JP2004308451A

JP2004308451A - 排気後処理装置の劣化判定装置

Info

Publication number: JP2004308451A
Application number: JP2003099546A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Yasuhara; 功祐安原; Akira Shirakawa; 暁白河; Hitoshi Onodera; 仁小野寺; Manabu Miura; 学三浦
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: JP4144405B2

Abstract

【課題】排気後処理装置の劣化判定を精度よく行う。
【解決手段】リッチスパイク制御によって排気後処理装置に吸収されていたＮＯｘを放出還元し、排気の空燃比をリッチからリーンへと変化させた後に上流側空燃比センサの出力がリーン空燃比を示す値に変化した時点から、下流側空燃比センサの出力がリーン空燃比を示す値に変化する時点までの応答遅れ時間ΔＴ２に基づいて、排気後処理装置の劣化判定を行う。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気を浄化する排気後処理装置の劣化を判定する劣化判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される内燃機関、特にリーン運転可能な内燃機関では、リーン運転時にＮＯｘの排出量が増加することから、排気通路に窒素酸化物（ＮＯｘ）の吸収剤を内蔵する窒素酸化物浄化装置（ＮＯｘ浄化装置）を設け、機関から排出されるＮＯｘが大気中に放出されるのを防止する技術が知られている。この吸収剤は、排気の空燃比がリーンのときには排気中のＮＯｘを吸収する一方、排気の空燃比がリッチのときには吸収していたＮＯｘを放出する機能を有し、放出されたＮＯｘは、ＨＣ、ＣＯにより還元されてＮ_２として排出される。
【０００３】
また、ＮＯｘ浄化装置には、理論空燃比近傍であるときに排気中の有害成分であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを高効率で浄化する機能（すなわち、三元触媒機能）をも備えたものがある。このようなＮＯｘ浄化装置は、排気中のＯ_２を貯蔵する機能（酸素ストレージ機能）を有しており、排気の空燃比がリッチのときに貯蔵したＯ_２を放出し、これにより排気中のＨＣやＣＯが酸化されてＨ_２ＯやＣＯ_２として排出される。
【０００４】
ここで、上記吸収剤のＮＯｘ吸収能力には限りがあることから、その吸収量が飽和量に達する前に、適当なタイミングで吸収しているＮＯｘを放出させてＮＯｘ吸収能力を再生させる必要がある。このため、従来から、機関に供給する混合気の空燃比を一時的にリッチとして還元剤たるＨＣ、ＣＯをＮＯｘ浄化装置に供給し、ＮＯｘを放出還元させるリッチスパイク制御が実行されている。
【０００５】
ところで、このようなＮＯｘ浄化装置を用いて排気の浄化を行うためには、より高精度なＮＯｘ浄化装置の劣化判定技術が必要となる。
従来の技術でよく知られるものは、ＮＯｘ浄化装置の上流側、下流側に酸素濃度センサを設け、図７に示すように、機関の供給する混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に切り替えた後に、上流側酸素濃度センサの出力（触媒上流側λ）がリッチ空燃比を示す値に変化した時点から下流側酸素濃度センサの出力（触媒下流側λ）がリッチ空燃比を示す値となる時点までの応答遅れ時間Δｔ１を計測し、この計測時間Δｔ１と所定の基準値（閾値）とを比較することによって劣化を判定するものである（特許文献１参照）。
【０００６】
すなわち、上記リッチスパイク制御時に、ＮＯｘ浄化装置から流出する排気の空燃比を検出し、検出した空燃比が所定範囲内となっている時間を用いて劣化判定を行うようにしている。
【０００７】
なお、特許文献１に記載のものは、上記応答遅れ時間Δｔ１を計測すると共に、機関に供給する混合気の空燃比をリッチからリーンに切り替えた後に、上流側酸素濃度センサの出力がリーン空燃比を示す値に変化した時点から下流側酸素濃度センサの出力がリーン空燃比を示す値となる時点までの第２の応答遅れ時間Δｔ２を計測し、この上流側・下流側酸素濃度センサの特性バラツキを反映する第２の遅れ時間Δｔ２で上記遅れ時間Δｔ１補正することで、劣化判定精度を向上させるようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−７３７４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のような劣化判定では、リッチスパイク制御における空燃比のバラツキやＮＯｘ吸収量のバラツキの影響を受けやすいという問題がある。
【００１０】
例えば、リッチスパイク制御において排気空燃比がリッチ側にシフトしてしまった場合には、ＮＯｘ浄化触媒に供給される還元剤量が多くなるから、その分上記応答遅れ時間Δｔ１は短くなるし、リッチスパイク制御を実行する間隔が長くなってしまった場合など吸収されているＮＯｘ量が多いほど、その分上記応答遅れ時間Δｔ１は長くなる。
【００１１】
従って、上記応答遅れ時間Δｔ１と所定の基準値と比較して劣化判定を行ったのでは、応答遅れ時間Δｔ１自体のバラツキが大きく、同程度の劣化状態であっても、そのときの空燃比やリッチスパイク間隔のバラツキによって、劣化していると判定される場合とそうでない場合とが生じたり、新品のＮＯｘ浄化装置に対して誤った劣化判定を行ったりするおそれがある（図５参照）。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、排気後処理装置の劣化判定を精度よく行うことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明に係る排気後処理装置の劣化判定装置は、排気の空燃比をリッチからリーンへと変化させた後に、排気後処理装置の上流側に設けられた第１空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化した時点から、排気後処理装置の下流側に設けられた第２空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化する時点までのリーン側応答遅れ時間を計測し、このリーン側応答遅れ時間に基づいて排気後処理装置の劣化判定を行うようにした。
【００１４】
また、第２の排気後処理装置の劣化判定装置は、排気の空燃比をリーンからリッチへと変化させた後に、排気後処理装置の上流側に設けられた第１空燃比検出手段の出力がリッチ空燃比を示す値に変化した時点から、排気後処理装置の下流側に設けられた第２空燃比検出手段の出力がリッチ空燃比を示す値に変化する時点までのリッチ側応答遅れ時間を計測し、このリッチ側応答遅れ時間に基づいて排気浄化処理装置の第１劣化判定を行い、第１劣化判定によって劣化していると判定された場合には、更に、排気の空燃比をリッチからリーンへと変化させた後に、前記第１空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化した時点から、前記第２空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化する時点までのリーン側応答遅れ時間を計測し、このリーン側応答遅れ時間にするリーン側応答遅れ時間計測手段に基づいて排気後処理装置の劣化判定を行うようにした。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係る排気後処理装置の劣化判定装置では、排気の空燃比をリッチからリーンへと変化させた後に、すなわち、排気後処理装置に吸収されているＮＯｘ及びストレージされているＯ_２が放出還元された後に、触媒内に含まれる助触媒（セリアＣｅＯ_２）に応じた量（飽和量）のＯ_２がストレージされるまでの時間がリーン側応答遅れ時間として計測されることになる。このため、吸収されているＮＯｘ量による影響を排除して、排気後処理装置の劣化状態に対応した応答遅れ時間が安定して計測でき、劣化判定精度を向上できる。
【００１６】
また、第２の排気後処理装置の劣化判定装置では、排気の空燃比をリーンからリッチへと変化させたときのリッチ側応答遅れ時間に基づいて第１劣化判定を行い、この第１劣化判定により劣化していると判定された場合に、排気の空燃比をリッチからリーンへ変化させたときのリーン側応答遅れ時間に基づいて第２劣化判定を行うので、第１劣化判定では、明らかに劣化していない場合のみを判定すればよく、比較的簡易な劣化判定とすることができる。そして、正常であるか劣化しているかの境界にある場合など、より詳しい劣化判定が必要な場合にのみ、吸収されているＮＯｘ量の影響を排除した第２劣化判定により劣化判定を行うので、劣化判定精度を向上させつつ、正常な排気後処理装置に対しては劣化判定処理時間を短縮することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明のシステム構成の一例を示したものである。図１において、過給機１は、エアクリーナ２でダストが除去されて吸気通路３に吸入された空気をコンプレッサ１ａにより圧縮する。圧縮された空気は、インタクーラ４で冷却されて吸気マニホールド５へと送り込まれ、電子制御スロットルバルブ６によって吸入吸気量が調整される。なお、過給機１は、いわゆる可変ノズル式のものであり、過給圧を可変調整できるようになっている。
【００１８】
圧縮自着火式の機関（エンジン）７の各気筒には、燃料噴射弁８、グロープラグ９が設けられている。燃料噴射弁８は、サプライポンプ１０により圧送された燃料を所定圧力で燃焼室内に直接噴射し、この噴射された燃料は燃焼室内に流入した空気と共に、グロープラグ９によって適宜加熱されて圧縮着火により燃焼する。燃焼排気は、排気マニホールド１１に排出されて過給機１のタービン１ｂを回転駆動した後、排気浄化触媒１２を含む排気後処理装置により排気中の有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ）が浄化される。
【００１９】
上記排気浄化触媒１２は、例えば、白金（Ｐｔ）等の貴金属、ＮＯｘ吸収剤、セリア（ＣｅＯ_２）等の助触媒及び担体で構成されており、ＮＯｘ吸収剤としては、例えば、セシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類及びランタン（Ｌａ）等の希土類の中から選ばれた少なくとも一つを含むものが使用される。
【００２０】
この排気浄化触媒１２においては、エンジン１をリーン空燃比で運転しているとき（すなわち、排気の空燃比がリーンのとき）には、排気中の酸素（Ｏ_２）が白金（Ｐｔ）上に付着し、排気中のＮＯは、白金（Ｐｔ）上で酸化反応してＮＯ_２（２ＮＯ＋Ｏ_２→２ＮＯ_２）となる。そして、ＮＯ_２は、ＮＯｘ吸収剤と反応して硝酸イオン（ＮＯ_３ ⁻）として吸収される。また、助触媒によって排気中のＯ_２が貯蔵される（すなわち、酸素ストレージ能力ＯＳＣを有する）。
【００２１】
一方、空燃比を一時的にリッチに切り替えると（排気の空燃比がリッチとなると）、助触媒に貯蔵されたＯ_２が放出され、排気中のＨＣ、ＣＯは、排気中のＯ_２及び放出されたＯ_２と白金（Ｐｔ）上で反応してＨ_２Ｏ、ＣＯ_２となる。
【００２２】
また、このときＮＯｘ吸収剤からはＮＯｘ（ＮＯ_２又はＮＯ）が放出される。ここで、排気中のＨＣ、ＣＯは、酸素との結合力が極めて強いことから、排気中に余剰ＨＣ、ＣＯが存在すれば、放出されたＮＯｘはこのＨＣ、ＣＯと反応して無害なＮ_２に還元される。
【００２３】
また、上記排気浄化触媒１２の上流側、下流側には、それぞれ排気空燃比を検出する空燃比センサ（酸素濃度センサとしてもよい。以下、それぞれ上流側空燃比センサ、下流側空燃比センサという）２１、２２が設けられている。
【００２４】
更に、吸気マニホールド５のコレクタ部５ａと排気マニホールド１１とを接続するＥＧＲ通路１３と、このＥＧＲ通路１３を開閉するＥＧＲ弁１４と、が設けられており、運転条件に応じて排気循環量（ＥＧＲ量）を調節できるようになっている。
【００２５】
コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）２０には、上流側・下流側空燃比センサ２１、２２の他、機関７の吸入空気量を検出するエアフローメータ（ＡＦＭ）２３、機関冷却水温度を検出する水温センサ２４、機関回転速度を検出するクランク角センサ２５、アクセル開度センサ２６等の各種センサからの検出信号が入力される。
【００２６】
そして、Ｃ／Ｕ２０は、入力された各種センサからの検出信号に基づいて燃料噴射制御等のエンジン１に対する各種制御を実行すると共に、上記排気浄化触媒１２が劣化しているか否かの劣化判定を行う。
【００２７】
なお、上記排気浄化触媒１２のＮＯｘ吸収能力を再生するため、吸収されたＮＯｘの放出還元処理を行うリッチスパイク制御は、エンジン１に供給される混合気の空燃比（燃焼混合気）をリーンからリッチに切り替えることにより行われ、このリッチスパイク制御が行われたときに劣化判定が行われる。かかるリッチスパイク制御は、すでに公知の技術であるので、ここでの詳細な説明を省略するが、例えば、特開平７−２７９７２８号公報に記載されているように、ＥＧＲ弁１４を開弁する又は電子制御スロットルバルブ６を閉弁するで吸入吸気量を減少させると共に、機関出力トルクが変化しないように燃料噴射量を増量することによって行う。
【００２８】
ここで、本発明の排気浄化触媒１２の劣化判定について説明する。
なお、以下の説明において、リッチスパイク制御を行う際にはリッチスパイク実行フラグＦｒｉｃｈが設定されるものとし（Ｆｒｉｃｈ＝Ｔｒｕｅ）、また、上流側空燃比センサ２１、下流側空燃比センサ２２の出力をそれぞれＡＢＹＦ１、ＡＢＹＦ２とする。なお、ＡＢＹＦは空気過剰率λを意味し、ＡＢＹＦ＝１は理論空燃比（ストイキ）、それより大きい値の場合はリーン空燃比を意味する。
【００２９】
更に、排気の空燃比がリーンからリッチとなったことを示す値として第１所定値Ｋ１（＝０．９７）、リッチからリーンになったことを示す値として第２所定値Ｋ２（＝１．０３）を設定する。このように、第１、２所定値を設定するのは、理論空燃比である１．０を基準としてリッチ／リーンの切り替えを判定すると、場合によっては応答遅れ時間ΔＴ２の計測が困難となることから、容易かつ安定した計測を行えるようにしたものである。
【００３０】
まず、本発明の第１実施形態に係る劣化判定について説明する。
図２は、リッチスパイク制御を行った際の時間とλ（空気過剰率）との関係を示したものである。この実施形態では、リッチスパイク制御の終了後にエンジン１に供給する混合気の空燃比をリーンに切り替え（これにより、排気の空燃比をリーンに切り替え）、その後、上流側空燃比センサ２１の出力がリーン空燃比を示す第２所定値Ｋ２に変化した時点から下流側空燃比センサ２２の出力がリーン空燃比を示す第２所定値Ｋ２となるまでの応答遅れ時間（リーン側応答遅れ時間）ΔＴ２を計測し、このリーン側応答遅れ時間ΔＴ２に基づいて劣化判定を行う。
【００３１】
図３は、第１実施形態に係る劣化判定のフローチャートであり、所定時間毎に実行される。図３において、ステップ１（図中Ｓ１と記す。以下同じ）では、リッチスパイク実行フラグＦｒｉｃｈが設定されているか否か（Ｆｒｉｃｈ＝Ｔｒｕｅであるか否か）を判定し、リッチスパイク実行フラグＦｒｉｃｈが設定されていればステップ２に進む。
【００３２】
ステップ２では、上流側空燃比センサ２１の出力ＡＢＹＦ１と第１所定値Ｋ１（＝０．９７）とを比較し、出力ＡＢＹＦ１が第１所定値Ｋ１を下回ったら、すなわち、リッチ空燃比を示す値に変化したらステップ３に進む。
【００３３】
ステップ３では、下流側空燃比センサ２２の出力ＡＢＹＦ２と第１所定値Ｋ１とを比較し、出力ＡＢＹＦ２が第１所定値Ｋ１を下回ったらステップ４に進む。ステップ４では、上流側空燃比センサ２１の出力ＡＢＹＦ１と第２所定値Ｋ２（＝１．０３）とを比較し、出力ＡＢＹＦ１が第２所定値Ｋ２となったら、すなわち、リーン空燃比を示す値に変化したらステップ５に進む。
【００３４】
上記ステップ１〜４により、リッチスパイク制御が行われ、排気浄化触媒１２に吸収されていたＮＯｘの放出還元（還元作用）が終了しているか否かが判定される。そして、これらの条件が成立した場合には、ステップ５において、カウンタ起動フラグＦｔｉｍｅｒ＝Ｔｒｕｅとして（設定して）時間計測を開始する。
【００３５】
一方、上記ステップ１〜４のいずれかの条件が成立しない場合には、劣化判定を行うことなく処理を終了する。
ステップ６では、下流側空燃比センサ２の出力ＡＢＹＦ２が第２所定値Ｋ２となったか否かを判定し、出力ＡＢＹＦ２が第２所定値Ｋ２となったらステップ７に進む。
【００３６】
ステップ７では、カウンタ起動フラグＦｔｉｍｅｒ＝Ｆａｌｓｅとして（解除して）時間計測を終了し、これまで（ステップ５〜７まで）に計測された時間をＴｉｍｅｒ２（＝ΔＴ２）とする。
【００３７】
ステップ８では、計測時間Ｔｉｍｅｒ２と所定の基準値Ｔ２とを比較する。計測時間Ｔｉｍｅｒ２が基準値Ｔ２を下回っている場合は排気浄化触媒１２が劣化していると判断し、ステップ９に進んで劣化フラグＦ＿ＡＴＳ＿ＮＧ＝Ｔｒｕｅ（劣化あり）として処理を終了する。
【００３８】
一方、計測時間Ｔｉｍｅｒ２が基準値Ｔ２以上である場合は排気浄化触媒１２が正常であると判断し、ステップ１０に進んで劣化フラグＦ＿ＡＴＳ＿ＮＧ＝Ｆａｌｓｅ（劣化なし）として処理を終了する。
【００３９】
なお、以上説明したフローチャートは、本発明の基本概念を示すためのものであり、実際には、上記ステップ２、３、４、６において、例えば所定時間が経過しても出力ＡＢＹＦ１、ＡＢＹＦ２が第１所定値Ｋ１又は第２所定値Ｋ２とならないような場合には、処理を終了するように構成される。
【００４０】
この実施形態によると、リッチスパイク制御によって排気浄化触媒１２に吸収されていたＮＯｘを放出還元が終了した後に、上流側空燃比センサ２１の出力がリーン空燃比を示す第２所定値となった時点から、下流側空燃比センサ２２の出力がリーン空燃比を示す第２所定値となるまでの応答遅れ時間Ｔｉｍｅｒ２と、所定の基準値Ｔ２と、を比較して排気浄化触媒１２の劣化を判定するので、吸収されているＮＯｘの影響を排除し、また、還元作用が終了しているので、空燃比制御のバラツキによる影響も最小限に抑えることができる。
【００４１】
すなわち、図４に示すように、本実施形態で劣化判定に用いるリーン側応答遅れ時間ΔＴ２は、従来の劣化判定に用いる応答遅れ時間ΔＴ１に比べて（図５）、リッチスパイク制御時の空燃比のバラツキ（λの変動）やリッチスパイク制御の間隔（吸収されているＮＯｘ量）が変化しても、排気浄化触媒１２の新品時、劣化時の双方においてそのバラツキが小さいので、安定した劣化判定を行うことが可能となる。
【００４２】
また、上記排気浄化触媒１２の劣化判定を圧縮自着火エンジンに適用することで、ディーゼルエンジンにおいてリッチスパイク制御によるＮＯｘの放出還元処理と劣化判定とを同時に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明の第２実施形態に係る劣化判定について説明する。
この実施形態では、リッチスパイク制御を行った際に、まず、上流側空燃比センサ２１の出力がリッチ空燃比を示す第１所定値Ｋ１に変化した時点から、下流側空燃比センサ２２の出力がリッチ空燃比を示す第１所定値Ｋ１となるまでの応答遅れ時間（リッチ側応答遅れ時間）ΔＴ１を計測し、このリッチ側応答遅れ時間ΔＴ１に基づいて第１の劣化判定を行う。そして、かかる第１の劣化判定により劣化している判定された場合には、更に、リッチスパイク制御によるＮＯｘ放出還元処理の終了後にエンジン１に供給する混合気の空燃比をリーンに切り替え、その後に、上流側空燃比センサ２１の出力がリーン空燃比を示す第２所定値Ｋ２に変化した時点から、下流側空燃比センサ２２の出力がリーン空燃比を示す第２所定値Ｋ２となるまでの応答遅れ時間（リーン側応答遅れ時間）ΔＴ２を計測し、このリーン側応答遅れ時間ΔＴ２に基づいて第２の劣化判定を行う。
【００４４】
図６は、第２実施形態に係る劣化判定のフローチャートであり、所定時間毎に実行される。図６において、ステップ２１は、前記第１実施形態におけるステップ１と同じであり、リッチスパイク実行フラグＦｒｉｃｈが設定されていない場合（Ｆｒｉｃｈ＝Ｆａｌｓｅ）は、劣化判定を行うことなく処理を終了する。
【００４５】
ステップ２２では、上流側空燃比センサ２１の出力ＡＢＹＦ１が第１所定値Ｋ１（＝０．９７）となったか否かを判定し、出力ＡＢＹＦ１が第１所定値Ｋ１となったら、すなわち、リッチ空燃比を示す値に変化したらステップ２３に進む。
【００４６】
ステップ２３では、カウンタ起動フラグＦｔｉｍｅｒ＝Ｔｒｕｅとして（設定して）時間計測を開始する。
ステップ２４では、下流側空燃比センサ２２の出力ＡＢＹＦ２が第１所定値Ｋ１（＝０．９７）となったか否かを判定し、出力ＡＢＹＦ２が第１所定値Ｋ１となったら、すなわち、リッチ空燃比を示す値に変化したらステップ２５に進む。
【００４７】
ステップ２５では、カウンタ起動フラグＦｔｉｍｅｒ＝Ｆａｌｓｅとして時間計測を終了し、これまで（ステップ２２〜２５まで）に計測された時間を第１計測時間Ｔｉｍｅｒ１（＝ΔＴ１）とする。
【００４８】
ステップ２６では、第１計測時間Ｔｉｍｅｒ１と所定の第１基準値Ｔ１とを比較して第１の劣化判定を行う。第１計測時間Ｔｉｍｅｒ１が第１基準値Ｔ１を下回っている場合は排気浄化触媒１２が劣化している（可能性が高い）と判断し、ステップ２７に進む。
【００４９】
一方、第１計測時間Ｔｉｍｅｒ１が第１基準値Ｔ１以上である場合は排気浄化触媒１２が正常であると判断し、ステップ３３に進んで劣化フラグＦ＿ＡＴＳ＿ＮＧ＝Ｆａｌｓｅ（劣化なし）として処理を終了する。
【００５０】
ステップ２７〜ステップ３３は、上記第１の劣化判定により劣化している（可能性が高い）と判定された場合に行われる第２の劣化判定を示すものであるが、その内容は、前記第１実施形態におけるステップ４〜ステップ１０と同様であるのでここでの説明は省略する。また、ステップ２２、２４、２７、２９において、例えば所定時間が経過しても出力ＡＢＹＦ１、ＡＢＹＦ２が第１所定値Ｋ１又は第２所定値Ｋ２とならないような場合には、前記第１実施形態と同様に、処理を終了するように構成される。
【００５１】
この実施形態によると、まず、第１計測時間Ｔｉｍｅｒ（ΔＴ１）に基づいて第１の劣化判定を行い、この第１の劣化判定によって劣化している（可能性が高い）と判定された場合には、更に、上流側空燃比センサ２１の出力がリーン空燃比を示す第２所定値Ｋ２に変化した時点から、下流側空燃比センサ２２の出力がリーン空燃比を示す第２所定値Ｋ２となるまでの計測時間Ｔｉｍｅｒ２（＝ΔＴ２）に基づいて第２の劣化判定を行う。
【００５２】
このため、第１の劣化判定では、排気浄化触媒１２が劣化していないこと（正常であること）のみを確実に判定できればよく、リッチ側応答遅れ時間に対する第１基準値Ｔ１の設定が容易である。また、正常な排気浄化触媒１２に対する処理時間を短縮できる。
【００５３】
そして、第１の劣化判定により劣化している（可能性が高い）と判定された場合には、空燃比のバラツキやＮＯｘ吸収量のバラツキによる影響の少ないリーン側応答遅れ時間（Ｔｉｍｅｒ２）を用いて劣化判定を行うことにより、誤判定を防止してより精度の高い劣化判定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の劣化判定に用いる応答遅れ時間ΔＴ２を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る劣化判定のフローチャートである。
【図４】本発明の劣化判定に用いる応答遅れ時間ΔＴ２のバラツキを示す図である。
【図５】従来の劣化判定に用いる応答遅れ時間ΔＴ１のバラツキを示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る劣化判定のフローチャートである。
【図７】従来の劣化判定に用いる応答遅れ時間ΔＴ１を示す図である。
【符号の説明】
６…電子制御スロットルバルブ、７…内燃機関（エンジン）、８…燃料噴射弁、１２…排気浄化触媒、１４…ＥＧＲ弁、２０…Ｃ／Ｕ、２１…上流側空燃比センサ、２２…下流側空燃比センサ、２３…ＡＦＭ、２５…クランク角センサ、２６…アクセル開度センサ

Claims

内燃機関の排気系に設けられ、流入する排気の空燃比がリーンのときに排気中のＮＯｘを吸収し、流入する排気の空燃比がリッチのときに吸収したＮＯｘを放出還元する機能を有する排気後処理装置と、
前記排気後処理装置の上流側に設けられ、排気の空燃比に応じて出力が変化する第１空燃比検出手段と、
前記排気後処理装置の下流側に設けられ、排気の空燃比に応じて出力が変化する第２空燃比検出手段と、
排気の空燃比を変化させる排気空燃比可変手段と、
排気の空燃比をリッチからリーンへと変化させた後に、前記第１空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化した時点から、前記第２空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化する時点までのリーン側応答遅れ時間を計測するリーン側応答遅れ時間計測手段と、
前記リーン側応答遅れ時間に基づいて前記排気後処理装置の劣化判定を行う劣化判定手段と、
を備えることを特徴とする排気後処理装置の劣化判定装置。
内燃機関の排気系に設けられ、流入する排気の空燃比がリーンのときに排気中のＮＯｘを吸収し、流入する排気の空燃比がリッチのときに吸収したＮＯｘを放出還元する機能を有する排気後処理装置と、
前記排気後処理装置の上流側に設けられ、排気の空燃比を検出する第１空燃比検出手段と、
前記排気後処理装置の下流側に設けられ、排気の空燃比を検出する第２空燃比検出手段と、
排気の空燃比を変化させる排気空燃比可変手段と、
排気の空燃比をリーンからリッチへと変化させた後に、前記第１空燃比検出手段の出力がリッチ空燃比を示す値に変化した時点から、前記第２空燃比検出手段の出力がリッチ空燃比を示す値に変化する時点までのリッチ側応答遅れ時間を計測するリッチ側応答遅れ時間計測手段と、
前記リッチ側応答遅れ時間に基づいて前記排気浄化処理装置の劣化判定を行う第１劣化判定手段と、
前記第１劣化判定により前記排気浄化触媒が劣化していると判定された場合、排気の空燃比をリッチからリーンへと変化させた後に、前記第１空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化した時点から、前記第２空燃比検出手段の出力がリーン空燃比を示す値に変化する時点までのリーン側応答遅れ時間を計測するリーン側応答遅れ時間計測手段と、
前記リーン側応答遅れ時間に基づいて前記排気後処理装置の劣化判定を行う第２劣化判定手段と、
を備えることを特徴とする排気後処理装置の劣化判定装置。
前記リッチ側応答遅れ時間は、前記排気後処理装置に吸収されているＮＯｘの放出還元処理を行う際に計測されることを特徴とする請求項２記載の排気後処理装置の劣化判定装置。
前記リーン側応答遅れ時間は、前記排気後処理装置に吸収されているＮＯｘの放出還元処理が終了した後に計測されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の排気後処理装置の劣化判定装置。
前記内燃機関は、圧縮自着火機関であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の排気後処理装置の劣化判定装置。