ged品的HC传感器输出的差分(例如，图17中的Λ3 )，实施Acti ve OBD的情况下 的差分（例如，图17中的Λ4)有变大的趋势，但由于前者的绝对值原本比较大，因此在 Passive OBD与Active OBD上的差异与在氧化区域上的情况相比较小。
[0155] 另外，在Active OBD中，通过使燃料喷射时的总喷射量不同，也能取得效果。例如， 在图14所示的温度Tc的情况下，在比上游HC浓度变动范围R2高浓度的大于等于5000ppm且 小于等于5300ppm的范围内，上游HC浓度变动范围R3是确定的。与上述的以上游HC浓度变动 范围R2为对象的情况相同，在阈值的值为1000 ppm的情况下，在以上游HC浓度变动范围R2为 对象的情况下有可能判断为OK的变换率不到80%的氧化催化剂600被可靠地判断为NG。这 意味着:通过并用上游HC浓度变动范围R2与上游HC浓度变动范围R3,可以辨别变换率不到 70%的氧化催化剂600、变换率大于等于70%且不到80%的氧化催化剂600及变换率大于等 于80 %的氧化催化剂600。
[0156] 同样地，在图15所示的温度Td的情况下，在比上游HC浓度变动范围R2高浓度的大 于等于5350ppm且小于等于5650ppm的范围内，上游HC浓度变动范围R4是确定的。与上述的 以上游HC浓度变动范围R2为对象的情况相同，在阈值的值为3000ppm的情况下，针对变换率 不到30 %的氧化催化剂600，也判断为NG。
[0157] 这样，通过实施使燃料喷射时的总喷射量不同的多次Active 0BD，可以进行在 pass ive OBD中难以实施的、更加详细的劣化的判断。
[0158] 另外，图18是示出针对Fresh品与Aged品，利用气体分析计对取得图16中举例示出 的HC传感器输出时的排气G的成分进行分析的结果的图。
[0159] 虽然在图16中，受到为了实施Active OBD而进行燃料喷射的影响，HC传感器输出 值发生了变动，但在图18中，也发生了与燃料喷射相对应的变动。但是，在图18所示的情况 下，包含在未燃烧的烃气体中的气体成分中，根据燃料发生较大变动的仅仅是关于Aged品 的除CO之外的典型的烃气体即THC的曲线。从该结果可以推测Aged品的氧化区域中的氧化 的劣化主要是由对该烃的氧化性能的劣化而导致的。此外，可以知晓，氧化催化剂600的催 化性能的温度依赖性是根据对象的气体成分不同而不同的，可以说图18所示的结果对其进 行了证实。另外，该结果提供了如下启示:在氧化区域实施Active OBD时，在有意地使氧化 催化剂600的温度不同的情况下，对于特定的气体成分对应的氧化性能的劣化程度，是可以 分辨的。
[0160] 以上，如以上所述，根据本实施方式涉及的氧化催化剂判断系统，对于设置在发动 机系统中来自于作为柴油机的发动机主体部的排气管的中途，用于使排气中的未燃烧的烃 气体氧化或吸附的氧化催化剂中的催化性能的劣化程度，无需算出作为该催化性能的指标 的变换率，基于通过排气管中设置在氧化催化剂的下游侧位置的烃气体传感器直接测量的 该位置上的未燃烧的烃气体浓度，便能够实时地且以优良的精度进行判断。
[0161]尤其是，根据直接利用发动机主体部处于通常的运转状态时进行判断的Passive 0BD，在发动机主体部运转过程中的任意的时点，并且，无需为了判断而消耗燃料，便能够针 对氧化催化剂的劣化进行判断。另外，通过反复进行判断，能够进一步提高判断的精度。
[0162] 另外，根据在有意地提高通过喷射极微量的燃料而流入氧化催化剂的未燃烧的烃 气体的浓度的状态下进行判断的Active 0BD，可以以比Passive OBD更优异的精度针对氧 化催化剂的劣化进行判断。
[0163] (第二实施方式） 上述的第一实施方式涉及的氧化催化剂判断系统DSl是无需实际算出变换率而进行氧 化催化剂600的劣化程度的判断的系统，在本实施方式中，对通过实际算出变换率，从而进 行氧化催化剂600的劣化程度的判断的方案进行说明。
[0164] 图19是示意性示出包含本发明的第二实施方式涉及的氧化催化剂判断系统DS2而 构成的发动机系统2000的示意性结构的图。
[0165] 对本实施方式涉及的氧化催化剂判断系统DS2及发动机系统2000而言，除了在排 气管500中、在作为氧化催化剂判断系统DS2中的判断对象的氧化催化剂600的上下游侧双 方分别设置HC传感器100A及100B之外，与第一实施方式涉及的氧化催化剂判断系统DSl及 发动机系统1000具有相同的构成。因此，在本实施方式中，省略关于关于各构成要素的详细 的说明。此外，在氧化催化剂判断系统DS2上，与第一实施方式涉及的HC传感器100相同，设 置在氧化催化剂600的下游侧的HC传感器100B对电子控制装置200发送HC检测信号8 811，对 设置在氧化催化剂600的上游侧的HC传感器100A而言，也对电子控制装置200发送HC检测信 号 sg21。
[0166] 图20是示出通过氧化催化剂判断系统DS2实施Passive OBD情况下的步骤的一例 的图。
[0167] 首先，与第一实施方式中的Passive OBD相同，从通过温度传感器110确认氧化催 化剂600的上游侧的排气G的温度(排气温度)开始(步骤S21)。更具体而言，通过由电子控制 装置200取得从温度传感器110发送的排气温度检测信号sgl2,对排气温度进行确定。该排 气温度被视为该时点下的氧化催化剂600的温度。
[0168] 接着，电子控制装置200从预先存储在其存储部中的Passive OBD用的阈值数据中 调出与该排气温度对应的变换率的阈值（步骤S22)。在本实施方式中，与变换率相关的阈 值，是在氧化催化剂600的可取温度范围（大致-40°C~1000°C)内的所有温度中预先确定的 值。另外，在本实施方式中，容许变换率范围的下限值直接成为阈值。由于对阈值的赋予方 式没有特别的限制，因此可以作为氧化催化剂600的温度(排气温度)的连续函数赋予，也可 以是按每个温度范围作为固定值赋予。此外，该情况下的阈值是鉴于氧化催化剂600的催化 性能中存在图3所示的温度依赖性而设定的。通常，氧化区域中的阈值设定得比吸附区域上 的阈值略大。
[0169] 接着，通过两个HC传感器100A、100B，测量氧化催化剂600的上游侧未燃烧的烃气 体浓度Nu与下游侧未燃烧的烃气体浓度Nl(步骤S23)。更具体而言，在通过温度传感器110 测量温度后的排气G即将到达氧化催化剂600的时点上，通过HC传感器100A进行测量，在氧 化催化剂600中产生针对该排气G中的未燃烧的烃气体的吸附或氧化之后，在其残留气体向 下游侧排出的时点，通过HC传感器100B进行测量。
[0170]图21及图22是分别举例示出氧化催化剂600的温度为200°C的情况下的Fresh品与 Aged品中的HC传感器输出的图。从图21及图22可以确认:Aged品的上下游的输出的差异较 大。
[0171] 若取得两个HC传感器100A、100B中的测量值，则电子控制装置200利用这些值并基 于(式1)算出变换率(步骤S24)。
[0172] 然后，电子控制装置200对算出的变换率与阈值进行比较(步骤S25)，在前者大的 情况下(在步骤S25中，为YES)，判断为在氧化催化剂600中发生了视为问题(需要更换等）的 劣化(为NG)(步骤S26)，在后者大的情况下(在步骤S25中，为NO)，判断为没有发生这样的劣 化(为0K)(步骤S27)。
[0173] 不论判断为NG还是判断为0K，在判断完成后进一步重复进行判断的情况下（在步 骤S28中，为YES)，再次从通过温度传感器110确认排气温度开始重复进行处理。在非此情况 下，直接完成判断(在步骤S28中，为N0)。
[0174] 这样，在本实施方式中的Passive OBD的情况下，由于实际算出变换率，来判断有 无视为问题的劣化，因此与第一实施方式中的Passive OBD相比，能够进行可靠性更高的判 断。例如，虽然在图20中，对一个阈值与变换率进行比较，但也可以是将阈值设定为多级，阶 段式地判断氧化催化剂600的劣化程度的方式。
[0175] 此外，与第一实施方式涉及的氧化催化剂判断系统DSl同样地，在本实施方式涉及 的氧化催化剂判断系统DS2中，通过Active 0I3D进行判断在构成上也是可能的，但如上所 述，由于通过Passive OBD能够以良好的精度进行判断，因此与第一实施方式相比，虽说是 极微量的燃料喷射，但可以说积极实施伴随着该极微量的燃料喷射的Active OBD的优点较 小。
[0176] 综上所述，如以上所说明，根据本实施方式涉及的氧化催化剂判断系统，通过在氧 化催化剂的上下游侧双方配置烃气体传感器，在发动机主体部的通常运转过程中，基于两 个烃气体传感器的测量值算出氧化催化剂的变换率，并基于对该算出值与预先设定的阈值 进行比较的结果，能够对氧化催化剂中是否发生了视为问题的劣化进行判断，因此在不进 行燃料喷射的Passive OBD上，可以进行可靠性高的判断。
【主权项】
1. 一种对催化剂的劣化程度进行判断的催化剂劣化判断方法，该催化剂设置在内燃机 的排气路径中，且对包含来自于所述内燃机的排气中所含的烃气体及一氧化碳气体的至少 一者的对象气体进行氧化或吸附，所述催化剂劣化判断方法的特征在于， 有意地生成包含浓度比所述内燃机处于稳定运转状态时的所述对象气体的浓度更高 的对象气体在内的判断用气体气氛，并导入至所述催化剂中，通过将此时在所述排气路径 的所述催化剂的下游侧所检测的所述对象气体的浓度、和与在所述判断用气体气氛被导入 的时点的所述催化剂的温度相对应的阈值进行比较，来判断所述催化剂中是否发生了超过 了容许程度的劣化。2. 根据权利要求1所述的催化剂劣化判断方法，其特征在于， 将所述排气路径中的所述催化剂的上游侧的所述对象气体的浓度表示为Nu，将所述排 气路径中的所述催化剂的下游侧的所述对象气体的浓度表示为N1时，将使用由变换率（％) =100 X (Nu-Nl)/Nu的计算式定义的变换率作为指标，来表示所述催化剂中发生的氧化或 吸附的程度，在此情况下， 所述催化剂中所容许的所述变换率的范围即容许变换率范围是预先根据所述催化剂 的可取温度而确定，并且， 针对所述催化剂的可取温度，将把该温度下的所述容许变换率范围的下限值、与所述 判断用气体气氛在所述上游侧可取的浓度范围即判断时上游侧气体浓度范围的上限值代 入所述计算式所算出的所述N1的值规定为所述阈值， 且所述催化剂劣化判断方法实施如下工序： 温度测量工序，响应在所述内燃机处于所述稳定运转状态的任意时点发出的指示实施 所述催化剂的劣化判断的实施指示，来在所述上游侧对包含所述对象气体在内的所述排气 的温度进行测量； 喷射工序，在所述温度测量工序中的所述排气的温度测量之后，接着通过从所述内燃 机喷射燃料，从而生成所述判断用气体； 气体浓度算出工序，在所述判断用气体从所述催化剂排出的时点，在所述排气路径的 所述催化剂的下游侧对所述对象气体进行检测，并基于该检测结果算出所述下游侧的所述 对象气体的浓度；以及 判断工序，基于所述气体浓度算出工序中算出的所述下游侧的所述对象气体的浓度、 根据所述温度测量工序中的测量值所确定的所述催化剂的温度、及该温度下的所述阈值， 来判断所述催化剂中的劣化程度， 其中，在所述判断工序中， 在所述气体浓度算出工序中算出的所述对象气体的浓度小于等于所述阈值的情况下， 判断为所述催化剂中没有发生超过了容许程度的劣化， 在所述气体浓度算出工序中算出的所述对象气体的浓度大于所述阈值的情况下，判断 为所述催化剂中发生了超过了容许程度的劣化。3. 根据权利要求2所述的催化剂劣化判断方法，其特征在于， 每当发出所述实施指示时，通过使所述喷射工序中的所述燃料的总喷射量不同，从而 生成所述对象气体的浓度不同的多个所述判断用气体气氛，同时， 使所述温度测量工序、所述喷射工序、所述气体浓度算出工序、所述判断工序按照该顺 序反复执行。4. 根据权利要求2或3所述的催化剂劣化判断方法，其特征在于， 所述喷射工序中的所述燃料的总喷射量为15mg以上且130mg以下。5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的催化剂劣化判断方法，其特征在于， 在所述对象气体的检测中使用混合电位型的烃气体传感器，该混合电位型的烃气体传 感器的检测电极为Pt-Au合金电极，且催化活性被失效。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种能够高精度地对氧化催化剂的劣化程度进行判断的方法。所述方法对催化剂的劣化程度进行判断，该催化剂设置在内燃机的排气路径中，且对包含来自于内燃机的排气中所含的烃气体及一氧化碳气体的至少一者的对象气体进行氧化或吸附，有意地生成包含浓度比内燃机处于稳定运转状态时的对象气体的浓度更高的对象气体的判断用气体气氛，并导入至催化剂中，通过将此时在排气路径的催化剂的下游侧所检测的对象气体的浓度、和与判断用气体气氛被导入的时点的催化剂的温度相对应的阈值进行比较，判断催化剂中是否发生了超过了容许程度的劣化。
【IPC分类】F01N11/00, F01N3/20
【公开号】CN105673165
【申请号】
【发明人】中曾根修, 平田纪子, 中山裕葵
【申请人】日本碍子株式会社
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年11月27日