排气净化系统技术方案

本发明专利技术涉及排气净化系统，在NOx传感器的传感器值急剧上升了的情况下，有效地判定NOx传感器是否发生了故障。一种包括将从尿素水生成的氨作为还原剤来净化排气中的NOx的SCR(41)；以及取得排气中的NOx值的NOx传感器(22)的排气净化系统，包括：实际到达时间计量部(55)，对由NOx传感器(22)取得的NOx值从规定的第1判定NOx值到达比该第1判定NOx值高的规定的第2判定NOx值为止的到达时间进行计量；以及传感器值上升判定部(56)，在由实际到达时间计量部(55)计量的到达时间在规定的第1判定时间以下的情况下，将NOx传感器(22)判定为故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及排气净化系统，尤其涉及具有对排气中的NOx进行还原净化的选择性还原催化剂(以下，SCR)的排气净化系统。
技术介绍
以往，已知一种具有SCR的排气净化系统，该SCR以从尿素水中加水分解而生成的氨(以下称作NH3)作为还原剤，对排气中的NOx选择性地进行还原净化。在这样的排气净化系统中，基于在SCR的排气下游侧设置的NOx传感器的传感器值，对尿素水喷射量进行反馈控制，以使排气中的NOx值成为目标值(例如，参照专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开2003-293738号公报专利文献2:(日本)特开2013-181411号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，SCR的NH3可吸附量存在随着催化剂温度的上升而降低的倾向。因此，若由于柴油微粒过滤器(以下称作DPF)的强制再生等而使排气温度急剧上升，则可能引起所谓的NH3漏失，即NH3的一部分脱离SCR而被排放到下游侧。由于一般的NOx传感器不能区别NOx和NH3，因此，若发生NH3漏失，则NOx传感器会表示较高的NOx值。此外，在排气制动工作时和急加速时等排气流量急剧变化的状况下，或由于排气中的碳氢化合物(HC)的影响而在NOx传感器的内部处理中产生延迟时，存在NOx传感器的传感器值会比实际的NOx值临时地急剧上升的情况。因此，在基于NOx传感器的传感器值来反馈控制尿素水喷射量的系统中，有可能将NOx传感器的传感器值急剧上升或NH3漏失错误识别为过大的NOx的排出而使尿素水过度喷射。此外，在基于NOx传感器的传感器值进行异常诊断等的系统中，有可能进行停止尿素水喷射或发出异常警报等误诊断。即，为了防止这些尿素水的过度喷射和误诊断，重要的是高精度地判定NOx传感器的传感器值急剧上升是由于NOx传感器的故障或临时性响应不良，还是由于NH3漏失的影响。本专利技术的目的在于提供一种在NOx传感器的传感器值急剧上升的情况下，有效地判定NOx传感器是否发生了故障的排气净化系统。用于解决课题的手段为了达到上述目的，本专利技术的排气净化系统是一种包括选择性还原催化剂和NOx传感器的排气净化系统，所述选择性还原催化剂设置在内燃机的排气通道上，以从尿素水生成的氨作为还原剤，来净化排气中的NOx，所述NOx传感器设置在所述排气通道上，取得排气中的NOx值；该排气净化系统的特征在于，包括：到达时间计量部件，对由所述NOx传感器取得的NOx值从规定的第1判定NOx值达到比该第1判定NOx值高的规定的第2判定NOx值为止的到达时间进行计量；以及判定部件，在由所述到达时间计量部件计量的到达时间在规定的第1判定时间以下的情况下，将所述NOx传感器判定为故障。此外，优选在由所述到达时间计量部件计量的到达时间在比所述第1判定时间长的规定的第2判定时间以下的情况下，所述判定部件判定在所述NOx传感器中发生了临时性响应不良。此外，优选所述NOx传感器被设置在比所述选择性还原催化剂靠下游侧的排气通道上，在由所述到达时间计量部件计量的到达时间在比所述第2判定时间长的规定的第3判定时间以下的情况下，所述判定部件判定为发生了氨漏失，即所述选择性还原催化剂中吸附的氨的至少一部分脱离。优选还包括：喷射控制部件，基于所述NOx传感器的检测值来控制对所述选择性还原催化剂的尿素水喷射量；诊断部件，基于所述NOx传感器的检测值来进行异常诊断；减少部件，在所述判定部件判定为NOx传感器的临时性响应不良或者氨漏失的情况下，使所述控制部件控制的尿素水喷射量减少；以及禁止部件，在所述判定部件判定为NOx传感器的临时性响应不良或者氨漏失的情况下，禁止所述诊断部件的异常诊断。此外，优选还包括：稳定判定部件，计算将由所述NOx传感器在规定期间内取得的NOx值进行了平均化后的平均NOx值，若所述平均NOx值在所述第1判定NOx值以下，则将排气中的NOx值判定为稳定状态；以及判定条件计算部件，根据由所述稳定判定部件计算的平均NOx值来计算所述第2判定NOx值。附图说明图1是表示本实施方式的排气净化系统的示意性的整体结构图。图2是表示本实施方式的电子控制单元(ECU)的功能框图。图3是用于说明本实施方式的排气净化系统对NOx传感器的故障判定的时序图。图4是用于说明本实施方式的排气净化系统对NOx传感器的响应不良判定的时序图。图5是用于说明本实施方式的排气净化系统的NH3漏失判定的时序图。图6是表示本实施方式的排气净化系统的控制内容的一例的流程图。具体实施方式以下，基于附图说明本专利技术的一个实施方式的排气净化系统。对于同一部件赋予同一附图标记，它们的名称和功能也相同。因此，不重复关于它们的详细说明。如图1所示，在柴油引擎(以下，简称引擎)10的排气岐管10b上连接有用于将排气导出到大气的排气通道11。在该排气通道11中，从排气上游侧起依次设有前级后处理装置30、后级后处理装置40等。前级后处理装置30在催化剂箱30a内从上游侧起依次配置氧化催化剂(以下称作DOC)31、DPF32而构成。此外，在比DOC31更上游侧的排气通道11中设有燃料喷射装置(燃料添加阀)33。燃料喷射装置33根据从电子控制单元(以下称作ECU)50输入的指示信号，对排气通道11内喷射未燃燃料(主要是HC)。另外，在使用基于引擎10的多段喷射的远后喷射(PostInjection)的情况下，也可以省略该燃料喷射装置33。DOC31，例如，通过在堇青石蜂窝结构体等陶瓷制载体表面承载催化剂成分而形成。DOC31若通过燃料喷射装置33或远后喷射而被供应HC，则会将其氧化而使排气温度上升。DPF32，例如是通过将由多孔质地的隔墙所划分的多个单元沿着排气的流动方向配置，并将这些单元的上游侧和下游侧交替进行孔封闭而形成的。DPF32将排气中的PM捕获在隔墙的细孔或表面，并且在PM堆积量达到规定量时，执行将其燃烧除去的所谓强制再生。强制再生是通过燃料喷射装置33或远后喷射对DOC31供给未燃燃料(HC)，将流入DPF32的排气温度升温到PM燃烧温度而进行的。后级后处理装置40是具有被容纳在箱40A内的SCR41而构成的。此外，在比SCR41靠上游侧的排气通道11中，设有尿素水喷射装置60，在比SCR41靠下游侧的排气通道11中，设有NOx传感器22。尿素水喷射装置60根据从ECU50输入的指示信号使尿素添加阀61进行开闭动作，从而在比SCR41靠上游侧的排气通道11内，喷射通过尿素水泵63从尿素水缸62内压送的尿素水。喷射的尿素水通过排气热而被加水分解从而生成为NH3，并作为还原剂被提供给下游侧的SCR41。SCR41，例如是在蜂窝结构体等陶瓷制载体表面承载沸石等而形成的，包括由多孔质地的隔墙划分的多个单元。SCR41吸附作为还原剤供给的NH3，并且由吸附的NH3从通过的排气中选择性地还原净化NOx。NOx传感器22检测通过了SCR41的排气中的NOx值(以下，为SCR出口NOx值NOxOUT)。由NOx传感器22检测的SCR出口NOx值NOxOUT被发送给电连接的ECU50。ECU50用于进行引擎10和燃料喷射装置33、尿素水喷射装置60等的各种控制，包括公知的CPU和ROM、RAM、输入端口、输出端口等而构成。此外，ECU50，如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化系统，包括：选择性还原催化剂，设置在内燃机的排气通道上，以从尿素水生成的氨作为还原剤，来净化排气中的NOx；以及NOx传感器，设置在所述排气通道上，取得排气中的NOx值；该排气净化系统的特征在于，包括：到达时间计量部件，对由所述NOx传感器取得的NOx值从规定的第1判定NOx值达到比该第1判定NOx值高的规定的第2判定NOx值为止的到达时间进行计量；以及判定部件，在由所述到达时间计量部件计量的到达时间在规定的第1判定时间以下的情况下，将所述NOx传感器判定为故障。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 JP 2014-0967381.一种排气净化系统，包括：选择性还原催化剂，设置在内燃机的排气通道上，以从尿素水生成的氨作为还原剤，来净化排气中的NOx；以及NOx传感器，设置在所述排气通道上，取得排气中的NOx值；该排气净化系统的特征在于，包括：到达时间计量部件，对由所述NOx传感器取得的NOx值从规定的第1判定NOx值达到比该第1判定NOx值高的规定的第2判定NOx值为止的到达时间进行计量；以及判定部件，在由所述到达时间计量部件计量的到达时间在规定的第1判定时间以下的情况下，将所述NOx传感器判定为故障。2.如权利要求1所述的排气净化系统，其中，在由所述到达时间计量部件计量的到达时间在比所述第1判定时间长的规定的第2判定时间以下的情况下，所述判定部件判定在所述NOx传感器中发生了临时性响应不良。3.如权利要求2所述的排气净化系统，其中，所述NOx传感器被设置在比所述选择性还原催化剂靠下游侧的排气通道上，在由所述到...

【专利技术属性】
技术研发人员：岭泽正信，尼崎真，大村裕久，
申请(专利权)人：五十铃自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP