排气净化装置的故障判断系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种排气净化装置的故障判断系统。在实施排气净化装置的故障判断的故障判断系统中，通过故障判断部并基于对排气中的NOX进行检测的NOX传感器的检测值来实施排气净化装置的故障判断，所述排气净化装置具有被设置于内燃机的排气通道上并以氨作为还原剂的选择还原型NOX催化剂(NOX催化剂)。而且，排气净化装置基于假定故障时吸附量差而禁止由故障判断部实施的故障判断本身、或者对故障判断中的NOX传感器的利用进行限制，所述假定故障时吸附量差为，假定所述排气净化装置处于预定的故障状态的情况下的、NOX催化剂中的氨吸附的平衡状态下的氨平衡吸附量与实际的NOX催化剂中的氨吸附量之差。由此，在具有选择还原型NOX催化剂的排气净化装置的故障判断系统中，通过抑制故障判断时的误判断来进一步提高故障判断的精度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种排气净化装置的故障判断系统。
技术介绍
已知一种排气净化装置，其具有以氨作为还原剂来使用而对从内燃机被排出的排气中所含有的NOx?行净化的选择还原型NOx催化剂(以下，简称为“NO x催化剂”)。在该排气净化装置中，于NOx催化剂的上游侧处设置向排气中供给氨或氨的前驱体的供给阀等，以使NO5^f化剂中的氨吸附量成为用于NO x净化的适当的状态。在此，在专利文献I所公开的技术中，在基于来自分别被设置在NOx催化剂的上游侧与下游侧处的NO5^f感器的检测值而被计算出的实际的NO 化率未达到与NOx催化剂的温度对应的目标Ncyf化率的情况下，实施使作为氨的前驱体的尿素水的添加量增量的补正。此时，如果增量补正后的NCVf化率与增量补正前的NO x净化率相比而未增加，则判断为在NOx催化剂中发生了氨泄漏，从而可以在预定条件下判断出排气净化装置存在故障。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-293743号公报专利文献2:日本特开2008-190529号公报专利文献3:日本特开2010-95221号公报专利文献4:日本特开2011-220142号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在使用NOx催化剂(选择还原型NOx催化剂)的内燃机的排气净化装置中，通过供给作为还原剂的氨而使排气中的N0x被净化。在此，本申请人发现，即使该排气净化装置的结构处于未发挥出所期望的功能的状态、即达到了故障状态的情况下，也会由于NOx催化剂中的氨的吸附特性而不能适当地实施排气净化装置的故障判断。例如，为了在排气净化装置中向NOx催化剂供给作为还原剂的氨而在NOdf化剂的上游侧处配置氨供给源。然而，在来自氨供给源的氨供给未被适当地实施的情况下，即，与流入NOx催化剂的排气中的NO x量相对应的适量的氨供给未被实施的情况下，由NOx催化剂实现的NOx还原将未被充分实施，从而将会判断为排气净化装置处于故障状态。一般情况下，通过在NO5^f化剂的下游侧处配置NO ^专感器并基于其检测值来掌握NO ^崔化剂的NO x净化率等，从而对排气净化装置的故障的有无进行判断。本申请人发现，在以如此方式基于NO5^f感器的检测值来实施排气净化装置的故障判断的情况下，尽管原本应当检测出排气净化装置、尤其是用于NOx催化剂中的NOx还原而实施氨供给的结构的异常，但是有可能因NO5^f化剂中的氨的吸附特性而错误地检测为该装置为正常。即，在实施氨供给的结构发生了故障的状态下，如果在NO5^f化剂的温度过渡性地上升了时基于NO x传感器的检测值来实施排气净化装置的故障判断，则存在做出未发生故障(正常)这样的错误判断的可能性。此外，为了取得由NOx催化剂实现的NO ^争化率，一般情况下，在NO x催化剂的下游侧配置NO5^f感器。在此，本申请人发现，在所搭载的NOx传感器为受到氨的干扰的类型的NO5^f感器的情况下，即，在为可能会将排气中的氨也与排气中的NO x—起作为NO x而检测出的叫传感器的情况下，尽管原本应当检测出NOx催化剂的异常，但有可能会由于从NO5^化剂流出的排气中的氨量的变动而错误地检测为正常。即，在利用如下类型的NOx传感器的情况下，存在受到该氨量的减少的影响，从而尽管被搭载于排气净化装置上的NOx催化剂已劣化但仍做出未处于劣化(正常)这样的错误判断的可能性，其中，所述NOx传感器为，在NOx催化剂处于某种程度劣化的状态下，于NO ^崔化剂的温度降低时从NO x催化剂流出的排气中的氨量暂时减少从而受到氨的干扰的类型的传感器。由于在做出这种错误的正常判断时，在原本应当向用户发出督促其进行发生了故障的排气净化装置的修理等的警告等时，该警告不会被发出，因此，排气净化装置将在发生故障的状态下持续被使用，这从排气净化的观点出发不为优选。本专利技术是鉴于上述的问题而完成的专利技术，其目的在于，在具有NO5^f化剂的排气净化装置的故障判断系统中，适当地避免与排气净化装置的故障判断相关的误判断的发生。用于解决课题的方法在本专利技术中，为了解决上述课题，本申请人考虑到在假定内燃机的排气净化装置处于预定的故障状态的情况下的、与叫催化剂中的氨吸附相关的平衡状态。这是由于，即使排气净化装置的预定的结构处于故障状态时，也形成了反映该故障状态的氨吸附的平衡状态，并且，在排气温度发生变动等的、与排气净化装置相关的状况过渡的情况下，反映了该故障状态的氨吸附的平衡状态将与实际的氨吸附的状态产生差异，该差异可能给排气净化装置的故障判断造成影响。因此，本专利技术为一种排气净化装置的故障判断系统，所述排气净化装置具有:选择还原型NOx催化剂，其被设置于内燃机的排气通道上，并以氨作为还原剂；还原剂供给部，其在与所述选择还原型NO5^f化剂相比靠上游侧处，向流入该选择还原型NO5^f化剂的排气中供给氨或氨的前驱体；N0X传感器，其被设置在与所述选择还原型NOx催化剂相比靠下游侧处，并对从该选择还原型NO5^f化剂流出的排气中的NOx进行检测。而且，该系统具备:故障判断部，其基于所述NOx传感器的检测值来实施所述排气净化装置的故障判断；计算部，其对假定故障时吸附量差进行计算，所述假定故障时吸附量差为，假定所述排气净化装置处于预定的故障状态的情况下的、该选择还原型NOx催化剂中的氨吸附的平衡状态下的氨平衡吸附量与实际的该选择还原型NOx催化剂中的氨吸附量之差；故障判断限制部，其在由所述计算部而计算出的所述假定故障时吸附量差超过预定值的情况下，在由所述故障判断部实施的故障判断中对所述NOx传感器的检测值的利用进行限制、或者禁止由该故障判断部实施的故障判断本身。根据这种结构，在可能招致由NOx催化剂中的氨吸附状态而引起的误判断的情况下，通过对排气净化装置的故障判断实施某种限制，从而能够避免误判断的发生。更详细而言，可以从排气净化装置具有的实施还原剂供给部的故障判断的系统的侧面来理解本专利技术所涉及的系统。即，在上述排气净化装置的故障判断系统中，所述故障判断部基于所述NO5^f感器的检测值来实施所述排气净化装置具有的所述还原剂供给部的故障判断，并且，所述计算部也可以对作为假定所述排气净化装置具有的所述还原剂供给部处于所述预定的故障状态的情况下的所述假定故障时吸附量差的、在实际的所述选择还原型NOx催化剂中的氨吸附量与所述氨平衡吸附量相比而较大的状态下的该假定故障时吸附量差进行计算。在上述排气净化装置中包括NO5^f化剂，该NO x催化剂吸附排气中的氨，并将所述氨作为还原剂而选择性地还原N0X。另外，在该NOx催化剂中被消耗的氨为通过还原剂供给部而向排气中供给的氨或氨的前驱体(例如，尿素等)。被供给的这些氨等可以以水溶液的状态而被供给至排气中，另外，也可以以气体的状态而被供给至排气中。由此，在通过利用氨作为还原剂来还原净化排气中的排气净化装置的故障判断系统中，由故障判断部基于被设置在NOx催化剂的下游侧处的NOx传感器的检测值来实施排气净化装置的故障判断。即，故障判断部通过利用NOx传感器的检测值来作为从NO ^崔化剂流出的排气中的NO x量，从而可以实现例如基于NOx净化率而实施的故障判断。一般而言，在NO5^f化剂的NOx*化率低于成为基准的值时，能够判断为排气净化装置处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化装置的故障判断系统，其中，所述排气净化装置具有：选择还原型NOX催化剂，其被设置于内燃机的排气通道上，并以氨作为还原剂；还原剂供给部，其在与所述选择还原型NOX催化剂相比靠上游侧处，向流入该选择还原型NOX催化剂的排气中供给氨或氨的前驱体；NOX传感器，其被设置在与所述选择还原型NOX催化剂相比靠下游侧处，并对从该选择还原型NOX催化剂流出的排气中的NOX进行检测，所述排气净化装置的故障判断系统具备：故障判断部，其基于所述NOX传感器的检测值来实施所述排气净化装置的故障判断；计算部，其对假定故障时吸附量差进行计算，所述假定故障时吸附量差为，假定所述排气净化装置处于预定的故障状态的情况下的、该选择还原型NOX催化剂中的氨吸附的平衡状态下的氨平衡吸附量与实际的该选择还原型NOX催化剂中的氨吸附量之差；故障判断限制部，其在由所述计算部而计算出的所述假定故障时吸附量差超过预定值的情况下，在由所述故障判断部实施的故障判断中对所述NOX传感器的检测值的利用进行限制、或者禁止由该故障判断部实施的故障判断本身。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本有史，木所徹，萩本大河，高冈一哉，西嶋大和，照井雄贵，鱼住昭文，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP