[发明专利]催化剂劣化判定系统

说明书

技术领域

本发明涉及进行内燃机的排气净化催化剂的劣化判定的系统。

背景技术

通常，在内燃机中，为了排气净化而在排气通路中设置有排气净化催化剂。其中，具有氧吸藏能力的催化剂、例如三元催化剂等，能够通过吸藏过剩的氧来净化NO_x、以及能够通过释放所吸藏的氧来氧化除去HC、CO。在这样地具有氧吸藏的排气净化催化剂中，通过将向催化剂流入的排气的空燃比以理论空燃比为中心，使空燃比交替地摇摆于浓侧或稀侧，来实现NO_x、HC、CO的同时净化。

可是，在排气净化催化剂中，当催化剂发生劣化时，排气净化能力下降，因此当劣化某种程度地进行时，需要催化剂的更换等的维护。而且，公开了如下技术：在如三元催化剂那样具有氧吸藏能力的排气净化催化剂中，检测其氧吸藏能力的下降来进行催化剂劣化判断(例如参照专利文献1)。在该技术中，以设置在排气净化催化剂的下游的空燃比传感器的检测值为基础，针对向排气净化催化剂流入的排气的空燃比，交替地反复进行从稀侧向浓侧的转移和从浓侧向稀侧的转移。而且，基于此时的排气空燃比的偏差以及流过排气净化催化剂的排气流量来算出排气净化催化剂的氧吸藏能力，基于该氧吸藏能力来进行催化剂的劣化判定。

在先技术文献

专利文献1:日本特开平5-133264号公报

专利文献2:日本特开2009-215924号公报

专利文献3:日本特开2009-36172号公报

专利文献4:日本特开2008-298044号公报

专利文献5:日本特开昭63-195351号公报

发明内容

为了进行具有氧吸藏能力的排气净化催化剂的劣化判定，一直以来使用了Cmax法，即：对于向排气净化催化剂流入的排气的空燃比，进行交替地反复进行从稀侧向浓侧的转移和从浓侧向稀侧的转移的控制(以下称作“主动式空燃比控制”)，从此时的排气空燃比的推移等算出排气净化催化剂的氧吸藏能力。在这种主动式(active)空燃比控制中，优选在排气净化催化剂中的氧的吸藏限度以及释放限度来临的定时进行上述的排气空燃比转移的切换，因此，通常在排气净化催化剂的下游侧配置有用于检测排气空燃比和/或排气中的氧浓度的传感器。

在此，在为了使用Cmax法算出排气净化催化剂的氧吸藏能力而在排气净化催化剂的下游侧设置氧浓度传感器的情况下，有时氧浓度传感器的输出与实际的传感器周围的气氛的空燃比偏离，有可能导致主动式空燃比控制中的转移模式的切换时机发生偏移。氧浓度传感器容易受到用于检测的电极附近的氢分子的行为、HC等的浓气体成分的存在的影响，因此，发现当气氛中的浓气体成分浓度增加时氧浓度传感器的输出也过度地进行浓侧的输出的“浓侧过输出特性”。因此，难以实施准确的主动式空燃比控制，会对排气净化催化剂的准确的劣化判定造成影响。

另外，近来，使排气净化催化剂中所使用的Pt等贵金属量降低的倾向较强。因此，排气净化催化剂本来能发挥的氧吸藏能力下降，处于劣化状态的排气净化催化剂的氧吸藏能力与正常的排气净化催化剂的氧吸藏能力之差缩小的结果，成为难以进行排气净化催化剂的准确的劣化判定的状况。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种能够更准确地进行具有氧吸藏能力的排气净化催化剂的劣化判定的催化剂劣化判定系统。

在本发明中，为了解决上述问题，进行限制使得为了具有氧吸藏能力的排气净化催化剂的劣化判定而进行主动式空燃比控制时的、向排气净化催化剂流入的排气空燃比的变化率变为规定的变化率以下。通过这样地限制排气空燃比的变化率，该排气空燃比为渐变，能够确保在排气净化催化剂中进行氧吸藏、氧释放反应的时间，能够谋求设置在排气净化催化剂的下游侧的氧浓度传感器的气氛改善。其结果，能够在排气净化催化剂的劣化判定中减轻氧浓度传感器的浓侧过输出特性的影响。