專利名稱：NO_x傳感器的傳感器值校正裝置和內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行設(shè)在配設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中的催化劑的下游側(cè)的NOx傳感器的傳感器值的校正的NOx傳感器的傳感器值校正裝置和具備這樣的校正裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。尤其是，涉及考慮對(duì)NO和NO2的靈敏度的差而進(jìn)行NOx傳感器的傳感器值的校正的NOx傳感器的傳感器值校正裝置和具備這樣的校正裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
在從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體中，含有可能對(duì)環(huán)境造成影響的N0x(氮氧化物)。作為為了凈化該NOx而使用的排氣凈化裝置，已知這樣的排氣凈化裝置將未燃燃料或尿素水溶液等還原劑噴射供給至配設(shè)于排氣通路的催化劑的上游側(cè)，在催化劑中使用還原劑來(lái)還原排出氣體中的N0X。在這樣的排氣凈化裝置中，如果還原劑的供給量過(guò)剩，那么，還原劑向催化劑的下游側(cè)流出，另一方面，如果還原劑的供給量不足，那么，NOx向催化劑的下游側(cè)流出。因此，為了使還原劑的供給量不產(chǎn)生過(guò)剩與不足，進(jìn)行這樣的還原劑供給量的反饋控制對(duì)考慮內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和催化劑的還原效率而通過(guò)運(yùn)算求出的還原劑的供給量進(jìn)行校正，使得設(shè)在催化劑的下游側(cè)的NOx傳感器的傳感器值不足規(guī)定的閾值。另外，設(shè)在催化劑的下游側(cè)的NOx傳感器有時(shí)候在用于確認(rèn)排氣凈化裝置是否正常地工作的異常診斷中使用。例如，在具有設(shè)于排氣通路的還原催化劑的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，提出使用 NOx傳感器來(lái)精度更好地推測(cè)還原催化劑的劣化程度的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。更具體而言，在還原催化劑的下游側(cè)設(shè)有NOx傳感器，算出排出氣體中的NOx在還原催化劑中未被凈化時(shí)的還原催化劑的上游側(cè)的排氣通路中的排出氣體的NOx濃度的推測(cè)值和NOx傳感器的傳感器值的差。而且，公開(kāi)了這樣的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)在推測(cè)還原催化劑的劣化程度時(shí)，基于該差而校正還原催化劑的上游側(cè)的排氣通路中的排出氣體的NOx濃度的推測(cè)值， 基于該校正值和NOx傳感器的傳感器值的差而推測(cè)還原催化劑的劣化程度(參照專利文獻(xiàn) 1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2007-162603號(hào)(全文、全圖)

發(fā)明內(nèi)容
然而，NOx傳感器對(duì)作為NOx的NO和NO2的各個(gè)的靈敏度大多不同。而且，由于在內(nèi)燃機(jī)的排氣系中存在有NO和NO2,因而有時(shí)候NOx傳感器的傳感器值相對(duì)于與實(shí)際的NOx 濃度相當(dāng)?shù)膫鞲衅髦刀a(chǎn)生誤差。結(jié)果，在NOx傳感器中，有可能不能正確地檢測(cè)排氣系的實(shí)際的NOx濃度。如果在根據(jù)NOx傳感器的傳感器值而求出的NOx濃度和實(shí)際的NOx濃度之間產(chǎn)生誤差，那么，有可能不可正確地進(jìn)行上述的還原劑噴射量的反饋控制，不能精度良好地進(jìn)行排出氣體中的叫的還原凈化，并且，有可能喪失排氣凈化裝置的異常診斷的可靠性。
于是，本發(fā)明的發(fā)明者銳意努力，發(fā)現(xiàn)能夠通過(guò)推測(cè)催化劑的下游側(cè)的NO濃度和 NO2濃度的比率并考慮NOx傳感器對(duì)NO和NO2的各個(gè)的靈敏度來(lái)進(jìn)行傳感器值的校正而解決這樣的問(wèn)題，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的目的是，提供校正對(duì)NO和NO2的各個(gè)的靈敏度不同的NOx傳感器的傳感器值而謀求NOx濃度的檢測(cè)精度的提高的NOx傳感器的傳感器值校正裝置和具備這樣的傳感器值校正裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。依照本發(fā)明，提供這樣的NOx傳感器的傳感器值校正裝置而能夠解決上述的問(wèn)題 進(jìn)行安裝于催化劑的下游側(cè)的NOx傳感器的傳感器值的校正，催化劑配備于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，用于從內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體中所含有的NOx的還原，其中，推測(cè)相對(duì)于催化劑上游側(cè)的上游NOx濃度的上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUno2)，并且，推測(cè)催化劑中的NOx的凈化效率(η)，基于上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUriM)以及催化劑中的NOx的凈化效率(η)，推測(cè)相對(duì)于催化劑下游側(cè)的下游NOx濃度的下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，基于下游NO濃度的比率 (RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，校正NOx傳感器的傳感器值(S)。另外，當(dāng)構(gòu)成本發(fā)明的NOx傳感器的傳感器值校正裝置時(shí)，優(yōu)選具備上游NOx濃度運(yùn)算部，推測(cè)上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUno2)；催化劑效率運(yùn)算部，推測(cè)催化劑中的NOx的凈化效率(η)；下游NOx濃度運(yùn)算部，至少推測(cè)相對(duì)于催化劑下游側(cè)的下游NOx濃度的下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)；以及傳感器值校正部，基于下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，校正NOx 傳感器的傳感器值(S)。另外，當(dāng)構(gòu)成本發(fā)明的NO5J.感器的傳感器值校正裝置時(shí)，優(yōu)選，下游度運(yùn)算部基于催化劑中的NOx的凈化效率(η)，求出相對(duì)于催化劑上游側(cè)的上游NOx濃度的NO能夠被凈化的最大比率(n/2)和NO2能夠被凈化的最大比率(η/2)，基于上游NO濃度的比率 (RUno)和上游NO2濃度的比率(RUno2)以及NO能夠被凈化的最大比率(η/2)和NO2能夠被凈化的最大比率(ηΛ)，推測(cè)下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)。另外，當(dāng)構(gòu)成本發(fā)明的NO5J.感器的傳感器值校正裝置時(shí)，優(yōu)選，下游度運(yùn)算部將NO能夠被凈化的最大比率(11/ 從上游NO濃度的比率(RUno)進(jìn)行減法運(yùn)算，并且， 將NO2能夠被凈化的最大比率(11/ 從上游NO2濃度的比率(RUriM)進(jìn)行減法運(yùn)算，在進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的各值(RLno’)、(RLno2')均為O或正值的情況下，根據(jù)各值的比率而求出下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，在將NO能夠被凈化的最大比率(η/2)從上游NO濃度的比率(RUno)進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值(RLno’ )為負(fù)值的情況下，下游NO濃度的比率(RLno)為0，另一方面，下游NO2濃度的比率(RLno2)為1，在將NO2能夠被凈化的最大比率(η/ 從上游NO2濃度的比率(RUriM)進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值(RLno2’ )為負(fù)值時(shí)，下游NO濃度的比率(RLno)為1，另一方面，下游NO2濃度的比率 (RLno2)為 O。另外，本發(fā)明的另一方式為，一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，具備配備于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的還原催化劑和設(shè)于還原催化劑的下游側(cè)的NOx傳感器，進(jìn)行從內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體中所含有的NOx的還原，其中，具備校正裝置，該校正裝置推測(cè)相對(duì)于催化劑上游側(cè)的上游NOx濃度的上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUno2)，并且，推測(cè)催化劑中的NOx的凈化效率(η)，基于上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率
5(RUno2)以及催化劑中的NOx的凈化效率(η)，推測(cè)相對(duì)于催化劑下游側(cè)的下游NOx濃度的下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，基于下游NO濃度的比率(RLno) 或下游NO2濃度的比率(RLriM)，校正NOx傳感器的傳感器值(S)。依照本發(fā)明的NOx傳感器的傳感器值校正裝置，由于能夠精度良好地推測(cè)催化劑的下游側(cè)的NO和NO2的比率，基于該推測(cè)結(jié)果而進(jìn)行NOx傳感器的傳感器值的校正，因而即使在NOx傳感器對(duì)NO和NO2的各個(gè)的靈敏度不同的情況下，也能夠精度良好地檢測(cè)排出氣體中的NOx濃度。結(jié)果，可正確地進(jìn)行還原劑噴射量的反饋控制和排氣凈化裝置的異常診斷等。另外，依照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，即使在NOx傳感器對(duì)NO和NO2的各個(gè)的靈敏度不同的情況下，也能夠精度良好地檢測(cè)催化劑的下游側(cè)的排出氣體中的NOx濃度， 可正確地進(jìn)行使用該NOx傳感器的傳感器值的還原劑的反饋控制和排氣凈化裝置的異常診斷等。


圖1是顯示本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的構(gòu)成例的圖。圖2是用于說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式的排氣凈化裝置中使用的NOx傳感器的構(gòu)成例的圖。圖3是顯示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的NOx傳感器的傳感器值校正裝置的控制裝置的構(gòu)成例的框圖。圖4是用于說(shuō)明包括NOx傳感器的傳感器值校正工序的還原劑供給裝置的控制方法的流程圖。圖5是用于說(shuō)明求出相對(duì)于下游NOx濃度的下游NO濃度的比率和下游NO2濃度的比率的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)關(guān)于本發(fā)明的NOx傳感器的傳感器值校正裝置和內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的實(shí)施方式具體地進(jìn)行說(shuō)明。但是，所涉及的實(shí)施方式顯示本發(fā)明的一個(gè)方式，不限定本發(fā)明，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)任意地變更。此外，在各個(gè)圖中，對(duì)于標(biāo)記相同符號(hào)的部件，表示相同的部件，適當(dāng)省略說(shuō)明。1.內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置(1)基本的構(gòu)成首先，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置(以下簡(jiǎn)稱為“排氣凈化裝置”)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1顯示排氣凈化裝置10的整體構(gòu)成，該排氣凈化裝置10將作為還原劑的尿素水溶液噴射供給至配設(shè)于排氣通路中的還原催化劑13的上游側(cè)，在還原催化劑13中選擇性地還原凈化排出氣體中所含有的N0X。該排氣凈化裝置10設(shè)在連接至內(nèi)燃機(jī)5的排氣通路的途中，作為主要的要素而具備用于選擇性地還原排出氣體中所含有的NOx的還原催化劑13和用于在還原催化劑13的上游側(cè)將尿素水溶液噴射供給至排氣通路內(nèi)的還原劑供給裝置40。
另外，在還原催化劑13的上游側(cè)，設(shè)有上游側(cè)排氣溫度傳感器26，并且，在還原催化劑13的下游側(cè)，設(shè)有下游側(cè)溫度傳感器27和NOx傳感器15。也可以具備上游側(cè)溫度傳感器26或使用排出氣體流量等的溫度推測(cè)裝置，以代替下游側(cè)溫度傳感器27。而且，排氣凈化裝置10具備控制裝置30，該控制裝置30進(jìn)行還原劑供給裝置40的動(dòng)作控制，并且，作為本實(shí)施方式的NOx傳感器的傳感器值校正裝置而起作用。本實(shí)施方式的排氣凈化裝置10是將尿素水溶液用作液體的還原劑的排氣凈化裝置。在還原催化劑13的上游側(cè)，將尿素水溶液與排出氣體混合，并且，進(jìn)行加水分解，由此， 生成氨，該氨被還原催化劑13吸附。但是，在本實(shí)施方式的排氣凈化裝置10中使用的還原劑不限于尿素水溶液，只要是能夠?qū)惫┙o至還原催化劑13的還原劑即可。(2)還原催化劑在本實(shí)施方式的排氣凈化裝置10中使用的還原催化劑13吸附由還原劑供給裝置 40噴射至排出氣體中的尿素水溶液發(fā)生加水分解而生成的氨，還原所流入的排出氣體中的 N0X。該還原催化劑13具有例如氨的吸附功能，而且，使用能夠選擇性地還原NOx的沸石類的還原催化劑。(3)還原劑供給裝置還原劑供給裝置40由在還原催化劑13的上游側(cè)固定于排氣管11的還原劑噴射閥43、貯藏有作為液體還原劑的尿素水溶液的貯藏罐41以及將貯藏罐41內(nèi)的尿素水溶液向著還原劑噴射閥43壓送的還原劑壓送裝置42構(gòu)成。在還原劑壓送裝置42和貯藏罐41 之間連接有第1供給通路44，在還原劑壓送裝置42和還原劑噴射閥43之間連接有第2供給通路45。在第2供給通路45中設(shè)有用于還原劑壓送裝置42的驅(qū)動(dòng)控制的還原劑壓力傳感器47。還原劑供給裝置40的還原劑噴射閥43使用例如通過(guò)通電控制而進(jìn)行開(kāi)閉控制的還原劑噴射閥。從還原劑壓送裝置42壓送至還原劑噴射閥43的尿素水溶液維持為規(guī)定的壓力，在根據(jù)從控制裝置30輸出的控制信號(hào)而打開(kāi)還原劑噴射閥43時(shí)，噴射至排氣通路內(nèi)。另外，還原劑壓送裝置42代表性地使用電動(dòng)泵，將貯藏罐41內(nèi)的尿素水溶液汲起并壓送至還原劑噴射閥43。該泵使用例如電動(dòng)式的隔膜泵或齒輪泵，由控制裝置30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。此外，關(guān)于還原劑供給裝置40的構(gòu)成，除了如上所述的將尿素水溶液從還原劑噴射閥43直接噴射至排氣通路11內(nèi)的構(gòu)成以外，也可以是例如在使用高壓空氣來(lái)使尿素水溶液成為霧狀之后供給至排氣通路11內(nèi)的空氣輔助式的構(gòu)成。(4) NOx 傳感器NOx傳感器15設(shè)在還原催化劑13的下游側(cè)，用于檢測(cè)排出氣體中的NOx濃度。圖2是概略地顯示在本實(shí)施方式的排氣凈化裝置10中使用的NOx傳感器15的構(gòu)成的一個(gè)示例的截面圖。該NOx傳感器15具備由二個(gè)固體電解質(zhì)體51、53形成的排出氣體流路55，在排出氣體流路55的途中設(shè)有第1空間57和第2空間59。其中，面向第1空間57而設(shè)有第1元件70，面向第2空間59而設(shè)有第2元件80。 第1元件70在固體電解質(zhì)體53的兩面配置有第1內(nèi)側(cè)電極71和第1外側(cè)電極73而構(gòu)成，第1內(nèi)側(cè)電極71面向第1空間57，第1外側(cè)電極73面向基準(zhǔn)氣體空間65。另外，第2元件80在固體電解質(zhì)體53的兩面配置有第2內(nèi)側(cè)電極81和第2外側(cè)電極83而構(gòu)成，第 2內(nèi)側(cè)電極81面向第2空間59，第2外側(cè)電極83面向基準(zhǔn)氣體空間65。在該NOx傳感器15中，第1元件70和第2元件80 —起用作氧氣泵元件，構(gòu)成第1 元件70和第2元件80的第1內(nèi)側(cè)電極71和第1外側(cè)電極73以及第2內(nèi)側(cè)電極81和第 2外側(cè)電極83分別連接至外部連接電路67，在一對(duì)電極之間施加電壓。而且，在第1元件70中施加電壓，使得僅汲出氧氣，并且使排出氣體G中的NOx中的NO不離解。此時(shí)，在第1空間57內(nèi)，如下列式(1)所示，NO2離解而生成NO和氧氣。2N02 — 2N0+02......(1)所以，排出氣體G中本來(lái)含有的氧氣和在第1空間57內(nèi)生成的氧氣由第1元件70 從第1空間57汲出。另外，在第2元件80中施加電壓，離解排出氣體G中的NO并汲出氧氣。S卩，在第 2空間內(nèi)，如下列式(2)所示，NO離解而生成氮?dú)夂脱鯕狻?N0 — N2+02......(2)所以，在第2空間59內(nèi)生成的氧氣由第2元件80從第2空間59汲出。此時(shí)，流動(dòng)于第2元件80中的電流值表示對(duì)應(yīng)于從第2空間59汲出的氧氣濃度的電流值，該氧氣濃度即表示NOx濃度，然后，測(cè)定該電流值，由此，檢測(cè)排出氣體中的叫濃度。這樣構(gòu)成的NOx傳感器15將對(duì)應(yīng)于使排出氣體中所含有的NO和NO2中的NO2暫時(shí)離解而生成NO和氧氣之后使NO離解而生成的氧氣濃度的電流值作為傳感器值S而輸出， 基于該傳感器值S而檢測(cè)NOx濃度，因而對(duì)NO的靈敏度和對(duì)NO2的靈敏度產(chǎn)生差。對(duì)NO和 NO2的各個(gè)的靈敏度根據(jù)NOx傳感器的種類而各種各樣，例如，在設(shè)計(jì)NOx傳感器而使得對(duì)NO 的靈敏度成為100%的情況下，有時(shí)候?qū)O2的靈敏度成為80%。2.控制裝置(NOx傳感器的傳感器值校正裝置)圖3顯示對(duì)于本實(shí)施方式的排氣凈化裝置10所具備的控制裝置30的構(gòu)成中的進(jìn)行還原劑供給裝置40的控制和NOx傳感器的傳感器值的校正的部分進(jìn)行功能塊表示的構(gòu)成例。該控制裝置30作為主要的構(gòu)成要素具備還原劑噴射量運(yùn)算部(在圖3中標(biāo)記為 "Qud運(yùn)算”)、還原劑供給裝置控制部(在圖3中標(biāo)記為“DeNOX控制”)、上游NOx濃度運(yùn)算部(在圖3中標(biāo)記為“NOXupper運(yùn)算”)、下游NOx濃度運(yùn)算部(在圖3中標(biāo)記為“NOXlower 運(yùn)算”)以及傳感器值校正部(在圖3中標(biāo)記為“傳感器值校正”)。具體而言，控制裝置30 的各部分通過(guò)由微型計(jì)算機(jī)(圖中未顯示)執(zhí)行程序而實(shí)現(xiàn)。(1)還原劑噴射量運(yùn)算部還原劑噴射量運(yùn)算部將還原催化劑13中的氨的實(shí)際吸附量Vact加入從內(nèi)燃機(jī)5 排出的排出氣體的流量Fgas和NOx的流量 ^ηοχ、從還原催化劑13的上游側(cè)和下游側(cè)的排出氣體的溫度TUgas、TLgas推測(cè)的還原催化劑13的溫度Tcat以及還原催化劑13的NOx的還原效率η )，算出尿素水溶液的目標(biāo)噴射量Qudtgt。另外，本實(shí)施方式的控制裝置30的還原劑噴射量運(yùn)算部基于設(shè)在還原催化劑13 的下游側(cè)的NOx傳感器15的傳感器值S而進(jìn)行目標(biāo)噴射量Qudtgt的校正，使得流出至還原催化劑13的下游側(cè)的NOx不足規(guī)定的閾值。這樣算出的噴射指示值Qud傳送至還原劑
8供給裝置控制部。具體而言，在目標(biāo)噴射量Qudtgt的校正中使用的傳感器值S使用由后述的傳感器值校正部校正的校正值S’。在該還原劑噴射量運(yùn)算部中，具備推測(cè)還原催化劑13的NOx的還原效率(以下稱為“催化劑效率”)n(%)的催化劑效率運(yùn)算部(在圖3中標(biāo)記為“η運(yùn)算”)。在圖3所示的控制裝置30的催化劑效率運(yùn)算部中，預(yù)先儲(chǔ)存有映射map，從而與還原催化劑13的溫度Tcat和氨的實(shí)際吸附量Vact相對(duì)應(yīng)地選擇還原催化劑13的催化劑效率η (% )，催化劑效率Π (% )用于還原劑的目標(biāo)噴射量Qudtgt的運(yùn)算，并且，傳送至下游NOx濃度運(yùn)算部。 但是，催化劑效率η (%)的推測(cè)方法不限于這樣的方法，也能夠考慮還原催化劑13的溫度 Teat、還原催化劑13的氨的實(shí)際吸附量Vact、排出氣體的流量Fgas、還原催化劑13的上游側(cè)的NOx濃度NUnox、上游NO濃度NUno和上游NO2濃度NUno2的比率、還原催化劑13的劣化程度等而使催化劑效率n模型化。(2)還原劑供給裝置控制部還原劑供給裝置控制部基于使用還原劑壓力傳感器47來(lái)檢測(cè)的第2供給路徑45 內(nèi)的壓力Pud而進(jìn)行還原劑壓送裝置42的反饋控制，將第2供給路徑45內(nèi)的壓力維持為規(guī)定值。另外，還原劑供給裝置控制部基于由還原劑噴射量運(yùn)算部算出的尿素水溶液的噴射指示值Qud而進(jìn)行還原劑噴射閥43的開(kāi)閉控制。(3)上游NOx濃度運(yùn)算部上游NOx濃度運(yùn)算部推測(cè)相對(duì)于還原催化劑13的上游側(cè)的上游NOx濃度NUnox的上游NO濃度NUno的比率RUno (% )和上游NO2濃度NUno2的比率RUno2 (% ) 0從內(nèi)燃機(jī) 5排出的NOx大部分為N0，以通過(guò)使NO氧化并改變流入還原催化劑13的NO和NO2的比率而提高還原效率為目的，一般在還原催化劑13的上游側(cè)配置氧化催化劑或擁有氧化功能的顆粒過(guò)濾器。由于通過(guò)這些氧化催化劑等之后的NO和NO2的比率依賴于氧化催化劑等的溫度Toc和排出氣體流量Fgas等，因而本實(shí)施方式的控制裝置30的上游NOx濃度運(yùn)算部基于氧化催化劑等的溫度Toc和排出氣體的流量Fgas等而推測(cè)還原催化劑13的上游側(cè)的上游NO濃度NUno的比率RUno )和上游NO2濃度NUno2的比率RUno2 )。但是，上游NO濃度NUno的比率RUno )和上游NO2濃度NUno2的比率RUno2 )的推測(cè)方法不限于這樣的示例。(4)下游NOx濃度運(yùn)算部下游NOx濃度運(yùn)算部至少推測(cè)相對(duì)于還原催化劑13的下游側(cè)的下游NOx濃度 NLnox的下游NO濃度NLno的比率RLno )或下游NO2濃度NLno2的比率RLno2 )。構(gòu)成本實(shí)施方式的排氣凈化裝置10的控制裝置30的下游NOx濃度運(yùn)算部按照以下的順序算出下游NO濃度NLno的比率RLno )或下游NO2濃度NLno2的比率RLno2 )。首先，將NO能夠被凈化的最大比率η /2從上游NO濃度NUno的比率RUno (% ) 進(jìn)行減法運(yùn)算，并且，將NO2能夠被凈化的最大比率η /2從上游NO2濃度NUno2的比率 RUno2(%)進(jìn)行減法運(yùn)算。在此，對(duì)NO和NO2能夠被凈化的最大比率η/2進(jìn)行減法運(yùn)算，是因?yàn)?，以反?yīng)速度快的下列式(3)的反應(yīng)式為主，以進(jìn)行還原催化劑13中的還原反應(yīng)為前提，是因?yàn)?，在還原催化劑13中的還原效率為η時(shí)，NO和NO2分別以最大η/2的程度凈化。2ΝΗ3+Ν0+Ν02 — 2Ν2+3Η20......(3)
接下來(lái)，在將NO能夠被凈化的最大比率η/2從上游NO濃度NUno的比率 RUno(%)進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值RLno’(％)和將N02能夠被凈化的最大比率η/2從上游NO2濃度NUno2的比率RUno2 )進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值RLno2’(％ )均為O或正值的情況下，根據(jù)上述各值RLno’ (% ),RLno2' (% )的比率，求出相對(duì)于下游NOx濃度NLnox 的下游NO濃度NLno的比率RLno )或下游NO2濃度NLno2的比率RLno2 )。另一方面，在將NO能夠被凈化的最大比率η/2從上游NO濃度NUno的比率 RUno (% )進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值RLno’ (% )為負(fù)值的情況下，下游NO濃度NLno的比率RLno(%)為0，另一方面，下游NO2濃度NLno2的比率RLno2(% )為100%。另外，在將 NO2能夠被凈化的最大比率η /2從上游NO2濃度NUno2的比率RUno2 (% )進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值RLno2’(％ )為負(fù)值時(shí)，下游NO濃度NLno的比率RLno )為100%，另一方面， 下游NO2濃度NLno2的比率RLno2 )為O。此外，上述說(shuō)明中的各比率滿足以下的關(guān)系。RUno (% ) +RUno2 (% ) = 100(% )RLno，(% )+RLno2，(% ) ^ 100(% )RLno (% ) +RLno2 (% ) = 100(% )(5)傳感器值校正部傳感器值校正部基于下游NO濃度NLno的比率RLno (% )或下游NO2濃度NLno2的比率RLno2 )而校正NOx傳感器15的傳感器值S。在對(duì)NO的靈敏度為)且對(duì)NO2 的靈敏度為Y (%)的情況下，構(gòu)成本實(shí)施方式的控制裝置30的傳感器值校正部基于下列式 (4)而算出傳感器值的校正值S’。S，= S/{[l-(l-X/100) XRLno/100]-(l-Y/100) XRLno2/100}......(4)例如，在對(duì)NO的靈敏度為95%且對(duì)NO2的靈敏度為80%的NOx傳感器的情況下， 上述式(4)由下列式(5)表示。S，= S/ {[1-(1-0. 95) XRLno/100]-(1-0. 8) XRLno2/100}......(5)另外，在對(duì)NO的靈敏度設(shè)計(jì)為100%的NOx傳感器相對(duì)于NO2為80%的靈敏度的情況下，上述式(4)由下列式(6)表示。S，= S/[l-(l-0. 8) XRLno2/100]......(6)表1顯示這樣的校正例在使用對(duì)NO的靈敏度設(shè)計(jì)為100%且相對(duì)于NO2顯示 80%的靈敏度的NOx傳感器的情況下，在NOx傳感器的傳感器值S表示NOx濃度(下游NOx 濃度NLnox) = IOOppm時(shí)，使用上述式(6)來(lái)進(jìn)行。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種NOx傳感器的傳感器值校正裝置，進(jìn)行安裝于催化劑的下游側(cè)的NOx傳感器的傳感器值的校正，所述催化劑配備于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中，用于從所述內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體中所含有的NOxW還原，其中，推測(cè)相對(duì)于催化劑上游側(cè)的上游NOx濃度的上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUriM)，并且，推測(cè)所述催化劑的所述NOx的凈化效率(η)，基于所述上游NO濃度的比率(RUno)和所述上游NO2濃度的比率(RUno2)以及所述催化劑的所述NOx的凈化效率(η)，推測(cè)相對(duì)于所述催化劑下游側(cè)的下游NOx濃度的下游NO 濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，基于所述下游NO濃度的比率(RLno)或所述下游NO2濃度的比率(RLno2)，校正所述 NOx傳感器的傳感器值(S)。
2.—種NOx傳感器的傳感器值校正裝置，具備上游NOx濃度運(yùn)算部，推測(cè)所述上游NO濃度的比率(RUno)和所述上游NO2濃度的比率 (RUno2)；催化劑效率運(yùn)算部，推測(cè)所述催化劑的所述NOx的凈化效率(η)； 下游NOx濃度運(yùn)算部，至少推測(cè)相對(duì)于所述催化劑下游側(cè)的下游NOx濃度的所述下游NO 濃度的比率(RLno)或所述下游NO2濃度的比率(RLno2)；以及傳感器值校正部，基于所述下游NO濃度的比率(RLno)或所述下游NO2濃度的比率 (RLno2)，校正所述NOx傳感器的傳感器值(S)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的NOx傳感器的傳感器值校正裝置，其特征在于，所述下游 NOx濃度運(yùn)算部基于所述催化劑的所述NOx的凈化效率(η)，求出相對(duì)于所述催化劑上游側(cè)的所述上游NOx濃度的能夠凈化所述NO的最大比率(η/2)和能夠凈化所述NO2的最大比率(Π ，基于所述上游NO濃度的比率(RUno)和所述上游NO2濃度的比率(RUno2)以及能夠凈化所述NO的最大比率(11/ 和能夠凈化所述NO2的最大比率(η/2)，推測(cè)所述下游NO濃度的比率(RLno)或所述下游NO2濃度的比率(RLno2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的NOx傳感器的傳感器值校正裝置，其特征在于，所述下游NOx濃度運(yùn)算部將能夠凈化所述NO的最大比率(11/ 從所述上游NO濃度的比率(RUno)進(jìn)行減法運(yùn)算，并且，將能夠凈化所述NO2的最大比率(η/幻從所述上游NO2 濃度的比率(RUriM)進(jìn)行減法運(yùn)算，在進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的各值(RLno’ )、(RLno2')均為O或正值的情況下，根據(jù)所述各值的比率而求出所述下游NO濃度的比率(RLno)或所述下游NO2濃度的比率(RLno2)，在將能夠凈化所述NO的最大比率(11/ 從所述上游NO濃度的比率(RUno)進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值(RLno’)為負(fù)值的情況下，所述下游NO濃度的比率(RLno)為0，另一方面， 所述下游NO2濃度的比率(RLno2)為1，在將能夠凈化所述NO2的最大比率(η/幻從所述上游NO2濃度的比率(RUriM)進(jìn)行減法運(yùn)算而得到的值(RLno2’)為負(fù)值時(shí)，所述下游NO濃度的比率(RLno)為1，另一方面，所述下游NO2濃度的比率(RLno2)為O。
5.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，具備配備于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的還原催化劑和設(shè)于所述還原催化劑的下游側(cè)的NO5J.感器，進(jìn)行從所述內(nèi)燃機(jī)排出的排出氣體中所含有的NOx的還原，其中，具備校正裝置，所述校正裝置推測(cè)相對(duì)于所述催化劑上游側(cè)的上游NOx濃度的上游NO 濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUno2)，并且，推測(cè)所述催化劑的所述NOx的凈化效率(η)，基于所述上游NO濃度的比率(RUno)和所述上游NO2濃度的比率(RUno2)以及所述催化劑的所述NOx的凈化效率(η)，推測(cè)相對(duì)于所述催化劑下游側(cè)的下游NOx濃度的下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，基于所述下游NO濃度的比率(RLno)或所述下游NO2濃度的比率(RLno2)，校正所述NOx傳感器的傳感器值(S)。
全文摘要
本發(fā)明提供謀求NOX濃度的檢測(cè)精度的提高的NOX傳感器的傳感器值校正裝置和具備這樣的傳感器值校正裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。在進(jìn)行安裝于用于NOX的還原的催化劑的下游側(cè)的NOX傳感器的傳感器值的校正的NOX傳感器的傳感器值校正裝置中，推測(cè)相對(duì)于催化劑上游側(cè)的上游NOX濃度的上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUno2)，并且，推測(cè)催化劑的NOX的凈化效率(η)，基于上游NO濃度的比率(RUno)和上游NO2濃度的比率(RUno2)以及催化劑的NOX的凈化效率(η)，推測(cè)相對(duì)于催化劑下游側(cè)的下游NOX濃度的下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，基于下游NO濃度的比率(RLno)或下游NO2濃度的比率(RLno2)，校正NOX傳感器的傳感器值(S)。
文檔編號(hào)F01N3/28GK102224327SQ20098014723
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者谷岡謙一 申請(qǐng)人:博世株式會(huì)社