诊断装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及诊断装置，特别涉及在内燃机的排气系统中设置的氧化催化剂的劣化 诊断。
【背景技术】
[0002] 作为柴油发动机等的排气系统中设置的排气净化催化剂，已知有将排气中含有的 烃(HC)、一氧化碳(C0)氧化、而且将一氧化氮(N0)氧化而生成二氧化氮(N〇2)的氧化催化剂 (Diesel Oxidation Catalyst :D0C)。此外，还已知将对尿素水进行加水分解而生成的氨 (NH3)作为还原剂来将排气中的氮化合物(NOx)选择性地还原净化的选择性还原催化剂 (Selective Catalytic Reduction:SCR)等。
[0003] 在SCR中，排气中含有的NO和由上游侧的DOC生成的N〇2的比率成为约1:1时，特别 是在低温区NOx的净化被促进。即，若D0C的N0氧化能力（N0 2生成性能）因经时劣化等而降 低，则有可能会给SCR的NOx净化率带来影响。因此，要求在车载状态(On-Board)下诊断D0C 的劣化状态。
[0004] 例如专利文献1中公开了如下技术:对在SCR的下游侧设置的NOx传感器的检测值 乘以排气中含有的N〇2相对于N0的比率来推测N〇2值，由此判定D0C的劣化状态。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:特开2012-36860号公报
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的技术课题
[0009] 然而，由于很难直接通过传感器来检测排气中含有的N02,因此如上述的现有技术 那样对NOx传感器的检测值乘以N0 2的比率来进行推测。然而，排气中的N02相对于N0的比率 随着运转状态而变化，因此在根据NOx传感器的检测值推测N〇2值来诊断D0C的劣化的技术 中，可能无法进行高精度的诊断。
[0010] 本发明的诊断装置的目的在于，高精度地进行D0C的劣化诊断。
[0011] 解决课题所采用的技术手段
[0012] 本发明的诊断装置具备:氧化催化剂，设置于内燃机的排气系统，至少将排气中的 烃及一氧化氮氧化;选择性还原催化剂，设置于比所述氧化催化剂靠下游侧的排气系统，将 氨作为还原剂对排气中含有的NOx进行还原净化;第1净化率运算单元，基于所述选择性还 原催化剂的上游侧及下游侧的NOx值，在所述选择性还原催化剂的催化剂温度处于规定的 低温区时运算低温侧NOx净化率，并且在所述选择性还原催化剂的催化剂温度处于规定的 高温区时运算高温侧NOx净化率;第2净化率运算单元，至少基于所述氧化催化剂的上游侧 及下游侧的排气热量差，运算所述氧化催化剂的烃净化率；以及判定单元，基于运算出的所 述低温侧NOx净化率、所述高温侧NOx净化率及所述烃净化率，判定所述氧化催化剂的劣化。
[0013]发明的效果：
[0014] 根据本发明的诊断装置，能够高精度地进行D0C的劣化诊断。
【附图说明】
[0015] 图1是表示应用了本发明的一个实施方式的诊断装置的发动机的吸排气系统的整 体构成示意图。
[0016] 图2是说明通过将供给至D0C的HC氧化而进行能量保存的示意图。
[0017] 图3是说明由强制对流的影响引起的D0C的热损失的侧视不意图。
[0018] 图4是在上游侧的D0C为正常的状态和劣化的状态下比较SCR的NOx净化率的图。 [0019]图5中，（a)是比较正常的D0C和劣化的D0C的N0氧化能力（N〇2生成性能）的图，（b) 是比较正常的DOC和劣化的DOC的HC氧化能力(HC净化性能）的图。
[0020]图6是表示本实施方式的诊断装置的控制内容的流程图。
[0021]图7是表示应用了其他实施方式的诊断装置的发动机的吸排气系统的整体构成示 意图。
【具体实施方式】
[0022]以下，基于【附图说明】本发明的一个实施方式的诊断装置。对相同的部件赋予相同 的符号，其名称及功能也相同。因此，不对它们进行重复的详细说明。
[0023]如图1所示，柴油发动机（以下简称发动机）10中设置有吸气歧管10a和排气歧管 l〇b。吸气歧管10a上连接着导入新气的吸气通路11，排气歧管10b上连接着将排气向大气放 出的排气通路12。
[0024] 吸气通路11中，从吸气上游侧起依次设置有空气滤清器30、MAF传感器31、增压机 的压缩机32a、中冷器33。排气通路12中，从排气上游侧起依次设置有增压机的涡轮32b、前 段后处理装置14、后段后处理装置20。另外，在图1中，符号36表示外界空气温度传感器。 [0025]前段后处理装置14在圆筒状的催化剂壳体14a内从排气上游侧起依次配置D0C15 和DPF16而构成。此外，在DOC 15的上游侧设置有排气管内喷射装置13，在DOC 15的上游侧设 置有D0C入口温度传感器18，在DOC 15的下游侧设置有D0C出口温度传感器19。进而，在DPF16 的前后，设置有用于检测DPF16的上游侧与下游侧的压差的压差传感器17。
[0026]排气管内喷射装置13根据从电子控制单元（以下记作ECU)40输出的指示信号，向 排气通路12内喷射未燃燃料(HC)。另外，在使用基于发动机10的多级喷射的后喷射的情况 下，也可以省略该排气管内喷射装置13。
[0027] D0C15例如是在堇青石蜂窝（cordierite Honeycomb)构造体等的陶瓷制载体表面 上担载催化剂成分而形成的。D0C15通过排气管内喷射装置13或者后喷射而被供给未燃烧 的HC后，将其氧化而使排气温度上升。此外，D0C15将废气中的N0氧化而生成N〇2,从而使排 气中的N〇2相对于N0的比率增加。
[0028] DPF16例如是沿着排气的流动方向配置由多孔质分隔壁划分出的多个单元格、并 将这些单元格的上游侧和下游侧交替地封闭而形成的。DPF16将排气中的PM捕获到分隔壁 的细孔或表面上，并且在PM堆积量达到规定量时执行将其燃烧除去的所谓的强制再生。通 过排气管内喷射装置13或者后喷射向D0C15供给未燃燃料(HC)，将向DPF16流入的排气温度 升温至PM燃烧温度(例如约600°C)，由此来进行强制再生。PM堆积量能够根据压差传感器17 的传感器值来求出。
[0029] D0C入口温度传感器18检测向D0C15流入的上游侧的排气温度（以下记作D0C入口 排气温度）』0C出口温度传感器19检测从D0C15流出的下游侧的排气温度（以下记作D0C出 口排气温度）。这些温度传感器18、19的检测值被输出至电连接的E⑶40。
[0030] 后段后处理装置20从排气上游侧起依次具备尿素水喷射装置21和配置在圆筒状 壳体20a内的SCR22而构成。此外，在SCR22的上游侧设置有SCR入口温度传感器23及SCR入口 NOx传感器24，并且在SCR22的下游侧设置有SCR出口 NOx传感器25。
[0031] 尿素水喷射装置21根据从ECU40输出的指示信号，向位于前段后处理装置14与后 段后处理装置20之间的排气通路12内喷射未图示的尿素水箱内的尿素水。喷射出的尿素水 通过排气热而进行加水分解，生成NH 3，作为还原剂被供给至下游侧的SCR22。
[0032] SCR22例如是在蜂窝构造体等的陶瓷制载体表面上担载沸石等而形成的。SCR22吸 附作为还原剂被供给的NH3,并且通过所吸附的NH 3从流过的废气中将NOx还原净化。
[0033] SCR入口温度传感器23检测向SCR22流入的上游侧的排气温度（以下记作SCRAP 排气温度）。SCR入口 NOx传感器24检测向SCR22流入的排气中的NOx值。SCR出口 NOx传感器25 检测从SCR22流出的排气中的NOx值。这些传感器23~25的检测值被输出至电连接的E⑶40。 [0034] ECU40进行发动机10、排气管内喷射装置13、尿素水喷射装置21等的各种控制，具 备公知的0?1]、如1、1^1、输入端口、输出端口等而构成。此外4^40具有!1(：发热率运算部41、 D0C劣化判定部42和NOx净化率判定部43来作为一部分功能要素。说明了这些各功能要素被 包含在作为一体硬件的ECU40中的情况，但是也可以将这些各功能要素中的任意一部