JP2005330848A - Catalyst degradation estimating device - Google Patents
Catalyst degradation estimating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005330848A JP2005330848A JP2004148265A JP2004148265A JP2005330848A JP 2005330848 A JP2005330848 A JP 2005330848A JP 2004148265 A JP2004148265 A JP 2004148265A JP 2004148265 A JP2004148265 A JP 2004148265A JP 2005330848 A JP2005330848 A JP 2005330848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- fuel ratio
- deterioration
- air
- nox trap
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Description
本発明は、NOxトラップ触媒の硫黄被毒による劣化の有無を推定する触媒劣化推定装置に関する。 The present invention relates to a catalyst deterioration estimation device that estimates the presence or absence of deterioration due to sulfur poisoning of a NOx trap catalyst.
内燃機関のリーン運転時に排出されるNOx(窒素酸化物)を浄化するため一般にNOxトラップ触媒が用いられる。NOxトラップ触媒は、リーン運転時に排出される排ガス中のNOxを吸蔵し、また、一旦吸蔵したNOxを理論空燃比(ストイキオ)またはリッチ空燃比での運転中に放出、還元するようになっている。但し、リーン運転中には、燃料に含まれる硫黄(S)成分と排ガス中の酸素との反応により硫黄酸化物(SOx)も生成され、SOxがNOxと同様にNOxトラップ触媒に吸蔵される。しかも、SOxはNOxよりも安定であってストイキオまたはリッチ運転としただけでは放出されずにNOxトラップ触媒に蓄積してNOx浄化性能を低下させることが知られている。 In general, a NOx trap catalyst is used to purify NOx (nitrogen oxides) discharged during the lean operation of the internal combustion engine. The NOx trap catalyst occludes NOx in exhaust gas discharged during lean operation, and releases and reduces the NOx once occluded during operation at the stoichiometric or rich air-fuel ratio. . However, during the lean operation, sulfur oxide (SOx) is also generated by the reaction between the sulfur (S) component contained in the fuel and oxygen in the exhaust gas, and SOx is stored in the NOx trap catalyst in the same manner as NOx. In addition, it is known that SOx is more stable than NOx, and is not released only by stoichiometric or rich operation, but accumulates in the NOx trap catalyst and reduces NOx purification performance.
そこで、従来、その様なS被毒もしくはS劣化が検出されたときに、ストイキオまたはリッチ空燃比での機関運転を行うと共に触媒温度を上昇させて、NOxトラップ触媒に蓄積したSOxを放出するようにしている。 例えば、特許文献1記載の排気浄化装置では、NOxセンサを用いてNOx触媒の劣化を判断するようにしている。
特許文献1記載の排気浄化装置では、NOx触媒の劣化判定にNOxセンサを用いており、NOxセンサを劣化判定に用いるには高精度が要求され、それに伴ってコスト高になるおそれがある。
本発明の目的は、NOxトラップ触媒のS被毒によるNOx浄化性能の劣化が生じたか否かを推定する触媒劣化推定装置を低廉に提供することにある。
In the exhaust emission control device described in Patent Document 1, a NOx sensor is used for determining the deterioration of the NOx catalyst, and high accuracy is required to use the NOx sensor for determining the deterioration, which may increase the cost.
An object of the present invention is to provide a low-cost catalyst deterioration estimation device that estimates whether or not the NOx purification performance has deteriorated due to S poisoning of the NOx trap catalyst.
NOxトラップ触媒の劣化を推定する触媒劣化推定装置において、請求項1記載の発明は、SOx吸蔵状態に応じて酸素ストレージ能力が変化する劣化判定用触媒を内燃機関の排気通路内においてNOxトラップ触媒の上流側または下流側に配置し、下流側空燃比検出手段により検出される劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比に基づいてNOxトラップ触媒の劣化の有無をNOxトラップ触媒劣化推定手段により推定することを特徴とする。 In the catalyst deterioration estimation device for estimating the deterioration of the NOx trap catalyst, the invention according to claim 1 is characterized in that the deterioration determination catalyst whose oxygen storage capacity changes according to the SOx occlusion state is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine. The NOx trap catalyst deterioration estimation means estimates whether or not the NOx trap catalyst has deteriorated based on the exhaust air fuel ratio downstream of the deterioration determination catalyst that is arranged upstream or downstream and detected by the downstream air fuel ratio detection means. It is characterized by that.
請求項1記載の触媒劣化推定装置によれば、内燃機関の運転中、NOxトラップ触媒およびその上流側または下流側に配置された劣化判定用触媒のそれぞれにSOxが徐々に吸蔵され、劣化判定用触媒ではSOx吸蔵状態に応じてその酸素ストレージ能力が変化していく。そして、劣化判定用触媒の酸素ストレージ能力の変化に伴って、劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比が変化する。この様に、劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比は、劣化判定用触媒の酸素ストレージ能力およびSOx吸蔵状態を反映している。また、劣化判定用触媒は排気通路内においてNOxトラップ触媒と直列に配置されており、S成分を含む排ガスが劣化判定用触媒およびNOxトラップ触媒に流入するようになっているため、劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比はNOxトラップ触媒でのSOx吸蔵状態をも反映することになる。従って、劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比に基づいてNOxトラップ触媒の劣化の有無が精度良く推定される。 According to the catalyst deterioration estimation apparatus of claim 1, during operation of the internal combustion engine, the SOx is gradually occluded in each of the NOx trap catalyst and the deterioration determination catalyst disposed upstream or downstream thereof, and the deterioration determination device is used. In the catalyst, the oxygen storage capacity changes according to the SOx occlusion state. As the oxygen storage capacity of the deterioration determination catalyst changes, the exhaust air-fuel ratio downstream of the deterioration determination catalyst changes. As described above, the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the deterioration determination catalyst reflects the oxygen storage capacity and the SOx occlusion state of the deterioration determination catalyst. Further, the deterioration determination catalyst is arranged in series with the NOx trap catalyst in the exhaust passage, and the exhaust gas containing S component flows into the deterioration determination catalyst and the NOx trap catalyst. The exhaust air-fuel ratio on the downstream side also reflects the SOx occlusion state in the NOx trap catalyst. Therefore, the presence or absence of deterioration of the NOx trap catalyst is accurately estimated based on the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the deterioration determination catalyst.
請求項2記載の触媒劣化推定装置は、NOxトラップ触媒劣化推定手段が、上流側空燃比検出手段および下流側空燃比検出手段によりそれぞれ検出された劣化判定用触媒の上流側の排気空燃比とその下流側の排気空燃比との比較結果に基づいてNOxトラップ触媒の劣化を推定することを特徴とする。
請求項3記載の触媒劣化推定装置は、劣化判定用触媒の上流側の排気空燃比を強制的に変調する空燃比変調手段を備え、NOxトラップ触媒劣化推定手段が、劣化判定用触媒の上流側の強制変調された排気空燃比と劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比との比較結果に基づきNOxトラップ触媒の劣化を推定することを特徴とする。
The catalyst deterioration estimating apparatus according to claim 2 is characterized in that the NOx trap catalyst deterioration estimating means detects the exhaust air / fuel ratio upstream of the deterioration determination catalyst detected by the upstream air / fuel ratio detecting means and the downstream air / fuel ratio detecting means, respectively. The deterioration of the NOx trap catalyst is estimated based on the comparison result with the downstream exhaust air-fuel ratio.
The catalyst deterioration estimation device according to claim 3 comprises air-fuel ratio modulation means for forcibly modulating the exhaust air-fuel ratio upstream of the deterioration determination catalyst, and the NOx trap catalyst deterioration estimation means is upstream of the deterioration determination catalyst. The deterioration of the NOx trap catalyst is estimated on the basis of the result of comparison between the forcedly modulated exhaust air / fuel ratio and the exhaust air / fuel ratio downstream of the deterioration determination catalyst.
請求項2および3記載の触媒劣化推定装置では、劣化判定用触媒の酸素ストレージ能力が高いほど、同触媒の酸素ストレージ作用によって劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比と上流側の排気空燃比の挙動に大きな差異が生じる。従って、劣化判定用触媒でのSOx吸蔵量の増大によって酸素ストレージ機能が低下するにつれて、つまり、NOxトラップ触媒でのSOx吸蔵量ひいては同触媒の劣化度合いが高くなるにつれて、劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比の挙動が上流側の排気空燃比の挙動に近づいていく。そこで、劣化判定用触媒の上流側および下流側の排気空燃比の比較結果に基づき下流側の排気空燃比が上流側の排気空燃比に近づいたことが判別されると、NOxトラップ触媒が劣化したとの推定がなされる。 4. The catalyst deterioration estimation apparatus according to claim 2 and 3, wherein the higher the oxygen storage capacity of the deterioration determination catalyst, the lower the exhaust air-fuel ratio on the downstream side of the deterioration determination catalyst and the upstream exhaust air-fuel ratio due to the oxygen storage action of the catalyst. There is a big difference in the behavior. Accordingly, as the oxygen storage function decreases due to the increase in the SOx storage amount in the deterioration determination catalyst, that is, as the SOx storage amount in the NOx trap catalyst and thus the deterioration degree of the catalyst increases, the downstream side of the deterioration determination catalyst. The behavior of the exhaust air / fuel ratio approaches that of the upstream exhaust air / fuel ratio. Therefore, when it is determined that the downstream exhaust air-fuel ratio has approached the upstream exhaust air-fuel ratio based on the comparison result of the upstream and downstream exhaust air-fuel ratios of the deterioration determination catalyst, the NOx trap catalyst has deteriorated. Is estimated.
請求項3の触媒劣化推定装置では、劣化判定用触媒の上流側の排気空燃比を強制的に変調するので、劣化判定用触媒の上流側の排気空燃比と下流側の排気空燃比との関係が、劣化判定用触媒の酸素ストレージ能力の低下に伴って大きく変化し、NOxトラップ触媒の劣化の推定感度が向上する。 In the catalyst deterioration estimation device according to claim 3, since the exhaust air-fuel ratio upstream of the deterioration determination catalyst is forcibly modulated, the relationship between the upstream exhaust air-fuel ratio and the downstream exhaust air-fuel ratio of the deterioration determination catalyst. However, it greatly changes as the oxygen storage capacity of the deterioration determination catalyst decreases, and the estimated sensitivity of deterioration of the NOx trap catalyst is improved.
請求項1の発明によれば、SOx吸蔵状態に応じて酸素ストレージ能力が変化する劣化判定用触媒をNOxトラップ触媒の上流側または下流側に配置し、劣化判定用触媒およびNOxトラップ触媒の双方のSOx吸蔵状態を表す劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比に基づいてNOxトラップ触媒の劣化の有無を推定するので、高精度なNOxセンサを使用せずにNOxトラップ触媒の劣化の有無を推定することができ、低廉な触媒劣化推定装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the deterioration determination catalyst whose oxygen storage capacity changes according to the SOx occlusion state is arranged upstream or downstream of the NOx trap catalyst, and both the deterioration determination catalyst and the NOx trap catalyst are arranged. Presence or absence of NOx trap catalyst deterioration is estimated based on the exhaust air-fuel ratio downstream of the deterioration determination catalyst representing the SOx occlusion state. Therefore, the presence or absence of NOx trap catalyst deterioration is estimated without using a highly accurate NOx sensor. Therefore, an inexpensive catalyst deterioration estimation device can be provided.
請求項2の発明によれば、劣化判定用触媒の上流側の空燃比と下流側の排気空燃比との比較結果から、劣化判定用触媒でのSOx吸蔵量の増大に伴う同触媒の酸素ストレージ能力の低下を判別することにより、NOxトラップ触媒の劣化を推定することができる。
請求項3の発明によれば、劣化判定用触媒の上流側の排気空燃比を強制的に変調することにより、同触媒の上流側の排気空燃比と下流側の排気空燃比との比較結果に基づくNOxトラップ触媒の劣化の推定感度を向上することができる。
According to the invention of claim 2, from the comparison result between the upstream air-fuel ratio and the downstream exhaust air-fuel ratio of the deterioration determination catalyst, the oxygen storage of the catalyst accompanying the increase in the SOx occlusion amount in the deterioration determination catalyst. By determining the decrease in capacity, it is possible to estimate the deterioration of the NOx trap catalyst.
According to the invention of claim 3, by forcibly modulating the exhaust air-fuel ratio upstream of the deterioration determination catalyst, the comparison result between the exhaust air-fuel ratio upstream of the catalyst and the exhaust air-fuel ratio downstream is obtained. The estimated sensitivity of deterioration of the NOx trap catalyst based on it can be improved.
[第1実施形態]
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態によるNOxトラップ触媒劣化推定装置を説明する。
本実施形態のNOxトラップ触媒劣化推定装置が装備される内燃機関(以下、エンジンと称する)は、例えば、吸気行程噴射モードまたは圧縮行程噴射モードでの燃料噴射を選択的に実施可能な筒内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエンジンであって、理論空燃比、リッチ空燃比またはリーン空燃比での運転を選択的に行うようになっている。筒内噴射型エンジンは従来公知のものであり、その構成を図1を参照して簡単に説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a NOx trap catalyst deterioration estimating apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) equipped with the NOx trap catalyst deterioration estimation device of the present embodiment is, for example, in-cylinder injection capable of selectively performing fuel injection in an intake stroke injection mode or a compression stroke injection mode. This is a spark ignition type in-line four-cylinder gasoline engine that is selectively operated at a stoichiometric air-fuel ratio, rich air-fuel ratio, or lean air-fuel ratio. The in-cylinder injection type engine is conventionally known, and its configuration will be briefly described with reference to FIG.
筒内噴射型エンジン11のシリンダヘッド12には各気筒毎に点火プラグ13と共に電磁式の燃料噴射弁14が取付けられ、燃料噴射弁14は、図示しない燃料パイプを介して、燃料タンク及び燃料ポンプを有した燃料供給装置に接続され、燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁14から燃焼室15内に直接噴射可能になっている。
シリンダヘッド12には各気筒毎に略直立方向に吸気ポートが形成され、各吸気ポートと連通可能に吸気マニホールド16の一端がそれぞれ接続されている。吸気マニホールド16の他端にはドライブバイワイヤ(DBW)方式の電動スロットル弁17が接続され、スロットル弁17にはスロットル開度θthを検出するスロットルセンサ18が設けられている。また、シリンダヘッド12には各気筒毎に略水平方向に排気ポートが形成され、各排気ポートと連通可能に排気マニホールド19の一端がそれぞれ接続されている。そして、エンジン11にはクランク角を検出するクランク角センサ20が設けられ、エンジン回転速度Neを検出可能となっている。
The
An intake port is formed in the
排気マニホールド19に接続された排気管(排気通路)21には、エンジン11に近接した小型の三元触媒22と排気浄化触媒装置23とを介して図示しないマフラーが接続されている。排気浄化触媒装置23は、NOxトラップ触媒24とその下流側に配置された劣化判定用触媒25とから構成されている。
近接三元触媒22は、エンジン11の冷態始動時に排ガスによって早期に活性化されるものであり、白金(Pt)、ロジウム(Rh)等の貴金属を含み、排気空燃比が理論空燃比近傍のときに排ガス中の有害物質を浄化するものになっている。なお、近接三元触媒22は、酸素ストレージ機能を有する材料の添加量を抑制して、NOxトラップ触媒24でのNOxの放出還元時にCOなどの還元剤が酸化されることを防止するようにしている。
A muffler (not shown) is connected to an exhaust pipe (exhaust passage) 21 connected to the
The proximity three-
排気浄化触媒装置23のNOxトラップ触媒24は、例えば、白金(Pt)、ロジウム(Rh)等の貴金属と、バリウム(Ba)、カリウム(K)、ナトリウム(Na)等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のNOxトラップ剤とを含み、排気空燃比がリーンのとき排ガス中のNOxを吸蔵する一方、排気空燃比がリッチのときにNOxを放出して窒素(N2)等に還元浄化する機能を持つものである。なお、NOxトラップ触媒24は、排気空燃比が理論空燃比近傍のときに排ガス中の有害物質を浄化する三元機能を有するものが良い。 The NOx trap catalyst 24 of the exhaust purification catalyst device 23 includes, for example, noble metals such as platinum (Pt) and rhodium (Rh), alkali metals such as barium (Ba), potassium (K), and sodium (Na), and alkaline earths. A metal NOx trapping agent that stores NOx in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and releases NOx when the exhaust air-fuel ratio is rich to reduce and purify nitrogen (N 2 ) or the like It is what you have. Note that the NOx trap catalyst 24 preferably has a three-way function for purifying harmful substances in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is close to the stoichiometric air-fuel ratio.
劣化判定用触媒25は、排ガス中のSOxを吸収すると共にSOx吸蔵状態に応じて酸素ストレージ能力が変化するOBD(車載診断)用触媒であり、本実施形態では、セリウム(Ce)の酸化物であるセリアを含む酸素ストレージ剤をSトラップ剤として添加した三元触媒により構成されている。この酸素ストレージ剤は、リーン運転中に吸着した酸素(O2)をリッチ運転中においても吸着した状態に維持する酸素ストレージ能力を有するが、Sが吸着すると酸素を吸着できなくなり、Sトラップ量の増加に伴い酸素ストレージ能力が低下するものになっている。なお、酸素ストレージ剤は三元触媒の作用に必要な量よりOBD用として多く担持する必要がある。また、セリアを含む酸素ストレージ剤に代えて、ランタン(La)、ニッケル(Ni)などの酸素ストレージ機能を有する材料をSトラップ剤として機能するために十分な量だけ添加しても良い。
The
更に、セリウム(Ce)の酸化物であるセリアを含む酸素ストレージ剤を用いる場合において、近年の酸素ストレージ剤としてはセリアにジルコニアなどを複合させた複合酸化物が使用されることが多い。しかしながらこの場合、Sトラップ剤として機能するのは複合酸化物の中で主としてセリアであるため、複合酸化物中のセリアの比率が所定値であることが必要である。好適な複合酸化物中のセリアの重量比率としては、全体の50%以上、より好ましくは80%以上である。 Furthermore, in the case of using an oxygen storage agent containing ceria which is an oxide of cerium (Ce), a composite oxide in which zirconia or the like is compounded with ceria is often used as a recent oxygen storage agent. However, in this case, since it is mainly ceria in the composite oxide that functions as the S trap agent, it is necessary that the ratio of ceria in the composite oxide be a predetermined value. The weight ratio of ceria in a suitable composite oxide is 50% or more of the whole, more preferably 80% or more.
ここで、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力は同触媒25でのSトラップ量に応じて変化し、また、OBD用触媒25のSトラップ量はNOxトラップ触媒24のSトラップ量と相関を有している。OBD用触媒25は、NOxトラップ触媒24のS劣化の推定に主として用いられる点で、熱劣化判定に用いられる通常のOBD用三元触媒と異なる。すなわち、OBD用触媒25は、専らNOxトラップ触媒24のS劣化の推定に用いるものでも良く、その様なOBD用触媒25の場合、貴金属を添加せずにSトラップ剤のみを添加することになる。
Here, the oxygen storage capacity of the
そして、排気管21においてNOxトラップ触媒24とOBD用触媒25との間には上流側O2センサ27が設けられ、また、OBD用触媒25の下流側には下流側O2センサ28が設けられている。上流側O2センサ27はOBD用触媒25の上流側の排気空燃比を検出する上流側空燃比判定手段として機能し、一方、下流側O2センサ28はOBD用触媒25の下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比判定手段として機能する。参照符号26は、三元触媒22とNOxトラップ触媒24との間に設けられ触媒温度に対応する排気温度を検出する高温センサを表している。なお、高温センサ26をNOxトラップ触媒24に近接して設けて触媒温度を検出するようにしても良い。
In the
参照符号30は、入出力装置、記憶装置、中央処理装置、タイマカウンタ等を有するECU(電子コントロールユニット)を表し、このECU30は、総合的なエンジン制御を行うと共に、上流側O2センサ27および下流側O2センサ28の出力に基づきNOxトラップ触媒24の劣化を推定するNOxトラップ触媒劣化推定手段として機能するようになっている。
エンジン制御に関し、ECU30は、その入力側に接続された各種センサ類から入力した検出情報から燃料噴射量や点火時期を算出し、ECU30の出力側に接続された点火プラグ13用の点火コイルや燃料噴射弁14等を駆動して、適量の燃料を適正タイミングで噴射すると共に適正タイミングで点火を行うものになっている。
更に、ECU30は、スロットルセンサ18からのスロットル開度情報θthとクランク角センサ20からのエンジン回転速度情報Neとに基づいてエンジン負荷に対応する目標筒内圧(目標平均有効圧Pe)を求め、この目標平均有効圧Peとエンジン回転速度情報Neとに応じて燃料噴射モードを設定する。例えば、目標平均有効圧Pe及びエンジン回転速度Neが双方共に小さいときに圧縮行程噴射モードを選択する一方、目標平均有効圧Peあるいはエンジン回転速度Neが大きくなると吸気行程噴射モードを選択する。また、目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neとから目標空燃比を設定し、目標空燃比に基づき燃料噴射量を決定する。
Regarding engine control, the
Further, the
上記構成の排気浄化装置を備えたエンジン11の運転中、NOxトラップ触媒24は排気空燃比がリーンであれば排気中のNOxを吸蔵する一方、排気空燃比がリッチであればリーン運転中に吸蔵したNOxを放出、還元し、これによりNOxトラップ触媒24のNOx浄化能力が再生される。この様なNOxトラップ触媒24の再生を積極的に行う場合には、従来公知のNOxパージ制御を行う。例えば、排気空燃比がリッチあるいはストイキオになるように空燃比を制御する。
During operation of the
また、燃料には硫黄成分が含まれており、従って、排ガス中にも硫黄成分が存在し、この硫黄成分は酸素と反応して硫黄酸化物(SOx)となる。リーン雰囲気ではNOxトラップ触媒24は、NOxを硝酸塩として吸蔵すると共にSOxを硫酸塩として吸蔵する。この様に本来NOxが吸蔵されるべきNOxトラップ触媒24にSOxが吸蔵されると、NOxトラップ触媒24のNOx浄化性能がその分低下する。 Further, the fuel contains a sulfur component. Therefore, the sulfur component is also present in the exhaust gas, and this sulfur component reacts with oxygen to become sulfur oxide (SOx). In a lean atmosphere, the NOx trap catalyst 24 occludes NOx as nitrate and occludes SOx as sulfate. As described above, when SOx is occluded in the NOx trap catalyst 24 that should originally occlude NOx, the NOx purification performance of the NOx trap catalyst 24 is lowered accordingly.
酸素濃度の低いストイキまたはリッチ雰囲気では、NOxトラップ触媒24に硫酸塩として吸蔵されたSOxは、硫酸塩は硝酸塩よりも塩としての安定度が高いので、酸素濃度が低下した雰囲気になっても一部しか分解されず、NOxトラップ触媒24に残留する硫酸塩の量は時間が経過するにつれて増加する。この様なSOxの吸蔵(S被毒)により、NOxトラップ触媒24のNOx浄化能力が低下(S劣化)していく。そして、S劣化が生じた場合には、NOxトラップ触媒24の温度を上昇させると共に排気空燃比をリッチ化するなどしてSOxを放出、還元するSパージ制御を行う必要がある。 In a stoichiometric or rich atmosphere with a low oxygen concentration, SOx occluded as a sulfate in the NOx trap catalyst 24 has a higher stability as a salt than a nitrate, so even if the atmosphere has a reduced oxygen concentration. Only the portion is decomposed, and the amount of sulfate remaining in the NOx trap catalyst 24 increases with time. Due to such SOx occlusion (S poisoning), the NOx purification ability of the NOx trap catalyst 24 decreases (S deterioration). When S deterioration occurs, it is necessary to perform S purge control for releasing and reducing SOx by increasing the temperature of the NOx trap catalyst 24 and enriching the exhaust air-fuel ratio.
以下、本実施形態におけるNOxトラップ触媒24のS劣化の推定につき説明する。
既述のように、OBD用触媒25は、排気管21内でNOxトラップ触媒24の下流に配置されると共にSトラップ剤を含有し、また、排気管21内にはS成分を含む排ガスが多量に流れるので、S成分を含む排ガスはNOxトラップ触媒24およびOBD用触媒25の双方に流入する。従って、リーン雰囲気では排ガス中のS成分がOBD用触媒25のSトラップ剤により吸蔵されることになる。
Hereinafter, estimation of S deterioration of the NOx trap catalyst 24 in the present embodiment will be described.
As described above, the
そして、OBD用触媒25におけるSトラップ量は、NOxトラップ触媒24でのSトラップ量と同様、前回のSパージ制御の完了時点からの時間経過につれて増大していく。つまり、OBD用触媒25のSトラップ量は、NOxトラップ触媒24のSトラップ量が増大するにつれて増大するものとなっており、OBD用触媒25でのSトラップ量とNOxトラップ触媒24でのSトラップ量との間には相関がある。また、OBD用触媒25におけるSトラップ量が増大するにつれてOBD用触媒25の酸素ストレージ能力が低下していく。つまり、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力とNOxトラップ触媒24におけるSトラップ量との間にも相関がある。
Then, the amount of S traps in the
本実施形態では、OBD用触媒25の上流側及び下流側にO2センサ27、28が配置されており、上流側O2センサ27および下流側O2センサ28の出力電圧は、OBD用触媒25の上流側および下流側における排ガス中の酸素濃度を表す。ここで、空燃比を所定の振幅、周波数で変調させた場合には、O2センサ27、28の出力挙動の差は、OBD用触媒25の現時点における酸素ストレージ能力を表す。各O2センサ27、28は、図2に例示するように、その出力電圧がリッチ雰囲気で大きく、リーン雰囲気で小さくなるように構成され、また、理論空燃比(ストイキ空燃比)近傍での空燃比変化に伴って出力電圧が大きく変化するように構成されている。すなわち、各O2センサの酸素濃度検出感度はストイキ空燃比近傍で高くなる。
In the present embodiment, the O 2 sensors 27 and 28 are arranged on the upstream side and the downstream side of the
以上の説明から明らかなように、空燃比を変調させたときのO2センサ27、28の出力挙動の差は、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力ひいてはNOxトラップ触媒24におけるSトラップ量つまりS劣化の度合いを表す。そこで、本実施形態では、O2センサ27、28の出力挙動の差に基づきNOxトラップ触媒24のS劣化を推定するようにしている。出力挙動を代表するものとしては、空燃比を変調させたときのリーン側ピークとリッチ側ピークの出力差、すなわち出力振幅を用いている。具体的には、ECU(NOxトラップ触媒劣化推定手段)30は、エンジン運転中、図3に示すS劣化推定ルーチンを所定周期で実施する。
As is apparent from the above description, the difference in the output behavior of the O 2 sensors 27 and 28 when the air-fuel ratio is modulated indicates that the oxygen storage capacity of the
図3のS劣化推定ルーチンでは、ECU30はエンジン11がストイキ空燃比で運転されているか否かを判別し(ステップS1)、ストイキフィードバック運転(O2センサを用いた空燃比の変調制御運転)中でなければ、今回周期のS劣化推定処理を終了する。一方、ストイキフィードバック運転中であると判定すると、ECU30は、排気空燃比がストイキ近傍にあって変調しておりO2センサ27、28を用いてS劣化推定を良好に行えるとの判断の下でO2センサ27、28のそれぞれの出力を読込み(ステップS2)、O2センサ27、28の出力振幅の差を算出し(ステップS3)、出力振幅の差と触媒劣化判定値とを比較する(ステップS4)。
In the S deterioration estimation routine of FIG. 3, the
NOxトラップ触媒24におけるSトラップ量が少ない場合、OBD用触媒25のSトラップ量も小さく、OBD用触媒25が酸素ストレージ能力を有しているので、OBD用触媒25に流入する排ガス中の酸素が同触媒25中に貯蔵され、その分、OBD用触媒25の下流側での排ガス中の酸素濃度の挙動がその上流側における排ガス中の酸素濃度の挙動よりも小さくなる。この様に、排ガス中の酸素濃度の挙動がOBD用触媒25の下流側で小さいと、上流側O2センサ27の出力振幅と下流側O2センサ28の出力振幅の差は大きく、出力振幅の差は触媒劣化判定値よりも大きくなる。従って、ECU30は、O2センサ27、28の出力振幅の差が判定値よりも大きい場合には、NOxトラップ触媒24におけるSトラップ量つまりS劣化の度合いが小さく、従って触媒24がS劣化するに至っていないと判断して、今回周期でのS劣化判定処理を終了する。
When the amount of S traps in the NOx trap catalyst 24 is small, the amount of S traps in the
一方、NOxトラップ触媒24でのSトラップ量が多い場合、OBD用触媒25におけるSトラップ量も大きく、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力は低下している。従って、OBD用触媒25に流入する排ガス中の酸素は触媒25中に吸蔵されることなく、その下流側に流れ込む。このため、OBD用触媒25の下流側における排ガス中の酸素濃度の挙動はその上流側における排ガス中の酸素濃度の挙動と同程度になる。この様に、排ガス中の酸素濃度の挙動がOBD用触媒25の上流側と下流側とで同程度であると、O2センサ27、28の出力振幅の差は小さく、出力振幅の差は判定値よりも小さくなる。従って、ECU30は、出力振幅の差が判定値よりも小さい場合には、NOxトラップ触媒24におけるSトラップ量つまりS劣化の度合いが大きいと判断して触媒24がS劣化したと推定する(ステップS5)。以上のようにして、NOxトラップ触媒24のS劣化の有無を精度良く推定することができる。
On the other hand, when the amount of S trap in the NOx trap catalyst 24 is large, the amount of S trap in the
そして、NOxトラップ触媒24がS劣化したとの推定が行われると、触媒24に吸蔵されたSOxを除去するためSパージ制御を開始する(ステップS6)。Sパージ制御では、排気空燃比をリーンからリッチに変更すると共に、点火時期リタードや追加燃料噴射などを行うことによりNOxトラップ触媒24を所定温度まで昇温する。この結果、NOxトラップ触媒24が再生され、そのNOx浄化性能が維持される。 Then, when it is estimated that the NOx trap catalyst 24 has undergone S degradation, S purge control is started in order to remove the SOx stored in the catalyst 24 (step S6). In the S purge control, the NOx trap catalyst 24 is heated to a predetermined temperature by changing the exhaust air-fuel ratio from lean to rich and performing ignition timing retard or additional fuel injection. As a result, the NOx trap catalyst 24 is regenerated and its NOx purification performance is maintained.
なお、Sパージ制御に代えて、例えば車両のインストルメントパネルに設けた警告灯(エンジンチェックランプ)31を点灯して運転者にNOxトラップ触媒24がS劣化を来したことを通報するようにしても良い。或いは、Sパージ制御を実施したにもかかわらずS劣化が推定されたときに警告灯31を点灯して運転者に警報を与えるようにしても良い。いずれの場合にも、警告灯31の点灯による警報によって、運転者は整備工場等で劣化触媒の交換等の措置をとることができる。
Instead of the S purge control, for example, a warning lamp (engine check lamp) 31 provided on the instrument panel of the vehicle is turned on to notify the driver that the NOx trap catalyst 24 has undergone S deterioration. Also good. Alternatively, the warning
上述のように、本実施形態の触媒劣化推定装置は、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力とNOxトラップ触媒24のS劣化の度合いとの間に高い相関性がある点に着目して創案されたものであり、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力を同触媒25の上流側および下流側にそれぞれ配置されたO2センサ出力から判定するものになっている。
この様なS劣化推定原理からして、上記実施形態のように上流側O2センサ27及び下流側O2センサ28の出力振幅の比較結果に基づいてNOxトラップ触媒24のS劣化の有無を推定することは必須ではなく、例えば、O2センサ27、28の出力の周波数の比較結果に基づいてS劣化の推定を行うこともできる。
As described above, the catalyst deterioration estimation device of the present embodiment was created by paying attention to the fact that there is a high correlation between the oxygen storage capacity of the
Based on the principle of estimating S deterioration, the presence or absence of S deterioration of the NOx trap catalyst 24 is estimated based on the comparison result of the output amplitudes of the upstream O 2 sensor 27 and the downstream O 2 sensor 28 as in the above embodiment. It is not essential to perform the estimation, and for example, the S degradation can be estimated based on the comparison result of the frequencies of the outputs of the O 2 sensors 27 and 28.
そのため、例えば、上流側O2センサ27の出力に基づく空燃比フィードバック制御を行うことにより、排気浄化触媒装置23に流入する排気空燃比が所定周期且つ所定振幅でリーン空燃比とリッチ空燃比との間で変化するように、目標燃焼空燃比をたとえばストイキ空燃比である平均空燃比(変調中心空燃比)のまわりで変調する。そして、空燃比変調時の上流側O2センサ27及び下流側O2センサ28のそれぞれの出力の周波数を比較する。 Therefore, for example, by performing air-fuel ratio feedback control based on the output of the upstream O 2 sensor 27, the exhaust air-fuel ratio flowing into the exhaust purification catalyst device 23 becomes a predetermined cycle and a predetermined amplitude between the lean air-fuel ratio and the rich air-fuel ratio. For example, the target combustion air-fuel ratio is modulated around an average air-fuel ratio (modulation center air-fuel ratio) which is a stoichiometric air-fuel ratio. Then, the output frequencies of the upstream O 2 sensor 27 and the downstream O 2 sensor 28 at the time of air-fuel ratio modulation are compared.
OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が高ければ酸素が触媒25に吸蔵されるので、図4に示すように、OBD用触媒25の上流における排気空燃比の変化に対する同触媒下流での排気空燃比の応答が遅くなる。触媒劣化推定手段としてのECU30は、空燃比変調時に上流側O2センサ27及び下流側O2センサ28の出力を読込み、両出力の周波数を判定し、下流側O2センサ27の出力の周波数を上流側O2センサ28の出力の周波数で除して周波数比を算出し、算出した周波数比と判定値とを比較する。図4の場合、周波数比が判定値よりも小さくなる。この様に周波数比が判定値より小さければ、ECU30は、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が高いので、同触媒25でのSトラップ量ひいてはNOxトラップ触媒24でのSトラップ量がS劣化をきたすほどには大きくないと判断する。
If the oxygen storage capacity of the
一方、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が低くなると酸素が触媒25にあまり吸蔵されることなくその下流側に排出されるため、図5に示すように触媒下流の排気空燃比の応答が速くなる。図5の場合、周波数比が判定値よりも大きくなる。この様に周波数比が判定値よりも大きければ、ECU30は、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が低下しており、従って、触媒25ひいてはNOxトラップ触媒24でのSトラップ量が多いと判断し、NOxトラップ触媒24にS劣化が生じたとの推定を行い、Sパージ制御を実施し或いは警告灯を点灯させる。
On the other hand, when the oxygen storage capacity of the
更には、O2センサ27、28の出力の振幅および周波数を組み合わせてS劣化の有無を推定するようにしても良い。
上述のように、原理的には、上流側O2センサ27および下流側O2センサ28の出力振幅差、または両O2センサ27、28の出力の周波数比、あるいは、出力振幅差と周波数比との組み合わせに基づいてOBD用触媒25の酸素ストレージ能力ひいてはNOxトラップ触媒24のS劣化の有無を推定することができるが、実用性の観点からは改良の余地がある。
Furthermore, the presence or absence of S degradation may be estimated by combining the amplitude and frequency of the outputs of the O 2 sensors 27 and 28.
As described above, in principle, the output amplitude difference between the upstream O 2 sensor 27 and the downstream O 2 sensor 28, the frequency ratio of the outputs of the O 2 sensors 27, 28, or the output amplitude difference and the frequency ratio. Based on the combination, it is possible to estimate the oxygen storage capacity of the
すなわち、NOxトラップ触媒24のSトラップ剤を構成するアルカリ金属またはアルカリ土類金属にトラップされたSに比べ、OBD用触媒25のSトラップ剤として用いられるセリアにトラップされたSは、一般には、より低温で容易に放出されることが知られている。但し、Sは種々の形態でセリアにトラップされるものとなっており、NOxトラップ触媒24にトラップされるSと同様、高温においてもセリアから放出され難い形態でトラップされるものもある。従って、OBD用触媒25でのSトラップ量(酸素ストレージ能力)とNOxトラップ触媒24でのSトラップ量(S劣化)との間には相関性があり、上記の実施形態および変形例はその様な相関を基にS劣化の推定を行うものになっている。
That is, compared with S trapped by the alkali metal or alkaline earth metal constituting the S trap agent of the NOx trap catalyst 24, S trapped in the ceria used as the S trap agent of the
但し、高温においてもセリアから放出され難い形態でトラップされるSの量は多くないので、OBD用触媒25におけるSトラップ量の変化に伴う触媒25の酸素ストレージ能力の変化は必然的に小さくなる。そこで、本発明者は、その様な認識の下で、以下に説明する第2実施形態による触媒劣化推定装置を創案した。
[第2実施形態]
上記第1実施形態の変形例に係る触媒劣化推定装置は、上流側O2センサ27の出力に基づく空燃比フィードバック制御により目標燃焼空燃比をストイキ空燃比まわりで変調して排気空燃比をリーン空燃比とリッチ空燃比との間で変化させつつ、OBD用触媒25の上流での排気空燃比の変化に対する同触媒下流での排気空燃比の応答の遅速を判別し、応答が速いときにNOxトラップ触媒24がS劣化したと推定するようにしている。
However, since the amount of S trapped in a form that is difficult to be released from ceria is not high even at high temperatures, the change in the oxygen storage capacity of the
[Second Embodiment]
The catalyst deterioration estimation device according to the modified example of the first embodiment modulates the target combustion air-fuel ratio around the stoichiometric air-fuel ratio by air-fuel ratio feedback control based on the output of the upstream O 2 sensor 27, thereby reducing the exhaust air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio. While changing between the fuel ratio and the rich air-fuel ratio, the exhaust air-fuel ratio downstream of the
第2実施形態の触媒劣化推定装置は、基本的には上記の推定原理に基づくものであるが、排気浄化触媒装置23に流入する排気空燃比に対する変調の周波数を超低周波にした点が第1実施形態の変形例と異なる。すなわち、第2実施形態では、排気空燃比に対する変調の周波数を例えば0.5Hz以下、好ましくは0.35Hz以下の超低周波にするようにしている。そして、この様な超低周波を用いて排気空燃比を変調すると、OBD用触媒25におけるSトラップ量の変化に対する酸素ストレージ能力の変化が小さい場合にも、OBD用触媒25の上流での強制変調された排気空燃比(変調波形)の変化に対する同触媒下流での排気空燃比(下流側O2センサ出力波形)の応答の遅速が大きく変化するので、応答の遅速に基づくNOxトラップ触媒24のS劣化推定感度が向上する。
The catalyst deterioration estimation device of the second embodiment is basically based on the above-described estimation principle, but the first is that the frequency of modulation with respect to the exhaust air-fuel ratio flowing into the exhaust purification catalyst device 23 is set to an extremely low frequency. It differs from the modification of 1 embodiment. That is, in the second embodiment, the frequency of modulation with respect to the exhaust air / fuel ratio is set to an extremely low frequency of, for example, 0.5 Hz or less, preferably 0.35 Hz or less. When the exhaust air-fuel ratio is modulated using such an extremely low frequency, forced modulation upstream of the
ここで、0.5Hz以下といった超低周波の変調は、上記変形例のような上流側O2センサ出力に基づく通常の空燃比フィードバック制御によっては実現することは極めて難しい。そこで、第2実施形態では、ECU30により、OBD用触媒25の上流側の排気空燃比を強制的に変調するようにしている。すなわち、ECU30は、NOxトラップ触媒劣化推定手段としての機能に加えて空燃比変調手段としての機能を奏するものになっている。なお、第2実施形態では上流側O2センサ27はS劣化の推定には不要である。
Here, it is extremely difficult to realize ultra-low frequency modulation of 0.5 Hz or less by normal air-fuel ratio feedback control based on the upstream O 2 sensor output as in the above modification. Therefore, in the second embodiment, the exhaust air / fuel ratio upstream of the
以下、第2実施形態によるNOxトラップ触媒24のS劣化の推定について説明する。
S劣化推定のため、ECU(NOxトラップ触媒劣化推定手段)30は、エンジン運転中、図6に示すS劣化推定ルーチンを所定周期で実施する。
図6のS劣化推定ルーチンにおいて、ECU30はエンジン11がストイキ空燃比で運転されているか否かを判別し(ステップS21)、ストイキ運転中でなければ今回周期のS劣化推定処理を終了する。一方、ストイキ運転中であれば、ECU(空燃比変調手段)30は、排気浄化触媒装置23に流入する排気空燃比が所定周期(例えば0.5Hz以下、好ましくは0.35Hz以下)且つ所定振幅でリーン空燃比とリッチ空燃比との間で変化するよう、図7及び図8に示すように、目標燃焼空燃比を例えばストイキ空燃比である平均空燃比(変調中心空燃比)のまわりで強制的に変調する(ステップS22)。そして、下流側O2センサ28の出力を読み込む(ステップS23)。
Hereinafter, estimation of S deterioration of the NOx trap catalyst 24 according to the second embodiment will be described.
In order to estimate S deterioration, the ECU (NOx trap catalyst deterioration estimation means) 30 executes an S deterioration estimation routine shown in FIG. 6 at a predetermined cycle during engine operation.
In the S deterioration estimation routine of FIG. 6, the
次に、ECU30は、目標燃焼空燃比の周波数および下流側O2センサ出力の周波数を判定し、下流側O2センサ27の出力の周波数を目標燃焼空燃比の周波数で除して周波数比を算出し、算出した周波数比と触媒劣化判定値とを比較する(ステップS25)。
図9に示すように、触媒劣化判定値(図9の下側のグラフに破線で示す)は、NOxトラップ触媒24のNOx浄化効率の許容下限値(図9の上側のグラフに破線で示す)に対応している。なお、既述のようにOBD用触媒25でのSトラップ量はNOxトラップ触媒24でのSトラップ量よりも相当に小さく、従って、図9の上側のグラフと下側のグラフとで横軸(Sトラップ量)の尺度は異なる。上述のように、目標燃焼空燃比に対する強制変調を約0.5Hz以下の超低周波で行うことにより、図9の下側のグラフに示すSトラップ量・周波数比特性線に判定値付近で急峻な傾斜をもたせて、OBD用触媒25でのSトラップ量ひいては酸素ストレージ能力の僅かな変化に対して周波数比を大きく変化させるようにしている。
Next, the
As shown in FIG. 9, the catalyst deterioration judgment value (indicated by a broken line in the lower graph of FIG. 9) is an allowable lower limit value of the NOx purification efficiency of the NOx trap catalyst 24 (indicated by a broken line in the upper graph of FIG. 9). It corresponds to. As described above, the S trap amount in the
そして、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が高ければ酸素が触媒25に吸蔵されるので、図7に示すように、目標燃焼空燃比の変化に対するOBD用触媒25の下流における排気空燃比の応答が遅くなり、従って、周波数比が判定値よりも小さくなる。この場合、ECU30は、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が高いので、同触媒25でのSトラップ量ひいてはNOxトラップ触媒24でのSトラップ量がS劣化をきたすほどには大きくない(図9の上側のグラフにおいて、現在のNOx浄化効率が許容下限浄化効率よりも高い)と判断する。
If the oxygen storage capacity of the
一方、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が低くなると酸素が触媒25にあまり吸蔵されることなくその下流側に排出されるため、図8に示すように触媒下流の排気空燃比の応答が速くなり、周波数比が判定値よりも大きくなる。この場合、ECU30は、OBD用触媒25の酸素ストレージ能力が低下しており、従って、触媒25ひいてはNOxトラップ触媒24でのSトラップ量が多いと判断し、NOxトラップ触媒24がS劣化したとの推定を行い(ステップS26)、Sパージ制御を実施する(ステップS27)。なお、Sパージ制御に代えて警告灯31を点灯させても良い。
On the other hand, when the oxygen storage capacity of the
また、ここでは目標燃焼空燃比と下側O2センサ出力の両者の周波数を比較してS劣化を判定したが、第1実施形態のように両者の振幅を比較してもよい。
以上で本発明の実施形態および変形例についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態や変形例に限定されず、種々に変形可能である。
例えば、上記第1、第2実施形態および第1実施形態の変形例では、筒内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエンジンに対して本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、それ以外のエンジン例えば吸気管噴射型のリーンバーンエンジンにも適用することができる。また、第1実施形態及びその変形例では、OBD用触媒25をNOxトラップ触媒24の下流側に配置したが、図10に示すようにNOxトラップ触媒24の上流側に配置しても良い。図10中、参照符号29は三元触媒を示す。
Here, the S degradation is determined by comparing the frequencies of both the target combustion air-fuel ratio and the lower O 2 sensor output, but the amplitudes of the two may be compared as in the first embodiment.
This is the end of the description of the embodiment and the modification of the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and modification, and various modifications can be made.
For example, in the first and second embodiments and the modification of the first embodiment, the case where the present invention is applied to an in-cylinder injection type spark ignition in-line four-cylinder gasoline engine has been described. The present invention can be applied to other engines such as an intake pipe injection type lean burn engine. In the first embodiment and its modification, the
11 エンジン
21 排気管
23 排気浄化触媒装置
24 NOxトラップ触媒
25 劣化判定用触媒(OBD用触媒)
27 上流側O2センサ
28 下流側O2センサ
30 ECU
31 警告灯
11
27 Upstream O 2 sensor 28 Downstream O 2 sensor 30 ECU
31 Warning light
Claims (3)
内燃機関の排気通路内で上記NOxトラップ触媒の上流側または下流側に配置されSOxを吸蔵すると共にSOx吸蔵状態に応じて酸素ストレージ能力が変化する劣化判定用触媒と、
上記劣化判定用触媒の下流側の排気空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、
前記下流側空燃比検出手段にて検出された排気空燃比に基づいて前記NOxトラップ触媒の劣化を推定するNOxトラップ触媒劣化推定手段と
を備えたことを特徴とする触媒劣化推定装置。 In a catalyst deterioration estimation device that estimates the deterioration of a NOx trap catalyst that stores NOx in exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and releases and reduces the stored NOx when the exhaust air-fuel ratio is rich,
A deterioration determination catalyst that is disposed upstream or downstream of the NOx trap catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine and that stores SOx and whose oxygen storage capacity changes according to the SOx storage state;
Downstream air-fuel ratio detecting means for detecting an exhaust air-fuel ratio downstream of the deterioration determining catalyst;
A catalyst deterioration estimation device comprising: NOx trap catalyst deterioration estimation means for estimating deterioration of the NOx trap catalyst based on an exhaust air fuel ratio detected by the downstream air-fuel ratio detection means.
前記NOxトラップ触媒劣化推定手段は、前記上流側空燃比検出手段により検出された排気空燃比と前記下流側空燃比検出手段により検出された排気空燃比との比較結果に基づいて前記NOxトラップ触媒の劣化を推定することを特徴とする請求項1の触媒劣化推定装置。 An upstream air-fuel ratio detecting means for detecting an exhaust air-fuel ratio upstream of the deterioration determining catalyst,
The NOx trap catalyst deterioration estimating means is configured to detect the NOx trap catalyst based on a comparison result between the exhaust air / fuel ratio detected by the upstream air / fuel ratio detecting means and the exhaust air / fuel ratio detected by the downstream air / fuel ratio detecting means. 2. The catalyst deterioration estimating apparatus according to claim 1, wherein the deterioration is estimated.
前記NOxトラップ触媒劣化推定手段は、前記空燃比変調手段により強制的に変調された排気空燃比と前記下流側空燃比判定手段にて検出された排気空燃比とを比較し、比較結果に基づき前記NOxトラップ触媒の劣化を推定することを特徴とする請求項1の触媒劣化推定装置。 Air-fuel ratio modulation means for forcibly modulating the exhaust air-fuel ratio upstream of the deterioration determination catalyst,
The NOx trap catalyst deterioration estimating means compares the exhaust air / fuel ratio forcibly modulated by the air / fuel ratio modulating means and the exhaust air / fuel ratio detected by the downstream air / fuel ratio determining means, and based on the comparison result, 2. The catalyst deterioration estimation device according to claim 1, wherein the deterioration of the NOx trap catalyst is estimated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004148265A JP2005330848A (en) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | Catalyst degradation estimating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004148265A JP2005330848A (en) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | Catalyst degradation estimating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005330848A true JP2005330848A (en) | 2005-12-02 |
Family
ID=35485701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004148265A Pending JP2005330848A (en) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | Catalyst degradation estimating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005330848A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008069737A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control system for internal combustion engine |
JP2012162994A (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Toyota Motor Corp | System for determining deterioration of exhaust emission control device |
US10385753B2 (en) | 2017-05-26 | 2019-08-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for diagnosing deterioration of NOx storage-reduction catalyst |
WO2022168507A1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | 株式会社デンソー | Internal combustion engine exhaust gas purifying device |
-
2004
- 2004-05-18 JP JP2004148265A patent/JP2005330848A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008069737A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control system for internal combustion engine |
JP2012162994A (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Toyota Motor Corp | System for determining deterioration of exhaust emission control device |
US10385753B2 (en) | 2017-05-26 | 2019-08-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for diagnosing deterioration of NOx storage-reduction catalyst |
WO2022168507A1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | 株式会社デンソー | Internal combustion engine exhaust gas purifying device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4729518B2 (en) | NOx catalyst deterioration diagnosis device | |
JP4485553B2 (en) | NOx sensor abnormality diagnosis device | |
JP4537417B2 (en) | NOx sensor abnormality diagnosis device | |
JP3858554B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP3570297B2 (en) | Engine exhaust purification device | |
JP2008175173A (en) | Air-fuel ratio control device | |
JP4363433B2 (en) | Exhaust purification equipment | |
JP5229628B2 (en) | Catalyst deterioration diagnosis device | |
JP5229400B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP3832550B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2010236458A (en) | Deterioration diagnostic device for nox catalyst | |
JP4221125B2 (en) | Exhaust gas purification device for lean combustion internal combustion engine | |
JP4867909B2 (en) | NOx catalyst deterioration diagnosis device | |
JP2010138767A (en) | Internal combustion engine control device | |
JP2005330848A (en) | Catalyst degradation estimating device | |
JP2008255972A (en) | Air-fuel ratio control device | |
JP2009150367A (en) | Catalyst degradation diagnostic apparatus for internal combustion engine | |
JP2002097938A (en) | Deterioration detector of catalyst for exhaust emission control | |
KR100529751B1 (en) | Exhaust purification system of internal comb u stion engine | |
JP2009138605A (en) | Deterioration diagnosing device of nox catalyst | |
JP2002364428A (en) | Catalyst deterioration decision device | |
JP2009068341A (en) | DETERIORATION DIAGNOSTIC DEVICE FOR NOx CATALYST | |
JP6380264B2 (en) | Oxygen sensor abnormality diagnosis device | |
JP4089507B2 (en) | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine | |
JP4635365B2 (en) | Exhaust purification catalyst deterioration judgment device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060724 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090408 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090603 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090930 |