(57)【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、それぞれ触媒種としてカリウムを担持した前段触媒及び後段触媒から構成されるＮＯx触媒と、
上記ＮＯx触媒の前段触媒と後段触媒との間に配設され、上記前段触媒を通過する排ガス中のＮＯx量と相関する値を検出する排気検出手段と、
上記排気検出手段により検出されたＮＯx量相関値に基づき上記ＮＯx触媒の劣化状態を判定する劣化判定手段と
を備え、
上記後段触媒に対して上記前段触媒のカリウム担持量が少ないことを特徴とするＮＯx触媒の劣化診断装置。
【請求項２】
上記劣化判定手段は、
上記前段触媒から飛散したカリウムによる上記排気検出手段の被毒履歴に基づき上記ＮＯx量相関値を補償するカリウム被毒補償手段を備え、
上記カリウム被毒補償手段により補償後のＮＯx量相関値に基づき上記ＮＯx触媒の劣化状態を判定することを特徴とする請求項１記載のＮＯx触媒の劣化診断装置。
【請求項３】
上記劣化判定手段は、
上記後段触媒のカリウムの飛散による劣化履歴に基づき、上記前段触媒の下流側のＮＯx量相関値から上記後段触媒の下流側のＮＯx量相関値を推定する後段ＮＯx量推定手段を備え、
上記後段ＮＯx量推定手段により推定されたＮＯx量相関値に基づき上記ＮＯx触媒の劣化状態を判定することを特徴とする請求項１または２記載のＮＯx触媒の劣化診断装置。
【請求項４】
上記排気検出手段は、排ガス中のＮＯx量を検出するＮＯxセンサであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＮＯx触媒の劣化診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気系に設けられたＮＯx触媒の劣化を判定する劣化診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやリーンバーンエンジンなどの酸素過剰雰囲気で燃焼を行う内燃機関では、その特性上、従来型の三元触媒では排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を十分に浄化できないことから、排気浄化装置として酸素過剰雰囲気でもＮＯxを浄化可能なＮＯx吸蔵触媒が備えられている。ＮＯx吸蔵触媒は排気空燃比がリーンとなる通常の運転時に排ガス中のＮＯｘを吸蔵する一方、ＮＯx吸蔵限界に至る以前に排気空燃比のリッチ化などにより供給されたＨＣ（炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）を還元剤として利用して吸蔵しているＮＯxを放出還元し（ＮＯxパージ）、以上の処理を繰り返すことで大気中へのＮＯx排出を防止している。ＮＯx吸蔵触媒にはＮＯx吸蔵性能の向上を目的として種々のＮＯx吸蔵剤が担持され、特に良好なＮＯx吸蔵性能を発揮する成分としてアルカリ金属であるカリウム（Ｋ）が担持される場合がある。
【０００３】
一方、この種の排気浄化装置では触媒の劣化や故障（以下、これらを劣化と総称する）などが発生して所期の排気浄化性能が発揮されなくなると、大気中への有害成分の排出に直結してしまうため、例えば北米のＯＢＤ（On Board Diagnosis）に関する法規制では、触媒の劣化を検出して検出情報を保存すると共に、運転者への修理を促すべく触媒劣化の警告を行う劣化診断装置を車両に装備することが義務付けられている。上記ＮＯx吸蔵触媒に対する劣化診断装置としては、ＮＯx吸蔵触媒の下流側にＮＯxを検出するＮＯxセンサを設け、ＮＯxセンサにより検出されたＮＯx排出量に基づいて劣化判定を行っている。
【０００４】
ところで、上記ＮＯx浄化触媒に担持されるカリウムは、高温下において蒸発・飛散し易い特性を有していることが確認されている。この現象は、カリウムの消失によりＮＯx浄化触媒のＮＯx吸蔵性能を低下させるばかりでなく、飛散したカリウムが下流側に位置する上記劣化判定用のＮＯxセンサに付着して出力に異常を生じるという問題が懸念される（以下、この現象をカリウム被毒と称する）。ＮＯxセンサに対するカリウム被毒の原理は、例えばカリウムが有する強いアルカリ性に起因する化学的な要因、或いはセンサ検出部がカリウムで覆われて排ガスとの接触面積が縮小する物理的な要因などが考えられるが、何れにしても正確なＮＯx排出量に基づく適切な劣化判定の誤差要因となる。
【０００５】
このようなカリウム被毒を防止すべく種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。当該特許文献１に開示された技術はＮＯx吸蔵触媒の下流側に配置された三元触媒の保護を目的としたものであり、ＮＯx吸蔵触媒の下流側にカリウムトラッパを配置して飛散したカリウムを捕捉し、これにより下流側の三元触媒のカリウム被毒を防止している。例えばカリウムトラッパは、アルミナやコージライトの担体上にリンや酸化ニッケル（ＮiＯ）などを担持して構成される。
【特許文献１】特開２００２−２１５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ＮＯx吸蔵触媒の下流側に劣化判定のためにＮＯxセンサを設けた構成においても、上記特許文献１と同様にＮＯxセンサの上流側にカリウムトラッパを配置すればＮＯxセンサのカリウム被毒を防止可能である。しかしながら、この対策を実施するにはカリウムトラッパを必要とするため劣化診断装置の製造コストを高騰させてしまうと共に、限られた車両の床下スペースにカリウムトラッパの設置スペースを確保する必要があることから、車両への搭載性が悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、製造コストの高騰や車両への搭載性の悪化を未然に回避した上で、ＮＯxセンサのカリウム被毒を防止して的確なＮＯx吸蔵触媒の劣化判定を実現することができるＮＯx触媒の劣化診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、内燃機関の排気通路に設けられ、それぞれ触媒種としてカリウムを担持した前段触媒及び後段触媒から構成されるＮＯx触媒と、ＮＯx触媒の前段触媒と後段触媒との間に配設され、前段触媒を通過する排ガス中のＮＯx量と相関する値を検出する排気検出手段と、排気検出手段により検出されたＮＯx量相関値に基づきＮＯx触媒の劣化状態を判定する劣化判定手段とを備え、後段触媒に対して前段触媒のカリウム担持量が少ないものである。
【０００９】
従って、内燃機関から排出された排ガスはＮＯx触媒を通過し、その際にカリウムを担持した前段触媒及び後段触媒により排ガス中のＮＯxが効果的に浄化される。また、排ガス中のＮＯx量と相関する値、例えばＮＯx触媒の劣化に伴って次第に増加するＮＯx量自体、或いはＮＯx触媒の劣化により酸素ストレージ機能の低下と共に次第に増加する酸素量などが排気検出手段により検出され、このＮＯx量相関値に基づき劣化判定手段によりＮＯx触媒の劣化が判定される。
【００１０】
前段触媒及び後段触媒に担持されたカリウムは例えば高温下において蒸発・飛散し、排気検出手段に付着して出力異常を発生させる所謂カリウム被毒の要因となるが、排気検出手段が前段触媒と後段触媒との間に配設されているため、排気検出手段には前段触媒から飛散したカリウムのみが付着し、後段触媒から飛散したカリウムは排気検出手段に付着しない。従って、カリウム付着量の減少により排気検出手段はカリウム被毒が軽減されて正常な検出機能を奏し、ＮＯx量相関値に基づくＮＯx触媒の劣化判定を的確に実行可能となる。
【００１１】
また、このように前段及び後段触媒と排気検出手段との配置によりカリウム被毒を軽減しており、特許文献１の技術のようなカリウムトラッパを必要としないため、カリウムトラッパによる製造コストの高騰や設置スペースの確保などの問題が未然に回避される。
【００１２】
しかも、要求されるＮＯxに対する浄化性能を実現可能な量のカリウムをＮＯx吸蔵触媒全体として担持した上で、後段触媒に比較して前段触媒のカリウム担持量を減少することで、排気検出手段に付着するカリウム量をさらに減少可能となる。
請求項２の発明は、請求項１において、劣化判定手段が、前段触媒から飛散したカリウムによる排気検出手段の被毒履歴に基づきＮＯx量相関値を補償するカリウム被毒補償手段を備え、カリウム被毒補償手段により補償後のＮＯx量相関値に基づきＮＯx触媒の劣化状態を判定するものである。
【００１３】
従って、排気検出手段により検出されたＮＯx量相関値がカリウムによる被毒履歴に応じてカリウム被毒補償手段により補償され、補償後のＮＯx量相関値に基づいて劣化判定が行われる。その結果、カリウム被毒の影響を排除した正確なＮＯx量相関値に基づいて的確に劣化判定が可能となる。
請求項３の発明は、請求項１または２において、劣化判定手段が、後段触媒のカリウムの飛散による劣化履歴に基づき、前段触媒の下流側のＮＯx量相関値から後段触媒の下流側のＮＯx量相関値を推定する後段ＮＯx量推定手段を備え、後段ＮＯx量推定手段により推定されたＮＯx量相関値に基づきＮＯx触媒の劣化状態を判定するものである。
【００１４】
従って、後段触媒のカリウムの飛散による劣化履歴に基づき、後段ＮＯx量推定手段により前段触媒の下流側のＮＯx量相関値から後段触媒の下流側のＮＯx量相関値が推定され、このＮＯx量相関値に基づいて劣化判定が行われる。その結果、カリウム飛散による後段触媒の劣化を反映した正確なＮＯx量相関値に基づいて的確に劣化判定が可能となる。
請求項４の発明は、請求項１乃至３において、排気検出手段を排ガス中のＮＯx量を検出するＮＯxセンサとしたものである。
【００１５】
従って、ＮＯx触媒の劣化状態を直接的に反映するＮＯx量に基づいてＮＯx触媒の劣化判定が行われる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように請求項１の発明のＮＯx触媒の劣化診断装置によれば、製造コストの高騰や車両への搭載性の悪化を未然に回避した上で、ＮＯxセンサのカリウム被毒を防止して的確なＮＯx触媒の劣化判定を実現することができる。
【００１７】
請求項２の発明のＮＯx触媒の劣化診断装置によれば、請求項１に加えて、カリウム被毒の影響を排除した正確なＮＯx量相関値に基づいて一層的確にＮＯx触媒の劣化判定を行うことができる。
請求項３の発明のＮＯx触媒の劣化診断装置によれば、請求項１または２に加えて、カリウム飛散による後段触媒の劣化を反映した後段触媒の下流側のＮＯx量相関値に基づいて一層的確にＮＯx触媒の劣化判定を行うことができる。
【００１８】
請求項４の発明のＮＯx触媒の劣化診断装置によれば、請求項１乃至３に加えて、ＮＯx触媒の劣化状態を直接的に反映したＮＯx量に基づき、一層的確にＮＯx触媒の劣化判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化したＮＯx触媒の劣化診断装置の一実施例を説明する。
図１は本実施形態のＮＯx触媒の劣化診断装置を示す全体構成図であり、エンジン１は筒内噴射型火花点火式の直列４気筒ガソリンエンジンとして構成されている。エンジン１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２と共に電磁式の燃料噴射弁３が取り付けられ、この燃料噴射弁３から燃焼室内に直接燃料が噴射される。シリンダヘッドには各気筒毎に略直立方向に吸気ポート４ａが形成されており、これらの吸気ポート４ａは吸気マニホールド４を介してスロットルバルブ５と接続され、スロットルバルブ５は図示しない吸気通路と接続されている。
【００２０】
又、シリンダヘッドには略水平方向に排気ポート６ａが形成されており、これらの排気ポート６ａには排気マニホールド６を介して排気通路７が接続されている。排気通路７の上流側には三元触媒８が配置され、排気通路７の下流側にはＮＯx吸蔵触媒９が配置されている。三元触媒８及びＮＯx吸蔵触媒９の組成は一般的なものと同様であり、三元触媒８は、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属が担持されて、排気空燃比が理論空燃比近傍のときに排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯxなどの浄化作用を奏する。また、ＮＯx吸蔵触媒は９、白金、ロジウム、パラジウム（Ｐｄ）などの貴金属と共に、ＮＯx吸蔵剤としてカリウムなどのアルカリ金属が担持され、排気空燃比がリーンのときに排ガス中のＮＯｘを吸蔵する一方、排気空燃比がリッチのときに吸蔵しているＮＯｘを放出還元する作用を奏する。
【００２１】
本実施形態ではＮＯx吸蔵触媒９が前段触媒９ａと後段触媒９ｂとから構成されている。以下の説明では、ＮＯx吸蔵触媒９と称したときには前段触媒９ａ及び後段触媒９ｂを含む全体を指すものとする。前段触媒９ａ及び後段触媒９ｂの上記触媒種に関する各成分の担持量は基本的に同一であるが、ＮＯx吸蔵剤であるカリウムに関しては担持量を異にしている。即ち、要求されるＮＯx吸蔵性能を実現可能な量のカリウムをＮＯx吸蔵触媒９全体として担持した上で、後段触媒９ｂに比較して前段触媒９ａのカリウム担持量を減少設定している。なお、カリウム担持量の減少設定はどのような手法でもよく、例えば担持密度を低下させてもよいし、担体容量を縮小してもよい。
【００２２】
前段触媒９ａと後段触媒９ｂとは相互に離間して配設され、両触媒９ａ，９ｂ間の空隙には排ガス中のＮＯxを検出するＮＯxセンサ１０（排気検出手段）が設けられている。また、両触媒９ａ，９ｂ間の空隙には前段温度センサ１１ａが設けられ、後段触媒９ｂの下流側には後段温度センサ１１ｂが設けられ、前段温度センサ１１ａは前段触媒９ａを通過後の排ガス温度（前段触媒９ａの温度と相関する）を検出し、後段温度センサ１１ｂは後段触媒９ｂを通過後の排ガス温度（後段触媒９ｂの温度と相関する）を検出する。
【００２３】
車室内には入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子コントロールユニット）２１が設置されている。ＥＣＵ２１の入力側には上記ＮＯxセンサ１０、前段及び後段温度センサ１１ａ，１１ｂ、スロットルバルブ５の開度を検出するスロットルセンサ２２、エンジン１の回転速度を検出する回転速度センサ２３、冷却水温を検出する水温センサ２４などの各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。ＥＣＵ２１の出力側には、上記点火プラグ２、燃料噴射弁３、運転席に設けられた触媒劣化を報知する警告灯２５などのデバイス類が接続されている。
【００２４】
ＥＣＵ２１はＮＯxセンサ１０により検出されたＮＯx量に基づきＮＯx吸蔵触媒９の劣化状態を検出し、触媒劣化と判定したときには検出情報を保存すると共に、運転者への修理を促すべく警告灯２５を点灯させる。本実施形態ではＮＯxセンサ１０が前段触媒９ａと後段触媒９ｂとの間に配置されていることから、前段触媒９ａを通過した排ガスのＮＯxがＮＯxセンサ１０により検出され、その検出値がＮＯx吸蔵触媒９の劣化判定に適用される。
【００２５】
そして、［背景技術］でも説明したように、ＮＯx吸蔵触媒９に担持されたカリウムは特に高温下で飛散して下流側のＮＯxセンサ１０のカリウム被毒を引き起こすが、本実施形態ではＮＯxセンサ１０の上流に位置する前段触媒９ａから飛散したカリウムのみがＮＯxセンサ１０に付着し、後段触媒９ｂから飛散したカリウムはＮＯxセンサ１０に一切付着しない。また、前段触媒９ａのカリウム担持量が減少設定されているため、前段及び後段触媒９ａ，９ｂに均等にカリウムを担持した場合に比較して前段触媒９ａから飛散するカリウム量自体も少ない。これらの要因が相俟って、本実施形態ではＮＯxセンサ１０のカリウム被毒が例えば［背景技術］などに比較して格段に軽減され、ＮＯxセンサ１０はカリウム被毒にほとんど影響されることなく正常なＮＯx検出機能を発揮する。
【００２６】
一方、このようにＮＯxセンサ１０の配置によりカリウムの付着量は減少しているものの、ＮＯx吸蔵触媒９の劣化判定の精度を高めるにはカリウム被毒の影響を一層軽減することが望ましい。また、例えば［背景技術］では、ＮＯx吸蔵触媒の劣化状態と相関する下流側（ＮＯx吸蔵触媒を通過後）の排ガスをＮＯxセンサで検出して劣化判定に適用しているのに対して、本実施形態では前段触媒９ａの下流側、即ち、ＮＯx吸蔵触媒９を完全に通過していない排ガスをＮＯxセンサ１０で検出しているため、ＮＯxセンサ１０の検出値をＮＯx吸蔵触媒９の下流側のＮＯx量に換算する必要もある。そこで、これらの対策として本実施形態では、今現在のＮＯxセンサ１０のカリウム被毒の影響度（以下、カリウム被毒履歴と称する）を考慮した上でセンサ出力から前段触媒９ａの下流側のＮＯx量を算出し、さらに後段触媒９ｂへのカリウム飛散の影響度（以下、後段触媒９ｂの劣化履歴と称する）に基づき、前段触媒９ａの下流側のＮＯx量から後段触媒９ｂの下流側（ＮＯx吸蔵触媒９の下流側）のＮＯx量を推定しており、以下、当該処理を含めたＥＣＵ２１により実行されるＮＯx吸蔵触媒９の劣化判定処理について説明する。
【００２７】
図２はＥＣＵ２１が実行するＮＯx吸蔵触媒９の劣化判定ルーチンを示すフローチャートであり、ＥＣＵ２１はエンジン１の運転中に当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップＳ２で各種センサ類からの検出情報を入力し、続くステップＳ４でカリウム被毒履歴を反映したＮＯx量の補正係数Ｋを算出・更新する。ステップＳ４の処理は具体的には以下の要件を考慮して行われる。ＮＯxセンサ１０のカリウム被毒履歴は前段触媒９ａからのカリウム累積飛散量（前段触媒９ａから飛散したカリウム量を累積した値）と相関し、当該カリウム累積飛散量は現在までのＮＯx吸蔵触媒９の温度履歴、即ち、ＮＯx吸蔵触媒９がどの温度域にどの程度の時間留まったかに応じて定まる。高温域が長時間継続するほど前段触媒９ａのカリウム累積飛散量は急速に増加し、ＮＯxセンサ１０のカリウム被毒が重度なものとなる。
【００２８】
そこで、予め前段触媒９ａからＥＣＵ２１の制御インターバル間に飛散するカリウムの量を各温度域毎に設定しておき、ステップＳ４では前段温度センサ１１ａにより検出された排ガス温度と対応するカリウム飛散量を求め、このカリウム飛散量を前回処理時のカリウム累積飛散量に加算して現在のカリウム累積飛散量を求める。予めカリウム累積飛散量に対応してＮＯxセンサ１０のカリウム付着に起因する出力異常（例えば感度低下）を補償可能な補正係数Ｋがマップとして設定されており、当該マップから現在のカリウム累積飛散量と対応する補正係数Ｋを算出して今回処理時の値として更新する。
【００２９】
なお、ＮＯx吸蔵触媒９からのカリウム累積飛散量は上記温度履歴の他にエンジン負荷状況などの影響も受けることから、上記温度履歴に代えて、或いは温度履歴と共にエンジン負荷も考慮してカリウム累積飛散量を算出してもよい。
制御インターバル毎のカリウム飛散量の加算によりカリウム累積飛散量は次第に増加方向に変化し、それに応じて補正係数Ｋは重度のカリウム被毒に対応可能な値に次第に変更されるが、特にＮＯx吸蔵触媒９の高温域が継続されるほど、大きなカリウム飛散量に基づいてカリウム累積飛散量が急速に増加されるため、それに伴って補正係数Ｋの変更も急速に行われる。その後、ステップＳ６でＮＯxセンサ１０の検出値に補正係数Ｋを乗算して、前段触媒９ａの下流側のＮＯx量を求める（カリウム被毒補償手段）。補正係数Ｋに基づく補償により、得られたＮＯx量はカリウム被毒の影響を排除した正確な値となる。
【００３０】
続くステップＳ８では後段触媒９ｂの下流側のＮＯx量を算出する（後段ＮＯx量推定手段）。前段触媒９ａと同様に後段触媒９ｂでもカリウム飛散が発生し、後段触媒９ｂからのカリウム飛散はＮＯxセンサ１０への影響はないが、上記劣化履歴として後段触媒９ｂのＮＯx吸蔵性能を低下させる要因になる。この後段触媒９ｂの劣化履歴は後段触媒９ｂからのカリウム累積飛散量（即ち、カリウム消失量）と相関することから、前段触媒９ａと同様に、予め後段触媒９ｂからＥＣＵ２１の制御インターバル間に飛散するカリウムの量を各温度域毎に設定しておき、後段温度センサ１１ｂにより検出された排ガス温度と対応するカリウム飛散量を求め、このカリウム飛散量を前回処理時のカリウム累積飛散量に加算して現在のカリウム累積飛散量を求める。
【００３１】
予めカリウム累積飛散量に対応して後段触媒９ｂのＮＯx浄化率がマップとして設定されており、当該マップから現在のカリウム累積飛散量と対応するＮＯx浄化率を算出し、上記ステップＳ６で求めた前段触媒９ａの下流側のＮＯx量（即ち、後段触媒９ｂへの流入ＮＯx量）に対してＮＯx浄化率を乗算して、後段触媒９ｂの下流側のＮＯx量を求める。
【００３２】
なお、具体的な後段触媒９ｂのＮＯx浄化率を算出することなく、例えば前段触媒９ａの下流側のＮＯx量と後段触媒９ｂの下流側のＮＯx量との関係を、後段触媒９ｂのＮＯx浄化率を見込んだ上でエンジン負荷や触媒温度などに応じてマップ設定し、当該マップに従って前段触媒９ａの下流側のＮＯx量から後段触媒９ｂの下流側のＮＯx量を直接的に算出するようにしてもよい。
【００３３】
また、前段及び後段温度センサ１１ａ，１１ｂは各触媒９ａ，９ｂの下流側の排ガス温度を検出する代わりに触媒温を直接検出してもよいし、例えば後段温度センサ１１ｂを省略して、前段温度センサ１１ａの検出値を前段及び後段触媒９ａ，９ｂの温度と見なしてもよい。
その後、ステップＳ１０で後段触媒９ｂの下流側のＮＯx量が予め設定された劣化判定値を越えるか否かを判定し、判定がＮｏ（否定）のときにはそのままルーチンを終了する。また、ステップＳ１０の判定がＹｅｓ（肯定）のときには続くステップＳ１２で警告灯２５を点灯させて運転者に触媒劣化を報知すると共に、修理作業に備えて触媒劣化の検出情報を記憶装置に保存し、その後にルーチンを終了する。
【００３４】
そして、上記したようにＮＯxセンサ１０が前段触媒９ａと後段触媒９ｂとの間に配置され、且つ後段触媒９ｂに比較して前段触媒９ａのカリウム担持量が減少設定されていることから、ＮＯxセンサ１０へのカリウム付着量が減少し、ＮＯxセンサ１０はカリウム被毒にほとんど影響されることなく正常なＮＯx検出機能を発揮する。しかも、前段触媒９ａからのカリウム累積飛散量からＮＯxセンサ１０のカリウム被毒履歴を反映した補正係数Ｋを算出し、この補正係数ＫによりＮＯxセンサ１０の検出値を補償しているため、カリウム被毒の影響を排除した正確な前段触媒９ａの下流側のＮＯx量を得ることができる。
【００３５】
さらに、ＮＯxセンサ１０の検出対象が前段触媒９ａの下流側のＮＯx量であることに起因して、ＮＯxセンサ１０の検出値をＮＯx吸蔵触媒９の下流側のＮＯx量に換算する必要があるが、上記のようにカリウム被毒履歴に基づき補償したＮＯx量をベースとして、カリウム飛散に起因する劣化履歴を反映した後段触媒９ｂのＮＯx浄化率に基づき、ＮＯx吸蔵触媒９の下流側のＮＯx量を算出しているため、極めて正確なＮＯx量に基づいてＮＯx吸蔵触媒９の劣化判定を的確に実行することができる。
【００３６】
また、特許文献１の技術のようにカリウム被毒を防止するためのカリウムトラッパを必要としない。カリウムトラッパに代えて本実施形態では前段及び後段温度センサ１１ａ，１１ｂを必要とするが、これらのセンサ１１ａ，１１ｂはカリウムトラッパに比較してコストが安価で大きな設置スペースも要しないため、特許文献１の技術に比較して製造コストを低減できると共に車両への搭載性を向上できるという利点もある。
【００３７】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、筒内噴射型ガソリンエンジンを対象としたＮＯx触媒の劣化診断装置に具体化したが、ＮＯx浄化を要する機関であればこれに限ることはなく、例えばディーゼルエンジンに適用してもよい。
また、上記実施形態では、排気検出手段としてＮＯx量を検出するＮＯxセンサ１０を適用したが、排ガス中のＮＯx量と相関する値を検出する手段であればこれに限るものではない。例えば、前段触媒９ａの劣化時には酸素ストレージ機能の低下と共に前段触媒９ａを通過する酸素量が増加することから、前段触媒９ａの下流側の酸素量を検出するＯ2センサを排気検出手段として適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態のＮＯx触媒の劣化診断装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行する劣化判定ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１    エンジン（内燃機関）
７    排気通路
９    ＮＯx吸蔵触媒
９ａ  前段触媒
９ｂ  後段触媒
２１  ＥＣＵ（劣化判定手段、カリウム被毒補償手段、後段ＮＯx量推定手段）
【図１】
0004605397.tif 000002
【図２】
0004605397.tif 000003