DE10300555A1 - Determining the degradation of an exhaust gas treatment device for an internal combustion engine by monitoring the time taken for the temperature to drop after a reduction agent is injected - Google Patents

Determining the degradation of an exhaust gas treatment device for an internal combustion engine by monitoring the time taken for the temperature to drop after a reduction agent is injected

Info

Publication number
DE10300555A1
DE10300555A1 DE10300555A DE10300555A DE10300555A1 DE 10300555 A1 DE10300555 A1 DE 10300555A1 DE 10300555 A DE10300555 A DE 10300555A DE 10300555 A DE10300555 A DE 10300555A DE 10300555 A1 DE10300555 A1 DE 10300555A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
exhaust gas
catalyst
control device
nox
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10300555A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10300555B4 (en
Inventor
Daisuke Shibata
Hisashi Ohki
Kotaro Hayashi
Shinobu Ishiyama
Naofumi Magarida
Masaaki Kobayashi
Takahiro Oba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2002003570A external-priority patent/JP3925203B2/en
Priority claimed from JP2002013148A external-priority patent/JP4114355B2/en
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE10300555A1 publication Critical patent/DE10300555A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10300555B4 publication Critical patent/DE10300555B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

The exhaust gas treatment unit (42) can be activated by adding a reduction agent. The time taken between adding the reduction agent and the temperature dropping to a preset temperature after a rise due to the addition of the reduction agent is measured. If the time taken is shorter than the preset time, the unit is degraded. An exhaust gas treatment unit (42) is placed in the exhaust pipe (40) of an internal combustion engine (1). It can be activated by adding a reducing agent. The unit contains means (71) of adding a reducing agent when the internal combustion engine stops after running; means (79) of measuring the temperature of the unit and means (80) of measuring the time taken between adding the reduction agent and the temperature dropping to a preset temperature after a rise due to the addition of the reduction agent. There are also means (80) of determining whether the exhaust gas treatment device is degraded. If the temperature of the unit is less than or equal to an activation temperature for the reducing agent, the agent is not added even when the engine stops. The unit also includes means (78) of measuring the exhaust gas temperature upstream of the unit and if the temperature of the gases leaving the unit is higher than the temperature of the gases entering it, the reducing agent is not added even when the engine stops. The exhaust gas treatment unit also contains means of storing NOx when the inlet gases are rich in oxygen and releasing NOx when the inlet gases have a low oxygen concentration. The amount of NOx stored is estimated and when it is less than or equal to a present amount the reducing agent is not added even when the engine stops. The exhaust gas treatment unit is a catalytic converter with a NOx trap. An Independent claim is also included for the process for using such a device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlechterungsermittelungsvorrichtung und ein Verschlechterungsermittelungsverfahren für eine Verbrennungsmotorabgassteuerungsvorrichtung. The invention relates to a Deterioration detection device and a Deterioration determination procedure for a Internal combustion engine exhaust gas control apparatus.

Von den Katalysatoren zum Entfernen von Stickoxiden (NOx) aus einem Abgas gibt es einen NOx-Katalysator der Speicherreduktionsbauart, der NOx während eines Zustands übermäßiger Sauerstoffkonzentration (kraftstoffmagerer Zustand) absorbiert und der gespeichertes NOx abgibt, wenn ein Zustand niedriger Sauerstoffkonzentration (kraftstoffreicher Zustand) durch Hinzufügen von Kraftstoff als ein Reduktionsmittel in das Abgas herbeigeführt wird, so dass das abgegebene NOx mit dem Kraftstoff (HC) an einem aktivierten Katalysator (Platin (Pt) oder ähnliches) reagiert und zu N2 reduziert, das zu der Umgebungsluft abgelassen wird. Of the catalysts for removing nitrogen oxides (NOx) from an exhaust gas, there is a storage reduction type NOx catalyst that absorbs NOx during a state of excessive oxygen concentration (lean state) and releases NOx when a state of low oxygen concentration (fuel-rich state) occurs Adding fuel as a reducing agent is induced in the exhaust gas so that the discharged NOx reacts with the fuel (HC) on an activated catalyst (platinum (Pt) or the like) and reduces it to N 2 , which is released to the ambient air.

Der NOx-Katalysator hat ein NOx-Absorptionsmittel, das NOx von dem Abgas während eines mageren Zustands des Abgases absorbiert und NOx während eines fetten Zustands des Abgases abgibt, und einen Edelmetallkatalysator, der durch Kraftstoff als ein Reduktionsmittel aktiviert wird, um Oxidations-Reduktions- Reaktionen zwischen NOx und Kraftstoff zu vereinfachen. Der NOx- Katalysator steuert das Abgas durch eine Kombination der NOx- Speicher-Abgabe-Funktion und der Aktivierungsfunktion. The NOx catalyst has a NOx absorbent, the NOx from is absorbed into the exhaust gas during a lean state of the exhaust gas and releases NOx during a rich state of the exhaust gas, and a noble metal catalyst that is fueled by a Reducing agent is activated to reduce oxidation Simplify reactions between NOx and fuel. The NOx The catalytic converter controls the exhaust gas by a combination of the NOx Memory delivery function and the activation function.

Daher umfassen Faktoren für eine Verschlechterung des NOx- Katalysators eine Verschlechterung hinsichtlich der Absorptions- Abgabe-Funktion des NOx-Absorptionsmittels und eine Verschlechterung hinsichtlich der Aktivierungsfunktion des Edelmetallkatalysators. Beispiele für Ursachen von der Verschlechterung des NOx-Katalysators sind eine Verringerung hinsichtlich der NOx-Speicherfähigkeit aufgrund einer Schwefelvergiftung (S-Vergiftung), eine Verringerung der Aktivierung des Edelmetallkatalysators aufgrund von Sinterung und dergleichen. Therefore, factors for deterioration of the NOx Catalyst deterioration in absorption Dispensing function of the NOx absorbent and one Deterioration in the activation function of the Noble metal catalyst. Examples of causes of the Deterioration of the NOx catalyst is a reduction regarding the NOx storage capacity due to a Sulfur poisoning (S poisoning), a reduction in Activation of the precious metal catalyst due to sintering and the same.

Beispiele des Verfahrens zum Ermitteln des Grades der Verschlechterung des vorstehend genannten Katalysators umfassen ein Verfahren, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 03-232644 beschrieben ist, bei dem der Grad der Verschlechterung eines Katalysators aus der Zeit ermittelt wird, die zwischen dem Ändern der Katalysatorumgebung zu einem fetten Zustand, um zu verursachen, dass NOx von dem Katalysator abgegeben wird, und der Beendigung der Abgabe des NOx benötigt wird (wenn das Abgabeniveau eines Luft/Kraftstoff-Verhältnissensors ein Abgabeniveau entsprechend einem fetten Luft/Kraftstoff- Verhältnis erreicht), ein Verfahren, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-104536 beschrieben ist, bei dem eine Katalysatorverschlechterung auf der Grundlage eines Signals von einem NOx-Sensor ermittelt wird, der stromabwärts von einem Katalysator vorgesehen ist (ein Zeitdiagramm des NOx- Sensorsignals, der Gradient einer NOx-Konzentration in dem Zeitdiagramm und die Zeit eines Katalysatorregenerationsprozesses), ein Verfahren, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-229859 offenbart ist, bei dem unter Verwendung eines Temperatursensors, der an einem NOx-Katalysator vorgesehen ist und eines NOx-Sensors, der stromabwärts von dem Katalysator vorgesehen ist, eine Verschlechterung des Katalysators auf der Grundlage der Zustände der NOx-Entfernung zu dem Zeitpunkt einer hohen Temperatur des NOx-Katalysators und zu dem Zeitpunkt einer niedrigen Temperatur davon entsprechend einer zeitabhängigen Information von dem Temperatursensor als eine Temperaturangabeeinrichtung und dem NOx-Sensor ermittelt wird, ein Verfahren, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-208151 beschrieben ist, bei dem unter Verwendung eines NOx-Sensors, der stromabwärts von einem NOx-Katalysator vorgesehen ist, ermittelt wird, dass der Katalysator sich verschlechtert hat, wenn die Zeit, die von der Beendigung des NOx-Ausstoßes von dem Katalysator, abläuft, bis der Wert, der gemäß der NOx- Konzentration abgegeben wird, der durch den NOx-Sensor erfasst wird, auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, niedriger oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und so weiter. Examples of the method for determining the degree of Deterioration of the above catalyst a method as described in Japanese Patent Laid-Open No. 03-232644 where the degree of deterioration is described of a catalyst is determined from the time between the Change the catalyst environment to a rich state to cause NOx to be released from the catalyst, and the completion of the delivery of the NOx is required (if the Delivery level of an air / fuel ratio sensor Levy level corresponding to a rich air / fuel Ratio reached), a process like that in Japanese Laid-Open Publication No. 2000-104536 in which catalyst deterioration based on a signal is detected by a NOx sensor that is downstream of a Catalyst is provided (a timing diagram of the NOx Sensor signal, the gradient of a NOx concentration in the Time chart and the time of a Catalyst regeneration process), a process as described in the Japanese Patent Laid-Open No. 11-229859 is, using a temperature sensor that is on a NOx catalyst is provided and a NOx sensor that is provided downstream of the catalyst, a Deterioration of the catalyst based on the conditions the NOx removal at the time of high temperature of the NOx catalyst and at the time of a low temperature of which according to a time-dependent information from the Temperature sensor as a temperature indication device and the NOx sensor is determined, a method as it is in the Japanese Patent Laid-Open No. 7-208151 in which, using a NOx sensor, the is provided downstream of a NOx catalyst the catalyst has deteriorated when the Time from the completion of the NOx emission from the Catalyst expires until the value determined according to the NOx Concentration is released, which is detected by the NOx sensor becomes, increases to a predetermined value, lower or is equal to a predetermined value, and so on.

Bei allen vorstehend genannten Verfahren wird die Konzentration von NOx oder Sauerstoff (O2) oder ähnliches in dem Abgas gemessen und wird eine Verschlechterung des Katalysators aus dem Wert der Konzentration ermittelt. Zum Messen der Konzentration des vorstehend genannten Gases ist es notwendig, dass Gas um den Sensor für die Messung strömt. Wenn das Gas nicht strömt, zeigt der Wert, der durch die Messung des Sensors erhalten wird, lediglich die Konzentration des Abgases um den Sensor an, aber zeigt weder notwendigerweise die Konzentration einer Atmosphäre beziehungsweise Umgebung des Katalysators, die stromaufwärts von dem Sensor vorgesehen ist, an noch die Konzentration des Abgases, das von dem Verbrennungsmotor abgegeben wird. Daher ist es zum Durchführen eines Katalysatorverschlechterungsverfahrens, wie es vorstehend erwähnt ist, notwendig, dass der Verbrennungsmotor in Betrieb ist und Abgas ausstößt, und daher Abgas strömen muss. Während der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, verändern sich verschiedene Bedingungen hinsichtlich des Abgases, wie zum Beispiel Temperatur, die Konzentration, die Strömungsgeschwindigkeit, die Durchflussmenge davon, und so weiter, in Abhängigkeit von der Last des Verbrennungsmotors, seiner Drehzahl und so weiter. Da jedes der vorstehend genannten Katalysatorverschlechterungsverfahren eine Ermittelung im Hinblick auf die Verschlechterung des Katalysators während des Betriebs des Verbrennungsmotors macht, ist es notwendig, Änderungen verschiedenartiger Bedingungen zu berücksichtigen, die in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors auftreten. In all of the above methods, the concentration of NOx or oxygen (O 2 ) or the like in the exhaust gas is measured, and deterioration of the catalyst is determined from the value of the concentration. To measure the concentration of the above gas, it is necessary that gas flows around the sensor for measurement. If the gas does not flow, the value obtained by measuring the sensor only indicates the concentration of the exhaust gas around the sensor, but does not necessarily show the concentration of an atmosphere or environment of the catalyst that is provided upstream of the sensor, the concentration of the exhaust gas emitted by the internal combustion engine. Therefore, in order to perform a catalyst deterioration process as mentioned above, it is necessary that the internal combustion engine is in operation and exhaust gas and therefore exhaust gas must flow. While the internal combustion engine is operating, various conditions regarding the exhaust gas such as temperature, concentration, flow rate, flow rate thereof, and so on change depending on the load of the internal combustion engine, its speed, and so on. Since each of the above-mentioned catalyst deterioration methods makes a determination regarding the deterioration of the catalyst during the operation of the internal combustion engine, it is necessary to take into account changes in various conditions that occur depending on the operating state of the internal combustion engine.

Im Hinblick auf das Verfahren, das die Verschlechterung eines Katalysators durch Verwendung eines NOx-Sensors ermittelt, der die NOx-Konzentration erfasst, wurde ein NOx-Sensor mit höchst genauer Messung für die Ermittelung der Verschlechterung für eine praktische Verwendung nicht vorgesehen. Wenn daher ein solcher NOx-Sensor tatsächlich zum Ermitteln der Katalysatorverschlechterung verwendet wird, ergeben sich sehr hohe Kosten oder eine sehr niedrige Genauigkeit beim Ermitteln der Verschlechterung. With regard to the procedure that the deterioration of a Catalyst determined by using a NOx sensor that detected the NOx concentration, a NOx sensor with the highest accurate measurement for determining the deterioration for a practical use is not provided. So if a such NOx sensor actually to determine the Catalyst degradation is used very much high cost or very low accuracy in discovery of deterioration.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine höchst genaue Ermittelung im Hinblick auf die Verschlechterung einer NOx- Steuerfähigkeit eines Katalysators unabhängig von der Genauigkeit der Erfassung einer Abgaskonzentration zu gestatten. It is an object of the invention to be highly accurate Determination with regard to the deterioration of a NOx Controllability of a catalyst regardless of the Allow accuracy of exhaust gas concentration detection.

Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verschlechterungsermittelungsverfahren für eine Abgassteuerungsvorrichtung zum Ermitteln einer Verschlechterung der Abgassteuerungsvorrichtung mit: Hinzufügen eines Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung, um die Abgassteuerungsvorrichtung zu erwärmen, wenn erfasst wird, dass ein Verbrennungsmotor im Begriff ist anzuhalten, während die Verbrennungsmaschine in Betrieb ist und die Abgassteuerungsvorrichtung, die in dem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, durch Hinzufügen eines Reduktionsmittels aktivierbar ist; Messung einer Zeit, die von der Zugabe des Reduktionsmittels abläuft, bis sich eine Temperatur der Abgassteuerungsvorrichtung auf eine vorbestimmte Temperatur verringert; und Ermitteln, dass die Abgassteuerungsvorrichtung sich nicht verschlechtert hat, wenn die Zeit, die gemessen wird, länger als eine vorbestimmte Zeit ist, und Ermitteln, dass die Abgassteuerungsvorrichtung sich verschlechtert hat, wenn die Zeit, die gemessen wird, kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist. A first aspect of the invention is a Deterioration determination procedure for a Exhaust control device for determining deterioration the exhaust control device comprising: adding a Reductant to the exhaust control device to the Exhaust control device to heat when it detects that an internal combustion engine is about to stop while the Internal combustion engine is in operation and the Exhaust control device operating in the exhaust passage of the Internal combustion engine is provided by adding a Reducing agent can be activated; Measuring a time from the addition of the reducing agent takes place until one Temperature of the exhaust control device to a predetermined one Temperature decreased; and determine that the Exhaust control device has not deteriorated if the time that is measured is longer than a predetermined time and determine that the exhaust control device is has deteriorated if the time that is measured is shorter than is a predetermined time.

Zum Durchführen dieses Verschlechterungsermittelungsverfahrens wird eine Verschlechterungsermittelungsvorrichtung für eine Abgassteuerungsvorrichtung verwendet, die folgendes aufweist: eine Abgassteuerungsvorrichtung, die in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist und die durch Hinzugeben eines Reduktionsmittels aktivierbar ist; eine Reduktionsmittelzugabeeinrichtung zum Zugeben des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung unter einer Bedingung, dass der Verbrennungsmotor von einem Betriebszustand anhält; eine Abgassteuerungsvorrichtungstemperaturmesseinrichtung, die in der Abgassteuerungsvorrichtung zum Messen einer Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur vorgesehen ist; eine Temperaturerreichungszeitmesseinrichtung zum Messen einer Zeit, die von einem Zeitpunkt, wenn das Reduktionsmittel durch die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung hinzugegeben wird, zu einem Zeitpunkt abläuft, wenn sich die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur auf eine vorbestimmte Temperatur verringert, nachdem sie aufgrund der Zugabe des Reduktionsmittels angestiegen ist; und eine Verschlechterungsermittelungseinrichtung zum Ermitteln, dass sich die Abgassteuerungsvorrichtung nicht verschlechtert hat, wenn die Zeit, die durch die Temperaturerreichungszeitmesseinrichtung gemessen ist, länger als eine vorbestimmte Zeit ist, und zum Ermitteln, dass die Abgassteuerungsvorrichtung sich verschlechtert hat, wenn die Zeit, die durch die Temperaturerreichungszeitmesseinrichtung gemessen wird, kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist. To perform this deterioration determination process becomes a deterioration determination device for a Exhaust control device used, comprising: an exhaust control device operating in an exhaust passage an internal combustion engine is provided and by adding a reducing agent can be activated; a Reductant addition device for adding the Reducing agent to the exhaust control device under one Condition that the internal combustion engine from an operating state stops; a Exhaust control device temperature measuring device, which in the Exhaust control device for measuring a Exhaust control device temperature is provided; a Temperature reaching time measuring device for measuring a time, from a point in time when the reducing agent through the Reductant addition device is added to a Time expires when the Exhaust control device temperature to a predetermined one Temperature decreased after due to the addition of the Reducing agent has risen; and a Deterioration determination device for determining that the exhaust control device has not deteriorated, if the time passed by the Temperature reaching time measuring device is measured longer than a predetermined time, and for determining that the Exhaust control device has deteriorated when the Time taken by the temperature reaching time measuring device is measured is shorter than a predetermined time.

Das heißt, dass bei dem Verfahren und bei der Vorrichtung auf die folgende Weise ermittelt wird, ob sich der Katalysator verschlechtert hat. Gleichzeitig mit der Erfassung, dass der Verbrennungsmotor im Begriff ist anzuhalten, wird Kraftstoff zu der Abgassteuerungsvorrichtung hinzugegeben, die mit dem Katalysator versehen ist. Aufgrund des hinzugegebenen Kraftstoffs wird die Katalysatortemperatur, das heißt die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur, angehoben, um den Katalysator zu aktivieren. Eine Zeit, die abläuft, bis sich die Katalysatortemperatur auf eine vorbestimmte Temperatur verringert, bei der die Aktivierung des Katalysators anhält, wird gemessen. Die Zeit von der Zugabe des Kraftstoffs, bis die vorbestimmte Temperatur erreicht ist, wird mit einer Zeit verglichen, die von der Zugabe des Kraftstoffs zu einem unverschlechterten Katalysator auf eine gleiche Weise abläuft, bis die Katalysatortemperatur sich auf eine vorbestimmte Temperatur nach dem Ansteigen aufgrund der Zugabe des Kraftstoffs verringert. Auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses wird ermittelt, ob sich der Katalysator verschlechtert hat. Die vorstehend genannte vorbestimmte Temperatur ist eine Temperatur, bei der die Aktivierung eines frischen beziehungsweise neuen Katalysators der gleichen Bauart wie der Katalysator, der in der Abgassteuerungsvorrichtung vorgesehen ist, aufgrund eines Abfalls der Temperatur anhält, nachdem die Temperatur auf eine Temperatur angestiegen ist, die die Aktivierung des neuen Katalysators gestattet. That means that in the method and in the device the following way is determined whether the catalyst has worsened. Simultaneously with the detection that the Internal combustion engine is about to stop, fuel becomes too added to the exhaust control device associated with the Catalyst is provided. Because of the added Fuel is the catalyst temperature, that is Exhaust control device temperature, raised to the To activate the catalyst. A time that runs out until the Catalyst temperature to a predetermined temperature reduced, at which the activation of the catalyst continues, is being measured. The time from adding the fuel to the predetermined temperature is reached with time compared by adding the fuel to one the deteriorated catalyst works in the same way, until the catalyst temperature reaches a predetermined one Temperature after the rise due to the addition of the Fuel reduced. Based on the Comparative result is determined whether the catalyst has worsened. The above predetermined Temperature is a temperature at which the activation of a fresh or new catalyst of the same type like the catalyst in the exhaust control device is provided due to a drop in temperature, after the temperature has risen to a temperature that the activation of the new catalyst allowed.

Da die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung durchgeführt wird, nachdem der Verbrennungsmotor angehalten hat, wird es möglich, die Verschlechterungsermittelung unter gleichbleibenden Bedingungen durchzuführen, ohne dass sie durch verschiedene Bedingungen beeinflusst wird, die bei dem Verbrennungsmotor erzeugt werden. Da es des Weiteren keinen Bedarf gibt, die Konzentration des Abgases für die Ermittelung der Verschlechterung des Katalysators zu messen, ist es nicht notwendig, einen Abgaskonzentrationssensor mit hoher Genauigkeit zu verwenden. Because the catalyst deterioration detection control is carried out after the internal combustion engine has stopped, it becomes possible to determine the deterioration under perform constant conditions without going through different conditions that are affected by the Internal combustion engine are generated. Since there is no further Demand there, the concentration of the exhaust gas for the determination to measure the deterioration of the catalyst is not necessary, an exhaust gas concentration sensor with high accuracy to use.

Obwohl das Kriterium in dem ersten Gesichtspunkt, das zum Ermitteln der Verschlechterung verwendet wird, die Länge der Zeit des Anstiegs der Katalysatortemperatur aufgrund einer Oxidations-Reduktions-Reaktion des Kraftstoffs ist, der zu dem Katalysator zugegeben wird, ist es möglich, die Katalysatortemperatur direkt unter Verwendung von beispielsweise einem Thermoelement oder ähnlichem als Einrichtung zum Ermitteln der Zeit der Katalysatortemperaturerhöhung zu messen. Daher wird es möglich, die Katalysatortemperatur in einem Zustand zu messen, bei dem der Verbrennungsmotor angehalten ist und es keine Gasströmung ist. Beim Messen der Katalysatortemperatur gibt es einen Fall, bei dem die Katalysatortemperatur nicht direkt gemessen werden kann. Für diesen Fall ist es möglich, die Temperatur des Abgases, das aus dem Katalysator ausströmt, durch Verwenden der Temperaturmesseinrichtung zu messen, die an einer stromabwärtigen Seite des Katalysators vorgesehen ist, und die gemessene Temperatur indirekt als eine Katalysatortemperatur zu verwenden. Although the criterion in the first aspect, that of the To determine the deterioration used, the length of the Time of catalyst temperature rise due to a Oxidation-reduction reaction of the fuel is that to the Catalyst is added, it is possible to Catalyst temperature directly using, for example a thermocouple or the like as a device for determining to measure the time of the catalyst temperature increase. Therefore it is possible to increase the catalyst temperature in one state measure at which the internal combustion engine is stopped and it there is no gas flow. When measuring the catalyst temperature there is a case where the catalyst temperature is not can be measured directly. In this case it is possible to Temperature of the exhaust gas flowing out of the catalytic converter Use the temperature measuring device to measure that on a downstream side of the catalyst is provided, and the measured temperature indirectly as a catalyst temperature use.

Eine Bedingung zum Umsetzen des ersten Gesichtspunkts ist möglich. Wenn die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur niedriger als oder gleich einer Reduktionsmittelaktivierungstemperatur ist, bei der die Aktivierung durch Hinzugeben des Reduktionsmittels verursacht wird, wird die Zugabe des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung trotz des Anhaltens des Verbrennungsmotors vermieden. A condition for implementing the first point of view is possible. If the exhaust control device temperature lower than or equal to one Reducing agent activation temperature is at which the Activation caused by adding the reducing agent , the addition of the reducing agent to the Exhaust control device despite stopping the Internal combustion engine avoided.

Eine weitere Bedingung ist ebenso möglich. Die Abgassteuerungsvorrichtung hat des Weiteren eine Abgastemperaturmesseinrichtung, die stromaufwärts von der Abgassteuerungsvorrichtung zum Messen einer Temperatur von einströmendem Abgas vorgesehen ist, das in die Abgassteuerungsvorrichtung einströmt, und wenn die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur höher als die Temperatur des einströmenden Abgases ist, wird die Zugabe des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung trotz des Anhaltens des Verbrennungsmotors vermieden. Another condition is also possible. The Exhaust control device further has one Exhaust gas temperature measuring device upstream of the Exhaust control device for measuring a temperature of inflowing exhaust gas is provided, which in the Exhaust control device flows in, and when the Exhaust control device temperature higher than the temperature of the inflowing exhaust gas, the addition of the Reducing agent to the exhaust control device despite the Stopping the internal combustion engine avoided.

In dem ersten Ausführungsbeispiel wird Kraftstoff als ein Reduktionsmittel zu dem Katalysator zugegeben und wird ein Temperaturanstieg des Katalysators gemessen. Wenn jedoch die Katalysatortemperatur niedriger als oder gleich der Reduktionsmittelaktivierungstemperatur ist, bei der eine Temperaturanstiegsreaktion durch Hinzugeben von Kraftstoff verursacht wird, verbleibt zugegebener Kraftstoff an dem Katalysator abgelagert, so dass die Katalysatorverschlechterung nicht durchgeführt werden kann. Wenn die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur höher als die Temperatur des Abgases ist, das in die Abgassteuerungsvorrichtung einströmt, bedeutet das, dass eine Temperaturanstiegsreaktion durch Kraftstoff an dem Katalysator in der Abgassteuerungsvorrichtung fortschreitet. Wenn daher während dieses Zustands die Zeit des Katalysatortemperaturanstiegs, der nach der Zugabe des Kraftstoffs auftritt, gemessen wird, ist eine genaue Messung der Zeit unmöglich, da Kraftstoff vor der Zugabe des Kraftstoffs vorhanden ist. Daher ist es möglich, die Steuerung des ersten Gesichtspunkts unter den vorstehend genannten Bedingungen zu vermeiden. In the first embodiment, fuel is considered a Reducing agent is added to the catalyst and becomes a Temperature rise of the catalyst measured. However, if the Catalyst temperature lower than or equal to that Reducing agent activation temperature is at which Temperature rise response by adding fuel caused fuel remains on the Catalyst deposited, so that the catalyst deterioration cannot be done. If the Exhaust control device temperature higher than the temperature of the exhaust gas that is in the exhaust control device inflows, it means that a temperature rise reaction by fuel on the catalyst in the Exhaust control device progresses. Therefore, if during this state is the time of the catalyst temperature rise, the after the addition of the fuel occurs, is measured an accurate measurement of time is impossible because of fuel before Addition of fuel is present. It is therefore possible to Control of the first point of view among the above to avoid the conditions mentioned.

Die Abgassteuerungsvorrichtung kann des Weiteren eine Speicher- Reduktions-Funktion zum Speichern von Stickstoffoxid, das in dem Abgas vorhanden ist, in einen Hauptkörper der Abgassteuerungsvorrichtung aufweisen, wenn die Abgaseinströmung sich in einem Zustand übermäßiger Sauerstoffkonzentration befindet, und zum Abgeben sowie Reduzieren des in dem Hauptkörper gespeicherten Stickstoffoxids, wenn die Abgaseinströmung sich in einem Zustand niedriger Sauerstoffkonzentration befindet, sowie eine Speicherschätzeinrichtung zum Schätzen einer Speichermenge des Stickstoffoxids. Wenn bei diesem Aufbau die Speicherschätzeinrichtung schätzt, dass die Speichermenge des Stickstoffoxids niedriger als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist, wird die Zugabe des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung trotz des Anhaltens des Verbrennungsmotors vermieden. The exhaust gas control device can furthermore include a storage Reduction function for storing nitrogen oxide in the Exhaust gas is present in a main body of the Have exhaust gas control device when the exhaust gas inflow himself in a state of excessive oxygen concentration located, and for dispensing and reducing the in the Main body stored nitric oxide when the Exhaust gas inflow is lower in a state Oxygen concentration, as well as a Memory estimation device for estimating a memory amount of the Nitric Oxide. If with this structure Memory estimator estimates that the amount of memory of the Nitric oxide lower than or equal to a predetermined one Amount is, the addition of the reducing agent to the Exhaust control device despite stopping the Internal combustion engine avoided.

Der Katalysator hat ein NOx-Absorptionsmittel, das NOx in Abhängigkeit von der Umgebungsatmosphäre speichert und ablässt. Daher ist ein Mittel für einen Temperaturanstieg aufgrund der Wärme vorgesehen, die durch die Oxidations-Reduktions-Reaktionen des hinzugefügten Kraftstoffs mit von dem NOx-Absorptionsmittel abgegebenen NOx erzeugt wird. Wenn jedoch zu dem Zeitpunkt der Verschlechterungsermittelung, nachdem der Verbrennungsmotor anhält, die Speicherung des NOx in dem NOx-Absorptionsmittel kleiner als oder gleich der für ausreichende Reaktionen mit der Menge des hinzugefügten Kraftstoffs erforderlichen Menge ist, senkt sich eine Temperaturanstiegsfähigkeit des Katalysators. Als Folge wird es unmöglich, zu ermitteln, ob ein Temperaturabfall durch eine Verschlechterung des Katalysators oder durch unzureichende Oxidations-Reduktions-Reaktionen verursacht wird. Daher ist es geeignet, die Speichermenge des NOx über die NOx-Speicherschätzeinrichtung zu schätzen und die Zugabe des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung zu vermeiden, wenn die geschätzte Speichermenge kleiner als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist. The catalyst has a NOx absorbent, the NOx in Depends on the ambient atmosphere stores and drains. Therefore, a means for a temperature rise due to the Heat is provided by the oxidation-reduction reactions of the added fuel with from the NOx absorbent emitted NOx is generated. However, if at the time of Determination of deterioration after the internal combustion engine stops storing the NOx in the NOx absorbent less than or equal to that for adequate reactions with the Amount of fuel added is required amount the temperature rise capability of the catalyst lowers. As a result, it becomes impossible to determine whether a Temperature drop due to deterioration of the catalyst or due to insufficient oxidation-reduction reactions is caused. Therefore, it is suitable to save the amount of memory To estimate NOx via the NOx storage estimation device and the Adding the reducing agent to the exhaust control device to avoid if the estimated amount of memory is less than or is equal to a predetermined amount.

Daher wird es möglich, die Katalysatorverschlechterungsermittelung unabhängig von Schwankungen der Durchflussmenge des Abgases, der Abgaskonzentration und so weiter, die in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors verursacht werden, zu erzielen. Therefore, it becomes possible to Determination of catalyst deterioration independent of Fluctuations in the flow rate of the exhaust gas Exhaust gas concentration and so on depending on the Operating state of the internal combustion engine are caused to achieve.

In dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird die Verschlechterung durch ein Verschlechterungsermittelungsverfahren für eine Abgassteuerungsvorrichtung ermittelt, das folgendes aufweist:
Zufügen eines Kraftstoffs zu einem Katalysator, der innerhalb einer Abgassteuerungsvorrichtung vorgesehen ist, die an einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, wenn eine Temperatur des Katalysators größer oder gleich einer Temperatur wird, bei der eine Oxidations-Reduktionsreaktion an einem unverschlechterten Katalysator beginnt; Messen einer Katalysatortemperatur und einer stromaufwärtigen Abgastemperatur an einer stromaufwärtigen Seite des Katalysators; und Ermitteln eines Zustands einer Verschlechterung der Abgassteuerungsvorrichtung auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz der stromaufwärtigen Abgastemperatur von der Katalysatortemperatur.
In the second aspect of the invention, the deterioration is determined by a deterioration determination method for an exhaust gas control device, which comprises:
Adding fuel to a catalyst provided within an exhaust control device provided on an exhaust system of an internal combustion engine when a temperature of the catalyst becomes higher than or equal to a temperature at which an oxidation-reduction reaction starts on an undegraded catalyst; Measuring a catalyst temperature and an upstream exhaust gas temperature on an upstream side of the catalyst; and determining a state of deterioration of the exhaust control device based on a temperature difference of the upstream exhaust gas temperature from the catalyst temperature.

Zum Durchführen des vorstehend beschriebenen Verschlechterungsermittelungsverfahrens weist eine Verschlechterungsermittelungsvorrichtung für eine Abgassteuerungsvorrichtung folgendes auf: einen Katalysator, der in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, zum Steuern von Abgas, das von dem Verbrennungsmotor ausgestoßen wird eine Katalysatoreinströmungsabgastemperaturmesseinrichtung zum Messen einer Temperatur einer Abgaseinströmung, die in den Katalysator einströmt. Eine Katalysatortemperaturmesseinrichtung zum Messen einer Katalysatortemperatur des Katalysators; eine Reduktionsmittelzugabeeinrichtung zum Hinzufügen beziehungsweise Zugeben eines Reduktionsmittels zu dem Katalysator; eine Differentialtemperaturerfassungseinrichtung beziehungsweise eine Temperaturdifferenzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Differenz der Katalysatortemperatur von der Temperatur der Abgaseinströmung, die auftritt, wenn das Reduktionsmittel zu dem Katalysator durch die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung hinzugefügt wird; und eine Verschlechterungsermittelungseinrichtung zum Ermitteln, dass der Katalysator sich verschlechtert hat, wenn entweder eine Bedingung, dass eine erfasste Temperatur der Abgaseinströmung, wenn das Auftreten einer Temperaturdifferenz durch die Temperaturdifferenzerfassungseinrichtung erfasst wird, größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, oder eine Bedingung, dass die Temperaturdifferenz, die durch die Temperaturdifferenzerfassungseinrichtung erfasst wird, niedriger als eine vorbestimmte Temperaturdifferenz ist, erfüllt ist. Des Weiteren kann die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung die Zugabe der Reduktion verwirklichen, wenn die Katalysatortemperatur eine Bezugstemperatur erreicht, die auf eine Temperatur gesetzt ist, bei der eine Oxidations-Reduktions- Reaktion an einem unverschlechterten Katalysator beginnt. To perform the above Deterioration determination procedure has one Deterioration device for a Exhaust control device on: a catalyst, the is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, for controlling exhaust gas emitted from the internal combustion engine becomes a catalyst inflow exhaust temperature measuring device for measuring a temperature of an exhaust gas inflow, which in the Catalyst flows in. A catalyst temperature measuring device for measuring a catalyst temperature of the catalyst; a Reductant addition device for adding respectively Adding a reducing agent to the catalyst; a Differential temperature detection device or one Temperature difference detection device for detecting a Difference of the catalyst temperature from the temperature of the Exhaust gas inflow that occurs when the reducing agent to the Catalyst through the reducing agent addition device will be added; and a Deterioration determination device for determining that the Catalyst has deteriorated if either one Condition that a detected temperature of the exhaust gas inflow, when the occurrence of a temperature difference by the Temperature difference detection device is detected, larger than a predetermined temperature, or a condition that the temperature difference caused by the Temperature difference detection device is detected lower than a predetermined temperature difference is satisfied. Furthermore, the reducing agent addition device can Realize addition of the reduction if the Catalytic converter temperature reaches a reference temperature that a temperature is set at which an oxidation-reduction Reaction on an unscathed catalyst begins.

Abgaskomponenten, wie zum Beispiel HC, CO und NOx, durchlaufen Oxidations-Reduktions-Reaktionen an dem Katalysator und ändern sich daher in H2O, CO2, N2 und so weiter, die in die Umgebungsluft abgegeben werden. Die Temperatur (Entzündungstemperatur bzw. Light-Off-Temperatur), bei der der Katalysator aktiviert ist, so dass die Oxidations-Reduktions- Reaktionen von HC, CO und von NOx an dem Katalysator starten, steigt an, wenn sich der Katalysator verschlechtert. Ein verschlechterter Katalysator hat eine verringerte Fähigkeit zum Speichern und Abgeben von NOx. Daher verringert sich ebenso die Menge des NOx, die mit dem Reduktionsmittel an dem Katalysator pro Zeiteinheit reagiert, wenn sich der Katalysator verschlechtert. Das heißt, dass sich der Betrag der Oxidations- Reduktions-Reaktionen verringert. Mit Verringerungen hinsichtlich des Betrags der Oxidations-Reduktions-Reaktionen verringert sich ebenso der Betrag des Anstiegs der Katalysatortemperatur, der durch Reaktionswärme verursacht wird, die durch die Oxidations-Reduktions-Reaktionen erzeugt wird, das heißt die Differenz zwischen der Katalysatortemperatur und der Katalysatorabgaseinströmungstemperatur. Exhaust components, such as HC, CO, and NOx, undergo oxidation-reduction reactions on the catalyst and therefore change to H 2 O, CO 2 , N 2, and so on, which are released into the ambient air. The temperature (ignition temperature or light-off temperature) at which the catalytic converter is activated so that the oxidation-reduction reactions of HC, CO and NOx on the catalytic converter starts to increase as the catalytic converter deteriorates. A deteriorated catalyst has a reduced ability to store and release NOx. Therefore, the amount of NOx that reacts with the reducing agent on the catalyst per unit time also decreases as the catalyst deteriorates. This means that the amount of the oxidation-reduction reactions decreases. With decreases in the amount of the oxidation-reduction reactions, the amount of the increase in the catalyst temperature caused by reaction heat generated by the oxidation-reduction reactions, that is, the difference between the catalyst temperature and the catalyst exhaust gas inflow temperature, also decreases.

Das Verschlechterungsermittelungsverfahren verwendet diese Charakteristik. Das heißt, dass die Entzündungstemperatur eines unverschlechterten Katalysators als eine vorbestimmte Ermittelungstemperatur gesetzt wird und ein Reduktionsmittel zu einem in Rede stehenden Katalysator bei der Verschlechterungsermittelung zugegeben wird, wenn die Ermittelungstemperatur erreicht ist. Auf der Grundlage des Grades einer Temperaturanstiegsreaktion, die durch die Zugabe des Reduktionsmittels verursacht wird, wird der Zustand der Verschlechterung des Katalysators ermittelt. The deterioration determination method uses these Characteristics. That is, the ignition temperature of one undegraded catalyst than a predetermined one Determination temperature is set and a reducing agent a catalyst in question at Deterioration is added when the Detection temperature is reached. Based on the Degree of a temperature rise reaction caused by the addition of the reducing agent is caused, the state of the Catalytic converter deterioration determined.

Wenn zu einem Zeitpunkt der Zugabe des Kraftstoffs in den Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors die Katalysatortemperatur niedriger oder gleich einer Aktivierungstemperatur ist, bei der eine Oxidations-Reduktions-Reaktion an dem Katalysator beginnt, und daher eine Temperaturanstiegsreaktion nicht verursacht wird, ist die Abgassteuerungsvorrichtung mit dem Katalysator lediglich ein Abschnitt des Abgasdurchgangs. Während dieses Zustands sind die Katalysatortemperatur und die Temperatur des Abgases stromaufwärts von dem Katalysator gleich. Wenn daher der Kraftstoff bei der oder unterhalb der Aktivierungstemperatur zugegeben wird, lagert sich der zugegebene Kraftstoff an dem Katalysator ab oder wird in die Umgebungsluft abgegeben. Wenn daher die Zugabe des Kraftstoffs zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Katalysators, der der Verschlechterungsermittelung ausgesetzt ist, zu oder über die Temperatur steigt, bei der eine Oxidations-Reduktions-Reaktion an einem unverschlechterten Katalysator beginnt, kann die Ermittelung hinsichtlich der Verschlechterung des Katalysators durchgeführt werden. If at a time of adding fuel to the Exhaust gas passage of the internal combustion engine the catalyst temperature is lower than or equal to an activation temperature at which an oxidation-reduction reaction begins on the catalyst, and therefore a temperature rise reaction is not caused is the exhaust control device with the catalyst only a portion of the exhaust passage. During this state the catalyst temperature and the temperature of the exhaust gas upstream from the catalyst. Therefore, if the Fuel at or below the activation temperature is added, the added fuel is stored on the Catalyst off or is released into the ambient air. If therefore the addition of the fuel is done at a time will when the temperature of the catalyst, the Deterioration assessment is exposed to or about the Temperature rises at which an oxidation-reduction reaction starts on an unimpaired catalyst, the Determination of the deterioration of the catalyst be performed.

Im Hinblick auf die Katalysatorabgaseinströmungstemperaturmesseinrichtung und die Katalysatortemperaturmesseinrichtung umfassen Beispiele des Verfahrens der Messung ein Verfahren, bei dem die Abgastemperatur und die Katalysatortemperatur direkt über ein Thermoelement oder ähnliches gemessen werden. Insbesondere im Hinblick auf die Katalysatortemperatur wird ein Messverfahren, bei dem die Temperatur des Abgases stromabwärts von dem Katalysator gemessen wird und die gemessene Temperatur als eine Katalysatortemperatur betrachtet wird, als ein Beispiel genannt. Im Hinblick auf die Temperaturdifferenzerfassungseinrichtung ist es möglich, ein Verfahren einzusetzen, bei dem Signale, die auf der Grundlage der Temperaturen erfasst werden, die durch die Katalysatorabgaseinströmungstemperaturmesseinrichtung und die Katalysatortemperaturmesseinrichtung gemessen werden, durch eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) verarbeitet werden, und ein Abgas, bei der eine Temperaturdifferenz (Δt) auftritt, erfasst wird. In terms of Catalyst exhaust gas inflow temperature measuring device and the Catalyst temperature measuring devices include examples of the Method of measurement a method in which the Exhaust gas temperature and the catalyst temperature directly above one Thermocouple or the like can be measured. Especially in With regard to the catalyst temperature, a measuring method is at which the temperature of the exhaust gas downstream of the Catalyst is measured and the measured temperature as one Catalyst temperature is considered to be an example. With regard to the temperature difference detection device it is possible to use a method in which signals which are on based on the temperatures recorded by the Catalyst exhaust gas inflow temperature measuring device and the Be measured by a catalyst temperature measuring device ECU (electronic control unit) are processed, and an exhaust gas at which a temperature difference (Δt) occurs, is recorded.

Die Abgassteuerungsvorrichtung weist des Weiteren eine Speicher- Reduktions-Funktion zum Speichern eines Stickstoffoxids, das in dem Abgas enthalten ist, in einem Hauptkörper der Abgassteuerungsvorrichtung, wenn sich die Abgaseinströmung in einem Zustand übermäßiger Sauerstoffkonzentration befindet, und zum Ablassen und Reduzieren des in dem Hauptkörper gespeicherten Stickstoffoxids, wenn sich die Abgaseinströmung in einem Zustand niedriger Sauerstoffkonzentration befindet, und eine Speicherschätzeinrichtung zum Schätzen einer Speichermenge des Stickstoffoxids. Wenn mit diesem Aufbau durch die Speicherschätzeinrichtung geschätzt wird, dass die Speichermenge des Stickstoffoxids niedriger als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist, wird die Zugabe des Reduktionsmittels durch die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung vermieden. The exhaust gas control device furthermore has a storage Reduction function for storing a nitrogen oxide that is in the exhaust gas is contained in a main body of the Exhaust control device when the exhaust gas inflow is in is in a state of excessive oxygen concentration, and to drain and reduce that stored in the main body Nitric oxide when the exhaust gas inflow is in a state low oxygen concentration, and a Memory estimation device for estimating a memory amount of the Nitric Oxide. If with this structure by the Memory estimator is estimated to be the amount of memory of nitrogen oxide is less than or equal to one predetermined amount, the addition of the reducing agent avoided by the reducing agent addition device.

Bei dem NOx-Katalysator ist eine Stütze beziehungsweise eine Stützeinrichtung mit einem NOx-Absorptionsmittel beladen, das NOx in Abhängigkeit von der Umgebungsatmosphäre speichert und ablässt, und mit einem Edelmetall, das Reaktionen zwischen abgelassenem NOx und dem Reduktionsmittel vereinfacht. Daher wird der Katalysator durch eine Reaktionswärme, die durch die Oxidations-Reduktions-Reaktionen zwischen dem hinzugegebenen Kraftstoff und dem von dem NOx-Absorptionsmittel an dem Edelmetall abgelassenen NOx erzeugt wird, erwärmt. Unter Einsatz dieser Temperaturerhöhungsreaktion wird die Ermittelung hinsichtlich der Verschlechterung des NOx-Katalysators durchgeführt. Zum Durchführen der Verschlechterungsermittelung des NOx-Katalysators durch das vorstehend genannte Verfahren ist es notwendig, dass eine NOx-Menge, die für die Verschlechterungsermittelung nötig ist, in dem NOx-Katalysator gespeichert ist, und dass das gespeicherte NOx abgelassen werden kann, wenn eine Reaktion zwischen NOx und dem Reduktionsmittel für die Verschlechterungsermittelung zu verursachen ist. Wenn daher die NOx-Menge, die in dem NOx-Katalysator gespeichert ist, auf weniger als oder gleich der Menge geschätzt wird, die für die Verschlechterungsermittelung benötigt wird, ist es möglich, die Zugabe des Reduktionsmittels zu dem NOx-Katalysator zu vermeiden, der innerhalb der Abgassteuerungsvorrichtung vorgesehen ist, das heißt, die Ausführung der Verschlechterungsermittelung zu vermeiden. In the NOx catalyst there is a support or one Load the support device with a NOx absorbent NOx stores and depending on the ambient atmosphere drains off, and with a precious metal that reactions between drained NOx and the reducing agent simplified. Therefore is the catalyst by a heat of reaction caused by the Oxidation-reduction reactions between the added Fuel and that of the NOx absorbent on the Noble metal released NOx is heated. Using this temperature increase reaction becomes the determination regarding the deterioration of the NOx catalyst carried out. To perform the deterioration determination of the NOx catalyst by the above method it is necessary that an amount of NOx is used for the Determination of deterioration is necessary in the NOx catalyst is stored, and that the stored NOx is released if there is a reaction between NOx and the reducing agent for the deterioration determination is to be caused. If hence the amount of NOx stored in the NOx catalyst is estimated to be less than or equal to the amount required for the deterioration assessment is needed, it is possible the addition of the reducing agent to the NOx catalyst avoid being inside the exhaust control device is provided, that is, the execution of the Avoid deterioration assessment.

Aus den vorstehend genannten Verschlechterungsermittelungsverfahren benötigt das Katalysatorverschlechterungsermittelungsverfahren auf der Grundlage einer Differenz zwischen den Maximalwerten von Δt weitestgehend die NOx-Speichermenge, das heißt, die Temperaturanstiegsreaktion auf der Grundlage einer Oxidations- Reduktions-Reaktion zwischen NOx und dem Reduktionsmittel. Daher wird die NOx-Speichermenge, die für dieses Ermittelungsverfahren benötigt wird, als die vorstehend genannte geschätzte NOx- Speichermenge verwendet, wobei andere Ermittelungsverfahren ebenso durchgeführt werden können. Hinsichtlich der Speicherschätzeinrichtung ist es möglich, beispielsweise ein Verfahren einzusetzen, bei dem die NOx-Speichermenge, die für den Fall eines neuen Katalysators erforderlich ist, bis ein Maximalwert von Δt erzeugt wird, während ein Lastzustand des Verbrennungsmotors, die hinzugegebene Kraftstoffmenge in die Brennkammer, die Abgastemperatur, die für das Speichern von NOx erforderliche Zeit, und so weiter bekannt sind, im Voraus berechnet wird, und wird in der ECU als eine NOx- Speicherabbildung gespeichert, und bei dem mit Bezugnahme auf diese Abbildung eine minimale NOx-Speichermenge, die für einen in Rede stehenden Katalysator bei der Verschlechterungsermittelung notwendig ist, geschätzt wird, und wird der geschätzte Wert als die NOx-Speichermenge verwendet. From the above This is what the deterioration assessment procedure needs Catalyst deterioration determination method on the Basis of a difference between the maximum values of Δt largely the amount of NOx storage, that is, the Temperature rise reaction based on an oxidation Reduction reaction between NOx and the reducing agent. Therefore is the amount of NOx storage required for this determination procedure is required when the estimated NOx Amount of memory used, using other investigative techniques can also be carried out. With regard to the Memory estimation device is possible, for example a To use a method in which the NOx storage amount required for the case of a new catalyst is required until a Maximum value of Δt is generated during a load state of the Internal combustion engine, the amount of fuel added in the Combustion chamber, the exhaust gas temperature required for the storage of NOx required time, and so on are known in advance is calculated and is stored in the ECU as a NOx Memory map stored, and with reference to this figure shows a minimal amount of NOx storage that is necessary for one catalyst in question at the Deterioration assessment is necessary, is estimated, and the estimated value is used as the NOx storage amount.

Zusammenfassend ist das Konzept, das den vorstehend beschriebenen Gesichtspunkten zugrunde liegt, wie folgt: der Grad einer Verschlechterung einer Abgassteuerungsvorrichtung wird unter Verwendung der Tatsache ermittelt, dass die Abgassteuerungsvorrichtung aktiviert ist, insbesondere die Temperatur ansteigt, wenn ein Reduktionsmittel hinzugegeben wird. Die Charakteristik des Temperaturansprechens der Abgassteuerungsvorrichtung wird unter Verwendung eines einzelnen erfassten Parameters untersucht, der das Temperaturansprechen beschreibt. Der Parameter kann die Zeit, bis die Abgassteuerungsvorrichtung eine bestimmte Temperatur erreicht, oder die Temperatur sein, wenn die Abgassteuerungsvorrichtung die Entzündungstemperatur (Light-Off-Temperatur) erreicht. In summary, the concept that the above is based as follows: the Degree of deterioration of an exhaust control device is determined using the fact that the Exhaust control device is activated, in particular the Temperature rises when a reducing agent is added becomes. The characteristic of the temperature response of the Exhaust control device is made using a single recorded parameters examined, the temperature response describes. The parameter can be the time until the Exhaust control device reaches a certain temperature or be the temperature when the exhaust control device reaches the ignition temperature (light-off temperature).

Die vorstehend genannte Aufgabe und weitere Merkmale sowie Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar, in denen ähnliche Bezugszeichen zum Darstellen von ähnlichen Elementen verwendet werden. The above task and other features as well Advantages of the invention will be apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the attached drawings recognizable, in which similar Reference numerals are used to represent similar elements become.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Dieselverbrennungsmotorsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt; Fig. 1 is a schematic diagram illustrating a diesel engine system according to a first embodiment of the invention;

Fig. 2 ist ein Konzeptdiagramm, das einen Aufbau in der Umgebung einer ECU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt; Fig. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration in the vicinity of an ECU according to the first embodiment;

Fig. 3 ist ein Konzeptschnittdiagramm einer Katalysatoreinfassung in dem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 3 is a conceptual sectional diagram of a catalyst enclosure in the first embodiment;

Fig. 4 ist eine Grafik, die Katalysatortemperaturanstiegszeit und die Ermittelungsreferenzen davon in dem ersten Ausführungsbeispiel andeutet; Fig. 4 is a graph indicating catalyst temperature rise time and the determination references thereof in the first embodiment;

Fig. 5 zeigt eine Abbildung A, die die Menge von Kraftstoff anzeigt, die in dem ersten Ausführungsbeispiel hinzugefügt wird; Fig. 5 shows a map A indicating the amount of fuel added in the first embodiment;

Fig. 6 zeigt eine Abbildung B, die die erwartete Aktivierungszeit in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; Fig. 6 shows a map B showing the expected activation time in the first embodiment;

Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; Fig. 7 is a flowchart showing a Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung in the first embodiment;

Fig. 8 ist ein schematisches Diagramm, das ein Dieselverbrennungsmotorsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; Fig. 8 is a schematic diagram showing a diesel engine system according to a second embodiment of the invention;

Fig. 9 ist ein Konzeptdiagramm, das einen Aufbau in der Umgebung einer ECU gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt; Fig. 9 is a conceptual diagram showing a structure in the vicinity of an ECU according to the second embodiment;

Fig. 10 ist eine Grafik, die Beziehungen zwischen der Entzündungstemperatur und der Katalysatortemperatur des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt; Fig. 10 is a graph showing relationships between the ignition temperature and the catalyst temperature of the second embodiment;

Fig. 11 ist eine Grafik, die Beziehungen zwischen der Temperaturdifferenz Δt und der Katalysatorverschlechterung in dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt; und Fig. 11 is a graph showing relationships between the temperature difference .DELTA.t and the catalyst deterioration in the second embodiment; and

Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung in dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Fig. 12 is a flowchart showing a Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung in the second embodiment.

Ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Verschlechterungsermittelungsvorrichtung und das Verschlechterungsermittelungsverfahren für eine Verbrennungsmotorabgassteuerungsvorrichtung auf ein Dieselverbrennungsmotorsystem angewandt werden, wird nachstehend beschrieben. A first embodiment in which the Deterioration detection device and the Deterioration determination procedure for a Engine exhaust control device on Diesel engine systems will be applied below described.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine (im Folgenden einfach als "Verbrennungsmotor" bezeichnet) 1 ist ein Vierzylinderdieselverbrennungsmotorsystem, das ein Kraftstoffzufuhrsystem 10, Brennkammern 20, ein Einlasssystem 30, ein Auslasssystem beziehungsweise ein Abgassystem 40 und so weiter als Hauptabschnitte hat. Ein Aufbau des Dieselverbrennungsmotorsystems wird nachstehend beschrieben. Referring to FIG. 1, an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an "internal combustion engine") 1 is a four-cylinder diesel internal combustion engine system that has a fuel supply system 10 , combustion chambers 20 , an intake system 30 , an exhaust system or an exhaust system 40 and so on as main sections. A structure of the diesel engine system is described below.

Das Kraftstoffzufuhrsystem 10 hat eine Zufuhrpumpe 11, eine Drucksammelkammer (gemeinsame Leitung beziehungsweise common rail) 12, Kraftstoffeinspritzventile 13, ein Abschaltventil 14, eine Kraftstoffzugabedüse 17, einen Verbrennungsmotorkraftstoffdurchgang P1, einen Kraftstoffzugabedurchgang P2 und dergleichen. The fuel supply system 10 has a supply pump 11 , a pressure manifold (common rail) 12 , fuel injectors 13 , a shutoff valve 14 , a fuel addition nozzle 17 , an engine fuel passage P1, a fuel addition passage P2, and the like.

Die Zufuhrpumpe 11 erhöht den Druck des von einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) hochgepumpten Kraftstoffs und führt den druckbeaufschlagten Kraftstoff einer gemeinsamen Leitung 12 über den Verbrennungsmotorkraftstoffdurchgang P1 zu. Die gemeinsame Leitung 12 führt die Funktion des Aufrechterhaltens eines vorbestimmten Drucks des Hochdruckkraftstoffs aus, der von der Zufuhrpumpe 11 zugeführt wird (Drucksammelfunktion), und verteilt den druckbeaufschlagten Kraftstoff zu den Kraftstoffeinspritzventilen 13. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 13 ist ein elektromagnetisches Ventil, das einen (nicht gezeigten) Elektromagnetsolenoid aufweist. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 13 wird geeignet geöffnet, um Kraftstoff in eine entsprechende der Brennkammern 20 einzuspritzen. The supply pump 11 increases the pressure of the fuel pumped up from a fuel tank (not shown) and supplies the pressurized fuel to a common line 12 via the engine fuel passage P1. The common line 12 performs the function of maintaining a predetermined pressure of the high pressure fuel supplied from the supply pump 11 (pressure accumulation function), and distributes the pressurized fuel to the fuel injection valves 13 . Each fuel injection valve 13 is an electromagnetic valve that has an electromagnetic solenoid (not shown). Each fuel injection valve 13 is opened appropriately to inject fuel into a corresponding one of the combustion chambers 20 .

Die Zufuhrpumpe 11 führt einen Teil des von dem Kraftstofftank hochgepumpten Kraftstoffs zu der Kraftstoffzugabedüse 17 über den Kraftstoffzugabedurchgang P2. Das Abschaltventil 14 ist an dem Kraftstoffzugabedurchgang P2 von der Zufuhrpumpe 11 zu der Kraftstoffzugabedüse 17 vorgesehen. Im Notfall schaltet das Abschaltventil 14 den Kraftstoffzugabedurchgang P2 ab, so dass die Zufuhr des Kraftstoffs anhält. Die Kraftstoffzugabedüse 17 ist ein Elektromagnetventil ähnlich den Kraftstoffeinspritzventilen 13. Die Kraftstoffzugabedüse 17 fügt Kraftstoff als ein Reduktionsmittel in das Abgassystem 40 durch eine Einspritzung zu. The supply pump 11 leads a part of the fuel pumped up from the fuel tank to the fuel addition nozzle 17 via the fuel addition passage P2. The shutoff valve 14 is provided on the fuel addition passage P2 from the supply pump 11 to the fuel addition nozzle 17 . In an emergency, the shutoff valve 14 shuts off the fuel addition passage P2 so that the supply of the fuel stops. The fuel addition nozzle 17 is an electromagnetic valve similar to the fuel injection valves 13 . The fuel addition nozzle 17 adds fuel as a reducing agent to the exhaust system 40 through an injection.

Das Einlasssystem 30 bildet einen Durchgang der in die Brennkammern 20 zugeführten Einlassluft (Einlassdurchgang). Andererseits bildet das Abgassystem 40 einen Durchgang von Abgas, das von den Brennkammern 20 abgegeben wird (Abgasdurchgang). The intake system 30 forms a passage of the intake air supplied to the combustion chambers 20 (intake passage). On the other hand, the exhaust system 40 forms a passage of exhaust gas that is discharged from the combustion chambers 20 (exhaust gas passage).

Der Verbrennungsmotor 1 ist des Weiteren mit einer bekannten Ladevorrichtung (Turbolader) 50 versehen. Der Turbolader 50 hat ein Turbinenrad 52 und einen Verdichter 53, die durch eine Welle 51 verbunden sind. Der Verdichter 53 ist der Einlassluft in dem Einlasssystem 30 ausgesetzt. Das Turbinenrad 52 ist dem Abgas in dem Abgassystem 40 ausgesetzt. Der so aufgebaute Turbolader 50 erzielt eine Wirkung zum Anheben des Einlassdrucks (Ladewirkung) durch Drehen des Verdichters 53 durch die Verwendung des Abgasstroms (Abgasdruck), der durch das Turbinenrad 52 aufgenommen wird. The internal combustion engine 1 is further provided with a known charging device (turbocharger) 50 . The turbocharger 50 has a turbine wheel 52 and a compressor 53 , which are connected by a shaft 51 . The compressor 53 is exposed to the intake air in the intake system 30 . The turbine wheel 52 is exposed to the exhaust gas in the exhaust system 40 . The turbocharger 50 thus constructed has an effect of increasing the intake pressure (charging effect) by rotating the compressor 53 by using the exhaust gas flow (exhaust gas pressure) received by the turbine wheel 52 .

In dem Einlasssystem 30 ist ein Zwischenkühler 31 stromabwärts von dem Turbolader 50 vorgesehen und kühlt erzwungen die Einlassluft, die aufgrund des Aufladens erwärmt ist. Ein Drosselventil 32, das weiter stromabwärts von dem Zwischenkühler 31 vorgesehen ist, ist ein elektronisch gesteuertes Öffnungs- Schließ-Ventil, dessen Öffnung durchgehend oder stufenlos eingestellt werden kann. Das Drosselventil 32 führt die Funktion einer Verringerung der Durchgangsfläche (Durchgangsflächeninhalt) des Einlassdurchgangs zum Einstellen (Verringern) der Zufuhr der Einlassluft unter einer vorbestimmten Bedingung durch. In the intake system 30 , an intercooler 31 is provided downstream of the turbocharger 50 and forcibly cools the intake air that is heated due to the charging. A throttle valve 32 , which is provided further downstream from the intercooler 31 , is an electronically controlled opening-closing valve, the opening of which can be adjusted continuously or continuously. The throttle valve 32 performs the function of reducing the passage area (passage area) of the intake passage to adjust (decrease) the supply of the intake air under a predetermined condition.

Der Verbrennungsmotor 1 ist ebenso mit einem Abgasrezirkulationsdurchgang (EGR-Durchgang) 60 versehen, der einen Durchgang stromaufwärts von den Brennkammern 20 (ein Durchgang in dem Einlasssystem 30) und einem Durchgang stromabwärts von den Brennkammern 20 (ein Durchgang in dem Abgassystem 40) umleitet. Insbesondere verbindet der EGR- Durchgang 60 eine Verbindung zwischen einem Abgassammelrohr 40a stromaufwärts von dem Turbolader 50 in dem Abgassystem 40 und einen Durchgang stromabwärts von dem Drosselventil 32 in dem Einlasssystem 30. Der EGR-Durchgang 60 führt die Funktion des geeigneten Rückführens eines Teils des Abgases in das Einlasssystem 30 durch. Der EGR-Durchgang 60 ist mit einem EGR- Ventil 61, das stufenlos durch eine elektronische Regelung beziehungsweise Steuerung geöffnet und geschlossen wird, um die Durchflussmenge des Abgases durch den ERG-Durchgang 60 frei einzustellen, und einem ERG-Kühler 62 zum Kühlen von Abgas versehen, das durch den EGR-Durchgang 60 strömt (zurückkehrt). The internal combustion engine 1 is also provided with an exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 60 that bypasses a passage upstream of the combustion chambers 20 (a passage in the intake system 30 ) and a passage downstream of the combustion chambers 20 (a passage in the exhaust system 40 ). In particular, the EGR passage 60 connects a connection between an exhaust manifold 40 a upstream of the turbocharger 50 in the exhaust system 40 and a passage downstream of the throttle valve 32 in the intake system 30 . The EGR passage 60 performs the function of appropriately returning a portion of the exhaust gas to the intake system 30 . The EGR passage 60 is provided with an EGR valve 61 that is continuously opened and closed by electronic regulation or control to freely adjust the flow rate of the exhaust gas through the ERG passage 60 , and an ERG cooler 62 for cooling exhaust gas provided that flows through the EGR passage 60 (returns).

In dem Abgassystem 40 ist das Abgassammelrohr 40a, das mit den Brennkammern in Verbindung steht, mit einem Zylinderkopf gekoppelt. Entlang einem Abgaspfad an einer stromabwärtigen Seite an einem Ort des Turbinenrads 52 sind ein Abgasdurchgang 40b, eine NOx-Katalysatoreinfassung 42 und ein Abgasdurchgang 40c vorgesehen, die sequenziell in dieser Reihenfolge in Richtung auf eine stromabwärtige Seite verbunden sind. Die NOx- Katalysatoreinfassung 42 enthält einen NOx-Katalysator 42b der Speicher-Reduktions-Bauart, der gefährliche Komponenten, wie zum Beispiel NOx und dergleichen aus dem Abgas entfernt, wie nachstehend beschrieben wird. In the exhaust system 40 , the exhaust manifold 40 a, which is connected to the combustion chambers, is coupled to a cylinder head. Along an exhaust path on a downstream side at a location of the turbine wheel 52 , an exhaust passage 40 b, a NOx catalyst case 42 and an exhaust passage 40 c are provided, which are sequentially connected in this order toward a downstream side. The NOx catalyst mount 42 includes an NOx catalyst 42 b of the storage reduction type, the hazardous components, such as NOx and the like from the exhaust gas removed, as is described below.

Verschiedene Sensoren sind an verschiedenen Orten an dem Verbrennungsmotor angebracht und geben Signale im Hinblick auf die Umgebungsbedingungen der Orte, den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 und so weiter ab. Different sensors are attached to the internal combustion engine at different locations and emit signals with regard to the ambient conditions of the locations, the operating state of the internal combustion engine 1 and so on.

Das heißt, dass ein Leitungsdrucksensor 70 ein Erfassungssignal entsprechend dem in der gemeinsamen Leitung 12 gesammelten Kraftstoffdruck abgibt. Ein Kraftstoffdrucksensor 71 gibt ein Erfassungssignal entsprechend dem Druck des Kraftstoffs (Kraftstoffdruck), der in die Kraftstoffzugabedüse 17 eingeführt wird, von dem Kraftstoff, der in dem Kraftstoffzugabedurchgang P2 strömt, ab. Ein Luftdurchflussmessgerät 72 gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Menge der Strömung der Einlassluft (Einlassluftmenge) in dem Einlasssystem 30 stromaufwärts von dem Drosselventil 32 ab. Ein Luft/Kraftstoff- Verhältnissensor (A/F-Sensor) 73 gibt ein Erfassungssignal ab, das sich durchgehend gemäß der Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgas stromaufwärts von der NOx-Katalysatoreinfassung 42 in dem Abgassystem 40 ändert. Ein Abgastemperatursensor 74 gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Temperatur des Abgases stromabwärts von der NOx-Katalysatoreinfassung 42 in dem Abgassystem 40 ab. Ein NOx-Sensor 75 gibt ein Erfassungssignal ab, das sich durchgehend gemäß der Konzentration des NOx in dem Abgas stromabwärts von der NOx-Katalysatoreinfassung 42 in dem Abgassystem 40 ändert. Ein Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Temperatur der Abgaseinströmung an einem Einlass der NOx-Katalysatoreinfassung 42 ab. Ein Katalysatortemperatursensor 79 gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Temperatur des Katalysators in der NOx-Katalysatoreinfassung 42 ab. That is, a line pressure sensor 70 outputs a detection signal corresponding to the fuel pressure collected in the common line 12 . A fuel pressure sensor 71 outputs a detection signal corresponding to the pressure of the fuel (fuel pressure) that is introduced into the fuel addition nozzle 17 from the fuel flowing in the fuel addition passage P2. An air flow meter 72 outputs a detection signal corresponding to the amount of intake air flow (intake air amount) in the intake system 30 upstream of the throttle valve 32 . An air / fuel ratio sensor (A / F sensor) 73 outputs a detection signal that changes continuously according to the concentration of oxygen in the exhaust gas upstream of the NOx catalyst case 42 in the exhaust system 40 . An exhaust gas temperature sensor 74 outputs a detection signal corresponding to the temperature of the exhaust gas downstream of the NOx catalyst case 42 in the exhaust system 40 . A NOx sensor 75 outputs a detection signal that changes continuously according to the concentration of the NOx in the exhaust gas downstream of the NOx catalyst case 42 in the exhaust system 40 . A catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 outputs a detection signal corresponding to the temperature of the exhaust gas inflow at an inlet of the NOx catalyst enclosure 42 . A catalyst temperature sensor 79 outputs a detection signal corresponding to the temperature of the catalyst in the NOx catalyst case 42 .

Des Weiteren ist ein Beschleunigerbetätigungsbetragssensor 76 an einem (nicht gezeigten) Beschleunigerpedal angebracht und gibt ein Erfassungssignal entsprechend dem Betrag der Niederdrückung des Pedals ab. Das Erfassungssignal von dem Beschleunigerbetätigungsbetragssensor 76 dient als eine Basis für einen Arbeitsbetrag, der von dem Verbrennungsmotor 1 gefordert wird. Ein Kurbelwinkelsensor 77 gibt ein Erfassungssignal (Impuls) bei jedem vorbestimmten Drehwinkel einer Ausgangswelle (Kurbelwelle) des Verbrennungsmotors 1 ab. Ein Zündschalter 90 gibt Signale ab, die eine Startsteuerung und eine Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors 1 einleiten, und dient ebenso als ein Hauptleistungsschalter. Diese Sensoren 70 bis 79 und 90 sind elektrisch mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 80 verbunden. Furthermore, an accelerator operation amount sensor 76 is attached to an accelerator pedal (not shown) and outputs a detection signal corresponding to the amount of depression of the pedal. The detection signal from the accelerator operation amount sensor 76 serves as a basis for a work amount required by the engine 1 . A crank angle sensor 77 outputs a detection signal (pulse) at every predetermined rotation angle of an output shaft (crank shaft) of the internal combustion engine 1 . An ignition switch 90 outputs signals that initiate start control and stop control of the engine 1 , and also serves as a main circuit breaker. These sensors 70 to 79 and 90 are electrically connected to an electronic control unit (ECU) 80 .

Wie in Fig. 2 angedeutet ist, hat die ECU 80 einen logischen Operationsschaltkreis, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 81, einen Nur-Lesespeicher (ROM) 82, einen Zugriffsspeicher (RAM) 83, ein Hilfs-RAM 84, der gespeicherte Informationen auch dann beibehält, wenn ein Fahrzeugbetrieb anhält, einen Zeitzähler 85, und so weiter, die verbunden sind und ebenso mit einem Eingabeanschluss 86 und einem Ausgabeanschluss 87 über einen bidirektionalen Bus 88 verbunden sind. Der Eingabeanschluss 86 weist einen A/D-Wandler auf. As indicated in Fig. 2, the ECU 80 has an operation logic circuit which includes a central processing unit (CPU) 81 , a read only memory (ROM) 82 , an access memory (RAM) 83 , an auxiliary RAM 84 , the stored information maintains a time counter 85 and so on even when vehicle operation stops, which are connected and also connected to an input port 86 and an output port 87 via a bidirectional bus 88 . The input port 86 has an A / D converter.

Die ECU 80 gibt Erfassungssignale von den verschiedenen Sensoren über den Eingabeanschluss 86 ein. Auf der Grundlage dieser Signale führt die CPU 81 von der ECU 80 Basissteuerungen hinsichtlich der Kraftstoffeinspritzung des Verbrennungsmotors 1 und dergleichen durch und führt ebenso verschiedenartige Steuerungen hinsichtlich des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 1 durch, wie zum Beispiel eine Kraftstoffzugabesteuerung hinsichtlich der Ermittelung einer Kraftstoffmenge, die für die Zugabe eines Reduktionsmittels eingespritzt wird (Kraftstoff, der als ein Reduktionsmittel dient), der Zugabezeitabstimmung und so weiter, und führt ebenso Steuerungen mit Bezug auf das Anhalten des Verbrennungsmotors 1 und so weiter aus Programmen durch, die in dem ROM 82 gespeichert sind. The ECU 80 inputs detection signals from the various sensors via the input port 86 . On the basis of these signals, the CPU 81 performs basic controls on the fuel injection of the engine 1 and the like from the ECU 80, and also performs various controls on the operating state of the engine 1 , such as a fuel addition control for determining an amount of fuel required for the engine Injection of a reducing agent (fuel serving as a reducing agent), addition timing, and so on, and also performs controls related to stopping the engine 1 and so forth from programs stored in the ROM 82 .

Das Kraftstoffzufuhrsystem 10 zum Zuführen des Kraftstoffs zu den Brennkammern über die Kraftstoffeinspritzventile 13, der NOx-Katalysator, der in dem Abgassystem 40 vorgesehen ist, die ECU 80 zum Steuern der Funktionen des Kraftstoffzufuhrsystems 10 und der NOx-Katalysator, und so weiter bilden eine Abgassteuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel. Die vorstehend genannten Steuerungen einschließlich der Kraftstoffzugabesteuerung und dergleichen, werden durch Betriebe beziehungsweise Betätigungen von verschiedenen Elementen der Abgassteuerungsvorrichtung einschließlich der ECU 80 realisiert, die Anweisungssignale hinsichtlich der vorstehend genannten Steuerungen abgibt. The fuel supply system 10 for supplying the fuel to the combustion chambers via the fuel injection valves 13 , the NOx catalyst provided in the exhaust system 40 , the ECU 80 for controlling the functions of the fuel supply system 10 and the NOx catalyst, and so on constitute an exhaust control device for the internal combustion engine 1 according to the embodiment. The above controls, including the fuel addition control and the like, are realized by operations of various elements of the exhaust control device including the ECU 80 , which outputs instruction signals regarding the above controls.

Von den vorstehend genannten Bauelementen des Verbrennungsmotors 1 wird die NOx-Katalysatoreinfassung 42, die in dem Abgassystem 40 vorgesehen ist, nachstehend bezüglich ihres Aufbaus und ihrer Funktion genau beschrieben. Of the above-mentioned components of the internal combustion engine 1 , the NOx catalyst case 42 provided in the exhaust system 40 is described in detail below in terms of its structure and function.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht der NOx- Katalysatoreinfassung 42, die in Fig. 1 gezeigt ist, gemeinsam mit einem Abschnitt des inneren Aufbaus der NOx- Katalysatoreinfassung 42. Die NOx-Katalysatoreinfassung 42 enthält einen NOx-Katalysator 42b der Speicherreduktionsbauart. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the NOx catalyst case 42 shown in FIG. 1 along with a portion of the internal structure of the NOx catalyst case 42 . The NOx catalyst mount 42 includes an NOx catalyst 42 b of the storage reduction type.

Der NOx-Katalysator 42b ist beispielsweise unter Verwendung einer Stütze, die hauptsächlich aus Aluminiumoxid (Al2O3) besteht, und durch Beladen der Flächen der Stütze mit einer Substanz, die als ein NOx-Absorptionsmittel dient, wie zum Beispiel Alkalimetalle, einschließlich Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li), Cesium (Ce) und so weiter, und Erdalkalimetalle, einschließlich Barium (Ba), Calcium (Ca) und so weiter sowie seltene Erden einschließlich Ythrium (Y) und so weiter in Kombination mit einem Edelmetall ausgebildet, das als ein Oxidationskatalysator (Edelmetallkatalysator) dient, wie zum Beispiel Platin (Pt) oder dergleichen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Absorptionsmittel an einem Filter gestützt, das Partikel fängt, die in dem Abgas enthalten sind. The NOx catalyst 42 is b, for example using a support composed mainly of alumina (Al 2 O 3), and by charging the surfaces of the support with a substance that serves as a NOx absorbent such as alkali metals, including Potassium (K), sodium (Na), lithium (Li), cesium (Ce) and so on, and alkaline earth metals including barium (Ba), calcium (Ca) and so on, and rare earths including ythrium (Y) and so on formed in combination with a noble metal serving as an oxidation catalyst (noble metal catalyst) such as platinum (Pt) or the like. In this embodiment, the absorbent is supported on a filter that traps particles contained in the exhaust gas.

Das NOx-Absorptionsmittel hat eine Charakteristik zum Speichern von NOx während eines Zustands hoher Sauerstoffkonzentration in dem Abgas und zum Ablassen von NOx während eines Zustands von niedriger Sauerstoffkonzentration in dem Abgas. Wenn HC, CO oder ähnliches in dem Abgas vorhanden ist, wenn NOx in das Abgas abgelassen wird, treten Oxidations-Reduktions-Reaktionen zwischen dem NOx als Oxidationskomponenten und dem HC und CO als Reduktionskomponenten aufgrund des Edelmetallkatalysators auf, der die Oxidationsreaktionen von HC oder CO vereinfacht. Das heißt, dass HC und CO zu CO2 und zu H2O oxidiert wird und NOx zu N2 reduziert wird. The NOx absorbent has a characteristic of storing NOx during a high oxygen concentration state in the exhaust gas and releasing NOx during a low oxygen concentration state in the exhaust gas. If HC, CO or the like is present in the exhaust gas, when NOx is discharged into the exhaust gas, oxidation-reduction reactions occur between the NOx as the oxidation components and the HC and CO as the reduction components due to the noble metal catalyst that causes the oxidation reactions of HC or CO simplified. This means that HC and CO are oxidized to CO 2 and H 2 O and NOx is reduced to N 2 .

Der Edelmetallkatalysator des NOx-Katalysators 42b vereinfacht die Oxidation von HC, so dass eine Wärme von den Oxidationsreaktionen von HC die Katalysatortemperatur anhebt. The noble metal catalyst of the NOx catalyst 42 b facilitates the oxidation of HC, so that heat from the oxidation reactions of HC raises the catalyst temperature.

Wenn eine vorbestimmte Grenzmenge von NOx in dem NOx- Absorptionsmittel gespeichert ist, wird das NOx- Absorptionsmittel unfähig, noch mehr NOx trotz eines Zustands hoher Sauerstoffkonzentrationen in dem Abgas zu speichern. Mit Bezug auf den Verbrennungsmotor 1 wird eine Steuerung zum Wiederherstellen der NOx-Speicherfähigkeit des NOx-Katalysators 42b, wie nachstehend beschrieben wird, mit vorbestimmten Intervallen wiederholt. Das heißt, dass bevor die Speicherung des NOx in dem NOx-Katalysator 42b, der in der NOx- Katalysatoreinfassung 42 enthalten ist, eine Grenzmenge erreicht, ein Reduktionsmittel in einem Abgasdurchgang stromaufwärts von der NOx-Katalysatoreinfassung 42 zugegeben wird, um den NOx-Katalysator 42b für die Reduktion von darin gespeichertem NOx zu aktivieren. If a predetermined limit amount of NOx is stored in the NOx absorbent, the NOx absorbent becomes unable to store more NOx in the exhaust gas despite a state of high oxygen concentrations. With reference to the engine 1, a control for restoring the NOx storing capability of the NOx catalyst 42 b, as described below, is repeated at predetermined intervals. That is, before the storage of the NOx in the NOx catalyst 42 b contained in the NOx catalyst case 42 reaches a limit amount, a reducing agent is added in an exhaust passage upstream of the NOx catalyst case 42 to reduce the NOx To activate catalyst 42 b for the reduction of NOx stored therein.

Die NOx-Steuerung wird nachstehend genau beschrieben. NOx control is described in detail below.

Normalerweise hat bei einem Dieselverbrennungsmotor ein Kraftstoffluftgemisch, das für die Verbrennung in einer Brennkammer vorgesehen ist, eine hohe Sauerstoffkonzentration in den meisten Betriebsbereichen. Die Sauerstoffkonzentration in einem Gemisch, das für eine Verbrennung vorgesehen wird, wird direkt in der Sauerstoffkonzentration des Abgases mit einer Subtraktion der Menge des Sauerstoffs wiedergegeben, das für die Verbrennung verwendet wird. Usually has a diesel internal combustion engine Fuel air mixture that is used for combustion in a Combustion chamber is provided with a high oxygen concentration most business areas. The oxygen concentration in a mixture intended for combustion directly in the oxygen concentration of the exhaust gas with a Subtraction of the amount of oxygen given for the Combustion is used.

Wenn die Sauerstoffkonzentration (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) des Gemischs hoch ist, dann heißt das, dass die Sauerstoffkonzentration (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) des Abgases grundsätzlich entsprechend hoch wird. If the oxygen concentration (air-fuel ratio) of the mixture is high, it means that the Oxygen concentration (air-fuel ratio) of the exhaust gas generally becomes correspondingly high.

Da der NOx-Katalysator 42b die Charakteristik zum Speichern von NOX hat, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases hoch ist, und zum Reduzieren des NOx zu NO2 oder zu NO, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases niedrig ist, wie vorstehend erwähnt ist, hält der NOx-Katalysator 42b fortgesetzt das NOx, solange die Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgas hoch ist. Jedoch hat die Speicherung von NOx in dem NOx-Katalysator 42b eine Grenze. Wenn der NOx-Katalysator 42b eine Grenzmenge von NOx speichert, tritt das NOx in dem Abgas einfach durch die NOx- Katalysatoreinfassung 42 ohne jegliche weitere Speicherung von NOx in dem NOx-Katalysator 42b hindurch. Since the NOx catalyst 42 b, the characteristic of storing NOX, has when the oxygen concentration of the exhaust gas is high and for reducing the NOx to NO2 or NO if the oxygen concentration of the exhaust gas is low, as mentioned above, holds the NOx catalyst 42 b continued NOx as long as the concentration of oxygen is high in the exhaust gas. However, the storage of NOx in the NOx catalyst 42 has a boundary b. When the NOx catalyst 42 b a limit amount of NOx stored, the NOx occurs in the exhaust gas simply by the NOx catalyst enclosure 42 without any further storage of NOx in the NOx catalyst 42 b therethrough.

Zum Wiederaufnehmen der NOx-Speicherfähigkeit des NOx- Katalysators ist es notwendig, ein Reduktionsmittel in das NOx- Absorptionsmittel zuzugeben, das in dem NOx-Katalysator 42b vorhanden ist. Jedoch ist es aufgrund der Verbrennungsmotorkonzentration unwahrscheinlich, dass das Abgas mit einer niedrigen Sauerstoffkonzentration, das heißt das Abgas, das eine große Kraftstoffmenge enthält, das als ein Reduktionsmittel dient, ausgestoßen wird, wenn eine normale Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor durchgeführt wird. Daher ist es eine normale Vorgehensweise, ein Verfahren einzusetzen, bei dem eine Zusatzkraftstoffeinspritzung durch Einspritzen von Kraftstoff als ein unverbrannter Kraftstoff getrennt von der Haupteinspritzung durchgeführt wird, die zum Antreiben der Leistungsumwandlung in den Brennkammern eines Verbrennungsmotors durchgeführt wird, eines Verfahrens, bei dem Kraftstoff in das Abgas aus einer Kraftstoffzusatzdüse eingespritzt wird, die in dem Abgasdurchgang und so weiter vorgesehen ist. Durch ein solches Verfahren wird Kraftstoff in das Abgas eingespritzt, um die Menge einer Reduktionsmittelkomponente in dem Abgas zu steigern, so dass die NOx-Speicherfähigkeit durch die Reduktionsmittelkomponente wiederhergestellt wird und daher der Katalysator regeneriert wird (NOx-Katalysatorregenerationssteuerung). For resuming the NOx storing capability of the NOx catalyst, it is necessary to add a reducing agent into the NO x absorbent, which is b in the NOx catalyst 42 is present. However, due to the engine concentration, the exhaust gas having a low oxygen concentration, that is, the exhaust gas containing a large amount of fuel serving as a reducing agent, is unlikely to be exhausted when normal fuel injection is performed in the internal combustion engine. Therefore, it is a normal practice to adopt a method in which auxiliary fuel injection is performed by injecting fuel as an unburned fuel separately from the main injection that is performed to drive the power conversion in the combustion chambers of an internal combustion engine, a method in which fuel in the exhaust gas is injected from an auxiliary fuel nozzle provided in the exhaust passage and so on. By such a method, fuel is injected into the exhaust gas to increase the amount of a reducing agent component in the exhaust gas, so that the NOx storage ability is restored by the reducing agent component and therefore the catalyst is regenerated (NOx catalyst regeneration control).

Die ECU 80 des Verbrennungsmotors 1 überwacht durchgehend die Konzentration des NOx in dem Abgas stromabwärts von dem NOx- Katalysator 42b auf der Grundlage des Abgabesignals von dem NOx- Sensor 75. Die NOx-Speicherfähigkeit (Speichereffizienz) des NOx- Katalysators 42b verringert sich, wenn eine NOx-Menge, die in dem NOx-Katalysator 42b gespeichert ist, sich erhöht, das heißt, wenn die NOx-Menge, die in dem NOx-Katalysator 42b gespeichert ist, die maximale Menge (Sättigungsmenge) von NOx erreicht, die durch den NOx-Katalysator 42b gespeichert werden kann. Das heißt, dass, wenn die NOx-Menge, die in dem NOx-Katalysator 42b gespeichert ist, sich erhöht, die Konzentration des NOx, das durch die NOx-Katalysator-Einfassung 42 hindurchtritt und stromabwärts abgelassen wird, sich erhöht. Somit gibt es eine Korrelation zwischen dem Übergang der Speicherung des NOx in dem NOx-Katalysators 42b und dem Übergang von der Konzentration des NOx in dem Abgas, das von der NOx-Katalysatoreinfassung 42 ausgelassen wird. Daher kann die Menge des NOx, das in dem NOx- Katalysator 42b gespeichert ist, auf der Grundlage der Art des Übergangs von der NOx-Konzentration erfasst werden. The ECU 80 of the engine 1 monitors continuously the concentration of NOx in the exhaust gas downstream of the NOx catalyst 42 b on the basis of the output signal of the NOx sensor 75 miles. The NOx storage capacity (memory efficiency) of the NOx catalyst 42 b decreases when an amount of NOx stored in the NOx catalyst 42 b increases, that is, when the amount of NOx stored in the NOx Catalyst 42 b is stored, the maximum amount (saturation amount) of NOx reached, which can be stored by the NOx catalyst 42 b. That is, when the amount of NOx stored in the NOx catalyst 42 b increases, the concentration of the NOx passing through the NOx catalyst skirt 42 and downstream discharged increases. Thus, there is a correlation between the transition of the storage of the NOx in the NOx catalyst 42 b and the transition from the concentration of the NOx in the exhaust gas that is discharged from the NOx catalyst case 42 . Therefore, the transition from the NOx concentration, the amount of NOx stored in the NOx catalyst 42 b, on the basis of the type to be detected.

Wenn daher die NOX-Konzentration in dem Abgas stromabwärts von der NOx-Katalysatoreinfassung 42 größer als eine vorbestimmte Konzentration wird, ermittelt die ECU 80, dass die Speicherung des NOx in dem NOx-Katalysator 42b eine vorbestimmte Menge erreicht und führt eine Kraftstoffzugabesteuerung durch Zugeben von unverbranntem Kraftstoff in das Abgas durch die Verwendung einer Kraftstoffzugabeeinrichtung wie folgt durch. Das heißt, dass Kraftstoff in das Abgas stromaufwärts von der NOx- Katalysatoreinfassung 42 in dem Abgassystem 40 zum zeitweiligen Erhöhen der Menge einer Reduktionsmittelkomponente in dem Abgas zugegeben wird, das in die NOx-Katalysatoreinfassung 42 strömt, hinzugegeben wird und sich dadurch das Luft-Kraftstoff- Verhältnis des Abgases verringert. Als Folge reagiert das NOx in dem Katalysator mit dem Kraftstoff, der als ein Reduktionsmittel vorgesehen ist, und wird daher entfernt. Therefore, when the NOx concentration is greater downstream from the NOx catalyst mount 42 than a predetermined concentration in the exhaust gas, the ECU 80 determines that the storage of NOx in the NOx catalyst b 42 reaches a predetermined amount, and performs a fuel addition control by adding of unburned fuel into the exhaust gas by using a fuel adder as follows. That is, fuel is added to the exhaust gas upstream of the NOx catalyst case 42 in the exhaust system 40 to temporarily increase the amount of a reducing agent component in the exhaust gas flowing into the NOx catalyst case 42 , and thereby add the air-fuel - The ratio of the exhaust gas is reduced. As a result, the NOx in the catalyst reacts with the fuel, which is provided as a reducing agent, and is therefore removed.

Bei einem beispielhaften Steuerungsverfahren ermittelt aus einem Verbrennungsmotorbetriebsverlauf oder ähnlichem, der in dem Hilfs-RAM 84 gespeichert ist, genauer gesagt aus den gespeicherten Ausgabesignalen des Beschleunigerbetätigungsbetragssensor 76, des Kurbelwinkelsensors 77, des Zeitzählers 85, und so weiter, die CPU 81 ermittelt, ob die Kraftstoffzugabe als NOx- Entfernungsverfahren durchzuführen ist, im Vergleich mit im Voraus in dem ROM 82 gespeicherten Programmen. In an exemplary control method, from an engine operation history or the like stored in the auxiliary RAM 84 , more specifically, from the stored output signals of the accelerator operation amount sensor 76 , the crank angle sensor 77 , the time counter 85 , and so on, the CPU 81 determines whether the Fuel addition is to be performed as a NOx removal method, compared with programs stored in the ROM 82 in advance.

Durch das vorstehend beschriebene Wiederherstellungsverfahren des NOX-Katalysators 42b stellt der NOx-Katalysator 42b seine NOx-Speicherfähigkeit wieder her. Wenn jedoch der Wiederherstellungsprozess des NOx-Katalysators 42b wiederholt wird, senkt sich die Abgassteuerungsleistungsfähigkeit des Katalysators allmählich aufgrund einer zeitabhängigen Verschlechterung oder ähnlichem. Through the above-described restoration method of the NOx catalyst 42 b, the NOx catalyst 42 b its NOx storage ability to restore. However, if the restoration process of the NOx catalyst 42 is repeated b, the exhaust gas control performance of the catalyst lowers gradually due to a time-dependent degradation or the like.

Beispiele von Problemen, die durch eine verschlechterte Abgassteuerungsleistungsfähigkeit des Katalysators verursacht werden, sind eine Anhebung der Reduktionsmittelaktivierungstemperatur, bei der der Katalysator durch die Zugabe eines Reduktionsmittels aktiviert wird, eine Senkung der Reaktionsleistungsfähigkeit des Katalysators und dergleichen. Wenn die NOx-Entfernungssteuerung durch die Verwendung eines verschlechterten NOx-Katalysators unter Bezugnahme auf eine vorbestimmte Temperatur durchgeführt wird, die bei der Reduktionsmittelaktivierungstemperatur eines NOx- Katalysators in einem neuen Zustand (frischer Katalysator) voreingestellt ist, kann eine ausreichende NOx-Entfernung aufgrund der Differenz der Reduktionsmittelaktivierungstemperatur nicht durchgeführt werden. Daher ist es notwendig, den Verschlechterungsgrad des NOx-Katalysators 42b zu ermitteln und die NOx- Entfernungssteuerung gemäß dem Verschlechterungsgrad durchzuführen. Examples of problems caused by deteriorated exhaust control performance of the catalyst are an increase in the reducing agent activation temperature at which the catalyst is activated by the addition of a reducing agent, a decrease in the reaction performance of the catalyst, and the like. When the NOx removal control is performed by using a deteriorated NOx catalyst with reference to a predetermined temperature preset at the reductant activation temperature of a NOx catalyst in a new state (fresh catalyst), sufficient NOx removal can be due to the difference the reducing agent activation temperature are not carried out. Therefore, it is necessary to determine the degree of deterioration of the NOx catalyst 42 b and to perform the NOx removal control according to the degree of deterioration.

Ein NOx-Katalysatorverschlechterungsermittelungsverfahren in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. A NOx catalyst deterioration determination method in the first embodiment of the invention will be described below described.

Wie vorstehend beschrieben ist, hat ein verschlechterter Katalysator eine höhere Aktivierungstemperatur und eine niedrigere Reaktionsleistungsfähigkeit als ein unverschlechterter Katalysator. Wenn daher, wie in Fig. 4 angedeutet ist, Kraftstoff zu einem verschlechterten Katalysator und zu einem frischen Katalysator unter den gleichen Bedingungen zugegeben wird, erfahren die Katalysatoren eine Differenz der Zeit, die von dem Temperaturanstieg, er durch die Zugabe des Kraftstoffs verursacht wird, bis zu dem Zeitpunkt abläuft, wenn die Katalysatortemperatur eine, vorbestimmte Temperatur erreicht, bei der die Katalysatoraktivität verschwindet. Unter Einsatz dieser Charakteristik wird eine Verschlechterung des Katalysators ermittelt. Das heißt, dass, nachdem Kraftstoff als ein Reduktionsmittel zu dem NOx-Katalysator 42b zugegeben ist, die Katalysatoraktivierungszeit gemessen wird. Eine Verringerung der Katalysatoraktivierungszeit wird als ein Faktor für eine Verschlechterung des Katalysators verwendet. As described above, a deteriorated catalyst has a higher activation temperature and a lower reaction performance than a non-deteriorated catalyst. Therefore, as indicated in Fig. 4, when fuel is added to a deteriorated catalyst and a fresh catalyst under the same conditions, the catalysts experience a difference in time caused by the temperature rise caused by the addition of the fuel. expires when the catalyst temperature reaches a predetermined temperature at which the catalyst activity disappears. Using this characteristic, deterioration of the catalyst is determined. That is, after fuel is added as a reducing agent to the NOx catalyst 42 b, the catalyst activation time is measured. A reduction in catalyst activation time is used as a factor in catalyst deterioration.

Die Katalysatoraktivierungszeit kann genauer gemessen werden, wenn die Messung in einem Zustand durchgeführt wird, der frei von Einflüssen des Verbrennungsmotors 1 ist, das heißt frei von Einflüssen, wie zum Beispiel der Durchflussmenge des Abgases, der Abgaskonzentration und so weiter. Daher wird die Messung der Katalysatoraktivierungszeit in einem Zustand durchgeführt, in dem die Atmosphäre beziehungsweise die Umgebung des NOx- Katalysators 42b weitestgehend stabil ist, das heißt in einem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor 1 angehalten ist, und in dem die Katalysatortemperatur des NOx-Katalysators 42b noch in einem Temperaturbereich liegt, der gestattet, dass der NOx- Katalysator 42b durch die Zugabe von Kraftstoff aktiviert wird. The catalyst activation time can be measured more accurately if the measurement is performed in a state that is free from influences of the internal combustion engine 1 , that is, free of influences such as the flow rate of the exhaust gas, the exhaust gas concentration and so on. Therefore, the measurement of the catalyst activation time is performed in a state in which the atmosphere or the environment of the NOx catalyst 42 b is generally stable, that is, in a state in which the engine 1 is stopped, and in which the catalyst temperature of the NOx Catalyst 42 b is still in a temperature range that allows the NOx catalyst 42 b to be activated by the addition of fuel.

Zum Messen der Katalysatoraktivierungszeit nach einem Anhalten des Verbrennungsmotors 1 wird Kraftstoff gleichzeitig mit dem Anhalten des Verbrennungsmotors 1 zugegeben. Das heißt, dass gleichzeitig mit dem Betrieb des Zündschalters 90 zu einer Stoppseite ein Stoppsignal zu der ECU abgegeben wird. Im Ansprechen darauf führt die ECU 80 eine Verbrennungsmotorstoppsteuerung durch. Gleichzeitig mit der Verbrennungsmotorstoppsteuerung führt die ECU 80 eine Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung durch. Die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung und die Verbrennungsmotorstoppsteuerung werden nachstehend beschrieben. To measure the catalyst activation time after the engine 1 stops, fuel is added simultaneously with the engine 1 stopped. That is, a stop signal is output to the ECU simultaneously with the operation of the ignition switch 90 to a stop side. In response, the ECU 80 performs engine stop control. Simultaneously with the engine stop control, the ECU 80 performs catalyst deterioration determination control. The catalyst deterioration determination control and the engine stop control are described below.

Zum Zeitpunkt des Anhaltens des Verbrennungsmotors 1 wird ein Stoppsignal im Ansprechen auf das Drehen des Zündschalters 90 zu der Stoppseite durch die ECU 80 erfasst. Auf der Grundlage des Erfassungssignals führt die CPU 81 eine Verbrennungsmotorstoppsteuerung durch, die in dem ROM 82 gespeichert ist. Hauptsteuerungen, die mit der Verbrennungsmotorstoppsteuerung verknüpft sind, schließen das Anhalten des Kraftstoffzufuhrsystems 10, das Anhalten der Zufuhr des Sauerstoffs zu den Brennkammern durch Schließen des Drosselventils 32, die Zufuhr der elektrischen Leistung zu Vorrichtungen, die auch nach dem Anhalten des Verbrennungsmotors arbeiten, wie zum Beispiel Vorrichtungen, die mit dem Kühlen des Verbrennungsmotors 1 oder ähnlichem verknüpft sind, das Setzen der Abschaltzeit der elektrischen Leistung und dergleichen ein. At the time of stopping the engine 1 , a stop signal in response to the rotation of the ignition switch 90 toward the stop side is detected by the ECU 80 . Based on the detection signal, the CPU 81 performs engine stop control stored in the ROM 82 . Master controls associated with engine stop control include stopping the fuel supply system 10 , stopping the supply of oxygen to the combustion chambers by closing the throttle valve 32 , supplying electrical power to devices that also operate after the engine is stopped, such as For example, devices associated with cooling the engine 1 or the like, setting the shutdown time of the electric power, and the like.

Gleichzeitig mit dem Schalten des Zündschlüssels 90 zu der Stoppseite erfasst die ECU 80 ein Signal von dem Katalysatortemperatursensor 79 und ermittelt, ob die Katalysatortemperatur höher oder gleich einer Temperatur ist, die eine Aktivierung von zugegebenem Kraftstoff gestattet. Nachfolgend erfasst die ECU 80 ein Signal von dem Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 und ermittelt eine Differenz zwischen der Temperatur auf der Grundlage des Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensors 78 und der Temperatur auf der Grundlage des Katalysatortemperatursensors 79. Wenn die von dem Katalysatortemperatursensor 79 erfasste Temperatur höher als die Temperatur ist, die von dem Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 erfasst wird, gibt es eine Möglichkeit einer Temperaturanhebungsreaktion, die in dem NOx-Katalysator 42b auftritt, und daher wird die Kraftstoffzugabe nach dem Anhalten des Verbrennungsmotors 1 nicht durchgeführt sondern die normale Verbrennungsmotorstoppsteuerung wird durchgeführt. Simultaneously with the switching of the ignition key 90 to the stop side, the ECU 80 detects a signal from the catalyst temperature sensor 79 and determines whether the catalyst temperature is higher than or equal to a temperature that allows activation of added fuel. Subsequently, the ECU 80 detects a signal from the catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 and determines a difference between the temperature based on the catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 and the temperature based on the catalyst temperature sensor 79 . If the temperature detected by the catalyst temperature sensor 79 is higher than the temperature detected by the catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 , there is a possibility of a temperature increase reaction occurring in the NOx catalyst 42 b, and therefore the fuel addition becomes 1 after the engine stops not carried out but the normal engine stop control is carried out.

Wenn die von dem Katalysatortemperatursensor 79 erfasste Temperatur im Wesentlichen gleich oder niedriger als die Temperatur ist, die von dem Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 erfasst wird, wird der Zeitraum von der vorhergehenden Kraftstoffzugabe bis zu dem gegenwärtigen Anhalten des Verbrennungsmotors 1 und der Zeitraum von dem Starten des Verbrennungsmotors 1 bis zu dem gegenwärtigen Anhalten des Verbrennungsmotors 1 unter Bezugnahme auf in dem RAM 83 gespeicherten Daten und des Zeitzählers 85 berechnet. Wenn einer der Zeiträume gleich oder geringer als eine vorbestimmte Zeit ist, kann angenommen werden, dass die vorliegende Speicherung des NOx in dem NOx-Katalysator 42b geringer als eine vorbestimmte Menge von NOx aufgrund der Reaktionen mit dem zugegebenen Kraftstoff ist, und daher wird die Kraftstoffzugabe nach dem Anhalten des Verbrennungsmotors 1 vermieden und wird die normale Verbrennungsmotor des Weiterensteuerung durchgeführt. When the temperature detected by the catalyst temperature sensor 79 is substantially equal to or lower than the temperature detected by the catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 , the period from the previous fuel addition to the current stop of the engine 1 and the period from the start of the engine 1 up to the current stop of the engine 1 with reference to data stored in the RAM 83 and the time counter 85 . If one of the periods is equal to or less than a predetermined time, it can be assumed that the present storage of NOx in the NOx catalyst 42 b is less than a predetermined amount of NOx due to reactions with the added fuel, and therefore the Added fuel after stopping the engine 1 avoided and the normal engine is further controlled.

Wenn die vorstehend genannte gemessene Zeit gleich oder länger als die vorbestimmte Zeit ist, wird Kraftstoff in den Abgasdurchgang über die Kraftstoffzugabedüse 17 zugegeben. Zu diesem Zeitpunkt ermittelt die CPU 81 eine Menge zugegebenen Kraftstoffs S auf der Grundlage der Katalysatortemperatur zum Zeitpunkt der Kraftstoffzugabe unter Bezugnahme auf eine Abbildung A (Fig. 5), die in dem ROM 82 gespeichert ist. Die Abbildung A deutet eine Menge von Kraftstoff an, die zu einem unverschlechterten frischen Katalysator bei einer vorbestimmten Katalysatortemperatur zugegeben werden muss, so dass Reaktionen von Kraftstoff sich fortsetzen bis die Katalysatortemperatur auf eine Temperatur oder darunter fällt, die die Aktivierung des frischen Katalysators vereinfacht. Daher wird mit Bezugnahme auf die Abbildung A eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in das Abgas durch Steuern des elektromagnetischen Solenoids der Kraftstoffzugabedüse 17 zugegeben. When the aforementioned measured time is equal to or longer than the predetermined time, fuel is added into the exhaust passage through the fuel addition nozzle 17 . At this time, the CPU 81 determines an amount of added fuel S based on the catalyst temperature at the time of adding fuel with reference to a map A ( FIG. 5) stored in the ROM 82 . Figure A indicates an amount of fuel that must be added to an undegraded fresh catalyst at a predetermined catalyst temperature so that reactions of fuel continue until the catalyst temperature drops to a temperature or below that facilitates activation of the fresh catalyst. Therefore, with reference to Figure A, a predetermined amount of fuel is added to the exhaust gas by controlling the electromagnetic solenoid of the fuel addition nozzle 17 .

In Verbindung mit der Ermittlung der ECU 80 zum Durchführen der Zugabe von Kraftstoff wird eine Stoppsteuerung der elektrischen Leistung, die in dem ROM 82 der ECU 80 gespeichert ist, durchgeführt, so dass die elektrische Leistung der ECU 80 nicht angehalten wird, bis die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung endet. In connection with the determination of the ECU 80 to perform the addition of fuel, stop control of the electric power stored in the ROM 82 of the ECU 80 is performed so that the electric power of the ECU 80 is not stopped until the catalyst deterioration determination control ends ,

Die Zeit (Tact), die von der Zugabe des Kraftstoffs abläuft, bis das Ergebnis der Erfassung auf der Grundlage des Signals von dem Katalysatortemperatursensor 79 eine vorbestimmte Temperatur erreicht, bei der die Aktivierung eines frischen Katalysators anhält, wird durch den Zeitzähler 85 gemessen. Des Weiteren liest die CPU 81 aus einer Abbildung B (Fig. 6), die in dem ROM 82 gespeichert ist, eine erwartete Aktivierungszeit (Ttrg) ein, das heißt, eine Zeit, während der eine Temperaturanhebungsreaktion des Kraftstoffs, der zu einem unverschlechterten Katalysator bei einer vorbestimmten Katalysatortemperatur und einer vorbestimmten Abgaseinströmungstemperatur sich fortsetzt, bevor die Katalysatortemperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht. The time (Tact) from the addition of the fuel until the result of the detection based on the signal from the catalyst temperature sensor 79 reaches a predetermined temperature at which the activation of a fresh catalyst stops is measured by the time counter 85 . Furthermore, the CPU 81 reads from an image B ( FIG. 6) stored in the ROM 82 an expected activation time (Ttrg), that is, a time during which a temperature raising reaction of the fuel leads to an undiminished catalyst at a predetermined catalyst temperature and a predetermined exhaust gas inflow temperature continues before the catalyst temperature reaches a predetermined temperature.

Die CPU 81 vergleicht die gemessene Zeit (Tact) des Zeitzählers 85 von der Zugabe des Kraftstoffs, bis die vorbestimmte Temperatur erreicht ist, mit der erwarteten Aktivierungszeit (Ttrg). Wenn Tact kürzer als Ttrg ist, ermittelt die CPU 81, dass der NOx-Katalysator 42b sich verschlechtert hat. Wenn Tact länger als Ttrg ist, ermittelt die CPU 81, dass der NOx- Katalysator 42b einen verschlechterten Zustand nicht erreicht hat. Darauf speichert die CPU 81 diese Ergebnisse in dem Hilfs- RAM 84 und beendet die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung. Darauf wird die elektrische Leistung der ECU 80 durch die Stoppsteuerung der elektrischen Leistung angehalten. The CPU 81 compares the measured time (Tact) of the time counter 85 from the addition of the fuel until the predetermined temperature is reached with the expected activation time (Ttrg). If Tact is shorter than TTRG, the CPU 81 determines that the NOx catalyst 42 b has deteriorated. If Tact is as TTRG longer, the CPU 81 determines that the NOx catalyst 42 b has not reached a deteriorated state. The CPU 81 then stores these results in the auxiliary RAM 84 and ends the catalyst deterioration determination control. Then, the electric power of the ECU 80 is stopped by the electric power stop control.

Ein spezifischer Vorgang der "Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung", die durch die ECU 80 des Verbrennungsmotors 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 7 beschrieben. A specific operation of the "catalyst deterioration determination control" performed by the ECU 80 of the engine 1 according to the embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG. 7.

Zunächst wird in S701 der Zündschalter 90 zu der Stoppseite geschaltet. Im Ansprechen darauf führt die ECU 80 die Verbrennungsmotorstoppsteuerung durch. Einhergehend mit dieser Steuerung wird ebenso die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung durchgeführt. First, the ignition switch 90 is switched to the stop side in S701. In response, the ECU 80 executes the engine stop control. Along with this control, the catalyst deterioration determination control is also performed.

Nachfolgend wird in S702 ermittelt, ob die Katalysatortemperatur des NOx-Katalysators (Katalysatortemperatur) gleich der Katalysatortemperatur oder größer als diese ist, die gestattet, dass der Katalysator durch ein Reduktionsmittel aktiviert wird (Katalysatoraktivierungstemperatur). Wenn die Katalysatortemperatur größer als die Katalysatoraktivierungstemperatur oder gleich dieser ist, schreitet der Vorgang zu dem nachfolgenden Schritt weiter. Wenn die Katalysatortemperatur niedriger als die Katalysatoraktivierungstemperatur ist, schreitet der Vorgang zu S715 weiter, bei dem die Kraftstoffzugabe, das heißt die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung, angehalten wird. Nachfolgend wird in S716 die Verbrennungsmotorstoppsteuerung ausgeführt. Darauf endet die Routine. It is then determined in S702 whether the catalyst temperature of the NOx catalyst (catalyst temperature) is equal to that Catalyst temperature or greater than this, which allows that the catalyst is activated by a reducing agent (Catalyst activation temperature). If the Catalyst temperature greater than that Catalyst activation temperature or equal to this, the process proceeds to the next step. If the catalyst temperature is lower than that Is the catalyst activation temperature, the process continues S715 further, where the fuel addition, that is the Catalyst deterioration detection control stopped becomes. The following is in S716 Engine stop control performed. This ends the Routine.

In S703 wird ermittelt, ob die Katalysatortemperatur niedriger als oder gleich der Temperatur des Abgases ist, das in den Katalysator strömt. Wenn die Katalysatortemperatur niedriger als oder gleich der Abgaseinströmungstemperatur ist, schreitet der Vorgang zu dem nachfolgenden Schritt weiter. Wenn die Katalysatortemperatur höher als die Abgaseinströmungstemperatur ist, schreitet der Vorgang zu S715 weiter, bei dem die Kraftstoffzugabe angehalten wird. Nachfolgend wird in S716 die Verbrennungsmotorstoppsteuerung ausgeführt. Darauf endet die Routine. In S703, it is determined whether the catalyst temperature is lower than or equal to the temperature of the exhaust gas entering the Catalyst flows. If the catalyst temperature is lower than or is equal to the exhaust gas inflow temperature, the Proceed to the next step. If the Catalyst temperature higher than the exhaust gas inflow temperature the process proceeds to S715 where the Fuel addition is stopped. The following is in S716 Engine stop control performed. This ends the Routine.

In S704 wird ermittelt, ob der Zeitraum zwischen der vorhergehenden Kraftstoffzugabe, das heißt der vorhergehenden Reduktion von NOx und der vorliegenden Ermittelung, so wie der Zeitraum zwischen dem Starten des Verbrennungsmotors 1 und der vorliegenden Ermittelung nicht länger als oder gleich lang wie die Zeiträume (vorbestimmte Zeiträume) sind, die für die Speicherung von NOx in dem NOx-Katalysator 42b benötigt werden. Wenn die Zeiträume gleich oder länger als die vorbestimmten Zeiträume sind, schreitet der Vorgang zu dem nachfolgenden Schritt weiter. Wenn die Zeiträume kürzer als die vorbestimmten Zeiträume sind, schreitet der Vorgang zu S715 weiter, bei dem die Kraftstoffzugabe angehalten wird. Nachfolgend wird in S716 die Verbrennungsmotorstoppsteuerung ausgeführt. Darauf endet die Routine. In S704, it is determined whether the period between the previous fuel addition, that is, the previous reduction of NOx and the present determination, as well as the period between the start of the engine 1 and the present determination, is not longer than or equal to the periods (predetermined periods of time) are needed b for the storage of NOx in the NOx catalyst 42nd If the periods are equal to or longer than the predetermined periods, the process proceeds to the subsequent step. If the periods are shorter than the predetermined periods, the process proceeds to S715 where the fuel addition is stopped. The engine stop control is then executed in S716. Then the routine ends.

In den vorstehend genannten Schritten S702 bis S704 wird ermittelt, ob die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung ausführbar ist. In den nachstehend beschriebenen Schritten wird ermittelt, ob sich der Katalysator verschlechtert hat. In the above steps S702 to S704 determines whether the Catalyst deterioration determination control executable is. The steps described below determine whether the catalyst has deteriorated.

In S705 wird eine erwartete Aktivierungszeit Ttrg aus der Katalysatortemperatur und der Abgaseinströmungstemperatur unter Bezugnahme auf die Abbildung B geschätzt. Nachfolgend wird in S706 die Messung der Aktivierungszeit gestartet. In S707 wird die Menge des zugegebenen Kraftstoffes S. die gemäß der Katalysatortemperatur mit Bezugnahme auf die Abbildung A ermittelt wird, zugegeben. Der Vorgang schreitet dann zu dem nachfolgenden Schritt weiter. In S705, an expected activation time Ttrg is calculated from the Catalyst temperature and the exhaust gas inflow temperature below Estimated with reference to Figure B. Below is in S706 started the measurement of the activation time. In S707 the amount of fuel added S. which according to the Catalyst temperature with reference to Figure A is determined, added. The process then proceeds to that next step.

In S708 bis S710 wird die Zeit, die von der Ausführung des Schrittes S707 abläuft, bis die Katalysatortemperatur gleich dem oder niedriger als ein vorbestimmter Wert wird. In S708 wird ermittelt, ob die Katalysatortemperatur gleich dem oder niedriger als der vorbestimmte Wert ist. Wenn die Katalysatortemperatur gleich dem oder niedriger als der vorbestimmte Wert ist, schreitet der Vorgang zu dem nachfolgenden Schritt weiter. In S710 wird dem Wert Tact "1" hinzugefügt. Wenn in S708 ermittelt wird, dass die Katalysatortemperatur höher als der vorbestimmte Wert ist, schreitet der Vorgang zu S709 weiter, bei dem "1" zu Tact hinzugefügt wird. Darauf kehrt der Vorgang zu S708 zurück. Das wird wiederholt, bis die Katalysatortemperatur gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert wird. In S708 to S710, the time required for the execution of the Step S707 continues until the catalyst temperature is equal to that or becomes lower than a predetermined value. In S708 determines whether the catalyst temperature is equal to or is lower than the predetermined value. If the Catalyst temperature equal to or lower than that is a predetermined value, the operation proceeds to next step. In S710 the value Tact "1" added. If it is determined in S708 that the Catalyst temperature is higher than the predetermined value, The process proceeds to S709, where "1" to tact will be added. The process then returns to S708. The is repeated until the catalyst temperature is equal to or becomes smaller than the predetermined value.

In S711 wird der Wert Tact und der Wert Ttrg verglichen. Wenn der Wert Tact niedriger als der Wert Ttrg ist, schreitet der Vorgang zu S712 weiter, bei dem ermittelt wird, dass sich der NOx-Katalysator 42b verschlechtert hat. Wenn Tact größer oder gleich Ttrg ist, schreitet der Vorgang zu S713 weiter, bei dem ermittelt wird, dass sich der NOx-Katalysator 42b nicht verschlechtert hat. Darauf wird das Ergebnis von S712 oder S713 in dem Hilfs-RAM 84 gespeichert und endet die Routine. In S711 the value Tact and the value Ttrg are compared. If the value is lower than the value Tact TTRG, the operation proceeds to S712 proceeds in which it is determined is that the NOx catalyst 42 has deteriorated b. If Tact is greater than or equal TTRG, the operation proceeds to S713 proceeds in which it is determined is that the NOx catalyst 42 is not deteriorated b. The result of S712 or S713 is then stored in the auxiliary RAM 84 and the routine ends.

Obwohl in dieser Routine die Prozessschritte, die mit der erwarteten Aktivierungszeit, der Aktivierungszeit und der Kraftstoffzugabe verknüpft sind, sequentiell in S705 bis S707 ausgeführt werden, ist die Abfolge dieser Prozessschritte nicht beschränkt; beispielsweise können diese Schritte gleichzeitig ausgeführt werden. Although in this routine the process steps associated with the expected activation time, activation time and Fuel additions are linked sequentially in S705 through S707 are executed, the sequence of these process steps is not limited; for example, these steps can be done simultaneously be carried out.

In diesem Ausführungsbeispiel werden die Zeiträume von der vorhergehenden Kraftstoffzugabe und dem Starten des Verbrennungsmotors 1 zu dem Zeitpunkt der vorliegenden Ermittelung gemessen, um die Menge des NOx, das in dem NOx- Katalysator 42b gespeichert ist, für die Ermittelung zu schätzen. Jedoch können andere Verfahren zum Schätzen der Speicherung des NOx in dem Katalysator eingesetzt werden. Beispielsweise ist es geeignet, einen weiteren NOx-Sensor und ein Durchflussmessgerät stromaufwärts von der NOx- Katalysatoreinfassung 42 vorzusehen und die Speicherung des NOx in dem NOx-Katalysator 42b aus der Durchflussmenge des Abgases und der Differenz zwischen den NOx-Konzentrationen zu ermitteln, die stromaufwärts und stromabwärts von der Abgassteuerungsvorrichtung erfasst werden. Obwohl die Katalysatortemperatur und die Abgastemperatur als Faktoren zum Ermitteln der erwarteten Aktivierungszeit in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel verwendet werden, ist es ebenso möglich, andere Faktoren hinzuzufügen, wie zum Beispiel eine Katalysatoratmosphärentemperatur, die sich in Abhängigkeit von der Wassertemperatur, der Lufttemperatur und so weiter ändert. Für die Faktoren, die die Menge des zugegebenen Kraftstoffes ermitteln, ist es ebenso möglich, die Abgastemperatur, die Katalysatoratmosphärentemperatur und so weiter als Faktoren neben der Katalysatortemperatur anzunehmen. Obwohl in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel die Ermittelung auf der Grundlage eines einzelnen Messprozesses gemacht wird, ist es weiter vorzuziehen, die Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung mehrere Male durchzuführen und die Ermittelung auf der Grundlage von kollektiven Ergebnissen zu machen, um die Genauigkeit der Ermittelung weitergehend zu verbessern. In this embodiment, the periods from the previous fuel addition and the starting of the engine 1 are measured at the time of the present determination, to estimate the amount of NOx stored in the NOx catalyst 42 b for the determination. However, other methods of estimating the storage of NOx in the catalyst can be used. For example, it is suitable upstream provide a further NOx-sensor and a flow meter of the NOx catalyst skirt 42 and the storage of NOx in the NOx catalyst 42 b of the flow rate of the exhaust gas and the difference between the NOx concentration to determine the upstream and downstream of the exhaust control device are detected. Although the catalyst temperature and the exhaust gas temperature are used as factors for determining the expected activation time in the above embodiment, it is also possible to add other factors, such as a catalyst atmosphere temperature, which changes depending on the water temperature, the air temperature and so on , For the factors that determine the amount of fuel added, it is also possible to take the exhaust gas temperature, the catalyst atmosphere temperature and so on as factors other than the catalyst temperature. In the above embodiment, although the determination is made based on a single measurement process, it is further preferable to perform the catalyst deterioration determination control multiple times and to make the determination based on collective results to further improve the accuracy of the determination.

Obwohl in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel der Katalysatortemperatursensor 79 als eine Abgassteuerungsvorrichtungstemperaturmesseinrichtung zum direkten Messen der Katalysatortemperatur, das heißt der Temperatur der Abgassteuerungsvorrichtung, verwendet wird, ist die Abgassteuerungsvorrichtungstemperaturmesseinrichtung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist es ebenso möglich, die Temperatur des Abgases, das aus dem NOx-Katalysator 42b ausgelassen wird, durch die Verwendung eines Temperatursensors zu erfassen, der stromabwärts von dem NOx-Katalysator 42b vorgesehen ist, und die erfasste Abgastemperatur als eine indirekte Katalysatortemperatur zu verwenden. In the above embodiment, although the catalyst temperature sensor 79 is used as an exhaust control device temperature measuring device for directly measuring the catalyst temperature, that is, the temperature of the exhaust control device, the exhaust control device temperature measuring device is not limited to this. For example, it is also possible to detect the temperature of exhaust gas discharged from the NOx catalyst 42 b by using a temperature sensor which is provided downstream of the NOx catalyst 42 b, and the exhaust gas temperature detected as an indirect catalyst temperature to use.

In dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel wird die Zeit, die abläuft, bis die Katalysatortemperatur auf eine vorbestimmte Temperatur ansteigt, als ein Kriterium zum Ermitteln verwendet, ob sich der Katalysator verschlechtert hat. Wenn verschiedene Ermittelungskriterien vorgesehen werden, wird es möglich, den Grad der Verschlechterung eines frischen Katalysators zu dem Zeitpunkt der Ausführung der Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung ebenso zu ermitteln. In the above embodiment, the time which expires until the catalyst temperature reaches a predetermined Temperature rises as a criterion used to determine whether the catalyst has deteriorated. If different Determination criteria are provided, it will be possible Degree of deterioration of a fresh catalyst to that Time of execution of the Catalyst deterioration detection control too determine.

Die Annahme der Verschlechterungsermittelungsvorrichtung und des Verfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel macht es möglich, unabhängig von verschiedenen Bedingungen des Verbrennungsmotors zu ermitteln, ob sich der Katalysator verschlechtert hat. The acceptance of the deterioration detection device and the The method according to the first embodiment does it possible regardless of different conditions of the Internal combustion engine to determine whether the catalyst has worsened.

Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Verschlechterungsermittelungsvorrichtung und das Verfahren einer Verbrennungsmotorabgassteuerungsvorrichtung der Erfindung auf ein Dieselmotorverbrennungssystem angewendet sind. In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden Konstruktionen, die mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels vergleichbar sind, durch vergleichbare Bezugszeichen in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend nicht beschrieben. A second embodiment will now be described, in which the deterioration determination device and the Method of an internal combustion engine exhaust control device of the Invention are applied to a diesel engine combustion system. In the second embodiment, constructions that comparable to that of the first embodiment are, by comparable reference numerals in the drawings shown and are not described below.

Fig. 8 zeigt ein Dieselverbrennungsmotorsystem, bei dem eine Verschlechterungsermittelungsvorrichtung und ein Verschlechterungsermittelungsverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angewendet sind. Das in Fig. 8 gezeigte System ist nicht mit dem NOx-Sensor 75, dem Katalysatortemperatursensor 79 und dem Zündschalter 90 versehen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind. Diese Komponenten sind keine wesentlichen Elemente in dem zweiten Ausführungsbeispiel. Das in Fig. 8 gezeigte System kann mit dem NOx-Sensor 75, dem Katalysatortemperatursensor 79 und dem Zündschalter 90 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel versehen sein. Fig. 8 shows a diesel engine system, in which a Verschlechterungsermittelungsvorrichtung and a Verschlechterungsermittelungsverfahren are applied according to the second embodiment. The system shown in FIG. 8 is not provided with the NOx sensor 75 , the catalyst temperature sensor 79 and the ignition switch 90 , which are provided in the first embodiment. These components are not essential elements in the second embodiment. The system shown in FIG. 8 can be provided with the NOx sensor 75 , the catalyst temperature sensor 79 and the ignition switch 90 as in the first embodiment.

Fig. 9 zeigt eine elektrische Konstruktion um eine ECU in diesem Ausführungsbeispiel. Im Vergleich mit der in Fig. 2 dargestellten Konstruktion nimmt eine ECU 80 in der in Fig. 9 dargestellten Konstruktion keine Signale von einem NOx-Sensor, einem Katalysatortemperatursensor und einem Zündschalter auf. Die Katalysatorverschlechterungsermittelung in diesem Ausführungsbeispiel braucht diese Signale nicht. Jedoch können diese Signale der ECU 80 für einen anderen als die Katalysatorverschlechterungsermittelung geeigneten Zweck in diesem Ausführungsbeispiel eingegeben werden. Fig. 9 shows an electrical construction around an ECU in this embodiment. In comparison with the construction shown in FIG. 2, an ECU 80 in the construction shown in FIG. 9 does not receive signals from a NOx sensor, a catalyst temperature sensor and an ignition switch. The catalyst deterioration determination in this embodiment does not need these signals. However, these signals may be input to the ECU 80 for a purpose other than the catalyst deterioration determination in this embodiment.

Des Weiteren ist in diesem Ausführungsbeispiel die "Steuerung mit Bezug auf das Anhalten des Verbrennungsmotors 1", die durch die ECU 80 ausgeführt wird, wie vorstehend in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, nicht wesentlich. Wenn eine Katalysatorregenerationssteuerung, wie vorstehend in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, durchgeführt wird, wird die Menge des zugegebenen Kraftstoffs als ein Reduktionsmittel, die Zugabezeitabstimmung davon und dergleichen in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur (Abgastemperatur) des NOx-Katalysators 42b, der zu regenerieren ist, von der Menge des in dem Katalysator gespeicherten NOx, und so weiter variieren. Beim Ermitteln der Menge des zugegebenen Kraftstoffs und der Zugabezeitabstimmung werden Werte auf der Grundlage der Abgassteuerungsfähigkeit des NOx-Katalysators 42b zum Zeitpunkt des Einbaus an dem Fahrzeug festgesetzt. Jedoch ändert sich die Abgassteuerungsfähigkeit des NOx-Katalysators 42b aufgrund einer zeitabhängigen Verschlechterung oder ähnlichem, wenn der NOx-Katalysator 42b über eine lange Zeit verwendet wird. Daher ist es notwendig, den Grad der Verschlechterung des NOx-Katalysators 42b zu ermitteln und die Steuerungswerte zur Verwendung bei der NOx- Katalysatorregenerationssteuerung gemäß dem Grad der Verschlechterung zu ändern. Further, in this embodiment, as described above in connection with the first embodiment, the "control with respect to the stopping of the internal combustion engine 1", which is executed by the ECU 80, not essential. When a catalyst regeneration control, as described above in connection with the first embodiment is performed, the amount of added fuel as a reducing agent, the addition timing thereof, and the like, depending on the catalyst temperature (exhaust gas temperature) of the NOx catalyst 42 is b, the to regenerate, vary from the amount of NOx stored in the catalyst, and so on. When determining the amount of added fuel, and the addition timing values are based on the exhaust gas control ability of the NOx catalyst 42 b at the time of installation on the vehicle fixed. However, the exhaust gas control ability of the NOx catalyst 42 b changes due to time-dependent degradation or the like, when the NOx catalyst 42 b is used over a long time. Therefore, it is necessary to determine the degree of deterioration of the NOx catalyst 42 b and to change the control values for use in the NOx catalyst regeneration control according to the degree of deterioration.

Die Katalysatorverschlechterungsermittelung mit Bezug auf den NOx-Katalysator 42b in diesem Ausführungsbeispiel wird nachstehend beschrieben. Beispiele von Problemen, die in Bezug auf eine abgesenkte Abgasleistungsfähigkeit des Katalysators verursacht werden, umfassen einen Anstieg der Temperatur (Entzündungstemperatur), bei der Oxidations-Reduktions- Reaktionen zwischen dem Reduktionsmittel, das dem Abgas zugegeben ist, und dem NOx starten, das von dem NOx-Katalysator 42b ausgestoßen wird, was durch eine Senkung der Oxidations- Reduktions-Fähigkeit verursacht wird, wie in Fig. 10 angedeutet ist, ebenso wie andere Probleme, wie eine Verringerung der NOx- Speicherreaktionsleistungsfähigkeit einschließlich einer Verringerung der Speicherung des NOx in dem NOx-Katalysator 42b, einer Verringerung der Abgabe des NOx, und so weiter. Wenn die NOx-Entfernungssteuerung unter Verwendung eines verschlechterten Katalysators mit Bezug auf eine vorbestimmte Temperatur durchgeführt wird, die beispielsweise auf die Entzündungstemperatur beziehungsweise die Light-off-Temperatur eines Katalysators in einem neuen Zustand (frischer Katalysator) besetzt ist, kann eine ausreichende NOx-Entfernung aufgrund der Differenz der Entzündungstemperatur nicht erzielt werden. Das heißt, dass, wenn Kraftstoff einem verschlechterten Katalysator bei ungefähr der Entzündungstemperatur eines frischen Katalysators zugegeben wird, sich der Kraftstoff an dem verschlechterten Katalysator ablagert oder in die Atmosphäre als ein unverbranntes Gas abgegeben wird, da Oxidations-Reduktions- Reaktionen an dem Katalysator nicht fortschreiten. The catalyst deterioration determination related to the NOx catalyst 42 b in this embodiment will be described below. Examples of problems caused with a decreased exhaust gas performance of the catalyst include an increase in the temperature (ignition temperature) at which oxidation-reduction reactions start between the reducing agent added to the exhaust gas and the NOx generated by that NOx catalyst is discharged b 42, which reduction ability is caused by a reduction in the oxidation, as shown in Fig. 10 is indicated, as well as other problems such as a reduction in the NOx storage reaction performance including a reduction in the storage of NOx in the NOx catalyst 42 b, a reduction in the emission of the NOx, and so on. If the NOx removal control is performed using a deteriorated catalyst with respect to a predetermined temperature, for example, the ignition temperature or the light-off temperature of a catalyst in a new state (fresh catalyst), sufficient NOx removal can cannot be achieved due to the difference in ignition temperature. That is, when fuel is added to a deteriorated catalyst at about the ignition temperature of a fresh catalyst, the fuel deposits on the deteriorated catalyst or is released into the atmosphere as an unburned gas because oxidation-reduction reactions on the catalyst do not proceed ,

Auch wenn Oxidations-Reduktions-Reaktionen an einem verschlechterten Katalysator stattfinden, wird der Punkt der höchsten Temperatur, der durch den verschlechterten Katalysator erreicht wird, aufgrund der Temperaturanhebungswirkung der Oxidations-Reduktions-Reaktionen niedriger und wird die Reaktionsrate davon ebenso langsamer. Wenn die Katalysatorregenerationssteuerung auf der Grundlage eines frischen Katalysators unter den vorstehend genannten Bedingungen durchgeführt wird, kann die Temperatur des verschlechterten Katalysators die höchste Temperatur erreichen, die für den verschlechterten Katalysator aufgrund der Oxidations-Reduktions- Reaktionen möglich ist. Da jedoch die Katalysatorregenerationssteuerung auf der Grundlage eines frischen Katalysators durchgeführt wird, wird ermittelt, dass der Temperaturanstieg aufgrund einer unzureichenden Menge des Kraftstoff nicht fortschreitet, der den Reaktionen an dem Katalysator ausgesetzt ist. Diese Ermittelung gibt die Möglichkeit, eine Menge von Kraftstoff zu dem Katalysator zuzugeben, die größer als die Menge des Kraftstoffs ist, die zum Entfernen von NOx notwendig ist. Für diesen Fall lagert sich Kraftstoff an dem Katalysator ab oder wird von dem Katalysator als ein unverbranntes Gas in die Atmosphäre emittiert. Even if oxidation-reduction reactions on one deteriorated catalyst take place, the point of highest temperature caused by the deteriorated catalyst is achieved due to the temperature raising effect of Oxidation-reduction reactions lower and will Reaction rate of which is also slower. If the Catalyst regeneration control based on a fresh catalyst under the above conditions is carried out, the temperature of the deteriorated Reach the highest temperature for the catalyst deteriorated catalyst due to the oxidation reduction Reactions is possible. However, since the Catalyst regeneration control based on a fresh catalyst is carried out, it is determined that the temperature rise due to an insufficient amount of Fuel does not progress, which responds to the Catalyst is exposed. This determination gives the Possibility of adding a lot of fuel to the catalyst admit that is greater than the amount of fuel required to Removal of NOx is necessary. In this case it is stored Fuel on or off the catalyst emitted into the atmosphere as an unburned gas.

Als eine Einrichtung zum Messen der Entzündungstemperatur werden der Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 und der Katalysatorabgasausströmungstemperatursensor 74 verwendet. Wenn das Abgas kein Reduktionsmittel enthält oder wenn die Temperatur des NOx-Katalysators 42b niedriger als die Aktivierungstemperatur ist, obwohl das Abgas ein Reduktionsmittel enthält, tritt die Oxidations-Reduktions- Reaktion zwischen Kraftstoff und dem NOx an dem NOx-Katalysator 42b nicht auf. Daher werden in diesem Zustand die Abgastemperatur Tin an der Einlassseite des NOx-Katalysators 42b und die Abgastemperatur Tex an der Auslassseite des NOx- Katalysators 42b im Wesentlichen gleich. As a means for measuring the ignition temperature, the catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 and the catalyst exhaust gas outflow temperature sensor 74 are used. If the exhaust gas does not contain a reducing agent or if the temperature of the NOx catalyst 42 b is lower than the activation temperature, although the exhaust gas contains a reducing agent, the oxidation-reduction reaction between fuel and the NOx does not occur on the NOx catalyst 42 b , Therefore, in this state, the exhaust gas temperature Tin on the inlet side of the NOx catalyst 42 b and the exhaust gas temperature Tex on the outlet side of the NOx catalyst 42 b become substantially the same.

Wenn jedoch das NOx von dem NOx-Katalysator 42b durch den in das Abgas zugegebenen Kraftstoff entfernt wird, heben die Oxidations-Reduktions-Reaktionen, die die Entfernung des NOx betreffen, die auslassseitige Temperatur Tex an, so dass sich Tin kleiner Tex ergibt, und daher eine Temperaturdifferenz Δt zwischen Tin und Tex auftritt. Die einlassseitige Temperatur Tin zum Zeitpunkt des Auftretens einer Temperaturdifferenz Δt ist eine Entzündungstemperatur. However, when the NOx from the NOx catalyst b 42 through the added into the exhaust gas fuel is removed, increase the oxidation-reduction reactions involving the removal of the NOx, the exhaust temperature Tex, so located that Tin is smaller Tex results, and therefore a temperature difference Δt occurs between Tin and Tex. The inlet-side temperature Tin at the time of occurrence of a temperature difference Δt is an ignition temperature.

Nachdem die Entzündungstemperatur erreicht ist, wird die Temperaturdifferenz Δt zwischen Tin und Tex berücksichtigt. Aufgrund einer Senkung der NOx-Speicherablassfähigkeit, die für die Oxidations-Reduktions-Reaktionen benötigt wird, und insbesondere eine Senkung der NOx-Ablassfähigkeit lässt ein verschlechterter Katalysator eine geringere Menge von NOx in das Abgas pro Zeiteinheit ab als ein frischer Katalysator auch in einem Zustand, bei dem die Katalysatoratmosphäre fett beziehungsweise angereichert ist. Da das Abgas eine ausreichende Menge von Kraftstoff enthält, der den Oxidations-Reduktions- Reaktionen mit dem abgelassenen NOx unterliegt, und sich daher die Katalysatortemperatur anhebt, wird der Betrag der Oxidations-Reduktions-Reaktionen pro Zeiteinheit durch die Menge des ausgestoßenen NOx ermittelt. After the ignition temperature is reached, the Temperature difference Δt between Tin and Tex taken into account. Due to a decrease in NOx drainage capability that is required for the oxidation-reduction reactions are needed, and in particular, a reduction in the NOx release capacity allows deteriorated catalyst a lesser amount of NOx in that Exhaust gas per unit time as a fresh catalyst also in a state in which the catalyst atmosphere is rich or is enriched. Because the exhaust gas is sufficient Amount of fuel that contains the oxidation reduction Reacts with the drained NOx and is subject to the catalyst temperature rises, the amount of Oxidation-reduction reactions per unit of time by the amount of the NOx emitted.

Daher tritt aufgrund der Differenz des Betrags der Oxidations- Reduktions-Reaktionen pro Zeiteinheit eine Differenz hinsichtlich des Anstiegs der Katalysatortemperatur auf, die zum Zeitpunkt der Oxidations-Reduktions-Reaktionen verursacht wird. Therefore, due to the difference in the amount of the oxidation Reduction reactions a time difference with respect to the increase in catalyst temperature leading to Time of the oxidation-reduction reactions is caused.

Das heißt, dass für den Fall eines verschlechterten Katalysators mit einem verringerten Betrag der Oxidations-Reduktions- Reaktionen die Temperaturdifferenz Δt zwischen Tin und Tex (Tex-Tin) nicht sehr groß ist, wie in Fig. 11 angedeutet ist. Für den Fall eines frischen Katalysators mit einem relativ großen Betrag der Oxidations-Reduktions-Reaktionen ist jedoch die Temperaturdifferenz Δt groß. That is, in the case of a deteriorated catalyst with a reduced amount of the oxidation-reduction reactions, the temperature difference Δt between Tin and Tex (Tex-Tin) is not very large, as indicated in FIG. 11. In the case of a fresh catalyst with a relatively large amount of the oxidation-reduction reactions, however, the temperature difference Δt is large.

Da des Weiteren ein verschlechterter Katalysator eine verringerte Oxidations-Reduktions-Fähigkeit hat, erzielt der verschlechterte Katalysator einen niedrigeren Maximalwert einer Katalysatortemperatur durch Oxidations-Reduktions-Reaktionen als der frische Katalysator aufgrund eines synergetischen Effekts einer verringerten Ablassmenge von NOx, das Oxidations- Reduktions-Reaktionen und der verringerten Oxidations- Reduktions-Fähigkeit des Katalysators unterliegt. Furthermore, since a deteriorated catalyst is a has reduced oxidation-reduction ability deteriorated catalyst a lower maximum one Catalyst temperature by oxidation-reduction reactions as the fresh catalyst due to a synergetic effect a reduced release amount of NOx, the oxidation Reduction reactions and the reduced oxidation Reduction ability of the catalyst is subject.

Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Umstände wird die Katalysatorverschlechterungsermittelung auf der Grundlage von Variationen der Temperaturdifferenz durchgeführt, die zum Zeitpunkt der Entzündungstemperatur auftritt, zwischen einem verschlechterten Katalysator und einem unverschlechterten Katalysator. Als ein Ermittelungsverfahren wird eine Entzündungsermittelungstemperatur, die als eine Referenz beim Ermitteln der Katalysatorverschlechterung dient, im Voraus festgesetzt und wird Kraftstoff hinzugegeben, wenn der in Rede stehende Katalysator die Entzündungsermittelungstemperatur erreicht. Auf der Grundlage des Vorhandenseins/des Fehlens einer Temperaturanhebungsreaktion und des Grades der Reaktion wird die Ermittelung hinsichtlich der Verschlechterung des Katalysators durchgeführt. Taking into account the above circumstances based on the catalyst deterioration determination of variations in temperature difference carried out at When the ignition temperature occurs, between one deteriorated catalyst and an unscathed Catalyst. As an investigative process, a Inflammation detection temperature, which as a reference at Determine the catalyst deterioration is used in advance fixed and fuel will be added when the in question standing catalyst the ignition inflammation temperature reached. Based on the presence / absence of one The temperature raising reaction and the degree of the reaction becomes the Determination of the deterioration of the catalyst carried out.

Genauer gesagt wird eine Entzündungsermittelungstemperatur als eine Referenz für die Ermittelung der Verschlechterung voreingestellt. Des Weiteren wird unter Verwendung eines Katalysators, dessen Entzündungstemperatur gleich der Entzündungsermittelungstemperatur ist, der Anstieg der Temperatur des Katalysators gemessen, der durch Hinzugabe des Kraftstoffs dazu verursacht wird, und wird als ein Temperaturanstiegswert ermittelt. Dann werden die Entzündungsermittelungstemperatur und der Temperaturanstiegswert in dem ROM 82 der ECU 80 im Voraus gespeichert. Bei dem Vorgang einer Verschlechterungsermittelung wird verursacht, dass Abgas in den NOx-Katalysator 42b strömt, und werden die Temperaturen Tin, Tex stromaufwärts und stromabwärts von dem NOx-Katalysator 42b über den Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 und den Katalysatorabgasausströmungstemperatursensor 74 gemessen. Zu dem Zeitpunkt, wenn die CPU 81 erkennt, dass die Temperaturen Tin, Tex die Entzündungsermittelungstemperatur erreicht haben, sendet die CPU 81 ein Signal zu der Kraftstoffzugabedüse 17, um eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in das Abgas zuzufügen. More specifically, an inflammation detection temperature is preset as a reference for determination of the deterioration. Furthermore, using a catalyst whose ignition temperature is equal to the ignition detection temperature, the rise in the temperature of the catalyst caused by the addition of the fuel is measured and is determined as a temperature rise value. Then, the ignition determination temperature and the temperature rise value are stored in the ROM 82 of the ECU 80 in advance. In the process a Verschlechterungsermittelung is caused to exhaust gas in the NOx catalyst 42 b flows and the temperatures Tin, Tex are upstream and downstream of the NOx catalyst 42 b via the Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 and 74 Katalysatorabgasausströmungstemperatursensor measured. At the time when the CPU 81 detects that the temperatures Tin, Tex have reached the ignition detection temperature, the CPU 81 sends a signal to the fuel addition nozzle 17 to add a predetermined amount of fuel into the exhaust gas.

Für die Kraftstoffzugabe wird eine vorbestimmte Menge des NOx in dem NOx-Katalysator 42b im Voraus verifiziert. Die vorbestimmte Menge kann als eine Menge von NOx gesetzt werden, die erforderlich ist, um die Oxidations-Reduktions-Reaktionen mit dem zugegebenen Kraftstoff fortzusetzen, bis die Katalysatortemperatur des NOx-Katalysators 42b auf einen Maximalwert durch die Oxidations-Reduktions-Reaktionen angehoben ist. Daher wird auch die vorstehend genannte voreingestellte Menge des Kraftstoffs, die zugegeben wird, ebenso als eine Menge festgesetzt, die zum Erzielen der Oxidations-Reduktions- Reaktionen mit der vorstehend genannten gespeicherten Menge von NOx benötigt ist. For the fuel adding a predetermined amount of NOx in the NOx catalyst 42 b verified in advance. The predetermined amount may be set as an amount of NOx that is necessary to the oxidation-reduction reactions with the added fuel continue until the catalyst temperature of the NOx catalyst 42 b is raised to a maximum value by the oxidation-reduction reactions is , Therefore, the above-mentioned preset amount of the fuel to be added is also set as an amount needed to achieve the oxidation-reduction reactions with the above-mentioned stored amount of NOx.

Als eine Einrichtung zum Überprüfen der gespeicherten NOx-Menge ist eine Abbildung zum Berechnen einer von dem Verbrennungsmotor 1 ausgestoßenen NOx-Menge aus der Kraftstoffmenge, die in den Verbrennungsmotor 1 eingespritzt wird, und Informationen, die von dem Beschleunigerbetätigungsbetragssensor 76, dem Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 73 und so weiter erhalten wird, in dem ROM 82 im Voraus gespeichert. Auf der Grundlage der Abbildung und des Zeitraums zwischen der vorhergehenden Kraftstoffzugabe und der gegenwärtigen Kraftstoffzugabe wird die NOx-Menge, die in den NOx-Katalysator 42b eingeströmt ist, berechnet. Wenn der berechnete Wert die vorbestimmte Menge der Speicherung des NOx erreicht, wird angenommen, dass der NOx- Katalysator 42b die vorbestimmte Menge von NOx gespeichert hat. As a means for checking the stored amount of NOx, there is an image for calculating an amount of NOx discharged from the engine 1 from the amount of fuel injected into the engine 1 and information obtained from the accelerator operation amount sensor 76 , the air / fuel Ratio sensor 73 and so on is stored in the ROM 82 in advance. On the basis of the map and the period between the previous fuel addition and the current fuel addition, the amount of NOx that has flown into the NOx catalyst 42 b, is calculated. If the calculated value reaches the predetermined amount of storage of NOx, it is believed that the NOx catalyst 42 b, the predetermined amount of NOx stored has.

Wenn die Temperaturdifferenz Δt, nachdem Kraftstoff zugegeben ist, zwischen den Temperaturen Tin und Tex, die durch den Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 und den Katalysatorabgasausströmungstemperatursensor 74 gemessen werden, nicht vorhanden ist, ermittelt die CPU 81, dass der NOx- Katalysator 42b sich verschlechtert hat. Wenn die Temperaturdifferenz Δt gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, ermittelt die CPU 81, dass der NOx-Katalysator 42b sich nicht verschlechtert hat. If the temperature difference Δt after fuel is added does not exist between the temperatures Tin and Tex measured by the catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 and the catalyst exhaust gas outflow temperature sensor 74 , the CPU 81 determines that the NOx catalyst 42 b has deteriorated. If the temperature difference Δt is equal to or larger than the predetermined value, the CPU 81 determines that the NOx catalyst 42 b has not deteriorated.

Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird das Reduktionsmittel hinzugegeben, wenn die Entzündungsermittelungstemperatur erreicht ist, und wird ermittelt, ob sich der Katalysator verschlechtert hat. Bei dem Ermittelungsverfahren tritt eine Temperaturanhebungsreaktion auf, wenn der Kraftstoff bei der Entzündungsermittelungstemperatur hinzugegeben wird. Wenn jedoch die Temperaturdifferenz Δt kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, gibt es eine Möglichkeit eines unzureichenden Fortschritts der Temperaturanhebungsreaktion aufgrund einer unzureichenden Menge von NOx, das gespeichert ist, einer unzureichenden Menge des Reduktionsmittels, das hinzugegeben ist, und so weiter. Für diesen Fall wird daher die Ermittelung vermieden oder wird die Verschlechterungsermittelung durch erneutes Durchführen des Ermittelungsverfahrens erzielt. Using the method described above the reducing agent added when the Inflammation detection temperature is reached and will determines whether the catalyst has deteriorated. In which Detection process occurs a temperature increase reaction on when the fuel at the Inflammation detection temperature is added. But when the temperature difference Δt is less than a predetermined value there is a possibility of insufficient progress the temperature raising response due to an insufficient Amount of NOx stored, an insufficient amount the reducing agent that is added, and so on. For in this case, the investigation is therefore avoided or Determination of deterioration by performing the test again Investigation procedure achieved.

Im Hinblick auf die "Katalysatorverschlechterungsermittelungssteuerung", die durch die ECU 80 des Verbrennungsmotors 1 in diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, wird ein bestimmter Vorgang nachstehend mit Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 12 beschrieben. Regarding the "catalyst deterioration determination control" performed by the ECU 80 of the engine 1 in this embodiment, a specific process will be described below with reference to the flowchart of FIG. 12.

Zuerst wird in S601 bis S603 die Katalysatortemperatur auf die Entzündungsermittelungstemperatur gebracht. Wenn in S601 ermittelt wird, dass die Katalysatortemperatur höher als die Entzündungsermittelungstemperatur ist, wird dieser Schritt wiederholt, bis die Katalysatortemperatur niedriger als die Entzündungsermittelungstemperatur wird. Wenn die Katalysatortemperatur kleiner oder gleich der Entzündungsermittelungstemperatur wird, schreitet der Vorgang zu dem nachfolgenden Schritt weiter. In S602 wird ermittelt, ob die Katalysatortemperatur kleiner oder gleich der Entzündungsermittelungstemperatur ist. Wenn die Ermittelung bei S610 "NEIN" ist, wird die Antwort bei S602 "JA", da die Ermittelung von "NEIN" bei S601 bedeutet, dass die Katalysatortemperatur kleiner oder gleich der Entzündungsermittelungstemperatur ist. Dann schreitet der Vorgang zu S603 weiter. First, in S601 to S603, the catalyst temperature is set to Inflammation detection temperature brought. If in S601 it is determined that the catalyst temperature is higher than that Is inflammation detection temperature, this step repeated until the catalyst temperature is lower than that Inflammation detection temperature becomes. If the Catalyst temperature less than or equal to Inflammation detection temperature, the process continues the next step. S602 determines whether the Catalyst temperature less than or equal to Inflammation detection temperature is. If the investigation at S610 is "NO", the answer at S602 is "YES" because the Determination of "NO" at S601 means that the Catalyst temperature less than or equal to Inflammation detection temperature is. Then he strides Proceed to S603.

In S603 wird ermittelt, ob die Katalysatortemperatur gleich der Entzündungsermittelungstemperatur ist. Wenn die Katalysatortemperatur der Entzündungsermittelungstemperatur gleich ist, schreitet der Vorgang zu S604 weiter, bei dem eine vorbestimmte Kraftstoffmenge zugegeben wird. Wenn in S603 nicht ermittelt wird, dass die Katalysatortemperatur der Entzündungsermittelungstemperatur gleich ist, kehrt der Vorgang zu S602 zurück. Die Ermittelungsschritte von S602 und S603 werden wiederholt, bis die Katalysatortemperatur der Entzündungsermittelungstemperatur gleich wird. Während dieses wiederholten Vorgangs steigt die Katalysatortemperatur an. Wenn die Katalysatortemperatur über die Entzündungsermittelungstemperatur ansteigt, während die Ermittelungsschritte von S602 und S603 wiederholt werden, wird die Antwort bei S602 "NEIN" und kehrt der Vorgang zu S601 zurück. S603 determines whether the catalyst temperature is equal to Inflammation detection temperature is. If the Inflammation Detection Temperature Catalyst Temperature is the same, the process proceeds to S604, in which one predetermined amount of fuel is added. If not in S603 it is determined that the catalyst temperature of the Inflammation detection temperature is the same, the process reverses back to S602. The determination steps of S602 and S603 are repeated until the catalyst temperature of the Inflammation detection temperature becomes the same. During this repeated process, the catalyst temperature rises. If the catalyst temperature over the Inflammation detection temperature increases as the Determination steps of S602 and S603 are repeated the answer at S602 is "NO" and the process returns to S601 back.

Nachdem die Katalysatortemperatur der Entzündungsermittelungstemperatur als Folge des Vorgangs von S601 bis S603 gleich wird, wird die Kraftstoffzugabe in S604 ausgeführt. After the catalyst temperature of the Inflammation detection temperature as a result of the process of S601 to S603 becomes the same, the fuel addition in S604 executed.

Nachdem Kraftstoff in S604 zugefügt ist, wird in S605 ermittelt, ob die Temperaturdifferenz zwischen der Abgaseinströmungstemperatur, die durch den Katalysatorabgaseinströmungstemperatursensor 78 gemessen wird, und der Abgasausströmungstemperatur, die durch den Katalysatorabgasausströmungstemperatursensor 74 gemessen wird, (Abgasausströmungstemperatur - Abgaseinströmungstemperatur) geringer als ein vorbestimmter Wert ist. After fuel is added in S604, it is determined in S605 whether the temperature difference between the exhaust gas inflow temperature measured by the catalyst exhaust gas inflow temperature sensor 78 and the exhaust gas outflow temperature measured by the catalyst exhaust gas outflow temperature sensor 74 (exhaust gas outflow temperature - exhaust gas inflow temperature) is less than a predetermined value ,

Wenn ermittelt wird, dass die Temperaturdifferenz größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, schreitet der Vorgang zu S609 weiter, bei dem ermittelt wird, dass sich der Katalysator nicht verschlechtert hat. Dann endet die Routine. Wenn in S605 ermittelt wird, dass die Temperaturdifferenz geringer als der vorbestimmte Wert ist, schreitet der Vorgang zu dem nachfolgenden Schritt weiter. If it is determined that the temperature difference is greater than or is equal to a predetermined value, the process proceeds S609 continues to determine that the catalyst has not worsened. Then the routine ends. If in S605 it is determined that the temperature difference is less than that is a predetermined value, the operation proceeds to next step.

In S606 wird eine Ermittelung hinsichtlich der Temperaturdifferenz durchgeführt. Wenn die Temperaturdifferenz weniger als 1°C beträgt, schreitet der Vorgang zu S608 weiter, bei dem ermittelt wird, dass sich der Katalysator verschlechtert hat. Dann endet die Routine. Wenn die Temperaturdifferenz größer als 1°C ist, schreitet der Vorgang zu S607 weiter, bei dem eine klare Ermittelung aufgrund der unzureichenden Oxidations- Reduktions-Reaktionen vermieden wird. Dann endet die Routine oder kehrt der Vorgang zu S601 zurück, um den gleichen Ermittelungsvorgang erneut durchzuführen. In S606, an determination regarding the Temperature difference carried out. If the temperature difference is less than 1 ° C, the process proceeds to S608, which determines that the catalyst is deteriorating Has. Then the routine ends. If the temperature difference is larger than 1 ° C, the process proceeds to S607 where one clear determination due to insufficient oxidation Reduction reactions are avoided. Then the routine ends or the process returns to S601 to do the same Perform the determination process again.

Bei der Katalysatorverschlechterungsermittelung dieses Ausführungsbeispiels wird Kraftstoff zugegeben, wenn die Entzündungsermittelungstemperatur erreicht ist, und wird die Anwesenheit/die Abwesenheit einer Temperaturanhebungsreaktion, die durch die Zugabe von Kraftstoff verursacht wird, und der Betrag der Temperaturanhebungsreaktion zur gleichen Zeit ermittelt. Jedoch können diese Faktoren getrennt gehandhabt werden. Beispielsweise ist es möglich, einen Vorgang anzunehmen, bei dem die Temperatur, bei der der Katalysator eine Temperaturanhebungsreaktion beginnt, erfasst wird, und eine Temperaturdifferenz Δt aus der erfassten Temperatur ermittelt wird, und wobei dieser Wert mit der Entzündungsermittelungstemperatur verglichen wird, um zu ermitteln, ob sich der Katalysator verschlechtert hat. Im Hinblick auf ein Verfahren zum Erfassen der Temperatur, bei der der Katalysator eine Temperaturanhebungsreaktion beginnt, wird Kraftstoff zu einem Katalysator hinzugegeben, dessen Entzündungstemperatur zu erfassen ist, wenn die Temperatur des Katalysators niedrig ist, beispielsweise bei der Entzündungstemperatur eines frischen Katalysators, so dass der Kraftstoff sich an dem Katalysator ablagert. Darauf wird die Katalysatortemperatur angehoben und wird die Entzündungstemperatur des Katalysators erfasst, bei der eine Differenz zwischen Tin und Tex aufgrund des abgelagerten Kraftstoffs auftritt. Nachdem die Entzündungstemperatur erfasst ist, wird ein Wert Δtmax auf eine ähnliche Weise erfasst. Dieses Ermittelungsverfahren macht es möglich, den Grad einer Verschlechterung eines in Rede stehenden Katalysators auf der Grundlage des Grades der Erhöhung der Entzündungstemperatur ebenso wie die Anwesenheit/Abwesenheit einer Verschlechterung des Katalysators zu ermitteln. When determining the catalyst deterioration this Embodiment is added fuel when the Inflammation detection temperature is reached, and the Presence / absence of a temperature increase reaction, caused by the addition of fuel, and the Amount of the temperature raising reaction at the same time determined. However, these factors can be handled separately become. For example, it is possible to accept an operation at which the temperature at which the catalyst is a Temperature rise reaction begins, is sensed, and a Temperature difference Δt determined from the recorded temperature is, and this value with the Inflammation detection temperature is compared to determine if the catalyst has deteriorated. in the Regarding a method of detecting the temperature at which the catalyst starts a temperature raising reaction Fuel added to a catalyst whose Ignition temperature is to be recorded when the temperature of the Catalyst is low, for example at Ignition temperature of a fresh catalyst, so that the Fuel is deposited on the catalytic converter. Then the Catalyst temperature raised and the Ignition temperature of the catalyst detected at which one Difference between Tin and Tex due to the deposited Fuel occurs. After the ignition temperature is detected a value Δtmax is detected in a similar manner. This Investigation makes it possible to get a degree Deterioration of a catalyst in question on the Basis of the degree of increase in the ignition temperature as well as the presence / absence of deterioration to determine the catalyst.

Die Verwendung der Katalysatorverschlechterungsermittelungsvorrichtung und des Verfahrens gemäß diesem Ausführungsbeispiel macht es möglich, die Verschlechterung der NOx-Entfernungsfähigkeit eines Katalysators ohne Verwendung eines NOx-Sensors zu ermitteln. The use of the Catalyst deterioration detection device and Method according to this embodiment makes it possible the deterioration of a NOx removal ability Determine catalyst without using a NOx sensor.

Obwohl das erste und das zweite Ausführungsbeispiel als Reduktionsmittelzugabeeinrichtung die Kraftstoffzugabedüse 17 einsetzen, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist, die in dem Abgasdurchgang zum Zugeben von Kraftstoff in das Abgas vorgesehen ist, ist die Zugabeeinrichtung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, Kraftstoff in eine Brennkammer zu einer Zeitabstimmung zuzugeben, die anders als der Verbrennungshub beziehungsweise Verbrennungstakt ist, so dass der zugegebene Kraftstoff von der Brennkammer als ein unverbrannter Kraftstoff ausgestoßen wird, der als ein Reduktionsmittel verwendet werden kann. Das heißt, dass die Einrichtung nicht besonders beschränkt ist, solange ein Reduktionsmittel zu einer Abgassteuerungsvorrichtung zugegeben werden kann. Although the first and second embodiments use the fuel addition nozzle 17 as the reducing agent adding means, which is a fuel injection device provided in the exhaust passage for adding fuel to the exhaust gas, the adding means is not limited to this. For example, it is possible to add fuel to a combustion chamber at a timing that is different from the combustion stroke, so that the added fuel is expelled from the combustion chamber as an unburned fuel that can be used as a reducing agent. That is, the device is not particularly limited as long as a reducing agent can be added to an exhaust control device.

Obwohl in der vorangehenden Beschreibung die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung hauptsächlich in Verbindung mit einem NOx-Katalysator der Speicher-Reduktions-Bauart beschrieben ist, ist die Erfindung nicht nur auf einen NOx-Katalysator der Speicher-Reduktions-Bauart beschränkt, sondern auch auf andere Katalysatoren anwendbar, die eine Charakteristik des Aufwärmens im Ansprechen auf eine Zugabe eines Reduktionsmittels haben, wie beispielsweise Drei-Wege-Katalysatoren, die für die Abgassteuerung von Benzinmotoren und dergleichen verwendet werden, Filter, und so weiter. Although in the foregoing description the device and the Method of the invention mainly in connection with a NOx catalyst of the storage reduction type is described, the invention is not only based on a NOx catalyst Storage reduction design limited, but also to others Catalysts applicable, which is a characteristic of warming up in response to adding a reducing agent, such as for example, three-way catalysts for the Exhaust control of gasoline engines and the like is used be, filters, and so on.

Bei solchen Anwendungen verwirklicht die Erfindung eine Verschlechterungsermittelung wie bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen. In such applications, the invention realizes one Determination of deterioration as in the aforementioned Embodiments.

Während die Erfindung unter Bezugnahme darauf beschrieben ist, was gegenwärtig als ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele betrachtet wird, ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen beschränkt ist. Dagegen ist mit der Erfindung beabsichtigt, dass sie verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abdeckt. Während zusätzlich die verschiedenen Elemente der offenbarten Erfindung in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die beispielhaft sind, sind andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzelnen Ausführungsbeispiel ebenso innerhalb des Grundgedankens und des Anwendungsbereiches der Erfindung. While the invention has been described with reference to what is currently considered their preferred embodiments considered, it is understood that the invention is not to the disclosed embodiments or constructions is limited. In contrast, it is intended with the invention that they various modifications and equivalent arrangements covers. While in addition the various elements of the disclosed invention in various combinations and Configurations shown that are exemplary are others Combinations and configurations including more, less or just a single embodiment as well within the basic idea and scope of the invention.

Mit Bezug auf Charakteristiken eines NOx-Katalysators, welche eine Verringerungsneigung einer Katalysatoraktivierungsfähigkeit und eine Erhöhungsneigung der Reduktionsmittelaktivierungstemperatur gemäß der Verschlechterung des Katalysators sind, wird Kraftstoff als ein Reduktionsmittel zu dem NOx-Katalysator durch Hinzufügen von Kraftstoff in das Abgas über eine Kraftstoffeinspritzdüse unter der Bedingung zugegeben, unter der der Verbrennungsmotor angehalten ist. Dann wird die Zeit, die abläuft, bis die Temperatur des NOx-Katalysators eine vorbestimmte Temperatur nach dem Ansteigen erreicht, gemessen. Wenn die gemessene Zeit kürzer als eine erwartete Katalysatoraktivierungszeit ist, wird ermittelt, dass sich der Katalysator verschlechtert hat. With respect to characteristics of a NOx catalyst, which a tendency to decrease catalyst activation ability and a tendency to increase the Reducing agent activation temperature according to the Are deterioration of the catalyst, fuel is considered a Reducing agent to the NOx catalyst by adding Fuel into the exhaust gas via a fuel injector added to the condition under which the internal combustion engine is stopped. Then the time that runs out until the Temperature of the NOx catalyst a predetermined temperature reached after the climb, measured. If the measured time is shorter than an expected catalyst activation time determines that the catalyst has deteriorated.

Claims (11)

1. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung für eine Abgassteuerungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:
eine Abgassteuerungsvorrichtung (42), die in einem Abgasdurchgang (40) eines Verbrennungsmotors (1) vorgesehen ist und die durch Hinzugeben eines Reduktionsmittels aktivierbar ist;
eine Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (71) zum Zugeben des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung (42) unter einer Bedingung, dass der Verbrennungsmotor (1) von einem Betriebszustand anhält;
eine Abgassteuerungsvorrichtungstemperaturmesseinrichtung (79), die an der Abgassteuerungsvorrichtung (43) zum Messen einer Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur vorgesehen ist;
eine Temperaturerreichungszeitmesseinrichtung (80) zum Messen einer Zeit, die von einem Zeitpunkt, wenn das Reduktionsmittel durch die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (71) zugegeben wird, bis zu einem Zeitpunkt, wenn sich die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur auf eine vorbestimmte Temperatur nach dem Ansteigen aufgrund der Zugabe des Reduktionsmittels verringert, abläuft und
eine Verschlechterungsermittelungseinrichtung (80) zum Ermitteln, dass sich die Abgassteuerungsvorrichtung (42) nicht verschlechtert hat, wenn die durch die Temperaturerreichungszeitmesseinrichtung (80) gemessene Zeit länger als eine vorbestimmte Zeit ist, und zum Ermitteln, dass sich die Abgassteuerungsvorrichtung (42) verschlechtert hat, wenn die durch die Temperaturerreichungszeitmesseinrichtung gemessene Zeit kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist.
1. deterioration determination device for an exhaust gas control device, characterized by :
an exhaust gas control device ( 42 ) which is provided in an exhaust gas passage ( 40 ) of an internal combustion engine ( 1 ) and which can be activated by adding a reducing agent;
reducing agent adding means ( 71 ) for adding the reducing agent to the exhaust control device ( 42 ) under a condition that the internal combustion engine ( 1 ) stops from an operating state;
an exhaust control device temperature measuring device ( 79 ) provided on the exhaust control device ( 43 ) for measuring an exhaust control device temperature;
temperature reaching time measuring means ( 80 ) for measuring a time from a point in time when the reducing agent is added by the reducing agent adding means ( 71 ) to a point in time when the exhaust gas control device temperature decreases to a predetermined temperature after rising due to the addition of the reducing agent, expires and
deterioration determining means ( 80 ) for determining that the exhaust control device ( 42 ) has not deteriorated when the time measured by the temperature reaching time measuring device ( 80 ) is longer than a predetermined time and for determining that the exhaust control device ( 42 ) has deteriorated, when the time measured by the temperature reaching time measuring device is shorter than a predetermined time.
2. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur niedriger als oder gleich einer Reduktionsmittelaktivierungstemperatur ist, bei der eine Aktivierung durch Hinzugeben des Reduktionsmittels verursacht wird, eine Zugabe des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung (42) trotz des Anhaltens des Verbrennungsmotors (1) vermieden wird. 2. The deterioration detection device according to claim 1, characterized in that when the exhaust control device temperature is lower than or equal to a reducing agent activation temperature at which activation is caused by adding the reducing agent, adding the reducing agent to the exhaust control device ( 42 ) despite the stop of the internal combustion engine ( 1 ) is avoided. 3. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgassteuerungsvorrichtung (42) des Weiteren eine Abgastemperaturmesseinrichtung (78), die stromaufwärts von der Abgassteuerungsvorrichtung (42) vorgesehen ist, zum Messen einer Temperatur einer Abgaseinströmung aufweist,
die in die Abgassteuerungsvorrichtung (42) einströmt, und wenn die Abgassteuerungsvorrichtungstemperatur höher als die Temperatur der Abgaseinströmung ist, die Zugabe des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung (42) trotz des Anhaltens des Verbrennungsmotors (1) vermieden wird.
3. deterioration detection device according to claim 1 or 2, characterized in that
the exhaust gas control device ( 42 ) further comprises an exhaust gas temperature measuring device ( 78 ), which is provided upstream of the exhaust gas control device ( 42 ), for measuring a temperature of an exhaust gas inflow,
which flows into the exhaust gas control device ( 42 ), and when the exhaust gas control device temperature is higher than the temperature of the exhaust gas inflow, the addition of the reducing agent to the exhaust gas control device ( 42 ) is avoided despite the stop of the internal combustion engine ( 1 ).
4. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgassteuerungsvorrichtung (42) des Weiteren eine Speicher-Reduktions-Funktion zum Speichern eines Stickstoffoxides, das in dem Abgas vorhanden ist, in einem Hauptkörper der Abgassteuerungsvorrichtung (42), wenn sich die Abgaseinströmung in einem Zustand übermäßiger Sauerstoffkonzentration befindet, und zum Ablassen und Reduzieren des Stickstoffoxides aufweist, das in dem Hauptkörper gespeichert ist, wenn sich die Abgaseinströmung in einem Zustand niedriger Sauerstoffkonzentration befindet. 4. The deterioration determination device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the exhaust gas control device ( 42 ) further comprises a storage reduction function for storing a nitrogen oxide present in the exhaust gas in a main body of the exhaust gas control device ( 42 ) when the exhaust gas inflow is in an excessive oxygen concentration state and has for releasing and reducing the nitrogen oxide stored in the main body when the exhaust gas inflow is in a low oxygen concentration state. 5. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgassteuerungsvorrichtung (42) eine Speicherschätzeinrichtung zum Schätzen einer Speichermenge des Stickstoffoxides aufweist, und
wenn durch die Speicherschätzeinrichtung geschätzt wird, dass die Speichermenge des Stickstoffoxides geringer als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist, die Zugabe des Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung (42) trotz des Anhaltens des Verbrennungsmotors (1) vermieden wird.
5. deterioration determination device according to claim 4, characterized in that
the exhaust gas control device ( 42 ) has a storage estimation device for estimating a storage amount of the nitrogen oxide, and
if it is estimated by the storage estimator that the storage amount of the nitrogen oxide is less than or equal to a predetermined amount, the addition of the reducing agent to the exhaust gas control device ( 42 ) is avoided despite the engine ( 1 ) stopping.
6. Verschlechterungsermittelungsverfahren für eine Abgassteuerungsvorrichtung zum Ermitteln einer Verschlechterung der Abgassteuerungsvorrichtung (42), die in einem Abgasdurchgang (40) des Verbrennungsmotors (1) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch
Hinzugeben eines Reduktionsmittels zu der Abgassteuerungsvorrichtung (42), um die Abgassteuerungsvorrichtung (42) zu erwärmen, wenn erfasst wird, dass ein Verbrennungsmotor (1) im Begriff ist anzuhalten, während sich der Verbrennungsmotor (1) in Betrieb befindet, und wobei die Abgassteuerungsvorrichtung durch Hinzugeben eines Reduktionsmittels aktivierbar ist:
Messen einer Zeit, die von der Zugabe des Reduktionsmittels abläuft, bis sich eine Temperatur der Abgassteuerungsvorrichtung (42) auf eine vorbestimmte Temperatur verringert: und
Ermitteln, dass sich die Abgassteuerungsvorrichtung (42) nicht verschlechtert hat, wenn die gemessene Zeit, länger als eine vorbestimmte Zeit ist, und
Ermitteln, dass sich die Abgassteuerungsvorrichtung (42) verschlechtert hat, wenn die Zeit kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist.
6. A deterioration determination method for an exhaust gas control device for determining a deterioration of the exhaust gas control device ( 42 ), which is provided in an exhaust passage ( 40 ) of the internal combustion engine ( 1 ), characterized by
Adding a reducing agent to the exhaust gas control apparatus (42) to heat the exhaust gas control apparatus (42) when it is detected that an internal combustion engine (1) is about to stop, while the engine (1) is in operation, and wherein the exhaust gas control apparatus by Adding a reducing agent can be activated:
Measure a time from the addition of the reducing agent until a temperature of the exhaust control device ( 42 ) decreases to a predetermined temperature: and
Determining that the exhaust control device ( 42 ) has not deteriorated if the measured time is longer than a predetermined time, and
Determine that the exhaust control device ( 42 ) has deteriorated if the time is less than a predetermined time.
7. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung für eine Abgassteuerungsvorrichtung, gekennzeichnet durch
einen Katalysator (42b), der in einem Abgasdurchgang (40) eines Verbrennungsmotors (1) zum Steuern eines von dem Verbrennungsmotor (1) ausgestoßenen Abgases vorgesehen ist;
eine Katalysatorabgaseinströmungstemperaturmesseinrichtung (78) zum Messen einer Temperatur von einer Abgaseinströmung, die in den Katalysator (42b) einströmt;
eine Katalysatortemperaturmesseinrichtung (74) zum Messen einer Katalysatortemperatur des Katalysators (42b);
eine Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (17) zum Zugeben eines Reduktionsmittels zu dem Katalysator (42b);
eine Temperaturdifferenzerfassungseinrichtung (80) zum Erfassen einer Differenz der Katalysatortemperatur von der Temperatur der Abgaseinströmung, die auftritt, wenn das Reduktionsmittel zu dem Katalysator (42b) durch die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (17) zugeben wird; und
eine Verschlechterungsermittelungseinrichtung (80) zum Ermitteln, dass sich der Katalysator (42b) verschlechtert hat, wenn von einer Bedingung, dass die erfasste Temperatur der Abgaseinströmung, wenn das Auftreten einer Temperaturdifferenz durch die Temperaturdifferenzerfassungseinrichtung (80) erfasst ist, größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und von einer Bedingung, dass die Temperaturdifferenz, die durch die Temperaturdifferenzerfassungseinrichtung (80) erfasst wird, geringer als eine vorbestimmte Temperaturdifferenz ist, eine Bedingung erfüllt ist.
7. deterioration determination device for an exhaust gas control device, characterized by
a catalytic converter ( 42 b) which is provided in an exhaust gas passage ( 40 ) of an internal combustion engine ( 1 ) for controlling an exhaust gas emitted by the internal combustion engine ( 1 );
a catalyst exhaust gas inflow temperature measuring device ( 78 ) for measuring a temperature of an exhaust gas inflow that flows into the catalyst ( 42 b);
a catalyst temperature measuring device ( 74 ) for measuring a catalyst temperature of the catalyst ( 42 b);
a reducing agent adding means ( 17 ) for adding a reducing agent to the catalyst ( 42 b);
temperature difference detection means ( 80 ) for detecting a difference in the catalyst temperature from the temperature of the exhaust gas inflow that occurs when the reducing agent is added to the catalyst ( 42 b) by the reducing agent adding means ( 17 ); and
deterioration determination means ( 80 ) for determining that the catalyst ( 42 b) has deteriorated when a condition that the detected temperature of the exhaust gas inflow when the occurrence of a temperature difference is detected by the temperature difference detection means ( 80 ) is greater than a predetermined temperature and from a condition that the temperature difference detected by the temperature difference detector ( 80 ) is less than a predetermined temperature difference, a condition is satisfied.
8. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (17) die Zugabe des Reduktionsmittels verwirklicht, wenn die Katalysatortemperatur eine Bezugstemperatur erreicht, die als eine Temperatur gesetzt ist, bei der eine Oxidations- Reduktions-Reaktion bei einem unverschlechterten Katalysator beginnt. 8. The deterioration detection device according to claim 7, characterized in that the reducing agent adding means ( 17 ) realizes the addition of the reducing agent when the catalyst temperature reaches a reference temperature set as a temperature at which an oxidation-reduction reaction starts with an un-deteriorated catalyst. 9. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgassteuerungsvorrichtung des Weiteren eine Speicher- Reduktions-Funktion zum Speichern eines in dem Abgas vorhandenen Stickstoffoxides in einem Hauptkörper der Abgassteuerungsvorrichtung, wenn sich die Abgaseinströmung in einem Zustand übermäßiger Sauerstoffkonzentration befindet, und zum Ablassen sowie Reduzieren des Stickstoffoxides aufweist, das in dem Hauptkörper gespeichert ist, wenn sich die Abgaseinströmung in einem Zustand niedriger Sauerstoffkonzentration befindet. 9. The deterioration detection device according to claim 7 or 8, characterized in that the exhaust gas control device furthermore a storage Reduction function for storing one in the exhaust gas nitrogen oxide present in a main body of the Exhaust control device when the exhaust gas inflow in a state of excessive oxygen concentration located, and for draining and reducing the Has nitrogen oxide in the main body is stored when the exhaust gas inflow is in a State of low oxygen concentration. 10. Verschlechterungsermittelungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgassteuerungsvorrichtung eine Speicherschätzeinrichtung zum Schätzen einer Speichermenge des Stickstoffoxides aufweist, und
wenn durch die Speicherschätzeinrichtung geschätzt wird, dass die Speichermenge des Stickstoffoxides kleiner als oder gleich einer vorbestimmten Menge ist, die Zugabe des Reduktionsmittels durch die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung vermieden wird.
10. The deterioration determination device according to claim 9, characterized in that
the exhaust gas control device has a storage estimation device for estimating a storage amount of the nitrogen oxide, and
if it is estimated by the storage estimation device that the storage amount of the nitrogen oxide is less than or equal to a predetermined amount, the addition of the reducing agent by the reducing agent adding device is avoided.
11. Verschlechterungsermittelungsverfahren für eine Abgassteuerungsvorrichtung, gekennzeichnet durch
Zugeben eines Kraftstoffes zu einem Katalysator (42b), der innerhalb einer Abgassteuerungsvorrichtung vorgesehen ist, die in einem Abgassystem (40) eines Verbrennungsmotors (1) vorgesehen ist, wenn eine Temperatur des Katalysators (42b) gleich oder größer als eine Temperatur wird, bei der eine Oxidations-Reduktions-Reaktion bei einem unverschlechterten Katalysator beginnt;
Messen einer Katalysatortemperatur und einer stromaufwärtigen Abgastemperatur an einer stromaufwärtigen Seite des Katalysators (42b); und
Ermitteln eines Verschlechterungszustandes der Abgassteuerungsvorrichtung auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen der stromaufwärtigen Abgastemperatur und der Katalysatortemperatur.
11. The deterioration determination method for an exhaust gas control device, characterized by
Adding a fuel to a catalytic converter ( 42 b) which is provided within an exhaust gas control device which is provided in an exhaust system ( 40 ) of an internal combustion engine ( 1 ) when a temperature of the catalytic converter ( 42 b) becomes equal to or higher than a temperature, in which an oxidation-reduction reaction begins with an unimpaired catalyst;
Measuring a catalyst temperature and an upstream exhaust gas temperature on an upstream side of the catalyst ( 42 b); and
Determining a deterioration state of the exhaust control device based on a temperature difference between the upstream exhaust gas temperature and the catalyst temperature.
DE10300555A 2002-01-10 2003-01-09 A deterioration determination device for an engine exhaust gas control device and deterioration determination method Expired - Lifetime DE10300555B4 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002003570A JP3925203B2 (en) 2002-01-10 2002-01-10 Exhaust gas purification device for internal combustion engine and method for determining deterioration thereof
JP2002-003570 2002-01-10
JP2002-013148 2002-01-22
JP2002013148A JP4114355B2 (en) 2002-01-22 2002-01-22 Exhaust gas purification device for internal combustion engine and method for determining deterioration thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10300555A1 true DE10300555A1 (en) 2003-08-07
DE10300555B4 DE10300555B4 (en) 2009-03-19

Family

ID=26625479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10300555A Expired - Lifetime DE10300555B4 (en) 2002-01-10 2003-01-09 A deterioration determination device for an engine exhaust gas control device and deterioration determination method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10300555B4 (en)
FR (1) FR2834531B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT412845B (en) * 2003-07-14 2005-08-25 Alpps Fuel Cell Systems Gmbh EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM FOR REDUCING NOX EMISSIONS FROM HEATING POWER MACHINES USING FUEL PRODUCED REDUCTIVE MEANS
WO2006011027A1 (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine
US7797927B2 (en) 2005-11-22 2010-09-21 Isuzu Motors Limited Method for control of exhaust gas purification system, and exhaust gas purification system
US10920647B2 (en) 2018-09-11 2021-02-16 Liebherr-Components Colmar Sas Combustion engine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4428361B2 (en) * 2006-05-24 2010-03-10 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification system for internal combustion engine
CN101896701B (en) * 2008-06-11 2013-01-09 丰田自动车株式会社 Apparatus for making diagnosis of abnormality of NOx catalyst and method for making diagnosis of abnormality

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4100397C2 (en) * 1990-02-10 1999-08-05 Volkswagen Ag Method and arrangement for monitoring the degree of conversion of a catalytic converter
GB9003316D0 (en) * 1990-02-14 1990-04-11 Lucas Ind Plc Monitoring of operation of catalytic converter
DE4027207A1 (en) * 1990-08-28 1992-03-05 Emitec Emissionstechnologie MONITORING THE CATALYTIC ACTIVITY OF A CATALYST IN THE EXHAUST SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE4211092A1 (en) * 1992-04-03 1993-10-07 Bosch Gmbh Robert Method and device for assessing the functionality of a catalytic converter
DE4227207C2 (en) * 1992-08-17 1996-10-31 Emitec Emissionstechnologie Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine
JP2888124B2 (en) * 1994-01-27 1999-05-10 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3237440B2 (en) * 1995-02-28 2001-12-10 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3409647B2 (en) * 1997-06-13 2003-05-26 日産自動車株式会社 Degradation diagnosis device for HC adsorbent of engine
DE19736233C2 (en) * 1997-08-20 2001-03-29 Siemens Ag Procedure for checking a catalyst
JPH11229859A (en) * 1998-02-12 1999-08-24 Mitsubishi Motors Corp Internal combustion engine
DE19843871B4 (en) * 1998-09-25 2005-05-04 Robert Bosch Gmbh Diagnosis of a NOx storage catalytic converter with downstream NOx sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT412845B (en) * 2003-07-14 2005-08-25 Alpps Fuel Cell Systems Gmbh EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM FOR REDUCING NOX EMISSIONS FROM HEATING POWER MACHINES USING FUEL PRODUCED REDUCTIVE MEANS
WO2006011027A1 (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine
US7797927B2 (en) 2005-11-22 2010-09-21 Isuzu Motors Limited Method for control of exhaust gas purification system, and exhaust gas purification system
US10920647B2 (en) 2018-09-11 2021-02-16 Liebherr-Components Colmar Sas Combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
FR2834531A1 (en) 2003-07-11
DE10300555B4 (en) 2009-03-19
FR2834531B1 (en) 2007-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69816438T2 (en) EXHAUST GAS PURIFICATION DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE102009026510B4 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
EP2310112B1 (en) Method for operating an exhaust gas treatment system having an scr catalytic converter
EP1131544B1 (en) METHOD FOR MONITORING NOx STORAGE CATALYTIC CONVERTERS AND EXHAUST-GAS PURIFICATION DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
DE10347130B4 (en) exhaust aftertreatment systems
EP2181258B1 (en) Operating and diagnostic method for an scr exhaust-gas aftertreatment system
DE102009003293B4 (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
EP2326809B1 (en) Method for operating an exhaust emission control system having a scr-catalyst and an upstream oxidation catalyst exhaust emission control component
DE102007000537B4 (en) Diagnostic device of an exhaust gas purification catalyst
DE102008001975B4 (en) Exhaust gas purification device for an internal combustion engine
DE10346029B4 (en) Emission control system for an internal combustion engine
EP2307676B1 (en) Method for operating an exhaust gas treatment system having a scr catalytic converter
EP1373693B1 (en) Method and device for monitoring an exhaust gas treatment system
DE102009033889B4 (en) Regeneration device for a particulate filter and method of operation therefor
DE602005001495T2 (en) System for detecting the deterioration of a catalyst
DE102004021193A1 (en) Methods and devices for diagnosing exhaust gas aftertreatment systems
DE102005004619A1 (en) An exhaust emission control system for an internal combustion engine and exhaust emission control method
DE102014111444B4 (en) Exhaust gas purification system with cooling section for an additional valve
DE102004052655B4 (en) Pressure monitor for a diesel particulate filter
DE102009002950A1 (en) Exhaust gas purification device of an internal combustion engine
DE10001133B4 (en) Device for controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine
DE102012209538A1 (en) Method and device for checking the functionality of hydraulic components in an exhaust aftertreatment system for a motor vehicle
DE102005035666A1 (en) Exhaust gas purification device for an internal combustion engine
DE102020111702A1 (en) SYSTEM FOR REGULATING A AIR-FUEL RATIO FOR A FLEX-FUEL VEHICLE USING AN OXYGEN STORAGE AMOUNT OF A CATALYST AND PROCEDURE THEREOF
DE10300555B4 (en) A deterioration determination device for an engine exhaust gas control device and deterioration determination method

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R084 Declaration of willingness to licence
R071 Expiry of right