[发明专利]催化剂异常诊断装置及催化剂异常诊断方法

说明书

本发明提供在使用使微粒过滤器担载催化剂成分而得的净化催化剂作为设置在排气通路的两种净化催化剂中的下游侧净化催化剂的情况下，能判定两种净化催化剂有无异常的催化剂异常诊断装置及催化剂异常诊断方法。该诊断装置进行具有氧吸藏释放性能的第一净化催化剂和设置在比第一净化催化剂靠下游侧的排气通路且具有氧吸藏释放性能和微粒过滤器功能的第二净化催化剂的异常诊断，以使排气的空燃比在浓状态与稀状态间重复的方式调整燃料喷射量，求出表示第一净化催化剂的催化剂性能的第一判定值，求出表示第二净化催化剂的催化剂性能的第二判定值，基于第一判定值、第二判定值和预定的判定基准值判定第一净化催化剂和第二净化催化剂的至少一方有无异常。

技术领域

本发明涉及催化剂异常诊断装置及催化剂异常诊断方法。

背景技术

内燃机的排气通路具备用于对排气进行净化的净化催化剂。在以汽油为燃料的内燃机中，为了应对排气中的有害物质的排放规定，有时在排气通路具备两种三元催化剂。如果三元催化剂主要暴露于高温下，则有时因担载于三元催化剂的贵金属的凝聚而导致氧化性能劣化，或者氧吸藏释放性能(OSC：Oxygen Storage Capacity(储氧能力))降低等，还原性能降低。

对此，例如在专利文献1中公开了以下技术：以使催化剂的上游侧排气传感器的输出值在浓、稀之间连续波调制的方式控制内燃机，并且在预定期间内计算下游侧排气传感器的输出值超过下游侧浓/稀判定等级的次数作为下游侧排气传感器的反转频率，根据反转频率和预定期间内的上游侧排气传感器的反转频率来计算频率比，如果频率比大于预先设定的劣化判定预定值，则判定为排气净化催化剂劣化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-52461号公报

发明内容

技术问题

在此，在两种三元催化剂均是仅具有作为催化剂功能的三元催化剂的情况下，在内燃机的大部分运行期间，成为上游侧的三元催化剂的温度大幅超过下游侧的三元催化剂的温度的状态。因此，上游侧的三元催化剂比下游侧的三元催化剂更容易劣化。因此，在判定为两种三元催化剂中的上游侧的三元催化剂没有劣化的情况下，能够视为下游侧的三元催化剂没有劣化。还从上游侧的三元催化剂的氧吸藏释放性能与整个内燃机的排气净化能力具有高的相关性的方面来考虑，通过诊断上游侧的三元催化剂的劣化，能够确保排气净化能力。

然而，近年来，研究了在以汽油为燃料的内燃机中，将捕集排气中的粒状物质的微粒过滤器设置于排气通路。作为其一个方式，研究了将使微粒过滤器担载了催化剂成分的催化剂用作两种三元催化剂中的下游侧的三元催化剂。如果在粒子状物质被微粒过滤器捕集的状态下，使微粒过滤器暴露于高热，则捕集到的粒子状物质开始燃烧，微粒过滤器的温度急剧上升。这样，所担载的催化剂成分劣化，促使还原性能降低。

即，在使微粒过滤器具有两种三元催化剂中的下游侧的三元催化剂的功能的情况下，与上游侧的三元催化剂相比下游侧的三元催化剂更容易劣化的现有的特性不同，仅进行设置于上游侧的三元催化剂的劣化的诊断是不够的。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供在使用使微粒过滤器担载了催化剂成分的净化催化剂作为设置于排气通路的两种净化催化剂中的下游侧的净化催化剂的情况下，能够判定两种净化催化剂有无异常的新型且经过改良的催化剂异常诊断装置及催化剂异常诊断方法。

技术方案