JP4650370B2 - Catalyst deterioration detector - Google Patents

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Description

本発明は、酸化能力を有する触媒の劣化を検出する触媒劣化検出装置に関する。   The present invention relates to a catalyst deterioration detection device that detects deterioration of a catalyst having oxidation ability.

触媒の入口部と出口部の温度差を、経時的変化の時間遅れを考慮して算出し、その算出した温度差に基づいて触媒劣化を診断する装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   An apparatus is known that calculates a temperature difference between an inlet portion and an outlet portion of a catalyst in consideration of a time delay of a change over time, and diagnoses catalyst deterioration based on the calculated temperature difference (for example, Patent Document 1). reference.).

特開2000−303823号公報JP 2000-303823 A 特開2003−293745号公報JP 2003-293745 A 特開2005−146900号公報JP 2005-146900 A

しかしながら、触媒劣化度合に対する触媒温度の感度が小さい。このため、上記特許文献1の如く温度差に基づく方法では、精度良く触媒の劣化判定をすることができない場合がある。   However, the sensitivity of the catalyst temperature to the degree of catalyst deterioration is small. For this reason, the method based on the temperature difference as described in Patent Document 1 may not be able to accurately determine the deterioration of the catalyst.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、触媒の劣化検出を精度良く行うことが可能な触媒劣化検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a catalyst deterioration detection apparatus capable of accurately detecting deterioration of a catalyst.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、触媒の劣化を検出する触媒劣化検出装置であって、
内燃機関の排気通路に配置され、酸化能力を有する触媒と、
前記触媒の下流の排気空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記触媒の上流の排気通路に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記空燃比検出手段により検出されたリッチスパイク実施時とリッチスパイク非実施時の排気空燃比に基づき、前記還元剤の添加量を計測する添加量計測手段と、
前記還元剤添加手段への指示添加量と、前記添加量計測手段により計測された計測添加量とのずれに基づいて、前記触媒の劣化を検出する劣化検出手段とを備え
前記劣化検出手段は、前記指示添加量に対する前記計測添加量の比率を算出する比率算出手段を有し、該比率が基準値よりも小さい場合に前記触媒の劣化を検出することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a catalyst deterioration detection device for detecting deterioration of a catalyst,
A catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and having an oxidizing ability;
Air-fuel ratio detection means for detecting an exhaust air-fuel ratio downstream of the catalyst;
Reducing agent addition means for adding a reducing agent to the exhaust passage upstream of the catalyst;
An addition amount measuring means for measuring the amount of addition of the reducing agent based on the exhaust air / fuel ratio detected when the rich spike is detected and when the rich spike is not performed, detected by the air / fuel ratio detection means;
A deterioration detecting means for detecting deterioration of the catalyst based on a deviation between the indicated addition amount to the reducing agent adding means and the measured addition amount measured by the addition amount measuring means ;
The deterioration detection means includes ratio calculation means for calculating a ratio of the measured addition amount to the indicated addition amount, and detects deterioration of the catalyst when the ratio is smaller than a reference value .

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記劣化検出手段は、前記指示添加量に対する前記計測添加量の比率を算出する比率算出手段を有し、該比率が基準値よりも小さい場合に前記触媒の劣化を検出することを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The deterioration detection means includes ratio calculation means for calculating a ratio of the measured addition amount to the indicated addition amount, and detects deterioration of the catalyst when the ratio is smaller than a reference value.

第1の発明によれば、指示噴射量と計測添加量とのずれに基づき、触媒の劣化が検出される。この指示噴射量と計測添加量とのずれは、触媒をすり抜けるHC量もしくはHC濃度、すなわち、触媒の酸化能力に対して相関を有している。従って、指示噴射量と計測添加量とのずれに基づいて、触媒の劣化検出を精度良く行うことができる。   According to the first invention, deterioration of the catalyst is detected based on the difference between the command injection amount and the measured addition amount. The deviation between the command injection amount and the measured addition amount has a correlation with the HC amount or HC concentration that passes through the catalyst, that is, the oxidation ability of the catalyst. Therefore, it is possible to accurately detect the deterioration of the catalyst based on the difference between the command injection amount and the measured addition amount.

第2の発明によれば、指示噴射量に対する計測添加量の比率に基づき、触媒の劣化が検出される。この比率は、触媒をすり抜けるHC量もしくはHC濃度、すなわち、触媒の酸化能力に対して相関を有している。従って、指示噴射量に対する計測添加量の比率に基づいて、触媒の劣化検出を精度良く行うことができる。さらに、運転条件に応じて指示噴射量が異なる場合でも、計測添加量のばらつきの影響を受けることなく、触媒の劣化検出を精度良く行うことができる。   According to the second invention, the deterioration of the catalyst is detected based on the ratio of the measured addition amount to the command injection amount. This ratio has a correlation with the amount or concentration of HC passing through the catalyst, that is, the oxidation ability of the catalyst. Therefore, it is possible to accurately detect the deterioration of the catalyst based on the ratio of the measured addition amount to the command injection amount. Furthermore, even when the commanded injection amount varies depending on the operating conditions, it is possible to accurately detect the deterioration of the catalyst without being affected by variations in the measured addition amount.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態1. Embodiment 1 FIG.

[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1によるシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、内燃機関1として、4サイクルのディーゼルエンジン(圧縮着火内燃機関)を備えている。ディーゼルエンジン1は、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。図1に示すディーゼルエンジン1は直列4気筒型であるが、本発明において、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to Embodiment 1 of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes a four-cycle diesel engine (compression ignition internal combustion engine) as the internal combustion engine 1. It is assumed that the diesel engine 1 is mounted on a vehicle and used as a power source. Although the diesel engine 1 shown in FIG. 1 is an in-line four-cylinder type, in the present invention, the number of cylinders and the cylinder arrangement are not limited thereto.

ディーゼルエンジン1の各気筒2のピストンは、クランク機構を介してクランク軸4に連結されている。クランク軸4の近傍には、クランク軸4の回転角度(クランク角)を検出するクランク角センサ5が設けられている。   The piston of each cylinder 2 of the diesel engine 1 is connected to the crankshaft 4 via a crank mechanism. A crank angle sensor 5 that detects a rotation angle (crank angle) of the crankshaft 4 is provided in the vicinity of the crankshaft 4.

ディーゼルエンジン1の各気筒2には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ6が設置されている。各気筒のインジェクタ6は、共通のコモンレール7に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ8によって所定の燃圧まで加圧される。この加圧された燃料は、コモンレール7内に蓄えられ、コモンレール7から各インジェクタ6に供給される。インジェクタ6は、1サイクル中に複数回、任意のタイミングで燃料を筒内に噴射することができる。   Each cylinder 2 of the diesel engine 1 is provided with an injector 6 that injects fuel directly into the cylinder. The injector 6 for each cylinder is connected to a common common rail 7. Fuel in a fuel tank (not shown) is pressurized to a predetermined fuel pressure by the supply pump 8. This pressurized fuel is stored in the common rail 7 and supplied to each injector 6 from the common rail 7. The injector 6 can inject the fuel into the cylinder at an arbitrary timing a plurality of times during one cycle.

ディーゼルエンジン1の吸気ポート10には、吸気バルブ12が設けられている。この吸気バルブ12の開弁特性(開弁時期、リフト量、作用角)は、図示しない公知の可変動弁機構により変更可能である。   An intake valve 12 is provided at the intake port 10 of the diesel engine 1. The valve opening characteristics (valve opening timing, lift amount, working angle) of the intake valve 12 can be changed by a known variable valve mechanism (not shown).

吸気ポート10は、吸気マニホールド16を介して吸気通路18に接続されている。吸気通路18の途中には、吸気絞り弁20が設けられている。吸気絞り弁20は、アクセル開度センサ21により検出されるアクセル開度AAに基づき、その開度が決定される電子制御弁である。吸気絞り弁20の上流には、インタークーラ22が設けられている。インタークーラ22の上流にはターボ過給機24のコンプレッサ24aが設けられている。コンプレッサ24aは、排気通路38のタービン24bと連結軸により連結されている。   The intake port 10 is connected to an intake passage 18 via an intake manifold 16. An intake throttle valve 20 is provided in the intake passage 18. The intake throttle valve 20 is an electronic control valve whose opening is determined based on the accelerator opening AA detected by the accelerator opening sensor 21. An intercooler 22 is provided upstream of the intake throttle valve 20. A compressor 24 a of the turbocharger 24 is provided upstream of the intercooler 22. The compressor 24a is connected to the turbine 24b of the exhaust passage 38 by a connecting shaft.

コンプレッサ24aの上流には、吸入空気量Gaを検出するエアフロメータ26が設けられている。エアフロメータ26の上流にはエアクリーナ28が設けられている。   An air flow meter 26 for detecting the intake air amount Ga is provided upstream of the compressor 24a. An air cleaner 28 is provided upstream of the air flow meter 26.

このような構成によれば、ターボ過給機24のコンプレッサ24aにより圧縮された吸入空気は、インタークーラ22で冷却される。インタークーラ22を通過した吸入空気は、吸気マニホールド16によって各気筒の吸気ポート10に分配される。   According to such a configuration, the intake air compressed by the compressor 24 a of the turbocharger 24 is cooled by the intercooler 22. The intake air that has passed through the intercooler 22 is distributed to the intake port 10 of each cylinder by the intake manifold 16.

また、ディーゼルエンジン1の排気ポート30には、排気バルブ32が設けられている。この排気バルブ32の開弁特性(開弁時期、リフト量、作用角)は、図示しない公知の可変動弁機構により変更可能である。   An exhaust valve 32 is provided at the exhaust port 30 of the diesel engine 1. The valve opening characteristics (valve opening timing, lift amount, working angle) of the exhaust valve 32 can be changed by a known variable valve mechanism (not shown).

排気ポート30は、排気マニホールド36を介して排気通路38に接続されている。排気通路38には、ターボ過給機24のタービン24bが設けられている。タービン24bの下流には、酸化触媒40が設けられている。酸化触媒40は、酸化機能を有する触媒である。酸化触媒40の下流には、NOx触媒42が設けられている。NOx触媒42は、空燃比が理論空燃比より大きい雰囲気中、つまり理論空燃比よりリーンな雰囲気中では排気ガス中のNOxを吸蔵し、空燃比が理論空燃比以下の雰囲気中、つまり理論空燃比以下のリッチの雰囲気中では吸蔵されたNOxを還元浄化して放出する機能を有している。このNOx触媒42は、NOxを吸蔵還元する機能のみを有するものでもよく、あるいは、排気ガス中のすすを捕集する機能を併せ持つDPNR(Diesel Particulate-NOx-Reduction system)のようなものでもよい。また、NOx触媒42は、すすを捕集すること以外の機能を併せ持つものでもよい。   The exhaust port 30 is connected to an exhaust passage 38 via an exhaust manifold 36. In the exhaust passage 38, a turbine 24b of the turbocharger 24 is provided. An oxidation catalyst 40 is provided downstream of the turbine 24b. The oxidation catalyst 40 is a catalyst having an oxidation function. A NOx catalyst 42 is provided downstream of the oxidation catalyst 40. The NOx catalyst 42 occludes NOx in the exhaust gas in an atmosphere where the air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, in an atmosphere leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and in the atmosphere where the air-fuel ratio is equal to or lower than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, the stoichiometric air-fuel ratio. In the following rich atmosphere, it has a function of reducing and purifying the stored NOx and reducing it. The NOx catalyst 42 may have only a function of storing and reducing NOx, or may be a DPNR (Diesel Particulate-NOx-Reduction system) having a function of collecting soot in exhaust gas. The NOx catalyst 42 may have a function other than collecting soot.

タービン24bと酸化触媒40との間には、排気ガス中に還元剤である燃料を添加する排気燃料添加弁44が設けられている。また、酸化触媒40とNOx触媒42との間には、第1空燃比センサ46が設けられている。また、NOx触媒42の下流には、第2空燃比センサ48が設けられている。これらの空燃比センサ46,48は、設置位置での排気空燃比をそれぞれ検出するように構成されている。   Between the turbine 24b and the oxidation catalyst 40, there is provided an exhaust fuel addition valve 44 for adding fuel as a reducing agent to the exhaust gas. A first air-fuel ratio sensor 46 is provided between the oxidation catalyst 40 and the NOx catalyst 42. A second air-fuel ratio sensor 48 is provided downstream of the NOx catalyst 42. These air-fuel ratio sensors 46 and 48 are configured to detect the exhaust air-fuel ratio at the installation position, respectively.

吸気通路18の吸気マニホールド16の近傍には、外部EGR通路52の一端が接続されている。外部EGR通路52の他端は、排気通路38の排気マニホールド36近傍に接続されている。本システムでは、この外部EGR通路52を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部を吸気通路18に還流させること、つまり外部EGR(Exhaust Gas Recirculation)を行うことができる。   One end of the external EGR passage 52 is connected to the intake passage 18 in the vicinity of the intake manifold 16. The other end of the external EGR passage 52 is connected to the vicinity of the exhaust manifold 36 of the exhaust passage 38. In the present system, a part of the exhaust gas (burned gas) can be recirculated to the intake passage 18 through the external EGR passage 52, that is, external EGR (Exhaust Gas Recirculation) can be performed.

外部EGR通路52の途中には、外部EGRガスを冷却するためのEGRクーラ54が設けられている。外部EGR通路52におけるEGRクーラ54の下流には、EGR弁56が設けられている。このEGR弁56の開度を大きくするほど、外部EGR通路52を通る排気ガス量(すなわち、外部EGR量もしくは外部EGR率)を増大させることができる。   In the middle of the external EGR passage 52, an EGR cooler 54 for cooling the external EGR gas is provided. An EGR valve 56 is provided downstream of the EGR cooler 54 in the external EGR passage 52. As the opening degree of the EGR valve 56 is increased, the amount of exhaust gas passing through the external EGR passage 52 (that is, the external EGR amount or the external EGR rate) can be increased.

また、本実施の形態1のシステムは、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)60を備えている。ECU60の出力側には、インジェクタ6、サプライポンプ8、吸気絞り弁20、排気燃料添加弁44、EGR弁56等が接続されている。ECU60の入力側には、クランク角センサ5、アクセル開度センサ21、エアフロメータ26、第1空燃比センサ46、第2空燃比センサ48等が接続されている。   The system of the first embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60 as a control device. An injector 6, a supply pump 8, an intake throttle valve 20, an exhaust fuel addition valve 44, an EGR valve 56, and the like are connected to the output side of the ECU 60. A crank angle sensor 5, an accelerator opening sensor 21, an air flow meter 26, a first air-fuel ratio sensor 46, a second air-fuel ratio sensor 48, and the like are connected to the input side of the ECU 60.

また、ECU60は、クランク角センサ5の出力に基づいて、機関回転数NEを算出する。また、ECU60は、アクセル開度AA等に基づいて、機関負荷KLを算出する。また、ECU60は、この機関負荷KLに基づいて、インジェクタ6からの燃料噴射量(筒内噴射量)Qを算出する。ECU60は、各センサからの信号に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを作動させることにより、ディーゼルエンジン1の運転状態を制御する。   Further, the ECU 60 calculates the engine speed NE based on the output of the crank angle sensor 5. Further, the ECU 60 calculates the engine load KL based on the accelerator opening AA and the like. Further, the ECU 60 calculates a fuel injection amount (in-cylinder injection amount) Q from the injector 6 based on the engine load KL. The ECU 60 controls the operating state of the diesel engine 1 by operating each actuator in accordance with a predetermined program based on the signal from each sensor.

[本実施の形態1の特徴]
上記システムのNOx触媒42に吸蔵されたNOx量が所定値以上になると、NOxを還元・放出させるため、いわゆるリッチスパイクが実施される。すなわち、排気燃料添加弁44から還元剤である燃料の添加が行われ、この還元剤によりNOx触媒42の再生処理が行われる。本実施の形態1では、このリッチスパイク実施時に、NOx触媒42の上流に配置された酸化触媒40の劣化を検出する手法について提案する。
[Features of Embodiment 1]
When the amount of NOx occluded in the NOx catalyst 42 of the system exceeds a predetermined value, so-called rich spike is performed in order to reduce and release NOx. That is, fuel as a reducing agent is added from the exhaust fuel addition valve 44, and the regeneration process of the NOx catalyst 42 is performed by this reducing agent. The first embodiment proposes a method for detecting deterioration of the oxidation catalyst 40 disposed upstream of the NOx catalyst 42 during the rich spike operation.

図2は、リッチスパイク実施時の第1空燃比センサ46の出力(以下「空燃比センサ出力」という。)の変化を示す図である。
リッチスパイクが実施されていない時、つまり、排気燃料添加弁44から燃料添加が行われていない時には、空燃比センサ出力は、図2において一点鎖線で示すような出力A/F_Aとなる。
一方、リッチスパイクが実施されている時、つまり、排気燃料添加弁44から燃料添加が行われている時には、空燃比センサ出力は、図2において実線で示すような出力A/F_Bに変化する。
後述するように、これらのリッチスパイク非実施時の空燃比センサ出力A/F_Aとリッチスパイク実施時の空燃比センサ出力A/F_Bとを用いて、排気燃料添加弁44から添加された燃料量を計測することができる。すなわち、空燃比センサ出力A/F_A,A/F_Bに基づいて、計測添加量を求めることができる。
FIG. 2 is a diagram showing a change in the output of the first air-fuel ratio sensor 46 (hereinafter referred to as “air-fuel ratio sensor output”) when the rich spike is performed.
When the rich spike is not performed, that is, when fuel is not added from the exhaust fuel addition valve 44, the air-fuel ratio sensor output becomes an output A / F_A as shown by a one-dot chain line in FIG.
On the other hand, when rich spike is being performed, that is, when fuel is being added from the exhaust fuel addition valve 44, the air-fuel ratio sensor output changes to output A / F_B as shown by the solid line in FIG.
As will be described later, the amount of fuel added from the exhaust fuel addition valve 44 is determined using the air-fuel ratio sensor output A / F_A when the rich spike is not executed and the air-fuel ratio sensor output A / F_B when the rich spike is executed. It can be measured. That is, the measured addition amount can be obtained based on the air-fuel ratio sensor outputs A / F_A and A / F_B.

ところで、筒内噴射量が多い場合には、排気通路38へのHC排出量が多くなり、排気ガス中のHC濃度が高くなる。その結果、図2において破線で示すように、空燃比センサ出力が、上記出力A/F_Bよりもリーン側の出力A/F_Cとなってしまう。すなわち、空燃比センサ出力がリーンずれを起こしてしまう。このリーンずれの発生理由は、燃料(HC)は高分子であるため、空燃比センサ46の図示しない拡散抵抗層(例えば、ジルコニア層)を通過することができず、センサ部に到達することができないためである。よって、排気ガス中のHC濃度が高いほど、空燃比センサ出力がよりリーン側にずれることとなる。   By the way, when the amount of in-cylinder injection is large, the amount of HC discharged into the exhaust passage 38 increases, and the HC concentration in the exhaust gas increases. As a result, as indicated by a broken line in FIG. 2, the air-fuel ratio sensor output becomes an output A / F_C that is leaner than the output A / F_B. That is, the air-fuel ratio sensor output causes a lean shift. The reason for the occurrence of the lean deviation is that the fuel (HC) is a polymer, so that it cannot pass through a diffusion resistance layer (for example, a zirconia layer) (not shown) of the air-fuel ratio sensor 46 and reaches the sensor portion. This is because it cannot be done. Thus, the higher the HC concentration in the exhaust gas, the more the air-fuel ratio sensor output shifts to the lean side.

図3は、空燃比センサ出力A/F_A,A/F_Bに基づいて、排気燃料添加弁44から添加された燃料量を計測する方法を説明するための図である。図3において、上記図2と同様に、符号「A/F_A」はリッチスパイク非実施時の空燃比センサ出力を、符号「A/F_B」はリッチスパイク実施時の空燃比センサ出力を、それぞれ表している。   FIG. 3 is a diagram for explaining a method of measuring the amount of fuel added from the exhaust fuel addition valve 44 based on the air-fuel ratio sensor outputs A / F_A and A / F_B. In FIG. 3, as in FIG. 2, the symbol “A / F_A” represents the air-fuel ratio sensor output when the rich spike is not performed, and the symbol “A / F_B” represents the air-fuel ratio sensor output when the rich spike is performed. ing.

リッチスパイク非実施時の空燃比センサ出力A/F_Aは、次式(1)のように表すことができる。次式(1)において、「Ga」は吸入空気量であり、「Q」は筒内燃料噴射量である。
A/F_A=Ga/Q・・・(1)
上式(1)を変形すると、次式(2)が得られる。
Q=Ga/(A/F_A)・・・(2)
The air-fuel ratio sensor output A / F_A when the rich spike is not performed can be expressed as the following equation (1). In the following equation (1), “Ga” is the intake air amount, and “Q” is the in-cylinder fuel injection amount.
A / F_A = Ga / Q ... (1)
When the above equation (1) is transformed, the following equation (2) is obtained.
Q = Ga / (A / F_A) ... (2)

また、リッチスパイク実施時の空燃比センサ出力A/F_Bは、次式(3)のように表すことができる。次式(3)において、「Qex」は排気燃料添加弁44から添加された燃料量である。
A/F_B=Ga/(Q+Qex)・・・(3)
上式(3)を変形すると、次式(4)が得られる。
Q+Qex=Ga/(A/F_B)・・・(4)
Further, the air-fuel ratio sensor output A / F_B when the rich spike is performed can be expressed as the following equation (3). In the following equation (3), “Qex” is the amount of fuel added from the exhaust fuel addition valve 44.
A / F_B = Ga / (Q + Qex) ... (3)
When the above equation (3) is transformed, the following equation (4) is obtained.
Q + Qex = Ga / (A / F_B) ... (4)

上式(4)から上式(2)を減算することにより次式(5)が得られ、さらに次式(5)を変形することにより次式(6)が得られる。
Qex=Ga×{1/(A/F_B)-1/(A/F_A)}・・・(5)
=Ga×{(A/F_A)-(A/F_B)}/(A/F_A)/(A/F_B)・・・(6)
The following equation (5) is obtained by subtracting the above equation (2) from the above equation (4), and the following equation (6) is obtained by further modifying the following equation (5).
Qex = Ga × {1 / (A / F_B) -1 / (A / F_A)} (5)
= Ga × {(A / F_A)-(A / F_B)} / (A / F_A) / (A / F_B) (6)

上式(6)中の空燃比センサ出力A/F_Aは、リッチスパイク非実施時に取得することができる。よって、吸入空気量Gaと空燃比センサ出力A/F_Bを用いて、上式(6)に従って、リッチスパイク実施中における瞬時(ある時刻)の添加燃料量が算出される。この添加燃料量を、図3に示すリッチスパイク時間tの間だけ積算することで、リッチスパイク実施時に排気燃料添加弁44から添加された燃料量を計測することができる。すなわち、計測添加量が求められる。
かかる方法により求められる計測添加量に基づいて、酸化触媒40の劣化検出を行う手法が考えられる。
The air-fuel ratio sensor output A / F_A in the above equation (6) can be acquired when rich spike is not performed. Therefore, using the intake air amount Ga and the air-fuel ratio sensor output A / F_B, the amount of fuel added instantaneously (at a certain time) during the rich spike operation is calculated according to the above equation (6). By accumulating the added fuel amount only during the rich spike time t shown in FIG. 3, the amount of fuel added from the exhaust fuel addition valve 44 at the time of rich spike execution can be measured. That is, the measured addition amount is determined.
A method of detecting the deterioration of the oxidation catalyst 40 based on the measured addition amount obtained by such a method is conceivable.

図4は、運転条件毎の計測添加量を示す図である。
図4に示すように、機関回転数Ne(rpm)と筒内噴射量(mm3/st)とが異なる4つの運転条件において、計測添加量(g)がそれぞれ求められている。さらに、各運転条件において、正常触媒(「新触」とも称される。)と劣化触媒の両方について計測添加量が求められている。図4に示すように、正常触媒については、運転条件が異なっても、計測添加量は同じであることが分かった。しかし、劣化触媒については、運転条件が異なると、同じ劣化度合であるにも関わらず計測添加量がばらついてしまうことが分かった。これより、計測添加量を基準値と比較するだけでは、酸化触媒40の劣化検出を精度良く行うことが難しいことが分かった。
FIG. 4 is a diagram showing the measured addition amount for each operating condition.
As shown in FIG. 4, the measured addition amount (g) is obtained under four operating conditions in which the engine speed Ne (rpm) and the in-cylinder injection amount (mm 3 / st) are different. Further, under each operating condition, measured addition amounts are required for both the normal catalyst (also referred to as “new touch”) and the deteriorated catalyst. As shown in FIG. 4, for the normal catalyst, it was found that the measured addition amount was the same even if the operating conditions were different. However, for the deteriorated catalyst, it was found that when the operating conditions are different, the measured addition amount varies in spite of the same degree of deterioration. From this, it was found that it is difficult to accurately detect the deterioration of the oxidation catalyst 40 only by comparing the measured addition amount with the reference value.

さらに、本発明者等が検討を行った結果、上記計測添加量とECU60から排気燃料添加弁44に対して与えられる指示添加量とのずれが、酸化触媒40をすり抜けるHC濃度もしくはHC量に対して相関を有していることが分かった。すなわち、計測添加量と指示添加量とのずれが、酸化触媒40の酸化能力に対して相関を有していることが分かった。   Further, as a result of investigations by the present inventors, the difference between the measured addition amount and the indicated addition amount given from the ECU 60 to the exhaust fuel addition valve 44 is relative to the HC concentration or HC amount that passes through the oxidation catalyst 40. It was found that there was a correlation. That is, it has been found that the difference between the measured addition amount and the indicated addition amount has a correlation with the oxidation ability of the oxidation catalyst 40.

図5は、運転条件毎に、指示添加量に対する計測添加量の比率Rと、酸化触媒40下流のHC濃度との関係をプロットした図である。図6は、図5に示した比率RとHC濃度との関係を示す図である。
図5に示すように、機関回転数Ne(rpm)と筒内噴射量(mm3/st)とが異なる4つの運転条件において、比率RとHC濃度との関係がそれぞれプロットされている。なお、図5に示した運転条件は、図4に示した運転条件と同じである。
FIG. 5 is a graph plotting the relationship between the ratio R of the measured addition amount relative to the indicated addition amount and the HC concentration downstream of the oxidation catalyst 40 for each operating condition. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ratio R and the HC concentration shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the relationship between the ratio R and the HC concentration is plotted under four operating conditions in which the engine speed Ne (rpm) and the in-cylinder injection amount (mm 3 / st) are different. The operating conditions shown in FIG. 5 are the same as the operating conditions shown in FIG.

図5及び図6の横軸であるHC濃度は、酸化触媒40の酸化能力(すなわち、酸化触媒40の劣化度合)の指標である。酸化触媒40の酸化能力が低下すると(すなわち、酸化触媒40が劣化すると)、酸化触媒40をすり抜けるHC量が多くなり、酸化触媒40下流のHC濃度が高くなるためである。よって、HC濃度が低い場合には、酸化触媒40の酸化能力が高いため、酸化触媒40は正常である。一方、HC濃度が高い場合には、酸化触媒40の酸化能力が低いため、酸化触媒40は劣化している。従って、図6に示すように、HC濃度が基準値HCthを超えると、つまり、比率Rが基準値Rthよりも小さくなると、酸化触媒40が劣化していると判定することができる。   The HC concentration on the horizontal axis in FIGS. 5 and 6 is an index of the oxidation ability of the oxidation catalyst 40 (that is, the degree of deterioration of the oxidation catalyst 40). This is because when the oxidation ability of the oxidation catalyst 40 decreases (that is, when the oxidation catalyst 40 deteriorates), the amount of HC that passes through the oxidation catalyst 40 increases, and the HC concentration downstream of the oxidation catalyst 40 increases. Therefore, when the HC concentration is low, the oxidation catalyst 40 is normal because the oxidation ability of the oxidation catalyst 40 is high. On the other hand, when the HC concentration is high, the oxidation catalyst 40 is deteriorated because the oxidation ability of the oxidation catalyst 40 is low. Therefore, as shown in FIG. 6, when the HC concentration exceeds the reference value HCth, that is, when the ratio R becomes smaller than the reference value Rth, it can be determined that the oxidation catalyst 40 has deteriorated.

上述したように、本実施の形態1によれば、酸化触媒40下流のHC濃度と相関を有する比率Rに基づき酸化触媒40の劣化判定が行われる。よって、この比率Rと相関を有する酸化触媒40の酸化能力を考慮して、酸化触媒40の劣化判定を精度良く行うことができる。
また、比率Rに基づき酸化触媒40の劣化判定を行うため、指示噴射量が一定でなくてもよく、内燃機関1の運転条件に応じて指示噴射量を変更することができる。よって、幅広い運転条件で、酸化触媒40の劣化判定を精度良く行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the deterioration determination of the oxidation catalyst 40 is performed based on the ratio R having a correlation with the HC concentration downstream of the oxidation catalyst 40. Therefore, the deterioration determination of the oxidation catalyst 40 can be accurately performed in consideration of the oxidation ability of the oxidation catalyst 40 having a correlation with the ratio R.
Further, since the deterioration determination of the oxidation catalyst 40 is performed based on the ratio R, the command injection amount may not be constant, and the command injection amount can be changed according to the operating conditions of the internal combustion engine 1. Therefore, the deterioration determination of the oxidation catalyst 40 can be accurately performed under a wide range of operating conditions.

[実施の形態1における具体的処理]
図7は、本実施の形態1において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。図7に示すルーチンは、所定間隔毎に起動される。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 7 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 60 in the first embodiment. The routine shown in FIG. 7 is started at predetermined intervals.

図7に示すルーチンによれば、先ず、触媒劣化判定要求が有るか否かを判別する(ステップ100)。ここで、例えば、ECU60は、触媒暖機が完了した直後と、前回触媒劣化判定を実行してから所定距離もしくは所定時間走行後とにおいて、触媒劣化判定要求が有ると判別することができる。このステップ100で触媒劣化判定要求が無いと判別された場合には、本ルーチンを一旦終了する。   According to the routine shown in FIG. 7, it is first determined whether or not there is a catalyst deterioration determination request (step 100). Here, for example, the ECU 60 can determine that there is a catalyst deterioration determination request immediately after the catalyst warm-up is completed and after traveling a predetermined distance or a predetermined time after the previous catalyst deterioration determination is executed. If it is determined in step 100 that there is no catalyst deterioration determination request, this routine is temporarily terminated.

上記ステップ100で触媒劣化判定要求が有ると判別された場合には、排気燃料添加弁44に対して所定量の還元剤を添加するよう指示する(ステップ102)。このステップ102でECU60から排気燃料添加弁44に対して与えられる燃料添加量は、上記の指示添加量である。これにより、リッチスパイクが実施されることとなる。   If it is determined in step 100 that there is a catalyst deterioration determination request, the exhaust fuel addition valve 44 is instructed to add a predetermined amount of reducing agent (step 102). The fuel addition amount given to the exhaust fuel addition valve 44 from the ECU 60 in this step 102 is the above-described command addition amount. Thereby, a rich spike is performed.

次に、リッチスパイク実施時の第1空燃比センサ46の出力A/F_Bと吸入空気量Gaを用いて、上式(6)に従って還元剤添加量を計測する(ステップ104)。このステップ104では、上記の計測添加量が求められる。   Next, the reducing agent addition amount is measured according to the above equation (6) using the output A / F_B of the first air-fuel ratio sensor 46 and the intake air amount Ga when the rich spike is performed (step 104). In this step 104, the measured addition amount is obtained.

次に、上記ステップ102で排気燃料添加弁44に対して指示された指示添加量に対する上記ステップ104で求められた計測添加量の比率Rを算出する(ステップ106)。   Next, the ratio R of the measured addition amount obtained in step 104 to the indicated addition amount instructed to the exhaust fuel addition valve 44 in step 102 is calculated (step 106).

次に、上記ステップ106で算出された比率Rが基準値Rthよりも小さいか否かを判別する(ステップ108)。この基準値Rthは、酸化触媒40をすり抜けるHC濃度との関係で、酸化触媒40の劣化判定を行うための基準値である(図6参照)。すなわち、この基準値Rthは、酸化触媒40下流の許容されるHC濃度を示す基準値HCthと相関を有している。よって、このステップ108では、酸化触媒40の酸化能力が十分であるか、あるいは低下しているかが判別される。   Next, it is determined whether or not the ratio R calculated in step 106 is smaller than a reference value Rth (step 108). This reference value Rth is a reference value for determining the deterioration of the oxidation catalyst 40 in relation to the HC concentration passing through the oxidation catalyst 40 (see FIG. 6). That is, the reference value Rth has a correlation with the reference value HCth indicating the allowable HC concentration downstream of the oxidation catalyst 40. Therefore, in this step 108, it is determined whether the oxidation capability of the oxidation catalyst 40 is sufficient or has decreased.

このステップ108で比率Rが基準値Rthよりも小さいと判別された場合には、酸化触媒40の酸化能力が低下していると判断される。この場合、酸化触媒40は劣化していると判定される(ステップ110)。一方、上記ステップ108で比率Rが基準値Rth以上であると判別された場合には、酸化触媒40の酸化能力が低下していないと判断される。この場合、酸化触媒40は正常であると判定される(ステップ112)。その後、本ルーチンを終了する。   If it is determined in step 108 that the ratio R is smaller than the reference value Rth, it is determined that the oxidation capability of the oxidation catalyst 40 is reduced. In this case, it is determined that the oxidation catalyst 40 has deteriorated (step 110). On the other hand, if it is determined in step 108 that the ratio R is greater than or equal to the reference value Rth, it is determined that the oxidation capability of the oxidation catalyst 40 has not decreased. In this case, it is determined that the oxidation catalyst 40 is normal (step 112). Thereafter, this routine is terminated.

以上説明したように、図7に示すルーチンによれば、第1空燃比センサ46の出力A/F_Bに基づき計測添加量が求められ、指示添加量に対する計測添加量の比率Rが算出される。この比率Rは、酸化触媒40をすり抜けるHC量もしくはHC濃度(すなわち、酸化触媒40の酸化能力)に対して相関を有している。よって、この比率Rと基準値Rthとを比較することで、酸化触媒40の劣化検出が行われる。従って、酸化触媒40の酸化能力を考慮して、精度良く酸化触媒40の劣化検出を行うことができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 7, the measured addition amount is obtained based on the output A / F_B of the first air-fuel ratio sensor 46, and the ratio R of the measured addition amount to the indicated addition amount is calculated. This ratio R has a correlation with the amount or concentration of HC that passes through the oxidation catalyst 40 (that is, the oxidation ability of the oxidation catalyst 40). Therefore, the deterioration of the oxidation catalyst 40 is detected by comparing the ratio R with the reference value Rth. Therefore, it is possible to accurately detect the deterioration of the oxidation catalyst 40 in consideration of the oxidation ability of the oxidation catalyst 40.

ところで、本実施の形態1では、第1空燃比センサ46の出力A/F_Bに基づいて計測添加量を求めているが、第2空燃比センサ48の出力に基づいて求めることもできる。但し、第1空燃比センサ46の出力を用いる方が、第2空燃比センサ48の出力を用いる場合に比して精度良く計測添加量を求めることができる。   In the first embodiment, the measured addition amount is obtained based on the output A / F_B of the first air-fuel ratio sensor 46, but can be obtained based on the output of the second air-fuel ratio sensor 48. However, the measured addition amount can be obtained with higher accuracy when the output of the first air-fuel ratio sensor 46 is used than when the output of the second air-fuel ratio sensor 48 is used.

また、本実施の形態1では、排気燃料添加弁44がタービン24bと酸化触媒40との間に設けられているが、タービン24bの上流に設けられてもよい。この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the exhaust fuel addition valve 44 is provided between the turbine 24b and the oxidation catalyst 40, but may be provided upstream of the turbine 24b. Also in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

尚、本実施の形態1においては、酸化触媒40が第1の発明における「触媒」に、第1空燃比センサ46が第1の発明における「空燃比検出手段」に、排気燃料添加弁44が第1の発明における「還元剤添加手段」に、それぞれ相当している。また、本実施の形態1においては、ECU60が、ステップ104の処理を実行することにより第1の発明における「添加量計測手段」が、ステップ106の処理を実行することにより第2の発明における「比率算出手段」が、ステップ106,108,110,112の処理を実行することにより第1及び第2の発明における「劣化検出手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment, the oxidation catalyst 40 is the “catalyst” in the first invention, the first air-fuel ratio sensor 46 is the “air-fuel ratio detecting means” in the first invention, and the exhaust fuel addition valve 44 is This corresponds to the “reducing agent adding means” in the first invention. In the first embodiment, the ECU 60 executes the process of step 104, so that the “addition amount measuring means” in the first invention executes the process of step 106. By executing the processing of steps 106, 108, 110 and 112 by the “ratio calculating means”, the “deterioration detecting means” in the first and second inventions are realized.

実施の形態2.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態8のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU60に、後述する図8に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the eighth embodiment can be realized by causing the ECU 60 to execute a routine shown in FIG. 8 described later using the hardware configuration shown in FIG.

[実施の形態2の特徴]
上記実施の形態1では、指示添加量に対する計測添加量の比率Rに基づき、触媒劣化が検出されている。ところで、指示添加量と計測添加量とのずれは、かかる比率Rに限られない。
[Features of Embodiment 2]
In the first embodiment, the catalyst deterioration is detected based on the ratio R of the measured addition amount to the indicated addition amount. By the way, the difference between the indicated addition amount and the measured addition amount is not limited to the ratio R.

実施の形態2では、指示添加量と計測添加量との差分Dに基づいて、触媒劣化を検出する方法について説明する。
ところで、上記実施の形態1では、指示添加量に対する計測添加量の比率Rに基づいて、酸化触媒40の劣化検出が行われる。このため、内燃機関1の運転条件に応じて指示添加量を変化させても、劣化検出への影響はほとんどないものと考えられる。一方、本実施の形態2では、指示添加量と計測添加量との差分Dという絶対量に基づいて、酸化触媒40の劣化検出が行われる。このため、内燃機関1の運転条件に応じて指示添加量を変化させると、劣化検出への影響が出てしまう可能性がある。
In the second embodiment, a method for detecting catalyst deterioration based on the difference D between the indicated addition amount and the measured addition amount will be described.
By the way, in the first embodiment, the deterioration of the oxidation catalyst 40 is detected based on the ratio R of the measured addition amount to the indicated addition amount. For this reason, it is considered that even if the command addition amount is changed according to the operating conditions of the internal combustion engine 1, there is almost no influence on the deterioration detection. On the other hand, in the second embodiment, the deterioration of the oxidation catalyst 40 is detected based on the absolute amount, which is the difference D between the indicated addition amount and the measured addition amount. For this reason, if the instruction addition amount is changed in accordance with the operating condition of the internal combustion engine 1, there is a possibility that the detection of deterioration may be affected.

そこで、本実施の形態2では、内燃機関の運転条件に関わらず、指示添加量を一定とする。これにより、指示添加量と計測添加量との差分Dと、酸化触媒40をすり抜けるHC濃度(もしくはHC量)との間に、図6に示す相関と同様の相関を得ることができる。   Therefore, in the second embodiment, the instruction addition amount is constant regardless of the operating conditions of the internal combustion engine. Thereby, a correlation similar to the correlation shown in FIG. 6 can be obtained between the difference D between the indicated addition amount and the measured addition amount and the HC concentration (or HC amount) that passes through the oxidation catalyst 40.

また、かかる差分Dに基づく場合には、指示添加量に比して十分な量の空気又は酸素が存在することを要する。空気又は酸素の量が不十分である場合には、酸化触媒40の酸化能力が十分であるにも関わらず、酸化触媒40の下流のHC濃度が高くなる事態が生じ得るためである。   Further, when based on the difference D, it is necessary that a sufficient amount of air or oxygen is present as compared to the indicated addition amount. This is because, when the amount of air or oxygen is insufficient, there may occur a situation where the HC concentration downstream of the oxidation catalyst 40 becomes high although the oxidation ability of the oxidation catalyst 40 is sufficient.

そこで、本実施の形態2では、次式(7)の条件を満たす場合に、酸化触媒40の劣化検出を行うこととする。次式(7)において、「Ga」は吸入空気量を、「Q」は筒内噴射量を、「Co」は排気ガス中の酸素濃度を、「Gad」は指示噴射量を、それぞれ表している。
(Ga+Q)×Co>>Qad・・・(7)
上式(7)における「Ga+Q」は排気ガス量である。よって、上式(7)は、「排気ガスに含まれる酸素量が、指示噴射量に比して十分大きい」という条件を意味している。上式(7)の条件を満たす典型的な運転状態は、高速定常運転である。従って、本実施の形態2では、高速定常運転時に、差分Dに基づく酸化触媒40の劣化検出を実行する。
Therefore, in the second embodiment, the deterioration of the oxidation catalyst 40 is detected when the condition of the following expression (7) is satisfied. In the following equation (7), “Ga” represents the intake air amount, “Q” represents the in-cylinder injection amount, “Co” represents the oxygen concentration in the exhaust gas, and “Gad” represents the commanded injection amount. Yes.
(Ga + Q) × Co >> Qad ... (7)
“Ga + Q” in the above equation (7) is the amount of exhaust gas. Therefore, the above equation (7) means a condition that “the amount of oxygen contained in the exhaust gas is sufficiently larger than the command injection amount”. A typical operation state that satisfies the above equation (7) is high-speed steady operation. Therefore, in the second embodiment, the deterioration detection of the oxidation catalyst 40 based on the difference D is executed during the high-speed steady operation.

上述したように、本実施の形態2によれば、HC濃度と相関を有する差分Dに基づき酸化触媒40の劣化判定が行われる。よって、この差分Dと相関を有する酸化触媒40の酸化能力を考慮して、酸化触媒40の劣化判定を精度良く行うことができる。   As described above, according to the second embodiment, the deterioration determination of the oxidation catalyst 40 is performed based on the difference D having a correlation with the HC concentration. Therefore, the deterioration determination of the oxidation catalyst 40 can be accurately performed in consideration of the oxidation ability of the oxidation catalyst 40 having a correlation with the difference D.

[実施の形態2における具体的処理]
図8は、本実施の形態2において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。図8に示すルーチンは、所定間隔毎に起動される。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 8 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 60 in the second embodiment. The routine shown in FIG. 8 is started at predetermined intervals.

図8に示すルーチンによれば、図7に示すルーチンと同様に、触媒劣化判定要求が有るか否かを判別する(ステップ100)。このステップ100で触媒劣化判定要求が有ると判別された場合には、内燃機関1が高速定常運転中であるか否かを判別する(ステップ114)。このステップ114で高速定常運転中ではないと判別された場合には、本ルーチンを一旦終了する。   According to the routine shown in FIG. 8, similarly to the routine shown in FIG. 7, it is determined whether or not there is a catalyst deterioration determination request (step 100). If it is determined in step 100 that there is a catalyst deterioration determination request, it is determined whether or not the internal combustion engine 1 is in high-speed steady operation (step 114). If it is determined in step 114 that the high-speed steady operation is not being performed, this routine is temporarily terminated.

一方、上記ステップ114で高速定常運転中であると判別された場合には、図7に示すルーチンと同様に、添加剤の添加を指示し(ステップ102)、上式(6)に従って還元剤添加量を計測する(ステップ104)。
その後、上記ステップ102で排気燃料添加弁44に対して指示された指示添加量と、上記ステップ104で求められた計測添加量との差分Dを算出する(ステップ116)。
On the other hand, if it is determined in step 114 that high-speed steady operation is being performed, the addition of the additive is instructed (step 102) and the reducing agent is added according to the above equation (6), as in the routine shown in FIG. The amount is measured (step 104).
Thereafter, a difference D between the indicated addition amount instructed to the exhaust fuel addition valve 44 in step 102 and the measured addition amount obtained in step 104 is calculated (step 116).

次に、上記ステップ116で算出された差分Dが基準値Dthよりも小さいか否かを判別する(ステップ118)。この基準値Dthは、上記実施の形態1の基準値Rthと同様に、酸化触媒40をすり抜けるHC濃度との関係で、酸化触媒40の劣化判定を行う基準値である。   Next, it is determined whether or not the difference D calculated in step 116 is smaller than a reference value Dth (step 118). The reference value Dth is a reference value for determining the deterioration of the oxidation catalyst 40 in relation to the HC concentration that passes through the oxidation catalyst 40, similarly to the reference value Rth of the first embodiment.

このステップ118で差分Dが基準値Dthよりも大きい場合には、酸化触媒40の酸化能力が低下していると判断される。この場合、酸化触媒40は劣化していると判定される(ステップ110)。一方、上記ステップ118で差分Dが基準値Dth以下であると判別された場合には、酸化触媒40の酸化能力が低下していないと判断される。この場合、酸化触媒40は正常であると判定される(ステップ112)。その後、本ルーチンを終了する。   If the difference D is greater than the reference value Dth in step 118, it is determined that the oxidation capability of the oxidation catalyst 40 has decreased. In this case, it is determined that the oxidation catalyst 40 has deteriorated (step 110). On the other hand, if it is determined in step 118 that the difference D is less than or equal to the reference value Dth, it is determined that the oxidation capability of the oxidation catalyst 40 has not decreased. In this case, it is determined that the oxidation catalyst 40 is normal (step 112). Thereafter, this routine is terminated.

以上説明したように、図8に示すルーチンによれば、第1空燃比センサ46の出力A/F_Bに基づき計測添加量が求められ、指示添加量と計測添加量との差分Dが算出される。この差分Dは、酸化触媒40をすり抜けるHC量もしくはHC濃度(すなわち、酸化触媒40の酸化能力)に対して相関を有している。よって、この差分Dと基準値Dthとを比較することで、酸化触媒40の劣化検出が行われる。従って、酸化触媒40の酸素能力を考慮して、精度良く酸化触媒40の劣化検出を行うことができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 8, the measured addition amount is obtained based on the output A / F_B of the first air-fuel ratio sensor 46, and the difference D between the indicated addition amount and the measured addition amount is calculated. . This difference D has a correlation with the amount or concentration of HC passing through the oxidation catalyst 40 (that is, the oxidation ability of the oxidation catalyst 40). Therefore, the deterioration of the oxidation catalyst 40 is detected by comparing the difference D with the reference value Dth. Therefore, it is possible to accurately detect the deterioration of the oxidation catalyst 40 in consideration of the oxygen capability of the oxidation catalyst 40.

尚、本実施の形態2においては、ECU60が、ステップ116,118,110,112の処理を実行することにより第1の発明における「劣化検出手段」が、実現されている。   In the second embodiment, the “deterioration detecting means” in the first invention is realized by the ECU 60 executing the processing of steps 116, 118, 110, and 112.

本発明の実施の形態1によるシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure by Embodiment 1 of this invention. リッチスパイク実施時の第1空燃比センサ46の出力(以下「空燃比センサ出力」という。)の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output (henceforth "the air fuel ratio sensor output") of the 1st air fuel ratio sensor 46 at the time of rich spike implementation. 空燃比センサ出力A/F_A,A/F_Bに基づいて、排気燃料添加弁44から添加された燃料量を計測する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to measure the fuel quantity added from the exhaust fuel addition valve 44 based on air-fuel-ratio sensor output A / F_A, A / F_B. 運転条件毎の計測添加量を示す図である。It is a figure which shows the measured addition amount for every driving | running condition. 運転条件毎に、指示添加量に対する計測添加量の比率Rと、酸化触媒40下流のHC濃度との関係をプロットした図である。It is the figure which plotted the relationship between the ratio R of the measurement addition amount with respect to the instruction | indication addition amount, and the HC density | concentration downstream of the oxidation catalyst 40 for every operating condition. 図5に示した比率RとHC濃度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ratio R shown in FIG. 5, and HC density | concentration. 本発明の実施の形態1において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a routine that is executed by the ECU 60 in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。In Embodiment 2 of this invention, it is a flowchart which shows the routine which ECU60 performs.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
5 クランク角センサ
26 エアフロメータ
38 排気通路
40 酸化触媒
42 NOx触媒
44 排気燃料添加弁
46 第1空燃比センサ
48 第2空燃比センサ
60 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 5 Crank angle sensor 26 Air flow meter 38 Exhaust passage 40 Oxidation catalyst 42 NOx catalyst 44 Exhaust fuel addition valve 46 1st air fuel ratio sensor 48 2nd air fuel ratio sensor 60 ECU

Claims (1)

触媒の劣化を検出する触媒劣化検出装置であって、
内燃機関の排気通路に配置され、酸化能力を有する触媒と、
前記触媒の下流の排気空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記触媒の上流の排気通路に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記空燃比検出手段により検出されたリッチスパイク実施時とリッチスパイク非実施時の排気空燃比に基づき、前記還元剤の添加量を計測する添加量計測手段と、
前記還元剤添加手段への指示添加量と、前記添加量計測手段により計測された計測添加量とのずれに基づいて、前記触媒の劣化を検出する劣化検出手段とを備え
前記劣化検出手段は、前記指示添加量に対する前記計測添加量の比率を算出する比率算出手段を有し、該比率が基準値よりも小さい場合に前記触媒の劣化を検出することを特徴とする触媒劣化検出装置。
A catalyst deterioration detection device for detecting catalyst deterioration,
A catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and having an oxidizing ability;
Air-fuel ratio detection means for detecting an exhaust air-fuel ratio downstream of the catalyst;
Reducing agent addition means for adding a reducing agent to the exhaust passage upstream of the catalyst;
An addition amount measuring means for measuring the amount of addition of the reducing agent based on the exhaust air / fuel ratio detected when the rich spike is detected and when the rich spike is not performed, detected by the air / fuel ratio detection means;
A deterioration detecting means for detecting deterioration of the catalyst based on a deviation between the indicated addition amount to the reducing agent adding means and the measured addition amount measured by the addition amount measuring means ;
The deterioration detecting means has a ratio calculating means for calculating a ratio of the measured addition amount to the indicated addition amount, and detects deterioration of the catalyst when the ratio is smaller than a reference value. Deterioration detection device.
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