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WO2012140739A1 - 選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置 - Google Patents

選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置 Download PDF

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WO2012140739A1
WO2012140739A1 PCT/JP2011/059092 JP2011059092W WO2012140739A1 WO 2012140739 A1 WO2012140739 A1 WO 2012140739A1 JP 2011059092 W JP2011059092 W JP 2011059092W WO 2012140739 A1 WO2012140739 A1 WO 2012140739A1
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WO
WIPO (PCT)
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nox catalyst
nox
temperature
selective reduction
purification rate
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2011/059092
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English (en)
French (fr)
Inventor
大河 萩本
柴田　大介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP14199675.1A priority patent/EP2896801B1/en
Priority to EP11863657.0A priority patent/EP2698513B1/en
Priority to PCT/JP2011/059092 priority patent/WO2012140739A1/ja
Priority to JP2013509696A priority patent/JP5673803B2/ja
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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Definitions

  • the present invention relates to a deterioration detection device for detecting deterioration of a selective reduction type NOx catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine.
  • a technique for providing a selective reduction type NOx catalyst (hereinafter sometimes simply referred to as a NOx catalyst) as an exhaust purification catalyst in an exhaust passage of an internal combustion engine is known.
  • the NOx catalyst mainly has a function of reducing NOx in exhaust gas using ammonia as a reducing agent.
  • Various techniques for detecting deterioration of the NOx catalyst have been developed.
  • abnormality determination of the NOx catalyst is performed based on the difference in the NOx purification rate between when the activity of the NOx catalyst is relatively low and when the activity of the NOx catalyst is sufficiently high.
  • An object of the present invention is to detect deterioration of a selective reduction type NOx catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine with higher accuracy.
  • the deterioration determination of the NOx catalyst is performed based on the NOx purification rate in the catalyst.
  • the degradation detection apparatus for a selective reduction type NOx catalyst includes: A selective reduction type NOx catalyst deterioration detection device for detecting deterioration of a selective reduction type NOx catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, A temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the selective reduction NOx catalyst; A NOx purification rate calculation unit for calculating a NOx purification rate in the selective reduction NOx catalyst based on a NOx concentration of exhaust flowing into the selective reduction NOx catalyst and a NOx concentration of exhaust flowing out of the selective reduction NOx catalyst; , A determination unit that determines whether or not the selective reduction type NOx catalyst has deteriorated based on the NOx purification rate calculated by the NOx purification rate calculation unit when the temperature of the selective reduction type NOx catalyst is equal to or higher than a predetermined temperature. And comprising The predetermined temperature is a temperature at which the NOx purification rate starts to decrease in response to an increase in the temperature of the selective reduction NOx catalyst when the degree of deterioration of the selective reduction
  • the NOx purification rate is the ratio of the amount of NOx reduced by the NOx catalyst to the amount of NOx flowing into the NOx catalyst.
  • the determination unit determines that the NOx catalyst has deteriorated when the deterioration degree of the NOx catalyst is larger than the upper limit value of the allowable range.
  • the allowable range of the degree of deterioration of the NOx catalyst can be determined in advance based on experiments or the like.
  • the NOx catalyst has a function of reducing NOx using ammonia as a reducing agent and also has a function of oxidizing ammonia. Both the NOx reduction ability and the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst become higher as the temperature of the NOx catalyst increases. However, when the temperature of the NOx catalyst is relatively low, the NOx reduction ability is higher than the ammonia oxidation ability. When the temperature of the NOx catalyst becomes a certain temperature or higher, the ammonia oxidation ability becomes higher than the NOx reduction ability. When ammonia is oxidized, NOx is generated. For this reason, when the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst becomes higher than the NOx reduction ability, the NOx purification rate in the NOx catalyst decreases. Therefore, when the temperature of the NOx catalyst reaches a certain temperature, the NOx purification rate starts to decrease as the temperature of the NOx catalyst increases.
  • the NOx reduction ability of the NOx catalyst decreases as the deterioration of the NOx catalyst proceeds.
  • the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst is unlikely to decrease even if the NOx catalyst deteriorates. Therefore, when the degree of deterioration of the NOx catalyst becomes higher, the temperature of the NOx catalyst at which the ammonia oxidation ability becomes higher than the NOx reduction ability, that is, the temperature at which the NOx purification rate starts to decrease in accordance with the rise in the temperature of the NOx catalyst (hereinafter referred to as “NOx catalyst”). , Referred to as NOx purification rate lowering temperature).
  • the determination unit when the temperature of the NOx catalyst is higher than a predetermined temperature that is the NOx purification rate lowering temperature when the degree of deterioration of the NOx catalyst is the upper limit value of the allowable range, the determination unit performs the determination based on the NOx purification rate. Then, it is determined whether or not the NOx catalyst has deteriorated.
  • the determination unit may determine that the NOx catalyst has deteriorated when the NOx purification rate is lower than a predetermined threshold.
  • the predetermined threshold value may be the NOx purification rate when the deterioration degree of the NOx catalyst is the upper limit value of the allowable range.
  • the temperature of the NOx catalyst is higher than the predetermined temperature, the difference between the NOx purification rate when the NOx catalyst is normal and the NOx purification rate when the NOx catalyst is deteriorated becomes larger. Therefore, according to the present invention, the deterioration of the NOx catalyst can be detected with higher accuracy.
  • the determination unit may determine the deterioration of the NOx catalyst.
  • the initial state is a state in which the degree of deterioration of the NOx catalyst is equivalent to that when the vehicle is mounted, that is, a state in which the thermal deterioration of the NOx catalyst has hardly progressed.
  • the NOx purification rate lowering temperature when the NOx catalyst is in the initial state is higher than the predetermined temperature. Further, when the temperature of the NOx catalyst exceeds the NOx purification rate lowering temperature when the NOx catalyst is in the initial state, the NOx purification rate when the NOx catalyst is normal and the NOx purification rate when the NOx catalyst is deteriorated, Is gradually reduced as the temperature of the NOx catalyst increases. Therefore, when the temperature of the NOx catalyst is the NOx purification rate lowering temperature when the NOx catalyst is in the initial state, the NOx catalyst degradation determination is performed, so that the NOx purification rate and the NOx catalyst are degraded when the NOx catalyst is normal. When the difference from the NOx purification rate is as large as possible, the NOx catalyst deterioration can be determined.
  • the NOx purification rate in the NOx catalyst is equal to or less than a temperature that becomes zero.
  • the determination unit may determine the deterioration of the NOx catalyst.
  • the degree of deterioration of the NOx catalyst is the upper limit value of the allowable range
  • the NOx purification rate decreases as the temperature rises.
  • the temperature of the NOx catalyst reaches a certain temperature, the NOx purification rate becomes zero.
  • the NOx purification rate becomes zero when the NOx catalyst is degraded.
  • the NOx purification rate is zero, and when the degree of deterioration of the NOx catalyst is lower than the upper limit value of the allowable range ( When the NOx catalyst is normal), the NOx purification rate and the NOx catalyst when the NOx catalyst is normal in the temperature range where the NOx purification rate decreases as the temperature of the NOx catalyst increases. The difference from the NOx purification rate in the case where the deterioration is gradually reduced.
  • the NOx catalyst when the temperature of the NOx catalyst is higher than the predetermined temperature and the NOx catalyst deterioration degree is the upper limit value of the allowable range, the NOx catalyst is in a region below the temperature at which the NOx purification rate becomes zero.
  • the deterioration determination of the NOx catalyst is performed when the difference between the NOx purification rate when the NOx catalyst is normal and the NOx purification rate when the NOx catalyst is deteriorated is as large as possible. Can do.
  • the deterioration determination of the NOx catalyst is performed based on the NOx purification rate lowering temperature.
  • the degradation detection apparatus for a selective reduction type NOx catalyst includes: A temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the selective reduction NOx catalyst; A NOx purification rate calculation unit for calculating a NOx purification rate in the selective reduction NOx catalyst based on a NOx concentration of exhaust flowing into the selective reduction NOx catalyst and a NOx concentration of exhaust flowing out of the selective reduction NOx catalyst; , When the temperature of the selective reduction NOx catalyst starts to decrease as the temperature of the selective reduction NOx catalyst increases, when the temperature of the selective reduction NOx catalyst is lower than a predetermined determination temperature, it is determined that the selective reduction NOx catalyst has deteriorated. A determination unit to perform, Is provided.
  • the predetermined determination temperature may be a NOx purification rate lowering temperature when the deterioration degree of the NOx catalyst is an upper limit value of an allowable range.
  • the NOx purification rate lowering temperature becomes lower. Therefore, when the NOx purification rate lowering temperature is lower than the predetermined determination temperature, it can be determined that the NOx catalyst has deteriorated.
  • the deterioration of the NOx catalyst can be detected with higher accuracy.
  • the present invention it is possible to detect the deterioration of the selective reduction type NOx catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine with higher accuracy.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of detecting deterioration of the NOx catalyst according to the first embodiment.
  • 7 is a flowchart showing a NOx catalyst deterioration detection flow according to a first modification of Example 1; 6 is a flowchart illustrating a deterioration detection flow of a NOx catalyst according to a second modification of the first embodiment. 6 is a flowchart illustrating a flow of detecting deterioration of a NOx catalyst according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exhaust system of an internal combustion engine according to the present embodiment.
  • the internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle.
  • the internal combustion engine according to the present invention is not limited to a diesel engine, and may be a gasoline engine or the like.
  • An exhaust passage 2 is connected to the internal combustion engine 1.
  • the exhaust passage 2 is provided with a particulate filter (hereinafter referred to as a filter) 4.
  • the filter 4 collects particulate matter (PM) in the exhaust gas.
  • An oxidation catalyst 3 is provided as an upstream catalyst in the exhaust passage 2 upstream of the filter 4.
  • the pre-stage catalyst is not limited to the oxidation catalyst, and may be a catalyst having an oxidation function (for example, an occlusion reduction type NOx catalyst).
  • a fuel addition valve 6 is provided in the exhaust passage 2 upstream of the oxidation catalyst 3. The fuel addition valve 6 adds fuel into the exhaust.
  • NOx catalyst 5 a selective reduction type NOx catalyst (hereinafter referred to as NOx catalyst) 5 is provided in the exhaust passage 2 downstream of the filter 4.
  • a urea addition valve 7 and a temperature sensor 8 are provided downstream from the filter 4 and upstream from the NOx catalyst 5.
  • the urea addition valve 7 adds a urea aqueous solution into the exhaust gas.
  • ammonia as a reducing agent is supplied to the NOx catalyst 5.
  • the temperature sensor 8 detects the temperature of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 5.
  • a NOx sensor 9 is provided in the exhaust passage 2 downstream of the NOx catalyst 5.
  • the NOx sensor 9 detects the NOx concentration of the exhaust gas flowing out from the NOx catalyst 5.
  • a catalyst for oxidizing ammonia may be provided in the exhaust passage 2 downstream of the NOx catalyst 5.
  • the internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 10 for controlling the internal combustion engine 1.
  • ECU electronice control unit
  • a crank position sensor 11 and an accelerator opening sensor 12 are electrically connected to the ECU 10.
  • the crank position sensor 11 detects the crank angle of the internal combustion engine 1.
  • the accelerator opening sensor 12 detects the accelerator opening of a vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted. Then, the output signals of these sensors are input to the ECU 10.
  • ECU10 calculates the engine speed of the internal combustion engine 1 based on the output signal of the crank position sensor 11. Further, the ECU 10 calculates the engine load of the internal combustion engine 1 based on the output signal of the accelerator opening sensor 12.
  • a fuel addition valve 6 and a urea addition valve 7 are electrically connected to the ECU 10. The operation of these devices is controlled by the ECU 10.
  • the NOx purification rate is the ratio of the NOx amount reduced by the NOx catalyst 5 to the NOx amount flowing into the NOx catalyst 5. Further, in this embodiment, when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is larger than the upper limit value of the allowable range, it is determined that the NOx catalyst 5 has deteriorated.
  • the allowable range of the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 can be determined in advance based on experiments or the like.
  • the NOx catalyst 5 has not only a function of reducing NOx but also a function of oxidizing ammonia.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the temperature of the NOx catalyst 5 and the NOx reduction ability and ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5.
  • the horizontal axis represents the temperature Tc of the NOx catalyst 5
  • the vertical axis represents the NOx reduction ability or ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5.
  • solid lines L1 and L2 indicate the NOx reduction ability of the NOx catalyst 5.
  • a solid line L1 indicates the NOx reduction capability when the NOx catalyst 5 is in the initial state
  • a solid line L2 indicates the NOx reduction capability when the NOx catalyst 5 is deteriorated.
  • the initial state is a state in which the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is equivalent to that when the vehicle is mounted, that is, a state in which the thermal deterioration of the NOx catalyst 5 hardly progresses.
  • the arrows in FIG. 2 indicate the direction of transition of the NOx reduction ability according to the progress of the deterioration of the NOx catalyst 5.
  • a broken line L3 indicates the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of the NOx catalyst 5 and the NOx purification rate in the NOx catalyst 5.
  • the horizontal axis represents the temperature Tc of the NOx catalyst 5
  • the vertical axis represents the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 or the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5.
  • solid lines L4 and L5 and a two-dot chain line L0 indicate the NOx purification rate in the NOx catalyst 5.
  • a solid line L1 indicates a NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is in an initial state
  • a solid line L2 indicates a NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is deteriorated
  • a two-dot chain line L0 indicates NOx.
  • the NOx purification rate when the degree of deterioration of the catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range is shown.
  • the arrows in FIG. 3 indicate the transition direction of the NOx purification rate according to the progress of the deterioration of the NOx catalyst 5.
  • the broken line L3 indicates the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5 as in FIG.
  • the NOx reduction ability and the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5 both increase as the temperature of the NOx catalyst 5 increases. However, when the temperature of the NOx catalyst 5 is relatively low, the NOx reduction ability is higher than the ammonia oxidation ability. Then, when the temperature of the NOx catalyst 5 exceeds a certain temperature, the ammonia oxidation ability becomes higher than the NOx reduction ability.
  • the NOx reduction ability of the NOx catalyst 5 decreases as the deterioration of the NOx catalyst 5 proceeds. That is, assuming that the temperature of the NOx catalyst 5 is the same, the NOx reduction ability of the NOx catalyst 5 is lower when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is higher than when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is low. Therefore, the NOx reduction capability with respect to the temperature of the NOx catalyst 5 changes in the direction indicated by the arrow in FIG. 2 (the direction from the solid line L1 to the solid line L2) in accordance with the increase in the degree of deterioration of the NOx catalyst 5.
  • the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5 is difficult to decrease even when the NOx catalyst 5 is further deteriorated. Therefore, if the temperature of the NOx catalyst 5 is the same, the ammonia oxidation ability of the NOx catalyst 5 is equivalent regardless of the degree of deterioration of the NOx catalyst 5. Therefore, even if the deterioration of the NOx catalyst 5 progresses, the relationship between the temperature of the NOx catalyst 5 and the ammonia oxidizing ability of the NOx catalyst 5 is maintained as shown by a broken line L3 in FIG. As a result, as shown in FIG. 2, when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 increases, the temperature of the NOx catalyst 5 whose ammonia oxidation capacity exceeds the NOx reduction capacity decreases (Tc2 ⁇ Tc1).
  • NOx is generated when ammonia is oxidized. Therefore, when the ammonia oxidation capability of the NOx catalyst 5 becomes higher than the NOx reduction capability, the amount of NOx flowing out from the NOx catalyst 5 increases. That is, the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 decreases. Therefore, when the temperature of the NOx catalyst 5 reaches a temperature at which the ammonia oxidation capability exceeds the NOx reduction capability, the NOx purification rate starts to decrease as the temperature of the NOx catalyst increases.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 in which the ammonia oxidation ability exceeds the NOx reduction ability is Tc1.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 whose ammonia oxidation ability exceeds the NOx reduction ability is Tc2. Therefore, as shown in FIG. 3, when the NOx catalyst 5 is in the initial state, the NOx purification rate starts to decrease when the temperature of the NOx catalyst 5 reaches Tc1. Further, when the NOx catalyst 5 is deteriorated, the NOx purification rate starts to decrease when the temperature of the NOx catalyst 5 reaches Tc2.
  • Tc2 is a temperature lower than Tc1. That is, as the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 increases, the temperature at which the NOx purification rate begins to decrease as the temperature of the NOx catalyst 5 increases (hereinafter referred to as the NOx purification rate lowering temperature) becomes lower.
  • NOx catalyst deterioration detection method a method for detecting deterioration of the NOx catalyst according to the present embodiment.
  • the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is larger than the upper limit value of the allowable range, it is determined that the NOx catalyst 5 has deteriorated.
  • the NOx purification rate lowering temperature when the deterioration degree of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range is defined as Tc0.
  • Tc0 the temperature of the NOx catalyst 5 is higher than Tc0, it is determined based on the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 whether or not the NOx catalyst 5 has deteriorated.
  • the NOx purification rate (NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is deteriorated) and the NOx catalyst 5 are lower than when the temperature of the NOx catalyst 5 is equal to or lower than the NOx purification rate lowering temperature corresponding to the degree of deterioration at that time.
  • the difference from the NOx purification rate when NO is normal is larger.
  • the NOx purification rate when the temperature of the NOx catalyst 5 is in the temperature range where the difference between the NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is normal and the NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is deteriorated is larger, the NOx purification rate.
  • the NOx catalyst deterioration detection method it is possible to detect the deterioration of the NOx catalyst 5 with higher accuracy.
  • step S101 the temperature Tc of the NOx catalyst 5 is calculated.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 can be calculated based on the detection value of the temperature sensor 8.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 can also be estimated based on the operating state of the internal combustion engine 1 (engine load, engine speed, etc.).
  • a temperature sensor is provided in the exhaust passage downstream of the NOx catalyst 5, the temperature of the NOx catalyst 5 can be calculated based on the detected value of the temperature sensor.
  • a temperature sensor may be provided in the NOx catalyst 5, and the temperature of the NOx catalyst 5 may be detected by the temperature sensor.
  • step S102 it is determined whether or not the temperature Tc of the NOx catalyst 5 is higher than the NOx purification rate lowering temperature Tc0 when the deterioration degree of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range.
  • the NOx purification rate lowering temperature Tc0 when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range is determined in advance based on experiments or the like and stored in the ECU 10.
  • step S102 If a negative determination is made in step S102, the execution of this flow is temporarily terminated. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S102, then in step S103, the NOx purification rate Pnox in the NOx catalyst 5 is calculated.
  • the NOx purification rate Pnox in the NOx catalyst 5 is calculated based on the NOx concentration of the exhaust flowing into the NOx catalyst 5 and the NOx concentration of the exhaust flowing out from the NOx catalyst 5.
  • the NOx concentration of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 5 can be estimated based on the operating state of the internal combustion engine 1.
  • a NOx sensor may be provided in the exhaust passage 2 upstream of the NOx catalyst 5, and the NOx concentration of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 5 may be detected by the NOx sensor.
  • the NOx concentration of the exhaust gas flowing out from the NOx catalyst 5 can be detected by the NOx sensor 9.
  • step S104 the NOx purification rate when the deterioration degree of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range and the temperature of the NOx catalyst 5 is the temperature Tc calculated in step S101, that is, the NOx catalyst 5 is A NOx purification rate threshold (hereinafter referred to as a normal determination threshold) Pnox0 that can be determined to be normal is calculated.
  • the relationship between the NOx purification rate and the temperature of the NOx catalyst 5 when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit of the allowable range is shown in the ECU 10 as a map (two-dot chain line in FIG. 3) or a function as shown in FIG. Stored in advance.
  • the normal determination threshold value Pnox0 is calculated using the map or function.
  • step S105 it is determined whether or not the NOx purification rate Pnox calculated in step S103 is smaller than the normal determination threshold value Pnox0 calculated in step S104. If an affirmative determination is made in step S105, it is then determined in step S106 that the NOx catalyst 5 has deteriorated. On the other hand, if a negative determination is made in step S105, it is then determined in step S107 that the NOx catalyst 5 is normal.
  • the NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is normal is determined by determining the deterioration of the NOx catalyst 5.
  • the deterioration determination of the NOx catalyst 5 can be performed. As a result, it is possible to detect deterioration of the NOx catalyst 5 with higher accuracy.
  • step S202 it is determined whether or not the temperature Tc of the NOx catalyst 5 is the NOx purification rate lowering temperature Tc1 when the NOx catalyst 5 is in the initial state.
  • the NOx purification rate lowering temperature Tc1 when the NOx catalyst 5 is in the initial state is obtained in advance based on experiments or the like and stored in the ECU 10.
  • step S202 If a negative determination is made in step 202, execution of this flow is temporarily terminated. On the other hand, if a positive determination is made in step S202, the process of step S103 is then executed.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 is higher than the NOx purification rate lowering temperature Tc0 when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range, and the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit of the allowable range.
  • the value is equal to or lower than the temperature at which the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 becomes zero, it is determined based on the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 whether or not the NOx catalyst 5 has deteriorated.
  • the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit of the allowable range
  • the NOx purification rate decreases according to the temperature rise.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 reaches a certain temperature Tc3
  • the NOx purification rate becomes zero.
  • the NOx purification rate becomes zero.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 is the NOx purification rate lowering temperature when the deterioration degree of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range.
  • the NOx purification rate starts to fall as the temperature of the NOx catalyst 5 rises.
  • the NOx purification rate is zero, and the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is lower than the upper limit value of the allowable range (When the NOx catalyst is normal)
  • the temperature range where the NOx purification rate decreases as the temperature of the NOx catalyst 5 increases that is, in the temperature range where the temperature of the NOx catalyst 5 is higher than Tc3
  • the temperature of the NOx catalyst 5 increases. Accordingly, the difference between the NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is normal and the NOx purification rate when the NOx catalyst 5 is deteriorated gradually decreases.
  • the temperature of the NOx catalyst 5 is higher than the NOx purification rate lowering temperature Tc0 when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range, and the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range.
  • the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 is equal to or lower than the temperature Tc3 at which the NOx purification rate is zero
  • the NOx catalyst degradation determination is performed to determine the NOx purification rate when the NOx catalyst is normal and when the NOx catalyst is degraded.
  • the difference from the NOx purification rate is as large as possible, it is possible to determine the deterioration of the NOx catalyst. As a result, it is possible to detect deterioration of the NOx catalyst 5 with higher accuracy.
  • step S303 the flow of detecting the deterioration of the NOx catalyst according to this modification will be described based on the flowchart shown in FIG.
  • This flow is stored in advance in the ECU 10 and is repeatedly executed by the ECU 10 at predetermined intervals when the urea aqueous solution is added from the urea addition valve 7.
  • This flow is obtained by adding step S303 to the flow shown in FIG. Therefore, only the process of step S303 will be described, and the description of the process of other steps will be omitted.
  • step S303 it is determined whether or not the temperature of the NOx catalyst 5 is equal to or lower than a temperature Tc3 at which the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 becomes zero when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range.
  • the temperature Tc3 at which the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 becomes zero when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit of the allowable range is determined in advance based on experiments or the like and stored in the ECU 10.
  • step 303 If a negative determination is made in step 303, execution of this flow is temporarily terminated. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S303, that is, if the temperature of the NOx catalyst 5 is higher than Tc0 and equal to or lower than Tc3, the process of step S103 is then executed.
  • Example 2 [NOx catalyst deterioration detection method]
  • the schematic configuration of the exhaust system of the internal combustion engine according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • a method for detecting deterioration of the NOx catalyst according to the present embodiment will be described.
  • the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 becomes higher, the NOx purification rate lowering temperature becomes lower. Therefore, in this embodiment, it is determined whether or not the NOx catalyst 5 has deteriorated based on the NOx purification rate lowering temperature.
  • the NOx purification rate in the NOx catalyst 5 is the same as in the first embodiment. It is calculated based on the NOx concentration of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 5 and the NOx concentration of the exhaust gas flowing out of the NOx catalyst 5. The NOx concentration of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 5 is estimated based on the operating state of the internal combustion engine 1. Further, a NOx sensor may be provided in the exhaust passage 2 upstream of the NOx catalyst 5, and the NOx concentration of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 5 may be detected by the NOx sensor. The NOx concentration of the exhaust gas flowing out from the NOx catalyst 5 is detected by the NOx sensor 9.
  • step S401 the temperature Tc of the NOx catalyst 5 is calculated by the same method as the processing in step S101 of the flow shown in FIG.
  • step S402 the NOx purification rate Pnox in the NOx catalyst 5 is calculated by the same method as the processing in step S103 of the flow shown in FIG.
  • the NOx purification rate Pnox calculated in step S402 is stored in the ECU 10 in association with the temperature Tc of the NOx catalyst 5 calculated in step S401.
  • the temperature Tc of the NOx catalyst 5 changes with a change in the exhaust temperature flowing into the NOx catalyst 5. Therefore, by calculating and storing the temperature Tc of the NOx catalyst 5 and the NOx purification rate Pnox corresponding to the temperature for a certain period, the temperature Tc of the NOx catalyst 5 and the NOx purification rate Pnox as shown in FIG. Relationship can be obtained.
  • the temperature Tc of the NOx catalyst 5 is calculated by calculating the NOx purification rate Pnox corresponding to each temperature while forcibly changing the temperature Tc of the NOx catalyst 5. You may obtain
  • step S403 the NOx purification rate lowering temperature Tcd is acquired based on the relationship between the temperature Tc of the NOx catalyst 5 and the NOx purification rate Pnox.
  • the acquired NOx purification rate lowering temperature Tcd is the NOx purification rate lowering temperature corresponding to the current degree of deterioration of the NOx catalyst 5.
  • step S404 it is determined whether or not the NOx purification rate lowering temperature Tcd acquired in step S403 is lower than the NOx purification rate lowering temperature Tc0 when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range. Is done.
  • the NOx purification rate lowering temperature Tc0 when the degree of deterioration of the NOx catalyst 5 is the upper limit value of the allowable range is determined in advance based on experiments or the like and stored in the ECU 10.
  • step S404 If an affirmative determination is made in step S404, it is then determined in step S405 that the NOx catalyst 5 has deteriorated. On the other hand, if a negative determination is made in step S404, it is then determined in step S406 that the NOx catalyst 5 is normal.

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Abstract

　本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化をより高い精度で検出することを目的とする。本発明に係る選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置は、選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気のＮＯｘ濃度と選択還元型ＮＯｘ触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度とに基づいて選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部を備えている。そして、選択還元型ＮＯｘ触媒の温度が、選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときに該選択還元型ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度（Ｔｃ０）以上である時に、ＮＯｘ浄化率に基づいて、選択還元型ＮＯｘ触媒が劣化しているか否かを判定する。

Description

選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置
　本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化を検出する劣化検出装置に関する。
　内燃機関の排気通路に排気浄化触媒として選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する場合もある）を設ける技術が知られている。ＮＯｘ触媒は、主にアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する機能を有する。また、ＮＯｘ触媒の劣化を検出するための種々の技術が開発されている。
　特許文献１に記載の技術では、ＮＯｘ触媒の活性度が比較的低い時とＮＯｘ触媒の活性度が十分に高い時とにおけるＮＯｘ浄化率の差に基づいて、ＮＯｘ触媒の異常判定を行う。
　特許文献２に記載の技術では、ＮＯｘ触媒の温度が、ＮＯｘ浄化温度域よりも低く且つアンモニア吸着温度域に含まれる所定温度域の温度である時に、ＮＯｘ触媒より下流側の排気通路にアンモニアが漏れるまでＮＯｘ触媒に還元剤を添加する。そして、このときにＮＯｘ触媒に添加された還元剤の総量に基づいて、ＮＯｘ触媒が劣化したか否かを判定する。
特開２００８－１４４７１１号公報 特開２００９－１２７４９６号公報
　本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化をより高い精度で検出することを目的とする。
　第一の発明では、ＮＯｘ触媒の温度が、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度以上である時に、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率に基づいてＮＯｘ触媒の劣化判定が行われる。
　より詳しくは、本発明に係る選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置は、
　内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化を検出する選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置であって、
　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度を取得する温度取得部と、
　前記選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気のＮＯｘ濃度と前記選択還元型ＮＯｘ触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度とに基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、
　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度が所定温度以上の時に、前記ＮＯｘ浄化率算出部によって算出されるＮＯｘ浄化率に基づいて、前記選択還元型ＮＯｘ触媒が劣化しているか否かを判定する判定部と、を備え、
　前記所定温度が、前記選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときに前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度である。
　ここで、ＮＯｘ浄化率とは、ＮＯｘ触媒に流入するＮＯｘ量に対するＮＯｘ触媒によって還元されるＮＯｘ量の割合である。また、判定部は、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値より大きいときに、ＮＯｘ触媒が劣化していると判定する。ＮＯｘ触媒の劣化度合いの許容範囲は、実験等に基づいて予め定めることができる。
　ＮＯｘ触媒は、アンモニアを還元剤としてＮＯｘを還元する機能を有すると共に、アンモニアを酸化する機能も有する。ＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元能力及びアンモニア酸化能力はいずれも該ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じて高くなる。ただし、ＮＯｘ触媒の温度が比較的低いときは、ＮＯｘ還元能力の方がアンモニア酸化能力よりも高い。そして、ＮＯｘ触媒の温度がある温度以上となると、アンモニア酸化能力の方がＮＯｘ還元能力よりも高くなる。アンモニアが酸化されるとＮＯｘが生成される。そのため、ＮＯｘ触媒のアンモニア酸化能力がＮＯｘ還元能力よりも高くなると、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率が低下する。従って、ＮＯｘ触媒の温度がある温度に達すると、ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める。
　ここで、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元能力は、ＮＯｘ触媒の劣化が進むにつれて低下する。一方、ＮＯｘ触媒のアンモニア酸化能力は、ＮＯｘ触媒の劣化が進んでも低下し難い。そのため、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが高くなると、ＮＯｘ還元能力よりもアンモニア酸化能力の方が高くなるＮＯｘ触媒の温度、即ち、ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度（以下、ＮＯｘ浄化率低下温度と称する）がより低くなる。
　そこで、本発明では、ＮＯｘ触媒の温度が、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度である所定温度より高い時に、判定部によって、ＮＯｘ浄化率に基づいて、ＮＯｘ触媒が劣化しているか否かを判定する。
　このとき、判定部は、ＮＯｘ浄化率が所定の閾値より低いときに、ＮＯｘ触媒が劣化していると判定してもよい。この場合、所定の閾値は、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率であってもよい。
　ＮＯｘ触媒の温度が前記所定温度より高い時は、ＮＯｘ触媒が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差がより大きくなる。従って、本発明によれば、ＮＯｘ触媒の劣化をより高い精度で検出することができる。
　本発明においては、ＮＯｘ触媒の温度が、ＮＯｘ触媒が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度である時に、判定部によってＮＯｘ触媒の劣化判定を行ってもよい。ここで、初期状態とは、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが車両搭載時と同等の状態、つまり、ＮＯｘ触媒の熱劣化がほとんど進行していない状態のことである。
　ＮＯｘ触媒が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度は、前記所定温度よりも高い。また、ＮＯｘ触媒の温度が、ＮＯｘ触媒が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度を超えると、ＮＯｘ触媒が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が、ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じて徐々に小さくなる。従って、ＮＯｘ触媒の温度が、ＮＯｘ触媒が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度の時に、ＮＯｘ触媒の劣化判定を行うことで、ＮＯｘ触媒が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が可及的に大きい時にＮＯｘ触媒の劣化判定を行うことができる。
　また、本発明においては、ＮＯｘ触媒の温度が、前記所定温度より高く、且つ、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率が零となる温度以下である時に、判定部によってＮＯｘ触媒の劣化判定を行ってもよい。
　ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒の温度が前記所定温度よりもさらに上昇すると、その温度上昇に応じてＮＯｘ浄化率は低下する。そして、ＮＯｘ触媒の温度がある温度に達するとＮＯｘ浄化率が零となる。ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ浄化率が零となる温度以上の温度領域では、ＮＯｘ触媒が劣化していると、そのＮＯｘ浄化率は零となる。一方、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値より低い場合であっても、ＮＯｘ触媒の温度が前記所定温度よりもさらに上昇し、その劣化度合いに対応するＮＯｘ浄化率低下温度に達すると、ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める。
　そして、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値より高い場合（ＮＯｘ触媒が劣化している場合）はＮＯｘ浄化率が零であり、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値より低い場合（ＮＯｘ触媒が正常の場合）はＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下する温度領域では、ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じて、ＮＯｘ触媒が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が徐々に小さくなる。
　そのため、ＮＯｘ触媒の温度が、前記所定温度より高く、且つ、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率が零となる温度以下の領域にある時に、ＮＯｘ触媒の劣化判定を行うことで、ＮＯｘ触媒が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が可及的に大きい時にＮＯｘ触媒の劣化判定を行うことができる。
　第二の発明では、ＮＯｘ浄化率低下温度に基づいて、ＮＯｘ触媒の劣化判定が行われる。
　より詳しくは、本発明に係る選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置は、
　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度を取得する温度取得部と、
　前記選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気のＮＯｘ濃度と前記選択還元型ＮＯｘ触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度とに基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、
　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度が所定の判定温度より低い場合、前記選択還元型ＮＯｘ触媒が劣化していると判定する判定部と、
　を備える。
　ここで、所定の判定温度は、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度であってもよい。
　上述したように、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが高くなると、ＮＯｘ還元能力よりもアンモニア酸化能力の方が高くなるＮＯｘ触媒の温度、即ちＮＯｘ浄化率低下温度がより低くなる。そのため、ＮＯｘ浄化率低下温度が所定の判定温度より低い場合は、ＮＯｘ触媒が劣化していると判定することができる。
　本発明によれば、ＮＯｘ触媒の劣化をより高い精度で検出することができる。
　本発明によれば、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化をより高い精度で検出することができる。
実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。 ＮＯｘ触媒の温度とＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元能力及びアンモニア酸化能力との関係を示す図である。 ＮＯｘ触媒の温度とＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率との関係を示す図である。 実施例１に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローを示すフローチャートである。 実施例１の第一の変形例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローを示すフローチャートである。 実施例１の第二の変形例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローを示すフローチャートである。 実施例２に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローを示すフローチャートである。
　以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　＜実施例１＞
　［内燃機関の排気系の概略構成］
　図１は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。ただし、本発明に係る内燃機関は、ディーゼルエンジンンに限られるものではなく、ガソリンエンジン等であってもよい。内燃機関１には、排気通路２が接続されている。
　排気通路２には、パティキュレートフィルタ（以下、フィルタと称する）４が設けられている。フィルタ４は排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。フィルタ４より上流側の排気通路２には、前段触媒として酸化触媒３が設けられている。尚、前段触媒は、酸化触媒に限られるものではなく、酸化機能を有する触媒（例えば、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒）であればよい。酸化触媒３より上流側の排気通路２には、燃料添加弁６が設けられている。燃料添加弁６は、排気中に燃料を添加する。
　また、フィルタ４より下流側の排気通路２には、選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＯｘ触媒と称する）５が設けられている。フィルタ４より下流側且つＮＯｘ触媒５より上流側には、尿素添加弁７及び温度センサ８が設けられている。尿素添加弁７は、排気中に尿素水溶液を添加する。尿素添加弁７から尿素水溶液が添加されることで、ＮＯｘ触媒５に還元剤たるアンモニアが供給される。温度センサ８が、ＮＯｘ触媒５に流入する排気の温度を検出する。
　ＮＯｘ触媒５より下流側の排気通路２には、ＮＯｘセンサ９が設けられている。ＮＯｘセンサ９は、ＮＯｘ触媒５から流出する排気のＮＯｘ濃度を検出する。尚、ＮＯｘ触媒５より下流側の排気通路２に、アンモニアを酸化するための触媒を設けてもよい。
　また、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１０には、温度センサ８及びＮＯｘセンサ９に加えて、クランクポジションセンサ１１及びアクセル開度センサ１２が電気的に接続されている。クランクポジションセンサ１１は、内燃機関１のクランク角を検出する。アクセル開度センサ１２は、内燃機関１を搭載した車両のアクセル開度を検出する。そして、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。
　ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ１１の出力信号に基づいて内燃機関１の機関回転速度を算出する。また、ＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ１２の出力信号に基づいて内燃機関１の機関負荷を算出する。
　さらに、ＥＣＵ１０には、燃料添加弁６及び尿素添加弁７が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０によって、これらの装置の動作が制御される。
　［ＮＯｘ触媒の温度とＮＯｘ浄化率との関係］
　次に、ＮＯｘ触媒５の温度とＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率との関係について、図２及び３に基づいて説明する。尚、ＮＯｘ浄化率とは、ＮＯｘ触媒５に流入するＮＯｘ量に対するＮＯｘ触媒５によって還元されるＮＯｘ量の割合である。また、本実施例では、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値より大きいときに、ＮＯｘ触媒５が劣化していると判断する。ＮＯｘ触媒５の劣化度合いの許容範囲は、実験等に基づいて予め定めることができる。
　ＮＯｘ触媒５は、ＮＯｘを還元する機能のみならず、アンモニアを酸化する機能も有する。図２は、ＮＯｘ触媒５の温度とＮＯｘ触媒５のＮＯｘ還元能力及びアンモニア酸化能力との関係を示す図である。図２において、横軸はＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃを表しており、縦軸はＮＯｘ触媒５のＮＯｘ還元能力又はアンモニア酸化能力を表している。図２において、実線Ｌ１及びＬ２はＮＯｘ触媒５のＮＯｘ還元能力を示している。実線Ｌ１は、ＮＯｘ触媒５が初期状態のときのＮＯｘ還元能力を示しており、実線Ｌ２は、ＮＯｘ触媒５が劣化しているときのＮＯｘ還元能力を示している。ここで、初期状態とは、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが車両搭載時と同等の状態、つまり、ＮＯｘ触媒５の熱劣化がほとんど進行していない状態のことである。図２のおける矢印は、ＮＯｘ触媒５の劣化の進行に応じたＮＯｘ還元能力の推移の方向を示している。また、図２において、破線Ｌ３はＮＯｘ触媒５のアンモニア酸化能力を示している。
　図３は、ＮＯｘ触媒５の温度とＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率との関係を示す図である。図３において、横軸はＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃを表しており、縦軸はＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率又はＮＯｘ触媒５のアンモニア酸化能力を表している。図３において、実線Ｌ４、Ｌ５、及び二点鎖線Ｌ０はＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率を示している。実線Ｌ１は、ＮＯｘ触媒５が初期状態のときのＮＯｘ浄化率を示しており、実線Ｌ２は、ＮＯｘ触媒５が劣化しているときのＮＯｘ浄化率を示しており、二点鎖線Ｌ０は、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値のときのＮＯｘ浄化率を示している。図３のおける矢印は、ＮＯｘ触媒５の劣化の進行に応じたＮＯｘ浄化率の推移の方向を示している。また、図３において、破線Ｌ３は、図２と同様、ＮＯｘ触媒５のアンモニア酸化能力を示している。
　図２に示すように、ＮＯｘ触媒５のＮＯｘ還元能力及びアンモニア酸化能力はいずれも該ＮＯｘ触媒５の温度の上昇に応じて高くなる。ただし、ＮＯｘ触媒５の温度が比較的低いときは、ＮＯｘ還元能力の方がアンモニア酸化能力よりも高い。そして、ＮＯｘ触媒５の温度がある温度以上となると、アンモニア酸化能力の方がＮＯｘ還元能力よりも高くなる。
　また、ＮＯｘ触媒５のＮＯｘ還元能力は、ＮＯｘ触媒５の劣化が進むにつれて低下する。つまり、ＮＯｘ触媒５の温度を同一とすると、ＮＯｘ触媒５のＮＯｘ還元能力は、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが高い場合、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが低い場合に比べて低い。そのため、ＮＯｘ触媒５の温度に対するＮＯｘ還元能力は、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いの上昇に応じて、図２において矢印で示す方向（実線Ｌ１から実線Ｌ２に向かう方向）に推移する。
　一方、ＮＯｘ触媒５のアンモニア酸化能力は、ＮＯｘ触媒５の劣化が進んでも低下し難い。そのため、ＮＯｘ触媒５の温度の温度が同一であれば、ＮＯｘ触媒５の劣化度合い関わらず、ＮＯｘ触媒５のアンモニア酸化能力は同等となる。そのため、ＮＯｘ触媒５の劣化が進んでも、ＮＯｘ触媒５の温度とＮＯｘ触媒５のアンモニア酸化能力との関係は、図２において破線Ｌ３で示すような関係に維持される。その結果、図２に示すように、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが高くなると、アンモニア酸化能力がＮＯｘ還元能力を超えるＮＯｘ触媒５の温度は低くなる（Ｔｃ２＜Ｔｃ１）。
　アンモニアが酸化されるとＮＯｘが生成される。そのため、ＮＯｘ触媒５のアンモニア酸化能力がＮＯｘ還元能力よりも高くなると、ＮＯｘ触媒５から流出するＮＯｘ量が増加する。つまり、ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率が低下する。従って、ＮＯｘ触媒５の温度が、アンモニア酸化能力がＮＯｘ還元能力を超える温度に達すると、ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める。
　図２に示すように、ＮＯｘ触媒５が初期状態の場合、アンモニア酸化能力がＮＯｘ還元能力を超えるＮＯｘ触媒５の温度はＴｃ１である。また、ＮＯｘ触媒５が劣化している場合、アンモニア酸化能力がＮＯｘ還元能力を超えるＮＯｘ触媒５の温度はＴｃ２である。そのため、図３に示すように、ＮＯｘ触媒５が初期状態の場合、ＮＯｘ触媒５の温度がＴｃ１に達するとＮＯｘ浄化率が低下し始める。
また、ＮＯｘ触媒５が劣化している場合、ＮＯｘ触媒５の温度がＴｃ２に達するとＮＯｘ浄化率が低下し始める。
　そして、上述したように、Ｔｃ２はＴｃ１よりも低い温度である。つまり、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが高くなると、ＮＯｘ触媒５の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度（以下、ＮＯｘ浄化率低下温度と称する）がより低くなる。
　［ＮＯｘ触媒の劣化検出方法］
　次に、本実施例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出方法について説明する。上述したように、本実施例では、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値より大きいときに、ＮＯｘ触媒５が劣化していると判断する。ここで、図３に示すように、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度をＴｃ０とする。そして、本実施例では、ＮＯｘ触媒５の温度がＴｃ０より高い時に、ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率に基づいて、ＮＯｘ触媒５が劣化しているか否かを判定する。
　ＮＯｘ触媒５の温度がＴｃ０より高ければ、該ＮＯｘ触媒５が劣化している場合、そのアンモニア酸化能力はそのＮＯｘ還元能力を超えており、ＮＯｘ浄化率はすでに低下している。そのため、そのＮＯｘ触媒５の温度が、その時の劣化度合い対応するＮＯｘ浄化率低下温度以下の時よりも、そのＮＯｘ浄化率（ＮＯｘ触媒５が劣化している場合のＮＯｘ浄化率）とＮＯｘ触媒５が正常な場合のＮＯｘ浄化率との差がより大きくなっている。
　このように、ＮＯｘ触媒５の温度が、ＮＯｘ触媒５が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒５が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差がより大きい温度領域にある時に、ＮＯｘ浄化率に基づいてＮＯｘ触媒５の劣化判定を行うことで、誤判定を抑制することができる。従って、本実施例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出方法によれば、ＮＯｘ触媒５の劣化をより高い精度で検出することが可能となる。
　［劣化検出フロー］
　以下、本実施例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローについて図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、尿素添加弁７から尿素水溶液が添加されている時にＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。
　本フローでは、先ずステップＳ１０１において、ＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃが算出される。ＮＯｘ触媒５の温度は、温度センサ８の検出値に基づいて算出することができる。尚、ＮＯｘ触媒５の温度は、内燃機関１の運転状態（機関負荷及び機関回転速度等）に基づいて推定することもできる。また、ＮＯｘ触媒５より下流側の排気通路に温度センサが設けられている場合、該温度センサの検出値に基づいてＮＯｘ触媒５の温度を算出することもできる。また、ＮＯｘ触媒５内に温度センサを設け、該温度センサによってＮＯｘ触媒５の温度を検出してもよい。
　次に、ステップＳ１０２において、ＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃが、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０より高いか否かが判定される。ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０は、実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。
　ステップＳ１０２において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップＳ１０２において肯定判定された場合、次に、ステップＳ１０３において、ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘが算出される。
　ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘは、ＮＯｘ触媒５に流入する排気のＮＯｘ濃度とＮＯｘ触媒５から流出する排気のＮＯｘ濃度とに基づいて算出される。ＮＯｘ触媒５に流入する排気のＮＯｘ濃度は、内燃機関１の運転状態に基づいて推定することができる。また、ＮＯｘ触媒５より上流側の排気通路２にＮＯｘセンサを設け、該ＮＯｘセンサによって、ＮＯｘ触媒５に流入する排気のＮＯｘ濃度を検出してもよい。ＮＯｘ触媒５から流出する排気のＮＯｘ濃度は、ＮＯｘセンサ９によって検出することができる。
　次、ステップＳ１０４において、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であって且つＮＯｘ触媒５の温度がステップＳ１０１で算出された温度ＴｃであるときのＮＯｘ浄化率、即ち、ＮＯｘ触媒５が正常であると判定できるＮＯｘ浄化率の閾値（以下、正常判定閾値と称する）Ｐｎｏｘ０が算出される。ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒５の温度との関係は、図３に示すようなマップ（図３における二点鎖線）又は関数としてＥＣＵ１０に予め記憶されている。ステップＳ１０４では、該マップ又は関数を用いて正常判定閾値Ｐｎｏｘ０が算出される。
　次に、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０３で算出されたＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘが、ステップＳ１０４で算出された正常判定閾値Ｐｎｏｘ０より小さいか否かが判定される。ステップＳ１０５において肯定判定された場合、次にステップＳ１０６において、ＮＯｘ触媒５は劣化していると判定される。一方、ステップＳ１０５において否定判定された場合、次にステップＳ１０７において、ＮＯｘ触媒５は正常であると判定される。
　［変形例１］
　以下、本実施例に第一の変形例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出方法について説明する。本変形例では、ＮＯｘ触媒５の温度が、ＮＯｘ触媒５が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度（図２及び図３におけるＴｃ１）である時に、ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率に基づいて、ＮＯｘ触媒５が劣化しているか否かを判定する。
　図３に示すように、ＮＯｘ触媒５が正常であっても、その温度が、ＮＯｘ触媒５が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ１を超えると、ＮＯｘ触媒５の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下する。そのため、ＮＯｘ触媒５が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒５が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が、ＮＯｘ触媒５の温度の上昇に応じて徐々に小さくなる。従って、ＮＯｘ触媒５の温度が、ＮＯｘ触媒５が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ１の時に、ＮＯｘ触媒５の劣化判定を行うことで、ＮＯｘ触媒５が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が可及的に大きい時にＮＯｘ触媒５の劣化判定を行うことができる。その結果、ＮＯｘ触媒５の劣化をより高い精度で検出することが可能となる。
　以下、本変形例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローについて図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、尿素添加弁７から尿素水溶液が添加されている時にＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローは、図４に示すフローのステップＳ１０２をステップＳ２０２に置き換えたものである。そのため、ステップＳ２０２の処理についてのみ説明し、その他のステップの処理についての説明は省略する。
　本フローにおいては、ステップＳ１０１の次に、ステップＳ２０２の処理が実行される。ステップＳ２０２においては、ＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃが、ＮＯｘ触媒５が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ１であるか否かが判定される。ＮＯｘ触媒５が初期状態であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ１は、実験等に基づいて予め求められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。
　ステップ２０２において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップＳ２０２において肯定判定された場合、次にステップＳ１０３の処理が実行される。
　［変形例２］
　以下、本実施例に第二の変形例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出方法について説明する。本変形例では、ＮＯｘ触媒５の温度が、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０より高く、且つ、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率が零となる温度以下である時に、ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率に基づいて、ＮＯｘ触媒５が劣化しているか否かを判定する。
　ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒５の温度がＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０よりもさらに上昇すると、その温度上昇に応じてＮＯｘ浄化率は低下する。そして、ＮＯｘ触媒５の温度がある温度Ｔｃ３に達するとＮＯｘ浄化率が零となる。ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ浄化率が零となる温度Ｔｃ４以上の温度領域では、ＮＯｘ触媒５が劣化していると、そのＮＯｘ浄化率は零となる。
　一方、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値より低い場合であっても、ＮＯｘ触媒５の温度が、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０よりもさらに上昇し、その劣化度合いに対応するＮＯｘ浄化率低下温度に達すると、ＮＯｘ触媒５の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める。
　そして、ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値より高い場合（ＮＯｘ触媒が劣化している場合）はＮＯｘ浄化率が零であり、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値より低い場合（ＮＯｘ触媒が正常の場合）はＮＯｘ触媒５の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下する温度領域、即ち、ＮＯｘ触媒５の温度がＴｃ３より高い温度領域では、ＮＯｘ触媒５の温度の上昇に応じて、ＮＯｘ触媒５が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒５が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が徐々に小さくなる。
　そのため、ＮＯｘ触媒５の温度が、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０より高く、且つ、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率が零となる温度Ｔｃ３以下である時に、ＮＯｘ触媒の劣化判定を行うことで、ＮＯｘ触媒が正常な場合のＮＯｘ浄化率とＮＯｘ触媒が劣化している場合のＮＯｘ浄化率との差が可及的に大きい時にＮＯｘ触媒の劣化判定を行うことができる。その結果、ＮＯｘ触媒５の劣化をより高い精度で検出することが可能となる。
　以下、本変形例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローについて図６に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、尿素添加弁７から尿素水溶液が添加されている時にＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローは、図４に示すフローに、ステップＳ３０３を加えたものである。そのため、ステップＳ３０３の処理についてのみ説明し、その他のステップの処理についての説明は省略する。
　本フローにおいては、ステップＳ１０２において肯定判定された場合、次にステップＳ３０３の処理が実行される。ステップＳ３０３においては、ＮＯｘ触媒５の温度が、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率が零となる温度Ｔｃ３以下であるか否かが判定される。ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときにＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率が零となる温度Ｔｃ３は、実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。
　ステップ３０３において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、ステップＳ３０３において肯定判定された場合、つまり、ＮＯｘ触媒５の温度がＴｃ０より高く且つＴｃ３以下の場合、次にステップＳ１０３の処理が実行される。
　＜実施例２＞
　［ＮＯｘ触媒の劣化検出方法］
　本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成は実施例１と同様である。以下、本実施例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出方法について説明する。上述したように、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが高くなると、ＮＯｘ浄化率低下温度がより低くなる。そこで、本実施例では、ＮＯｘ浄化率低下温度に基づいて、ＮＯｘ触媒５が劣化しているか否かを判定する。つまり、ＮＯｘ浄化率低下温度が、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０より低い場合、ＮＯｘ触媒５が劣化していると判定する。
　本実施例においても、ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率は、実施例１と同様、
ＮＯｘ触媒５に流入する排気のＮＯｘ濃度とＮＯｘ触媒５から流出する排気のＮＯｘ濃度とに基づいて算出される。ＮＯｘ触媒５に流入する排気のＮＯｘ濃度は、内燃機関１の運転状態に基づいて推定される。また、ＮＯｘ触媒５より上流側の排気通路２にＮＯｘセンサを設け、該ＮＯｘセンサによって、ＮＯｘ触媒５に流入する排気のＮＯｘ濃度を検出してもよい。ＮＯｘ触媒５から流出する排気のＮＯｘ濃度は、ＮＯｘセンサ９によって検出される。
　そのため、推定又は検出された排気のＮＯｘ濃度に誤差が生じた場合、該ＮＯｘ濃度に基づいて算出されるＮＯｘ浄化率の値にも誤差が生じる。しかしながら、ＮＯｘ浄化率の値に誤差が生じた場合であっても、ＮＯｘ触媒５の温度変化に対するＮＯｘ浄化率の変化に基づいて取得されるＮＯｘ浄化率低下温度の値は変動しない。そのため、ＮＯｘ浄化率低下温度に基づいてＮＯｘ触媒５の劣化判定を行うことで、ＮＯｘ触媒５の劣化をより高い精度で検出することが可能となる。
　［劣化検出フロー］
　以下、本実施例に係るＮＯｘ触媒の劣化検出フローについて図７に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、尿素添加弁７から尿素水溶液が添加されている時にＥＣＵ１０によって所定の間隔で繰り返し実行される。
　本フローでは、先ずステップＳ４０１において、図４に示すフローのステップＳ１０１の処理と同様の方法によって、ＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃが算出される。　次に、ステップＳ４０２において、図４に示すフローのステップＳ１０３の処理と同様の方法によって、ＮＯｘ触媒５におけるＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘが算出される。
　ステップＳ４０２で算出されたＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘは、ステップＳ４０１で算出されたＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃと対応させて、ＥＣＵ１０に記憶される。ＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃは、ＮＯｘ触媒５に流入する排気温度の変化と共に変化する。そのため、ある程度の期間、ＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃ及びその温度に対応するＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘを算出し、記憶することで、図３に示すような、ＮＯｘ触媒５の温度ＴｃとＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘとの関係を求めることができる。尚、ＮＯｘ触媒５の劣化判定を行うために、ＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃを強制的に変化させつつ、各温度に対応するＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘを算出することで、ＮＯｘ触媒５の温度ＴｃとＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘとの関係を求めてもよい。
　次に、ステップＳ４０３において、ＮＯｘ触媒５の温度ＴｃとＮＯｘ浄化率Ｐｎｏｘとの関係に基づいてＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃｄが取得される。ここで、取得されるＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃｄが、現時点のＮＯｘ触媒５の劣化度合いに対応したＮＯｘ浄化率低下温度である。
　次に、ステップＳ４０４において、ステップＳ４０３で取得されたＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃｄが、ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０より低いか否かが判定される。ＮＯｘ触媒５の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときのＮＯｘ浄化率低下温度Ｔｃ０は、実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。
　ステップＳ４０４において肯定判定された場合、次にステップＳ４０５において、ＮＯｘ触媒５は劣化していると判定される。一方、ステップＳ４０４において否定判定された場合、次にステップＳ４０６において、ＮＯｘ触媒５は正常であると判定される。
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
３・・・酸化触媒
４・・・パティキュレートフィルタ（フィルタ）
５・・・選択還元型ＮＯｘ触媒（ＮＯｘ触媒）
６・・・燃料添加弁
７・・・尿素添加弁
８・・・温度センサ
９・・・ＮＯｘセンサ
１０・・ＥＣＵ
１１・・クランクポジションセンサ
１２・・アクセル開度センサ
１５・・下流側排気温度センサ

Claims (5)

  1. 　内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化を検出する選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置であって、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒に還元剤たるアンモニアを供給するアンモニア供給部と、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度を取得する温度取得部と、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気のＮＯｘ濃度と前記選択還元型ＮＯｘ触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度とに基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度が所定温度より高い時に、前記ＮＯｘ浄化率算出部によって算出されるＮＯｘ浄化率に基づいて、前記選択還元型ＮＯｘ触媒が劣化しているか否かを判定する判定部と、を備え、
    　前記所定温度が、前記選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときに前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度である選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置。
  2. 　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度が、前記選択還元型ＮＯｘ触媒が初期状態であるときに前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度である時に、前記判定部が、前記ＮＯｘ浄化率算出部によって算出されるＮＯｘ浄化率に基づいて、前記選択還元型ＮＯｘ触媒が劣化しているか否かを判定する請求項１に記載の選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置。
  3. 　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度が、前記所定温度より高く、且つ、前記選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときに前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率が零となる温度以下である時に、前記判定部が、前記ＮＯｘ浄化率算出部によって算出されるＮＯｘ浄化率に基づいて、前記選択還元型ＮＯｘ触媒が劣化しているか否かを判定する請求項１に記載の選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置。
  4. 　内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化を検出する選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置であって、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒に還元剤たるアンモニアを供給するアンモニア供給部と、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度を取得する温度取得部と、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気のＮＯｘ濃度と前記選択還元型ＮＯｘ触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度とに基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度が所定の判定温度より低い場合、前記選択還元型ＮＯｘ触媒が劣化していると判定する判定部と、
    　を備える選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置。
  5. 　前記所定の判定温度が、前記選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化度合いが許容範囲の上限値であるときに前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度の上昇に応じてＮＯｘ浄化率が低下し始める温度である請求項４に記載の選択還元型ＮＯｘ触媒の劣化検出装置。
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