專利名稱：NO_X傳感器的故障診斷裝置以及故障診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種NOx傳感器的故障診斷裝置以及N0x傳感器的故障診 斷方法。特別是涉及一種用于高精度地進行N0x傳感器的故障診斷的N0X 傳感器的故障診斷裝置以及NOx傳感器的故障診斷方法。
背景技術(shù)：
以往，在從柴油發(fā)動機等的內(nèi)燃機排出的排氣中含有有可能影響環(huán)境 的黑煙微粒子(PM)及N0x (NO及N02)等，此時，作為被用于凈化N0x 的排氣凈化系統(tǒng)，有具有配設(shè)在排氣通路中的N0x催化劑的排氣凈化系統(tǒng).作為這樣的排氣凈化系統(tǒng)，已知有使用NOx吸留催化劑的排氣凈化系 統(tǒng)及使用選擇還原催化劑的SCR ( Selective Catalytic Reduction)系 統(tǒng)。使用NOx吸留催化劑的排氣凈化系統(tǒng)為，在排氣的空燃比稀的狀態(tài)下 吸收排氣中的N0x，在排氣的空燃比變濃時^L出N0X，且借助排氣中的未燃 成分(HC)及一氧化碳(CO)使N0x發(fā)生還原反應(yīng)，進行排氣的凈化。此 外，SCR系統(tǒng)為，使用選擇地還原排氣中的N0x的催化劑，將以尿素或HC 作為主要成分的還原劑供給至排氣中，從而通過催化劑使NOx發(fā)生還原反 應(yīng)，進行排氣的凈化。在這些排氣凈化系統(tǒng)中，通常在NOx催化劑的上游側(cè)或者下游側(cè)的排 氣通路中配置N0x傳感器，用于確定還原劑的噴射量、或者控制內(nèi)燃機的 運轉(zhuǎn)狀態(tài)，以便高效率地進行NOx的凈化。此外，N0x傳感器有時也4皮用于 進行排氣凈化系統(tǒng)是否正常地工作的診斷。從而，在NOx傳感器的輸出方 面要求高可靠性。因此，提出了一種用于判斷用于排氣凈化系統(tǒng)的NOx傳感器的異常的 裝置。例如，公開有一種NOx傳感器的異常判定裝置，是為了實施如圖10 所示的流程、為了進行NOx吸留催化劑的適當(dāng)?shù)脑偕糜谂卸∟Ox傳感 器的異常的NOx傳感器的異常判定裝置，具有N0x放出機構(gòu)，在NOx吸留 催化劑的排氣下游側(cè)設(shè)有N0x傳感器，且強制地產(chǎn)生將NOx吸留催化劑中 的N0x放出的狀態(tài)；實際N0x降低率設(shè)定機構(gòu)，在借助NOx放出機構(gòu)放出N0x的狀態(tài)下計算N0x吸留催化劑的實際的N0x降低率；基準(zhǔn)N0x降低率設(shè) 定機構(gòu)，基于發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)而預(yù)先設(shè)定基準(zhǔn)的N0x降低率；異常判定機 構(gòu)，將實際的N0x降低率和基準(zhǔn)的N0x降低率進行比較而判定N0x傳感器的 異常(參照專利文獻l),此外，作為在內(nèi)燃機的排氣經(jīng)路中具備的傳感器，另外還有空燃比傳 感器及氣體傳感器等，也提出了進行對于這些傳感器的劣化診斷的方法。例如，為了實施如圖ll所示的流程而提出了一種空燃比傳感器的劣 化診斷裝置，在空燃比反饋控制中執(zhí)行預(yù)診斷且對應(yīng)于該結(jié)果而進行伴隨 著強制變動的劣化診斷。更具體而言公開有一種劣化診斷裝置，具有空 燃比傳感器，檢測混合氣的空燃比；空燃比控制機構(gòu)，基于空燃比傳感器 的檢測信號反饋控制混合氣的空燃比；檢測能力判定機構(gòu)，基于空燃比傳 感器的檢測信號判定空燃比傳感器的檢測能力；強制變動機構(gòu)，在既定條 件下優(yōu)先于空燃比控制機構(gòu)而使混合氣的空燃比強制變動；劣化判定機 構(gòu)，基于借助強制變動機構(gòu)進行強制變動時的空燃比傳感器的檢測信號判 定空燃比傳感器的劣化(參照專利文獻2)。專利文獻1特開2004-27(M68號公報(權(quán)利要求書)專利文獻2專利第3134698號(權(quán)利要求書)但是，專利文獻1所記載的NOx傳感器的異常判定裝置及專利文獻2 所記栽的空燃比傳感器的劣化診斷裝置為，都是在診斷時強制地變化作為 傳感器的檢測對象的N0x量及空燃比，判定是否獲得期望的檢測值。即， 在內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)中，為了傳感器的響應(yīng)性的適當(dāng)判定而必須使運轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā) 生變動，有可能影響駕駛性能或使燃費劣化。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的發(fā)明者潛心鉆研，發(fā)現(xiàn)在實施NOx傳感器的故障診斷 時，不強制地變化排氣中的N0x流量，預(yù)先設(shè)定適于故障診斷的排出N0x 流量的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)圖形，在適用于該基準(zhǔn)圖形時判定NOx傳感器的響 應(yīng)性，能夠解決這樣的問題，從而完成本發(fā)明。即，本發(fā)明的目的是提供一種NOx傳感器的故障診斷裝置及N0x傳感 器的故障診斷方法，在內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)中不有意地制定診斷模式，不伴隨駕 駛性能及燃費的惡化，能夠適時地進行故障診斷。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種NOx傳感器的故障診斷裝置而解決上述的5問題，該NOx傳感器的故障診斷裝置是配置在內(nèi)燃機的排氣通路中、用于 檢測通過排氣通路中的排氣氣體中的N0x濃度的N0x傳感器的故障診斷裝 置，具有排出N0x流量計算存儲機構(gòu)，用于計算并存儲每單位時間從內(nèi) 燃機排出的排出N0x流量；檢測NO,濃度存儲機構(gòu)，用于存儲由N0x傳感器 檢測出的檢測N0x濃度；故障判定機構(gòu)，規(guī)定作為排出N0x流量的經(jīng)時變 化的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)圖形以及作為由N0x傳感器檢測出的檢測N0x濃度的經(jīng)時 變化的基準(zhǔn)的追蹤圖形，在內(nèi)燃機為通常運轉(zhuǎn)模式時在排出N0x流量相對 于基準(zhǔn)圖形以既定的關(guān)系推移時，判別檢測NO,濃度是否相對于追蹤圖形 以既定的關(guān)系推移，從而判定NOx傳感器的響應(yīng)性。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置時，優(yōu)選基準(zhǔn)圖形 是包含第1基準(zhǔn)值持續(xù)一定時間的穩(wěn)定區(qū)域和以既定的增加率增加的傾 斜區(qū)域的圖形，追蹤圖形是包含以既定的增加率增加的追蹤傾斜區(qū)域的圖 形，故障判定機構(gòu)，在排出NOx流量以不低于基準(zhǔn)圖形的傾斜區(qū)域的值的 方式推移時，判別檢測NOx濃度是否以不低于追蹤圖形的追蹤傾斜區(qū)域的 值的方式推移。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置時，優(yōu)選故障診斷 機構(gòu)為，在排出NOx流量以不高于既定的基準(zhǔn)值的方式推移了一定時間以 上之后，在到達了既定的基準(zhǔn)值的值時向判定模式移行。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的冊x傳感器的故障診斷裝置時，優(yōu)選檢測N0x 濃度比較機構(gòu)將判定模式移行時的檢測N0x濃度的值作為追蹤圖形的追蹤 傾斜區(qū)域的初始值。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置時，優(yōu)選故障診斷 機構(gòu)在排出NOx流量超過既定的基準(zhǔn)值之后，在低于基準(zhǔn)圖形的傾斜區(qū)域的值時，中止判定模式。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置時，優(yōu)選基準(zhǔn)圖形 在穩(wěn)定區(qū)域和傾斜區(qū)域之間，具有使傾斜區(qū)域的開始位置延遲既定時間的 延遲區(qū)域。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置時，優(yōu)選基準(zhǔn)圖形 在傾斜區(qū)域之后包含將比第l基準(zhǔn)值大的第2基準(zhǔn)值持續(xù)一定時間的后段 穩(wěn)定區(qū)域；追蹤圖形在追蹤傾斜區(qū)域之后包含將第3基準(zhǔn)值持續(xù)一定時間 的后段追蹤穩(wěn)定區(qū)域；故障判定機構(gòu)在排出NOx流量以不低于基準(zhǔn)圖形的 傾斜區(qū)域的值及后段穩(wěn)定區(qū)域的值的方式推移時，判別檢測N0x濃度是否以不低于追蹤圖形的追蹤傾斜區(qū)域的值及后段追蹤穩(wěn)定區(qū)域的值的方式 推移。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置時，優(yōu)選故障判斷 機構(gòu)還在判定模式為有效的期間判別在檢測N0x濃度相對于排出N0x流量 超過第1基準(zhǔn)值時的值沒有增加既定值以上的狀態(tài)下是否經(jīng)過了既定時 間，從而判定NOx傳感器的固著狀態(tài)。此外，當(dāng)提供本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置時，提供一種N0X 傳感器的故障診斷方法，是配置在內(nèi)燃機的排氣通路中、用于檢測通過排 氣通路中的排氣氣體中的N0x濃度的NOx傳感器的故障診斷方法，其特征 為預(yù)先設(shè)定作為從內(nèi)燃機排出的排出NO,流量的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)的基準(zhǔn) 圖形、作為由N0x傳感器檢測出的檢測NOx濃度的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)的追蹤 圖形，在排出NO"危量相對于基準(zhǔn)圖形以既定的關(guān)系推移時，判別檢測N0x 濃度是否相對于追蹤圖形以既定的關(guān)系推移，從而判定N0x傳感器的響應(yīng) 性。根據(jù)本發(fā)明，具有如下的故障判定機構(gòu)在通常的運轉(zhuǎn)模式中，在來 自內(nèi)燃機的排出NOx流量相對于既定的基準(zhǔn)圖形以既定的關(guān)系變化時，判 別N0x傳感器的檢測N0x濃度是否追蹤排出N0x流量的變化而推移，從而， 不有意地制定診斷模式，能夠在通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)中適時地進行N0x傳感器的 故障診斷。因此，能夠不使駕駛性能及燃費惡化，能夠判定N0x傳感器的 響應(yīng)性。其結(jié)果，能夠使NO,傳感器的可靠性提升，能夠使N0x的凈化效 率及使用NOx傳感器的排氣凈化系統(tǒng)的故障診斷等的可靠性提升。此外，在本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置中，通過令基準(zhǔn)圖形及 追蹤圖形為既定的圖形，能夠容易地進行利用N0x傳感器的檢測N0x濃度 是否追蹤排出N0x流量的變化的判別。此外，在本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置中，在滿足既定條件時 向判定模式移行，從而能夠在正確地看出從排出N0x流量比較穩(wěn)定的狀態(tài) 瞬態(tài)地變化的狀態(tài)時向判定模式移行，因此，不會頻繁地反復(fù)操作判定模 式的接通斷開，能夠高效率地進行通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的故障診斷。此外，在本發(fā)明的冊x傳感器的故障診斷裝置中，將判定模式移行時 的檢測NOx濃度的值作為追蹤圖形的初始值，從而能夠容易地進行檢測冊x 濃度是否追蹤排出NO"危量的瞬態(tài)的增加的判別。此外，在本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置中，在移行至判定模式之后，在排出NO,流量低于傾斜區(qū)域的值時中止判定模式，從而不在檢測 N0x濃度是否追蹤排出NO,流量的瞬態(tài)的變化的判別困難的狀態(tài)下進行診 斷，能夠提高診斷結(jié)果的可靠性。此外，在本發(fā)明的NO,傳感器的故障診斷裝置中，基準(zhǔn)圖形在穩(wěn)定區(qū) 域和傾斜區(qū)域之間具有延遲區(qū)域，從而在移行至判定模式之后，在排出 NOx流量暫時地減少時也能夠不中止故障診斷而繼續(xù)進行.此外，在本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷裝置中，基準(zhǔn)圖形及追蹤圖 形分別包含后段穩(wěn)定區(qū)域，從而能夠更容易地判別基于N0x傳感器的檢測 N0x濃度是否追蹤排出N0x流量的變化'此外，根據(jù)本發(fā)明的NOx傳感器的故障診斷方法，能夠不強制地制定 診斷模式，能夠在通常的運轉(zhuǎn)模式中適時地進行NO,傳感器的故障診斷。 從而能夠不使駕駛性能及燃費惡化而進行故障診斷。


圖l是表示本發(fā)明的第一實施方式的排氣凈化系統(tǒng)的構(gòu)成例的圖。 圖2是用于說明NOx傳感器的故障診斷裝置的構(gòu)成例的框圖。 圖3是用于說明基于排出冊"危量及檢測NOx濃度的經(jīng)時變化的故障 診斷的時間流程圖。圖4是表示笫一實施方式的NOx傳感器的故障診斷方法的一例的流程圖(其一)。圖5是表示第一實施方式的冊x傳感器的故障診斷方法的一例的流程 圖(其二)。圖6是表示第一實施方式的NOx傳感器的故障診斷方法的一例的流程 圖(其三)。圖7是表示第二實施方式的NOx傳感器的故障診斷方法的一例的流程 圖(其一)。圖8是表示第二實施方式的NOx傳感器的故障診斷方法的一例的流程 圖(其二)。圖9是表示第二實施方式的NOx傳感器的故障診斷方法的一例的流程 圖(其三)。圖IO是表示以往的NOx傳感器的故障診斷方法的流程的圖。 圖ll是表示以往的傳感器的劣化診斷方法的流程的圖。
具體實施方式
以下，參照附圖具體地說明關(guān)于本發(fā)明的N0X傳感器的故障診斷裝置以 及NOx傳感器的故障診斷方法的實施方式.但是，所述的實施方式表示本 發(fā)明的一方式，不用來限定本發(fā)明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進行任意地變 更。另外，在各圖中，標(biāo)注相同附圖標(biāo)記的部件表示相同的部件，適宜地省 略了說明，[第一實施方式]1. NOx傳感器的故障診斷裝置 (1)排氣凈化系統(tǒng)的整體構(gòu)成首先，參照圖l說明具有本發(fā)明的第一實施方式的NOx傳感器的故障 診斷裝置的排氣凈化系統(tǒng)(以下，有時簡稱為"系統(tǒng)"。)的構(gòu)成例。圖1所示的排氣凈化系統(tǒng)10,是將尿素水溶液作為還原劑使用、使 排氣氣體與還原劑一起通過NOx催化劑13而選擇地還原N0x的排氣凈化系 統(tǒng)10。該排氣凈化系統(tǒng)10具有N0x催化劑13，配設(shè)在與內(nèi)燃機連接的 排氣通路11的中途且用于選擇地還原含在排氣氣體中的N0x;還原劑供給 裝置20，含有用于在N0x催化劑13的上游側(cè)將還原劑噴射至排氣通路11 中的還原劑噴射閥31。此外，在排氣通路11的N0x催化劑13的上游側(cè)及 下游側(cè)分別配設(shè)有溫度傳感器15、 16，并且在N0x催化劑13的下游側(cè)配 i殳有作為下游側(cè)N0x濃度檢測機構(gòu)的N0x傳感器17。其中，N0x催化劑13 及溫度傳感器15、 16以及NOx傳感器17的構(gòu)成沒有被特別地限制，能夠 使用公知的部件。但是，在本實施方式的排氣凈化系統(tǒng)中，至少NOx傳感器17具有傳 感器自身的故障診斷功能，若檢測出異常狀態(tài)則將錯誤信息輸出至后述的 CAN (Controller Area Network) 65。此外，還原劑供給裝置20具有噴射組件30，含有還原劑噴射閥31; 貯藏容器50，貯藏還原劑；泵組件40，含有將貯藏容器50內(nèi)的還原劑壓 送至還原劑噴射閥31的泵41;控制單元(以下，稱為"DCU: Dosing Control Unit"。 ) 60，為了控制從還原劑噴射閥31噴射的還原劑的噴射量而進行 噴射組件30及泵組件40的控制。此外，貯藏容器50和泵組件40由第1 供給經(jīng)路57連接，泵組件40和噴射組件30由第2供給經(jīng)路58連接，進而，噴射組件30和貯藏容器50由循環(huán)經(jīng)路59連接.此外，在圖1所示的排氣凈化系統(tǒng)10的例中，DCU60與CAN65連接。 在該CAN65上連接用于控制內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的控制單元(以下，有時稱 為"ECU: Engine Control Unit"。 ) 70，不僅寫入以燃料噴射量及噴射時 機、轉(zhuǎn)速等為首的有關(guān)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息，還寫入在排氣凈化系統(tǒng) 10中具備的所有傳感器等的信息。此外，在CAN65中能夠判別被輸入的 信號值是否在CAN65的規(guī)格范圍內(nèi)，并且，與CAN65連接的DCU60,讀取 CAN65上的信息，此外，能夠?qū)⑿畔⑤敵鲋罜AN65上，另外，在本實施方式中，ECU70和DCU60由分體的控制單元構(gòu)成，能 夠經(jīng)由CAN65進行信息的交換，但也可以將這些ECU70和DCU60作為一個 控制單元而構(gòu)成。在貯藏容器50內(nèi)具有用于檢測容器內(nèi)的還原劑的溫度的溫度傳感 器51及用于檢測還原劑的剩余量的水平傳感器55、用于檢測還原劑的粘 度及濃度等的品質(zhì)的品質(zhì)傳感器53。借助這些傳感器檢測的值被作為信 號輸出，且被寫入至CAN65上。對于這些傳感器能夠適宜地使用公知的部件。另外，作為被貯藏的還原劑，主要舉例了尿素水溶液及未燃燃料(HC )， 而本實施方式的排氣凈化系統(tǒng)的例是^f吏用尿素水溶液時的構(gòu)成例。此外，泵組件40具有泵41;壓力傳感器43,作為壓力檢測機構(gòu)， 用于檢測泵41的下游側(cè)的第2供給經(jīng)路58內(nèi)的壓力(以下，有時稱為"還 原劑的壓力")；溫度傳感器45，用于檢測被壓送的還原劑的溫度；異物 收集過濾器47，配置在泵41的下游側(cè)的第2供給經(jīng)路"的中途；壓力 控制閥49，用于在泵41的下游側(cè)的還原劑的壓力超過既定值時將還原劑 的一部分從泵41的下游側(cè)返回至上游側(cè)而<吏壓力降<氐。泵41，例如由電動泵構(gòu)成，#皮從DCU60送出的信號驅(qū)動。此外，壓 力傳感器43及溫度傳感器45能夠適宜地使用公知的部件，被這些傳感器 檢測出的值也作為信號而被輸出，且被寫入至CAN65上。進而，作為壓力 控制閥49，例如能夠使用公知的單向閥等。此外，噴射組件30具有貯留室33，貯留從泵組件40側(cè)壓送來的 還原劑；還原劑噴射間31,與貯留室33連接；孑L 35,配設(shè)在從貯留室 33通向循環(huán)經(jīng)路59的經(jīng)路的中途；溫度傳感器37，配設(shè)在孔35的稍前 方。還原劑噴射閥31，例如是由借助duty控制來控制開閥的接通-斷開 的接通-斷開閥構(gòu)成。此外，在貯留室33中在既定的壓力下蓄留從泵組件 40被壓送來的還原劑，在借助從DCU60送出的控制信號打開還原劑噴射 閥31時還原劑被噴射至排氣通路11中。此外，孔35被配設(shè)在貯留室33 的下游側(cè)的經(jīng)路上，從而使比孔35靠上游側(cè)的ji&留室33、第2供給經(jīng)路 58的內(nèi)壓不易降低，能夠抑制泵組件40的輸出降低。雖然未圖示，但是 也可以代替設(shè)置該孔35，而在循環(huán)經(jīng)路59的中途具有進行還原刑的循環(huán) 控制的閥。此外，被配設(shè)在噴射組件30和貯藏容器50之間的循環(huán)經(jīng)路59，為 了使被泵組件40壓送的還原劑中的從噴射組件30的還原劑噴射閥31噴 射的還原劑之外的還原劑回流至貯藏容器50以便不會受排氣熱等的影響 而暴露于高溫中而配備。此外，DOJ60,才艮據(jù)存在于CAN65上的種種信息進行還原劑噴射閥31 的動作控制，以便將適當(dāng)?shù)牧康倪€原劑噴射至排氣通路ll中。此外，本 發(fā)明的實施方式中的DCU60，進而具有作為N0x傳感器17的故障診斷裝置 (以下，有時簡稱為"故障診斷裝置"。)的功能。該DCU60，以由公知的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的微型計算機作為中心而構(gòu)成，在圖 1中，對于還原劑噴射閥31的動作控制及泵41的驅(qū)動控制，進而有關(guān)排 氣凈化系統(tǒng)10的故障診斷的部分，表示了在功能性框中表示的構(gòu)成例。即，本發(fā)明的實施方式的DCU60，將CAN信息取出生成部(在圖1中 標(biāo)記為"CAN信息取出生成")、N0x傳感器17的故障診斷部(在圖1中標(biāo) 記為"N0x傳感器故障診斷")、泵驅(qū)動控制部(在圖1中標(biāo)記為"泵驅(qū)動 控制")、還原劑噴射閥動作控制部(在圖1中標(biāo)記為"Udv動作控制") 等作為主要的構(gòu)成元件而構(gòu)成。并且，這些各部，具體而言是基于孩t型計 算機(未圖示)的程序的執(zhí)行而實現(xiàn)的。CAN信息取出生成部，以從ECU7 0輸出的有關(guān)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的信 息及從NOx傳感器17輸出的傳感器信息為首，讀取存在于CAN65上的信 息，且輸出至各部。此外，泵驅(qū)動控制部，繼續(xù)讀取從CAN信息取出生成部輸出的有關(guān)第 2供給經(jīng)路58內(nèi)的還原劑的壓力的信息，根據(jù)該壓力信息反饋控制泵41， 第2供給經(jīng)路58及貯留室33內(nèi)的還原劑的壓力被維持在大致一定的狀 態(tài)。例如，在泵41為電動泵時，在輸出的壓力值比目標(biāo)值低時，為了使壓力上升而以增大電動泵的占空比的方式進行控制，相反，在輸出的壓力 值超過目標(biāo)值時，為了使壓力降低而以減小電動泵的占空比的方式進行控 制。還原劑噴射閥動作控制部構(gòu)成為，讀取從CAN信息取出生成部輸出的 有關(guān)貯藏容器50內(nèi)的還原劑的信息及有關(guān)排氣溫度、NOx催化刑溫度、在 冊x催化劑下游側(cè)的NOx濃度的信息，進而讀取有關(guān)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的信 息等，且生成用于使為了還原含在排氣中的NOx而必需的量的還原劑M 原劑噴射閥31噴射的控制信號，且輸出至用于操作還原劑噴射閥31的還 原劑噴射閥操作裝置(在圖1中標(biāo)記為"Udv操作裝置")67.如下所示地進行基于該圖1所示的構(gòu)成的排氣凈化系統(tǒng)10的排氣氣 體的凈化。在內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)時，貯藏容器50內(nèi)的還原劑，被泵41抽起且被壓送 至噴射組件30側(cè)。此時，反饋基于泵組件40所具備的泵41的下游側(cè)的 壓力傳感器45的檢測值，在檢測值不足既定值時提高泵41的輸出，另一 方面，在壓力值超過既定值時借助壓力控制閥49減壓。由此，以被壓送 至噴射組件3 0側(cè)的還原劑的壓力維持為大致一定的值的方式進行控制。此外，從泵組件40被壓送至噴射組件30的還原劑，流入至還原劑的 貯留室33而被維持為大致一定的壓力，在打開還原劑噴射閥31時總是被 噴射至排氣通路ll內(nèi)。另一方面，還原劑經(jīng)由循環(huán)經(jīng)路59而回流至貯藏 容器50內(nèi)，因此沒有被噴射至排氣通路11中的還原劑滯留在貯留室33 中，不會由于排氣熱而暴露于高溫中。在還原劑在大致一定的壓力值下貯留在貯留室33中的狀態(tài)下， DCU60，根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)及排氣溫度、NOx催化劑13的溫度、進而 在NOx催化劑13的下游側(cè)測定的沒有被還原的通過NOx催化劑13的NOx量等的信息來確定應(yīng)噴射的還原劑量，生成與此對應(yīng)的控制信號而輸出至 還原劑噴射閥控制裝置67。并且，借助還原劑噴射閥操作裝置67進行還原劑噴射閥31的duty控制，適當(dāng)?shù)牧康倪€原劑被噴射至排氣通路11中。 被噴射至排氣通路11中的還原劑，在被混合至排氣中的狀態(tài)下流入至N0X 催化劑13，用于含在排氣中的NOx的還原反應(yīng)。如此，能夠進行排氣的凈 化。另夕卜，在本實施方式的排氣凈化系統(tǒng)中，被作為后述的故障診斷裝置 的診斷對象的NOx傳感器被配置在NOx催化劑的下游側(cè)，但作為診斷對象并不限定于配置在該位置上的NOx傳感器，也可以是配置在NOx催化劑的 上游側(cè)的NOx傳感器。(2 )故障診斷裝置在此，本發(fā)明的實施方式的DCU60具有NOx傳感器17的故障診斷部。 N0x傳感器17的故障診斷部構(gòu)成為，不強制地制定診斷模式，在通常的運 轉(zhuǎn)模式中診斷NOx傳感器17是否正確地響應(yīng).該NOx傳感器17的故障診斷部如圖2所示，含有排氣質(zhì)量流量計 算機構(gòu)(在圖2中標(biāo)記為"排氣質(zhì)量流量計算")，用于算出排氣氣體的質(zhì) 量流量；排出NOx濃度計算機構(gòu)(在圖2中標(biāo)記為"排出NOx濃度計算")， 用于計算NOx催化劑上游側(cè)的NOx濃度；排出NOx流量計算機構(gòu)(在圖2中 標(biāo)記為"排出NOx流量計算")，用于計算每單位時間的NOx催化劑上游側(cè) 的NOx流量；RAM (Random Access Memory),用于存儲算出的排出N0k流 量及基于NOx傳感器的檢測N0x濃度；故障判定機構(gòu)(在圖2中標(biāo)記為"故 障判定")，使用既定的基準(zhǔn)圖形及追蹤圖形判別檢測NOx濃度是否追蹤排 出NOx流量的變化而推移，從而判定NOx傳感器的響應(yīng)性。排氣質(zhì)量流量計算機構(gòu)，讀取從CAN信息取出生成部輸出的有關(guān)內(nèi)燃 機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息，借助計算而算出從內(nèi)燃機排出的排氣氣體的流量。此外，排出NOx濃度計算機構(gòu)與排氣質(zhì)量流量算出機構(gòu)相同，讀取從 CAN信息取出生成部輸出的有關(guān)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息，借助計算而算 出從內(nèi)燃機排出的N0x濃度。作為被用于排氣質(zhì)量流量的算出及從內(nèi)燃機排出的N0X濃度的算出 的、存在于CAN上的有關(guān)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息，舉例有燃料噴射量、 轉(zhuǎn)速、排氣循環(huán)裝置(以下，稱為"EGR: Exhaust Gas Recirculation",) 的狀態(tài)、排氣循環(huán)量、空氣吸入量、冷卻水溫度等.基于這些信息，能夠 借助公知的方法進行排氣質(zhì)量流量及排出NOx濃度的算出。排出NO"危量計算機構(gòu)，基于借助上述的排出NOx濃度計算機構(gòu)算出 的NO,濃度和借助排氣質(zhì)量流量計算機構(gòu)算出的排氣的質(zhì)量流量，算出每 單位時間從內(nèi)燃機排出的排出NOx流量。RAM，存儲從排出冊x流量計算機構(gòu)輸出的每單位時間的排出NOx流量 及從CAN信息取出生成部輸出的NO)c傳感器的檢測冊x濃度，將這些信息 輸出至后述的故障判定機構(gòu)，；故用于故障判定。故障判定機構(gòu)，讀取存儲在RAM中的排出N0x流量及檢測NOx濃度的值，在排出NOx流量相對于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)圖形而以既定的關(guān)系推移時， 判別檢測N0x濃度是否相對于預(yù)先規(guī)定的追蹤圖形而以既定的關(guān)系推移， 從而判定NOx傳感器的響應(yīng)性.即，本發(fā)明的故障診斷裝置，不為了進行 NOx傳感器的故障診斷而強制地增加排出N0x流量而制定診斷模式，在通常 的運轉(zhuǎn)模式中檢測適于診斷的排出N0x流量的經(jīng)時變化，追蹤該變化而判 定N0x傳感器是否響應(yīng)。從而，不具備為了進行N0x傳感器的故障診斷而 具有為了使內(nèi)燃機的排出NOx濃度增加而控制運轉(zhuǎn)狀態(tài)這樣的功能的控制 機構(gòu)。并且，故障判定機構(gòu)，在借助排出NOx流量推移比較機構(gòu)進行比較 的排出NOx流量為相對于基準(zhǔn)圖形滿足既定的條件的狀態(tài)時，向判定模式 移行。此外，本實施方式的故障判定機構(gòu)具有下述功能，即在排出N0x流量 瞬態(tài)地變化之后經(jīng)過既定的時間檢測NOx濃度卻不見追蹤的變化時，判定 由于排氣中的灰塵等N0x傳感器固著。除此之外，本實施方式的故障診斷部具有在進行故障診斷時進行計時 的時間計數(shù)器。(3)時間流程圖接著，在本實施方式的故障診斷裝置中，使用既定的基準(zhǔn)圖形及追蹤 圖形確認(rèn)檢測N0x濃度是否追蹤排出NOx流量的瞬態(tài)的變化而發(fā)生變化， 在判定NOx傳感器的響應(yīng)性方面，參照圖3所示的時間流程圖進4亍詳細地 說明。在圖3的時間流程圖中，基準(zhǔn)圖形包含穩(wěn)定區(qū)域(前段穩(wěn)定區(qū)域)、 傾斜區(qū)域、后段穩(wěn)定區(qū)域，此外，該基準(zhǔn)圖形包含借助計時器3將傾斜區(qū) 域的開始位置延遲處理的延遲區(qū)域。此外，追蹤圖形包含追蹤傾斜區(qū)域和 追蹤后段穩(wěn)定區(qū)域。首先，持續(xù)讀取持續(xù)存儲在RAM中的排出N0x流量Nfu及檢測N0x濃 度Nd，在排出N0x流量Nfu的值低于基準(zhǔn)圖形的穩(wěn)定區(qū)域的基準(zhǔn)值MIN的 時刻tl使計時器l動作。在排出NOx流量Nfu低于基準(zhǔn)值MIN的狀態(tài)下， 從計時器1結(jié)束的t2的時刻開始進入待機狀態(tài)，待機到排出N0x流量Nfu 超過基準(zhǔn)值MIN。此時也可以與計時器1同時地使另外的計時器動作而決定待機狀態(tài) 的最大時間，在經(jīng)過既定時間之前排出冊x流量Nfu沒有超過基準(zhǔn)值MIN 時結(jié)束診斷。若如此進行，則能夠避免長時間持續(xù)診斷程序不動作的不穩(wěn)定狀態(tài)。之后，在排出NOx流量Nfu超it基準(zhǔn)值MIN的t3的時刻，使計時器2、 計時器3、計時器5以及計時器6動作，且將在t3時刻的檢測N0x濃度的 值作為Ndo存儲。即，在該U中，故障判定機構(gòu)移行至判定模式且追蹤 圖形的追蹤傾斜區(qū)域的開始值被設(shè)定為Ndo。在圖3的例中，在t3之后到計時器3結(jié)束的t4時刻之間，不進行排 出N0x流量Nfu的值與基準(zhǔn)圖形的值的比較，t4時刻被作為基準(zhǔn)圖形的傾 斜區(qū)域的開始位置。通過如此地設(shè)置延遲區(qū)域，即便在移行至判定模式的 13之后排出N0x流量Nfu暫時低于基準(zhǔn)值MIN時也不會中斷地持續(xù)地進行 故障診斷，有關(guān)于排出N0x流量Nfu,在t4時刻之后到計時器2結(jié)束的t5之間 判別排出N0x流量的值Nfu是否比傾斜區(qū)域的值SLOPE大，在t5之后到 計時器4結(jié)束之間判別排出NOx流量的值Nfu是否是比后段穩(wěn)定區(qū)域的值 MAX大的值。即，在排出N0x流量Nfu在高于這些傾斜區(qū)域的值SLOPE及 后段穩(wěn)定區(qū)域的值MAX的狀態(tài)下推移時，不強制地制定診斷模式，在運轉(zhuǎn) 模式中能夠獲知存在適于NOx傳感器的故障診斷的排出N0x流量Nfu的變 化。另一方面，該t3之后，在任意的時刻，在排出N0x流量的值Nfu低 于基準(zhǔn)圖形的值SL0PE、 MAX時，判斷為不能正確地判定N0x傳感器的故 障診斷的狀態(tài)，故障判定機構(gòu)的判定模式被復(fù)位。另一方面，對于檢測N0x濃度Nd，在t3時刻之后，若在t3動作的計 時器5在t6時刻結(jié)束，則在計時器4結(jié)束之前的期間判別檢測N0x濃度 Nd是否是比追蹤傾斜區(qū)域的值Ramp及追蹤后段穩(wěn)定區(qū)域的值max大的值。 在計時器5結(jié)束之后，到計時器4結(jié)束之前的期間，若檢測N0x濃度Nd 顯示為比追蹤傾斜區(qū)域的值Ramp及追蹤后段穩(wěn)定區(qū)域的值max大的值， 則NOx傳感器被判定為追蹤排出N0x流量Nfu的瞬態(tài)的變化而響應(yīng)。另一 方面，計時器5結(jié)束之后，到計時器4結(jié)束之前的期間，在檢測N0x濃度 Nd低于追蹤傾斜區(qū)域的值Ramp及追蹤后段穩(wěn)定區(qū)域的值max時，判定為 在NOx傳感器的響應(yīng)性上產(chǎn)生了某些異常。此外，同時在t3時刻使計時器6動作，到計時器6結(jié)束的t7之前的 期間，在將開始值Ndo作為基準(zhǔn)而檢測N0x濃度Nd沒有變化規(guī)定值A(chǔ)BS 以上時，判定由于排氣氣體中的灰塵等NOx傳感器固著。該規(guī)定值A(chǔ)BS的 值是作為用于判定NOx傳感器的固著性的基準(zhǔn)而被設(shè)定的。2.故障診斷方法接著，參照圖4~圖6的流程圖說明NOx傳感器的故障診斷方法的具 體的程序的一例。另夕卜，該程序可以總是執(zhí)行，或者也可以每隔一定時間 執(zhí)行。首先，在開始之后，在步驟S100中判別是否沒有來自配備在N0x催 化劑的下游側(cè)的N0x傳感器的錯誤信息，且來自N0x傳感器的輸入值是否 在CAN的,范圍內(nèi)。在沒有滿足這些條件時返回至開始位置，另一方面， 在滿足了全部條件時進入至步驟SIOI。在步驟SIOI中，識別來自N0x傳感器的檢測信號Ns，接著，在步驟 S102中與在步驟SIOO中判別的條件合并，判別是否發(fā)動機轉(zhuǎn)速在規(guī)定以 上且排氣制動器是否為0FF(以下稱為"試驗環(huán)境條件(TE)"。)。在沒有 滿足這些條件時返回至開始位置，另一方面，在滿足了全部條件時進入至 步驟S103。在步驟S103中，讀取排出NOx流量Nfu，判別排出NOx流量Nfu是否 不足規(guī)定值MIN。在排出NOx流量Nfu為規(guī)定值MIN以上時返回至開始位 置，另一方面，在不足規(guī)定值MIN時進入至步驟S1(M。在排出NOx流量Nfu不足規(guī)定值MIN的步驟S104中4吏計時器1動作 而進入至步驟S105。在步驟S105中，判別是否滿足上述的試驗環(huán)境條件， 在沒有滿足試驗環(huán)境條件時，在步驟S106中復(fù)位計時器1之后返回至開 始位置，另一方面，在滿足試驗環(huán)境條件時進入至步驟S107。在步驟S107中，判別排出NOx流量Nfu是否是不足基準(zhǔn)圖形的第1 穩(wěn)定區(qū)域的基準(zhǔn)值MIN的值。若排出NOx流量Nfu在MIN以上，則在步驟 S108中復(fù)位計時器1之后返回至開始位置。另一方面，若排出NOx流量 Nfu不足MIN，則進入至步驟S109，判別計時器l是否結(jié)束.若計時器l 沒有結(jié)束則返回至步驟S105,另一方面，在計時器1結(jié)束時進入至步驟 SllO。在排出NOx流量Nfu不足MIN的狀態(tài)下結(jié)束計時器1的期間而進入的 步驟S110中，再次判別是否滿足試驗環(huán)境條件。在沒有滿足試驗環(huán)境條 件時返回至開始位置，另一方面，在滿足了試驗環(huán)境條件時進入至步驟 Slll，判別排出NOx流量Nfu是否在MIN以上。在排出NOx流量Nfu不足 MIN時返回至步驟SllO,另一方面，在排出NOx流量Nfu在MIN以上時進 入至步驟S112，將在該時刻的基于NOx傳感器的檢測NOx濃度的值Nd作為開始值Ndo存儲，并且進入至步驟S113且4吏計時器2、 3、 5、 6動作.接著在步驟S114中，開始基于N0x傳感器的檢測N0x濃度Nd的值與 存儲的開始值Ndo的差的絕對值D的計算.接著在步驟S115中，判別是 否滿足試驗環(huán)境條件，在不滿足時，在步驟S116中將計時器2、 3、 5、 6 全部復(fù)位之后返回至開始位置。另一方面，在滿足試驗環(huán)境條件時，在步 驟S117中判別借助計算而算出的絕對值D是否不足規(guī)定值A(chǔ)BS。若絕對 值D不足規(guī)定值A(chǔ)BS則以該狀態(tài)進入至步驟S119，另一方面，若絕對值D 在規(guī)定值A(chǔ)BS以上則在步驟S118中使計時器6停止，且立起固著性Tes 10K 標(biāo)志，之后進入至步驟S119。接著，在步驟S119中判別計時器3是否結(jié)束，若計時器3沒有結(jié)束 則返回至步驟S115，另一方面，在計時器3結(jié)束時iiX至步驟S120.在 步驟S120中判別是否滿足試驗環(huán)境條件，在不滿足時在步驟S121中將計 時器2、 5、 6復(fù)位，之后返回至開始位置。另一方面，在滿足試驗環(huán)境條 件時進入至步驟S122，判別計時器2是否結(jié)束。在計時器2沒有結(jié)束時 在步驟S123中判別排出N0x流量Nfu是否在基準(zhǔn)圖形的傾斜區(qū)域的值 SLOPE以上。在排出N0x流量Nfu不足SLOPE時進入至步驟S124而將計時 器2、 5、 6復(fù)位，之后返回至開始位置。另一方面，在排出N0x流量Nfu在SLOPE以上時，進入至步驟S125， 判別檢測N0x濃度Nd與開始值Ndo的差的絕對值D是否不足規(guī)定值A(chǔ)BS。 在絕對值D不足規(guī)定值A(chǔ)BS時以該狀態(tài)返回至步驟S120。另一方面，在 絕對值D在規(guī)定值A(chǔ)BS以上時，在步驟SU6中判別固著性Test0K標(biāo)志是 否立起，在固著性Test0K標(biāo)志被立起時以該狀態(tài)返回至步驟S120，另一 方面，在固著性TestOK標(biāo)志沒有立起時，在步驟S127中使計時器6停止 且立起固著性TestOK標(biāo)志，之后返回至步驟S120。在上述的步驟S122中計時器2結(jié)束時，在步驟S128中使計時器4 動作，并且在步驟S129中判別是否滿足試驗環(huán)境條件。在沒有滿足試驗 環(huán)境條件時在步驟S130中將計時器4、 5、 6復(fù)位，之后返回至開始位置， 另一方面，在滿足試驗環(huán)境條件時進入至步驟S131,判別排出N0x流量 Nfu是否在基準(zhǔn)圖形的后段穩(wěn)定區(qū)域的值MAX以上。在排出N0x流量Nfu 不足MAX時在步驟S132中將計時器4、 5、 6復(fù)位，之后返回至開始位置。 另一方面，在排出N0x流量Nfu在MAX以上時進入至步驟S133且判別計 時器5是否結(jié)束。在計時器5沒有結(jié)束時進入至步驟S134，判別絕對值D是否不足規(guī)定值A(chǔ)BS。在步驟S134中，與步驟S125 —樣，在絕對值D不足規(guī)定值A(chǔ)BS時以 該狀態(tài)返回至步驟S129,另一方面，在絕對值D在規(guī)定值A(chǔ)BS以上時與 上述相同，在步驟S135中判別固著性TestOK標(biāo)志是否立起，在固著性 TestOK標(biāo)志被立起時以該狀態(tài)返回至步驟S129,另一方面，在固著性 TestOK標(biāo)志沒有立起時，在步驟S136中使計時器6停止且立起固著性 TestOK標(biāo)志，之后返回至步驟S129。另一方面，在步驟S133中使計時器5結(jié)束時，進入至步驟S137且判 別檢測N0x濃度Nd是否在追蹤圖形的追蹤傾斜區(qū)域的值Ramp或者追蹤后 段穩(wěn)定區(qū)域的值max以上。在檢測NOx濃度Nd不足Rarap或max時，進而 在步驟S138中判別絕對值D是否不足規(guī)定值A(chǔ)BS.在絕對值D在規(guī)定值 ABS以上時，NOx傳感器作為沒有產(chǎn)生固著但沒有對應(yīng)于排出N0x流量的變 化適當(dāng)?shù)刈粉櫟臓顟B(tài)被判定為響應(yīng)性TestError，結(jié)束診斷。另一方面， 在絕對值D不足規(guī)定值A(chǔ)BS時，進入至步驟S139，判別固著性TestOK標(biāo) 志是否立起，在固著性TestOK標(biāo)志被立起時，NOx傳感器依然作為沒有產(chǎn) 生固著但沒有對應(yīng)于排出NO"危量的變化適當(dāng)?shù)刈粉櫟臓顟B(tài)被判定為響應(yīng) 性TestError，結(jié)束診斷。在步驟S139中在固著性TestOK標(biāo)志沒有被立起時，在步驟S140中 判別計時器6是否結(jié)束。在計時器6結(jié)束時，作為經(jīng)過既定時間而N0x傳 感器幾乎沒有反應(yīng)的狀態(tài)而被判定為固著性TestError，結(jié)束診斷。另一 方面，在計時器6動作時進入至步驟S141且判別是否滿足試驗環(huán)境條件， 在滿足時返回至步驟S138，另一方面，在不足時在沒有到達判定固著性 的狀態(tài)下，作為不符合試驗環(huán)境條件，被作為響應(yīng)性TestError處理，結(jié) 束診斷。另一方面，在步驟S137中，在檢測N0x濃度Nd在Ramp或max以上 時，ii^至步驟S142且判別計時器4是否結(jié)束。并且，在計時器4沒有 結(jié)束時返回至步驟S137，另一方面，在計時器4結(jié)束時，N0x傳感器作為 沒有產(chǎn)生固著且對應(yīng)于排出冊x流量的變化而適當(dāng)?shù)刈粉櫟臓顟B(tài)被判定為 TestOK,結(jié)束診斷。在到此說明了的第1實施方式的NOx傳感器的故障診斷方法的例中， 移行至判定模式之后，追蹤圖形中的直到追蹤傾斜區(qū)域的開始位置的時間 (計時器5的經(jīng)過時間)被設(shè)定得比基準(zhǔn)圖形中的直到傾斜區(qū)域結(jié)束的時間(計時器2的經(jīng)過時間)長.即，本實施方式說明了配置在大型車輛等、 排氣通路中的N0x催化劑的容量大的SCR系統(tǒng)中的NO,傳感器的故障診斷 方法，與NOx催化劑的容量變大相應(yīng)、排氣NOx流量增加之后到由配置在 N0x催化劑下游側(cè)的N0x傳感器檢測的檢測N0x流量追蹤的時間增長，但是，計時器2及計時器5的經(jīng)過時間的設(shè)定，能夠?qū)?yīng)于N0x催化 劑下游側(cè)的NOx傳感器的追蹤性而適宜地設(shè)定，在第2實施方式中說明N0X 催化劑的容量相對小的SCR系統(tǒng)中的NOx傳感器的故障診斷方法。 [第2實施方式]本實施方式的NOx傳感器的故障診斷方法，如上所述，是N0x催化劑的 容量相對小的SCR系統(tǒng)中的NOx傳感器的故障診斷方法。即該實施方式為， 在增加排氣NOx流量之后到由配置在NOx催化劑下游側(cè)的NOx傳感器檢測出 的檢測NOx流量追蹤的時間縮短，計時器2的經(jīng)過時間設(shè)定得比計時器5 的經(jīng)過時間長.以下，按照圖7~圖9的流程，將與第1實施方式不同的點作為中心進 行說明。在本實施方式中，直到使計時器2、 3、 5、 6動作時，進行與第l實施 方式的步驟S100 S113相同的工序(參照圖4)。在使計時器2、 3、 5、 6動作之后，進而與第1實施方式的步驟sin 步驟sin之間的工序相同地進行步驟S154 步驟S161之間的工序(參照圖5)，進入至步驟S162。在步驟S162中判別計時器2是否結(jié)束。在計時器2沒有結(jié)束時在步驟 S163中判別排出NOx流量Nfu是否在基準(zhǔn)圖形的傾斜區(qū)域的值SLOPE以上。 排出N(K流量Nfu不足SLOPE時，進入至步驟S164且將計時器2、 5、 6 復(fù)位，之后返回至開始位置。另一方面，在排出NOx流量Nfu在SLOPE以上時，進入至步驟S165， 判別檢測N0x濃度Nd與開始值Ndo的差的絕對值D是否不足規(guī)定值A(chǔ)BS 在絕對值D不足規(guī)定值A(chǔ)BS時以該狀態(tài)進入至步驟SI",另一方面，在 絕對值D在規(guī)定值A(chǔ)BS以上時，在步驟S166中判別固著性Test0K標(biāo)志是 否立起。在固著性TestOK標(biāo)志被立起時以該狀態(tài)進入至步驟S168，另一 方面，在固著性TestOK標(biāo)志沒有立起時，在步驟Sl67中使計時器6停止 且立起固著性TestOK標(biāo)志，之后進入至步驟S168。在步驟S168中，判別計時器5是否結(jié)束，在計時器5在動作中時返 回至步驟S160，另一方面，在計時器5結(jié)束時進入至步驟S169.在計時器5被判別為結(jié)束而J^的步驟S169中，判別檢測NOx濃度Nd是否在追 蹤圖形的追蹤傾斜區(qū)域的值Ramp以上.檢測N0x濃度Nd是Ramp以上的 值時返回至步驟S160,另一方面，檢測NOx濃度Nd不足Ramp時在步驟 S17 0中判別絕對值D是否不足規(guī)定值A(chǔ)BS 。絕對值D在規(guī)定值A(chǔ)BS以上時， NOx傳感器作為沒有產(chǎn)生固著但沒有對應(yīng)于排出N0X流量的變化適當(dāng)?shù)刈?蹤的狀態(tài)被判定為固著性TestError，結(jié)束診斷。另一方面，在絕對值D 不足規(guī)定值A(chǔ)BS時，iiA至步驟S171，判別是否立起響應(yīng)性TestOK標(biāo)志， 在固著性TestOK標(biāo)志被立起時，NOx傳感器依然作為沒有產(chǎn)生固著但沒有 對應(yīng)于排出NOx流量的變化適當(dāng)?shù)刈粉櫟臓顟B(tài)被判定為響應(yīng)性TestError， 結(jié)束診斷。在步驟S171中在固著性TestOK標(biāo)志沒有被立起時，在步驟S172中 判別計時器6是否結(jié)束。在計時器6結(jié)束時，作為經(jīng)過既定時間而NOx傳 感器幾乎沒有反應(yīng)的狀態(tài)被判定為固著性TestError，結(jié)束診斷。另一方 面，在計時器6動作時i^至步驟S173且判別是否滿足試驗環(huán)境條件， 在滿足時返回至步驟S170,另一方面，在不足時在沒有到達判定固著性 的狀態(tài)下，作為不符合試驗環(huán)境條件，被作為響應(yīng)性TestError處理，結(jié) 束診斷。在上述的步驟S162中使計時器2結(jié)束時，在步驟S174中使計時器4 動作，并且在步驟S175中判別是否滿足試驗環(huán)境條件。在沒有滿足試驗 環(huán)境條件時在步驟S176中將計時器4、 5、 6復(fù)位，之后返回至開始位置， 另一方面，在滿足試驗環(huán)境條件時進入至步驟S177，判別排出N0x流量 Nfu是否在基準(zhǔn)圖形的后段穩(wěn)定區(qū)域的值MAX以上。在排出N0x流量Nfu 不足MAX時在步驟S178中將計時器4、 5、 6復(fù)位，之后返回至開始位置。 另一方面，在排出NOx流量Nfu在MAX以上時進入至步驟S179，判別檢測 N0x濃度Nd是否在追蹤圖形的追蹤傾斜區(qū)域的值Ramp或者追蹤后段穩(wěn)定 區(qū)域的值max以上。在檢測N0x濃度Nd在Ramp或max時，進入至步驟S180 且判別計時器4是否結(jié)束。并且，在計時器4沒有結(jié)束時返回至步驟S175, 另一方面，在計時器4結(jié)束時，N0x傳感器作為沒有產(chǎn)生固著且對應(yīng)于排 出NOx流量的變化而適當(dāng)?shù)刈粉櫟臓顟B(tài)被判定為Test0K。另一方面，在步驟S179中檢測NOx濃度Nd不足Ramp或max時，與 上述相同地進入至步驟S170，判別絕對值D是否不足規(guī)定值A(chǔ)BS。在絕對 值D在規(guī)定值A(chǔ)BS以上時，NOx傳感器作為沒有產(chǎn)生固著但沒有對應(yīng)于排20出NOx流量的變化適當(dāng)?shù)刈粉櫟臓顟B(tài)被判定為響應(yīng)性TestError，結(jié)束診 斷.另一方面，在絕對值D不足規(guī)定值A(chǔ)BS時，ii^至步驟S171，判別 固著性TestOK標(biāo)志是否立起，在固著性TestOK標(biāo)志被立起時，N0x傳感 器依然作為沒有產(chǎn)生固著但沒有對應(yīng)于排出N0x流量的變化適當(dāng)?shù)刈粉櫟?狀態(tài)被判定為響應(yīng)性TestError，結(jié)束診斷。在步驟S171中在固著性TestOK標(biāo)志沒有被立起時，在步驟S172中 判別計時器6是否動作。在計時器6結(jié)束時，作為經(jīng)過既定時間而NOx傳 感器幾乎沒有反應(yīng)的狀態(tài)被判定為固著性TestError,結(jié)束診斷。另一方 面，在計時器6動作時進入至步驟S173而判別是否滿足試驗環(huán)境條件， 在滿足時返回至步驟S170,另一方面，在不足時在沒有到達判定固著性 的狀態(tài)下，作為不符合試驗環(huán)境^fh被作為響應(yīng)性TestError處理，結(jié) 束診斷。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性若為基于以上說明的流程圖的NOx傳感器的故障診斷方法，則不有意 地制定診斷模式，能夠在通常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)中適時地進行N0x傳感器的故障 診斷。從而，能夠不使駕駛性能及燃費惡化，能夠判定N0,傳感器的響應(yīng) 性。另外，排氣凈化系統(tǒng)的構(gòu)成只是一例，能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的冊x傳感器的 故障診斷方法的排氣凈化系統(tǒng)，并不限定于所述構(gòu)成的排氣凈化系統(tǒng)。例 如，能夠省略CAN，或能夠?qū)CU與發(fā)動機ECU—體化地構(gòu)成。此外，作 為其他例，也可以是省略了將還原劑的溫度控制作為目的而具備的循環(huán)經(jīng) 路的構(gòu)成的排氣凈化系統(tǒng)。此外，有關(guān)故障診斷方法的流程可以進行種種變更。
權(quán)利要求
1.一種NOX傳感器的故障診斷裝置，是配置在內(nèi)燃機的排氣通路中、用于檢測通過上述排氣通路中的排氣排氣中的NOX濃度的NOX傳感器的故障診斷裝置，具有排出NOX流量計算存儲機構(gòu)，用于計算并存儲每單位時間從上述內(nèi)燃機排出的排出NOX流量；檢測NOX濃度存儲機構(gòu)，用于存儲由上述NOX傳感器檢測的檢測NOX濃度；故障判定機構(gòu)，規(guī)定作為上述排出NOX流量的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)圖形以及作為由上述NOX傳感器檢測出的檢測NOX濃度的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)的追蹤圖形，在上述內(nèi)燃機為通常運轉(zhuǎn)模式時在上述排出NOX流量對于上述基準(zhǔn)圖形以既定的關(guān)系推移時，判別上述檢測NOX濃度是否對于上述追蹤圖形以既定的關(guān)系推移，從而判定上述NOX傳感器的響應(yīng)性。
2. 如權(quán)利要求1所述的NOx傳感器的故障診斷裝置，其特征為， 上述基準(zhǔn)圖形是包含既定的第1基準(zhǔn)值持續(xù)一定時間的穩(wěn)定區(qū)域和以既定的增加率增加的傾斜區(qū)域的圖形，上述追蹤圖形是包含以既定的增加率增加的追蹤傾斜區(qū)域的圖形， 上述故障判定機構(gòu)，在上述排出NOx流量以不低于上述基準(zhǔn)圖形的上述傾斜區(qū)域的值的方式推移時，判別上述檢測NOx濃度是否以不低于上述追蹤圖形的上述追蹤傾斜區(qū)域的值的方式推移。
3. 如權(quán)利要求2所述的NOx傳感器的故障診斷裝置，其特征為，上 述故障判定機構(gòu)，在上述排出NOx流量以不高于上述既定的基準(zhǔn)值的方式 推移了上述一定時間以上之后，在到達了上述既定的基準(zhǔn)值的值時向判定 模式移行。
4. 如權(quán)利要求3所述的NOx傳感器的故障診斷裝置，其特征為，上 述故障判定機構(gòu)，將上述判定模式移行時的上述檢測N0x濃度的值作為上 述追蹤圖形的上述追蹤傾斜區(qū)域的初始值。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的NOx傳感器的故障診斷裝置，其特征為， 上述故障判定機構(gòu)，在上述排出NOx流量超過上述既定的基準(zhǔn)值之后，在 低于上述基準(zhǔn)圖形的上述傾斜區(qū)域的值時，中止上述判定模式。
6. 如權(quán)利要求2 ~ 5的任意一項所述的NOx傳感器的故障診斷裝置， 其特征為，上述基準(zhǔn)圖形，在上述穩(wěn)定區(qū)域和上述傾斜區(qū)域之間，具有使上述傾斜區(qū)域的開始位置延遲既定時間的延遲區(qū)域。
7. 如權(quán)利要求2 ~ 6的任意一項所述的NOx傳感器的故障診斷裝置， 其特征為，上述基準(zhǔn)圖形在上述傾斜區(qū)域之后包含將比上述笫l基準(zhǔn)值大的第2 基準(zhǔn)值持續(xù)一定時間的后段穩(wěn)定區(qū)域；上述追蹤圖形在上述追蹤傾斜區(qū)域之后包含將第3基準(zhǔn)值持續(xù)一定 時間的后段追蹤穩(wěn)定區(qū)域；上述故障判定機構(gòu)，在上述排出NOx流量以不低于上述規(guī)準(zhǔn)圖形的上 述傾斜區(qū)域的值及上述后段穩(wěn)定區(qū)域的值的方式推移時，判別上述檢測 NOx濃度是否以不低于上述追蹤圖形的上述追蹤傾斜區(qū)域的值及上述后段 追蹤穩(wěn)定區(qū)域的值的方式推移.
8. 如權(quán)利要求2 ~ 7的任意一項所述的NOx傳感器的故障診斷裝置， 其特征為，上述故障判斷機構(gòu)，進而判別在上述檢測N0x濃度相對于上述 排出N0x流量超過上述第1基準(zhǔn)值時的值沒有增加既定值以上的狀態(tài)下是 否經(jīng)過了既定時間，從而判定NOx傳感器的固著狀態(tài)。
9. 一種N0x傳感器的故障診斷方法，是配置在內(nèi)燃機的排氣通路中、 用于檢測通過上述排氣通路中的排氣氣體中的NOx濃度的NOx傳感器的故 障診斷方法，其特征為，預(yù)先設(shè)定作為從上述內(nèi)燃機排出的排出NOx流量的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)的 基準(zhǔn)圖形、作為由上述NOx傳感器檢測出的檢測NOx濃度的經(jīng)時變化的基 準(zhǔn)的追蹤圖形，在上述排出NOx流量相對于上述基準(zhǔn)圖形以既定的關(guān)系推移時，判別 上述檢測NOx濃度是否相對于上述追蹤圖形以既定的關(guān)系推移，從而判定 上述NOx傳感器的響應(yīng)性。
全文摘要
提供一種NO_X傳感器的故障診斷裝置及NO_X傳感器的故障診斷方法，在內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)中不有意地制定診斷模式，不伴隨駕駛性能及燃費的惡化，能夠適時地進行故障診斷。具有排出NO_X流量計算存儲機構(gòu)，用于計算并存儲每單位時間從內(nèi)燃機排出的排出NO_X流量；檢測NO_X濃度存儲機構(gòu)，用于存儲由NO_X傳感器檢測出的檢測NO_X濃度；故障判定機構(gòu)，規(guī)定作為排出NO_X流量的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)圖形以及作為借助NO_X傳感器檢測的檢測NO_X濃度的經(jīng)時變化的基準(zhǔn)的追蹤圖形，在內(nèi)燃機為通常運轉(zhuǎn)模式時在排出NO_X流量對于基準(zhǔn)圖形以既定的關(guān)系推移時，判別檢測NO_X濃度是否對于追蹤圖形以既定的關(guān)系推移，從而判定NO_X傳感器的響應(yīng)性。
文檔編號F02D45/00GK101600863SQ20088000372
公開日2009年12月9日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者北澤英一 申請人:博世株式會社