專利名稱：內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在排氣通路內(nèi)設(shè)有NOx催化劑的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已有的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)具有諸如NOx儲(chǔ)存還原型催化劑或NOx 選擇還原型催化劑之類的NOx催化劑。日本專利特開(kāi)平7-208151號(hào)/〉才艮記載了 一種在這樣的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化 系統(tǒng)中設(shè)置位于NOx催化劑下游的NOx傳感器來(lái)檢測(cè)排氣中的NOx濃 度，并基于由NOx傳感器測(cè)得的NOx濃度的時(shí)間變化來(lái)判定NOx催化劑 是否劣化的技術(shù)。日本專利特開(kāi)2001-32745號(hào)公報(bào)也記載了一種與NOx 催化劑的劣化判定相關(guān)的技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種技術(shù)，使得在具有設(shè)于排氣通路內(nèi)的NOx 催化劑的內(nèi)燃才幾排氣凈化系統(tǒng)中，能夠更精確地確定所述NOx催化劑的劣 化程度。根據(jù)本發(fā)明，在排氣通路內(nèi)NOx催化劑的下游側(cè)設(shè)有NOx傳感器。 另外，當(dāng)未在NOx催化劑中進(jìn)行排氣中的NOx的凈化(去除)時(shí)，計(jì)算 出在NOx催化劑上游側(cè)的排氣通路內(nèi)的排氣中的NOx濃度的估計(jì)值與 NOx傳感器的檢測(cè)值之間的差值。然后，基于該差值，執(zhí)行NOx催化劑 上游側(cè)的排氣通路內(nèi)的排氣中的NOx濃度的估計(jì)值的修正，所述估計(jì)值被 用于估計(jì)NOx催化劑的劣化程度。更具體地，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)包括
NOx催化劑，所述NOx催化劑設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路內(nèi)，用以凈 化排氣中的NOx;
NOx傳感器，所述NOx傳感器設(shè)置在所述NOx催化劑下游側(cè)的所述 排氣通路內(nèi)，用以檢測(cè)排氣中的NOx濃度；
NOx濃度估計(jì)裝置，所述NOx濃度估計(jì)裝置用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的 工作狀態(tài)估計(jì)所述NOx催化劑上游側(cè)的所述排氣通路內(nèi)的排氣中的NOx 濃度；
劣化程度估計(jì)裝置，當(dāng)所述NOx催化劑處于活性狀態(tài)并且排氣流過(guò)所 述NOx催化劑時(shí)，所述劣化程度估計(jì)裝置基于所述NOx傳感器的檢測(cè)值 與由所述NOx濃度估計(jì)裝置得到的估計(jì)值之間的差，來(lái)估計(jì)所述NOx催 化劑的劣化程度；以及
NOx未凈化條件判定裝置，所述NOx未凈化條件判定裝置用于判定 NOx未凈化條件是否成立，所述NOx未凈化條件是在排氣中的NOx未在 所述NOx催化劑中凈化的狀態(tài)下排氣到達(dá)所述NOx傳感器的條件，
其中，當(dāng)由所述NOx未凈化條件判定裝置判定為所述NOx未凈化條 件成立時(shí)，基于所述NOx傳感器的檢測(cè)值與由所述NOx濃度估計(jì)裝置得 到的估計(jì)值之間的差，來(lái)修正在由所述劣化程度估計(jì)裝置估計(jì)所述NOx 催化劑的劣化程度中由所述NOx濃度估計(jì)裝置得到的NOx濃度的估計(jì)值。
當(dāng)在排氣中的NOx未在NOx催化劑中凈化的狀態(tài)下排氣到達(dá)NOx 傳感器時(shí)，NOx催化劑上游側(cè)的排氣通路內(nèi)的排氣中的NOx濃度(以下 稱為上游側(cè)NOx濃度)與NOx催化劑下游側(cè)的排氣通路內(nèi)的排氣中的 NOx濃度(以下稱為下游側(cè)NOx濃度)具有實(shí)質(zhì)上(基本)相等的值。
因此，當(dāng)NOx未凈化條件成立時(shí)，通過(guò)基于NOx傳感器的檢測(cè)值與 由NOx濃度估計(jì)裝置得到的上游側(cè)NOx濃度的估計(jì)值之間的差，來(lái)修正 在估計(jì)NOx催化劑的劣化程度中該上游側(cè)NOx濃度的估計(jì)值，能夠更精 確地估計(jì)該上游側(cè)NOx濃度。
另外，當(dāng)NOx催化劑處于活性狀態(tài)并且排氣流過(guò)該NOx催化劑時(shí)，通過(guò)基于如上所述被修正的上游側(cè)NOx濃度的估計(jì)值與由NOx傳感器測(cè) 得的下游側(cè)NOx濃度的檢測(cè)值之間的差來(lái)估計(jì)NOx催化劑的劣化程度， 能夠更精確地估計(jì)該NOx催化劑的劣化程度。
此外，根據(jù)本發(fā)明，無(wú)需在NOx催化劑上游側(cè)的排氣通路內(nèi)附加地設(shè) 置NOx傳感器，就能夠更精確地估計(jì)該NOx催化劑的劣化程度。
在本發(fā)明中，當(dāng)所述NOx催化劑處于非活性狀態(tài)時(shí)，排氣中的NOx 將從所述NOx催化劑中溜過(guò)(slip through )。因此，如果所述NOx催化 劑的溫度l氐于活性溫度，則可以判定為所述NOx未凈化條件成立。
在本發(fā)明中，還可以設(shè)置旁通通路以及排氣流路控制裝置，所述旁通 通路的一端與所述NOx催化劑上游側(cè)的排氣通路相連接，而另 一端與位于 所述NOx催化劑下游側(cè)并且位于所述NOx傳感器上游側(cè)的排氣通路相連 接，所述排氣流路控制裝置用于執(zhí)行使排氣流過(guò)所述旁通通路或者流過(guò)所 述NOx催化劑的控制。
在這種情況下，當(dāng)令排氣流過(guò)所述旁通通路時(shí)，排氣中的NOx未在所 述NOx催化劑中凈化。因此，如果所述排氣流路控制裝置使排氣流過(guò)所述 旁通通路，則可以判定為所述NOx未凈化條件成立。


圖1是示出根據(jù)實(shí)施例1的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。 圖2示出了在內(nèi)燃機(jī)冷起動(dòng)時(shí)上游側(cè)NOx濃度和下游側(cè)NOx濃度的 變化。
圖3是才艮據(jù)實(shí)施例1的修正系數(shù)計(jì)算例程的流程圖。
圖4是根據(jù)實(shí)施例1的劣化程度計(jì)算例程的流程圖。
圖5是示出根據(jù)實(shí)施例2的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是才艮據(jù)實(shí)施例2的修正系數(shù)計(jì)算例程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照

根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)的具體實(shí)施例。
(實(shí)施例1 ) <內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)>
這里，將舉例說(shuō)明本發(fā)明應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)車輛的柴油機(jī)的情況。圖l是示 出根據(jù)本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
內(nèi)燃機(jī)l是用于驅(qū)動(dòng)車輛的柴油機(jī)。該內(nèi)燃機(jī)l與進(jìn)氣通路3和排氣 通路2相連接。排氣通路2設(shè)有NOx儲(chǔ)存還原型催化劑4 (以下簡(jiǎn)稱為 NOx催化劑)。NOx催化劑4是當(dāng)周圍氛圍為氧化氛圍時(shí)儲(chǔ)存排氣中的 NOx，而當(dāng)周圍氛圍為還原氛圍時(shí)放出并還原所儲(chǔ)存的NOx的催化劑。在 本實(shí)施例中，NOx催化劑4可以由NOx選擇還原型催化劑代替。
在NOx催化劑4下游側(cè)的排氣通路2內(nèi)設(shè)有檢測(cè)排氣溫度的溫度傳感 器11和檢測(cè)排氣中的NOx濃度的NOx傳感器12。
具有上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)1配設(shè)有用于控制內(nèi)燃機(jī)1的電子控制單元 (ECU) 10。 ECU10與溫度傳感器11、 NOx傳感器12、曲柄位置傳感器 13以及加速器開(kāi)度傳感器14電連接。曲柄位置傳感器13輸出表示內(nèi)燃機(jī) 1的曲軸轉(zhuǎn)角的電信號(hào)，加速器開(kāi)度傳感器14輸出表示安裝有內(nèi)燃機(jī)1的 車輛的加速器開(kāi)度的信號(hào)。傳感器的輸出信號(hào)^f皮輸入至ECTJ10。
ECU 10基于溫度傳感器11的檢測(cè)值估計(jì)NOx催化劑4的溫度。ECU 10基于曲柄位置傳感器13的檢測(cè)值計(jì)算內(nèi)燃機(jī)1的轉(zhuǎn)速，并基于加速器 開(kāi)度傳感器14的檢測(cè)值計(jì)算內(nèi)燃機(jī)l的負(fù)荷。
< NOx催化劑劣化程度的估計(jì)方法>
這里，將說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的NOx催化劑劣化程度的估計(jì)方法。NOx 催化劑4的劣化程度越高，其NOx凈化能力就越低，即處于活性狀態(tài)的 NOx儲(chǔ)存能力越低。因此，NOx催化劑4的劣化程度越高，定義為NOx 催化劑4上游側(cè)的排氣通路2內(nèi)的排氣中的NOx濃度的上游側(cè)NOx濃度 與定義為NOx催化劑4下游側(cè)的排氣通路2內(nèi)的排氣中的NOx濃度的下 游側(cè)NOx濃度之間的差(以下稱為NOx濃度差)就越小。由此可知，能 夠基于NOx濃度差來(lái)估計(jì)出NOx催化劑4的劣化程度。在本實(shí)施例中，由于NOx傳感器12設(shè)于排氣通路2內(nèi)NOx催化劑4 的下游，所以能夠由NOx傳感器12檢測(cè)出下游側(cè)NOx濃度。
另外，在本實(shí)施例中，已經(jīng)通過(guò)例如實(shí)驗(yàn)等預(yù)先獲得了內(nèi)燃機(jī)l的負(fù) 荷和轉(zhuǎn)速與上游側(cè)NOx濃度之間的關(guān)系，并且該關(guān)系已作為脈語(yǔ)圖存儲(chǔ)于 ECU 10中。因此，基于該脈語(yǔ)圖來(lái)估計(jì)上游側(cè)NOx濃度。以下，該脈譜 圖將被稱為上游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖。在本實(shí)施例中，如后面將說(shuō)明的通過(guò) 將內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速代入該上游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖中來(lái)執(zhí)行上游側(cè) NOx濃度估計(jì)的ECU 10構(gòu)成了根據(jù)本發(fā)明的NOx濃度估計(jì)裝置。
然而，在內(nèi)燃才幾l中，有時(shí)會(huì)發(fā)生進(jìn)氣量、進(jìn)氣溫度、燃料噴射量、 燃料噴射正時(shí)、氣缸內(nèi)的孔壁面溫度等變化的情況。另外，存在這些因數(shù) 的變化導(dǎo)致實(shí)際的上游側(cè)NOx濃度發(fā)生變化的可能性。為了以高精度基于 NOx濃度差來(lái)估計(jì)NOx催化劑4的劣化程度，高精度地估計(jì)上游側(cè)NOx 濃度是很重要的。
這里，將參照?qǐng)D2說(shuō)明內(nèi)燃機(jī)1冷起動(dòng)時(shí)上游側(cè)NOx濃度和下游側(cè) NOx濃度的變化。在圖2中，縱軸表示排氣中的NOx濃度，橫軸表示內(nèi) 燃機(jī)l冷起動(dòng)后經(jīng)過(guò)的時(shí)間。虛線LI表示上游側(cè)NOx濃度，實(shí)線L2表 示下游側(cè)NOx濃度。
在圖2中，當(dāng)從起動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)了時(shí)間ta時(shí)，NOx催化劑4的溫度達(dá)到 活性溫度。在起動(dòng)后經(jīng)過(guò)時(shí)間ta前，也就是說(shuō)，當(dāng)NOx催化劑4的溫度 低于活性溫度時(shí)，排氣中的NOx未被儲(chǔ)存于NOx催化劑4中，而是溜過(guò) NOx催化劑4。因此，在這種情況下，在排氣中的NOx未被NOx催化劑 4凈化的狀態(tài)下，排氣到達(dá)NOx傳感器12。當(dāng)NOx催化劑4的溫度達(dá)到 活性溫度時(shí)，排氣中的NOx被儲(chǔ)存于NOx催化劑4中，從而排氣被凈化。
因此，如圖2所示，在從起動(dòng)開(kāi)始直至經(jīng)過(guò)了時(shí)間ta的時(shí)段期間，上 游側(cè)NOx濃度和下游側(cè)NOx濃度具有實(shí)質(zhì)上相等的值。
因此，在本實(shí)施例中，當(dāng)NOx催化劑4處于非活性狀態(tài)時(shí)，由NOx 傳感器12來(lái)檢測(cè)排氣中的NOx濃度。另外，基于當(dāng)時(shí)NOx傳感器12的 檢測(cè)值與由上游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖估計(jì)出的上游側(cè)NOx濃度的估計(jì)值之間的差(以下稱為估計(jì)誤差)，來(lái)計(jì)算出用于修正由上游側(cè)NOx濃度估計(jì) 圖估計(jì)出的估計(jì)值的修正系數(shù)。當(dāng)NOx催化劑4處于活性狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行NOx催化劑4的劣化程度的 估計(jì)。這時(shí)，通過(guò)將由上游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖估計(jì)出的估計(jì)值與上述^f務(wù)正 系數(shù)相乘來(lái)執(zhí)行修正。然后，計(jì)算出修正后的上游側(cè)NOx濃度的估計(jì)值與 NOx傳感器12的檢測(cè)值之間的差作為NOx濃度差，并基于該NOx濃度 差來(lái)估計(jì)NOx催化劑4的劣化程度。根據(jù)本實(shí)施例，能夠更精確地估計(jì)出上游側(cè)NOx濃度，從而能夠更精 確地估計(jì)出NOx催化劑4的劣化程度。而且，根據(jù)本實(shí)施例，無(wú)需在NOx催化劑4上游側(cè)的排氣通路2內(nèi)附 加地設(shè)置NOx傳感器，就能夠更精確地估計(jì)出NOx催化劑4的劣化程度。<修正系數(shù)計(jì)算例程>這里，將參照?qǐng)D3中示出的流程圖來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例計(jì)算前述修正 系數(shù)時(shí)的修正系數(shù)計(jì)算例程。該例程預(yù)先存儲(chǔ)于ECU 10中，并以預(yù)定間 隔重復(fù)執(zhí)行。在該例程中，首先在S101中，ECU 10判定NOx催化劑4的溫度Tc 是否低于活性溫度的下限值Tca。如果S101中的判定為肯定的，則ECU 10 進(jìn)行至步驟S102,如果該判定為否定的，則ECU 10終止本例程的執(zhí)行。 與此相關(guān)的，在本實(shí)施例中，NOx催化劑4的溫度Tc低于活性溫度下限 值Tea的條件相當(dāng)于根據(jù)本發(fā)明的NOx未凈化條件。另夕卜，執(zhí)行步驟S101 的ECU 10構(gòu)成了根據(jù)本發(fā)明的NOx未凈化條件判定裝置。在S102中，ECU 10基于上游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖導(dǎo)出當(dāng)前的上游側(cè) NOx濃度Cn叩。然后，ECU10進(jìn)行至S103，在該步驟中計(jì)算出通過(guò)從在S102中導(dǎo)出 的上游側(cè)NOx濃度Cnup中減去NOx傳感器12的檢測(cè)值Cns而得到值作 為估計(jì)誤差A(yù)Cn。然后，ECU10進(jìn)行至S104,在該步驟中判定估計(jì)誤差A(yù)Cn的絕對(duì)值 是否大于預(yù)定誤差A(yù)Cn0。這里，預(yù)定誤差A(yù)Cn0是能夠判定為估計(jì)誤差A(yù)Cn在允許范圍內(nèi)的閾值。如果S104中的判定為肯定的，則ECU10進(jìn)行至步 驟S105，如果該判定為否定的，則ECU 10終止本例程的執(zhí)行。在S105中，ECU 10基于估計(jì)誤差A(yù)Cn計(jì)算用于修正上游側(cè)NOx濃 度的估計(jì)值的修正系數(shù)c。這里，修正系數(shù)c的值使得通過(guò)從基于上游側(cè) NOx濃度估計(jì)圖計(jì)算出的上游側(cè)NOx濃度Cnup與修正系數(shù)c相乘所得到 的值中減去NOx傳感器12的檢測(cè)值Cns而得到的值的絕對(duì)值等于或小于 預(yù)定誤差A(yù)CnO。在本實(shí)施例中，估計(jì)誤差A(yù)Cn與修正系數(shù)c值之間的關(guān)系 可以作為脈鐠圖預(yù)先存儲(chǔ)于ECU 10中。然后，ECU 10進(jìn)行至S106，在 該步驟中存儲(chǔ)修正系數(shù)c。然后，ECU 10終止本例程的執(zhí)行。才艮據(jù)上述例程，在當(dāng)NOx催化劑4處于非活性狀態(tài)時(shí)估計(jì)誤差A(yù)Cn 大于預(yù)定誤差A(yù)CnO的情況下，計(jì)算出修正系數(shù)c，并將修正系數(shù)c存儲(chǔ)于 ECU 20中。<劣化程度計(jì)算例程>下面，將參照?qǐng)D4中所示的流程圖來(lái)說(shuō)明計(jì)算NOx催化劑4的劣化程 度的劣化程度計(jì)算例程。該例程預(yù)先存儲(chǔ)于ECU 10中，并以預(yù)定間隔重 復(fù)執(zhí)行。在該例程中，首先在S201中，判定NOx催化劑4的溫度Tc是否等 于或高于活性溫度的下限值Tca。如果S201中的判定為肯定的，則ECU 10 進(jìn)行至步驟S202，如果該判定為否定的，則ECU 10終止本例程的執(zhí)行。在S202中，ECU 10基于上游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖導(dǎo)出當(dāng)前的上游側(cè) NOx濃度Cnup。然后，ECU10進(jìn)行至S203，在該步驟中判定是否存儲(chǔ)有修正系數(shù)c。 如果存儲(chǔ)有修正系數(shù)c,則可以判定為當(dāng)NOx催化劑4處于非活性狀態(tài)時(shí) 的估計(jì)誤差A(yù)Cn大于預(yù)定誤差A(yù)CnO。另一方面，如果未存儲(chǔ)修正系數(shù)c， 則可以判定為當(dāng)NOx催化劑4處于非活性狀態(tài)時(shí)的估計(jì)誤差A(yù)Cn等于或 小于預(yù)定誤差A(yù)Cn0。如果S203中的判定為肯定的，則ECU 10進(jìn)行至S204, 如果該判定為否定的，則ECU 10進(jìn)行至S207。在S204中，ECU 10通過(guò)將在S202中導(dǎo)出的上游側(cè)NOx濃度Cnup與修正系數(shù)c相乘，計(jì)算出上游側(cè)NOx濃度的修正值Cnupa。然后，ECU10進(jìn)行至S205，在該步驟中，通過(guò)從上游側(cè)NOx濃度的 修正值Cnupa中減去NOx傳感器12的檢測(cè)值Cns(即下游側(cè)NOx濃度)， 計(jì)算出NOx濃度差A(yù)Cud。然后，ECU10進(jìn)行至S206，在該步驟中，基于NOx濃度差A(yù)Cud計(jì) 算出NOx催化劑4的劣化程度Lde。這里，NOx濃度差A(yù)Cud與NOx催 化劑4的劣化程度Lde之間的關(guān)系可以作為脈鐠圖預(yù)先存儲(chǔ)于ECU 10中。 然后，ECU 10終止本例程的執(zhí)行。另一方面，在S207中，ECU 10通過(guò)從在S202中導(dǎo)出的上游側(cè)NOx 濃度Cn叩中減去NOx傳感器12的檢測(cè)值Cns，計(jì)算出NOx濃度差A(yù)Cud。 然后，ECU 10進(jìn)4亍至S206。才艮據(jù)上述例程，如果當(dāng)NOx催化劑4處于非活性狀態(tài)時(shí)的估計(jì)誤差 ACn大于預(yù)定誤差A(yù)CnO，則利用上游側(cè)NOx濃度的修正值Cnupa來(lái)計(jì)算 NOx濃度差A(yù)Cud。然后，基于該NOx濃度差A(yù)Cud來(lái)估計(jì)NOx催化劑4 的劣化程度Lde。因此，能夠更精確地估計(jì)NOx催化劑4的劣化程度。 (實(shí)施例2 )<內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)>圖5是示出根據(jù)本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。在 本實(shí)施例中，設(shè)有旁通通路15，該旁通通路15的一端與NOx催化劑4上 游側(cè)的排氣通路2相連接，而另一端與位于NOx催化劑4下游側(cè)并且位于 溫度傳感器11和NOx傳感器12上游側(cè)的排氣通路2相連接。另外，排氣通路2的在NOx催化劑4上游側(cè)與旁通通路15相連接的 連接部設(shè)有流路切換閥16。流路切換閥16使排氣流在流過(guò)旁通通路15與 流過(guò)NOx催化劑4之間進(jìn)行切換。流路切換閥16與ECU 10電連接并受 ECU 10控制。除旁通通路15和流路切換閥16之外的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施例1 的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)相同，相同的結(jié)構(gòu)用相同的參考符號(hào)標(biāo) 記，并省略其說(shuō)明。與此相關(guān)的，在本實(shí)施例中，流路切換閥16構(gòu)成了根 據(jù)本發(fā)明的排氣流路控制裝置。<旁通控制>在本實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)定條件成立時(shí)，ECU10執(zhí)行旁通控制來(lái)關(guān)閉NOx 催化劑4側(cè)的排氣通路2并開(kāi)通旁通通路15。在執(zhí)行旁通控制的狀態(tài)下， 排氣繞過(guò)NOx催化劑4流動(dòng)。這里，預(yù)定條件的示例可以是從內(nèi)燃機(jī)1中排出的排氣的溫度低于 NOx催化劑4的活性溫度下限值的條件。在這種情況下，通過(guò)執(zhí)行旁通控 制，能夠期望NOx催化劑4早期暖機(jī)或控制溫度降低。<修正系數(shù)的計(jì)算>在本實(shí)施例中，當(dāng)旁通控制正在進(jìn)行時(shí)，排氣中的NOx未在NOx催 化劑4中凈化。這意味著與在實(shí)施例1中NOx催化劑4處于非活性狀態(tài)的 情況下同樣，在NOx未在NOx催化劑4中凈化的狀態(tài)下，排氣中的NOx 到達(dá)NOx傳感器12。因此，上游側(cè)NOx濃度和下游側(cè)NOx濃度具有實(shí) 質(zhì)上相等的值。因此，在本實(shí)施例中，當(dāng)旁通控制正在進(jìn)行時(shí)，由NOx傳感器12檢 測(cè)排氣中的NOx濃度。另夕卜，計(jì)算出當(dāng)時(shí)NOx傳感器12的檢測(cè)值與由上 游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖估計(jì)出的上游側(cè)NOx濃度的估計(jì)值之間的差作為估 計(jì)誤差，并基于該估計(jì)誤差計(jì)算出用于修正由上游側(cè)NOx濃度估計(jì)圖估計(jì) 出的估計(jì)值的修正系數(shù)。此外，利用該修正系數(shù)，采用與實(shí)施例l中的方 法類似的方法來(lái)估計(jì)出NOx催化劑4的劣化程度。根據(jù)本實(shí)施例，與實(shí)施例1同樣，能夠更精確地估計(jì)出上游側(cè)NOx 濃度，從而能夠更精確地估計(jì)出NOx催化劑4的劣化程度。而且根據(jù)本實(shí) 施例，無(wú)需在NOx催化劑4上游側(cè)的排氣通路2內(nèi)附加地"^殳置NOx傳感 器，就能夠更精確地估計(jì)出NOx催化劑4的劣化程度。<修正系數(shù)計(jì)算例程>這里，將參照?qǐng)D6中所示的流程圖說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的修正系數(shù)計(jì)算 例程。該例程與圖3中所示的修正系數(shù)計(jì)算例程的不同之處僅在于S101 被S301所代替，其他步驟均相同。該例程預(yù)先存儲(chǔ)于ECU 10中，并以預(yù) 定間隔重復(fù)執(zhí)行。在該例程中，首先在S301中，判定旁通控制是否正在進(jìn)行。如果S301 中的判定為肯定的，則ECU 10進(jìn)行至S102,如果該判定為否定的，則ECU 終止本例程的執(zhí)行。在本實(shí)施例中，旁通控制正在進(jìn)行的條件構(gòu)成了根據(jù) 本發(fā)明的NOx未凈化條件。另外，執(zhí)行該步驟S301的ECU IO構(gòu)成了根 據(jù)本發(fā)明的NOx未凈化條件判定裝置。根據(jù)本例程，在當(dāng)排氣繞過(guò)NOx催化劑4流動(dòng)時(shí)估計(jì)誤差A(yù)Cn大于 預(yù)定誤差A(yù)CnO的情況下，計(jì)算出修正系數(shù)c。此外，在本實(shí)施例中，在當(dāng)排氣繞過(guò)NOx催化劑4流動(dòng)時(shí)的估計(jì)誤差 △Cn大于預(yù)定誤差A(yù)CnO的情況下，通過(guò)將上游側(cè)NOx濃度Cnup與修正 系數(shù)c相乘，計(jì)算出上游側(cè)NOx濃度的修正值Cnupa。上游側(cè)NOx濃度 的修正值Cnupa被用于估計(jì)NOx催化劑4的劣化程度。利用上游側(cè)NOx 濃度的修正值Cnupa來(lái)計(jì)算出NOx濃度差A(yù)Cud。此外，基于NOx濃度 差A(yù)Cud估計(jì)出NOx催化劑4的劣化程度Lde。因此，能夠更精確地估計(jì) 出NOx催化劑4的劣化程度。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)，包括NOx催化劑，所述NOx催化劑設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路內(nèi)，用以凈化排氣中的NOx；NOx傳感器，所述NOx傳感器設(shè)置在所述NOx催化劑下游側(cè)的所述排氣通路內(nèi)，用以檢測(cè)排氣中的NOx濃度；NOx濃度估計(jì)裝置，所述NOx濃度估計(jì)裝置用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)估計(jì)所述NOx催化劑上游側(cè)的所述排氣通路內(nèi)的排氣中的NOx濃度；劣化程度估計(jì)裝置，當(dāng)所述NOx催化劑處于活性狀態(tài)并且排氣流過(guò)所述NOx催化劑時(shí)，所述劣化程度估計(jì)裝置基于所述NOx傳感器的檢測(cè)值與由所述NOx濃度估計(jì)裝置得到的估計(jì)值之間的差，來(lái)估計(jì)所述NOx催化劑的劣化程度；以及NOx未凈化條件判定裝置，所述NOx未凈化條件判定裝置用于判定NOx未凈化條件是否成立，所述NOx未凈化條件是在排氣中的NOx未在所述NOx催化劑中凈化的狀態(tài)下排氣到達(dá)所述NOx傳感器的條件，其中，當(dāng)由所述NOx未凈化條件判定裝置判定為所述NOx未凈化條件成立時(shí)，基于所述NOx傳感器的檢測(cè)值與由所述NOx濃度估計(jì)裝置得到的估計(jì)值之間的差，來(lái)修正在由所述劣化程度估計(jì)裝置估計(jì)所述NOx催化劑的劣化程度中由所述NOx濃度估計(jì)裝置得到的NOx濃度的估計(jì)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)，其中，如果所述 NOx催化劑的溫度低于活性溫度，則所述NOx未凈化條件判定裝置判定 為所述NOx未凈化條件成立。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)，還包括 旁通通路，所述旁通通路的一端與所述NOx催化劑上游側(cè)的所述排氣通路相連接，而另一端與位于所述NOx催化劑下游側(cè)并且位于所述NOx 傳感器上游側(cè)的所述排氣通路相連接；以及排氣流路控制裝置，所述排氣流路控制裝置用于執(zhí)行使排氣流過(guò)所述旁通通路或者流過(guò)所述NOx催化劑的控制；其中，如果所述排氣流路控制裝置使排氣流過(guò)所述旁通通路，則所述 NOx未凈化條件判定裝置判定為所述NOx未凈化條件成立。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有設(shè)于排氣通路內(nèi)的NOx催化劑的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化系統(tǒng)，其中，能夠更精確地估計(jì)出NOx催化劑的劣化程度。在NOx催化劑的下游側(cè)設(shè)有NOx傳感器，該系統(tǒng)計(jì)算出在排氣中的NOx未由NOx催化劑凈化的狀態(tài)下，NOx催化劑上游側(cè)的排氣通路內(nèi)的排氣中的NOx濃度的估計(jì)值與NOx傳感器的檢測(cè)值之間的差值。另外，為了估計(jì)NOx催化劑的劣化程度，基于該差值來(lái)修正NOx催化劑上游側(cè)的排氣通路內(nèi)的排氣中的NOx濃度的估計(jì)值，并基于該修正值與NOx傳感器的檢測(cè)值之間的差來(lái)估計(jì)NOx催化劑的劣化程度。
文檔編號(hào)F01N3/20GK101326348SQ20068004668
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者柴田大介, 澤田裕 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社