执行控制。该控制通过执行被存储于ECU20中的控制程序而被实施。
[0137]首先，在S201中，基于按照式5、式6而被计算出的NOx净化率，而对用于实施NOx催化剂3的故障判断的条件是否成立进行判断。作为该条件的一个示例而列举出，N0x催化剂3的温度高于用于使该催化剂成为活化状态的催化剂温度、或者NOx传感器7、N0X传感器8的温度上升到可以实施勵)(检测的温度等。NOx催化剂3的温度能够基于温度传感器9的检测值等而进行推断，此外，NOx传感器7、NO x传感器8的温度能够基于从内燃机I开始实施暖机起的经过时间来进行推断。如在S201中作出肯定判断则向S202前进，如作出否定判断则向S206前进。
[0138]接下来，如图12所示，对是否处于NOx催化剂3的温度从点PlI向点P13推移这样的、即关于NOx催化剂3中的氨的吸附而言从平衡状态偏离了这样的较为急剧的温度上升过程中进行判断。例如，在NOx催化剂3的温度的下降率(下降速度)成为预定值以上的情况下，将被肯定判断为NOx催化剂3的温度处于较为急剧的下降过程中，并向S203前进。另一方面，当在S202中作出否定判断时，则由于NOx催化剂3的温度下降较为平缓从而表示可以维持实质的平衡状态的含义。因此，在该情况下，处理向S205前进。
[0139]接下来，在S203中，关于处于温度下降过程中的NOx催化剂3，对图13所示的假定故障时吸附量差ΔΧ进行计算。在本实施例中，如上文所述，相对于由温度下降引起的关于氨的吸附而言的余量而考虑由通过供给阀5而实施的尿素水供给所引起的氨吸附量、由非平衡状态引起的氨消耗的下降量，而对假定故障时吸附量差ΔΧ进行计算。另外，为了使假定故障时吸附量差ΛΧ的计算简便，也可以将由温度下降所引起的关于氨的吸附而言的余量的值(与在图13中示出的箭头标记Xlll相对应的氨吸附量的位移)，作为假定故障时吸附量差ΔΧ。
[0140]在S204中，对通过S203而被计算出的假定故障时吸附量差ΔΧ是否小于预定的阈值XO进行判断。预定的阈值XO为，根据因假定故障时吸附量差△ X增大而产生的、由暂时性的氨泄漏量的下降而在外表上使Ncy#化率增大所引起的上述误正常判断，考虑到假定故障时吸附量差ΛΧ的大小与误正常判断产生的可能性的相关关系而被设定的阈值。因此，如在S204中作出肯定判断，则由于假定故障时吸附量差ΛΧ的值较为适当而较低因此误正常判断的可能性较低，因此基于NCVf化率而实施的NOx催化剂3的故障判断的执行被允许(S205的处理)。另一方面，如在S204中作出否定判断，则由于假定故障时吸附量差Δ X的值较高因此误正常判断的可能性较高，因此基于Ncy.化率而实施的NOx催化剂3的故障判断的执行被禁止(S206的处理)。在S205的处理或S206的处理被实施后，再次重复实施S201的处理。
[0141]此处，在图15中，例示了图14所示的故障判断执行控制被实施的情况下的、与内燃机I相关的各个参数的推移(实验例)。另外，在该实验例中所使用的NOx催化剂3为，处于预定的故障状态的部件。在图15(a)中，搭载有内燃机I的车辆的车速的推移以线L13来表示。在图15(b)中，NOx催化剂3的温度推移以线L14来表示，并且，ASC催化剂4的温度推移以线L15来表示。在图15(c)中，从NOx催化剂3、ASC催化剂4流出的排气、即NOx传感器8被放置的排气中所包含的氨量(氨泄漏量)的推移以线L16来表示。此外，NO5^f化剂3中的氨吸附处于平衡状态时的氨泄漏量的推移以线L17来表示。在图15(d)中，利用NOx传感器7、NO x传感器8的检测值而被计算出的NO ^争化率的推移，以线L18来表示。在图15(e)中，假定故障时吸附量差ΛΧ的推移以线L19来表示。图15的各图的横轴为时间，并且图示有共同的时间范围内的各参数的推移。
[0142]在图15 (b)所示的时间Tll至T12的期间内，NOx催化剂3的温度急剧下降，在T12至T13的期间内NOx催化剂3也处于温度下降过程中。其结果为，尤其从T12附近起的固定的期间内，实际的氨泄漏量(以线L16所表示的)低于处于平衡状态的NOx催化剂中的氨泄漏量(以线L17所表示的)，其结果为，能够掌握到NCVf化率暂时性地上升的情况。在该固定期间内，假定故障时吸附量差也如图15(e)的线L19所示，以与其他的期间相比而较大的值来进行推移。因此，在该固定的期间内，由于考虑到可能发生上述的误正常判断的情况，因此，通过将该固定的期间设为故障判断禁止期间(通过S206的处理而被设定的期间)，从而能够避免错误地做出正常判断的情况。
[0143]<改变例>
[0144]对在本发明所涉及的排气净化装置的故障判断系统中被执行的故障判断执行控制的第二实施例进行说明。在图14所示的控制中，当在S204被否定判断、即被判断为存在误正常判断的可能性时，禁止NOx催化剂3的故障判断本身。在本实施例中，代替该方式，也可以在NOx催化剂3的故障判断中限制NO x传感器8的检测值的利用，该NO x传感器8的检测值成为由假定故障吸附量差ΔΧ引起的暂时性的NCV.化率的上升的原因。在NO5^f感器8的检测值的利用被限制的情况下，从NOx催化剂3流出的排气中的NO x基于NO x催化剂3中的NOx的还原效率、排气流量等而被推断出，所述NO x催化剂3基于NO x催化剂3的温度、内燃机I的运转过程而被推断出。通过替代性的利用由此而被推断出的N0x量，从而至少能够避免由依存于NOx传感器8的检测值的暂时性的NO x净化率的上升所引起的误正常判断的产生。
[0145]符号说明
[0146]I…内燃机；
[0147]2...排气通道；
[0148]3…选择还原型NOx催化剂(NOx催化剂)；
[0149]4...ASC 催化剂；
[0150]5…供给阀；
[0151]7、8…NOdf感器；
[0152]9…温度传感器；
[0153]11…曲轴位置传感器；
[0154]12…加速器开度传感器；
[0155]20...ECU;
[0156]30…排气净化装置。
【主权项】
1.一种排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述排气净化装置具有: 选择还原型NOx催化剂，其被设置于内燃机的排气通道上，并以氨作为还原剂； 还原剂供给部，其在与所述选择还原型NO5^f化剂相比靠上游侧处，向流入该选择还原型NO5^f化剂的排气中供给氨或氨的前驱体； NO5^f感器，其被设置在与所述选择还原型NO ^崔化剂相比靠下游侧处，并对从该选择还原型NO5^f化剂流出的排气中的NOx进行检测， 所述排气净化装置的故障判断系统具备: 故障判断部，其基于所述NOx传感器的检测值来实施所述排气净化装置的故障判断； 计算部，其对假定故障时吸附量差进行计算，所述假定故障时吸附量差为，假定所述排气净化装置处于预定的故障状态的情况下的、该选择还原型NOx催化剂中的氨吸附的平衡状态下的氨平衡吸附量与实际的该选择还原型NOx催化剂中的氨吸附量之差； 故障判断限制部，其在由所述计算部而计算出的所述假定故障时吸附量差超过预定值的情况下，在由所述故障判断部实施的故障判断中对所述NOx传感器的检测值的利用进行限制、或者禁止由该故障判断部实施的故障判断本身。
2.如权利要求1所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述故障判断部基于所述NOx传感器的检测值，来实施所述排气净化装置所具有的所述还原剂供给部的故障判断， 所述计算部对假定所述排气净化装置所具有的所述还原剂供给部处于所述预定的故障状态的情况下的所述假定故障时吸附量差、即实际的所述选择还原型NOx催化剂中的氨吸附量与所述氨平衡吸附量相比而较大的状态下的该假定故障时吸附量差进行计算。
3.如权利要求2所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述故障判断部基于根据所述NOx传感器的检测值以及流入所述选择还原型NO x催化剂的排气中的勵)(量而计算出的、由该选择还原型NO 化剂而实现的NO 化率，来实施故障判断， 所述预定的故障状态为，与通过所述故障判断部而被判断为所述还原剂供给部处于故障时的所述Ncy#化率的阈值相对应而被设定的故障状态。
4.如权利要求2或3所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述计算部至少基于与过渡时催化剂温度相对应的实际的该选择还原型NO5^f化剂中的氨吸附量、和与该过渡时催化剂温度相对应的该选择还原型NO5^f化剂的所述平衡吸附量之间的吸附量差，来对所述假定故障时吸附量差进行计算，所述过渡时催化剂温度为，温度上升过程中的所述选择还原型NO5^f化剂的温度。
5.如权利要求4所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述计算部还基于剩余氨吸附量、消耗氨增加量、氨脱离量中的至少一个量来对所述假定故障时吸附量差进行计算， 所述剩余氨吸附量为，由于从所述还原剂供给部被供给的还原剂中的剩余的还原剂，从而剩余地吸附于所述选择还原型NO5^f化剂中的氨吸附量， 所述消耗氨增加量为，与关于氨吸附而言处于平衡状态下的该选择还原型NOx催化剂中的用于NOx还原的氨消耗量相比，处于所述过渡时催化剂温度的所述选择还原型勵^崔化剂中的用于NOx还原的氨消耗量的增加量， 所述氨脱离量为，从所述选择还原型NO5^f化剂中脱离的氨量。
6.如权利要求1所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述NO5^f感器为，将排气中的氨也作为NO x来进行检测的传感器， 所述故障判断部基于所述NO5^f感器的检测值，来实施与所述排气净化装置所具有的所述选择还原型NOx催化剂的劣化相关的故障判断， 所述计算部对假定所述排气净化装置所具有的所述选择还原型NOx催化剂处于预定的故障状态的情况下的所述假定故障时吸附量差、即该选择还原型NOx催化剂的温度下降的过程中实际的该选择还原型NO5^f化剂中的氨吸附量与该氨平衡吸附量相比而较小的状态下的该假定故障时吸附量差进行计算。
7.如权利要求6所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述故障判断部基于根据所述NOx传感器的检测值以及流入所述选择还原型NO x催化剂的排气中的勵)(量而计算出的、由该选择还原型NO 化剂而实现的NO 化率，来实施故障判断， 所述预定的故障状态为，与通过所述故障判断部而被判断为该选择还原型NOx催化剂已劣化时的所述Ncy#化率的阈值相对应而被设定的故障状态。
8.如权利要求6或7所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述计算部至少根据与过渡时催化剂温度相对应的该选择还原型NO5^f化剂中的氨吸附量、和与该过渡时催化剂温度相对应的该选择还原型NO5^f化剂的所述平衡吸附量之间的吸附量差，来对所述假定故障时吸附量差进行计算，所述过渡时催化剂温度为，温度下降过程中的所述选择还原型NO5^f化剂的温度。
9.如权利要求8所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述计算部还根据剩余氨吸附量和消耗氨减少量中的至少任意一方而对所述假定故障时吸附量差进行计算， 所述剩余氨吸附量为，由于从所述还原剂供给部被供给的还原剂之中对应于所述预定的故障状态而成为剩余的还原剂的剩余还原剂，从而剩余地吸附在处于所述过渡时催化剂温度的所述选择还原型NOx催化剂上的氨吸附量； 所述消耗氨减少量为，与关于氨吸附而言处于平衡状态下的该选择还原型NOx催化剂中的用于NOx还原的氨消耗量相比，处在所述过渡时催化剂温度的所述选择还原型顯^崔化剂中的用于NOx还原的氨消耗量的减少量。
10.如权利要求9所述的排气净化装置的故障判断系统，其中， 所述消耗氨减少量被设定为零。
【专利摘要】本发明涉及一种排气净化装置的故障判断系统。在实施排气净化装置的故障判断的故障判断系统中，通过故障判断部并基于对排气中的NOX进行检测的NOX传感器的检测值来实施排气净化装置的故障判断，所述排气净化装置具有被设置于内燃机的排气通道上并以氨作为还原剂的选择还原型NOX催化剂(NOX催化剂)。而且，排气净化装置基于假定故障时吸附量差而禁止由故障判断部实施的故障判断本身、或者对故障判断中的NOX传感器的利用进行限制，所述假定故障时吸附量差为，假定所述排气净化装置处于预定的故障状态的情况下的、NOX催化剂中的氨吸附的平衡状态下的氨平衡吸附量与实际的NOX催化剂中的氨吸附量之差。由此，在具有选择还原型NOX催化剂的排气净化装置的故障判断系统中，通过抑制故障判断时的误判断来进一步提高故障判断的精度。
【IPC分类】B01D53-94, F01N3-08, F01N3-20, F01N3-28
【公开号】CN104838104
【申请号】CN201380045164
【发明人】松本有史, 木所徹, 萩本大河, 高冈一哉, 西嶋大和, 照井雄贵, 鱼住昭文
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】US20150275733, WO2014088101A1