持为理论空燃比附近，在催化剂20中HC、CO及NOx被有效地净化。

一般来说，若因排气而催化剂暴露于高温环境下，则催化剂的劣化进展。在催化剂的劣化中包括催化剂的贵金属的劣化及催化剂的助催化剂的劣化。贵金属的劣化因贵金属的凝集等而产生，使催化剂的活性位点减少。若产生主要作为氧化活性位点发挥功能的贵金属(Pt、Pd等)的劣化，则催化剂的氧化能力下降，若产生主要作为还原活性位点发挥功能的贵金属(Rh等)的劣化，则催化剂的还原能力下降。助催化剂的劣化因助催化剂的凝集等而产生。若产生助催化剂的劣化，则催化剂的氧吸藏能力下降，能够向催化剂吸藏的最大氧吸藏量下降。

在本实施方式中，催化剂20构成为，在使用环境下，助催化剂的耐热性比贵金属的耐热性高。例如，催化剂20是在其制造工序中基材及助催化剂被烧成的所谓基材催化剂。在基材催化剂中，在制造工序中，助催化剂暴露于高温下，助催化剂凝集。因而，在实际的使用环境下，助催化剂的凝集的进展被抑制，进而催化剂的氧吸藏能力的下降被抑制。此外，在基材催化剂中，通过使助催化剂的量增加、使用耐热性高的材料作为助催化剂等而确保新催化剂的氧吸藏能力。

催化剂劣化检测装置

若催化剂20劣化，则催化剂20的净化性能下降，排气排放性恶化。因而，在本实施方式中，检测催化剂20的劣化的催化剂劣化检测装置设置于内燃机。

图3是概略地示出本公开的第一实施方式的催化剂劣化检测装置1的构成的框图。催化剂劣化检测装置1具备上游侧空燃比传感器40、下游侧空燃比传感器41、空燃比控制部71及劣化判定部72。下游侧空燃比传感器41是空燃比检测装置的一例。在本实施方式中，ECU31作为空燃比控制部71及劣化判定部72发挥功能。

空燃比控制部71控制向催化剂20流入的排气(以下，称作“流入排气”)的空燃比。具体而言，空燃比控制部71设定流入排气的目标空燃比，以使流入排气的空燃比与目标空燃比一致的方式控制燃料喷射阀11的燃料喷射量。例如，空燃比控制部71以使上游侧空燃比传感器40的输出空燃比与目标空燃比一致的方式对燃料喷射阀11的燃料喷射量进行反馈控制。在此，空燃比传感器的输出空燃比意味着相当于空燃比传感器的输出值的空燃比即由空燃比传感器检测出的空燃比。

此外，空燃比控制部71也可以不使用上游侧空燃比传感器40而以使流入排气的空燃比与目标空燃比一致的方式控制燃料喷射阀11的燃料喷射量。在该情况下，空燃比控制部71以使燃料喷射阀11的燃料喷射量与空气的比率与目标空燃比一致的方式，将根据由空气流量计39检测到的吸入空气量和目标空燃比而算出的燃料量从燃料喷射阀11向燃烧室5供给。因此，上游侧空燃比传感器40也可以从催化剂劣化检测装置省略。

图4是使流入排气的空燃比变化时的下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的时间图。在图4中，作为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比，示出了与催化剂20的劣化状态相应的3个例子。

在图4的例子中，流入排气的目标空燃比在比理论空燃比浓的空燃比与比理论空燃比稀的空燃比之间被交替地切换。首先，参照图4的从上侧起的第二个图表，对催化剂20正常的情况即催化剂20未劣化的情况进行说明。

在时刻t0下，流入排气的目标空燃比被设定为比理论空燃比稀的稀设定空燃比。此时，催化剂20的氧吸藏量为合适的值，通过氧的吸藏而催化剂20的气氛接近理论空燃比。其结果，排气中的NOx在催化剂20中被净化，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比维持为理论空燃比(14.6)。

之后，在时刻t1下，流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为比理论空燃比浓的浓设定空燃比。此时，催化剂20的氧吸藏量未达到最大氧吸藏量，因此下游侧空燃比传感器41的输出空燃比仍维持为理论空燃比。

若流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比，则催化剂20放出为了使HC和CO氧化而不够的氧。其结果，催化剂20的气氛接近理论空燃比，排气中的HC及CO在催化剂20中被净化。因此，在时刻t1之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比也维持为理论空燃比。

在时刻t1之后，流入排气的目标空燃比维持为浓设定空燃比，催化剂20的氧吸藏量逐渐减少。之后，在时刻t2下，流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比。此时，催化剂20的氧吸藏量未达到零，因此下游侧空燃比传感器41的输出空燃比仍维持为理论空燃比。

在时刻t2之后，流入排气的目标空燃比维持为稀设定空燃比，催化剂20的氧吸藏量逐渐增加。之后，在时刻t3下，流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比。此时，催化剂20的氧吸藏量未达到最大氧吸藏量，因此下游侧空燃比传感器41的输出空燃比仍维持为理论空燃比。在时刻t3之后，流入排气的目标空燃比维持为浓设定空燃比，在时刻t4下流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比。

因此，在图4的例子中，以使催化剂20的氧吸藏量不达到零及最大氧吸藏量的方式控制流入排气的空燃比，在催化剂20正常的情况下，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比维持为理论空燃比。

接着，参照图4的从下侧起的第二个图表，对虽然维持着催化剂20的氧吸藏能力但因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的氧化能力下降的情况进行说明。该劣化模式在构成为助催化剂的耐热性比贵金属的耐热性高的催化剂20中产生。

若催化剂20的氧化能力下降，则对于排气中的HC及CO的净化性能下降。因而，即使在流入排气的目标空燃比被设定为浓设定空燃比时通过氧的放出而催化剂20的气氛接近理论空燃比，也会从催化剂20流出少量的HC及CO。其结果，在时刻t1下流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比从理论空燃比逐渐下降，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的浓程度逐渐变大。

之后，若在时刻t2下流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比，则催化剂20的气氛接近理论空燃比，通过催化剂20的还原能力而排气中的NOx被净化。其结果，在时刻t2之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向理论空燃比收束。

之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比维持为理论空燃比，在时刻t3下，流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比。其结果，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比从理论空燃比逐渐下降，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的浓程度逐渐变大。之后，若在时刻t4下流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比，则下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向理论空燃比收束。

最后，参照图4的最靠下侧的图表，对虽然维持着催化剂20的氧吸藏能力但因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的还原能力下降的情况进行说明。该劣化模式在构成为助催化剂的耐热性比贵金属的耐热性高的催化剂20中产生。

若催化剂20的还原能力下降，则对于排气中的NOx的净化性能下降。因而，即使在流入排气的目标空燃比被设定为稀设定空燃比时通过氧的吸藏而催化剂20的气氛接近理论空燃比，也会从催化剂20流出少量的NOx。其结果，在时刻t0下流入排气的目标空燃比被设定为稀设定空燃比时，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比成为比理论空燃比稀的值。

在时刻t0之后，若在时刻t1下流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比，则催化剂20的气氛接近理论空燃比，通过催化剂20的氧化能力而排气中的HC及CO被净化。其结果，在时刻t1之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向理论空燃比收束。

之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比维持为理论空燃比，在时刻t2下，流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比。其结果，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比从理论空燃比逐渐上升，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的稀程度逐渐变大。之后，若在时刻t3下流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比，则下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向理论空燃比收束。

之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比维持为理论空燃比，在时刻t4下，流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比。其结果，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比再次从理论空燃比上升。

从以上的说明明显可知，在正常的催化剂20与贵金属劣化的催化剂20之间，在催化剂20的氧吸藏量变化时由下游侧空燃比传感器41检测的空燃比上产生差异。具体而言，在正常的催化剂20中，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比维持为理论空燃比，在贵金属处于劣化状态的催化剂20中，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比以从理论空燃比离开的方式变化。因此，能够基于催化剂20的氧吸藏量变化时的下游侧空燃比传感器41的输出空燃比来检测催化剂20的贵金属的劣化。

因而，为了检测催化剂20的贵金属的劣化，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比比理论空燃比稀或浓的劣化判定控制。另外，劣化判定部72基于在劣化判定控制中催化剂20的氧吸藏量变化时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比来判定催化剂20的贵金属的劣化。

如上所述，在正常的催化剂20中，在催化剂20的氧吸藏量变化时在催化剂20中排气被有效地净化，排气排放性几乎不恶化。另外，即使在催化剂20的贵金属劣化的情况下，在催化剂20的氧吸藏量变化时流出的NOx或HC及CO的量也少。因而，催化剂劣化检测装置1既能够抑制排气排放性的恶化又能够检测催化剂20的贵金属的劣化。此外，从催化剂20流出的HC、CO及NOx能够通过下游侧催化剂23而净化。

在本实施方式中，作为劣化判定控制，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制和使流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制。由此，能够检测主要作为还原活性位点发挥功能的贵金属(Rh等)和主要作为氧化活性位点发挥功能的贵金属(Pt、Pd等)双方的劣化。换言之，能够检测因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的氧化能力下降的劣化模式和因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的还原能力下降的劣化模式双方。

在稀控制中，催化剂20的氧吸藏量逐渐增加，在浓控制中，催化剂20的氧吸藏量逐渐减少。在因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的还原能力下降的情况下，从图4可知，在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时，从催化剂20流出的排气的空燃比即下游侧空燃比传感器41的输出空燃比从理论空燃比上升(变得比理论空燃比稀)。因而，例如，劣化判定部72在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比、空燃比的平均值、空燃比的变化量或空燃比的斜率为稀侧判定值以上的情况下，判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。

另一方面，在因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的氧化能力下降的情况下，从图4可知，在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时，从催化剂20流出的排气的空燃比即下游侧空燃比传感器41的输出空燃比从理论空燃比下降(变得比理论空燃比浓)。因而，例如，劣化判定部72在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比、空燃比的平均值、空燃比的变化量或空燃比的斜率为浓侧判定值以下的情况下，判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。

另外，在本实施方式中，作为劣化判定控制，空燃比控制部71连续地执行稀控制及浓控制。在该情况下，先执行的控制可以是稀控制及浓控制的任一者。如上所述，在稀控制中催化剂20的氧吸藏量逐渐增加，在浓控制中催化剂20的氧吸藏量逐渐减少。因而，通过连续地执行稀控制及浓控制，能够抑制在判定催化剂20的劣化时催化剂20的氧吸藏量变动。因此，能够抑制在催化剂20的劣化判定后催化剂20的氧吸藏量从合适的值偏离从而排气排放性恶化。

催化剂劣化判定处理

以下，参照图5～图7的流程图，对在本实施方式中用于判定上游侧催化剂20的劣化的控制进行详细说明。图5是示出本公开的第一实施方式中的催化剂劣化判定处理的控制例程的流程图。本控制例程在内燃机的启动后由ECU31反复执行。

首先，在步骤S101中，劣化判定部72判定劣化判定条件是否成立。劣化判定条件例如在内燃机的启动后经过了预定时间的情况下成立。此外，在劣化判定条件中也可以包括催化剂20及下游侧催化剂23的温度为预先确定的活性温度以上、上游侧空燃比传感器40及下游侧空燃比传感器41的温度为预先确定的活性温度以上等。

在步骤S101中判定为劣化判定条件不成立的情况下，本控制例程结束。另一方面，在步骤S101中判定为劣化判定条件成立的情况下，本控制例程进入步骤S102。

在步骤S102中，劣化判定部72判定判定标志F是否是1。判定标志F是在搭载有内燃机的车辆的点火开关被设为接通时被设定为0且在催化剂20的劣化判定完成时被设定为1的标志。在步骤S102中判定为判定标志F是1的情况下，本控制例程结束。因此，根据本控制例程，在车辆的点火开关为接通的期间，催化剂20的劣化判定进行一次。

另一方面，在步骤S102中判定为判定标志F是0的情况下，本控制例程进入步骤S103。在步骤S103中，执行图6所示的稀侧判定处理。

在稀侧判定处理中，首先，在步骤S201中，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制。具体而言，空燃比控制部71将流入排气的目标空燃比设定为比理论空燃比稀的稀设定空燃比，以使流入排气的空燃比与目标空燃比一致的方式控制燃料喷射阀11的燃料喷射量。稀设定空燃比预先确定，例如被设定为14.8～16.6。

接着，在步骤S202中，空燃比控制部71判定从稀控制开始起是否经过了第1预定时间。第1预定时间预先确定，以使催化剂20的氧吸藏量不会因稀控制而达到最大氧吸藏量的方式设定。因而，第1预定时间以使在稀控制中向催化剂20吸藏的氧的量小于未使用(新催化剂)的催化剂20的最大氧吸藏量的方式设定。例如，第1预定时间以使在稀控制中向催化剂20吸藏的氧的量成为未使用(新催化剂)的催化剂20的最大氧吸藏量的1/10～9/10(优选是1/10～2/3)的方式设定。

在步骤S202中判定为未经过第1预定时间的情况下，本控制例程返回步骤S201，稀控制继续。另一方面，在步骤S202中判定为经过了第1预定时间的情况下，空燃比控制部71使稀控制结束，本控制例程进入步骤S203。即，空燃比控制部71将稀控制执行第1预定时间。

在步骤S203中，劣化判定部72判定在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比是否为稀侧判定值以上。作为在该判定中使用的空燃比，例如使用在稀控制结束时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比。此外，也可以使用在稀控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最大值。另外，稀侧判定值预先确定，被设定为比理论空燃比稀的空燃比。例如，稀侧判定值被设定为14.63～15。

在步骤S203中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比为稀侧判定值以上的情况下，本控制例程进入步骤S204。在步骤S204中，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。具体而言，劣化判定部72判定为因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的还原能力下降。另外，为了将催化剂20的异常向驾驶员通知，劣化判定部72使设置于搭载有内燃机的车辆的警告灯点亮。此外，劣化判定部72也可以使与还原能力的下降对应的故障码存储于ECU31的存储器(ROM34或RAM33)或其他存储装置。在步骤S204之后，本控制例程进入图5的步骤S104。

另一方面，在步骤S203中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比比稀侧判定值浓的情况下，本控制例程进入步骤S205。在步骤S205中，劣化判定部72判定为催化剂20正常。即，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属未劣化。在步骤S205之后，本控制例程进入图5的步骤S104。

在步骤S104中，执行图7所示的浓侧判定处理执行。在浓侧判定处理中，首先，在步骤S301中，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比浓的浓控制。具体而言，空燃比控制部71将流入排气的目标空燃比设定为比理论空燃比浓的浓设定空燃比，以使流入排气的空燃比与目标空燃比一致的方式控制燃料喷射阀11的燃料喷射量。因此，流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比。浓设定空燃比预先确定，例如被设定为12.6～14.4。

接着，在步骤S302中，空燃比控制部71判定从浓控制开始起是否经过了第2预定时间。第2预定时间预先确定，以使催化剂20的氧吸藏量不会因浓控制而达到零的方式设定。因而，第2预定时间以使在浓控制中从催化剂20放出的氧的量小于未使用(新催化剂)的催化剂20的最大氧吸藏量的方式设定。例如，第2预定时间以使在浓控制中从催化剂20放出的氧的量成为未使用(新催化剂)的催化剂20的最大氧吸藏量的1/10～9/10(优选是1/10～2/3)的方式设定。

在步骤S302中判定为未经过第2预定时间的情况下，本控制例程返回步骤S301，浓控制继续。另一方面，在步骤S302中判定为经过了第2预定时间的情况下，本控制例程进入步骤S303，空燃比控制部71使浓控制结束。即，空燃比控制部71将浓控制执行第2预定时间。此外，在浓控制结束后，流入排气的空燃比根据内燃机的运转状态而控制。

在步骤S303中，劣化判定部72判定在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比是否为浓侧判定值以下。作为在该判定中使用的空燃比，例如使用在浓控制结束时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比。此外，也可以使用在浓控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最小值。另外，浓侧判定值预先确定，被设定为比理论空燃比浓的空燃比。例如，浓侧判定值被设定为14.2～14.57。

在步骤S303中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比为浓侧判定值以下的情况下，本控制例程进入步骤S304。在步骤S304中，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。具体而言，劣化判定部72判定为因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的氧化能力下降。另外，为了将催化剂20的异常向驾驶员通知，劣化判定部72使设置于搭载有内燃机的车辆的警告灯点亮。此外，劣化判定部72也可以使与氧化能力的下降对应的故障码存储于ECU31的存储器(ROM34或RAM33)或其他存储装置。

另一方面，在步骤S303中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比比浓侧判定值稀的情况下，本控制例程进入步骤S305。在步骤S305中，劣化判定部72判定为催化剂20正常。即，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属不处于劣化状态。

在步骤S304或步骤S305之后，本控制例程进入步骤S306。在步骤S306中，劣化判定部72将判定标志F设定为1。在步骤S306之后，本控制例程结束。

此外，在图6的步骤S203中，劣化判定部72也可以判定在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的平均值是否为稀侧判定值以上。

另外，在图6的步骤S203中，劣化判定部72还可以判定在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的变化量是否为稀侧判定值以上。例如，空燃比的变化量作为从在稀控制结束时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比或在稀控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最大值减去在稀控制开始时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比或在稀控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最小值后的值而算出。在该情况下，稀侧判定值被设定为正的值，例如被设定为0.03～0.4。

另外，在图6的步骤S203中，劣化判定部72还可以判定在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的斜率是否为稀侧判定值以上。在该情况下，稀侧判定值被设定为正的值。

另外，如图4的从下侧起的第二个图表的时刻t2那样，存在稀控制开始时的下游侧空燃比传感器41的输出空燃比比理论空燃比浓的情况。在该情况下，若在劣化判定中使用在稀控制刚开始后下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到理论空燃比之前的空燃比，则可能会产生误判定。

因而，在稀控制开始时的下游侧空燃比传感器41的输出空燃比比理论空燃比浓的情况下，在劣化判定中使用下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到理论空燃比后的空燃比。例如，空燃比的变化量作为从在稀控制结束时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比或在稀控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最大值减去理论空燃比后的值而算出。此外，为了抑制上述的误判定，空燃比控制部71也可以在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比为理论空燃比时开始稀控制。

另外，在图7的步骤S303中，劣化判定部72也可以判定在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的平均值是否为浓侧判定值以下。

另外，在图7的步骤S303中，劣化判定部72还可以判定在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的变化量是否为浓侧判定值以下。例如，空燃比的变化量作为从在浓控制结束时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比或在浓控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最小值减去在浓控制开始时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比或在浓控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最大值后的值而算出。在该情况下，浓侧判定值被设定为负的值，例如被设定为-0.4～-0.03。

另外，在图7的步骤S303中，劣化判定部72还可以判定在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的斜率是否为浓侧判定值以下。在该情况下，浓侧判定值被设定为负的值。

另外，如图4的最靠下侧的图表的时刻t1那样，存在浓控制开始时的下游侧空燃比传感器41的输出空燃比比理论空燃比稀的情况。在该情况下，若在劣化判定中使用在浓控制刚开始后下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到理论空燃比之前的空燃比，则可能会产生误判定。

因而，在浓控制开始时的下游侧空燃比传感器41的输出空燃比比理论空燃比稀的情况下，在劣化判定中使用下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到理论空燃比后的空燃比。例如，空燃比的变化量作为从在浓控制结束时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比或在浓控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的最小值减去理论空燃比后的值而算出。此外，为了抑制上述的误判定，空燃比控制部71也可以在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比为理论空燃比时开始浓控制。

另外，存在因初期不均、历时劣化等而在下游侧空燃比传感器41的输出中产生偏差的情况。因而，相当于理论空燃比的下游侧空燃比传感器41的输出的值也可以由公知的手法修正。

另外，图5的步骤S103中的稀侧判定处理和图5的步骤S104中的浓侧判定处理的顺序也可以相反。在该情况下，图7的步骤S306在图6的步骤S204或步骤S205之后执行。

另外，也可以不管稀侧判定处理及浓侧判定处理的顺序如何，将稀侧判定处理及浓侧判定处理反复执行两次以上。另外，还可以不管稀侧判定处理及浓侧判定处理的顺序如何，在稀侧判定处理中的稀控制与浓侧判定处理中的浓控制之间，将流入排气的空燃比暂时设为理论空燃比。

另外，也可以根据催化剂20的劣化特性等而仅实施稀侧判定处理及浓侧判定处理的一方。

第二实施方式

第二实施方式的催化剂劣化检测装置除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式的催化剂劣化检测装置的构成及控制是同样的。因而，以下，关于本公开的第二实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

如上所述，为了判定催化剂20的贵金属的劣化，以使催化剂20的氧吸藏量变化的方式执行劣化判定控制。然而，若在催化剂20的氧吸藏量多时作为劣化判定控制而执行稀控制，则存在在稀控制中催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量的情况。在该情况下，即使催化剂20正常，也会从催化剂20流出NOx，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比会比理论空燃比稀。因而，即使催化剂20正常，也可能会误判定为因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的还原能力下降。

另一方面，若在催化剂20的氧吸藏量少时执行浓控制作为劣化判定控制，则存在在浓控制中催化剂20的氧吸藏量达到零的情况。在该情况下，即使催化剂20正常，也会从催化剂20流出HC及CO，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比会比理论空燃比浓。因而，即使催化剂20正常，也可能会误判定为因催化剂20的贵金属的劣化而催化剂20的氧化能力下降。

在如上述那样在稀控制中催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量的情况下，催化剂20成为还原气氛，催化剂20的净化性能大幅恶化。因而，此时从催化剂20流出的NOx的量比在催化剂20的氧吸藏量变化时因还原能力的下降而从催化剂20流出的NOx的量多。另一方面，在如上述那样在浓控制中催化剂20的氧吸藏量达到零的情况下，催化剂20成为氧化气氛，催化剂20的净化性能大幅恶化。因而，此时从催化剂20流出的HC及CO的量比在催化剂20的氧吸藏量变化时因氧化能力的下降而从催化剂20流出的HC及CO的量多。

于是，在第二实施方式中，劣化判定部72在劣化判定控制中下游侧空燃比传感器41的输出空燃比与理论空燃比之差达到了上限值的情况下，不判定催化剂20的贵金属的劣化。由此，能够抑制误判定，进而能够提高催化剂20的贵金属的劣化的检测精度。

具体而言，劣化判定部72在稀控制中下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比稀的上限空燃比的情况下，不判定催化剂20的贵金属的劣化。另外，劣化判定部72在浓控制中下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比浓的下限空燃比的情况下，不判定催化剂20的贵金属的劣化。

催化剂劣化判定处理

图8是示出本公开的第二实施方式中的催化剂劣化判定处理的控制例程的流程图。本控制例程在内燃机的启动后由ECU31反复执行。

首先，在步骤S401中，与图5的步骤S101同样，劣化判定部72判定劣化判定条件是否成立。在判定为劣化判定条件不成立的情况下，本控制例程结束。另一方面，在判定为劣化判定条件成立的情况下，本控制例程进入步骤S402。

在步骤S402中，劣化判定部72判定稀侧判定标志FL是否是1。稀侧判定标志FL是在搭载有内燃机的车辆的点火开关被设为接通时被设定为0且在稀侧判定处理中催化剂20的劣化判定完成时被设定为1的标志。

在步骤S402中判定为稀侧判定标志FL是0的情况下，本控制例程进入步骤S403。在步骤S403中，执行图9所示的稀侧判定处理。

在稀侧判定处理中，首先，在步骤S501中，与图6的步骤S201同样，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制。

接着，在步骤S502中，空燃比控制部71判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为比理论空燃比稀的上限空燃比AFupth以上。上限空燃比AFupth预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量增加时因还原能力的下降而检测的空燃比稀的空燃比。即，上限空燃比AFupth被设定为比在后述的步骤S504中使用的稀侧判定值稀的值。

在步骤S502中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn比上限空燃比AFupth浓的情况下，本控制例程进入步骤S503。在步骤S503中，与图6的步骤S202同样，空燃比控制部71判定从稀控制开始起是否经过了第1预定时间。在判定为未经过第1预定时间的情况下，本控制例程返回步骤S501，稀控制继续，再次进行步骤S502的判定。

在步骤S502中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为上限空燃比AFupth以上的情况下，空燃比控制部71使稀控制结束，本控制例程进入图8的步骤S404。在该情况下，在稀侧判定处理中不判定催化剂20的贵金属的劣化。

另一方面，在步骤S503中判定为经过了第1预定时间的情况下，空燃比控制部71使稀控制结束，本控制例程进入步骤S504。在步骤S504中，与图6的步骤S203同样，劣化判定部72判定在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比是否为稀侧判定值以上。

在步骤S504中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比为稀侧判定值以上的情况下，本控制例程进入步骤S505。在步骤S505中，与图6的步骤S204同样，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。

另一方面，在步骤S504中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比比稀侧判定值浓的情况下，本控制例程进入步骤S506。在步骤S506中，与图6的步骤S205同样，劣化判定部72判定为催化剂20正常。

在步骤S505或步骤S506之后，本控制例程进入步骤S507。在步骤S507中，劣化判定部72将稀侧判定标志FL设定为1。在步骤S507之后，本控制例程进入图8的步骤S404。

另一方面，在步骤S402中判定为稀侧判定标志FL是1的情况下，本控制例程跳过步骤S403而进入步骤S404。

在步骤S404中，劣化判定部72判定浓侧判定标志FR是否是1。浓侧判定标志FR是在搭载有内燃机的车辆的点火开关被设为接通时被设定为0且在浓侧判定处理中催化剂20的劣化判定完成时被设定为1的标志。

在步骤S404中判定为浓侧判定标志FR是1的情况下，本控制例程结束。另一方面，在步骤S404中判定为浓侧判定标志FR是0的情况下，本控制例程进入步骤S405。在步骤S405中，执行图10所示的浓侧判定处理。

在浓侧判定处理中，首先，在步骤S601中，与图7的步骤S301同样，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制。

接着，在步骤S602中，空燃比控制部71判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为比理论空燃比浓的下限空燃比AFlowth以下。下限空燃比AFlowth预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量减少时因氧化能力的下降而检测的空燃比浓的空燃比。即，下限空燃比AFlowth被设定为比在后述的步骤S604中使用的浓侧判定值浓的值。

在步骤S602中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn比下限空燃比AFlowth稀的情况下，本控制例程进入步骤S603。在步骤S603中，与图7的步骤S302同样，空燃比控制部71判定从浓控制开始起是否经过了第2预定时间。在判定为未经过第2预定时间的情况下，本控制例程返回步骤S601，浓控制继续，再次进行步骤S602的判定。

在步骤S602中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为下限空燃比AFlowth以下的情况下，空燃比控制部71使浓控制结束，本控制例程结束。在该情况下，在浓侧判定处理中不判定催化剂20的贵金属的劣化。

另一方面，在步骤S603中判定为经过了第2预定时间的情况下，空燃比控制部71使浓控制结束，本控制例程进入步骤S604。在步骤S604中，与图7的步骤S303同样，劣化判定部72判定在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比是否为浓侧判定值以下。

在步骤S604中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比为浓侧判定值以下的情况下，本控制例程进入步骤S605。在步骤S605中，与图7的步骤S304同样，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。

另一方面，在步骤S604中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比比浓侧判定值稀的情况下，本控制例程进入步骤S606。在步骤S606中，与图7的步骤S305同样，劣化判定部72判定为催化剂20正常。

在步骤S605或步骤S606之后，本控制例程进入步骤S607。在步骤S607中，劣化判定部72将浓侧判定标志FR设定为1。在步骤S607之后，本控制例程结束。

此外，图8～图10的控制例程能够与图5～图7的控制例程同样地变形。

另外，在图9的步骤S502中，空燃比控制部71也可以判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn的斜率是否为上限值以上。即，劣化判定部72在稀控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的斜率达到了上限值的情况下，也可以不判定催化剂20的贵金属的劣化。上限值预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量增加时因还原能力的下降而检测的空燃比的斜率大的值。

另外，在图10的步骤S602中，空燃比控制部71也可以判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn的斜率是否为下限值以下。即，劣化判定部72在浓控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的斜率达到了下限值的情况下，也可以不判定催化剂20的贵金属的劣化。下限值预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量减少时因氧化能力的下降而检测的空燃比的斜率小的值。

第三实施方式

第三实施方式的催化剂劣化检测装置除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式的催化剂劣化检测装置的构成及控制是同样的。因而，以下，关于本公开的第三实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

能够向催化剂20吸藏的氧的量在催化剂20的氧吸藏量为零时成为最大。因而，若在催化剂20的氧吸藏量为零时开始稀控制，则在稀控制中催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量的可能性低。于是，在第三实施方式中，空燃比控制部71在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比为比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时开始稀控制。由此，能够抑制在稀控制中催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量，进而能够提高催化剂20的贵金属的劣化的检测精度。

另外，能够从催化剂20放出的氧的量在催化剂20的氧吸藏量为最大氧吸藏量时成为最大。因而，若在催化剂20的氧吸藏量为最大氧吸藏量时开始浓控制，则在浓控制中催化剂20的氧吸藏量达到零的可能性低。于是，在第三实施方式中，空燃比控制部71在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比为比理论空燃比稀的稀判定空燃比以上时开始浓控制。由此，能够抑制在浓控制中催化剂20的氧吸藏量达到零，进而能够提高催化剂20的贵金属的劣化的检测精度。

另一方面，即使在如上述那样开始了稀控制的情况下，也可能会因催化剂20的氧吸藏能力的下降而在稀控制中催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量。另外，即使在如上述那样开始了浓控制的情况下，也可能会因催化剂20的氧吸藏能力的下降而在浓控制中催化剂20的氧吸藏量达到零。

图11是使流入排气的空燃比变化时的下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的时间图。在图11的例子中，与图4的例同样地控制流入排气的目标空燃比，在图11中，除了图4所示的3个例子之外，还示出了催化剂20的氧吸藏能力下降的情况。参照图4的从上侧起的第三个图表，对因催化剂20的助催化剂的劣化而催化剂20的氧吸藏能力下降的情况进行说明。

若催化剂20的氧吸藏能力下降，则能够向催化剂20吸藏的最大氧吸藏量下降。因而，在流入排气的目标空燃比被设定为稀设定空燃比时，在比正常的催化剂20早的时间点下催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量。其结果，在时刻t0下，从催化剂20流出NOx，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比比理论空燃比稀。

之后，直到在时刻t1下流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比为止，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的稀程度逐渐变大。若流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比，则催化剂20放出为了使HC和CO氧化而不够的氧。其结果，催化剂20的气氛接近理论空燃比，排气中的HC及CO在催化剂20中被净化。因此，在时刻t1之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向理论空燃比收束。

在时刻t1之后，流入排气的目标空燃比维持为浓设定空燃比，催化剂20的氧吸藏量逐渐减少。若催化剂20的氧吸藏量减少至零附近，则催化剂20成为还原气氛，催化剂20的净化性能下降。其结果，在催化剂20中未被净化的HC及CO从催化剂20开始流出，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变化为比理论空燃比浓的值。

之后，直到在时刻t2下流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比为止，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的浓程度逐渐变大。若流入排气的目标空燃比从浓设定空燃比被切换为稀设定空燃比，则催化剂20吸藏排气中的过剩的氧。其结果，催化剂20的气氛接近理论空燃比，排气中的NOx在催化剂20中被净化。因此，在时刻t2之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比向理论空燃比收束。

在时刻t2之后，流入排气的目标空燃比维持为稀设定空燃比，催化剂20的氧吸藏量逐渐增加。若催化剂20的氧吸藏量增加至最大氧吸藏量附近，则催化剂20成为氧化气氛，催化剂20的净化性能下降。其结果，从催化剂20开始流出NOx，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比变化为比理论空燃比稀的值。

之后，直到在时刻t3下流入排气的目标空燃比从稀设定空燃比被切换为浓设定空燃比为止，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比的稀程度逐渐变大。在时刻t3之后，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比与时刻t1之后同样地变化。

因此，即使在催化剂20的还原能力未下降的情况下，也存在因催化剂20的氧吸藏能力的下降而在稀控制中流入排气的目标空燃比变得比理论空燃比稀的情况。通常，此时的稀程度比催化剂20的还原能力下降时的稀程度大。因而，在第三实施方式中，劣化判定部72在稀控制中下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比稀的上限空燃比的情况下，判定为催化剂20的助催化剂处于劣化状态。由此，不仅是催化剂20的贵金属的劣化，催化剂20的助催化剂的劣化也能够检测。

另外，即使在催化剂20的氧化能力未下降的情况下，也存在因催化剂20的氧吸藏能力的下降而在浓控制中流入排气的目标空燃比变得比理论空燃比浓的情况。通常，此时的浓程度比催化剂20的氧化能力下降时的浓程度大。因而，在第三实施方式中，劣化判定部72在浓控制中下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比浓的下限空燃比的情况下，判定为催化剂20的助催化剂处于劣化状态。由此，不仅是催化剂20的贵金属的劣化，催化剂20的助催化剂的劣化也能够检测。

催化剂劣化判定处理

在第三实施方式中，执行图8所示的催化剂劣化判定处理的控制例程。在图8的步骤S403中，执行图12所示的稀侧判定处理，在图8的步骤S405中，执行图13所示的浓侧判定处理。

在图12所示的稀侧判定处理中，首先，在步骤S701中，空燃比控制部71判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为比理论空燃比浓的浓判定空燃比AFrich以下。浓判定空燃比AFrich预先确定，例如被设定为14.4～14.55。

在步骤S701中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn比浓判定空燃比AFrich稀的情况下，本控制例程进入图8的步骤S404。在该情况下，在稀侧判定处理中不判定催化剂20的贵金属的劣化。

另一方面，在步骤S701中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为浓判定空燃比AFrich以下的情况下，本控制例程进入步骤S702。在步骤S702中，与图6的步骤S201同样，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制。

接着，在步骤S703中，空燃比控制部71判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为比理论空燃比稀的上限空燃比AFupth以上。上限空燃比AFupth预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量增加时因还原能力的下降而检测的空燃比稀的空燃比。即，上限空燃比AFupth被设定为比在后述的步骤S705中使用的稀侧判定值稀的值。

在步骤S703中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn比上限空燃比AFupth浓的情况下，本控制例程进入步骤S704。在步骤S704中，与图6的步骤S202同样，空燃比控制部71判定从稀控制开始起是否经过了第1预定时间。在判定为未经过第1预定时间的情况下，本控制例程返回步骤S702，稀控制继续，再次进行步骤S703的判定。

在步骤S703中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为上限空燃比AFupth以上的情况下，空燃比控制部71使稀控制结束，本控制例程进入步骤S709。在步骤S709中，劣化判定部72判定为催化剂20的助催化剂处于劣化状态。具体而言，劣化判定部72判定为因催化剂20的助催化剂的劣化而催化剂20的氧吸藏能力下降。另外，为了将催化剂20的异常向驾驶员通知，劣化判定部72使设置于搭载有内燃机的车辆的警告灯点亮。此外，劣化判定部72也可以使与氧吸藏能力的下降对应的故障码存储于ECU31的存储器(ROM34或RAM33)或其他存储装置。

另一方面，在步骤S704中判定为经过了第1预定时间的情况下，空燃比控制部71使稀控制结束，本控制例程进入步骤S705。在步骤S705中，与图6的步骤S203同样，劣化判定部72判定在稀控制中催化剂20的氧吸藏量增加时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比是否为稀侧判定值以上。

在步骤S705中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比为稀侧判定值以上的情况下，本控制例程进入步骤S706。在步骤S706中，与图6的步骤S204同样，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。

另一方面，在步骤S705中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比比稀侧判定值浓的情况下，本控制例程进入步骤S707。在步骤S707中，与图6的步骤S205同样，劣化判定部72判定为催化剂20正常。

在步骤S706、步骤S707或步骤S709之后，本控制例程进入步骤S708。在步骤S708中，劣化判定部72将稀侧判定标志FL设定为1。在步骤S708之后，本控制例程进入图8的步骤S404。

在图13所示的浓侧判定处理中，首先，在步骤S801中，空燃比控制部71判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为比理论空燃比稀的稀判定空燃比AFlean以上。稀判定空燃比AFlean预先确定，例如被设定为14.65～14.8。

在步骤S801中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn比稀判定空燃比AFlean浓的情况下，本控制例程结束。在该情况下，在浓侧判定处理中不判定催化剂20的贵金属的劣化。

另一方面，在步骤S801中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为稀判定空燃比AFlean以上的情况下，本控制例程进入步骤S802。在步骤S802中，与图7的步骤S301同样，空燃比控制部71执行使流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制。

接着，在步骤S803中，空燃比控制部71判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn是否为比理论空燃比浓的下限空燃比AFlowth以下。下限空燃比AFlowth预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量减少时因氧化能力的下降而检测的空燃比浓的空燃比。即，下限空燃比AFlowth被设定为比在后述的步骤S805中使用的浓侧判定值浓的值。

在步骤S803中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn比下限空燃比AFlowth稀的情况下，本控制例程进入步骤S804。在步骤S804中，与图7的步骤S302同样，空燃比控制部71判定从浓控制开始起是否经过了第2预定时间。在判定为未经过第2预定时间的情况下，本控制例程返回步骤S802，浓控制继续，再次进行步骤S803的判定。

在步骤S803中判定为下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn为下限空燃比AFlowth以下的情况下，空燃比控制部71使浓控制结束，本控制例程进入步骤S809。在步骤S809中，劣化判定部72判定为催化剂20的助催化剂处于劣化状态。具体而言，劣化判定部72判定为因催化剂20的助催化剂的劣化而催化剂20的氧吸藏能力下降。另外，为了将催化剂20的异常向驾驶员通知，劣化判定部72使设置于搭载有内燃机的车辆的警告灯点亮。此外，劣化判定部72也可以使与氧吸藏能力的下降对应的故障码存储于ECU31的存储器(ROM34或RAM33)或其他存储装置。

另一方面，在步骤S804中判定为经过了第2预定时间的情况下，空燃比控制部71使浓控制结束，本控制例程进入步骤S805。在步骤S805中，与图7的步骤S303同样，劣化判定部72判定在浓控制中催化剂20的氧吸藏量减少时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比是否为浓侧判定值以下。

在步骤S805中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比为浓侧判定值以下的情况下，本控制例程进入步骤S806。在步骤S806中，与图7的步骤S304同样，劣化判定部72判定为催化剂20的贵金属处于劣化状态。

另一方面，在步骤S805中判定为由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比比浓侧判定值稀的情况下，本控制例程进入步骤S807。在步骤S807中，与图7的步骤S305同样，劣化判定部72判定为催化剂20正常。

在步骤S806、步骤S807或步骤S809之后，本控制例程进入步骤S808。在步骤S808中，劣化判定部72将浓侧判定标志FR设定为1。在步骤S808之后，本控制例程结束。

此外，图8、图12及图13的控制例程能够与图5～图7的控制例程同样地变形。另外，在图12的步骤S701中，空燃比控制部71也可以以使下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn下降至浓判定空燃比AFrich的方式使流入排气的空燃比比理论空燃比浓。另外，在图13的步骤S801中，空燃比控制部71也可以以使下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn上升至稀判定空燃比AFlean的方式使流入排气的空燃比比理论空燃比稀。

通常，在执行了停止燃料喷射阀11的燃料喷射的燃料切断控制的情况下，催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn变得比稀判定空燃比AFlean稀。因而，在图13的步骤S801中，空燃比控制部71也可以判定燃料切断控制是否已结束。

另外，在图12的步骤S702中，空燃比控制部71也可以判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn的斜率是否为上限值以上。即，劣化判定部72也可以在稀控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的斜率为上限值以上的情况下，判定为催化剂20的助催化剂处于劣化状态。上限值预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量增加时因还原能力的下降而检测的空燃比的斜率大的值。

另外，在图13的步骤S803中，空燃比控制部71也可以判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比AFdwn的斜率是否为下限值以下。即，劣化判定部72也可以在浓控制中由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比的斜率为下限值以下的情况下，判定为催化剂20的助催化剂处于劣化状态。下限值预先确定，被设定为比在催化剂20的氧吸藏量减少时因氧化能力的下降而检测的空燃比的斜率小的值。

第四实施方式

第四实施方式的催化剂劣化检测装置除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式的催化剂劣化检测装置的构成及控制是同样的。因而，以下，关于本公开的第四实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

图14是概略地示出本公开的第四实施方式的催化剂劣化检测装置1’的构成的框图。催化剂劣化检测装置1’具备上游侧空燃比传感器40、下游侧空燃比传感器41、空燃比控制部71、劣化判定部72及氧吸藏量算出部73。下游侧空燃比传感器41是空燃比检测装置的一例。在本实施方式中，ECU31作为空燃比控制部71、劣化判定部72及氧吸藏量算出部73发挥功能。

氧吸藏量算出部73算出催化剂20的氧吸藏量。图15是示出第四实施方式中的氧吸藏量算出处理的控制例程的图。本控制例程在内燃机的启动后由ECU31反复执行。

首先，在S901中，氧吸藏量算出部73取得上游侧空燃比传感器40的输出空燃比。

接着，在步骤S902中，氧吸藏量算出部73算出微小时间内的氧变动量ΔOCA。例如，氧吸藏量算出部73基于上游侧空燃比传感器40的输出空燃比及燃料喷射量，通过下述式(1)来算出氧变动量ΔOCA。

ΔOCA＝0.23×(AFup-14.6)×Qi…(1)

在此，0.23是空气中的氧浓度，14.6是理论空燃比，Qi是微小时间内的燃料喷射量，AFup是上游侧空燃比传感器40的输出空燃比。燃料喷射量Qi基于从ECU31向燃料喷射阀11的指令值而算出。

在流入排气的空燃比比理论空燃比稀时，向催化剂20吸藏氧，氧变动量ΔOCA的值成为正。另一方面，在流入排气的空燃比比理论空燃比浓时，从催化剂20放出氧，氧变动量ΔOCA的值成为负。

接着，在步骤S903中，空燃比控制部71算出催化剂20的氧吸藏量OSA。具体而言，空燃比控制部71通过累计氧变动量ΔOCA来算出催化剂20的氧吸藏量OSA。在步骤S903之后，本控制例程结束。

此外，氧吸藏量算出部73也可以基于上游侧空燃比传感器40的输出空燃比及吸入空气量，通过下述式(2)来算出氧变动量ΔOCA。

ΔOCA＝0.23×(AFup-14.6)×Ga/AFup…(2)

在此，0.23是空气中的氧浓度，14.6是理论空燃比，Ga是微小时间内的吸入空气量，AFup是上游侧空燃比传感器40的输出空燃比。吸入空气量Ga基于空气流量计39的输出而算出。

另外，也可以是，在步骤S901中，取得流入排气的目标空燃比，氧变动量ΔOCA不使用上游侧空燃比传感器40的输出空燃比而基于流入排气的目标空燃比TAF来算出。即，在上述式(1)、(2)中，也可以取代上游侧空燃比传感器40的输出空燃比AFup而使用目标空燃比的值。在该情况下，也可以从催化剂劣化检测装置1’省略上游侧空燃比传感器40。

在第四实施方式中，空燃比控制部71以使由氧吸藏量算出部73算出的氧吸藏量不达到预先确定的最大氧吸藏量的方式执行稀控制。例如，最大氧吸藏量被设定为未使用(新催化剂)的催化剂20的最大氧吸藏量。由此，能够抑制在稀控制中催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量，进而能够提高催化剂20的贵金属的劣化的检测精度。

另外，空燃比控制部71以使由氧吸藏量算出部73算出的氧吸藏量不达到零的方式执行浓控制。由此，能够抑制在浓控制中催化剂20的氧吸藏量达到零，进而能够提高催化剂20的贵金属的劣化的检测精度。

例如，空燃比控制部71在由氧吸藏量算出部73算出的氧吸藏量为小于最大氧吸藏量的第1切换基准值以下时开始稀控制，在由氧吸藏量算出部73算出的氧吸藏量为小于最大氧吸藏量的第2切换基准值以上时开始浓控制。

另一方面，即使在如上述那样执行了稀控制的情况下，也可能会因催化剂20的氧吸藏能力的下降而在稀控制中催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量。另外，即使在如上述那样执行了浓控制的情况下，也可能会因催化剂20的氧吸藏能力的下降而在浓控制中催化剂20的氧吸藏量达到零。

因而，与第三实施方式同样，劣化判定部72在稀控制中下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比稀的上限空燃比的情况或在浓控制中下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比浓的下限空燃比的情况下，判定为催化剂20的助催化剂处于劣化状态。由此，不仅是催化剂20的贵金属的劣化，催化剂20的助催化剂的劣化也能够检测。

催化剂劣化判定处理

在第三实施方式中，执行图8所示的催化剂劣化判定处理的控制例程。在图8的步骤S403中，执行图16所示的稀侧判定处理，在图8的步骤S405中，执行图17所示的浓侧判定处理。

在图16所示的稀侧判定处理中，首先，在步骤S1001中，空燃比控制部71判定由氧吸藏量算出部73算出的氧吸藏量OSA是否为第1切换基准值Csw1以下。第1切换基准值Csw1预先确定，例如被设定为未使用(新催化剂)的催化剂20的最大氧吸藏量的2/3以下的值。

在步骤S1001中判定为氧吸藏量OSA比第1切换基准值Csw1多的情况下，本控制例程进入图8的步骤S404。在该情况下，在稀侧判定处理中不判定催化剂20的贵金属的劣化。

另一方面，在步骤S1001中判定为氧吸藏量OSA为第1切换基准值Csw1以下的情况下，本控制例程进入步骤S1002。步骤S1002～步骤S1009与第三实施方式中的图12的步骤S702～步骤S709是同样的，因此省略说明。

在图17所示的浓侧判定处理中，首先，在步骤S1101中，空燃比控制部71判定由氧吸藏量算出部73算出的氧吸藏量OSA是否为第2切换基准值Csw2以上。第2切换基准值Csw2预先确定，例如被设定为未使用(新催化剂)的催化剂20的最大氧吸藏量的1/3以上的值。

在步骤S1101中判定为氧吸藏量OSA比第2切换基准值Csw2少的情况下，本控制例程结束。在该情况下，在浓侧判定处理中不判定催化剂20的贵金属的劣化。

另一方面，在步骤S1101中判定为氧吸藏量OSA为第2切换基准值Csw2以上的情况下，本控制例程进入步骤S1102。步骤S1102～步骤S1109与第三实施方式中的图13的步骤S802～步骤S809是同样的，因此省略说明。

此外，图8、图16及图17的控制例程能够与图5、图12及图13的控制例程同样地变形。

以上，虽然说明了本公开的优选的实施方式，但本公开不限定于这些实施方式，能够在权利要求书的记载内实施各种各样的修正及变更。例如，也可以取代下游侧空燃比传感器41而使用能够检测排气的空燃比的NOx传感器作为空燃比检测装置。另外，下游侧催化剂23也可以从内燃机省略。

另外，在稀控制中设定的流入排气的目标空燃比只要是比理论空燃比稀的值即可，也可以在稀控制中变更。同样，在浓控制中设定的流入排气的目标空燃比只要是比理论空燃比浓的值即可，也可以在浓控制中变更。

另外，上述的实施方式能够任意组合而实施。

Claims (19)

1.一种催化剂劣化检测装置，构成为检测配置于内燃机的排气通路并且能够吸藏氧的催化剂的劣化，其特征在于，具备：

空燃比检测装置，配置于所述催化剂的下游侧，并且构成为检测从所述催化剂流出的排气的空燃比；及

电子控制单元，

所述电子控制单元构成为，

控制向所述催化剂流入的流入排气的空燃比，

判定所述催化剂的劣化，

执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀或浓的劣化判定控制，并且，

基于在所述劣化判定控制中所述催化剂的氧吸藏量变化时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比来判定所述催化剂的贵金属的劣化，

所述电子控制单元构成为，作为所述劣化判定控制，执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制，并且，

所述电子控制单元构成为，在所述稀控制中所述催化剂的氧吸藏量增加时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为稀侧判定值以上的情况下，判定为所述催化剂的贵金属劣化。

2.根据权利要求1所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在所述劣化判定控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比与理论空燃比之差达到了上限值的情况下，不判定所述催化剂的贵金属的劣化。

3.根据权利要求1所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在由所述空燃比检测装置检测到的空燃比为比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时开始所述稀控制。

4.根据权利要求1所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，算出所述催化剂的氧吸藏量，并且，

所述电子控制单元构成为，以使所述算出的氧吸藏量不达到预先确定的最大氧吸藏量的方式执行所述稀控制。

5.根据权利要求3或4所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在所述稀控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比达到了比理论空燃比稀的上限空燃比的情况下，判定为所述催化剂的助催化剂劣化。

6.一种催化剂劣化检测装置，构成为检测配置于内燃机的排气通路并且能够吸藏氧的催化剂的劣化，其特征在于，具备：

空燃比检测装置，配置于所述催化剂的下游侧，并且构成为检测从所述催化剂流出的排气的空燃比；及

电子控制单元，

所述电子控制单元构成为，

控制向所述催化剂流入的流入排气的空燃比，

判定所述催化剂的劣化，

执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀或浓的劣化判定控制，并且，

基于在所述劣化判定控制中所述催化剂的氧吸藏量变化时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比来判定所述催化剂的贵金属的劣化，

所述电子控制单元构成为，作为所述劣化判定控制，执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制，并且，

所述电子控制单元构成为，在所述浓控制中所述催化剂的氧吸藏量减少时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为浓侧判定值以下的情况下，判定为所述催化剂的贵金属劣化。

7.根据权利要求6所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在所述劣化判定控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比与理论空燃比之差达到了上限值的情况下，不判定所述催化剂的贵金属的劣化。

8.根据权利要求6所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在由所述空燃比检测装置检测到的空燃比为比理论空燃比稀的稀判定空燃比以上时开始所述浓控制。

9.根据权利要求6所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，算出所述催化剂的氧吸藏量，并且，

所述电子控制单元构成为，以使算出的氧吸藏量不达到零的方式执行所述浓控制。

10.根据权利要求8或9所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在所述浓控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比达到了比理论空燃比浓的下限空燃比的情况下，判定为所述催化剂的助催化剂劣化。

11.一种催化剂劣化检测装置，构成为检测配置于内燃机的排气通路并且能够吸藏氧的催化剂的劣化，其特征在于，具备：

空燃比检测装置，配置于所述催化剂的下游侧，并且构成为检测从所述催化剂流出的排气的空燃比；及

电子控制单元，

所述电子控制单元构成为，

控制向所述催化剂流入的流入排气的空燃比，

判定所述催化剂的劣化，

执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀或浓的劣化判定控制，并且，

基于在所述劣化判定控制中所述催化剂的氧吸藏量变化时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比来判定所述催化剂的贵金属的劣化，

所述电子控制单元构成为，作为所述劣化判定控制，执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比稀的稀控制和使所述流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制，

所述电子控制单元构成为，在所述稀控制中所述催化剂的氧吸藏量增加时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为稀侧判定值以上的情况下，判定为所述催化剂的贵金属劣化，并且，

所述电子控制单元构成为，在所述浓控制中所述催化剂的氧吸藏量减少时由所述空燃比检测装置检测到的空燃比、所述空燃比的平均值、所述空燃比的变化量或所述空燃比的斜率为浓侧判定值以下的情况下，判定为所述催化剂的贵金属劣化。

12.根据权利要求11所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，连续地执行所述稀控制及浓控制。

13.根据权利要求11或12所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在所述劣化判定控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比与理论空燃比之差达到了上限值的情况下，不判定所述催化剂的贵金属的劣化。

14.根据权利要求11所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在由所述空燃比检测装置检测到的空燃比为比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时开始所述稀控制。

15.根据权利要求11所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，算出所述催化剂的氧吸藏量，并且，

所述电子控制单元构成为，以使所述算出的氧吸藏量不达到预先确定的最大氧吸藏量的方式执行所述稀控制。

16.根据权利要求14或15所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在所述稀控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比达到了比理论空燃比稀的上限空燃比的情况下，判定为所述催化剂的助催化剂劣化。

17.根据权利要求11所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在由所述空燃比检测装置检测到的空燃比为比理论空燃比稀的稀判定空燃比以上时开始所述浓控制。

18.根据权利要求11所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，算出所述催化剂的氧吸藏量，并且，

所述电子控制单元构成为，以使算出的氧吸藏量不达到零的方式执行所述浓控制。

19.根据权利要求17或18所述的催化剂劣化检测装置，其特征在于，

所述电子控制单元构成为，在所述浓控制中由所述空燃比检测装置检测到的空燃比达到了比理论空燃比浓的下限空燃比的情况下，判定为所述催化剂的助催化剂劣化。

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