排气净化装置的诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术在向选择还原型NOX催化剂供给还原剂的供给装置的诊断中，通过对做出误诊断的情况进行抑制，从而抑制了诊断精度的降低。本发明专利技术在内燃机的排气通道上设置有：NOX催化剂，其使用氨而对排气中的NOX进行还原；供给部，其在与NOX催化剂相比靠上游侧处供给氨或氨的前驱体；传感器，其在与NOX催化剂相比靠下游侧处对排气中的NOX以及氨进行检测，并且使NOX与氨发生反应，本发明专利技术根据从NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度和氨浓度，而对在传感器内通过NOX与氨发生反应而产生的传感器的输出降低量进行计算，并且根据该输出降低量而实施供给部的诊断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气净化装置的诊断装置
本专利技术涉及一种排气净化装置的诊断装置。
技术介绍
已知一种以氨为还原剂来使用而对来自内燃机的排气中所包含的NOX(氮氧化物)进行净化的选择还原型NOX催化剂(以下，也简称为“NOX催化剂”)。在与排气通道中的NOX催化剂相比靠上游侧处，设置有向流入该NOX催化剂的排气中供给氨或尿素等氨的前驱体(以下，也将双方合称为“还原剂”)的供给装置。为了在NOX催化剂中以所需的净化率来对NOX实施净化，从而需要对从该供给装置被供给的还原剂的供给量进行控制。在该控制中，使用被设置于与NOX催化剂相比靠下游侧处的、能够对排气的NOX浓度进行检测的NOX传感器。在此，关于供给装置的控制，已知有如下情况，即，尽管流入NOX催化剂的NOX量增加了，但在来自NOX传感器的输出值具有减少趋势的情况下，仍会根据还原剂的供给量过多而判断为氨从NOX催化剂中流出了(发生了氨泄漏(slip))，从而使尿素水的添加量减少(例如，参照专利文献1)。但是，为了高精度地对从供给装置被供给的还原剂的量进行控制，从而需要供给装置正常地进行工作。在此，已知有如下的技术，即，由于NOX传感器除NOX之外还能够对氨进行检测，因此可使用来自NOX传感器的输出值来对供给装置是否正常地进行工作(即，是正常还是异常)进行诊断(例如，参照专利文献2至4)。在这些文献所公开的技术中，在供给装置的诊断时，根据从NOX催化剂中流出的氨，而将来自供给装置的还原剂的供给量增大至假定为NOX传感器的输出值超过预定的阈值的程度。而且，在实际的输出值未超过预定的阈值的情况下，则认为供给装置并未按照控制而进行工作，从而诊断为异常。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-094540号公报专利文献2：日本特开2009-510324号公报专利文献3：日本特开2010-537117号公报专利文献4：日本特开2008-303842号公报专利文献5：日本特开2012-036840号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在NOX传感器内，有时会出现氨被氧化而生成NOX的情况。因此，在NOX传感器内，可能存在流入NOX传感器的排气中的NOX、和在NOX传感器内由氨生成的NOX。而且，由于存在于NOX传感器内的NOX有时会通过氨而被还原，因此NOX传感器内的NOX以及氨的量有时会减少。在此，NOX传感器的输出值成为，与NOX及氨减少之后的、剩余的NOX及氨的量相对应的值。因此，NOX传感器的实际的输出值可能会低于流入NOX传感器的排气的NOX浓度以及氨浓度的合计值。其结果为，当根据NOX传感器的实际的输出值来实施还原剂的供给装置的诊断时，诊断的精度可能会降低。本专利技术是鉴于上述的问题点而完成的专利技术，其目的在于，在向选择还原型NOX催化剂供给还原剂的供给装置的诊断中，对诊断精度的降低进行抑制。用于解决课题的方法为了实现上述课题，在本专利技术中，涉及一种排气净化装置的诊断装置，其为内燃机的排气净化装置中的对于该排气净化装置的诊断装置，所述内燃机的排气净化装置具备：选择还原型NOX催化剂，其被设置于内燃机的排气通道上，并使用氨而对排气中的NOX进行还原；供给部，其被设置于与所述选择还原型NOX催化剂相比靠上游侧处，并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；控制部，其对从所述供给部被供给的氨或氨的前驱体的供给量进行控制；传感器，其被设置于与所述选择还原型NOX催化剂相比靠下游侧处，且对从该选择还原型NOX催化剂流出的排气中的NOX以及氨进行检测，并且使NOX与氨发生反应，所述排气净化装置的诊断装置具备：NOX浓度推断部，其对从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度进行推断；氨浓度推断部，其对从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度进行推断；计算部，其根据由所述NOX浓度推断部所推断出的NOX浓度、和由所述氨浓度推断部所推断出的氨浓度，而对在所述传感器内通过NOX与氨发生反应而产生的所述传感器的输出降低量进行计算；诊断部，其根据所述传感器的输出值来实施所述供给部的诊断；诊断控制部，其根据由所述计算部所计算出的所述传感器的输出降低量，而对所述诊断部中的诊断进行控制。选择还原型NOX催化剂(以下，也简称为“NOX催化剂”)对排气中的氨进行吸附，并将其作为还原剂来使用而选择性地对NOX进行还原。供给部供给氨或尿素等氨的前驱体(以下，也将双方合称为“还原剂”)。控制部根据内燃机的运转状态或来自传感器的输出值等而对从供给部被供给的还原剂的供给量进行控制，以在NOX催化剂中使NOX适当地净化。而且，流入NOX催化剂中的氨(包括由氨的前驱体所生成的氨)被吸附于该NOX催化剂上。在此，在NOX催化剂的下游侧处，设置有对从该NOX催化剂流出的排气中的NOX进行检测，并输出该排气的NOX浓度的传感器。该传感器具有不仅对NOX进行检测而且也对排气中的氨进行检测的特性。因此，传感器的输出值以排气中所包含的NOX及氨为依据。而且，诊断部根据该传感器的输出值而对供给部为正常或者异常进行诊断。在此，正常是指，供给部供给通过控制部而被控制的量、或者该被控制的量之中的预定比例以上的量(以下，也将双方合称为“控制量”)的还原剂的情况。并且，异常是指，供给部只供给了小于该控制量的量的还原剂的情况。另外，该预定比例只要考虑供给部的性能和随着年限的增长而劣化的情况等来适当规定即可。在此，例如在为了NOX净化而向NOX催化剂供给适当的量的还原剂的情况下，通过将氨供于NOX的还原反应，从而使从NOX催化剂中流出的NOX以及氨的量一同减少。因此可假想为，在该情况下，传感器的输出值变低，根据该传感器的输出值而被计算出的NOX净化率变高。另外，NOX净化率为，通过利用NOX催化剂而被净化从而减少的NOX浓度相对于流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度的比例。流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度例如能够根据内燃机的运转状态来进行推断、或者通过在与NOX催化剂相比靠上游处安装例如NOX传感器来进行检测。此外，通过利用NOX催化剂而被净化从而减少的NOX浓度能够通过如下方式来求出，即，从流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度中减去由被设置于与NOX催化剂相比靠下游处的传感器所检测出的NOX浓度。由于该传感器受到氨的影响，因此根据传感器的输出值而被计算出的NOX净化率也受到氨的影响。而且，当因排气中所包含的NOX及氨的影响而使传感器的输出值降低时，所计算出的NOX净化率将上升。而且，可认为，尽管以为了NOX净化而供给适当的量的还原剂的方式对供给部实施了控制，但在传感器的实际的输出值高于所假想的程度的情况下，或者，在NOX净化率低于所假想的程度的情况下，从NOX催化剂中流出了较多的未净化的NOX。因此，在该情况下，认为实际上从供给部只供给了小于控制量的还原剂，从而能够诊断为供给部为异常。此外可假想为，例如，在暂时性地超出NOX催化剂的氨吸附能力的量的还原剂被供给至NOX催化剂的情况下，由于因氨泄漏而使从NOX催化剂中流出的氨量增多，因此传感器的输出值升高，从而根据该传感器的输出值而被计算出的NOX净化率降低。因此，在以供给超出NOX催化剂的氨吸附能力的量的还原剂的方式对供给部进行控制的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化装置的诊断装置，其为内燃机的排气净化装置中的对于该排气净化装置的诊断装置，所述内燃机的排气净化装置具备：选择还原型NOX催化剂，其被设置于内燃机的排气通道上，并使用氨而对排气中的NOX进行还原；供给部，其被设置于与所述选择还原型NOX催化剂相比靠上游侧处，并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；控制部，其对从所述供给部被供给的氨或氨的前驱体的供给量进行控制；传感器，其被设置于与所述选择还原型NOX催化剂相比靠下游侧处，且对从该选择还原型NOX催化剂流出的排气中的NOX以及氨进行检测，并且使NOX与氨发生反应，所述排气净化装置的诊断装置具备：NOX浓度推断部，其对从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度进行推断；氨浓度推断部，其对从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度进行推断；计算部，其根据由所述NOX浓度推断部所推断出的NOX浓度、和由所述氨浓度推断部所推断出的氨浓度，而对在所述传感器内通过NOX与氨发生反应而产生的所述传感器的输出降低量进行计算；诊断部，其根据所述传感器的输出值来实施所述供给部的诊断；诊断控制部，其根据由所述计算部所计算出的所述传感器的输出降低量，而对所述诊断部中的诊断进行控制。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.25 JP 2013-1987651.一种排气净化装置的诊断装置，其为内燃机的排气净化装置中的对于该排气净化装置的诊断装置，所述内燃机的排气净化装置具备：选择还原型NOX催化剂，其被设置于内燃机的排气通道上，并使用氨而对排气中的NOX进行还原；供给部，其被设置于与所述选择还原型NOX催化剂相比靠上游侧处，并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；控制部，其对从所述供给部被供给的氨或氨的前驱体的供给量进行控制；传感器，其被设置于与所述选择还原型NOX催化剂相比靠下游侧处，且对从该选择还原型NOX催化剂流出的排气中的NOX以及氨进行检测，并且使NOX与氨发生反应，所述排气净化装置的诊断装置具备：NOX浓度推断部，其对从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度进行推断；氨浓度推断部，其对从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度进行推断；计算部，其根据由所述NOX浓度推断部所推断出的NOX浓度、和由所述氨浓度推断部所推断出的氨浓度，而对在所述传感器内通过NOX与氨发生反应而产生的所述传感器的输出降低量进行计算；诊断部，其根据所述传感器的输出值来实施所述供给部的诊断；诊断控制部，其根据由所述计算部所计算出的所述传感器的输出降低量，而对所述诊断部中的诊断进行控制。2.如权利要求1所述的排气净化装置的诊断装置，其中，所述诊断控制部在根据由所述计算部所计算出的所述传感器的输出降低量而被计算出的NOX净化率的上升量为预定量以下的情况下，实施所述供给部的诊断，所述诊断控制部在根据由所述计算部所计算出的所述传感器的输出降低量而被计算出的NOX净化率的上升量大于所述预定量的情况下，不实施所述供给部的诊断。3.如权利要求1或2所述的排气净化装置的诊断装置，其中，所述诊断部通过对根据所述传感器的输出值而被计算出的NOX净化率与阈值进行比较，从而对所述供给部进行诊断，所述诊断控制部根据所述传感器的输出降低量而对所述NOX净化率进行补正、或者根据所述传感器的输出降低量而对所述阈值进行补正。4.如权利要求3所述的排气净化装置的诊断装置，其中，所述诊断控制部通过在所述阈值上加上根据所述输出降低量而被计算出的所述NOX净化率的上升量，从而对该阈值进行补正。5.如权利要求3所述的排气净化装置的诊断装置，其中，所述诊断控制部通过从所述NOX净化率中减去根据所述输出降低量而被计算出的所述NOX净化率的上升量，从而对该NOX净化率进行补正。6.如权利要求3所述的排气净化装置的诊断装置，其中，在所述控制部以通过从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度的降低从而使所述传感器的输出值降低的方式来对所述供给部进行控制的情况下，所述诊断部在根据所述传感器的输出值而被计算出的NOX净化率小于所述阈值时，诊断为所述供给部为异常，且在根据所述传感器的输出值而被计算出的NOX净化率为所述阈值以上时，诊断为所述供给部为正常。7.如权利要求6所述的排气净化装置的诊断装置，其中，所述NOX浓度推断部对假定所述供给部为异常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度进行推断，所述氨浓度推断部对假定所述供给部为异常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度进行推断，所述计算部根据假定所述供给部为异常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度以及氨浓度，而对假定所述供给部为异常的情况下的所述输出降低量进行计算，所述诊断控制部通过在所述阈值上加上根据假定所述供给部为异常的情况下的所述输出降低量而被计算出的NOX净化率的上升量，从而对该阈值进行补正。8.如权利要求7所述的排气净化装置的诊断装置，其中，所述NOX浓度推断部对假定所述供给部为正常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度进行推断，所述氨浓度推断部对假定所述供给部为正常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度进行推断，所述计算部根据假定所述供给部为正常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度以及氨浓度，而对假定所述供给部为正常的情况下的所述输出降低量进行计算，所述诊断控制部通过在所述阈值上加上如下的值，从而对该阈值进行补正，所述值在根据假定所述供给部为异常的情况下的所述输出降低量而被计算出的NOX净化率的上升量以上、并且在根据假定所述供给部为异常的情况下的所述输出降低量而被计算出的NOX净化率的上升量与根据假定所述供给部为正常的情况下的所述输出降低量而被计算出的NOX净化率的上升量的合计值以下。9.如权利要求3所述的排气净化装置的诊断装置，其中，在所述控制部以通过从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度的上升从而使所述传感器的输出值上升的方式来对所述供给部进行控制的情况下，所述诊断部在根据所述传感器的输出值而被计算出的NOX净化率为所述阈值以下时，诊断为所述供给部为正常，且在根据所述传感器的输出值而被计算出的NOX净化率大于所述阈值时，诊断为所述供给部为异常。10.如权利要求3所述的排气净化装置的诊断装置，其中，在通过因所述选择还原型NOX催化剂的温度上升而引起的从该选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度的上升，从而使所述传感器的输出值上升了的情况下，所述诊断部在根据所述传感器的输出值而被计算出的NOX净化率为所述阈值以下时，诊断为所述供给部为正常，且在根据所述传感器的输出值而被计算出的NOX净化率大于所述阈值时，诊断为所述供给部为异常。11.如权利要求9或10所述的排气净化装置的诊断装置，其中，所述NOX浓度推断部对假定所述供给部为正常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度进行推断，所述氨浓度推断部对假定所述供给部为正常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的氨浓度进行推断，所述计算部根据假定所述供给部为正常的情况下从所述选择还原型NOX催化剂中流出的排气的NOX浓度以及氨浓度，而对假定所述供给部为正常的情况下的所述输出降低量进行计算，所述诊断控制部通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本有史，小郷知由，萩本大河，古井宪治，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