(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯油等のディーゼル燃料を還元用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置において、
ディーゼルエンジンの回転速度を測定する回転速度センサと、ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷センサと、排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒と、ＮＯX 触媒と酸化触媒との間に配設された酸化触媒前側温度センサと、酸化触媒の後方に配設された酸化触媒後側温度センサと、回転速度センサおよび負荷センサからの信号によりディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、運転条件が所定の条件を満した場合の両温度センサからの信号による温度差の経時的な変化からＮＯX 触媒の劣化を求めるＮＯX 触媒劣化検出手段とからなることを特徴とするディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置。
【請求項２】
灯油等のディーゼル燃料を還元用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置において、
ディーゼルエンジンの回転速度を測定する回転速度センサと、ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷センサと、排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒と、ＮＯX 触媒と酸化触媒との間に配設された酸化触媒前側温度センサと、酸化触媒の後方に配設された酸化触媒後側温度センサと、回転速度センサおよび負荷センサからの信号によりディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、所定時間以上に渡って運転条件の変動巾が規定値以内に収まっていることを確認できた場合に、その時のディーゼルエンジン運転条件によって決まる両温度センサの温度差を演算して求め、求めた温度差と実際の温度差を比較してＮＯX 触媒の劣化を求めるＮＯX 触媒劣化検出手段とからなることを特徴とするディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置。
【請求項３】
ＮＯX 触媒劣化検出時に還元剤燃料添加ノズル７からの燃料を増加する指令を出力するＮＯX 触媒劣化検出手段とからなる請求項１又は２記載のディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置。
【請求項４】
灯油等のディーゼル燃料を還元剤用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出方法において、
排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒の前方の温度および後方の温度を測定するとともに、ディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、所定の条件を満した場合の温度差の経時的な変化よりＮＯX 触媒の劣化を求めることを特徴とするディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出方法。
【請求項５】
灯油等のディーゼル燃料を還元用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出方法において、
排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒の前方の温度および後方の温度を測定するとともに、ディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、所定時間以上に渡って運転条件の変動巾が規定値以内に収まっていることを確認できた場合に、その時のディーゼルエンジン運転条件によって決まる酸化触媒の前後の温度差を演算して求めるとともに、求めた温度差と測定した温度差とを比較しＮＯX 触媒の劣化を求めることを特徴とするディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出方法。
【請求項６】
ＮＯX 触媒劣化検出時に還元剤燃料添加ノズルからの燃料を増加する請求項４又は５記載のディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置およびその劣化検出方法に係り、特に、ディーゼルエンジンから排出されるＮＯX を低減するＮＯX 触媒の劣化を検出する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼル機関の排気ガス中に含まれるＮＯx を還元分解するディーゼル機関の触媒式排気浄化装置としては、特開平４−３３０３１４号公報が知られている。同公報によれば、ディーゼル機関の排気経路に設けられた銅ゼオライト系のＮＯx 触媒と、ＮＯx 触媒の上流側の排気経路に設けられ、排気ガス中の炭化水素濃度を検出する炭化水素センサと、炭化水素センサの上流側の排気経路に設けられ、炭化水素センサの検出値に基づいて排気ガス中の炭化水素濃度を所定範囲にすべく排気経路に燃料を噴霧する燃料噴霧手段から構成されている。この構成によれば、炭化水素濃度の検出値に基づいて燃料噴霧手段から排気経路内に適宜燃料が噴霧され、排気ガス中の炭化水素濃度が所定範囲に保たれる。燃料噴霧手段から噴霧された燃料は炭化水素系の還元剤として作用し、ディーゼル機関の排気ガス中に含まれる酸素と共同して銅ゼオライト系のＮＯx 触媒を活性化させる。この結果、排気ガス中のＮＯの還元が促進されることが提唱されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−３３０３１４号公報においては、ＮＯX 触媒の上流側に炭化水素センサが設けられ、炭化水素センサの検出値に基づいて燃料噴霧手段から炭化水素濃度を所定範囲にすべく排気経路に燃料を噴霧している。これにより、排ガス中のＮＯX が適正に還元浄化される。しかし、ＮＯX 触媒は使用にともない経時的に劣化しＮＯX 浄化性能が低下する。
一般に、ＮＯX 触媒のＮＯX 浄化性能は還元剤炭化水素の添加量を増やすことによって向上する。したがって、ＮＯX 触媒が劣化した場合においても排出ＮＯX 濃度を所要レベル以下に抑えるためには、ＮＯX 触媒の劣化に応じて還元剤炭化水素の添加量を補正増量させる必要がある。以上より、ＮＯX 触媒の性能の低下を検出する必要があり、その装置および方法の開発が望まれているが、最適なものが提供されていないという問題がある。
【０００４】
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもので、ディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置およびその劣化検出方法に係り、特に、ディーゼルエンジンから排出されるＮＯX を低減するＮＯX 触媒の性能の劣化を検出する装置および方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置の第１の発明は、灯油等のディーゼル燃料を還元用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置において、
ディーゼルエンジンの回転速度を測定する回転速度センサと、ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷センサと、排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒と、ＮＯX 触媒と酸化触媒との間に配設された酸化触媒前側温度センサと、酸化触媒の後方に配設された酸化触媒後側温度センサと、回転速度センサおよび負荷センサからの信号によりディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、運転条件が所定の条件を満した場合の両温度センサからの信号による温度差の経時的な変化からＮＯX 触媒の劣化を求めるＮＯX 触媒劣化検出手段とからなることを特徴とする。
【０００８】
劣化検出装置の第２の発明は、灯油等のディーゼル燃料を還元用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置において、ディーゼルエンジンの回転速度を測定する回転速度センサと、ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷センサと、排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒と、ＮＯX 触媒と酸化触媒との間に配設された酸化触媒前側温度センサと、酸化触媒の後方に配設された酸化触媒後側温度センサと、回転速度センサおよび負荷センサからの信号によりディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、所定時間以上に渡って運転条件の変動巾が規定値以内に収まっていることを確認できた場合に、その時のディーゼルエンジン運転条件によって決まる両温度センサの温度差を演算して求め、求めた温度差と実際の温度差を比較してＮＯX 触媒の劣化を求めるＮＯX 触媒劣化検出手段とからなることを特徴とする。
【０００９】
劣化検出装置の第１の発明から第２の発明を主体とする第３の発明は、ＮＯX 触媒劣化検出時に還元剤燃料添加ノズル７からの燃料を増加する指令を出力するＮＯX 触媒劣化検出手段とからなる。
【００１２】
劣化検出方法の第１の発明は、灯油等のディーゼル燃料を還元剤用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出方法において、排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒の前方の温度および後方の温度を測定するとともに、ディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、所定の条件を満した場合の温度差の経時的な変化よりＮＯX 触媒の劣化を求めることを特徴とする。
【００１３】
劣化検出方法の第２の発明は、灯油等のディーゼル燃料を還元用炭化水素として排気管路中に供給し、排気管路中のＮＯX 触媒によりディーゼルエンジンの排気ＮＯX を還元浄化するディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出方法において、排気管路中のＮＯX 触媒の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒の前方の温度および後方の温度を測定するとともに、ディーゼルエンジンが運転されている条件を検知し、所定時間以上に渡って運転条件の変動巾が規定値以内に収まっていることを確認できた場合に、その時のディーゼルエンジン運転条件によって決まる酸化触媒の前後の温度差を演算して求めるとともに、求めた温度差と測定した温度差とを比較しＮＯX 触媒の劣化を求めることを特徴とする。
【００１４】
劣化検出方法の第１の発明乃至第２の発明を主体とする第３の発明は、ＮＯX 触媒劣化検出時に還元剤燃料添加ノズルからの燃料を増加する。
【００１５】
【作用】
上記によれば、ＮＯX 触媒の性能が低下するに伴い炭化水素を酸化する能力が劣化し、ＮＯX 触媒から未反応の炭化水素が排出されるが、排気管路中のＮＯX 触媒の後方に酸化触媒を配設し、その酸化触媒において排ガス中の未反応炭化水素が触媒燃焼することによって酸化触媒前後の温度に差を生じさせる。この温度差はディーゼルエンジンの運転条件が同一の場合炭化水素の量と相関性があることから、この温度差に基づき、ＮＯX 触媒から排出される未反応の炭化水素の量を検知できＮＯX 触媒の劣化を求めている。
【００１６】
【発明の実施の形態および実施例】
以下に、本発明に係るディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置およびその劣化検出方法の実施例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例に係るディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置の構成説明図である。
同図において、ディーゼルエンジン１からの排気管２には、排気ガス中のＮＯX を浄化するＮＯX 触媒３が配設されている。また、ディーゼルエンジン１には、エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ４と、図示しないアクセルペタルに連動するレバーに燃料噴射量を測定する噴射量検出センサ５が付いている。ディーゼルエンジン１とＮＯX 触媒３との間には、還元剤燃料を排気ガスに添加する還元剤燃料添加ノズル７が配設されている。還元剤燃料添加ノズル７はポンプ８からの燃料を流量制御弁９を介して供給されている。流量制御弁９は、後述するコントローラからの指令によりディーゼルエンジン１の使用条件に合わせて制御され、所定の燃料を還元剤燃料添加ノズル７に供給している。ＮＯX 触媒３の後方の排気管２中には、本発明の第１実施例のＮＯX 触媒劣化検出装置１０が配設されている。ＮＯX 触媒劣化検出装置１０は、炭化水素センサ１１と、劣化検出部１２とから構成されている。劣化検出部１２はコントローラにより構成され、回転速度センサ４、噴射量検出センサ５と、および、炭化水素センサ１１からの信号を受けて、ＮＯX 触媒３の劣化を検出している。
【００１７】
上記構成において、次に、図２に示すフローチャート図にしたがって、ＮＯX 触媒３の劣化検出方法の第１の検出方法について説明する。
ステップ１では、ＮＯX 触媒３の後の基準の排出炭化水素量ＨＣａを設定するため、当初はＳ＝０にリセットする。
ステップ２では、運転継続時間ｔをｔ＝０にリセットする。
ステップ３では、回転速度センサ４および噴射量検出センサ５からの信号により、ディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓのディーゼルエンジン１の運転状況を劣化検出部１２に読み込みを行う。
ステップ４では、読み込まれたディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓが、所定の設定されている範囲に入っているか、否かを劣化検出部１２で判断している。即ち、エンジンの回転速度Ｎが、ｎａ≦Ｎ≦ｎｂ、にあるか、および、エンジンの負荷Ｐｓが、ｐａ≦Ｐｓ≦ｐｂ、にあるか、を判定している。
ステップ４で、エンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓが、所定の設定されている範囲に入っていない場合には、ステップ２に戻る。
ステップ４で、エンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓが、所定の設定されている範囲に入っている場合には、ステップ５に行く。
ステップ５では、ディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓが所定の設定値内に維持されて連続してエンジンが運転されている時間を計測（ｔ＝ｔ＋１）している。
ステップ６では、所定の設定値内で連続して運転されている時間ｔが所定値ｔｃを経過したか、否かを判定している。
ステップ６で、運転時間ｔが所定値ｔｃを経過していない場合（ｔ＜ｔｃ）は、ステップ３に戻る。
ステップ６で、運転時間ｔが所定値ｔｃを経過している場合（ｔ≧ｔｃ）は、ステップ７に行く。
ステップ７では、所定のエンジン運転条件で、所定時間（ｔｃ）、エンジンが連続運転されてＮＯX 触媒３内の反応が安定した状態になった時のＮＯX 触媒３の後の排出炭化水素量ＨＣleakを読み込む。
ステップ８では、ステップ７にて読み込んだＮＯX 触媒３の後の排出炭化水素量ＨＣleakを基準の排出炭化水素量ＨＣａとして処理するか、否かを、Ｓの値を基にして判断している。ステップ１でＳ＝０にリセットしているため、当初は初期のＳ＝０であり、ＹＥＳにいきステップ９に進む。
ステップ９では、ＮＯX 触媒３の後の排出炭化水素量ＨＣleakを基準の排出炭化水素量ＨＣａとする。
ステップ１０では、排出炭化水素量ＨＣleakを基準の排出炭化水素量ＨＣａとして劣化検出部１２に記憶するとともに、Ｓ＝１にし、ステップ２に戻る。
次に、２回目のフローでは、
ステップ２で、運転継続時間ｔをｔ＝０にリセットする。
ステップ３からステップ７までは１回目のフローと同様に行われる。
ステップ８では、１回目のフローと同様に、Ｓが零か、否かを判定している。しかし、２回目のフローではＮＯX 触媒３の後の基準の排出炭化水素量ＨＣａは設定されており、ステップ１０でＳ＝１にしているため、ステップ８では、ＮＯに進みステップ１１に行く。
ステップ１１では、ＮＯX 触媒３の後の排出炭化水素量ＨＣleakが基準の排出炭化水素量ＨＣａよりも所定値ＨＣ以上大きいか、否かを判定している。すなわち、Ｈ＝ＨＣleak−ＨＣａ＞ＨＣを劣化検出部１２で演算して求めている。
ステップ１１で小さい（ＮＯ）の場合、ステップ１２にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は未劣化」と判断し、ステップ２に戻る。
ステップ１１で大きい（ＹＥＳ）の場合、ステップ１３にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は劣化」と判断し、劣化検出ルーチンを終了する。
【００１８】
次に、図３に示すフローチャート図にしたがって、ＮＯX 触媒３の劣化検出方法の第２の検出方法について説明する。
ステップ２１では、運転継続時間ｔをｔ＝０にリセットする。
ステップ２２では、運転継続時間ｔ＝０の直後の回転速度センサ４および噴射量検出センサ５からの信号により、ディーゼルエンジン１の基準回転速度Ｎｏ、およびエンジンに作用している基準負荷Ｐｓｏを劣化検出部１２に入力する。
ステップ２３では、その後、ディーゼルエンジン１について、ステップ２２と同様に、回転速度センサ４および噴射量検出センサ５からの信号により、ディーゼルエンジン１の回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓの運転状況を劣化検出部１２に入力する。
ステップ２４では、ステップ２３で読み込まれたディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓと、エンジンの基準回転速度Ｎｏ、およびエンジンに作用している基準負荷Ｐｓｏとの差δが所定の設定されている範囲に入っているか、否かを劣化検出部１２で判断している。即ち、エンジンの回転速度の差（Ｎ−Ｎｏ）の絶対値が所定値δＮより小さいか、否かの判定、および、エンジンに作用している負荷の差（Ｐｓ−Ｐｓｏ）の絶対値が所定値δＰｓより小さいか、否かの判定をしている。すなわち、エンジンの回転速度Ｎが｜Ｎ−Ｎｏ｜≦δＮ、および、エンジンの負荷Ｐｓが、｜Ｐｓ−Ｐｓｏ｜≦δＰｓ、にあるか、を判定している。
ステップ２４で大きい（ＮＯ）場合には、ステップ２１に戻る。
ステップ２４で小さい（ＹＥＳ）場合には、ステップ２５にいく。
ステップ２５では、ディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓの変動巾が所定値内に維持されてエンジンが連続して運転されている時間を計測（ｔ＝ｔ＋１）している。
ステップ２６では、所定の変動巾内で連続して運転されている時間ｔが所定値ｔｃを経過したか、否かを判定している。
ステップ２６で、運転時間ｔが所定値ｔｃを経過していない場合（ｔ＜ｔｃ）は、ステップ２３に戻る。
ステップ２６で、運転時間ｔが所定値ｔｃを経過している場合（ｔ≧ｔｃ）は、ステップ２７に行く。
ステップ２７では、ＮＯX 触媒３の後の排出炭化水素量ＨＣleakを読み込む。
ステップ２８では、ステップ２２の運転条件、すなわち、エンジンの基準回転速度Ｎｏ、およびエンジンに作用している基準負荷Ｐｓｏの時の、ＮＯX 触媒３の後の基準の排出炭化水素量ＨＣａを劣化検出部１２記憶されているマップより読み込む。
ステップ２９では、ＮＯX 触媒３の後の実際に排出されている排出炭化水素量ＨＣleakがマップより読み込んだ基準の排出炭化水素量ＨＣａよりも所定値ＨＣ以上大きいか、否かを判定している。すなわち、Ｈ＝ＨＣleak−ＨＣａ＞ＨＣを劣化検出部１２で演算して求めている。
ステップ２９で小さい（ＮＯ）の場合、ステップ３０にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は未劣化」と判断し、劣化検出ルーチンを終了する。
ステップ２９で大きい（ＹＥＳ）の場合、ステップ３１にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は劣化」と判断し、劣化検出ルーチンを終了する。
【００１９】
図４は、本発明の第２実施例に係るディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置の構成説明図である。なお、第１実施例と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。本発明の第２実施例のＮＯX 触媒劣化検出装置２０が配設されている。ＮＯX 触媒劣化検出装置２０は、排気管路２中のＮＯX 触媒３の後方に所定間隔離間して配設された酸化触媒２１と、ＮＯX 触媒３と酸化触媒２１との間で、かつ、酸化触媒２１の前に配設された酸化触媒前側温度センサ２２と、酸化触媒２１の後方に配設された酸化触媒後側温度センサ２３と、両温度センサからの信号により温度差を求めるととも、ＮＯX 触媒の劣化を求めるＮＯX 触媒劣化検出部２４とから構成されている。
【００２０】
次に、図５に示すフローチャート図にしたがって、ＮＯX 触媒３の劣化検出方法の第３の検出方法について説明する。なお、劣化検出方法の第１の検出方法と同一のステップには同一のステップ番号を付して説明は省略する。
ステップ１からステップ６までは、第１の検出方法と同一に行う。
ステップ４１では、酸化触媒前側温度センサ２２は、酸化触媒２１の前方の温度Ｔａａ（以下、前方温度Ｔａａという）を測定し、その測定値を劣化検出部２４に送る。
ステップ４２では、酸化触媒後側温度センサ２３は、酸化触媒２１の後方の温度Ｔｂｂ（以下、後方温度Ｔｂｂという）を測定し、その測定値を劣化検出部２４に送る。
ステップ４３では、ステップ４１で求めた前方温度Ｔａａと、ステップ４２で測定した後方温度Ｔｂｂとの温度差Ｔａ（Ｔａ＝Ｔｂｂ−Ｔａａ）を演算し求める。
ステップ４４では、酸化触媒２１の前後の基準の温度差Ｔｓを定めるために、Ｓが零か、否かを判定している。ステップ１でＳ＝０にリセットしているため、当初は初期のＳ＝０であり、ＹＥＳにいきステップ４５に進む。
ステップ４５では、酸化触媒２１の前後の測定した温度差Ｔａを基準の温度差Ｔｓとする。
ステップ４６では、測定した温度差Ｔａを基準の温度差Ｔｓとして劣化検出部１２に記憶するとともに、Ｓ＝１にし、ステップ２に戻る。
次に、２回目のフローでは、
ステップ２で、運転継続時間ｔをｔ＝０にリセットする。
ステップ３からステップ７までは１回目のフローと同様に行われる。
ステップ４４では、１回目のフローと同様に、Ｓが零か、否かを判定している。しかし、２回目のフローでは酸化触媒２１の前後の基準の温度差Ｔｓは設定されており、ステップ１０でＳ＝１にしているため、ステップ８では、ＮＯに進みステップ１１に行く。
ステップ４７では、酸化触媒２１の前後の測定した温度差Ｔａが基準の温度差Ｔｓよりもしきい値Ｔｃ以上大きいか、否かを判定している。（温度差Ｔ＝測定した温度差Ｔａ−基準の温度差Ｔｓ＞しきい値Ｔｃ）を劣化検出部１２で演算して求めている。
ステップ４８で小さい（ＮＯ）の場合、ステップ１２にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は未劣化」と判断し、ステップ２に戻る。
ステップ４９で大きい（ＹＥＳ）の場合、ステップ１３にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は劣化」と判断し、劣化検出ルーチンを終了する。
【００２１】
次に、図６に示すフローチャート図にしたがって、ＮＯX 触媒３の劣化検出方法の第４の検出方法について説明する。なお、劣化検出方法の第２の検出方法と同一のステップには同一のステップ番号を付して説明は省略する。
ステップ２１からステップ２６までは、第２の検出方法と同一に行う。
ステップ５１では、酸化触媒前側温度センサ２２は、酸化触媒２１の前方の温度Ｔａａ（以下、前方温度Ｔａａという）を測定し、その測定値を劣化検出部２４に送る。
ステップ５２では、酸化触媒後側温度センサ２３は、酸化触媒２１の後方の温度Ｔｂｂ（以下、後方温度Ｔｂｂという）を測定し、その測定値を劣化検出部２４に送る。
ステップ５３では、ステップ５１で求めた前方温度Ｔａａと、ステップ５２で測定した後方温度Ｔｂｂとの温度差Ｔａ（Ｔａ＝Ｔｂｂ−Ｔａａ）を演算し求める。
ステップ５４では、ステップ２２の運転状況、すなわち、エンジンの基準回転速度Ｎｏ、およびエンジンに作用している基準負荷Ｐｓｏの時の、酸化触媒２１前後の温度差ＴＡを劣化検出部１２記憶されているマップより読み込む。
ステップ５５では、酸化触媒２１前後の実際に測定した温度差Ｔａがマップより読み込んだ基準の酸化触媒２１前後の温度差ＴＡよりも所定値ＴＣ以上大きいか、否かを判定している。すなわち、Ｔ＝Ｔａ−ＴＡ＞ＴＣを劣化検出部１２で演算して求めている。
ステップ５５で小さい（ＮＯ）の場合、ステップ５６にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は未劣化」と判断し、劣化検出ルーチンを終了する。
ステップ５５で大きい（ＹＥＳ）の場合、ステップ５７にいき、劣化検出部１２は「ＮＯX 触媒３は劣化」と判断し、劣化検出ルーチンを終了する。
【００２２】
次に、図７に示すフローチャート図にしたがって、ＮＯX 触媒３の劣化検出方法の第５の検出方法について説明する。なお、劣化検出方法の第１の検出方法と同一のステップには同一のステップ番号を付して説明は省略する。ただし、これは劣化検出方法の第１の検出方法に適用した場合のものであり、第２から第４の方法に対しても同様に適用することが可能である。
ステップ１からステップ６までは、第１の検出方法と同一に行う。
ステップ６１では、劣化検出部１２は流量制御弁８に指令を出力し、ステップ３の運転状況に適合した排気ガスに添加する還元剤燃料の添加量ｑよりも多い（例えば、ｋ倍）所定の還元剤燃料の添加量ｋ×ｑを還元剤燃料添加ノズル７から排気管２中のＮＯX 触媒３に供給する。
ステップ６２では、その時の、回転速度センサ４および噴射量検出センサ５からの信号により、ディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓのディーゼルエンジン１の運転状況を劣化検出部１２に読み込みを行う。
ステップ６３では、読み込まれたディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓが、所定の設定されている範囲に入っているか、否かを劣化検出部１２で判断している。即ち、エンジンの回転速度Ｎが、ｎａ≦Ｎ≦ｎｂ、にあるか、および、エンジンの負荷Ｐｓが、ｐａ≦Ｐｓ≦ｐｂ、にあるか、を判定している。
ステップ６３で、エンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓが、所定の設定されている範囲に入っていない場合には、ステップ６４にいき、所定の還元剤燃料の添加量ｋ×ｑから運転状況に適合した排気ガスに添加する還元剤燃料の添加量ｑに戻し、ステップ２に戻る。
ステップ６３で、エンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓが、所定の設定されている範囲に入っている場合には、ステップ６５に行く。
ステップ６５では、ディーゼルエンジン１のエンジンの回転速度Ｎ、およびエンジンに作用している負荷Ｐｓの変動巾が所定値内に維持されてエンジンが連続して運転されている時間を計測（ｔ＝ｔ＋１）している。
ステップ６６では、所定の変動巾内で連続して運転されている時間ｔが所定値ｔｃを経過したか、否かを判定している。
ステップ６６で、運転時間ｔが所定値ｔｃａを経過していない場合（ｔ＜ｔｃａ）は、ステップ６２に戻る。
ステップ６６で、運転時間ｔが所定値ｔｃａを経過している場合（ｔ≧ｔｃａ）は、第１の検出方法と同一のステップ７に行く。
ステップ７では、所定の設定（ステップ４）されている運転状況におけるＮＯX 触媒３の後の排出炭化水素量ＨＣleakを読み込む。
ステップ８からステップ１３までは、第１の検出方法と同一の方法で行われる。
これにより、ＮＯX 触媒３から排出される還元剤燃料の添加量ｑの残量が少ない場合でも、一時的に還元剤燃料添加ノズル７からＮＯX 触媒３に供給する還元剤燃料の添加量（ｋ×ｑ）を増すことにより、炭化水素センサ１１によりＮＯX 触媒３から排出される排出炭化水素量ＨＣleakが正確に把握でき、正確にＮＯX 触媒３の劣化を測定することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置およびその劣化検出方法によれば、ＮＯX 触媒の性能が低下するに伴い炭化水素を酸化する能力が劣化し、ＮＯX 触媒から未反応の炭化水素が排出されるため、ＮＯX 触媒の後方の炭化水素量を経時的に把握して求めてＮＯX 触媒の性能低下を検出する。また、ＮＯX 触媒から排出される炭化水素量をディーゼルエンジンの運転条件に合わせて演算して求めるとともに、求めた炭化水素量と実際に測定した炭化水素量とを比較しＮＯX 触媒の性能劣化を求める。また、排気管路中のＮＯX 触媒の後方の酸化触媒を前後の温度に差よりＮＯX 触媒の劣化を求めている。以上により、ＮＯX 触媒の劣化を把握し、ＮＯX 触媒の再生を行い、大気中へのＮＯX ガスの排出を減少できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置の構成説明図である。
【図２】ＮＯX 触媒の劣化検出方法の第１の検出方法のフローチャート図である。
【図３】ＮＯX 触媒の劣化検出方法の第２の検出方法のフローチャート図である。
【図４】本発明の第２実施例に係るディーゼルエンジンのＮＯX 触媒の劣化検出装置の構成説明図である。
【図５】ＮＯX 触媒の劣化検出方法の第３の検出方法のフローチャート図である。
【図６】ＮＯX 触媒の劣化検出方法の第４の検出方法のフローチャート図である。
【図７】ＮＯX 触媒の劣化検出方法の第５の検出方法のフローチャート図である。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…排気管、３…ＮＯX 触媒、４…ディーゼルエンジンの回転速度センサ、５…噴射量検出センサ、７…還元剤燃料添加ノズル、８…ポンプ、８…流量制御弁、１０、２０…ＮＯX 触媒劣化検出装置、１１…炭化水素センサ、１２、２４…劣化検出部、２１…酸化触媒、２２…酸化触媒前側温度センサ、２３…酸化触媒後側温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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