(57)【要約】 【課題】  触媒に流入する排ガスの実際の状態に応じた最適なタイミングで検出された上流側および下流側空燃比パラメータに基づいて、触媒の劣化を精度良く簡便に判定することができる触媒の劣化判定装置を提供する。【解決手段】  この劣化判定装置１では、触媒７の上流側および下流側における空燃比パラメータＡＦＥＸ１、ＡＦＥＸ２をそれぞれ検出する。劣化判定を実行する際には、排ガスを酸化雰囲気から還元雰囲気に切り換えた後、上流側空燃比パラメータＡＦＥＸ１が排ガスの還元雰囲気に相当する所定の範囲内にあり、かつ上流側空燃比パラメータＡＦＥＸ１の変化量が所定値ΔＡＦＲＥＦ以下になったときに検出された上流側空燃比パラメータＡＦＥＸ１と下流側空燃比パラメータＡＦＥＸ２との差である空燃比偏差ΔＡＦＥＸ１２を、判定値ＤＡＦ１２と比較することにより、触媒７の劣化を判定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排ガスが酸化雰囲気のときに排ガス中の酸素を貯蔵する酸素貯蔵能力を有し、当該貯蔵した酸素を排ガスが還元雰囲気のときに放出するとともに、排ガスを浄化する触媒の劣化を判定する触媒の劣化判定装置であって、
前記排気通路の前記触媒よりも上流側における排ガスの空燃比を表す上流側空燃比パラメータを検出する上流側空燃比パラメータセンサと、
前記排気通路の前記触媒よりも下流側における排ガスの空燃比を表す下流側空燃比パラメータを検出する下流側空燃比パラメータセンサと、
前記上流側空燃比パラメータセンサを通って前記触媒に流入する排ガスを、前記酸化雰囲気と前記還元雰囲気との間で切り換えて制御する制御手段と、
当該制御手段により前記排ガスが前記酸化雰囲気から前記還元雰囲気に切り換えられた後、前記検出された上流側空燃比パラメータが前記排ガスの前記還元雰囲気に相当する所定の範囲内にあり、かつ前記上流側空燃比パラメータの変化量が所定値以下になったときに検出された前記上流側空燃比パラメータと前記下流側空燃比パラメータとの乖離度合を表す値を、判定値と比較することによって、前記触媒の劣化を判定する劣化判定手段と、
を備えることを特徴とする触媒の劣化判定装置。
【請求項２】
前記触媒の硫黄被毒量を算出する硫黄被毒量算出手段と、
前記判定値を、前記算出された硫黄被毒量が大きいほど、より大きな値に設定する判定値設定手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の触媒の劣化判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられ、排ガスを浄化するための触媒の劣化を判定する触媒の劣化判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の触媒の劣化判定装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この劣化判定装置は、酸素貯蔵能力を有するＮＯｘ触媒や三元触媒などの触媒の劣化を判定するものである。触媒の上流側および下流側には、排ガスの空燃比を検出する上流側空燃比センサおよび下流側空燃比センサが、それぞれ設けられている。
【０００３】
劣化判定を行う際には、まず、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーンな状態からリッチな状態に切り換えることにより、触媒に捕捉されていた酸素を放出させる。この空燃比のリッチ化制御中に、上流側空燃比センサおよび下流側空燃比センサで所定の周期ごとに検出された多数の上流側空燃比および下流側空燃比を用い、所定の劣化触媒モデルのモデルパラメータを最小二乗法により同定する。この劣化触媒モデルは、Ｙ＝β・Ｘで表され、Ｘは上流側空燃比、Ｙは下流側空燃比およびβはモデルパラメータである。そして、このモデルパラメータβを同定することによって得られた同定パラメータβｍｉｎが判定値よりも小さいときに、上流側空燃比に対する下流側空燃比の遅れが小さいとして、触媒が劣化していると判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９２０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の劣化判定装置では、劣化触媒モデルを設定し、検出された多数の上流側空燃比および下流側空燃比を用い、モデルパラメータを最小二乗法により同定することが必要であるため、その演算処理が煩雑であるとともに、演算負荷が大きくなってしまう。このため、触媒の劣化判定を簡便に行うことができない。
【０００６】
また、上記の劣化判定装置では、多数の上流側空燃比および下流側空燃比のサンプリングが、上流側空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に変化した後の全領域にわたって行われる。このため、サンプリングされた上流側空燃比および下流側空燃比の中には、上流側空燃比が大きく変化している状態でサンプリングされたものも含まれてしまうため、同定パラメータが上流側空燃比に対する下流側空燃比の遅れを必ずしも適正に表さない。その結果、正確な触媒の劣化判定を行えず、その精度が低下し、誤判定による不必要な触媒の交換が行われるおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、触媒に流入する排ガスの実際の状態に応じた最適なタイミングで検出された、上流側および下流側空燃比パラメータに基づいて、触媒の劣化を精度良く簡便に判定することができる触媒の劣化判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関３の排気通路（実施形態における（以下、本項において同じ）排気管５）に設けられ、内燃機関３の排ガスが酸化雰囲気のときに排ガス中の酸素を貯蔵する酸素貯蔵能力を有し、貯蔵した酸素を排ガスが還元雰囲気のときに放出するとともに、排ガスを浄化する触媒７の劣化を判定する触媒７の劣化判定装置１であって、排気通路の触媒７よりも上流側における排ガスの空燃比を表す上流側空燃比パラメータ（上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１）を検出する上流側空燃比パラメータセンサ（上流側ＬＡＦセンサ１２）と、排気通路の触媒７よりも下流側における排ガスの空燃比を表す下流側空燃比パラメータ（下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２）を検出する下流側空燃比パラメータセンサ（下流側ＬＡＦセンサ１３）と、上流側空燃比パラメータセンサ１２を通って触媒７に流入する排ガスを、酸化雰囲気と還元雰囲気との間で切り換えて制御する制御手段（ＥＣＵ２）と、制御手段により排ガスが酸化雰囲気から還元雰囲気に切り換えられた後、検出された上流側空燃比パラメータが排ガスの還元雰囲気に相当する所定の範囲内にあり、かつ上流側空燃比パラメータの変化量（上流側空燃比変化量ΔＡＦＥＸ１）が所定値ΔＡＦＲＥＦ以下になったときに検出された上流側空燃比パラメータと下流側空燃比パラメータとの乖離度合を表す値（空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２）を、判定値ＤＡＦ１２と比較することによって、触媒７の劣化を判定する劣化判定手段（ＥＣＵ２、ステップ９〜１１）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この触媒の劣化判定装置によれば、排気通路の触媒よりも上流側および下流側における、排ガスの空燃比をそれぞれ表す上流側空燃比パラメータおよび下流側空燃比パラメータが、上流側空燃比パラメータセンサおよび下流側空燃比パラメータセンサによってそれぞれ検出される。また、触媒に流入する排ガスが、制御手段によって、酸化雰囲気から還元雰囲気に切り換えられた後において検出された、上流側空燃比パラメータと下流側空燃比パラメータとの乖離度合を表す値を判定値と比較することにより、触媒の劣化を判定する。
【００１０】
触媒に流入する排ガスが酸化雰囲気から還元雰囲気に切り換えられると、触媒の上流側における排ガスの空燃比は、すぐにリッチ側に変化する。一方、触媒の下流側における排ガスの空燃比は、排ガスが酸化雰囲気のときに貯蔵されていた酸素が触媒から放出され、排ガス中の還元剤を酸化するのに消費されるため、すぐにはリッチ側に変化せず、上流側の空燃比に対して遅れをもって変化する。また、触媒が劣化すると、触媒の酸素貯蔵能力が低下し、それに応じて触媒に貯蔵される酸素量が減少するため、上流側の空燃比に対する下流側の空燃比の遅れは小さくなる。以上から、排ガスの還元雰囲気への切り換え後に検出された上流側空燃比パラメータと下流側空燃比パラメータとの乖離度合を表す値を、判定値と比較することによって、触媒の劣化を判定することができる。
【００１１】
また、この触媒の劣化判定装置によれば、上流側空燃比パラメータが、排ガスが酸化雰囲気から還元雰囲気への切り換え後、排ガスの還元雰囲気に相当する所定の判定値の範囲内にあり、かつ上流側空燃比パラメータの変化量が所定値以下になったときに検出された上流側空燃比パラメータと下流側空燃比パラメータとを用いて上記の判定が行われる。このため、触媒に流入する排ガスが還元雰囲気に確実に切り換わり、かつその状態で十分に安定し、しかも、上流側空燃比パラメータと下流側空燃比パラメータとの乖離度合いが比較的大きな最適なタイミングで検出された上流側および下流側空燃比パラメータを用いて、触媒の劣化を精度良く判定することができる。
【００１２】
また、判定に際し、上述した１つのタイミングで検出された上流側および下流側空燃比パラメータを用いるだけでよいので、従来のような複雑な演算処理を行うことなく、触媒の劣化判定を簡便に行うことができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の触媒７の劣化判定装置１において、触媒７の硫黄被毒量ＱＳを算出する硫黄被毒量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６）と、判定値ＤＡＦ１２を、算出された硫黄被毒量ＱＳが大きいほど、より大きな値に設定する判定値設定手段（ＥＣＵ２、ステップ７、図４）と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
一般に、内燃機関の燃料には硫黄分が含まれており、硫黄分を含む排ガスに触媒がさらされると、触媒内に硫黄分が付着する。また、後述するように、この硫黄分の付着の量（以下「硫黄被毒量」という）が大きいほど、触媒の酸素貯蔵能力が高くなることが確認されている。このような観点から、上記の構成によれば、硫黄被毒量算出手段により算出された触媒の硫黄被毒量が大きいほど、劣化判定に用いる判定値をより大きな値に設定する。これにより、硫黄被毒量に応じて変化する酸素貯蔵能力に応じた適切な判定値が設定されるので、硫黄分の付着による誤判定を回避し、触媒の劣化判定の精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態による触媒の劣化判定装置を、これを適用した内燃機関とともに概略的に示す図である。
【図２】劣化判定処理を示すフローチャートである。
【図３】硫黄被毒量を算出するためのテーブルである。
【図４】劣化判定用の判定値を設定するためのテーブルである。
【図５】劣化判定処理によって得られる動作例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本実施形態による触媒の劣化判定装置１、およびこれを適用した内燃機関３を示している。この内燃機関（以下「エンジン」という）３は、車両（図示せず）に搭載されたディーゼルエンジンである。
【００１７】
エンジン３のシリンダヘッド３ａには、吸気管４および排気管５が接続されるとともに、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）６が、燃焼室３ｂに臨むように取り付けられている。このインジェクタ６は、燃焼室３ｂの天壁の中央に配置されており、燃料タンク（図示せず）の燃料を燃焼室３ｂに噴射する。インジェクタ６から噴射される燃料噴射量ＱＩＮＪは、後述するＥＣＵ２によって設定され、ＥＣＵ２からの駆動信号により、インジェクタ６の開弁時間が制御されることによって、制御される。
【００１８】
排気管５には、ＮＯｘ触媒で構成された触媒７が設けられている。この触媒７は、流入する排ガスがその酸素濃度が高い酸化雰囲気のときには、排ガス中のＮＯｘを捕捉するとともに、排ガス中の酸素を貯蔵する酸素貯蔵能力を有している。また、触媒７は、還元雰囲気の排ガスが流入したときには、貯蔵していた酸素を放出するとともに、捕捉したＮＯｘを還元させることによって、排ガスを浄化する。
【００１９】
また、排気管５には、触媒７の上流側および下流側に、上流側ＬＡＦセンサ１２および下流側ＬＡＦセンサ１３がそれぞれ設けられている。これらのＬＡＦセンサ１２、１３は、ジルコニアなどで構成されており、エンジン３に供給される混合気の空燃比がリッチ領域からリーン領域までの広範囲な領域において、排ガスの酸素濃度をリニアに検出する。上流側ＬＡＦセンサ１２は、触媒７の上流側における排ガスの酸素濃度を検出し、下流側ＬＡＦセンサ１３は、触媒７の下流側における排ガスの酸素濃度を検出し、それらの検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２０】
ＥＣＵ２は、上流側ＬＡＦセンサ１２の検出信号に基づいて、触媒７の上流側における排ガスの空燃比（以下「上流側排ガス空燃比」という）ＡＦＥＸ１を検出する。ここで、「排ガスの空燃比」とは、排ガス中の空気と可燃性気体の重量比をいう。このため、排ガスの空燃比は、排ガスが酸化雰囲気のときには大きくなり、還元雰囲気のときには小さくなる。同様に、ＥＣＵ２は、下流側ＬＡＦセンサ１３の検出信号に基づいて、触媒７の下流側における排ガスの空燃比（以下「下流側排ガス空燃比」という）ＡＦＥＸ２を検出する。
【００２１】
また、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェースなどから成るマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。前述した各種のセンサ１２，１３からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。また、ＥＣＵ２は、これらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記録された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じて、インジェクタ６の燃料噴射量ＱＩＮＪの制御や、触媒７の劣化を判定する劣化判定処理を実行する。
【００２２】
また、ＥＣＵ２は、触媒７の硫黄被毒量ＱＳを、後述するようにして算出するとともに、算出した硫黄被毒量ＱＳが所定量に達したときに、触媒７から硫黄分を除去するために硫黄除去処理を実行する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、制御手段、劣化判定手段、硫黄被毒量算出手段および判定値設定手段に相当する。
【００２３】
図２は、上述した触媒７の劣化判定処理を示すフローチャートである。本処理は、所定時間ごとに実行される。また、この劣化判定処理を実行するに際し、次のようなエンジン３の混合気の空燃比制御が行われる。すなわち、エンジン３では、ＥＣＵ２による燃料噴射量制御により、通常、混合気の空燃比が、理論空燃比よりもリーン側に制御されており、それにより、排ガスは酸化雰囲気に制御されている。劣化判定処理を実行する際には、この状態から、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に制御することで、排ガスを還元雰囲気に切り換える。以下、このように劣化判定処理のために排ガスを還元雰囲気に切り換える制御を「排ガス還元制御」という。また、劣化判定処理は、エンジン３が安定した所定の運転状態にあり、かつ、ＥＣＵ２および各種のセンサ１２，１３が正常であることを条件として実行される。
【００２４】
まず、図２のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、還元制御フラグＦ＿ＪＵＤが「１」であるか否かを判別する。この還元制御フラグＦ＿ＪＵＤは、排ガス還元制御中に「１」にセットされるものである。このステップ１の答がＮＯで、排ガス還元制御中でないときには、燃料消費量積算値ＳＱＦを算出し（ステップ２）、本処理を終了する。なお、この燃料消費量積算値ＳＱＦは、燃料噴射量ＱＩＮＪを積算した燃料噴射量積算値に等しい値として算出される。なお、前述した触媒７の硫黄除去処理が実行された場合には、燃料消費量積算値ＳＱＦは「０」にリセットされる。
【００２５】
ステップ１の答がＹＥＳで、排ガス還元制御中のときには、上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１が所定値ＡＦＲＥＦよりも小さいか否かを判別する（ステップ３）。この所定値ＡＦＲＥＦは、混合気の理論空燃比に相当する排ガスの空燃比よりもリッチ側に、すなわち、還元雰囲気に相当する値に設定されている。このステップ３の答がＮＯで、ＡＦＥＸ１≧ＡＦＲＥＦのときには、触媒７に流入する排ガスが確実に還元雰囲気に切り換わっていないとして、触媒７の劣化判定は行わず、前記ステップ２を実行した後、本処理を終了する。
【００２６】
ステップ３の答がＹＥＳで、上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１が所定値ＡＦＲＥＦよりも小さいときには、上流側排ガス空燃比の前回値ＡＦＥＸ１（ｎ−１）と今回値ＡＦＥＸ１（ｎ）との差（ＡＦＥＸ１（ｎ−１）−ＡＦＥＸ１（ｎ））を、上流側空燃比変化量ΔＡＦＥＸ１として算出する（ステップ４）。
【００２７】
次に、上記ステップ４で算出された上流側空燃比変化量ΔＡＦＥＸ１が、所定値ΔＡＦＲＥＦ以下であるか否かを判別する（ステップ５）。このステップ５の答がＮＯで、ΔＡＦＥＸ１＞ΔＡＦＲＥＦのときには、触媒７に流入する排ガスの空燃比が十分に安定していないとして、触媒７の劣化判定は行わず、前記ステップ２を実行した後、本処理を終了する。
【００２８】
ステップ５の答がＹＥＳで、上流側空燃比変化量ΔＡＦＥＸ１が所定値ΔＡＦＲＥＦ以下のときには、前記ステップ２で算出された燃料消費量積算値ＳＱＦに応じ、図３に示すテーブルを検索することによって、触媒７の硫黄被毒量ＱＳを算出する（ステップ６）。このテーブルでは、硫黄被毒量ＱＳは、燃料消費量積算値ＳＱＦに比例するように設定されている。
【００２９】
次に、ステップ６で算出された硫黄被毒量ＱＳに応じ、図４に示すテーブルを検索することによって、触媒７の劣化を判定するための判定値ＤＡＦ１２を設定する（ステップ７）。このテーブルでは、判定値ＤＡＦ１２は、触媒７の硫黄被毒量ＱＳが大きいほど、より大きくなるようにリニアに設定されている。これは、硫黄被毒量ＱＳが大きいほど触媒７の酸素貯蔵能力が高くなることが確認されているため、それに応じた判定値ＤＡＦ１２を適切に設定するためである。また、このように硫黄被毒量ＱＳが大きいほど触媒７の酸素貯蔵能力が高くなるのは、硫黄分が触媒７の表面に硫酸根という形態で化学吸着することによって、硫酸根中の酸素が出入りしやすい化学状態になっているためと推定される。
【００３０】
次のステップ８では、下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２と上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１との差（ＡＦＥＸ２−ＡＦＥＸ１）を、空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２として算出する。次に、この空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２が、ステップ７で設定された判定値ＤＡＦ１２よりも大きいか否かを判別する（ステップ９）。
【００３１】
この答がＹＥＳで、ＤＡＦＥＸ１２＞ＤＡＦ１２のときには、触媒７に貯蔵されていた酸素の量が十分に大きいと推定されるため、触媒７が劣化していないと判定するとともに、そのことを表すために、触媒劣化フラグＦ＿ＣＡＴＮＧを「０」にセットし（ステップ１０）、本処理を終了する。一方、上記ステップ９の答がＮＯで、ＤＡＦＥＸ１２≦ＤＡＦ１２のときには、触媒７に貯蔵されていた酸素の量が小さいと推定されるため、触媒７が劣化していると判定するとともに、そのことを表すために、触媒劣化フラグＦ＿ＣＡＴＮＧを「１」にセットし（ステップ１１）、本処理を終了する。
【００３２】
図５は、これまでに説明した触媒７の劣化判定処理によって得られる動作例を示している。同図の実線および一点鎖線は、排ガス還元制御が行われたときの、上流側および下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１，ＡＦＥＸ２の推移をそれぞれ示す。同図に示すように、時点ｔ１の前においては、触媒７の劣化判定の条件が成立していないため、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御するリーン運転が行われている。このため、排ガスは酸化雰囲気に制御され、上流側および下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１，ＡＦＥＸ２は、混合気の空燃比に対応した大きな値になっている。
【００３３】
その後、触媒７の劣化判定の条件が成立すると（時点ｔ１）、還元制御フラグＦ＿ＪＵＤが「１」にセットされ、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に制御する排ガス還元制御が開始される。これにより、排ガスが酸化雰囲気から還元雰囲気に切り換えられる。それに伴い、上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１は、排ガスが上流側ＬＡＦセンサ１２に到達するまでの時間、遅れて低下し始める（時点ｔ２）。
【００３４】
一方、下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２は、リーン運転中に触媒７によって貯蔵されていた酸素が放出されるため、貯蔵された酸素量、すなわち触媒７の酸素貯蔵能力に応じた遅れをもって低下する。
【００３５】
また、上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１は、所定値ＡＦＲＥＦを横切り（時点ｔ３）、それを下回るようになる（ステップ３：ＹＥＳ）。その後、上流側空燃比変化量ΔＡＦＥＸ１は徐々に減少する。そして、時点ｔ４において、上流側空燃比変化量ΔＡＦＥＸ１が所定値ΔＡＦＲＥＦ以下になると（ステップ５：ＹＥＳ）、そのときに検出された下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２と上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１との差である空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２を、判定値ＤＡＦ１２と比較することによって、触媒７の劣化判定が行われる（ステップ９〜１１）。その後、上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１は、さらに低下し、排ガス還元制御中の混合気の空燃比に対応する値に収束し、これに遅れて下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２も同様に収束する。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、排ガス還元制御中に検出された下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２と上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１との差である空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２を、判定値ＤＡＦ１２と比較することによって、触媒７の劣化を判定する。触媒７が劣化すると、その酸素貯蔵能力が低下し、それに応じて、触媒７に貯蔵される酸素量が減少するため、上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１に対する下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２の遅れは小さくなる。このため、上述のようにして算出された空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２を判定値ＤＡＦ１２と比較することによって、触媒７の劣化を判定することができる。
【００３７】
また、空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２を算出する際の上流側および下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１，ＡＦＥＸ２として、上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１が所定値ＡＦＲＥＦを下回り、かつ上流側空燃比変化量ΔＡＦＥＸ１が所定値ΔＡＦＲＥＦ以下になったときに検出されたものを用いる。これにより、排ガスが還元雰囲気に確実に切り換わり、かつその状態で十分に安定し、しかも空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２が比較的大きな最適なタイミングで検出された上流側および下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１，ＡＦＥＸ２を用いて、触媒７の劣化を精度良く判定することができる。
【００３８】
また、判定に際し、上述した１つのタイミングで検出された上流側および下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１，ＡＦＥＸ２を用いるだけでよいので、従来のような複雑な演算処理を行うことなく、触媒７の劣化判定を簡便に行うことができる。
【００３９】
さらに、触媒７の硫黄被毒量ＱＳが大きいほど、空燃比偏差ＤＡＦＥＸ１２と比較される判定値ＤＡＦ１２は、より大きな値に設定される。これにより、硫黄被毒量ＱＳに応じて変化する酸素貯蔵能力に応じた適切な判定値ＤＡＦ１２が設定されるので、硫黄分の付着による誤判定を回避し、触媒７の劣化判定の精度をさらに向上させることができる。
【００４０】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、空燃比パラメータとして、上流側および下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１，ＡＦＥＸ２を用いているが、排ガスの空燃比を表す他の任意のパラメータを用いてもよい。例えば、排ガス中の酸素濃度または還元剤の濃度を用いてもよく、あるいは、理論空燃比の混合気に対応する排ガスの空燃比と実際の排ガスの空燃比との比である当量比を用いてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、上流側空燃比パラメータと下流側空燃比パラメータとの乖離度合を表す値として、下流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ２と上流側排ガス空燃比ＡＦＥＸ１との差を用いているが、これに限らず、両者ＡＦＥＸ１，ＡＦＥＸ２の比を用いてもよい。
【００４２】
あるいは、実施形態は、触媒７が単一のＮＯｘ触媒の例であるが、触媒７が酸素貯蔵能力を有するものであれば、そのタイプや、配置および数を任意に変更することが可能であり、例えば三元触媒でもよいことはもちろんである。
【００４３】
さらに、実施形態は、本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  劣化判定装置
２  ＥＣＵ（制御手段、劣化判定手段、硫黄被毒量算出手段、判定値設                            定手段）
３  エンジン（内燃機関）
５  排気管（排気通路）
７  触媒
１２  上流側ＬＡＦセンサ（上流側空燃比パラメータセンサ）
１３  下流側ＬＡＦセンサ（下流側空燃比パラメータセンサ）
ＡＦＥＸ１  上流側排ガス空燃比（上流側空燃比パラメータ）                
ＡＦＥＸ２  下流側排ガス空燃比（下流側空燃比パラメータ）
ΔＡＦＥＸ１  上流側空燃比変化量（上流側空燃比パラメータの変化量）
ΔＡＦＲＥＦ  所定値
ＱＳ  硫黄被毒量
ＤＡＦＥＸ１２  空燃比偏差（上流側空燃比パラメータと下流側空燃比パラメータと                                の乖離度合を表す値）
ＤＡＦ１２  判定値
【図１】
2010203389.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010203389.tif 000005
【図４】
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【図５】
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