排氣凈化裝置的劣化判斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種排氣凈化裝置的劣化判斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種具有選擇還原型NOx催化劑(以下，簡稱為“NO ^崔化劑”)的排氣凈化裝置，所述選擇還原型NOx催化劑用于，通過將氨作為還原劑來使用從而對從內(nèi)燃機(jī)被排出的排氣中所含有的NOx進(jìn)行凈化。在該排氣凈化裝置中，為了使NOdf化劑中的氨吸附量成為用于勵一爭化的適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，而在NO x催化劑的上游側(cè)處設(shè)置向排氣中供給氨或者氨的前驅(qū)體(例如，尿素)的供給閥等。
[0003]在此，即使NOx催化劑為正常，有時(shí)也會由于NO x催化劑的溫度上升，而使該NO x±可吸附的氨量減少，進(jìn)而使氨從該NOx催化劑流出。對此，已知通過在與NO x催化劑相比靠下游側(cè)處配置氧化催化劑，從而對氨從NOx催化劑流出的氨進(jìn)行凈化的技術(shù)。而且，已知在與NOx催化劑相比靠下游側(cè)處配置氧化催化劑，且基于使向NOx催化劑供給的尿素的量增加時(shí)的、與氧化催化劑相比靠下游處的NOx傳感器的值，來對NO x催化劑以及氧化催化劑的異常進(jìn)行判斷的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。此外，已知在與NOx催化劑相比靠下游處所設(shè)置的氨滑移催化劑中，使氨轉(zhuǎn)化為NO的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。此外，已知在與NOx催化劑相比靠下游處所設(shè)置的氨滑移催化劑中，在400 V以上使氨轉(zhuǎn)化為NO的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。此外，已知在NOx傳感器的傳感器單元中氨轉(zhuǎn)化為了 NO的情況下，傳感器輸出將增加(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。
[0004]在此，當(dāng)NOx催化劑的溫度上升時(shí)，存在氨從該NO x催化劑脫離的情況。由于這種氨的脫離也會發(fā)生在正常的NO5^f化劑中，因此這本身并非NO ^崔化劑的異常。此外，即使氧化催化劑為正常，也會因NO5^f化劑的溫度以及氧化催化劑的溫度、排氣的流量，而使得從NOx催化劑流出的氨在氧化催化劑中未被氧化、或者從NO x催化劑流出的氨轉(zhuǎn)化為NO x。因此，即使NOx催化劑以及氧化催化劑為正常，也存在氨在與氧化催化劑相比靠下游處流出、或者從氨轉(zhuǎn)化的NOx流出的情況。
[0005]然而，由于NOx傳感器也對氨進(jìn)行檢測，因此在與氧化催化劑相比靠下游處具備NO5^f感器的情況下，可檢測出從氧化催化劑流出的NOxW及氨。因此，當(dāng)基于與NOx催化劑相比靠上游的NOr^度和與氧化催化劑相比靠下游的NO ^農(nóng)度對NO x凈化率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，因隨著NOx催化劑的溫度上升而從氧化催化劑流出的氨以及NO x，會使NOx凈化率被計(jì)算為較低。而且，當(dāng)基于NOx凈化率而實(shí)施排氣凈化裝置的劣化判斷時(shí)，存在盡管NO x催化劑以及氧化催化劑為正常但也被判斷為已劣化的可能性。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-156159號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-009608號公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-196309號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)4:日本特開2009-115032號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的課題
[0013]本發(fā)明為鑒于上述那樣的問題點(diǎn)而完成的發(fā)明，其目的在于，在具有選擇還原型NOx催化劑的排氣凈化裝置的劣化判斷系統(tǒng)中，通過對劣化判斷時(shí)的誤判斷進(jìn)行抑制，從而更加提高劣化判斷的精度。
[0014]用于解決課題的方法
[0015]為了完成上述課題，本發(fā)明為一種排氣凈化裝置的劣化判斷系統(tǒng)，其具有:
[0016]選擇還原型NOx催化劑，其被設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中，并將氨作為還原劑；
[0017]還原劑供給部，其在與所述選擇還原型NO5^f化劑相比靠上游側(cè)處向流入該選擇還原型NOx催化劑的排氣中供給氨或者氨的前驅(qū)體；
[0018]具有氧化能力的催化劑，其被設(shè)置于與所述選擇還原型NOx催化劑相比靠下游側(cè)處；
[0019]NOx傳感器，其被設(shè)置于與所述具有氧化能力的催化劑相比靠下游側(cè)處，并對從該具有氧化能力的催化劑流出的排氣中的勵)(進(jìn)行檢測，并且將排氣中的氨也作為NO x來進(jìn)行檢測；
[0020]劣化判斷部，其基于所述NO5^f感器的檢測值而實(shí)施該選擇還原型NOx催化劑的劣化判斷，其中，
[0021]所述排氣凈化裝置的劣化判斷系統(tǒng)具備:
[0022]流出量計(jì)算部，其在所述選擇還原型NOx催化劑中所吸附著的氨量大于作為該選擇還原型NOx催化劑中的氨的吸附與脫離成為平衡狀態(tài)時(shí)的氨的吸附量的平衡吸附量的情況下，對流入所述具有氧化能力的催化劑的氨量之中的、從所述具有氧化能力的催化劑中流出的氨量與在所述具有氧化能力的催化劑中轉(zhuǎn)化為NOx的氨量中的至少一方或總計(jì)值進(jìn)行計(jì)算；
[0023]劣化判斷限制部，其在由所述流出量計(jì)算部而計(jì)算出的值超過閾值的情況下，在由所述劣化判斷部實(shí)施的劣化判斷中對所述NOx傳感器的檢測值的利用進(jìn)行限制，或禁止由該劣化判斷部實(shí)施的劣化判斷本身。
[0024]劣化判斷部實(shí)施被設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中的NOx催化劑的劣化判斷。該NO x催化劑對排氣中的氨進(jìn)行吸附且將其作為還原劑而對NOx進(jìn)行選擇還原。另外，被該NO xff化劑所消耗的氨為，通過還原劑供給部而向排氣中供給的氨或者氨的前驅(qū)體(例如，尿素等)。所供給的這些氨等可以以水溶液的狀態(tài)向排氣中供給，此外，也可以以氣體的狀態(tài)向排氣中供給。
[0025]在此，在NOx催化劑的下游側(cè)處設(shè)置有，對從該催化劑流出的排氣中的NO x進(jìn)行檢測NO5^f感器。由于該NO x傳感器為，受到所謂的氨的干涉的類型的NO ^專感器，因此具有如下特性，即，在排氣中含有氨時(shí)，該氨也作為NOx而被檢測出。因此，NO5^f感器的檢測值將會以排氣中所含有的NOxW及氨為依據(jù)。
[0026]而且，在本發(fā)明所涉及的排氣凈化裝置的劣化判斷系統(tǒng)中，利用該NOx傳感器的檢測值且通過劣化判斷部來實(shí)施NOx催化劑的劣化判斷。即，作為從NO ^崔化劑流出的排氣中的NO5J;而利用NO ^專感器的檢測值并且利用流入NO x催化劑的排氣中的NO x量，從而例如能夠進(jìn)行基于NOx的凈化率的NO x催化劑的劣化判斷。一般情況下，在NO ^崔化劑的NO 一爭化率低于成為基準(zhǔn)的值時(shí)，可判斷為該催化劑已劣化。
[0027]在此，在NO5^f化劑中，催化劑載體所吸附的氨量與從催化劑載體脫離的氨量為，可能根據(jù)NOx催化劑被放置的環(huán)境(催化劑溫度等)而逐步發(fā)生變化的量。但是，在NOdf化劑被放置的環(huán)境穩(wěn)定時(shí)，催化劑載體所吸附的氨量與從催化劑載體脫離的氨量會達(dá)到均衡狀態(tài)、即平衡狀態(tài)。在本申請中，將達(dá)到與氨的吸附相關(guān)的平衡狀態(tài)的NOx催化劑中的氨吸附量稱為平衡吸附量。在NO5^f化劑中，表現(xiàn)出隨著溫度變高而平衡吸附量減少的特性(以下，又稱為“吸附特性”)。另外，即使在叫催化劑已劣化的情況下，盡管NO5^化劑中的NOx凈化率較低，但是也能夠確認(rèn)到上述吸附特性。
[0028]考慮上文，本申請人發(fā)現(xiàn)存在如下可能性，即，在實(shí)施利用了與NOx催化劑相關(guān)的NOx傳感器的檢測值的、由劣化判斷部進(jìn)行的劣化判斷時(shí)，應(yīng)被判斷為正常的NO ^崔化劑會錯(cuò)誤地被判斷為已劣化(非正常)的可能性。
[0029]在此，在NOx催化劑的溫度處于上升的過程中，且在該溫度變化較急劇的情況下，存在與NO5^f化劑中的氨吸附相關(guān)的平衡狀態(tài)瓦解的可能性。根據(jù)上述的NOx催化劑中的吸附特性，當(dāng)NO5^f化劑的溫度上升時(shí)，NOx催化劑中的氨來不及脫離，而產(chǎn)生實(shí)際的氨的吸附量多于與NOx催化劑溫度對應(yīng)的平衡吸附量的狀態(tài)。
[0030]如此，當(dāng)由于NOx催化劑的溫度上升而使氨的吸附量成為過剩時(shí)，作為結(jié)果，會使得從NOx催化劑流出的氨量變多。雖然該氨有可能在具有氧化能力的催化劑中被氧化，但是根據(jù)當(dāng)時(shí)的條件，也存在以氨未被氧化的狀態(tài)而穿過具有氧化能力的催化劑的情況。此夕卜還存在如下情況，即，在具有氧化能力的催化劑中氨轉(zhuǎn)化為NOx，且以該NOx的狀態(tài)從具有氧化能力的催化劑流出的情況。
[0031]由于被配置在與具有氧化能力的催化劑相比靠下游側(cè)處的NO5^感器對NO5^及氨進(jìn)行檢測，因此如上所述，檢測值會因穿過具有氧化能力的催化劑的氨(以下，亦稱為“滑移氨”)以及在具有氧化能力的催化劑中被轉(zhuǎn)化為NOx的氨(以下，亦稱為“N0xR化氨”)而變大。
[0032]而且，當(dāng)滑移氨量以及NOx轉(zhuǎn)化氨量變多時(shí)，基于NO x傳感器的檢測值而被計(jì)算出的NO5^f化劑的NO x凈化率表面上降低。因此，即使假設(shè)NO ^崔化劑處于應(yīng)被判斷為正常的狀態(tài)的情況下，也有可能因該表面上的NOx凈化率的降低而錯(cuò)誤地做出NOx催化劑已劣化(非正常)的判斷。
[0033]對此，劣化判斷限制部在滑移氨量與NOx轉(zhuǎn)化氨量中的至少一方或者總計(jì)值在閾值以上的情況下，為了對劣化判斷時(shí)的誤判斷進(jìn)行抑制，從而對NO5^f感器的檢測值的利用進(jìn)行限制，或禁止劣化判斷本身。另外，對NOx傳感器的檢測值的利用進(jìn)行限制包括，以不利用NO5^f感器的檢測值的方式實(shí)施劣化判斷、或者即使利用NOx傳感器的檢測值但也使該檢測值對于劣化判斷的影響度降低。此外，此處所稱的閾值可設(shè)為劣化判斷的精度成為所需的精度時(shí)的值、或者設(shè)為劣化判斷的精度成為容許范圍內(nèi)時(shí)的值。該閾值也可根據(jù)法規(guī)而決定。
[0034]此外，由于滑移氨量或者NOx轉(zhuǎn)化氨量與從NOx催化劑流出的氨量有關(guān)聯(lián)，因此能夠基于從該NOx催化劑流出的氨量而求取。另外，從NO ^崔化劑流出的氨量也可設(shè)為在NO x催化劑的溫度上升時(shí)從NOx催化劑脫離的氨量。
[0035]如此，在由劣化判斷部實(shí)施的劣化判斷中，通過對NOx傳感器的檢測值的利用進(jìn)行限制，或禁止由該劣化判斷部實(shí)施的劣化判斷本身，從而對盡管NO5^f化劑正常但也被判斷為已劣化的情況進(jìn)行抑制。因此，能夠使NOx催化劑的劣化判斷的精度提高。
[0036]此外，在本發(fā)明中，所述流出量計(jì)算部能夠基于所述具有氧化能力的催化劑的溫度以及所述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量，而對流入所述具有氧化能力的催化劑的氨量之中的、從所述具有氧化能力的催化劑中流出的氨量與在所述具有氧化能力的催化劑中轉(zhuǎn)化為Noda氨量中的一方或者總計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。
[0037]在此，該氨被氧化的幅度與穿過具有氧化能力的催化劑的溫度以及具有氧化能力的催化劑的排氣的流量存在關(guān)聯(lián)。因此，滑移氨量相對于流入具有氧化能力的催化劑中的氨量之比、以及NOx轉(zhuǎn)化氨量相對于流入具有氧化能力的催化劑中的氨量之比，