JP5098479B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

この発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の劣化度合を判定する劣化判定処理を行う内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that performs a deterioration determination process for determining the degree of deterioration of an exhaust gas purification catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine.

内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の排気浄化作用を促進するために、同排気浄化触媒に反応物質として未燃燃料成分を添加する燃料添加処理を行うようにしたものが従来提案されている。この燃料添加処理では、例えば、排気通路における排気浄化触媒よりも上流側の部位に設けた燃料添加弁から燃料を噴射する方法や、通常の燃料噴射の後、筒内用燃料噴射弁から排気行程中に燃料を噴射するポスト噴射を実行する方法等により排気に燃料を添加するようにしている。   In order to promote the exhaust purification action of the exhaust purification catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, a fuel addition process in which an unburned fuel component is added to the exhaust purification catalyst as a reactant has been proposed. ing. In this fuel addition process, for example, a method of injecting fuel from a fuel addition valve provided in a portion upstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage, or an exhaust stroke from the in-cylinder fuel injection valve after normal fuel injection is performed. The fuel is added to the exhaust gas by a method of performing post injection for injecting the fuel therein.

ところで、一般に排気浄化触媒は、長期間にわたる使用によって次第に劣化し、排気浄化能力が低下する。そして、このように劣化した排気浄化触媒をそのまま使用し続けると排気性状が悪化するため、これを抑制するために劣化した排気浄化触媒を新しいものと交換する等、適切なメンテナンスが行われる。ここで、こうしたメンテナンスを適切なタイミングで行うためには、排気浄化触媒の劣化度合を正確に把握することが必要となる。   By the way, in general, the exhaust purification catalyst gradually deteriorates with long-term use, and the exhaust purification capability is lowered. If the exhaust purification catalyst thus deteriorated is continuously used as it is, the exhaust property deteriorates. Therefore, in order to suppress this, appropriate maintenance such as replacement of the deteriorated exhaust purification catalyst with a new one is performed. Here, in order to perform such maintenance at an appropriate timing, it is necessary to accurately grasp the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst.

上述した燃料添加処理によって排気浄化触媒に未燃燃料成分が供給されているときには、その反応熱によって触媒床温が上昇し、排気浄化触媒を通過する排気の温度がその反応熱の影響によって上昇するようになる。ここで、その反応熱は排気浄化触媒の劣化度合が低いときほど大きくなるため、排気浄化触媒を通過した排気の温度は、排気浄化触媒の劣化度合と相関を有して変化することとなる。   When the unburned fuel component is supplied to the exhaust purification catalyst by the fuel addition process described above, the catalyst bed temperature rises due to the reaction heat, and the temperature of the exhaust gas passing through the exhaust purification catalyst rises due to the influence of the reaction heat. It becomes like this. Here, since the reaction heat becomes larger as the deterioration degree of the exhaust purification catalyst becomes lower, the temperature of the exhaust gas that has passed through the exhaust purification catalyst changes in correlation with the deterioration degree of the exhaust purification catalyst.

そこで、特許文献1に記載の装置では、燃料添加処理が行われているときに、排気通路における排気浄化触媒よりも下流側の部位に設けられた排気温度センサによって検出される排気温度に基づいて触媒における反応熱の大きさを推定し、その反応熱の大きさに基づいて触媒の劣化度合を判定する劣化判定処理を実行するようにしている。   Therefore, in the apparatus described in Patent Document 1, when the fuel addition process is being performed, based on the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor provided in the downstream side of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage. The degree of reaction heat in the catalyst is estimated, and deterioration determination processing for determining the degree of deterioration of the catalyst based on the magnitude of the reaction heat is executed.

具体的には、排気浄化触媒を通過した排気の温度を排気温度センサによって検出するとともに、反応熱が全く発生しない状態にまで排気浄化触媒が劣化していると仮定して仮想触媒床温を算出する。そして、これら検出される排気温度と、算出される仮想触媒床温との乖離の大きさに基づいて、この乖離が小さいほど触媒における反応熱が小さく、触媒の劣化度合が大きい旨を判定するようにしている。   Specifically, the temperature of the exhaust gas that has passed through the exhaust purification catalyst is detected by an exhaust temperature sensor, and the virtual catalyst bed temperature is calculated on the assumption that the exhaust purification catalyst has deteriorated to a state where no reaction heat is generated. To do. Then, based on the magnitude of the deviation between the detected exhaust temperature and the calculated virtual catalyst bed temperature, it is determined that the smaller the deviation, the smaller the reaction heat in the catalyst and the greater the degree of deterioration of the catalyst. I have to.

このように排気温度センサによって実際に検出される排気温度と、仮想触媒床温とを比較することにより、その乖離に基づいて排気浄化触媒の劣化度合を判定することができるようになる。
特開2005‐69218号公報
Thus, by comparing the exhaust temperature actually detected by the exhaust temperature sensor with the virtual catalyst bed temperature, the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst can be determined based on the difference.
JP 2005-69218 A

ところで、上述のように排気浄化触媒よりも下流側に設けた排気温度センサによって検出される排気温度の値は、触媒の劣化度合と相関を有するものの、その相関の大きさは排気温度センサ近傍の排気流量によって変化する。例えば、排気流量が非常に少ない場合には、排気の流れが不均一であるため、排気温度センサの取付位置や排気通路の形状等によっては、排気浄化触媒の反応熱によって排気が温度上昇しても、その排気が排気温度センサの検出部に接触せずに通過してしまい、排気の温度を正確に検出することができないことがある。こうした場合には、触媒における反応が良好に行われて実際の触媒床温は十分に上昇しているにも関わらず、排気温度センサによって検出される排気温度が上昇しにくくなるため、検出された排気温度と触媒の劣化度合との相関が低下して排気浄化触媒が劣化している旨の誤判定がなされるおそれがある。   By the way, although the value of the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor provided on the downstream side of the exhaust purification catalyst as described above has a correlation with the degree of deterioration of the catalyst, the magnitude of the correlation is in the vicinity of the exhaust temperature sensor. Varies with exhaust flow rate. For example, when the exhaust flow rate is very small, the flow of exhaust is not uniform, so the exhaust temperature rises due to the reaction heat of the exhaust purification catalyst depending on the exhaust temperature sensor mounting position, the shape of the exhaust passage, etc. However, the exhaust gas may pass without contacting the detection part of the exhaust gas temperature sensor, and the temperature of the exhaust gas may not be detected accurately. In such a case, although the reaction in the catalyst is performed well and the actual catalyst bed temperature has risen sufficiently, the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor is less likely to rise. There is a risk that the correlation between the exhaust temperature and the degree of deterioration of the catalyst is lowered, and an erroneous determination is made that the exhaust purification catalyst has deteriorated.

この発明は、上記実状に鑑みてなされたものでありその目的は、排気温度センサにより検出される排気温度と排気浄化触媒の劣化度合との相関が排気流量によって低下し排気浄化触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to reduce the correlation between the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor and the degree of deterioration of the exhaust gas purification catalyst due to the exhaust gas flow rate, thereby deteriorating the exhaust gas purification catalyst. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can prevent an erroneous determination to be made.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒に反応物質として未燃燃料成分を添加する燃料添加処理を行う燃料添加手段と、前記排気通路における前記排気浄化触媒よりも下流側の部位に設けられる排気温度センサとを備え、前記燃料添加処理が行われているときに、前記排気浄化触媒が所定の劣化度合にまで劣化していると仮定して算出される仮想触媒床温と、前記排気温度センサによって検出される排気温度との乖離の大きさに基づいて前記排気浄化触媒の劣化度合を判定する劣化判定処理を行う内燃機関の排気浄化装置において、前記排気温度センサ近傍の排気流量を推定する排気流量推定手段と、前記排気浄化触媒に流入する排気の温度を機関運転状態に基づいて推定する流入排気温推定手段とを備え、同排気流量推定手段によって推定される排気流量が下限流量値未満であるときに前記劣化判定処理を禁止するとともに、前記流入排気温推定手段によって推定される排気の温度が所定温度未満であるときに前記劣化判定処理を禁止し、前記所定温度は前記推定される排気流量が多いときほど高い温度に設定されることをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 is a fuel addition means for performing a fuel addition process for adding an unburned fuel component as a reactant to an exhaust purification catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and the exhaust purification catalyst in the exhaust passage. An exhaust gas temperature sensor provided at a downstream side of the exhaust gas sensor, and is calculated on the assumption that the exhaust purification catalyst has deteriorated to a predetermined degree of deterioration when the fuel addition process is being performed. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that performs a deterioration determination process for determining a deterioration degree of the exhaust gas purification catalyst based on a magnitude of a deviation between a virtual catalyst bed temperature and an exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor. comprising an exhaust flow rate estimation means for estimating the exhaust gas flow in the vicinity of the temperature sensor, the inflow exhaust temperature estimation means for estimating, based on the engine operating state the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst, Wherein when the exhaust flow rate is estimated by the exhaust flow rate estimation means while prohibiting the deterioration determination process when it is less than the lower limit flow rate value, the temperature of the exhaust gas estimated by the inflow exhaust temperature estimating means is lower than a predetermined temperature The gist is that the deterioration determination process is prohibited, and the predetermined temperature is set to a higher temperature as the estimated exhaust flow rate is larger .

排気流量が非常に少ない場合には、排気の流れが不均一であるため、排気温度センサの取付位置や排気通路の形状等によっては、排気浄化触媒の反応熱によって排気が温度上昇しても、その排気が排気温度センサの検出部に接触せずに通過してしまい、排気の温度を正確に検出することができないことがある。このような場合には、排気温度センサにより検出される排気温度と排気浄化触媒の劣化度合との相関が低下するため、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼性が低下することとなる。上記請求項1に記載の発明では、このように排気温度と排気浄化触媒の劣化度合との相関が低下するとき、即ち排気流量推定手段によって推定される排気温度センサ近傍の排気流量が下限流量値未満であるときには、劣化判定処理を禁止するようにしている。その結果、排気浄化触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。   When the exhaust flow rate is very small, the flow of exhaust is not uniform, so depending on the exhaust temperature sensor mounting position, the shape of the exhaust passage, etc., even if the exhaust gas temperature rises due to the reaction heat of the exhaust purification catalyst, The exhaust gas may pass without contacting the detection part of the exhaust gas temperature sensor, and the temperature of the exhaust gas may not be detected accurately. In such a case, the correlation between the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor and the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst is reduced, so that the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process is reduced. In the first aspect of the invention described above, when the correlation between the exhaust temperature and the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst is reduced, that is, the exhaust flow rate in the vicinity of the exhaust temperature sensor estimated by the exhaust flow rate estimating means is the lower limit flow rate value. If it is less, the deterioration determination process is prohibited. As a result, an erroneous determination that the exhaust purification catalyst has deteriorated can be suppressed.

尚、上記下限流量値は、排気温度センサによって検出される排気温度に基づいて排気浄化触媒の劣化度合を十分な精度で判定することのできる排気流量の下限値として排気温度センサの取付位置や排気通路の形状等を考慮して設定される。   The lower limit flow rate value is a lower limit value of the exhaust flow rate that can determine the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst with sufficient accuracy based on the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor. It is set in consideration of the shape of the passage.

また、上記所定の劣化度合には、排気浄化触媒が全く劣化していない状態や、未燃燃料成分が供給されても反応熱が全く発生しないようになるまで劣化した状態を含むものとする。
また、排気浄化触媒に流入する排気の温度が低い場合には、排気浄化触媒が活性化しにくいため、反応熱が発生しにくい。このように排気浄化触媒の劣化度合に関わらず反応熱が発生しにくい状態にあっては、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼性が低下することとなる。上記構成では、このように劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼度が低下するとき、即ち排気浄化触媒に流入する排気の温度が所定温度未満であるときに、劣化判定処理を禁止するようにしている。これにより、排気浄化触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。
また、排気流量が多くなるほど、排気流速が速くなり、未燃燃料成分を含んだ排気が排気浄化触媒を通過するのにかかる時間が短くなるため、未燃燃料成分が排気浄化触媒において反応する期間が短くなる。そのため、排気浄化触媒に流入する排気の温度が同じ場合であっても排気流量が多くなるほど反応熱が小さくなり、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼度が低下する。そこで、上記構成では、劣化判定処理を禁止する上記所定温度を排気流量が多いときほど高い温度に設定するようにしている。これにより、排気流量の変化に伴う劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼度の変化に合わせた態様にて劣化度合判定処理の実行を禁止する上記所定温度を設定することができるようになる。
Further, the predetermined degree of deterioration includes a state in which the exhaust purification catalyst has not deteriorated at all, and a state in which no reaction heat is generated even when unburned fuel components are supplied.
Further, when the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst is low, the exhaust purification catalyst is difficult to activate, and thus reaction heat is unlikely to be generated. Thus, in a state where reaction heat is unlikely to be generated regardless of the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst, the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process decreases. In the above configuration, when the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process is lowered, that is, when the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst is lower than a predetermined temperature, the deterioration determination process is prohibited. ing. As a result, it is possible to suppress an erroneous determination that the exhaust purification catalyst has deteriorated.
Further, as the exhaust gas flow rate increases, the exhaust gas flow velocity increases, and the time taken for the exhaust gas containing the unburned fuel component to pass through the exhaust gas purification catalyst becomes shorter. Becomes shorter. Therefore, even when the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst is the same, the reaction heat decreases as the exhaust gas flow rate increases, and the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process decreases. Therefore, in the above configuration, the predetermined temperature at which the deterioration determination process is prohibited is set to a higher temperature as the exhaust gas flow rate is higher. As a result, the predetermined temperature for prohibiting the execution of the deterioration degree determination process can be set in a manner that matches the change in the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process associated with the change in the exhaust gas flow rate.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記排気流量推定手段によって推定される排気流量が前記下限流量値よりも大きい上限流量値以上であるときに前記劣化判定処理を禁止することをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the deterioration determination process is performed when the exhaust flow rate estimated by the exhaust flow rate estimating means is greater than or equal to an upper limit flow rate value greater than the lower limit flow rate value. The gist is to prohibit it.

排気流量が多くなるほど、排気流速が速くなり、排気が排気浄化触媒を通過するのにかかる時間が短くなるため、排気浄化触媒と排気との間で熱交換が行われる期間が短くなる。そのため、排気流量が非常に多い場合には触媒における反応熱が大きい場合であっても、排気の温度が上昇しにくくなり、触媒の劣化度合と排気温度との相関が低下するため、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼性が低下することとなる。上記請求項2に記載の発明では、このように排気温度と排気浄化触媒の劣化度合との相関が低下するとき、即ち排気流量推定手段によって推定される排気流量が上限流量値以上であるときに、劣化判定処理を禁止するようにしている。これにより、排気温度と排気浄化触媒の劣化度合との相関が低下し排気浄化触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。   As the exhaust gas flow rate increases, the exhaust gas flow rate increases, and the time taken for the exhaust gas to pass through the exhaust gas purification catalyst is shortened. Therefore, the period for heat exchange between the exhaust gas purification catalyst and the exhaust gas is shortened. Therefore, when the exhaust flow rate is very high, even if the reaction heat in the catalyst is large, the exhaust temperature is less likely to rise, and the correlation between the degree of catalyst deterioration and the exhaust temperature decreases, so the deterioration determination process The reliability of the determination result obtained through the process will be reduced. In the invention according to the second aspect, when the correlation between the exhaust temperature and the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst is thus lowered, that is, when the exhaust flow rate estimated by the exhaust flow rate estimation means is equal to or higher than the upper limit flow rate value. The deterioration determination process is prohibited. As a result, the correlation between the exhaust temperature and the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst is lowered, and it is possible to suppress erroneous determination that the exhaust purification catalyst is deteriorated.

尚、上記上限流量値は、排気温度センサによって検出される排気温度に基づいて排気浄化触媒の劣化度合を十分な精度で判定することのできる排気流量の上限値として排気浄化触媒の寸法や排気通路の通路面積等を考慮して設定される。   The upper limit flow rate value is an upper limit value of the exhaust gas flow rate that can determine the degree of deterioration of the exhaust gas purification catalyst with sufficient accuracy based on the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor. It is set in consideration of the passage area and the like.

尚、請求項1に記載の発明と同様に上記請求項2に記載の発明の上記所定の劣化度合には、排気浄化触媒が全く劣化していない状態や、未燃燃料成分が供給されても反応熱が全く発生しないようになるまで劣化した状態を含むものとする。 Similar to the first aspect of the present invention, the predetermined deterioration degree of the second aspect of the present invention includes a state in which the exhaust purification catalyst is not deteriorated at all or an unburned fuel component is supplied. It shall include the state of deterioration until no heat of reaction is generated.

請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記所定の劣化度合は、燃料添加処理による反応熱が全く発生しない状態にまで前記排気浄化触媒が劣化したときの劣化度合であり、前記劣化判定処理は前記算出される仮想触媒床温と前記排気温度センサによって検出される排気温度との乖離が小さいほど前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨を判定することをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first or second aspect , the predetermined degree of deterioration is such that the exhaust purification catalyst has reached a state where no reaction heat is generated by the fuel addition process. The deterioration determination process indicates that the deterioration degree of the exhaust purification catalyst is larger as the difference between the calculated virtual catalyst bed temperature and the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor is smaller. The gist is to judge.

上記構成によれば、燃料添加処理による反応熱が全く発生しない状態にまで排気浄化触媒が劣化していると仮定しているため、燃料添加処理による燃料の添加量等によって変化する反応熱の大きさを考慮せずに仮想触媒床温を算出することができ、その仮想触媒床温の算出が容易になるとともにその精度を高めることができる。その結果、排気浄化触媒の劣化度合をより高い精度をもって判定することができるようになる。ちなみに、上記のように燃料添加処理による反応熱が全く発生しない状態にまで排気浄化触媒が劣化していると仮定して仮想触媒床温を算出するようにした場合には、仮想触媒床温と排気温度センサによって検出される排気温度との乖離が小さいほど排気浄化触媒の劣化度合が大きいと判定することができる。   According to the above configuration, since it is assumed that the exhaust purification catalyst has deteriorated to a state where no reaction heat is generated by the fuel addition process, the magnitude of the reaction heat that varies depending on the amount of fuel added by the fuel addition process, etc. Therefore, the virtual catalyst bed temperature can be calculated without taking the above into consideration, and the calculation of the virtual catalyst bed temperature is facilitated and the accuracy thereof can be increased. As a result, the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst can be determined with higher accuracy. By the way, when the virtual catalyst bed temperature is calculated on the assumption that the exhaust purification catalyst has deteriorated to a state where no reaction heat is generated by the fuel addition treatment as described above, the virtual catalyst bed temperature is It can be determined that the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst is larger as the deviation from the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor is smaller.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記劣化判定処理を通じて前記仮想触媒床温と前記排気温度センサによって検出される排気温度との乖離が所定量未満である状態が所定期間以上継続したときに前記排気浄化触媒に異常が生じている旨の判定をなす異常判定手段を備えることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect , a deviation between the virtual catalyst bed temperature and the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor through the deterioration determination process is a predetermined amount. The gist of the present invention is to provide an abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the exhaust purification catalyst when the state of being less than or equal to a predetermined period has continued.

更に、上記請求項に記載の発明によるように、仮想触媒床温と検出される排気温度との乖離が所定量未満の状態、即ち触媒の劣化度合が比較的大きい状態が所定期間以上継続したときに排気浄化触媒に異常が生じていることを判定する構成を採用することにより、触媒が劣化して排気性状が悪化するおそれのある異常状態にある旨を的確に判定することができるようになる。 Further, as described in the fourth aspect of the invention, the state where the difference between the virtual catalyst bed temperature and the detected exhaust temperature is less than a predetermined amount, that is, the state where the degree of deterioration of the catalyst is relatively large continues for a predetermined period or longer. By adopting a configuration that sometimes determines that an abnormality occurs in the exhaust purification catalyst, it is possible to accurately determine that the catalyst is in an abnormal state that may deteriorate the exhaust properties due to deterioration of the catalyst. Become.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記排気浄化触媒に異常が生じている旨の判定がなされたときにその旨を報知する異常報知手段を備えることをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the fourth aspect of the present invention, an abnormality notifying means for notifying that the exhaust purification catalyst is informed when it is determined that an abnormality has occurred. The gist is to provide it.

上記構成によれば、排気浄化触媒に異常が生じている旨の判定に基づいてその旨を報知することができるようになる。これにより、排気浄化触媒を交換する等の処置の実施を促すことができ、ひいては排気浄化触媒の劣化に伴う排気性状の悪化を抑制することができる。   According to the above configuration, the fact can be notified based on the determination that an abnormality has occurred in the exhaust purification catalyst. As a result, it is possible to urge the implementation of measures such as exchanging the exhaust purification catalyst, and consequently, it is possible to suppress the deterioration of the exhaust properties accompanying the deterioration of the exhaust purification catalyst.

以下、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置に適用した一実施形態について図1〜5を参照して説明する。
図1は、本実施形態にかかるディーゼルエンジン及びその排気浄化装置の概略構成を示す模式図である。図1に示されるようにディーゼルエンジン10には、吸気通路20と排気通路30とが接続されている。吸気通路20には、モータ21aにより開閉駆動される吸気絞り弁21が設けられており、この吸気絞り弁21の開度を変更することにより燃焼室11に導入される空気の量が調量される。
Hereinafter, an embodiment in which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an exhaust gas purification apparatus for an on-vehicle diesel engine will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a diesel engine and an exhaust purification device thereof according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, an intake passage 20 and an exhaust passage 30 are connected to the diesel engine 10. The intake passage 20 is provided with an intake throttle valve 21 that is opened and closed by a motor 21a. By changing the opening of the intake throttle valve 21, the amount of air introduced into the combustion chamber 11 is adjusted. The

ディーゼルエンジン10の燃焼室11には、気筒毎に燃料噴射弁12が設けられている。これら燃料噴射弁12はコモンレール13に接続されており、コモンレール13に充填された燃料を燃焼室11内に噴射する。尚、このコモンレール13には、図示しない燃料タンクに貯留された燃料がサプライポンプ14によって供給される。   The combustion chamber 11 of the diesel engine 10 is provided with a fuel injection valve 12 for each cylinder. These fuel injection valves 12 are connected to a common rail 13 and inject fuel filled in the common rail 13 into the combustion chamber 11. The common rail 13 is supplied with fuel stored in a fuel tank (not shown) by a supply pump 14.

また、図1に示されるように吸気通路20及び排気通路30は、ターボチャージャ22に接続されている。ターボチャージャ22は、排気通路30を流れる排気のエネルギによってそのタービン22aを回転させることにより、吸気通路20内の空気を加圧して燃焼室11に送り込む。   As shown in FIG. 1, the intake passage 20 and the exhaust passage 30 are connected to a turbocharger 22. The turbocharger 22 rotates the turbine 22 a with the energy of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 30 to pressurize the air in the intake passage 20 and send it into the combustion chamber 11.

また、図1に示されるように排気通路30におけるターボチャージャ22よりも上流側の部位には、吸気通路20に連通し排気通路30内の排気の一部を吸気通路20に還流する排気還流通路43が接続されている。この排気還流通路43には、リニアソレノイド44aによって開閉駆動されるEGR弁44が設けられており、このEGR弁44の開度を変更することにより排気通路30から吸気通路20に還流される排気の量が調量される。   Further, as shown in FIG. 1, an exhaust gas recirculation passage that communicates with the intake passage 20 and recirculates a part of the exhaust gas in the exhaust passage 30 to the intake passage 20 at a portion upstream of the turbocharger 22 in the exhaust passage 30. 43 is connected. The exhaust gas recirculation passage 43 is provided with an EGR valve 44 that is opened and closed by a linear solenoid 44a. By changing the opening degree of the EGR valve 44, the exhaust gas recirculated from the exhaust passage 30 to the intake air passage 20 is provided. The quantity is metered.

図1に示されるように排気通路30のターボチャージャ22よりも下流側の部分には、触媒コンバータ41及びPMフィルタ42が設けられている。これら触媒コンバータ41及びPMフィルタ42には、各々にNOx吸蔵還元触媒が担持されている。   As shown in FIG. 1, a catalytic converter 41 and a PM filter 42 are provided in a portion of the exhaust passage 30 downstream of the turbocharger 22. Each of these catalytic converter 41 and PM filter 42 carries a NOx storage reduction catalyst.

NOx吸蔵還元触媒は、リーン状態においてNOxを吸蔵する一方で、リッチ状態では、吸蔵したNOxと、排気に含まれるCO及び未燃燃料成分のHCとを反応させてNOxを還元し、これらをN、CO、HOにすることにより排気を浄化する。 The NOx occlusion reduction catalyst occludes NOx in the lean state, while in the rich state, the NOx occluded reacts with CO contained in the exhaust and HC of the unburned fuel component to reduce NOx, 2. Exhaust gas is purified by using CO 2 and H 2 O.

PMフィルタ42は、多孔質材料によって形成されたモノリス構造のフィルタであり、排気中の煤等を主成分とする粒子状物質(PM)を捕捉する。上述のようにPMフィルタにもNOx吸蔵還元触媒が担持されているため、PMフィルタ42に捕捉されたPMは、NOx吸蔵還元触媒の酸化作用によって酸化され、除去される。   The PM filter 42 is a monolithic filter formed of a porous material, and captures particulate matter (PM) mainly composed of soot and the like in the exhaust gas. As described above, since the NOx storage reduction catalyst is also carried on the PM filter, the PM trapped by the PM filter 42 is oxidized and removed by the oxidation action of the NOx storage reduction catalyst.

また、図1に示されるように排気通路30における触媒コンバータ41よりも下流側の部位、より詳しくは触媒コンバータ41とPMフィルタ42との間には第1排気温度センサ55が設けられている。また、排気通路30におけるPMフィルタ42よりも下流側の部位には第2排気温度センサ56が設けられている。これら各排気温度センサ55,56により触媒コンバータ41を通過した排気の温度、PMフィルタ42を通過した排気の温度がそれぞれ検出されるようになっている。   Further, as shown in FIG. 1, a first exhaust temperature sensor 55 is provided in a portion of the exhaust passage 30 downstream of the catalytic converter 41, more specifically, between the catalytic converter 41 and the PM filter 42. Further, a second exhaust temperature sensor 56 is provided in a portion of the exhaust passage 30 downstream of the PM filter 42. These exhaust temperature sensors 55 and 56 detect the temperature of the exhaust gas that has passed through the catalytic converter 41 and the temperature of the exhaust gas that has passed through the PM filter 42, respectively.

これら各排気温度センサ55,56の出力信号はディーゼルエンジン10を統括的に制御する電子制御装置50に取り込まれる。電子制御装置50は、CPU、ROM、RAM等を備えたデジタルコンピュータと、ディーゼルエンジン10の各装置を駆動するための駆動回路とを含んで構成されている。電子制御装置50には、上述した各排気温度センサ55,56の他、吸気通路20に設けられてディーゼルエンジン10に導入される空気の量及びその温度、即ち吸入空気量GA及び吸気温度THAを検出するエアフロメータ51、アクセルペダルの踏み込み量を示すアクセル開度TAを検出するアクセル開度センサ52、ディーゼルエンジン10の機関冷却水温度THWを検出する水温センサ53、機関回転速度NEを検出する回転速度センサ54等が接続されている。そして、これら各種センサ51〜56の出力信号は電子制御装置50に取り込まれる。   The output signals of these exhaust temperature sensors 55 and 56 are taken into the electronic control unit 50 that controls the diesel engine 10 in an integrated manner. The electronic control unit 50 includes a digital computer having a CPU, ROM, RAM, and the like, and a drive circuit for driving each device of the diesel engine 10. In addition to the exhaust temperature sensors 55 and 56 described above, the electronic control unit 50 includes the amount of air provided in the intake passage 20 and introduced into the diesel engine 10 and its temperature, that is, the intake air amount GA and the intake temperature THA. An air flow meter 51 for detecting, an accelerator opening sensor 52 for detecting an accelerator opening TA indicating the depression amount of an accelerator pedal, a water temperature sensor 53 for detecting an engine cooling water temperature THW of the diesel engine 10, and a rotation for detecting an engine rotational speed NE. A speed sensor 54 and the like are connected. The output signals of these various sensors 51 to 56 are taken into the electronic control device 50.

また、電子制御装置50には、運転席のインスツルメントパネルに設けられた触媒異常ランプ60が接続されている。この触媒異常ランプ60は、後述する異常判定処理を通じて、NOx吸蔵還元触媒に異常が生じている旨の異常判定がなされたときに電子制御装置50によって点灯される。   The electronic control unit 50 is connected to a catalyst abnormality lamp 60 provided on the instrument panel of the driver's seat. The catalyst abnormality lamp 60 is turned on by the electronic control unit 50 when an abnormality determination is made that an abnormality has occurred in the NOx storage reduction catalyst through an abnormality determination process described later.

電子制御装置50は、上記各種センサ51〜56の出力信号に基づいて、燃料噴射弁12による燃料噴射時期制御や燃料噴射量制御を実行する。また、EGR弁44の開度及び吸気絞り弁21の開度を調節することにより吸気通路20に還流させる排気の量を調量するEGR制御、また排気浄化処理の一環として、触媒コンバータ41及びPMフィルタ42に反応物質として未燃燃料成分のHCを供給する燃料添加処理等を実行する。   The electronic control unit 50 performs fuel injection timing control and fuel injection amount control by the fuel injection valve 12 based on the output signals of the various sensors 51 to 56. Further, as part of the EGR control for adjusting the amount of exhaust gas recirculated to the intake passage 20 by adjusting the opening degree of the EGR valve 44 and the opening degree of the intake throttle valve 21, and as part of the exhaust purification process, the catalytic converter 41 and the PM A fuel addition process for supplying unburned fuel component HC as a reactant to the filter 42 is executed.

尚、本実施形態のディーゼルエンジン10にあっては、EGR制御に伴う燃焼モードとして、通常燃焼モードと低温燃焼モードの2種類の燃焼モードを切り替えて実行する。ここで低温燃焼モードとは、排気還流通路43を通じて大量の排気を吸気通路20に還流させることより燃焼を緩慢にしてNOxと未燃燃料成分のHCによるスモークとを同時に低減させる燃焼モードであり、本実施形態のディーゼルエンジン10にあっては低負荷、中高回転領域においてこの低温燃焼モードを実行する。これに対して、通常のEGR制御(排気を還流させない場合も含める)を実行するのが通常燃焼モードである。   Note that in the diesel engine 10 of the present embodiment, the combustion mode associated with EGR control is switched between a normal combustion mode and a low-temperature combustion mode. Here, the low-temperature combustion mode is a combustion mode in which a large amount of exhaust gas is recirculated to the intake passage 20 through the exhaust gas recirculation passage 43 to slow combustion and simultaneously reduce NOx and smoke due to HC of the unburned fuel component. In the diesel engine 10 of the present embodiment, this low temperature combustion mode is executed in a low load, medium and high rotation range. On the other hand, it is the normal combustion mode that executes normal EGR control (including the case where the exhaust gas is not recirculated).

また、燃料添加処理にかかる制御モードとしては、PM除去制御モード、硫黄被毒回復制御モード、NOx還元制御モード、及び通常制御モードの4種類のモードが存在する。PM除去制御モードとは、PMフィルタ42に堆積したPMを燃焼させてCOとHOにするモードであり、通常の燃料噴射の後、排気行程において燃料噴射弁12から燃料を噴射して排気に燃料を添加するポスト噴射を継続的に繰り返して触媒床温を高温化(例えば600〜700℃)するモードである。また、硫黄被毒回復制御モードとは、触媒コンバータ41及びPMフィルタ42におけるNOx吸蔵還元触媒が硫黄被毒してNOxの吸蔵能力が低下した場合にNOx吸蔵還元触媒から硫黄を放出させるモードであり、ポスト噴射による排気への燃料の添加を継続的に繰り返して触媒床温を高温化(例えば600〜700℃)するとともに、排気にHCが多量に含まれるリッチ状態にするモードである。NOx還元制御モードとは、触媒コンバータ41及びPMフィルタ42におけるNOx吸蔵還元触媒に吸蔵されたNOxを、Nに還元するモードである。このモードでは、比較的時間をおいて間欠的にポスト噴射を実行することにより触媒床温を比較的低温(例えば250〜500℃)に保持するとともに、排気をリッチ状態にする。これ以外の状態が通常制御モードであり、この通常制御モードではポスト噴射による排気への燃料の添加は行われない。通常制御モードにあっては、排気がリーン状態となるため、排気に含まれるNOxがNOx吸蔵還元触媒に吸蔵されるようになる。 Further, there are four types of control modes related to the fuel addition process: a PM removal control mode, a sulfur poisoning recovery control mode, a NOx reduction control mode, and a normal control mode. The PM removal control mode is a mode in which PM accumulated on the PM filter 42 is burned to make CO 2 and H 2 O. After normal fuel injection, fuel is injected from the fuel injection valve 12 in the exhaust stroke. In this mode, post-injection for adding fuel to the exhaust gas is continuously repeated to increase the catalyst bed temperature (for example, 600 to 700 ° C.). The sulfur poisoning recovery control mode is a mode in which sulfur is released from the NOx occlusion reduction catalyst when the NOx occlusion reduction catalyst in the catalytic converter 41 and the PM filter 42 is poisoned with sulfur and the NOx occlusion capacity is reduced. In this mode, the addition of fuel to the exhaust by post-injection is continuously repeated to raise the catalyst bed temperature (for example, 600 to 700 ° C.), and the exhaust gas is in a rich state in which a large amount of HC is contained. The NOx reduction control mode, NOx stored in the NOx storage reduction catalyst in the catalytic converter 41 and the PM filter 42 is a mode for reducing the N 2. In this mode, the post-injection is intermittently executed for a relatively long time to keep the catalyst bed temperature at a relatively low temperature (for example, 250 to 500 ° C.) and to make the exhaust gas rich. The state other than this is the normal control mode, and in this normal control mode, fuel is not added to the exhaust by post injection. In the normal control mode, since the exhaust gas is in a lean state, NOx contained in the exhaust gas is stored in the NOx storage reduction catalyst.

ところで、一般に排気浄化触媒は、長期間にわたる使用によって次第に劣化し、排気浄化能力が低下する。上記NOx吸蔵還元触媒にあっては、劣化が進行するとリーン状態にあってもNOxを吸蔵することができなくなったり、NOx還元制御モードにおいてリッチ状態にあってもNOxを還元することができなくなったりする。そして、このように劣化した触媒をそのまま使用し続けると排気性状が悪化するため、これを抑制するために劣化した触媒を新しいものと交換する等、適切なメンテナンスを行う必要がある。ここで、こうしたメンテナンスを適切なタイミングで行うためには、触媒の劣化状態を正確に把握することが必要となる。   By the way, in general, the exhaust purification catalyst gradually deteriorates with long-term use, and the exhaust purification capability is lowered. In the NOx occlusion reduction catalyst, when the deterioration progresses, it becomes impossible to occlude NOx even in the lean state, or NOx cannot be reduced even in the rich state in the NOx reduction control mode. To do. If the catalyst thus deteriorated is continuously used as it is, the exhaust property deteriorates. Therefore, in order to suppress this, it is necessary to perform appropriate maintenance such as replacing the deteriorated catalyst with a new one. Here, in order to perform such maintenance at an appropriate timing, it is necessary to accurately grasp the deterioration state of the catalyst.

そこで、本実施形態の排気浄化装置にあっては、燃料添加処理によって触媒コンバータ41にHCが供給されているときの反応熱の大きさに基づいてNOx吸蔵還元触媒の劣化状態を判定する劣化判定処理を実行するようにしている。そして、この劣化判定処理を通じて触媒の劣化状態を判定するとともに、その判定結果に基づいて排気浄化触媒に異常が発生している旨の判定を行うようにしている。   Therefore, in the exhaust purification device of the present embodiment, the deterioration determination for determining the deterioration state of the NOx storage reduction catalyst based on the magnitude of reaction heat when HC is supplied to the catalytic converter 41 by the fuel addition process. The process is executed. Then, the deterioration state of the catalyst is determined through the deterioration determination process, and it is determined based on the determination result that an abnormality has occurred in the exhaust purification catalyst.

以下、このNOx吸蔵還元触媒の劣化判定にかかる制御について図2〜4を参照して説明する。尚、図2は劣化判定処理の実行条件が成立しているか否かを判定する実行条件判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート、図3は正常判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート、図4は異常判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。これら図2〜4のフローチャートに示される処理は機関運転中に電子制御装置50によって所定の周期で繰り返し実行される。   Hereinafter, control related to determination of deterioration of the NOx storage reduction catalyst will be described with reference to FIGS. 2 is a flowchart showing a flow of a series of processes related to the execution condition determination process for determining whether or not an execution condition of the deterioration determination process is satisfied, and FIG. 3 is a flow of a series of processes related to the normality determination process. FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a series of processes related to the abnormality determination process. The processing shown in the flowcharts of FIGS. 2 to 4 is repeatedly executed at a predetermined cycle by the electronic control unit 50 during engine operation.

まず、図2に示される実行条件判定処理について説明する。この処理が開始されると、まずステップS100〜S160を通じて劣化判定処理を実行するための実行条件が成立しているか否かを判定する。   First, the execution condition determination process shown in FIG. 2 will be described. When this process is started, it is first determined whether or not an execution condition for executing the deterioration determination process is established through steps S100 to S160.

具体的には、ステップS100において、触媒制御モードがPM除去制御モード又は硫黄被毒回復制御モードであるか否かを判定する。これらのモードにあっては、上述したように継続的にポスト噴射が実行されるため、NOx還元制御モードよりも排気に対する燃料の添加量が多くなるため、反応熱も大きくなる。このようにステップS100では、比較的燃料の添加量が多く、反応熱の大きさに基づいて触媒の劣化状態を判定することのできる触媒制御モードであるか否かを判定する。   Specifically, in step S100, it is determined whether the catalyst control mode is the PM removal control mode or the sulfur poisoning recovery control mode. In these modes, since post injection is continuously executed as described above, the amount of fuel added to the exhaust gas is larger than that in the NOx reduction control mode, and the reaction heat is also increased. As described above, in step S100, it is determined whether or not it is a catalyst control mode in which the amount of fuel added is relatively large and the deterioration state of the catalyst can be determined based on the magnitude of reaction heat.

ステップS110では、第1排気温度センサ55が正常であるか否かを判定する。ここでは、電子制御装置50が別途実行している第1排気温度センサ55の異常検出処理にて、断線などの異常が検出されていないことを確認する。   In step S110, it is determined whether or not the first exhaust temperature sensor 55 is normal. Here, it is confirmed that an abnormality such as disconnection is not detected in the abnormality detection process of the first exhaust temperature sensor 55 that is separately executed by the electronic control unit 50.

ステップS120では、触媒コンバータ41の触媒床温が基準温度以上であるか否かを判定する。ここでは、触媒床温が基準温度以上であることに基づいてNOx吸蔵還元触媒が活性化していることを確認する。尚、ここでは、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度を触媒コンバータ41の触媒床温の代替値として用いている。これ以外に、エンジンの運転状態、例えば機関回転速度NEと燃料噴射弁12からの燃料噴射量Qとに基づいて、排気から触媒コンバータ41に与えられる熱量により触媒床温を推定計算しても良い。   In step S120, it is determined whether the catalyst bed temperature of the catalytic converter 41 is equal to or higher than the reference temperature. Here, it is confirmed that the NOx storage reduction catalyst is activated based on the catalyst bed temperature being equal to or higher than the reference temperature. Here, the exhaust temperature detected by the first exhaust temperature sensor 55 is used as an alternative value for the catalyst bed temperature of the catalytic converter 41. In addition to this, the catalyst bed temperature may be estimated and calculated based on the operating state of the engine, for example, the engine speed NE and the fuel injection amount Q from the fuel injection valve 12, by the amount of heat given from the exhaust to the catalytic converter 41. .

ステップS130では、燃焼モードが通常燃焼モードであるか否かを判定する。低温燃焼モードにおいて大量の排気を吸気通路20に還流させることにより理論空燃比近くまで空燃比を低下させた場合には、触媒コンバータ41におけるNOx吸蔵還元触媒の触媒床温が大きく変動することがある。このように触媒床温が大きく変動する状態にあっては、反応熱の大きさに基づく劣化状態の判定精度が低下する。そこで、ステップS130を通じて、燃焼モードが通常燃焼モードにあることを確認する。   In step S130, it is determined whether or not the combustion mode is the normal combustion mode. When the air-fuel ratio is lowered to near the stoichiometric air-fuel ratio by recirculating a large amount of exhaust gas to the intake passage 20 in the low-temperature combustion mode, the catalyst bed temperature of the NOx storage reduction catalyst in the catalytic converter 41 may vary greatly. . Thus, in a state where the catalyst bed temperature fluctuates greatly, the determination accuracy of the deterioration state based on the magnitude of the reaction heat decreases. Therefore, it is confirmed through step S130 that the combustion mode is the normal combustion mode.

ステップS140では、ポスト噴射による燃料添加からの経過時間をカウントする添加後経過カウンタが基準値以下であるか否か、即ちポスト噴射実行から所定期間以内であるか否かを判定する。これは燃料添加後に長期間経過してしまうと、NOx吸蔵還元触媒における反応が終了したり鈍くなったりして、劣化判定処理の判定精度が低下するためである。   In step S140, it is determined whether or not a post-addition elapsed counter that counts an elapsed time from fuel addition by post-injection is equal to or less than a reference value, that is, whether or not the post-injection execution is within a predetermined period. This is because the reaction in the NOx occlusion reduction catalyst ends or becomes dull after a long time has elapsed after the fuel addition, and the determination accuracy of the deterioration determination process decreases.

ステップS150では、第1排気温度センサ55近傍の排気流量が下限流量値EXmin以上であり、且つ上限流量値EXmax未満である、即ち排気流量が下限流量値EXminから上限流量値EXmaxに亘る所定の流量域内であるか否かを判定する。   In step S150, the exhaust flow rate in the vicinity of the first exhaust temperature sensor 55 is not less than the lower limit flow rate value EXmin and less than the upper limit flow rate value EXmax. It is determined whether it is in the region.

排気流量が非常に少ない場合には、排気の流れが不均一であるため、NOx吸蔵還元触媒における反応熱によって排気が温度上昇しても、その排気が第1排気温度センサ55の検出部に接触せずに通過してしまい、排気の温度を正確に検出することができないことがある。また、排気流量が多くなるほど、排気流速が速くなり、排気が触媒コンバータ41を通過するのにかかる時間が短くなるため、排気流量が非常に多い場合には触媒における反応熱が大きい場合であっても、排気の温度が上昇しにくくなる。そこで、ここでは推定される排気流量が下限流量値EXminから上限流量値EXmaxに亘る所定の流量域内であることを実行条件としている。尚、ここでは、エアフロメータ51によって検出される吸入空気量GAの値に基づいて第1排気温度センサ55近傍の排気流量を推定するようにしている。   When the exhaust gas flow rate is very small, the flow of the exhaust gas is not uniform, so even if the exhaust gas temperature rises due to the reaction heat in the NOx storage reduction catalyst, the exhaust gas contacts the detection part of the first exhaust gas temperature sensor 55. The exhaust temperature may not be detected accurately. Further, as the exhaust gas flow rate increases, the exhaust gas flow rate increases and the time taken for the exhaust gas to pass through the catalytic converter 41 is shortened. Therefore, when the exhaust gas flow rate is very high, the reaction heat in the catalyst is large. However, the exhaust temperature is less likely to rise. Therefore, the execution condition is that the estimated exhaust flow rate is within a predetermined flow rate range from the lower limit flow rate value EXmin to the upper limit flow rate value EXmax. Here, the exhaust flow rate in the vicinity of the first exhaust temperature sensor 55 is estimated based on the value of the intake air amount GA detected by the air flow meter 51.

また、上記下限流量値EXminは、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度に基づいて触媒コンバータ41におけるNOx吸蔵還元触媒の劣化度合を十分な精度で判定することのできる排気流量の下限値として第1排気温度センサ55の取付位置や排気通路30の形状等を考慮して設定されている。また、上記上限流量値EXmaxは、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度に基づいて触媒コンバータ41におけるNOx吸蔵還元触媒の劣化度合を十分な精度で判定することのできる排気流量の上限値として触媒コンバータ41の寸法や排気通路30の通路面積等を考慮して設定されている。   The lower limit flow rate value EXmin is a lower limit value of the exhaust flow rate that can determine with sufficient accuracy the degree of deterioration of the NOx storage reduction catalyst in the catalytic converter 41 based on the exhaust temperature detected by the first exhaust temperature sensor 55. Is set in consideration of the mounting position of the first exhaust temperature sensor 55, the shape of the exhaust passage 30, and the like. The upper limit flow rate value EXmax is an upper limit value of the exhaust flow rate that can determine the deterioration degree of the NOx storage reduction catalyst in the catalytic converter 41 with sufficient accuracy based on the exhaust temperature detected by the first exhaust temperature sensor 55. Is set in consideration of the dimensions of the catalytic converter 41, the passage area of the exhaust passage 30, and the like.

ステップS160では、触媒コンバータ41に流入する排気の温度である流入排気温度が所定温度THst以上であるか否かを判定する。触媒コンバータ41の触媒床温が高い場合であっても触媒コンバータ41に流入する流入排気温度が低下すると触媒が活性化せずに反応が起こりにくくなることがあり、反応熱の大きさに基づく劣化度合の判定精度が低下するおそれがある。そのため、機関運転状態に基づいて流入排気温度を推定し、それに基づいて反応が起こりにくくなるおそれがあるか否かを判断している。尚、流入排気温度が同じ場合であっても排気流量が多くなると、反応熱が小さくなり、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼度が低下するため、ここでは排気流量が多いほど所定温度THstを大きな値に設定することにより劣化判定処理の判定精度を確保するようにしている。   In step S160, it is determined whether the inflow exhaust gas temperature, which is the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 41, is equal to or higher than a predetermined temperature THst. Even if the catalyst bed temperature of the catalytic converter 41 is high, if the temperature of the inflowing exhaust gas flowing into the catalytic converter 41 decreases, the catalyst may not be activated and the reaction may not easily occur, and the deterioration based on the magnitude of the reaction heat There is a risk that the accuracy of the degree determination will decrease. Therefore, the inflow exhaust gas temperature is estimated based on the engine operating state, and it is determined whether there is a possibility that the reaction is less likely to occur based on the estimated temperature. Even if the inflowing exhaust gas temperature is the same, if the exhaust gas flow rate increases, the reaction heat decreases, and the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process decreases. Therefore, here, as the exhaust gas flow rate increases, the predetermined temperature THst Is set to a large value to ensure the determination accuracy of the deterioration determination process.

これらの実行条件が全て成立している場合(ステップS100〜S160:全てYES)には、ステップS200へと進み、実行条件成立カウンタを所定量、例えば「1」だけカウントアップする。次にステップS210において、実行条件成立カウンタが基準値以上であるか否かを判定する。ステップS210において、実行条件成立カウンタが基準値未満である旨判定された場合(ステップS210:NO)には、ステップS225へと進み、判定実行フラグを「OFF」に設定してこの処理を一旦終了する。一方、ステップS210において、実行条件成立カウンタが基準値以上である旨判定された場合(ステップS210:YES)には、ステップS220へと進み判定実行フラグを「ON」に設定し、この処理を一旦終了する。   If all of these execution conditions are satisfied (steps S100 to S160: all YES), the process proceeds to step S200, and the execution condition satisfaction counter is incremented by a predetermined amount, for example, “1”. Next, in step S210, it is determined whether or not the execution condition satisfaction counter is greater than or equal to a reference value. If it is determined in step S210 that the execution condition satisfaction counter is less than the reference value (step S210: NO), the process proceeds to step S225, the determination execution flag is set to “OFF”, and the process is temporarily terminated. To do. On the other hand, if it is determined in step S210 that the execution condition satisfaction counter is greater than or equal to the reference value (step S210: YES), the process proceeds to step S220, the determination execution flag is set to “ON”, and this process is temporarily performed. finish.

一方で、上記の実行条件のうち1つでも成立していないものがある場合(ステップS100〜S160:いずれか1つでもNO)には、ステップS205へと進み、実行条件成立カウンタを「0」にリセットする。そして、ステップS225において、判定実行フラグを「OFF」に設定し、この処理を一旦終了する。   On the other hand, if any one of the above execution conditions is not satisfied (steps S100 to S160: any one is NO), the process proceeds to step S205 and the execution condition satisfaction counter is set to “0”. Reset to. In step S225, the determination execution flag is set to “OFF”, and this process is temporarily terminated.

こうして上記実行条件判定処理を繰り返し実行することにより、実行条件が全て成立している状態が継続していれば、実行条件成立カウンタのカウントアップが継続し、判定実行フラグが「ON」に設定されるとともに、その後判定実行フラグが「ON」に設定されている状態が継続するようになる。   By repeatedly executing the execution condition determination process in this way, if the state where all the execution conditions are satisfied continues, the execution condition satisfaction counter continues to be incremented and the determination execution flag is set to “ON”. After that, the state in which the determination execution flag is set to “ON” continues.

一方、実行条件が一つでも成立しなくなると、前提条件成立カウンタが「0」にリセットされるとともに、判定実行フラグが「OFF」に設定される。
次に図3に示される正常判定処理について説明する。この処理が開始されると、まずステップS300及びステップS310を通じて正常条件が成立しているか否かを判定する。
On the other hand, if even one execution condition is not satisfied, the precondition completion counter is reset to “0” and the determination execution flag is set to “OFF”.
Next, the normality determination process shown in FIG. 3 will be described. When this process is started, it is first determined whether or not a normal condition is established through steps S300 and S310.

具体的には、ステップS300において、判定実行フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。ステップS300において、判定実行フラグが「ON」に設定されている旨判定された場合(ステップS300:YES)には、ステップS310へと進む。そして、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1と仮想触媒床温THcatとの差「TH1−THcat」を算出し、この差「TH1−THcat」が正常時基準温度差ΔTHn以上であるか否かを判定する。ここで、仮想触媒床温THcatは、以下に示す式1の計算により機関運転状態に基づいて所定の周期で繰り返し算出されている触媒コンバータ41の触媒床温である。ただし、ここでは反応熱が全く発生しない状態にまでNOx吸蔵還元触媒が劣化していると仮定してこの仮想触媒床温THcatを推定計算している。即ち、このステップS310にあっては、反応熱が全く発生しない場合を仮定して算出した仮想触媒床温THcatと、実際に第1排気温度センサ55によって検出された排気温度TH1との乖離の大きさに基づいて触媒の劣化度合を判定する劣化判定処理を実行する。   Specifically, in step S300, it is determined whether or not the determination execution flag is set to “ON”. If it is determined in step S300 that the determination execution flag is set to “ON” (step S300: YES), the process proceeds to step S310. Then, a difference “TH1−THcat” between the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55 and the virtual catalyst bed temperature THcat is calculated, and the difference “TH1−THcat” is equal to or greater than the normal reference temperature difference ΔTHn. It is determined whether or not. Here, the virtual catalyst bed temperature THcat is the catalyst bed temperature of the catalytic converter 41 that is repeatedly calculated at a predetermined cycle based on the engine operating state by the calculation of Equation 1 shown below. However, here, the hypothetical catalyst bed temperature THcat is estimated and calculated on the assumption that the NOx storage reduction catalyst has deteriorated to a state where no reaction heat is generated. That is, in this step S310, the difference between the virtual catalyst bed temperature THcat calculated on the assumption that no reaction heat is generated and the exhaust temperature TH1 actually detected by the first exhaust temperature sensor 55 is large. A deterioration determination process for determining the degree of deterioration of the catalyst based on the above is executed.

THcat ←
THcatold + (THex − THcatold)× Kth …[式1]
上記式1の右辺における前回仮想触媒床温THcatoldは、前回の周期で算出された仮想触媒床温THcatを示している。ここで推定排気温度THexは、機関回転速度NEと、燃料噴射量Qとから演算マップを参照して求められる値である。なまし係数Kthは、触媒コンバータ41の熱容量に起因して生じる排気温度の応答遅れを反映した「1.0」未満の係数であり、予め行う実験の結果に基づいて設定されている。
THcat ←
THcatold + (THex-THcatold) x Kth ... [Formula 1]
The previous virtual catalyst bed temperature THcatold on the right side of Equation 1 indicates the virtual catalyst bed temperature THcat calculated in the previous cycle. Here, the estimated exhaust temperature THex is a value obtained by referring to the calculation map from the engine speed NE and the fuel injection amount Q. The annealing coefficient Kth is a coefficient of less than “1.0” reflecting the response delay of the exhaust temperature caused by the heat capacity of the catalytic converter 41, and is set based on the results of experiments performed in advance.

こうして算出された仮想触媒床温THcatと第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1との差「TH1−THcat」が正常時基準温度差ΔTHn以上である旨判定された場合(ステップS310:YES)には、触媒コンバータ41における反応熱が十分に大きくNOx吸蔵還元触媒の劣化度合が低い旨が判断される。   When it is determined that the difference “TH1−THcat” between the calculated virtual catalyst bed temperature THcat and the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55 is equal to or larger than the normal reference temperature difference ΔTHn (step S310: YES), it is determined that the reaction heat in the catalytic converter 41 is sufficiently large and the deterioration degree of the NOx storage reduction catalyst is low.

そして、ステップS320では、正常条件が成立していると判断し、正常条件成立カウンタを所定量だけ、例えば「1」だけカウントアップする。次にステップS330へと進み、正常条件成立カウンタが基準値以上であるか否かを判定する。   In step S320, it is determined that the normal condition is satisfied, and the normal condition satisfaction counter is incremented by a predetermined amount, for example, “1”. Next, it progresses to step S330 and it is determined whether a normal condition satisfaction counter is more than a reference value.

ステップS330において、正常条件成立カウンタが基準値未満である旨判定された場合(ステップS330:NO)には、そのままこの処理を一旦終了する。一方、ステップS330において、正常条件成立カウンタが基準値以上である旨判定された場合(ステップS330:YES)には、ステップS340へと進み、触媒コンバータ41におけるNOx吸蔵還元触媒が正常である旨の正常判定を行い、触媒異常ランプ60を消灯してこの処理を一旦終了する。尚、このとき触媒異常ランプ60が点灯されていない場合には触媒異常ランプ60を消灯したままこの処理を一旦終了する。   If it is determined in step S330 that the normal condition satisfaction counter is less than the reference value (step S330: NO), this process is once terminated. On the other hand, when it is determined in step S330 that the normal condition establishment counter is equal to or greater than the reference value (step S330: YES), the process proceeds to step S340, and the NOx occlusion reduction catalyst in the catalytic converter 41 is normal. A normal determination is made, the catalyst abnormality lamp 60 is turned off, and this process is temporarily terminated. If the catalyst abnormality lamp 60 is not lit at this time, the process is temporarily terminated while the catalyst abnormality lamp 60 is turned off.

一方、ステップS300において判定実行フラグが「OFF」である旨判定された場合(ステップS300:NO)には、ステップS310における劣化判定処理を実行せずにステップS325へと進む。また、ステップS310において、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1と仮想触媒床温THcatとの差「TH1−THcat」が正常時基準温度差ΔTHn未満である旨判定された場合(ステップS310:NO)にも、ステップS325へと進む。   On the other hand, when it is determined in step S300 that the determination execution flag is “OFF” (step S300: NO), the process proceeds to step S325 without executing the deterioration determination process in step S310. In step S310, if it is determined that the difference “TH1−THcat” between the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55 and the virtual catalyst bed temperature THcat is less than the normal reference temperature difference ΔTHn (step S310). (S310: NO), the process proceeds to step S325.

ステップS325では、正常条件成立カウンタを「0」にリセットし、この処理を一旦終了する。
このように上記正常判定処理を繰り返し実行することにより、正常条件が成立している期間が所定期間以上継続していることに基づいてNOx吸蔵還元触媒が正常である旨の正常判定が行われるようになる。
In step S325, the normal condition satisfaction counter is reset to “0”, and this process is temporarily terminated.
By repeatedly executing the normality determination process as described above, a normal determination that the NOx storage reduction catalyst is normal is performed based on the fact that the period during which the normal condition is satisfied continues for a predetermined period or longer. become.

次に図4に示される異常判定処理について説明する。この処理が開始されると、まずステップS400及びステップS410を通じて異常条件が成立しているか否かを判定する。   Next, the abnormality determination process shown in FIG. 4 will be described. When this process is started, it is first determined whether or not an abnormal condition is established through steps S400 and S410.

具体的には、ステップS400において、判定実行フラグが「ON」に設定されているか否かを判定する。ステップS400において、判定実行フラグが「ON」に設定されている旨判定された場合(ステップS400:YES)には、ステップS410へと進む。そして、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1と仮想触媒床温THcatとの差「TH1−THcat」を算出し、この差「TH1−THcat」が異常時基準温度差ΔTHt未満であるか否かを判定する。尚、仮想触媒床温THcatは、上述したように式1に示される計算によって反応熱が全く発生しない場合を仮定して算出した仮想触媒床温THcatである。即ちステップS410では、上述した正常判定処理におけるステップS310と同様に反応熱が全く発生しない場合を仮定して算出した仮想触媒床温THcatと実際に第1排気温度センサ55によって検出された排気温度TH1との乖離の大きさに基づいて触媒の劣化度合を判定する劣化判定処理を実行する。   Specifically, in step S400, it is determined whether or not the determination execution flag is set to “ON”. If it is determined in step S400 that the determination execution flag is set to “ON” (step S400: YES), the process proceeds to step S410. Then, the difference “TH1−THcat” between the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55 and the virtual catalyst bed temperature THcat is calculated, and this difference “TH1−THcat” is less than the abnormality reference temperature difference ΔTHt. It is determined whether or not. The virtual catalyst bed temperature THcat is a virtual catalyst bed temperature THcat calculated on the assumption that no heat of reaction is generated at all by the calculation shown in Expression 1 as described above. That is, in step S410, the virtual catalyst bed temperature THcat calculated on the assumption that no reaction heat is generated at all as in step S310 in the normality determination process described above and the exhaust gas temperature TH1 actually detected by the first exhaust gas temperature sensor 55. A deterioration determination process for determining the degree of deterioration of the catalyst based on the magnitude of the deviation from is executed.

仮想触媒床温THcatと第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1との差「TH1−THcat」が異常時基準温度差ΔTHt未満である旨判定された場合(ステップS410:YES)には、触媒コンバータ41における反応熱が非常に小さくNOx吸蔵還元触媒が劣化している旨が判断される。尚、異常時基準温度差ΔTHtは、正常時基準温度差ΔTHnよりも小さな値に設定されている。   When it is determined that the difference “TH1−THcat” between the virtual catalyst bed temperature THcat and the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55 is less than the abnormal reference temperature difference ΔTHt (step S410: YES). It is determined that the reaction heat in the catalytic converter 41 is very small and the NOx storage reduction catalyst is deteriorated. The abnormal-time reference temperature difference ΔTHt is set to a value smaller than the normal-time reference temperature difference ΔTHn.

そして、ステップS420では、異常条件が成立していると判断し、異常条件成立カウンタを所定量だけ、例えば「1」だけカウントアップする。次にステップS430へと進み、異常条件成立カウンタが基準値以上であるか否かを判定する。ステップS430において、異常条件成立カウンタが基準値未満である旨判定された場合(ステップS430:NO)には、そのままこの処理を一旦終了する。一方、ステップS430において、異常条件成立カウンタが基準値以上である旨判定された場合(ステップS430:YES)には、ステップS440へと進み、触媒コンバータ41におけるNOx吸蔵還元触媒に異常が発生している旨の異常判定を行い、触媒異常ランプ60を点灯してこの処理を一旦終了する。尚、このときすでに触媒異常ランプ60が点灯されている場合には触媒異常ランプ60を点灯したままこの処理を一旦終了する。   In step S420, it is determined that the abnormal condition is satisfied, and the abnormal condition satisfaction counter is incremented by a predetermined amount, for example, “1”. Next, it progresses to step S430 and it is determined whether the abnormal condition satisfaction counter is more than a reference value. In step S430, when it is determined that the abnormal condition satisfaction counter is less than the reference value (step S430: NO), this process is once terminated. On the other hand, if it is determined in step S430 that the abnormal condition establishment counter is greater than or equal to the reference value (step S430: YES), the process proceeds to step S440, where an abnormality occurs in the NOx storage reduction catalyst in the catalytic converter 41. The abnormality is determined to be present, the catalyst abnormality lamp 60 is turned on, and this process is temporarily terminated. If the catalyst abnormality lamp 60 has already been lit at this time, the process is temporarily terminated while the catalyst abnormality lamp 60 remains lit.

一方、ステップS400において判定実行フラグが「OFF」である旨判定された場合(ステップS400:NO)には、ステップS410における劣化判定処理を実行せずにステップS425へと進む。また、ステップS410において、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1と仮想触媒床温THcatとの差「TH1−THcat」が異常時基準温度差ΔTHt以上である旨判定された場合(ステップS410:NO)にも、ステップS425へと進む。   On the other hand, when it is determined in step S400 that the determination execution flag is “OFF” (step S400: NO), the process proceeds to step S425 without executing the deterioration determination process in step S410. Further, when it is determined in step S410 that the difference “TH1−THcat” between the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55 and the virtual catalyst bed temperature THcat is equal to or larger than the abnormality reference temperature difference ΔTHt (step S410). Also in S410: NO), the process proceeds to Step S425.

ステップS425では、異常条件成立カウンタを「0」にリセットし、この処理を一旦終了する。
こうしてこの異常判定処理を繰り返し実行することにより、異常条件が成立している期間が所定期間以上継続していることに基づいてNOx吸蔵還元触媒に異常が発生している旨の異常判定が行われ、触媒異常ランプ60が点灯されるようになる。
In step S425, the abnormal condition establishment counter is reset to “0”, and this process is temporarily terminated.
By repeatedly executing this abnormality determination process in this way, an abnormality determination is made that an abnormality has occurred in the NOx storage reduction catalyst based on the fact that the period during which the abnormal condition is satisfied continues for a predetermined period or longer. Then, the catalyst abnormality lamp 60 is turned on.

本実施形態の排気浄化装置にあっては、図2〜図4を参照して説明した処理を繰り返し実行することによりNOx吸蔵還元触媒の異常を判定する。
本実施形態の排気浄化装置にあっては、図2を参照して説明したように第1排気温度センサ55近傍の排気流量が所定の流量域内にあること(ステップS150)及び触媒コンバータ41に流入する排気の温度が所定温度THst以上であること(ステップS160)が劣化判定処理の実行条件に含まれている。そのため、図5に示されるように排気流量と触媒コンバータ41に流入する流入排気温度とに基づいて、劣化判定処理を実行する判定実行領域が制限されるようになる。具体的には、排気流量が下限流量値EXminから上限流量値EXmaxにわたる所定の流量域外にある場合、また流入排気温度が所定温度THst未満であるときには、劣化判定処理が禁止されるようになる。
In the exhaust purification device of this embodiment, the abnormality of the NOx occlusion reduction catalyst is determined by repeatedly executing the processing described with reference to FIGS.
In the exhaust purification apparatus of this embodiment, as described with reference to FIG. 2, the exhaust flow rate in the vicinity of the first exhaust temperature sensor 55 is within a predetermined flow rate range (step S150) and flows into the catalytic converter 41. That the temperature of the exhaust gas to be performed is equal to or higher than the predetermined temperature THst (step S160) is included in the execution condition of the deterioration determination process. Therefore, as shown in FIG. 5, the determination execution region for executing the deterioration determination process is limited based on the exhaust flow rate and the inflow exhaust gas temperature flowing into the catalytic converter 41. Specifically, when the exhaust flow rate is outside a predetermined flow rate range from the lower limit flow rate value EXmin to the upper limit flow rate value EXmax, or when the inflow exhaust gas temperature is lower than the predetermined temperature THst, the deterioration determination process is prohibited.

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)排気流量が非常に少ない場合には、排気の流れが不均一になり、第1排気温度センサ55により検出される排気温度TH1とNOx吸蔵還元触媒の劣化度合との相関が低下するため、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼性が低下することとなる。上記実施形態の排気浄化装置では、このように排気温度TH1とNOx吸蔵還元触媒の劣化度合との相関が低下するとき、即ち推定される第1排気温度センサ55近傍の排気流量が下限流量値EXmin未満であるときには、劣化判定処理を禁止するようにしている。そのため、NOx吸蔵還元触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When the exhaust gas flow rate is very small, the flow of exhaust gas becomes non-uniform, and the correlation between the exhaust gas temperature TH1 detected by the first exhaust gas temperature sensor 55 and the deterioration degree of the NOx storage reduction catalyst decreases. Thus, the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process is reduced. In the exhaust purification apparatus of the above embodiment, when the correlation between the exhaust temperature TH1 and the deterioration degree of the NOx storage reduction catalyst is thus reduced, that is, the estimated exhaust flow rate in the vicinity of the first exhaust temperature sensor 55 is the lower limit flow rate value EXmin. If it is less, the deterioration determination process is prohibited. Therefore, it is possible to suppress an erroneous determination that the NOx storage reduction catalyst is deteriorated.

(2)排気流量が多くなるほど、排気流速が速くなり、排気が触媒コンバータ41を通過するのにかかる時間が短くなるため、触媒コンバータ41と排気との間で熱交換が行われる期間が短くなる。そのため、排気流量が非常に多い場合にはNOx吸蔵還元触媒における反応熱が大きい場合であっても、排気の温度が上昇しにくくなり、触媒の劣化度合と排気温度TH1との相関が低下するため、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼性が低下することとなる。上記実施形態の排気浄化装置では、このように排気温度TH1とNOx吸蔵還元触媒の劣化度合との相関が低下するとき、即ち推定される排気流量が上限流量値EXmax以上であるときに、劣化判定処理を禁止するようにしている。これにより、排気温度TH1とNOx吸蔵還元触媒の劣化度合との相関が低下しNOx吸蔵還元触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。   (2) As the exhaust gas flow rate increases, the exhaust gas flow velocity increases, and the time taken for the exhaust gas to pass through the catalytic converter 41 is shortened. Therefore, the period for heat exchange between the catalytic converter 41 and the exhaust gas is shortened. . Therefore, when the exhaust gas flow rate is very high, even if the reaction heat in the NOx occlusion reduction catalyst is large, the exhaust gas temperature is less likely to rise, and the correlation between the degree of catalyst deterioration and the exhaust gas temperature TH1 decreases. Thus, the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process is reduced. In the exhaust purification device of the above embodiment, when the correlation between the exhaust temperature TH1 and the deterioration degree of the NOx storage reduction catalyst is thus lowered, that is, when the estimated exhaust flow rate is equal to or higher than the upper limit flow rate value EXmax, the deterioration determination is performed. Processing is prohibited. As a result, the correlation between the exhaust temperature TH1 and the degree of deterioration of the NOx storage reduction catalyst is reduced, and it is possible to suppress an erroneous determination that the NOx storage reduction catalyst is deteriorated.

(3)上記実施形態では、燃料添加処理による反応熱が全く発生しない状態にまでNOx吸蔵還元触媒が劣化していると仮定して仮想触媒床温THcatを算出している。そのため、燃料添加処理による燃料の添加量等によって変化する反応熱の大きさを考慮せずに仮想触媒床温THcatを算出することができ、その算出が容易になるとともにその精度を高めることができる。その結果、NOx吸蔵還元触媒の劣化度合をより高い精度をもって判定することができる。   (3) In the above embodiment, the hypothetical catalyst bed temperature THcat is calculated on the assumption that the NOx storage reduction catalyst has deteriorated to a state where no reaction heat is generated by the fuel addition process. Therefore, the virtual catalyst bed temperature THcat can be calculated without considering the magnitude of the reaction heat that changes depending on the amount of fuel added by the fuel addition process, and the calculation can be facilitated and the accuracy can be increased. . As a result, the degree of deterioration of the NOx storage reduction catalyst can be determined with higher accuracy.

(4)仮想触媒床温THcatと検出される排気温度TH1との差が異常時基準温度差ΔTHt未満の状態、即ち触媒の劣化度合が比較的大きい状態が所定期間以上継続したときにNOx吸蔵還元触媒に異常が生じていることを判定するようにしている。そのため、触媒が劣化して排気性状が悪化するおそれのある異常状態にある旨を的確に判定することができる。   (4) NOx occlusion reduction when the difference between the virtual catalyst bed temperature THcat and the detected exhaust temperature TH1 is less than the abnormal reference temperature difference ΔTHt, that is, when the degree of deterioration of the catalyst is relatively large for a predetermined period or longer. It is determined that an abnormality has occurred in the catalyst. Therefore, it can be accurately determined that the catalyst is in an abnormal state where the exhaust properties may deteriorate due to deterioration.

(5)運転席のインスツルメントパネルに触媒異常ランプ60を設け、異常判定に基づいて同触媒異常ランプ60を点灯させるようにしているため、NOx吸蔵還元触媒に異常が生じている旨の判定に基づいてその旨を報知することができるようになる。これにより、触媒を交換する等の処置の実施を促すことができ、ひいては触媒の劣化に伴う排気性状の悪化を抑制することができる。   (5) Since the catalyst abnormality lamp 60 is provided on the instrument panel of the driver's seat and the catalyst abnormality lamp 60 is lit based on the abnormality determination, it is determined that an abnormality has occurred in the NOx storage reduction catalyst. This can be notified based on the above. As a result, it is possible to urge the implementation of measures such as exchanging the catalyst, and as a result, it is possible to suppress the deterioration of the exhaust properties due to the catalyst deterioration.

(6)触媒コンバータ41に流入する排気の温度が低い場合には、排気浄化触媒が活性化しにくいため、反応熱が発生しにくい。このようにNOx吸蔵還元触媒の劣化度合に関わらず反応熱が発生しにくい状態にあっては、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼性が低下することとなる。上記実施形態では、このように劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼度が低下するとき、即ち触媒コンバータ41に流入する排気の温度が所定温度Thst未満であるときに、劣化判定処理を禁止するようにしている。これにより、NOx吸蔵還元触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することができるようになる。   (6) When the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 41 is low, the exhaust purification catalyst is difficult to activate, so that reaction heat is unlikely to be generated. Thus, in the state where reaction heat is unlikely to be generated regardless of the degree of deterioration of the NOx storage reduction catalyst, the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process is lowered. In the above embodiment, when the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process is lowered, that is, when the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 41 is lower than the predetermined temperature Thst, the deterioration determination process is prohibited. I am doing so. As a result, it is possible to suppress erroneous determination that the NOx storage reduction catalyst is deteriorated.

また、排気流量が多くなるほど、排気流速が速くなり、未燃燃料成分を含んだ排気が触媒コンバータ41を通過するのにかかる時間が短くなるため、未燃燃料成分がNOx吸蔵還元触媒において反応する期間が短くなる。そのため、触媒コンバータ41に流入する排気の温度が同じ場合であっても排気流量が多くなるほど反応熱が小さくなり、劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼度が低下する。そこで、上記実施形態では、劣化判定処理を禁止する所定温度THstを排気流量が多いときほど高い温度に設定するようにしている。これにより、排気流量の変化に伴う劣化判定処理を通じて得られる判定結果の信頼度の変化に合わせた態様にて劣化度合判定処理の実行を禁止する上記所定温度THstを設定することができるようになる。   Further, as the exhaust gas flow rate increases, the exhaust gas flow rate increases, and the time taken for the exhaust gas containing the unburned fuel component to pass through the catalytic converter 41 is shortened. Therefore, the unburned fuel component reacts in the NOx storage reduction catalyst. The period is shortened. Therefore, even when the temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 41 is the same, the reaction heat decreases as the exhaust gas flow rate increases, and the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process decreases. Therefore, in the above embodiment, the predetermined temperature THst for prohibiting the deterioration determination process is set to a higher temperature as the exhaust flow rate is higher. As a result, the predetermined temperature THst that prohibits execution of the deterioration degree determination process can be set in a manner that matches the change in the reliability of the determination result obtained through the deterioration determination process that accompanies the change in the exhaust flow rate. .

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・触媒コンバータ41に流入する流入排気温度が所定温度THst以上であることを劣化判定処理の実行条件の1つとし、所定温度THstを排気流量が多いときほど高い温度に設定する構成を示したが、排気流量によらず、所定温度THstを一定の値として設定する構成を採用することもできる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
Although one of the conditions for executing the deterioration determination process is that the temperature of the inflowing exhaust gas flowing into the catalytic converter 41 is equal to or higher than the predetermined temperature THst, the configuration is shown in which the predetermined temperature THst is set to a higher temperature as the exhaust flow rate increases. It is also possible to adopt a configuration in which the predetermined temperature THst is set as a constant value regardless of the exhaust gas flow rate.

・上記実施形態では、第1排気温度センサ55近傍の排気流量を推定し、推定された排気流量が下限流量値EXmin以上、且つ上限流量値EXmax未満の所定の流量域にあることを劣化判定処理の実行条件の1つとする構成を示した(図2におけるステップS150)。これに対して、少なくとも第1排気温度センサ55近傍の排気流量が下限流量値EXmin未満のとき、又は上限流量値EXmax以上のときに劣化判定処理の実行を禁止する構成であれば、排気流量の変化に伴う劣化判定処理の判定精度の低下によってNOx吸蔵還元触媒が劣化している旨の誤判定がなされることを抑制することができる。そのため、少なくとも第1排気温度センサ55近傍の排気流量が下限流量値EXmin未満のとき、又は上限流量値EXmax以上のときに劣化判定処理の実行を禁止する構成であれば、図2を参照して説明した実行条件判定処理におけるその他の実行条件は、適宜変更することができる。例えば、ステップS160を省略し、触媒コンバータ41に流入する排気の流入排気温度に関わらず劣化判定処理を実行する構成を採用することもできる。また、図2に示されるように本実施形態にあっては、ステップS100〜S160において、それぞれの実行条件が成立しているか否かを順番に判定する処理を示したが、この発明は実行条件の判定順序によって限定されるものではない。そのため、これらの判定をその他の順序で行う構成や、全ての条件が成立しているか否かを一度に判定する構成を採用することもできる。   In the above embodiment, the exhaust flow rate in the vicinity of the first exhaust temperature sensor 55 is estimated, and it is determined that the estimated exhaust flow rate is in a predetermined flow rate range that is equal to or higher than the lower limit flow rate value EXmin and lower than the upper limit flow rate value EXmax. The configuration is shown as one of the execution conditions (step S150 in FIG. 2). On the other hand, if the exhaust flow rate in the vicinity of the first exhaust temperature sensor 55 is less than the lower limit flow rate value EXmin or greater than or equal to the upper limit flow rate value EXmax, the exhaust flow rate of the exhaust flow rate is prohibited. It is possible to suppress an erroneous determination that the NOx storage reduction catalyst is deteriorated due to a decrease in the determination accuracy of the deterioration determination process associated with the change. Therefore, referring to FIG. 2, if the exhaust flow rate in the vicinity of the first exhaust temperature sensor 55 is at least when it is less than the lower limit flow rate value EXmin or more than the upper limit flow rate value EXmax, the execution of the deterioration determination process is prohibited. Other execution conditions in the execution condition determination process described can be changed as appropriate. For example, a configuration in which step S160 is omitted and the deterioration determination process is executed regardless of the inflow exhaust gas temperature of the exhaust gas flowing into the catalytic converter 41 may be employed. Further, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, in steps S100 to S160, the process of sequentially determining whether or not each execution condition is satisfied is shown. It is not limited by the determination order. Therefore, a configuration in which these determinations are performed in another order, or a configuration in which it is determined at a time whether all the conditions are satisfied can be employed.

・排気浄化触媒としてNOx吸蔵還元触媒を例示したが、この発明は、燃料添加処理によって反応熱を発生する触媒であれば、その他の触媒を備える排気浄化装置にあっても適用することができる。例えば、燃料添加処理による未燃燃料成分の供給により、酸化熱を発生させる酸化触媒を備える排気浄化装置においてこの発明を適用することもできる。   -Although the NOx occlusion reduction catalyst was illustrated as an exhaust purification catalyst, this invention can be applied even if it is a catalyst which generate | occur | produces reaction heat by a fuel addition process also in an exhaust purification apparatus provided with another catalyst. For example, the present invention can also be applied to an exhaust purification device that includes an oxidation catalyst that generates oxidation heat by supplying unburned fuel components by fuel addition processing.

・燃料添加手段として、ポスト噴射を実行し排気に燃料を添加する構成を示したが、その他、排気通路30に燃料添加弁を設け、この燃料添加弁から燃料を噴射することにより未燃燃料成分を排気浄化触媒に供給する構成を採用することもできる。また、通常の燃料噴射における燃料噴射量Qを理論空燃比となる燃料噴射量よりも増大させることにより排気に含まれる未燃燃料成分を増量させ、その未燃燃料成分を排気浄化触媒に供給するリッチスパイクを行う構成等を採用することもできる。   As the fuel addition means, a configuration has been shown in which post-injection is performed and fuel is added to the exhaust gas. In addition, a fuel addition valve is provided in the exhaust passage 30 and fuel is injected from the fuel addition valve so that unburned fuel components It is also possible to adopt a configuration for supplying the exhaust purification catalyst to the exhaust purification catalyst. Further, the amount of unburned fuel contained in the exhaust gas is increased by increasing the fuel injection amount Q in the normal fuel injection from the fuel injection amount at the stoichiometric air-fuel ratio, and the unburned fuel component is supplied to the exhaust purification catalyst. A configuration or the like that performs rich spikes can also be employed.

・上記実施形態のように反応熱が全く発生しない状態にまで排気浄化触媒が劣化していると仮定して算出した仮想触媒床温THcatを基準にして触媒の劣化度合を判定する構成の他、燃料添加処理に伴う反応熱の大きさが既知であれば、排気浄化触媒が任意の劣化度合にあると仮定して仮想触媒床温THcatを算出することもできる。そしてこの場合には、仮想触媒床温THcatと第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1との乖離が小さいときほど実際の排気浄化触媒の劣化度合が仮定した劣化度合に近い旨を判定することができる。例えば、排気浄化触媒が全く劣化していない状態であると仮定して算出した仮想触媒床温THcatと、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1との乖離の大きさに基づいて触媒の劣化度合を判定する場合には、その乖離が小さいときほど排気浄化触媒の劣化度合が小さい旨を判定することができる。   In addition to the configuration for determining the degree of deterioration of the catalyst based on the virtual catalyst bed temperature THcat calculated on the assumption that the exhaust purification catalyst has deteriorated to a state where no reaction heat is generated as in the above embodiment, If the magnitude of the reaction heat associated with the fuel addition process is known, the virtual catalyst bed temperature THcat can be calculated on the assumption that the exhaust purification catalyst has an arbitrary degree of deterioration. In this case, the smaller the difference between the virtual catalyst bed temperature THcat and the exhaust gas temperature TH1 detected by the first exhaust gas temperature sensor 55, the closer the actual deterioration degree of the exhaust purification catalyst is to the assumed deterioration degree. can do. For example, the catalyst is based on the magnitude of the difference between the virtual catalyst bed temperature THcat calculated on the assumption that the exhaust purification catalyst is not deteriorated at all and the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55. When the degree of deterioration of the exhaust gas is determined, it can be determined that the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst is smaller as the difference is smaller.

・算出される仮想触媒床温THcatと第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1との差に基づいて触媒の劣化度合を判定する構成を示したが、算出される仮想触媒床温THcatと第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1との乖離の大きさを求める方法としては、この他にも、仮想触媒床温THcatと検出される排気温度TH1との比、例えば「仮想触媒床温THcat/排気温度TH1」を算出し、この比の大きさに基づいて触媒の劣化度合を判定するといった構成を挙げることができる。こうした構成を採用した場合にあっては、この値が大きいときほど劣化が進行している旨を判定することができ、この値が「1.0」であれば、実際の触媒の劣化度合が仮定された所定の劣化度合に略等しい旨を判定することができる。   -Although the structure which determines the deterioration degree of a catalyst based on the difference of the calculated virtual catalyst bed temperature THcat and the exhaust temperature TH1 detected by the 1st exhaust temperature sensor 55 was shown, calculated virtual catalyst bed temperature THcat In addition to this, as a method for obtaining the magnitude of the difference between the exhaust gas temperature TH1 detected by the first exhaust gas temperature sensor 55, the ratio between the virtual catalyst bed temperature THcat and the detected exhaust gas temperature TH1, for example, “virtual” A configuration in which “catalyst bed temperature THcat / exhaust temperature TH1” is calculated and the degree of deterioration of the catalyst is determined based on the magnitude of this ratio can be mentioned. In the case of adopting such a configuration, it can be determined that the deterioration is progressing as the value is larger. If this value is “1.0”, the actual degree of deterioration of the catalyst is increased. It can be determined that the degree of deterioration is approximately equal to the assumed degree of deterioration.

・上記実施形態では、異常判定手段として、第1排気温度センサ55によって検出される排気温度TH1と仮想触媒床温THcatとの差が異常時基準温度差ΔTHt未満である状態が所定期間以上継続したときに異常判定を行う構成を示した。これに対して、仮想触媒床温THcatと排気温度TH1との乖離が所定量未満である状態が所定期間以上継続したか否かに関わらず、劣化判定処理を通じて算出される仮想触媒床温と検出される排気温度との乖離が所定量未満であるときに、排気浄化触媒に異常が生じていることを判定する構成を採用することもできる。   In the above embodiment, as the abnormality determination means, the state where the difference between the exhaust temperature TH1 detected by the first exhaust temperature sensor 55 and the virtual catalyst bed temperature THcat is less than the abnormality reference temperature difference ΔTHt continues for a predetermined period or longer. A configuration is sometimes shown in which an abnormality is determined. On the other hand, regardless of whether or not the state where the difference between the virtual catalyst bed temperature THcat and the exhaust gas temperature TH1 is less than a predetermined amount has continued for a predetermined period or longer, the virtual catalyst bed temperature and detection calculated through the deterioration determination process It is also possible to adopt a configuration for determining that an abnormality has occurred in the exhaust purification catalyst when the deviation from the exhaust temperature is less than a predetermined amount.

・上記実施形態では、第1排気温度センサ55によって検出される触媒コンバータ41を通過した排気の排気温度TH1に基づいて触媒コンバータ41におけるNOx吸蔵還元触媒の劣化度合を判定する構成を示した。これに対して、第2排気温度センサ56によって検出されるPMフィルタ42を通過した排気の排気温度に基づいてPMフィルタ42におけるNOx吸蔵還元触媒の劣化度合を判定する構成や、第2排気温度センサ56によって検出される排気の温度に基づいて触媒コンバータ41及びPMフィルタ42におけるNOx吸蔵還元触媒の劣化度合をまとめて推定する構成を採用することもできる。   In the above embodiment, the configuration in which the deterioration degree of the NOx storage reduction catalyst in the catalytic converter 41 is determined based on the exhaust gas temperature TH1 of the exhaust gas that has passed through the catalytic converter 41 detected by the first exhaust gas temperature sensor 55 has been described. On the other hand, a configuration for determining the deterioration degree of the NOx storage reduction catalyst in the PM filter 42 based on the exhaust gas temperature of the exhaust gas that has passed through the PM filter 42 detected by the second exhaust gas temperature sensor 56, or a second exhaust gas temperature sensor It is also possible to employ a configuration that collectively estimates the degree of deterioration of the NOx storage reduction catalyst in the catalytic converter 41 and the PM filter 42 based on the exhaust gas temperature detected by the engine 56.

・異常判定がなされた場合ときに運転席のインスツルメントパネルに設けた触媒異常ランプ60を点灯させることにより、運転者に異常が発生している旨を報知する構成を示したが、異常が発生している旨を報知する報知手段の構成は適宜変更することができる。例えば、カーナビゲーションシステムのモニタに触媒異常の警告を表示する方法や、音声案内により異常の発生を報知する方法、その他、警告音によって異常の発生を報知する方法等を採用することもできる。   When the abnormality determination is made, the configuration has been shown in which the abnormality of the driver is informed by turning on the catalyst abnormality lamp 60 provided on the instrument panel of the driver's seat. The configuration of the notification means for notifying that it has occurred can be changed as appropriate. For example, a method of displaying a catalyst abnormality warning on a monitor of a car navigation system, a method of notifying the occurrence of abnormality by voice guidance, or a method of notifying the occurrence of abnormality by a warning sound may be employed.

・また、このように異常が発生している旨を報知する報知手段を備えていなくてもよい。例えば、報知手段を備えていない場合であっても、異常判定の結果を電子制御装置50のメモリ等に保持しておき、ディーラーや修理工場等において、車両状態のチェックが行われたときに触媒に異常が生じている旨の判定結果が出力されるようになっていればよい。   -Moreover, it is not necessary to provide the alerting | reporting means which alert | reports that abnormality has occurred in this way. For example, even when the notification means is not provided, the abnormality determination result is held in the memory of the electronic control unit 50 and the catalyst is checked when the vehicle state is checked at a dealer or a repair shop. It is only necessary to output a determination result indicating that an abnormality has occurred.

・上記実施形態では、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置に適用した例を示したが、本発明は車載エンジンに限定されるものではない。また、ディーゼルエンジンの他、ガソリンエンジン等においても適用することができる。   In the above embodiment, the example in which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied to the exhaust gas purification apparatus for an in-vehicle diesel engine has been described, but the present invention is not limited to the in-vehicle engine. Further, it can be applied to a gasoline engine or the like in addition to a diesel engine.

この発明の一実施形態にかかるディーゼルエンジン及びその排気浄化装置の概略構成を示す模式図。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diesel engine and an exhaust purification device thereof according to an embodiment of the present invention. 同実施形態の実行条件判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a series of processes concerning the execution condition determination process of the embodiment. 同実施形態の正常判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a series of processes concerning the normal determination process of the embodiment. 同実施形態の異常判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a series of processes concerning the abnormality determination process of the embodiment. 同実施形態にかかる劣化判定処理の判定実行領域と排気流量及び流入排気温度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the determination execution area | region of the deterioration determination process concerning the same embodiment, exhaust flow volume, and inflow exhaust gas temperature.

符号の説明Explanation of symbols

10…ディーゼルエンジン、11…燃焼室、12…燃料噴射弁、13…コモンレール、14…サプライポンプ、20…吸気通路、21…吸気絞り弁、21a…モータ、22…ターボチャージャ、22a…タービン、30…排気通路、41…触媒コンバータ、42…PMフィルタ、43…排気還流通路、44…EGR弁、44a…リニアソレノイド、50…電子制御装置、51…エアフロメータ、52…アクセル開度センサ、53…水温センサ、54…回転速度センサ、55…第1排気温度センサ、56…第2排気温度センサ、60…触媒異常ランプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Diesel engine, 11 ... Combustion chamber, 12 ... Fuel injection valve, 13 ... Common rail, 14 ... Supply pump, 20 ... Intake passage, 21 ... Intake throttle valve, 21a ... Motor, 22 ... Turbocharger, 22a ... Turbine, 30 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Exhaust passage, 41 ... Catalytic converter, 42 ... PM filter, 43 ... Exhaust recirculation passage, 44 ... EGR valve, 44a ... Linear solenoid, 50 ... Electronic control unit, 51 ... Air flow meter, 52 ... Accelerator opening sensor, 53 ... Water temperature sensor 54... Rotational speed sensor 55. First exhaust temperature sensor 56. Second exhaust temperature sensor 60.

Claims (5)

内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒に反応物質として未燃燃料成分を添加する燃料添加処理を行う燃料添加手段と、前記排気通路における前記排気浄化触媒よりも下流側の部位に設けられる排気温度センサとを備え、前記燃料添加処理が行われているときに、前記排気浄化触媒が所定の劣化度合にまで劣化していると仮定して算出される仮想触媒床温と、前記排気温度センサによって検出される排気温度との乖離の大きさに基づいて前記排気浄化触媒の劣化度合を判定する劣化判定処理を行う内燃機関の排気浄化装置において、
前記排気温度センサ近傍の排気流量を推定する排気流量推定手段と、前記排気浄化触媒に流入する排気の温度を機関運転状態に基づいて推定する流入排気温推定手段とを備え、
同排気流量推定手段によって推定される排気流量が下限流量値未満であるときに前記劣化判定処理を禁止するとともに、前記流入排気温推定手段によって推定される排気の温度が所定温度未満であるときに前記劣化判定処理を禁止し、
前記所定温度は前記推定される排気流量が多いときほど高い温度に設定される
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Fuel addition means for performing a fuel addition process for adding an unburned fuel component as a reactant to an exhaust purification catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and a portion downstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust passage. An exhaust temperature sensor, and a virtual catalyst bed temperature calculated on the assumption that the exhaust purification catalyst has deteriorated to a predetermined degree of deterioration when the fuel addition process is being performed, and the exhaust temperature. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that performs a deterioration determination process for determining a degree of deterioration of the exhaust gas purification catalyst based on a magnitude of a deviation from an exhaust gas temperature detected by a sensor,
Exhaust flow rate estimating means for estimating the exhaust flow rate in the vicinity of the exhaust temperature sensor, and inflow exhaust temperature estimating means for estimating the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst based on the engine operating state ,
When the exhaust flow rate estimated by the exhaust flow rate estimation means is less than the lower limit flow rate value, the deterioration determination process is prohibited, and when the exhaust gas temperature estimated by the inflow exhaust gas temperature estimation means is less than a predetermined temperature Prohibiting the deterioration determination process;
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the predetermined temperature is set to a higher temperature as the estimated exhaust flow rate is larger .
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記排気流量推定手段によって推定される排気流量が前記下限流量値よりも大きい上限流量値以上であるときに前記劣化判定処理を禁止する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the deterioration determination process is prohibited when an exhaust flow rate estimated by the exhaust flow rate estimation means is equal to or greater than an upper limit flow rate value larger than the lower limit flow rate value .
請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記所定の劣化度合は、燃料添加処理による反応熱が全く発生しない状態にまで前記排気浄化触媒が劣化したときの劣化度合であり、
前記劣化判定処理は前記算出される仮想触媒床温と前記排気温度センサによって検出される排気温度との乖離が小さいほど前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨を判定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 ,
The predetermined deterioration degree is a deterioration degree when the exhaust purification catalyst has deteriorated to a state where no reaction heat is generated by the fuel addition process.
The internal combustion engine characterized in that the deterioration determination processing determines that the degree of deterioration of the exhaust purification catalyst is larger as the difference between the calculated virtual catalyst bed temperature and the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor is smaller. Exhaust purification equipment.
請求項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記劣化判定処理を通じて前記仮想触媒床温と前記排気温度センサによって検出される排気温度との乖離が所定量未満である状態が所定期間以上継続したときに前記排気浄化触媒に異常が生じている旨の判定をなす異常判定手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 3 ,
That the exhaust purification catalyst is abnormal when the difference between the virtual catalyst bed temperature and the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor is less than a predetermined amount through the deterioration determination process for a predetermined period or longer An exhaust gas purifying device for an internal combustion engine, comprising: an abnormality determining means for determining
請求項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記排気浄化触媒に異常が生じている旨の判定がなされたときにその旨を報知する異常報知手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 4 ,
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: an abnormality notifying means for notifying that an abnormality has occurred in the exhaust purification catalyst.
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JP4341456B2 (en) * 2003-08-06 2009-10-07 トヨタ自動車株式会社 Method and apparatus for determining deterioration of exhaust gas purification catalyst for internal combustion engine
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