内燃机排气系统的异常检测装置的制造方法_2

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9的检测电路39的输出信号也经由所对应的AD转换器37而被输入至输入端口 35。另一方面,在加速踏板40上连接有产生与加速踏板40的踩踏量L成正比的输出电压的负载传感器41,负载传感器41的输出电压经由所对应的AD转换器37而被输入至输入端口 35。并且,在输入端口 35连接有例如在曲轴每旋转15°时产生输出脉冲的曲轴转角传感器42。另一方面,输出端口 36经由所对应的驱动电路38而与燃料喷射阀3、节气门10的驱动用作动器、碳氢化合物供给阀15、EGR控制阀17以及燃料泵21连接。
[0035]首先在最初,参照图2A以及2B而对配置于排气管12b内的电阻式传感器29进行说明。
[0036]图2A表示电阻式传感器29的传感器部的分解立体图,如图2A所示,电阻式传感器29的传感器部例如通过由氧化铝形成的一对平板状的电绝缘体50、51而构成。位于与电绝缘体51相反一侧的电绝缘体50的表面52暴露于流动于排气管12b内的废气中,位于电绝缘体51侧的电绝缘体50的反面上紧贴有电绝缘体51。在暴露于废气中的电绝缘体50的表面52上,带状的正电极53与带状的负电极54隔开相等的间隔而被相互配置。正电极53的一方的端部与在电绝缘体50的长度方向上延伸的共同的电极端子55连结,负电极54的一方的端部也与在电绝缘体50的长度方向上延伸的共同的电极端子56连结。因此,正电极53的整体形状以及负电极54的整体形状都成为梳齿状。另一方面,在电绝缘体50侧的电绝缘体51的表面上形成有薄膜电加热器57。
[0037]图2B表示沿着图2A的B-B截面而观察到的电绝缘体50的表面52的放大截面图。另外,在图2B中,黑色块状物图解性地表示附着于电绝缘体50的表面52上的粒状物质PM。粒状物质PM由包含炭的各种物质组成,该粒状物质PM具有导电性且具有粘性。因此,当在废气中包括有粒状物质PM时,该粒状物质PM会渐渐地堆积于电绝缘体50的表面52上,当在带状的正电极53与带状的负电极54之间的电绝缘体50的表面52上被粒状物质PM填满时,正电极53与负电极54之间的电阻值会下降。即,当在废气中包含粒状物质PM时,正电极53与负电极54之间的电阻值会随着时间的经过而减少。因此,能够根据正电极53与负电极54之间的电阻值的变化来检测出废气中所包含的粒状物质PM的累计值。
[0038]图3表示电阻式传感器29的检测电路39。如图3所示,检测电路39具有电源58与固定电阻59。另一方面,在图3中,57表示由粒状物质PM在正电极53与负电极54之间所形成的可变电阻,该可变电阻57与固定电阻59相对于电源58而被串联连接。当粒状物质PM的向电绝缘体50的表面52的附着量增大时,可变电阻57的电阻值会降低,并且为了使流过可变电阻57的电流增大,需使可变电阻57的两端之间的电压增大。将该可变电阻57的两端之间的电压设为输出电压V而从检测电路59输出。以下,将该输出电压V称为电阻式传感器29的输出电压V。另外,还能够将可变电阻57的电阻值的变化作为输出电流而取出,因此,将该输出电压V以及输出电流统称为电阻式传感器29的输出值。
[0039]图4A表示附着于电阻式传感器29的传感器部上的粒状物质PM的量和正电极53与负电极54之间的电阻值R的关系,图4B表示附着于电阻式传感器29的传感器部上的粒状物质PM的量与电阻式传感器29的输出电压V的关系。根据图4A可知,附着于电阻式传感器29的传感器部上的粒状物质PM的量越增大,则正电极53与负电极54之间的电阻值R越降低,根据图4B可知,附着于电阻式传感器29的传感器部上的粒状物质PM的量越增大,则电阻式传感器29的输出电压V越增大。
[0040]接下来,对NOx吸留催化剂13的功能进行说明。图5A以及5B图解性地表示排气净化催化剂13的基体上所负载的催化剂载体的表面部分。在该排气净化催化剂13中,如图5A以及5B所示,例如在由氧化铝构成的催化剂载体60上负载有稀有金属催化剂61、62,并且在该催化剂载体60上形成有碱性层,所述碱性层包括选自钾K、钠Na、铯Cs这样的碱性金属、钡Ba、^ Ca这样的碱土金属、镧系元素这样的稀土类、以及银Ag、铜Cu、铁Fe、铱Ir这样的可向NOx供应电子的金属中的至少一种。
[0041]另一方面,在图5A以及5B中,稀有金属催化剂61由铂Pt构成,稀有金属催化剂62由铑Rh构成。另外在该情况下,稀有金属催化剂61、62也可以均由铂Pt构成。此外,排气净化催化剂13的催化剂载体60上可以除了铂Pt以及铑Rh之外还负载有钯Pd,或者也可以代替铑Rh而负载有钯Pd。即,在催化剂载体60上所负载的稀有金属催化剂61、62由钼Pt、铭Rh以及钮Pd中的至少一种而构成。
[0042]接下来,在流入NOx吸留催化剂13中的废气的空燃比为过稀时,如图5A所示,废气中所包含的NO的一部分在铂61上被氧化而成为NO2,接下来该勵2进一步被氧化并以硝酸离子N03_的形式被吸收至碱性层63内。接下来,该硝酸离子NO 3_在碱性层63内进行扩散,从而成为硝酸盐。即,此时废气中的NOx以硝酸盐的形式而被吸收至碱性层63内。然而,当以硝酸盐的形式而被吸收至碱性层53内的NOx的量增大时,NO 一争化率会降低,因此在以硝酸盐的形式而被吸收至碱性层63内的NOx的量增大时,需要将被吸收至碱性层63内的NO x从碱性层63释放。
[0043]在该情况下,当通过从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物而使流入NOx吸留催化剂13的废气的空燃比过浓时,能够使被吸收至碱性层63内的NOxW碱性层63释放。图5B表示像这样在NOx以硝酸盐的形式被吸收至碱性层63内时,将流入NOx吸留催化剂13内的废气的空燃比设为了过浓的情况。在该情况下废气中的氧浓度降低,因此反应向反方向(N03_— NO2)进行,这样,被吸收至碱性层53内的硝酸盐依次成为硝酸离子N03_并如图5B所示而以勵2的形式从碱性层63被释放。接下来,释放出的NO2会通过废气中所包括的碳氢化合物HC以及CO而被还原。
[0044]因此,在本发明中,对以硝酸盐的形式被吸收至碱性层63内的NOx的量例如通过计算而进行推断,在推断为以硝酸盐的形式而被吸收至碱性层63内的量超过了容许值时,从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物以使流入NOx吸留催化剂13的废气的空燃比成为过浓。在该情况下,仅使流入NOx吸留催化剂13的废气的空燃比稍微过浓不能够使勵)(良好地从碱性层63释放,为了使NOxW碱性层63良好地释放,需要使流入NOxK留催化剂13的废气的空燃比过浓且达到NOx的良好释放所需的程度。使流入NOx吸留催化剂13的废气的空燃比过浓且达到NOx的良好释放所需的程度的、从碳氢化合物供给阀15所喷射的碳氢化合物的喷射量,例如作为从燃料喷射阀3所喷射的喷射量Q以及内燃机转速N的函数而以映射图的形式被预先存储于R0M32内。
[0045]接下来,在通常情况下,如果能够通过存储于映射图中的喷射量来从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物,则能够使NOxW碱性层63良好地释放。此时流入NO x吸留催化剂13的废气的空燃比(A/F)与穿过NOx吸留催化剂13的碳氢化合物量被表示在图6的
(A)中。从图6的㈧可知,此时碳氢化合物几乎没有穿过NOx吸留催化剂13。另一方面,当NOx吸留催化剂13劣化时,即使以存储于映射图中的喷射量而从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物,也不能够使所喷射的全部碳氢化合物均充分地灵活运用于NOx的释放中,因此在该情况下,如图6的(B)所示,穿过NOx吸留催化剂13的碳氢化合物量会增大。因此,如果能够检测出此时穿过的碳氢化合物量,则能够判断出NOx吸留催化剂13是否已劣化。
[0046]另外,在从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时,当设为碳氢化合物穿过了NOx吸留催化剂13时,该穿过了的碳氢化合物会附着于电阻式传感器29的电绝缘体50的表面52上。然而,由于电绝缘体50的表面52暴露于废气之中从而温度较高,因此在碳氢化合物的穿过量较少时,碳氢化合物刚一附着在电绝缘体50的表面52上便会燃烧掉。其结果为,在该情况下,碳氢化合物不会堆积于电绝缘体50的表面52上。然而在穿过了 NOx吸留催化剂13的碳氢化合物的量较多的情况下,碳氢化合物会暂时堆积在电绝缘体50的表面52上。在该情况下,由于该碳氢化合物也具有导电性,从而当大量的碳氢化合物堆积于电绝缘体50的表面52上时,正电极53与负电极54之间的电阻值会下降。
[0047]另一方面,在堆积于电绝缘体50的表面52上的碳氢化合物进行堆积时会立刻燃烧,并从电绝缘体50的表面52上消失。因此,在大量的碳氢化合物堆积于电绝缘体50的表面52上时,正电极53与负电极54之间的电阻值会暂时下降,因此能够在从碳氢化合物供给阀15供给了碳氢
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