内燃机排气系统的异常检测装置的制造方法_3

文档序号:8531631阅读:来源:国知局
化合物时能够检测出碳氢化合物穿过了 NOx吸留催化剂13的情况。
[0048]图7A表示暂时性地附着于电阻式传感器29的传感器部上的碳氢化合物HC的量和此时正电极53与负电极54之间的电阻值R的关系,图7B表示暂时性地附着于电阻式传感器29的传感器部上的碳氢化合物HC的量和此时的电阻式传感器29的输出电压V的关系。从图7A可知,碳氢化合物HC暂时性地向电阻式传感器29的传感器部所附着的附着量越增大,则正电极53与负电极54之间的电阻值R越下降,从图7B可知,碳氢化合物HC的暂时性地向电阻式传感器29的传感器部所附着的附着量越增大,则电阻式传感器29的输出电压V越增大。
[0049]接下来,参照图8A以及8B来对颗粒过滤器14中的粒状物质PM的穿过进行说明。另外,图8A以及SB表示电阻式传感器29的输出电压V与车辆的行驶距离的关系。那么,从内燃机所排出的废气中所包含的几乎全部的粒状物质PM在通常情况下均会通过颗粒过滤器14而被捕获,因此穿过颗粒过滤器14的粒状物质PM几乎不存在。因此,电阻式传感器29的输出电压V通常情况下为零、或如图8A所示被维持于极低的值。
[0050]另一方面,在应该使颗粒过滤器14再生时,使在颗粒过滤器14上所捕获的粒状物质PM燃烧。此时,当产生了颗粒过滤器14的温度极度升高、并在粒状物质PM燃烧结束后颗粒过滤器14的温度急剧下降的这种状态时,有时在颗粒过滤器14上会产生裂纹、即裂缝。当在颗粒过滤器14上产生裂缝时,粒状物质PM会穿过颗粒过滤器14。图SB表示在颗粒过滤器14上产生裂缝从而在颗粒过滤器14中产生了粒状物质PM的穿过的情况。在该情况下,电阻式传感器29的输出电压V会根据裂缝的程度而在数分钟至数十分钟的期间内上升至预先规定的容许值VX。
[0051]在本发明所实施的实施例中,当检测电路39的输出电压V上升至容许值VX时,电阻式传感器29会开始向电加热器57实施通电,从而开始实施电绝缘体50的加热作用。当开始实施电绝缘体50的加热作用时,会使附着于电绝缘体50的表面52上的粒状物质PM燃烧,从而粒状物质PM会从电绝缘体50的表面52上渐渐消失。其结果如图SB所示,电阻式传感器29的输出电压V会渐渐降低。接下来,当电阻式传感器29的输出电压V成为零时,向电加热器57进行通电的通电作用会被停止。另外,当在颗粒过滤器14上产生有裂缝时,则之后在颗粒过滤器14中,粒状物质PM会继续穿过,其结果为,电阻式传感器29的输出电压V会再次上升至容许值VX。
[0052]如此,在依据本发明而实施的实施例中,电阻式传感器29具备用于对电阻式传感器29的传感器部进行加热的电加热器57,并且在电阻式传感器29的输出值超过了预先规定的容许值VX时,会为了通过燃烧而去除该传感器部上所附着的粒状物质PM而由电加热器57来实施加热作用。另外,即使在颗粒过滤器14上未产生裂缝的情况下,当使车辆行驶了数千公里以上时,电阻式传感器29的输出电压V有时也会达到容许值VX。在该情况下也与图SB所示的情况相同,会实施电阻式传感器29的向电加热器57的通电,从而实施电绝缘体50的加热作用。
[0053]如图SB所示,在颗粒过滤器14上产生了裂缝时,电阻式传感器29的输出电压V会比较缓慢地上升。因此,在辨别出电阻式传感器29的输出电压V如图SB所示而缓慢地上升时,能够判断为在颗粒过滤器14上产生了裂缝、即在颗粒过滤器14中发生了异常。另夕卜,在由本发明所实施的实施例中,为了可靠地检测出在颗粒过滤器14中发生了异常的情况,从而在由电加热器57所实施的加热作用的周期At(图SB)短于预先规定的周期时,也判断为在颗粒过滤器14产生了裂缝、即在颗粒过滤器14中发生了异常。
[0054]接下来,参照图9,对在为了从NOx吸留催化剂13释放NO )(而从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时,判断在NOx吸留催化剂13中是否发生了碳氢化合物的穿过的方法进行说明。图9表示在为了从NOx吸留催化剂13释放NO )(而从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时流入NOx吸留催化剂13的废气的空燃比(A/F)的变化、电阻式传感器29的输出电压V的变化、以及喷射结束标记的变化。另外,图9的㈧表示NOx吸留催化剂13未劣化的情况,图9的⑶表示NOx吸留催化剂13已劣化的情况。另外,对于电阻式传感器29的输出电压V由于来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射而上升之前的电阻式传感器29的输出电压,在下文中称为基准电压V0。该基准电压VO在电阻式传感器29的传感器部上未堆积有粒状物质PM时为零。另一方面,根据图9的(A)以及(B)可知,喷射结束标记在从碳氢化合物供给阀15进行喷射的碳氢化合物的喷射作用结束时被设定。
[0055]如前文所述,在NOx吸留催化剂13未发生劣化时,在为了从NO x吸留催化剂13释放顯)(而从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时,碳氢化合物几乎不会穿过NO x吸留催化剂13,因此在该情况下,如图9的(A)所示,电阻式传感器29的输出电压V相对于基准电压VO而仅发生了少许变化。与此相对,在NOx吸留催化剂13已发生劣化时,如前文所述,大量的碳氢化合物会穿过NOx吸留催化剂13,其结果如图9的⑶所示,在电阻式传感器29的输出电压V相对于基准电压VO而在一秒至数秒的期间内急剧增大之后,附着于电绝缘体50的表面52的碳氢化合物会随着燃烧而减少。
[0056]S卩,如图SB所示,粒状物质PM穿过了颗粒过滤器14时的电阻式传感器29的输出值会朝向相同的变化方向而持续地变化。与此相对,如图9的(B)所示,在从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时碳氢化合物穿过了 NOx吸留催化剂13时的电阻式传感器29的输出值,以与粒状物质PM穿过了颗粒过滤器14时的电阻式传感器29的输出值的变化速度相比而较快的速度发生了变化之后,变化方向变为反向并返回原来的输出值。此外,该情况下的电阻式传感器29的输出值的变化速度与在颗粒过滤器14上产生了裂缝的情况相比而极快。
[0057]如此,在为了从NOx吸留催化剂13释放NO)(而从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时,碳氢化合物HC穿过了 NOx吸留催化剂13时的电阻式传感器29的输出值表现出,在以与粒状物质PM穿过了颗粒过滤器14时相比而较快的速度发生了变化之后变化方向变为反向的举动,因此,在碳氢化合物HC穿过了 NOx吸留催化剂13时与粒状物质PM穿过了颗粒过滤器14时,电阻式传感器29的输出值的举动完全不同。因此,能够根据电阻式传感器29的输出值发生变化时的、电阻式传感器29的输出值的举动的差异来辨别出是由于颗粒过滤器14中产生了裂缝从而电阻式传感器29的输出值发生了变化、或是由于N0x吸留催化剂13发生了劣化从而电阻式传感器29的输出值发生了变化。
[0058]因此,在本发明中,在内燃机中,于内燃机排气通道内配置在废气的空燃比过稀时吸留NOx并且能够通过将废气的空燃比设为过浓来释放所吸留的NOx吸留催化剂13,在NOx吸留催化剂13上游的内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀15,在NO/及留催化剂13下游的内燃机排气通道内配置用于捕获废气中所包含的粒状物质PM的颗粒过滤器14,所述内燃机在应当从NOx吸留催化剂13释放NOx时从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物而将流入NOX吸留催化剂13的废气的空燃比设为过浓,在颗粒过滤器14下游的内燃机排气通道内配置电阻式传感器,所述电阻式传感器具有附着废气中所包含的粒状物质PM以及碳氢化合物HC的传感器部并且产生与向该传感器部附着的粒状物质PM以及碳氢化合物HC的付着量相对应的输出值,在为了从NOx吸留催化剂13释放出NO x而从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时,碳氢化合物穿过了 NOx吸留催化剂13时的电阻式传感器29的输出值表现出,在以与粒状物质穿过了颗粒过滤器14时相比而较快的速度进行了变化之后使变化方向改变为反向的举动,在电阻式传感器29的输出值发生了变化时,根据电阻式传感器29的输出值的举动的差异,来辨别出在从碳氢化合物供给阀15喷射了碳氢化合物时是碳氢化合物穿过了 NOx吸留催化剂13,或是粒状物质穿过了颗粒过滤器14。
[0059]另外,由于碳氢化合物供给阀15与电阻式传感器29之间离开有距离,因此在从碳氢化合物供给阀15喷射的碳氢化合物HC穿过了 NOx吸留催化剂13时,在该碳氢化合物HC到达电阻式传感器29之前需要时间。在该情况下,使从碳氢化合物供给阀15所喷射的碳氢化合物在碳氢化合物的喷射后,在根据内燃机的运转状态而确定的期间内到达电阻式传感器29,在该情况下,为了尽量排除外部扰乱的影响而通过电阻式传感器29来对穿过了NOx吸留催化剂13的碳氢化合物的量准确地进行检测,优选为,根据在由内燃机的运转状态而确定的期间内的电阻式传感器29的输出值的变化
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