[发明专利]排气净化装置的异常诊断系统

说明书

本发明的目的在于提供一种排气净化装置的异常诊断系统，在NOx捕集催化剂的异常诊断中，即使是其劣化程度较小的阶段，也能够诊断为该NOx捕集催化剂异常。在本发明中，在进行NOx捕集催化剂的异常诊断时执行稀升温处理，所述稀升温处理是将流入该NOx捕集催化剂的排气的空燃比维持为比理论空燃比高的稀空燃比、并且使该NOx捕集催化剂的温度上升至预定温度以上的处理。并且，基于稀升温处理的执行结束后的、NOx捕集催化剂的NOx吸藏效率或与该NOx吸藏效率具有相关关系的预定的参数来诊断该NOx捕集催化剂的异常。

技术领域

本发明涉及进行稀燃烧运转的内燃机的排气净化装置的异常诊断系统。

背景技术

已知在进行比理论空燃比高的稀空燃比下的运转即稀燃烧运转的内燃机的排气通路设置NOx捕集催化剂作为排气净化催化剂的技术。NOx捕集催化剂具有在排气的空燃比为稀空燃比时吸藏该排气中的NOx的功能。此外，此处的NOx的“吸藏”这一术语还包括NOx的“吸着”这一含义。作为这样的NOx捕集催化剂，例如有时使用吸藏还原型NOx催化剂(以下有时也称作“NSR催化剂”)。NSR催化剂具有以下功能：在排气的空燃比为稀空燃比时，吸藏排气中的NOx，并且在排气的空燃比为理论空燃比以下的空燃比且存在还原剂时，将所吸藏的NOx还原。然而，NOx捕集催化剂中还包括虽然具有吸藏排气中的NOx的功能，但不具有将所吸藏的NOx还原的功能的催化剂。

另外，在专利文献1～3中公开了与在内燃机的排气通路设有NSR催化剂作为NOx捕集催化剂的构成中的该NSR催化剂的劣化判定有关的技术。在专利文献1所记载的构成中，在NSR催化剂的下游侧的排气通路设有NOx传感器。在此，NOx传感器具有不仅检测排气中的NOx还检测NH₃的特性。另外，若向吸藏有NOx的NSR催化剂供给还原剂(HC)，则会通过该还原剂与NOx的反应生成NH₃。此时的NH₃的生成量为与NSR催化剂中的NOx吸藏量相应的量。另外，在NSR催化剂中可能会发生由于吸藏排气中的SOx而导致其NOx吸藏能力降低的、所谓SOx中毒。并且，在NSR催化剂中，若在无法进行中毒的再生的状态下堆积的SOx的量增加而导致该NSR催化剂劣化，则该NSR催化剂中的NOx吸藏量会比正常的状态少。因此，在专利文献1所记载的技术中，基于通过将排气的空燃比设为浓空燃比而向NSR催化剂供给了还原剂时的NOx传感器的检测值，进行该NSR催化剂的劣化判定。若如上述那样NSR催化剂发生劣化而导致该NSR催化剂中的NOx吸藏量变少，则向该NSR催化剂供给了还原剂时的NH₃的生成量会减少。结果，由NOx传感器检测出的NH₃的量(浓度)比NSR催化剂为正常的状态时少。因此，能够基于向NSR催化剂供给了还原剂时的NOx传感器的检测值来进行该NSR催化剂的劣化判定。

另外，在专利文献2中记载了以下内容：随着NSR催化剂的SOx中毒的再生处理(使被NSR催化剂吸藏了的SOx脱离的处理)、或设置于NSR催化剂上游侧的排气通路的过滤器的再生处理(对被过滤器捕集到的粒子状物质进行燃烧来将其除去的处理)的执行，该NSR催化剂变为高温，从而产生被该NSR催化剂吸藏了的NOx脱离的现象(高温再生)。并且，在专利文献2所记载的技术中，在从通过高温再生使NOx从NSR催化剂脱离后到该NSR催化剂中的NOx吸藏量饱和为止的期间，基于被该NSR催化剂吸藏的NOx的累计量来进行该NSR催化剂的劣化判定。

另外，在专利文献3中公开了基于净化率变化度来进行该NSR催化剂的劣化判定的技术，所述净化率变化度表示在将被NSR催化剂吸藏了的NOx还原的NOx还原处理的执行前和执行后，NOx净化率以何种程度变化。

另外，在专利文献4中公开了以下技术：在具备NSR催化剂的排气净化装置中，基于NSR催化剂的劣化程度来修正从NOx还原处理的执行结束起到下次的NOx还原处理的执行开始为止的间隔的长度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－181453号公报