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。
[0161] 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。
[0162] 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。
[0163] 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 OBD，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。
[0164] (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。
[0165] 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。
[0166] 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sgl 1，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。
[0167] 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。
[0168] 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。
[0169] 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~KKKTC )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。
[0170] 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。
[0171] 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。
[0172] 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)。
[0173] 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)。
[0174] 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NO)。
[0175] 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。
[0176] 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 OBD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。
[0177] 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， 在所述内燃机处于稳定运转状态下的任意的时点上，通过将在所述排气路径的所述催 化剂的下游侧检测的所述对象气体的浓度和与所述时点上所述催化剂的温度相对应的所 述对象气体的浓度的阈值进行比较，从而判断所述催化剂中是否发生了超过容许程度的劣 化， 其中，该阈值是与指标值的容许范围相对应并预先确定的值， 所述指标值的容许范围表示与所述时点上所述催化剂的温度对应的所述催化剂中氧 化或吸附的程度。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，将使用变换率（％ ) =100X (Nu-Nl)/Nu的计算式定义的变换率作为指标值，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 的可取温度而确定的，并且， 针对所述催化剂的可取温度，将把该温度下所述容许变换率范围的下限值、与所述内 燃机处于稳定运转状态的情况下所述催化剂的所述上游侧的所述对象气体可取的浓度范 围即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，在所述内燃机处于所述稳定运转状态下的所述任意的时点，在所述上 游侧测量包含所述对象气体的所述排气的温度； 气体浓度算出工序，在所述温度测量工序中测量了温度的所述排气从所述催化剂排出 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的测量值而确定的所述催化剂的温度、及该催化剂的温度下的所述 阈值，判断所述催化剂的劣化程度， 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 的可取温度而确定的，并且， 针对所述催化剂的可取温度，将把该温度下所述容许变换率范围的下限值、与所述内 燃机处于稳定运转状态的情况下所述催化剂的所述上游侧的所述对象气体可取的浓度范 围即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按如下顺序反复实施如下工序： 温度测量工序，在所述内燃机处于所述稳定运转状态下的所述任意的时点，在所述上 游侧测量包含所述对象气体的所述排气的温度； 气体浓度算出工序，在所述温度测量工序中测量了温度的所述排气从所述催化剂排出 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而确定的所述催化剂的温度、及该催化剂的温度下的所 述阈值，判断所述催化剂的劣化程度， 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小于等于规定基准次数的情况下，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 所述阈值的情况大于规定基准次数的情况下，判断为所述催化剂中发生了超过了容许程度 的劣化。4. 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 的排气路径上，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， 在所述内燃机处于稳定运转状态下的任意的时点上，分别在所述排气路径的所述催化 剂的上游侧及下游侧对所述对象气体进行检测，算出所述对象气体的浓度，并基于所得到 的算出结果将表示所述催化剂中氧化或吸附的程度的指标值、和与所述时点上所述催化剂 的温度相对应的所述指标值的阈值进行比较，从而判断所述催化剂中是否发生了超过容许 程度的劣化。5. 根据权利要求4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，将使用变换率（％ ) =100 X (Nu-Nl)/Nu的计算式定义的变换率作为所述指标值，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 的可取温度而确定的，并且， 针对所述催化剂的可取温度，将该温度下的所述容许变换率范围的下限值规定为所述 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，在所述内燃机处于稳定运转状态下的所述任意的时点，在所述上游侧 测量包含所述对象气体的所述排气的温度； 第一气体浓度算出工序，在所述温度测量工序中测量了温度的所述排气即将到达所述 催化剂的时点，在所述排气路径的所述催化剂的上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上游侧的所述对象气体的浓度； 第二气体浓度算出工序，在所述温度测量工序中测量了温度的所述排气从所述催化剂 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，基于该检 测结果算出所述下游侧的所述对象气体的浓度； 变换率算出工序，根据所述第一气体浓度算出工序及所述第二气体浓度算出工序中 算出的所述催化剂的上游侧及下游侧的所述对象气体的浓度值，算出所述催化剂中的变换 率；以及 判断工序，基于所述变换率算出工序中算出的变换率、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、及该催化剂的温度下的所述阈值，来判断所述催化剂的 劣化程度， 其中，在所述判断工序中， 在所述变换率算出工序中算出的所述变换率大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的程度的劣化， 在所述变换率算出工序中算出的所述对象气体的浓度小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的程度的劣化。6.根据权利要求1至5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】本发明提供一种能够以良好的精度对氧化催化剂的劣化程度进行判断的方法。该方法用于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，在内燃机处于稳定运转状态下的任意的时点上，通过将在排气路径的催化剂的下游侧检测的对象气体的浓度、和与该时点上催化剂的温度相对应的对象气体的浓度的阈值进行比较，判断所述催化剂中是否发生了超过容许程度的劣化，其中，所述阈值是与表示所述时点上同所述催化剂的温度对应的催化剂中氧化或吸附的程度的指标值的容许范围相对应并预先确定的。
【IPC分类】F01N11/00
【公开号】CN105673166
【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