[发明专利]内燃机的排气净化设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有可恢复式(再生式)排气净化催化剂或颗粒过滤器和用于从该可恢复式排气净化催化剂或颗粒过滤器的上游添加还原剂的还原剂添加阀的内燃机的排气净化设备。

背景技术

已知一种排气净化设备，其包括用于通过还原剂来还原和净化氮氧化物的还原催化剂以及用于向还原催化剂上游的排气管喷射和供给还原剂的喷嘴，并且当还原剂所粘附的排气管的排气上游部分的压力与该部分的排气下游的压力之间的差值变得等于或高于预定压力时，判定为还原剂的组成部分累积在排气管中(参见专利公报JP-A-2005-273549)。此外，专利公报JP-A-2005-188396，JP-A-2005-214175，JP-A-2003-269147，JP-A-6-2530都是与本发明相关的现有技术。

在专利公报JP-A-2005-273549中，参考还原剂所粘附的部分的前侧与后侧之间的压力差来判定排气管中还原剂的组成部分的累积。然而，当还原剂到达排气净化催化剂或颗粒过滤器时，排气通路内的压力也会变化。排气通路内的压力根据添加到排气通路中的还原剂的量而变化。因此，可以想到，在当还原剂添加装置中存在异常时与当还原剂添加装置在正常状态时之间压力不同地变化。因此，通过参考排气通路内的压力变化，可以对诸如喷嘴的还原剂添加装置进行诊断。然而，上述专利公报没有公开基于排气通路内的压力对还原剂添加装置进行的任何诊断。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种内燃机的排气净化设备，当还原剂添加到排气中时该排气净化设备能够基于排气通路内的压力对还原剂添加装置进行诊断。

本发明的内燃机的排气净化设备包括：设置在排气通路内的可恢复式排气净化装置；用于向所述排气净化装置上游的排气通路内添加还原剂的还原剂添加装置；工作控制装置，所述工作控制装置用于在所述排气净化装置的恢复处理中控制所述还原剂添加装置的工作，使得所述还原剂被添加到所述排气通路内；压力获得装置，所述压力获得装置用于获得在所述还原剂添加装置下游并且在所述排气净化装置上游的排气通路内的压力；以及诊断装置，在所述工作控制装置控制所述还原剂添加装置的工作使得所述还原剂被添加到所述排气通路内的情况下，所述诊断装置基于在从所述还原剂添加装置添加的所述还原剂被估计为到达所述排气净化装置时的估计到达时刻由所述压力获得装置获得的压力对所述还原剂添加装置进行诊断。

当还原剂添加装置在正常状态时，从还原剂添加装置添加充分地执行排气净化装置的恢复处理所需的适当量的还原剂。在这种情况下，当还原剂到达排气净化装置时，还原剂粘附到排气净化装置上从而阻塞排气净化装置的一部分。因此，排气变得难以通过排气净化装置。因此，排气净化装置上游的排气通路内的压力发生变化。相反地，当燃料从还原剂添加装置添加到排气通路内所经过的喷射开口被沉积物等阻塞时，或者当由于还原剂添加装置存在异常而使得还原剂没有从还原剂添加装置添加时(包括当装置由于故障而不能工作的情况)，或者当添加的还原剂的量小于适当量时，排气净化装置变得难以阻塞。因此，排气通路内的压力变化与当适当量的还原剂被添加到排气中时表现出不同。因此，在估计到达时刻，排气净化装置上游的排气通路内的压力在当还原剂添加装置在正常状态时与当还原剂添加装置中存在异常时之间不同地变化。因此，可以由在从还原剂添加装置添加的还原剂被估计为到达排气净化装置时的估计到达时刻排气通路内的压力变化，对还原剂添加装置的异常进行诊断。另外，在本发明的排气净化设备中，由于基于在估计到达时刻的排气通路内的压力对还原剂添加装置的异常进行诊断，所以即使由于诸如排气的脉动之类的其它因素而引起排气压力变化，也可以抑制其它因素的影响。

在根据本发明的排气净化设备的一方面中，当在所述估计到达时刻由所述压力获得装置获得的压力与在所述工作控制装置控制所述还原剂添加装置的工作之前由所述压力获得装置获得的压力之间的差值等于或小于预定阈值时，所述诊断装置可以诊断为所述还原剂添加装置中存在异常。如上所述，当还原剂添加装置中存在异常时，与当还原剂添加装置处于正常状态时相比，排气净化装置变得难以被阻塞，并且因此，可以设想到在估计到达时刻排气通路内的压力变化很小。因此，当在估计到达时刻的压力变化等于或小于预定阈值时，诊断装置可以诊断为还原剂添加装置中存在异常。