[發明專利]判定催化劑劣化的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310069549.1
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103306792A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 恒川希代香
• 申請（專利權）人: 三菱自動車工業株式會社
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 梅高強;崔巍

技術領域

本發明涉及一種判定氧化催化劑劣化的裝置和方法，該氧化催化劑設置在引擎的排氣通道中。

背景技術

用于除去排放物中不需要的成分的催化轉換器通常被設置在引擎的排氣通道中。催化轉換器的實例包括：由催化物質組成的氧化催化劑，諸如催化金屬，如用于氧化例如排氣中的碳氫化合物或者一氧化碳所承載的貴重金屬或者過渡金屬；和過濾器，該過濾器用于收集和除去排放物中的特殊物質。在催化轉化器的這種氧化催化劑中，承載的催化物質在激發催化物質的溫度下呈現出氧化特性。在引擎的較低排放溫度下，即，在催化劑的較低溫度下，氧化催化劑不能充分地凈化排放物。具體地，與汽油引擎相比，柴油引擎具有較低的排放溫度，從而氧化催化劑將長時間地保持在較低溫度下。

如日本未經審查的專利申請公報11-82003所公開的，氧化催化劑大致包括能夠在較低溫度吸收排放物中的碳氫化合物（HCs），諸如沸石或者礬土（alumina）。包含這些物質的氧化催化劑被稱為HC捕獲催化劑或者吸附性氧化催化劑，并且該氧化催化劑即使在較低的催化劑溫度下仍然能夠吸收排放物中的HCs，從而清理排放物。在較高的催化劑溫度下，吸收的HCs被從催化劑解吸，并且被催化物質氧化并且被除去。

不幸的是，這種包括氧化催化劑的催化轉換器在重復使用過程中會逐漸劣化，從而會降低凈化排放物的性能。為了保持合適程度地清理排放物，需要精確地判定催化轉化器的劣化程度。在日本未經審查的專利申請公報2006-118358和日本專利No.446651中公開了一種判定氧化催化劑劣化的方法，該氧化催化劑能夠氧化并且吸收HCs并使HCs解吸。

判定氧化催化劑劣化需要適當地說明引起劣化的原因，即，由于催化物質的劣化引起的氧化性能的下降，或者由于可吸收物質的劣化引起的吸收/解吸性能的下降，其中，氧化催化劑能夠氧化和吸收HCs/使HCs解吸。不幸的是，吸收物質在較低的催化劑溫度下吸收HCs。因此，日本未經審查的專利申請公報2006-118358所公開的監控氧化催化劑的溫度變化的技術不適合用于判定這種氧化催化劑的劣化。可以采用日本專利No.4466451所公開的具體控制以判定催化劑劣化的技術。但是，隨之而來需要采用更加簡單的方式來判定劣化。

發明內容

技術問題

為了克服上述缺陷，本發明的目的在于提供一種判定氧化催化劑劣化的裝置和方法，該氧化催化劑具有氧化和吸收/解吸特性。

解決問題的方法

（1）根據本發明的催化劑判定裝置包括：氧化催化劑，該氧化催化劑設置在引擎的出口通道中，該氧化催化劑包括吸收物質和催化物質，該吸收物質用于吸收和解吸排氣中的排氣成分，該催化物質能夠氧化該排氣成分；計算單元，該計算單元用于計算氧化催化劑的上游和下游之間的氧氣濃度差；和判定單元，該判定單元通過對利用計算單元在不同的氧化催化劑溫度下獲得的氧氣濃度差進行比較，以判定氧化催化劑的劣化。

（2）優選地，判定單元根據在等于或者小于氧化初始溫度的范圍內，在不同的氧化催化劑溫度下的多個氧氣濃度差來判定吸收物質的劣化，在該氧化初始溫度下，排氣成分在氧化催化劑中開始氧化。

（3）優選地，判定單元通過將在低于解吸初始溫度的氧化催化劑的溫度下利用計算單元獲得的氧氣濃度差與在從解吸初始溫度至氧化初始溫度的范圍內的氧化催化劑的另一個溫度下利用計算單元獲得的氧氣濃度差進行比較，以判定吸收物質的劣化，在該解吸初始溫度下，排氣成分開始從吸收成分解吸，在該氧化初始溫度下，排氣成分在氧化催化劑中開始氧化。

（4）優選地，判定單元在判定吸收物質的劣化之后，根據在高于氧化初始溫度的氧化催化劑的溫度下的氧氣濃度差來判定催化物質的劣化，并根據吸收物質的劣化的判定結果和催化物質的劣化的判定結果來區別引起氧化催化劑劣化的因素。

（5）優選地，如果多個氧氣濃度差之間的差低于臨界值，則判定單元判定氧化催化劑劣化。

（6）優選地，判定單元包括臨時判定單元，如果在低于解吸初始溫度的氧化催化劑的溫度下，利用計算單元獲得的氧氣濃度差低于第一預定值時，則該臨時判定單元臨時判定氧化催化劑可能劣化，在該解吸初始溫度下，排氣成分開始從吸收成分解吸。

（7）優選地，響應于通過臨時判定單元的臨時判定結果，判定單元相對于氧化催化劑的劣化的判定改變用于多個氧氣濃度差之間的差的臨界值。