[发明专利]催化剂的老化诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及设置在内燃机的排气通路上的用于催化剂的老化诊断的装置。

背景技术

一般地，在内燃机的排气通路上设置有用于净化排气气体的催化剂。由于若这种催化剂老化则会有更多的有害物质排出到大气中，所以，为了防止这种情况，进行催化剂的老化的诊断。特别是，在装载在汽车上的发动机的情况下，各国的法规等也要求诊断在车载状态下的催化剂的老化。

例如，在特开平4-60106号公报中揭示了一种装置，其中，由在发动机的稳态运转时检测出来的催化剂温度、和在稳态运转时在将空燃比向浓混合比侧修正之后检测出来的催化剂温度计算出温度上升梯度，当该温度上升梯度不在允许范围内时，判断为催化剂的老化。另外，在特开平7-180536号公报中，揭示了在基于检测催化剂的入口或者其附近的温度的温度传感器和检测催化剂的内部或者出口的温度的温度传感器的输出值来判断催化剂的老化的装置中，根据两个温度传感器在规定时刻的输出差，修正一个温度传感器的输出值。

特开平4-60106号公报中记载的技术如下所述。即，当将空燃比向浓混合比侧修正时，催化剂的反应热增加，催化剂的温度上升。并且，这时的催化剂的温度上升梯度根据催化剂的老化程度而变化。因此，利用这种现象，判断催化剂的老化。

但是，在使空燃比向浓混合比侧变化时的催化剂的升温程度不仅依据催化剂的老化程度而变化，而且也由于流入催化剂的排气气体的温度的不同而变化。因此，当不考虑这一点时，不能进行正确的催化剂的老化诊断。

因此，本发明是鉴于这种情况而做出的，其目的是提供一种能够进行正确的诊断的催化剂的老化诊断装置。

发明内容

根据本发明的第一种形式，提供一种催化剂的老化诊断装置，其特征在于，所述催化剂的老化诊断装置包括：

排气空燃比变更机构，所述排气空燃比变更机构用于使内燃机的排气空燃比向浓的一侧变化；

流入排气温度检测机构，所述流入排气温度检测机构检测或者推定流入排气温度，所述流入排气温度是流入催化剂中的排气气体的温度；

流出排气温度检测机构，所述流出排气温度检测机构检测流出排气温度，所述流出排气温度是从催化剂流出的排气气体的温度；

老化判断机构，所述老化判断机构对于多个流入排气温度求出与当使排气空燃比向浓的一侧变化时的流出排气温度相关的升温程度，由这些流入排气温度和升温程度求出升温程度的梯度，根据该梯度的最大值和与该最大值对应的流入排气温度中的至少一个，判断催化剂的老化。

本发明人等深入研究，结果发现，在这种升温程度的梯度的最大值与对应于该最大值的流入排气温度之间，具有反映催化剂的老化度的一定的关系。根据本发明的第一种形式，由于根据该梯度最大值和对应的流入排气温度中的至少一个判断催化剂的老化，所以，可以进行也考虑到流入排气温度的正确的催化剂老化诊断。

本发明的第二种形式，其特征在于，在前述第一种形式中，

包括异常判断机构，所述异常判断机构从梯度的最大值和对应于该最大值的流入排气温度之间的预定的关系计算出对应于梯度的最大值的流入排气温度的基准值，对该基准值与对应于梯度的最大值的流入排气温度的实际的检测值或者推定值进行比较，判断该检测值或者推定值的异常。

在梯度的最大值与对应于该最大值的流入排气温度之间具有一对一的关系，对于某个梯度最大值，确定唯一的流入排气温度。根据该第二种形式，利用这种关系，计算出对应于梯度的最大值的流入排气温度的基准值，比较该基准值与实际的检测值或者推定值，判断检测值或者推定值的异常。借此，可以防止用不恰当的检测值或者推定值进行老化诊断，可以提高老化诊断的精度。

本发明的第三种形式，其特征在于，在前述第二种形式中，

包括在利用异常判断机构判定检测值或者推定值的异常时，对该检测值或者推定值进行修正的修正机构，

老化判断机构根据梯度的最大值和对应于该最大值的流入排气温度的修正后的检测值或者推定值中的至少一个判断催化剂的老化。

根据该第三种实施形式，在修正异常的检测值或者推定值的基础上进行催化剂的老化的判定。因此，可以提高老化诊断的精度。

本发明的第四种形式，其特征在于，在前述第一至第三种任何一种形式中，

在当梯度的最大值处于规定值以下时、和当对应于梯度的最大值的流入排气温度在规定值以上时两种情况中的至少一种情况下，老化判断机构判断为催化剂老化。