BR112019010419A2

BR112019010419A2 - sistema de diagnóstico de anomalias para aparelho de purificação de gás de exaustão

Info

Publication number: BR112019010419A2
Application number: BR112019010419A
Authority: BR
Inventors: Furui Kenji; Hirooka Kenta; Ogiso Makoto; Shirasawa Takeru; Kidokoro Toru
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-09-03
Also published as: EP3546712A1; CN109996939A; EP3546712A4; WO2018097246A1; RU2701031C1; KR20190069592A; US20190275465A1; JPWO2018097246A1

Abstract

um sistema de diagnóstico de anomalias para um dispositivo de purificação de gás de exaustão realiza o diagnóstico de anomalia de um catalisador scr com base na concentração de amônia no gás de exaustão na região a jusante do catalisador scr. o sistema inclui uma primeira unidade de estimativa configurada para estimar a quantidade de amônia adsorvida no catalisador scr em uma condição anormal (quantidade de adsorção de amônia em condições anormais) e uma segunda unidade de estimativa configurada para estimar a quantidade de amônia adsorvida no catalisador scr em uma condição normal (quantidade de adsorção de amônia em condições normais). quando da realização do diagnóstico de anomalias do catalisador scr, o sistema supre agente redutor de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia, em condições anormais, maior do que uma primeira quantidade de adsorção predeterminada, igual a ou superior a uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento, em condições anormais, e para tornar a quantidade de adsorção de amônia, em condições normais, inferior a uma segunda quantidade de adsorção predeterminada, igual a ou inferior a uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE DIAGNÓSTICO DE ANOMALIAS PARA APARELHO DE PURIFICAÇÃO DE GÁS DE EXAUSTÃO.

Campo Técnico [0001] A presente invenção refere-se a um sistema de diagnóstico de anomalias para um aparelho de purificação de gás de exaustão. Antecedentes da Técnica [0002] Um aparelho de purificação de gás de exaustão conhecido inclui um catalisador de NOx com redução catalítica seletiva (também referido como catalisador SCR, doravante) capaz de reduzir o teor de NOx contido no gás de exaustão de um motor de combustão interna pela utilização de amônia como um agente de redução e um dispositivo de suprimento de agente de redução que supre amônia ou um precursor da amônia como um agente de redução para o gás de exaustão.

[0003] É conhecido o diagnóstico de anomalias do catalisador SCR em tal aparelho de purificação de gás de exaustão com base na concentração de NOx na região a montante do catalisador SCR e na concentração de NOx na região a jusante do catalisador SCR, em outras palavras, com base na taxa de adsorção de NOx do catalisador SCR.

[0004] A Literatura de Patente 1 descreve o diagnóstico de anomalias de um catalisador SCR com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR. Na tecnologia descrita na Literatura de Patente 1, o agente de redução é suprido para o gás de exaustão em um local a montante do catalisador SCR para reduzir NOx. O diagnóstico quanto à anomalia do catalisador SCR é realizado com base na concentração de amônia deixando o catalisador SCR.

Lista de Citação

Literatura de Patente [0005] Literatura de Patente 1: Publicação do Pedido Internacional PCT W02006/046339

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Literatura de Patente 2: Pedido de Patente Japonês Publicado No. 2015-086714

Literatura de Patente 3: Publicação do Pedido de Patente U.S. No. 2013/0000278

Literatura de Patente 4: Pedido de Patente Japonês Publicado No. 2013-227930

Sumário da Invenção

Problema Técnico [0006] De acordo com a técnica anterior mencionada acima, o diagnóstico de anomalias do catalisador SCR é realizado com base no fato de a amônia tender a deslizar para fora do catalisador SCR quando o catalisador SCR apresenta alguma anomalia. No entanto, a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR, no momento em que a condição para realizar o diagnóstico de anomalia é correspondida, pode ser pequena dependendo da estrutura do aparelho de purificação de gás de exaustão ou do estado operacional do motor de combustão interna. Então, se a quantidade de agente redutor suprida for pequena, pode haver casos nos quais a amônia não desliza para fora do catalisador SCR, mesmo se o catalisador SCR apresentar uma anomalia.

[0007] Portanto, a fim de que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR seja realizado com sucesso com base na concentração de amônia no gás de exaustão na região a jusante do catalisador SCR, é necessário que uma quantidade adequada de amônia seja adsorvida no catalisador SCR. No entanto, a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR pode não ser adequada para o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR no momento no qual o diagnóstico de anomalia precisa ser realizado em alguns casos. Em tais casos, pode ser difícil se realizar o diagnóstico de anomalia com uma frequência adequada.

[0008] A presente invenção foi criada em vista do problema acima, e um objetivo da presente invenção é se permitir que o diagnóstico de

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3/80 anomalias do catalisador SCR seja realizado com uma frequência adequada.

Solução para o Problema [0009] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão que é aplicado a um aparelho de purificação de gás de exaustão, incluindo um dispositivo de suprimento de agente redutor em uma passagem de exaustão de um motor de combustão interna para suprir amônia ou um precursor de amônia como um agente redutor para dentro da passagem de exaustão, um catalisador de NOx com redução catalítica seletiva fornecido na passagem de exaustão a jusante do dito dispositivo de suprimento de agente redutor para reduzir NOx no gás de exaustão por amônia, e meios de medição configurados para medir a concentração de amônia no gás de exaustão a jusante do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva e realizar diagnóstico de anomalia do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pelo dito meio de medição. O sistema de diagnóstico de anomalias inclui: meios de estimativa configurados para estimar uma quantidade de adsorção de amônia definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva considerando que o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva seja normal; meios de controle de suprimento configurados para realizar o controle de suprimento para suprir, pelo dito dispositivo de suprimento de agente de redução, o dito agente de redução em uma quantidade de suprimento fixa predeterminada para diagnóstico, maior do que a quantidade de agente redutor que é suprido pelo dito dispositivo de suprimento de agente redutor para fins de redução de NOx pelo dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, quando o dito diagnóstico

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4/80 de anomalia é realizado; meios de diagnóstico de anomalias configurados para realizar o diagnóstico de anomalia do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, com base na concentração de amônia medida pelos ditos meios de medição, quando o dito agente redutor é suprido pelo dito controle de suprimento; e reduzindo os meios de controle configurados para realizar o controle de redução para reduzir a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, de tal forma a tornar a dita quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do dito controle de suprimento realizado da próxima vez, maior do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição na qual o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva é diagnosticado como apresentando uma anomalia pelo dito diagnóstico de anomalia, e menor do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal, definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento de amônia para fora do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição normal, em um momento específico depois da finalização do dito diagnóstico de anomalias realizado pela última vez e antes do início do dito diagnóstico de anomalia realizado na próxima vez, se a dita quantidade de adsorção de amônia for maior do que uma quantidade de adsorção limite superior específica no dito momento específico.

[0010] O sistema de diagnóstico de anomalias descrito acima realiza o controle de suprimento para suprir a quantidade de suprimento

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5/80 para diagnóstico do agente redutor pelo dispositivo de suprimento de agente redutor, quando da realização do diagnóstico de anomalias. De acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, a quantidade de suprimento para diagnóstico é uma quantidade fixa predeterminada superior à quantidade de agente redutor que é suprido pelo dispositivo de suprimento de agente redutor para fins de redução de NOx pelo catalisador de NOx com redução catalítica seletiva (que também será referido como catalisador SCR, doravante). A quantidade de agente redutor que é suprido pelo dispositivo de suprimento de agente redutor para fins de redução de NOx pelo catalisador de NOx com redução catalítica seletiva também será referida como quantidade necessária para redução, doravante. A quantidade necessária para redução é a quantidade de agente redutor que é suprida para fins de redução de NOx durante a operação normal do motor de combustão interna. A quantidade de suprimento para diagnóstico é uma quantidade predeterminada.

[0011] Se o controle de suprimento descrito acima for realizado quando o catalisador SCR estiver normal, a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR tende a ser relativamente grande, visto que o agente redutor é suprido na quantidade de suprimento para diagnóstico maior do que a quantidade exigida para redução. Se a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização desse controle (que também será referida como quantidade de adsorção depois do controle de suprimento, doravante) é maior do que a quantidade de adsorção inicial de deslizamento na condição anormal e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal, a amônia não deslizará para fora do catalisador SCR se o catalisador SCR estiver normal, e a amônia deslizará para fora do catalisador SCR se o catalisador SCR apresentar uma anomalia. A quantidade de adsorção de amônia é o valor estimado da quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR que é estimada, considerando que o catalisador SCR esteja normal.

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Quando a amônia desliza para fora do catalisador SCR, a concentração de amônia é medida pelos meios de medição. Dessa forma, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR pode ser realizado com base na concentração de amônia medida pelos meios de medição quando o agente de redução é suprido pelo controle de suprimento. Quando da realização do diagnóstico de anomalias do catalisador SCR, dessa forma, os meios de diagnóstico de anomalias pode determinar se ou não o catalisador SCR apresenta uma anomalia por meio de uma técnica conhecida. Por exemplo, o catalisador SCR pode ser diagnosticado como apresentando uma anomalia quando a concentração de amônia medida pelos meios de medição alcançar ou exceder uma concentração limite.

[0012] No sistema de diagnóstico de anomalia descrito acima, visto que a quantidade de adsorção depois do controle de suprimento tender a ser relativamente grande, a quantidade de adsorção de amônia no momento em que o diagnóstico de anomalia é realizado da próxima vez tende a ser maior do que a quantidade de limite superior específico, se a taxa de redução da quantidade de adsorção de amônia a partir da quantidade de adsorção, depois do controle de suprimento, depois da finalização do controle de suprimento, for relativamente baixa. A quantidade de adsorção de limite superior específico mencionada acima é um limite superior da quantidade de adsorção de amônia no qual o diagnóstico de anomalias do catalisador SCR pode ser realizado. Por exemplo, a quantidade de adsorção de limite superior específico é definida como tal quantidade de adsorção de amônia que, se o agente redutor for suprido na quantidade de suprimento para diagnóstico maior do que a quantidade exigida para redução no processo de diagnóstico de anomalias, no estado no qual a quantidade de adsorção de amônia é maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico, a capacidade de adsorção do catalisador SCR é excedida mesmo se o

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7/80 catalisador SCR estiver normal e o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR pode resultar. Portanto, se o agente redutor for suprido na quantidade de suprimento para diagnóstico superior à quantidade exigida para redução no processo do próximo diagnóstico de anomalia, em uma circunstância na qual a quantidade de adsorção de amônia nesse momento é superior à quantidade de adsorção de limite superior específico, amônia que o catalisador SCR, mesmo em uma condição normal, não pode adsorver, pode deslizar do mesmo. Para se evitar isso, o sistema de diagnóstico de anomalia descrito acima realiza o controle de redução em um momento específico antes do momento no qual o diagnóstico de anomalia é realizado da próxima vez, se a quantidade de adsorção de amônia for maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico.

[0013] Depois que o controle de redução é iniciado no momento específico mencionado acima, a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR é reduzida. O controle de redução reduz a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR levando em consideração a quantidade de suprimento predeterminada para diagnóstico, de tal forma a tornar a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do próximo controle de suprimento, maior do que a quantidade de adsorção de início de deslizamento, em condição normal, e inferior à quantidade de adsorção inicial de deslizamento em condição anormal. Mesmo quando o catalisador SCR está em condições normais, a capacidade de adsorção de amônia do catalisador SCR muda dependente do grau de deterioração do catalisador SCR. A quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais pode ser definida como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR em que o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR começa no caso em que o catalisador SCR está em uma condição deteriorada específica, na qual o catalisador SCR é considerado normal.

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8/80 [0014] À medida que o agente redutor é suprido na quantidade de diagnóstico superior à quantidade necessária, para redução no processo do próximo diagnóstico de anomalia, a quantidade de adsorção de amônia, que é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR que é estimada considerando que o catalisador SCR esteja normal, muda para uma quantidade maior do que a quantidade inicial por deslizamento na condição anormal e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal. Essa quantidade de adsorção resultante também será referida como quantidade de adsorção de estado específico doravante. Então, se o catalisador SCR estiver normal, a amônia não deslizará. Quando o controle de suprimento é realizado no processo do próximo diagnóstico de anomalias, a amônia não desliza se o catalisador SCR estiver normal, mas desliza se o catalisador SCR apresentar uma anomalia. Dessa forma, os meios de diagnóstico de anomalias mencionado acima podem realizar um diagnóstico quanto à anomalia do catalisador SCR, de acordo com a temporização predeterminada da realização do diagnóstico de anomalia.

[0015] Se a quantidade de adsorção de amônia for igual a ou inferior à quantidade de adsorção de limite superior específico no dito momento específico, a quantidade de adsorção de amônia no momento em que o próximo diagnóstico de anomalias é realizado, será igual a ou inferior à quantidade de adsorção de limite superior específico. Nesse caso, o controle de redução não é realizado no dito momento específico. Quando o catalisador SCR está normal, à medida que o agente redutor é suprido na quantidade de suprimento para diagnóstico superior à quantidade exigida para redução, uma quantidade relativamente grande de amônia, que resultaria no deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR se o catalisador SCR estivesse anormal, é adsorvida pelo catalisador SCR em uma condição normal. Dessa forma, apesar de a quantidade de adsorção de amônia ser igual a ou inferior à quantidade

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9/80 de adsorção de limite superior específico, a quantidade de adsorção de amônia tende a ser relativamente grande no dito momento específico, apesar de não superior à quantidade de adsorção de limite superior específico.

[0016] Pela realização do controle de redução descrito acima, o sistema de diagnóstico de anomalias para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, permite o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR a ser realizada em uma frequência adequada.

[0017] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de diagnóstico de anomalias para um aparelho de purificação de gás de exaustão incluindo meios de estimativa configurados para estimar uma quantidade de adsorção de amônia definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva considerando que o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva esteja normal; meios de controle de suprimento configurados para realizar o controle de suprimento para suprir, pelo dito dispositivo de suprimento de agente redutor, o dito agente redutor em uma quantidade de suprimento para diagnóstico maior do que a quantidade de agente redutor que é suprida pelo dito dispositivo de suprimento de agente redutor para fins de redução de NOx pelo dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, quando o dito diagnóstico de anomalia é realizado, os ditos meios de controle de suprimento realizando o dito controle de suprimento, de tal forma a tornar a dita quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do dito controle de suprimento, maior do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal, definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do dito catalisador

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10/80 de NOx com redução catalítica seletiva começa se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição na qual o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva é diagnosticado como apresentando uma anomalia pelo dito diagnóstico de anomalias e inferior a uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal, definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição normal; meios de diagnóstico de anomalias configurados para realizar o diagnóstico de anomalia do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pelos ditos meios de medição quando o dito agente redutor é suprido pelo dito controle de suprimento; e meios de controle de redução configurados para realizar o controle de redução para reduzir a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, de tal forma a tornar a dita quantidade de adsorção de amônia igual a ou inferior a uma quantidade de adsorção de limite superior específico, em um momento específico depois da finalização do dito diagnóstico de anomalia, realizado pela última vez e antes do início do dito diagnóstico de anomalia realizado da próxima vez, se a dita quantidade de adsorção de amônia for maior do que a dita quantidade de adsorção de limite superior específico no dito momento específico.

[0018] No sistema de diagnóstico de anomalias, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, os meios de controle de suprimento realizam o controle de suprimento, de tal forma a tornar a quantidade de adsorção, depois do controle de suprimento, igual à quantidade de adsorção de estado específico. Em outras palavras, no sistema

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11/80 de diagnóstico de anomalias, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, a quantidade de suprimento para diagnóstico pode ser uma quantidade variável específica maior do que a quantidade necessária para redução. Se a quantidade de adsorção de amônia, no dito momento específico, for maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico, o controle de redução é realizado nesse momento. Isso torna a quantidade de adsorção de amônia igual ou menor do que a quantidade de adsorção de limite superior específica. Como descrito acima, a quantidade de adsorção de limite superior específico é um limite superior da quantidade de adsorção de amônia no qual o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR pode ser realizado. Se, por exemplo, a quantidade de amônia for reduzida por uma quantidade fixa pelo controle de redução, a quantidade de adsorção de amônia, depois de realizar o controle de redução, varia de acordo com a quantidade de adsorção de amônia, antes de realizar o controle de redução. Nesse caso, a realização do controle de redução e do controle de suprimento descrito acima ajuda a ajustar a quantidade de adsorção de amônia depois da finalização do controle de suprimento para a quantidade de adsorção de estado específico.

[0019] Se o controle de redução não for realizado apesar de a quantidade de adsorção de amônia ser superior à quantidade de adsorção de limite superior específico e a quantidade de adsorção de amônia antes da realização do controle de suprimento ser relativamente grande, é, algumas vezes, impossível se ajustar a quantidade de adsorção depois do controle de suprimento para a quantidade de adsorção de estado específico apenas pelo controle de suprimento. Isso é porque a quantidade de suprimento para diagnóstico é superior à quantidade exigida para redução, e o valor mínimo da quantidade de suprimento para diagnóstico tende a ser relativamente grande. Se não for possível se ajustar a quantidade de adsorção depois do controle de suprimento para

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12/80 a quantidade de adsorção de estado específico apenas pelo controle de suprimento, o próximo diagnóstico de anomalia não pode ser realizado. Portanto, se a quantidade de adsorção de amônia for maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico no dito momento específico, é necessário se realizar o controle de redução para reduzir a quantidade de adsorção de amônia para uma quantidade menor do que a quantidade de adsorção de limite superior específico, de modo que a quantidade de adsorção de amônia, antes de realizar o controle de suprimento, será impedida de se tornar tão grande. Isso permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR seja realizado na temporização predeterminada para a realização do diagnóstico de anomalia. [0020] Como descrito acima, mesmo se a quantidade de adsorção de amônia for igual a ou menor do que a quantidade de adsorção de limite superior específico no dito momento específico (nesse caso, o controle de redução não é realizado), a quantidade de adsorção de amônia tende a ser relativamente grande, apesar de não superior à quantidade de adsorção de limite superior específico. No entanto, pode haver casos nos quais a quantidade de adsorção de amônia é muito pequena, dependendo do estado operacional do motor de combustão interna ou outros fatores. Se a quantidade de adsorção de amônia for muito pequena no momento em que o próximo diagnóstico de anomalia é realizado (caso o controle de redução seja realizado ou não), uma quantidade relativamente grande de agente redutor pode ser suprida pelo controle de suprimento de modo a ajustar a quantidade de adsorção depois do controle de suprimento, para a quantidade de adsorção de estado específico. Dessa forma, é possível se ajustar a quantidade de adsorção depois do controle de suprimento para a quantidade de adsorção de estado específico adequadamente.

[0021 ] No sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com o segundo aspecto da

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13/80 presente invenção, pela realização do controle de suprimento e controle de redução descritos acima, é possível se ajustar adequadamente a quantidade de adsorção depois do suprimento da quantidade de adsorção de estado específico com a quantidade de suprimento para diagnóstico sendo maior do que a quantidade exigida para redução. Ademais, realizar o controle de redução descrito acima permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR, com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR, seja realizado em uma frequência adequada.

[0022] O sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, pode incluir adicionalmente meios de determinação configurados para determinar, quando uma condição para realização do dito diagnóstico de anomalia é correspondida, a dita quantidade de suprimento para diagnóstico com base na dita quantidade de adsorção de amônia no momento em que a dita condição para realizar o dito diagnóstico de anomalia é correspondida, de tal forma que a soma da dita quantidade de adsorção de amônia no momento em que a dita condição para realizar o dito diagnóstico de anomalia é correspondida e a quantidade de amônia derivada da dita quantidade de suprimento para diagnóstico, seja superior à dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal e inferior à dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal. Os ditos meios de controle de suprimento do dito sistema de diagnóstico de anomalia podem suprir o dito agente redutor na dita quantidade de suprimento para diagnóstico determinada pelos ditos meios de determinação, pelo dito dispositivo de suprimento de agente redutor no dito controle de suprimento. A quantidade de suprimento para diagnóstico determinada pelos ditos dispositivos de determinação é maior do que a quantidade exigida para redução. [0023] Como descrito acima, o controle de redução é realizado em

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14/80 um momento específico depois que o diagnóstico de anomalia é realizado pela última vez e antes de o diagnóstico de anomalia ser realizado da próxima vez. Dessa forma, a quantidade de adsorção de amônia pode mudar do momento em que o controle de redução é realizado até o momento em que o controle de redução é realizado da próxima vez. Se a quantidade de suprimento para diagnóstico for determinada no momento em que a condição para realizar o diagnóstico de anomalia é correspondida com base na quantidade de adsorção de amônia no momento em que a condição para realizar o diagnóstico de anomalia é correspondida, como nos sistemas de diagnóstico de anomalia descrito acima, o controle de suprimento pode ser realizado com uma maior precisão do que no caso em que, por exemplo, a quantidade de suprimento para diagnóstico é determinada com base na quantidade de adsorção de amônia imediatamente depois da finalização do controle de redução. [0024] Os ditos meios de determinação podem determinar a dita quantidade de suprimento para diagnóstico, de tal forma que a soma da dita quantidade de adsorção de amônia no momento no qual a dita condição para realizar o dito diagnóstico de anomalias é correspondida, e a quantidade de amônia derivada da dita quantidade de suprimento para diagnóstico, seja igual a ou superior a uma quantidade que permite o diagnóstico de anomalias definida como a soma da dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condição anormal e uma quantidade de amônia mensurável específica e inferior à dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condição normal.

[0025] A quantidade de amônia mensurável específica é determinada levando-se em consideração os erros de medição na medição da concentração de amônia pelos meios de medição, etc. Se a quantidade de amônia que desliza para fora do catalisador SCR for menor do que a quantidade de amônia mensurável específica, é, algumas vezes, difícil se medir a concentração de amônia que desliza para fora do catalisador

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SCR, visto que a medição pode ser afeada pelos erros de medição, etc. Ademais, por exemplo, quando um sensor de NOx com capacidade de medir a concentração de NOx no gás de exaustão e possuindo sensibilidade à amônia, além de a NOx, for utilizado como os meios de medição, é, algumas vezes, difícil se medir a concentração de amônia com precisão a menos que a concentração de amônia no gás de exaustão seja relativamente mais alto do que a concentração de NOx. A quantidade de amônia mensurável específica é determinada levando-se em consideração isso.

[0026] Quando o controle de suprimento é realizado para suprir o agente redutor na quantidade de suprimento para diagnóstico determinado como acima pelo dispositivo de suprimento de agente redutor, a quantidade de adsorção, depois do controle de suprimento, é tornada igual a ou superior à quantidade que permite o diagnóstico de anomalias e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais. Então, se o catalisador SCR apresentar uma anomalia, uma quantidade de amônia superior à quantidade de amônia mensurável específica, deslizará para fora do catalisador SCR quando o controle de suprimento for realizado. Então, os meios de medição podem medir a concentração de amônia com uma precisão relativamente alta. Portanto, os meios de diagnóstico de anomalias podem realizar um diagnóstico do catalisador SCR com precisão relativamente alta.

[0027] Pela realização do controle de suprimento para suprir o agente redutor na quantidade de suprimento para diagnóstico como descrito acima, o sistema de diagnóstico de anomalias descrito acima permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR seja realizado com a maior precisão possível. Executar o controle de redução descrito acima permite que o diagnóstico de anomalias com tal alta precisão seja realizado em uma frequência adequada.

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16/80 [0028] De acordo com a presente invenção, o aparelho de purificação de gás de exaustão pode incluir adicionalmente um catalisador de remoção de NOx fornecido na passagem de exaustão a montante do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva para reduzir NOx no gás de exaustão. No aparelho de purificação de gás de exaustão configurado como acima, uma parte relativamente grande do NOx descarregado a partir do motor de combustão interna é removida pelo catalisador de remoção de NOx fornecido na passagem de exaustão a montante do catalisador SCR, e a concentração de NOx no gás de exaustão fluindo para o catalisador SCR é relativamente baixa. Consequentemente, a quantidade de amônia disponível para redução de NOx é relativamente baixa. Dessa forma, depois que o controle de suprimento é realizado uma vez, a taxa de redução da quantidade de adsorção de amônia a partir da quantidade de adsorção, depois do controle de suprimento, tende a ser baixa. Nesse caso, como descrito acima, a quantidade de adsorção de amônia no momento em que o diagnóstico de anomalia é realizado da próxima vez tende a ser maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico. Nesse estado, se o agente redutor for suprido quando o diagnóstico de anomalia é realizado da próxima vez, a amônia que o catalisador SCR não adsorve pode deslizar, mesmo se o catalisador SCR estiver normal.

[0029] Portanto, o sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a presente invenção, é configurado para realizar o controle de redução no momento específico se a quantidade de adsorção de amônia nesse momento for maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico, permitindo, assim, que o diagnóstico de anomalias do catalisador SCR seja realizado com uma frequência adequada.

[0030] Os meios de controle de redução do sistema de diagnóstico de anomalias para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de

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17/80 acordo com a presente invenção, podem realizar, como o dito controle de redução, pelo menos um dentre o controle de elevação de temperatura de catalisador para elevar a temperatura do dito catalisador de NOx com redução catalítico seletivo e o controle de aumento de taxa de fluxo NOx para aumentar a taxa de fluxo de NOx fluindo para dentro do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva.

[0031] A quantidade de amônia que o catalisador SCR pode adsorver muda dependendo da temperatura do catalisador SCR, e a elevação da temperatura do catalisador SCR pode reduzir a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR. O aumento da taxa de fluxo do NOx que flui para dentro do catalisador SCR também pode reduzir a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR, visto que uma quantidade relativamente grande de amônia é consumida na redução da quantidade aumentada de NOx.

[0032] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de diagnóstico de anomalias para um aparelho de purificação de gás de exaustão que é aplicado a um aparelho de purificação de gás de exaustão incluindo um dispositivo de suprimento de agente de redução fornecido em uma passagem de exaustão de um motor de combustão interna para suprir amônia ou um percursor de amônia como um agente redutor para dentro da passagem de exaustão, um catalisador de NOx com redução catalítica seletiva fornecido na passagem de exaustão a jusante do dispositivo de suprimento de agente redutor para reduzir o NOx no gás de exaustão por amônia, e uma unidade de medição configurada para medir a concentração de amônia no gás de exaustão a jusante do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva e realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pela unidade de medição. O sistema de diagnóstico de anomalias, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, compreende

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18/80 uma primeira unidade de estimativa configurada para estimar uma quantidade de adsorção de amônia em condições anormais definida como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva considerando que o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva esteja em uma condição que é diagnosticada como anormal pelo diagnóstico de anomalias; uma segunda unidade de estimativa configurada para estimar uma quantidade de adsorção de amônia em condições normais definida como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva considerando que o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva esteja em uma condição normal; uma unidade de controle de suprimento configurada para realizar, quando o diagnóstico de anomalia deve ser realizado, o controle de suprimento para diagnóstico para suprir o agente redutor pelo dispositivo de suprimento de agente redutor, de tal forma a tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições normais estimada pela primeira unidade de estimativa, superior a uma primeira quantidade de adsorção predeterminada que é igual a ou superior a uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal, do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, e para tornar a quantidade de adsorção de amônia, em condições normais, estimada pela segunda unidade de estimativa, menor do que uma segunda quantidade de adsorção predeterminada que é igual a ou menor do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais sendo definida como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva em que o deslizamento de amônia para fora do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição que é diagnosticada

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19/80 como anormal pelo diagnóstico de anomalia, e a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais definida como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva em que o deslizamento da amônia para fora do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva inicial se o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição normal; e uma unidade de diagnóstico de anomalia configurada para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pela unidade de medição, enquanto o controle de suprimento para diagnóstico é realizada pela unidade de controle de suprimento.

[0033] O sistema de diagnóstico de anomalia, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, estima a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais pela primeira unidade de estimativa e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais pela segunda unidade de estimativa. A quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva (catalisador SCR) considerando que o catalisador SCR esteja em uma condição que é diagnosticada como anormal pelo diagnóstico de anomalia. Isso é, a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR que é estimada considerando que o catalisador SCR esteja em uma condição que é diagnosticada como anormal. A quantidade de adsorção de amônia em condições normais é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR considerando que o catalisador SCR esteja em uma condição normal. Isso é, a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR que é estimada considerando que o catalisador SCR esteja em uma condição que é diagnosticada como

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20/80 normal. Quando o diagnóstico de anomalia deve ser realizado, a unidade de controle de suprimento realiza o controle de suprimento para diagnóstico de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais estimada pela primeira unidade de estimativa, maior do que a primeira quantidade de adsorção predeterminada, que é igual a ou superior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal e para tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições normais estimada pela segunda unidade de estimativa inferior à segunda quantidade de adsorção predeterminada que é igual a ou inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais.

[0034] Quando o controle de suprimento para diagnóstico é realizado como acima, a amônia não desliza para fora do catalisador SCR se o catalisador SCR estiver em uma condição normal, mas desliza para fora do catalisador SCR se o catalisador SCR apresentar uma anomalia. Portanto, a unidade de diagnóstico de anomalia é configurada para realizar o diagnóstico de anomalia com base na concentração de amônia medida pela unidade de medição enquanto o controle de suprimento para diagnóstico é realizado pela unidade de controle de suprimento. [0035] De acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, é possível se ajustar a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR para uma quantidade adequada para diagnóstico de anomalia do catalisador SCR com base na concentração de amônia deslizando para fora do catalisador SCR pela realização do controle de suprimento para diagnóstico pela unidade de controle de suprimento. Isso permite que o diagnóstico de anomalia de um catalisador SCR seja realizado com uma frequência adequada.

Efeitos Vantajosos da Invenção [0036] A presente invenção permite que o diagnóstico de anomalia de um catalisador SCR seja realizado com uma frequência adequada.

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Breve Descrição dos Desenhos [0037] A figura 1 é um diagrama ilustrando a configuração geral de um motor de combustão interna, de acordo com uma modalidade da presente invenção, e seus sistemas de entrada e saída de ar.

[0038] A figura 2 é um gráfico ilustrando a concentração de NOx do gás de exaustão descarregado a partir do motor de combustão interna antes de fluir para dentro de um catalisador NSR, a concentração de NOx no gás de exaustão, depois de atravessar o catalisador NSR e antes de fluir para dentro de um catalisador SCR, e a concentração de NOx no gás de exaustão, depois de atravessar o catalisador SCR.

[0039] A figura 3A é um primeiro gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia suprida para o catalisador SCR e a concentração da amônia deslizando para fora do catalisador SCR em um caso no qual o catalisador SCR está normal e em um caso no qual o catalisador SCR está anormal em comparação.

[0040] A figura 3B é um segundo gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia suprida para o catalisador SCR e a concentração de amônia deslizando para fora do catalisador SCR em um caso no qual o catalisador SCR está normal e em um caso no qual o catalisador SCR está anormal em comparação.

[0041 ] A figura 4A ilustra a mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida através de uma válvula de adição de solução de ureia por tempo unitário, a quantidade de adsorção de amônia, a temperatura do catalisador SCR, e a taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada, quando a solução de ureia é suprida no processo de diagnóstico de anomalia.

[0042] A figura 4B é um primeiro gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR e a temperatura do catalisador SCR, em que a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR em uma condição normal antes do suprimento da solução

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22/80 de ureia no diagnóstico de anomalia e quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR depois do suprimento da solução de ureia, são ilustrados.

[0043] A figura 5 é um primeiro gráfico ilustrando a mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida pela válvula de adição de solução de ureia por tempo unitário, a quantidade de adsorção de amônia, a temperatura de catalisador SCR, e a taxa de fluxo NOx de fluxo de entrada quando o controle de suprimento e o controle de redução são realizados.

[0044] A figura 6 é um fluxograma de um fluxo de controle executado em um sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com uma primeira modalidade, que é uma modalidade do primeiro aspecto da presente invenção. [0045] A figura 7A é um segundo parágrafo ilustrando a mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida pela válvula de adição de solução de ureia por tempo unitário, da quantidade de adsorção de amônia, da temperatura de catalisador SCR, e da taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada quando o controle de suprimento e o controle de elevação de temperatura de catalisador, são realizadas.

[0046] A figura 7B é um segundo gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR e a temperatura de catalisador SCR, em que a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR em uma condição normal, antes do suprimento de solução de ureia no diagnóstico de anomalia e a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR, depois do suprimento de solução de ureia, é ilustrada.

[0047] A figura 8 é um fluxograma de um fluxo de controle executado em um sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com uma segunda modali

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23/80 dade, que é uma modalidade do segundo aspecto da presente invenção.

[0048] A figura 9 é um terceiro gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR e a temperatura de catalisador SCR, em que a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR em uma condição normal antes do suprimento da solução de ureia no diagnóstico de anomalia e a quantidade da amônia adsorvida no catalisador SCR depois do suprimento da solução ureia, são ilustradas.

[0049] A figura 10 é um gráfico ilustrando a mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida pela válvula de adição de solução de ureia por tempo unitário, a quantidade de adsorção de amônia, a temperatura de catalisador SCR, a taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada, e o contador quando o controle de suprimento e o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx são realizados.

[0050] A figura 11 é um diagrama em bloco ilustrando as funções de uma unidade de cálculo de quantidade de adsorção na ECU.

[0051] A figura 12 é um gráfico ilustrando a relação da quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal com a temperatura do catalisador SCR.

[0052] A figura 13 é um gráfico ilustrando a relação da quantidade de adsorção inicial de deslizamento em condição normal Qadn e a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2 com a temperatura do catalisador SCR.

[0053] A figura 14 é um fluxograma de um processo de controle executado pela ECU para fins de diagnóstico de anomalia do catalisador SCR em uma terceira modalidade, que é uma modalidade do terceiro aspecto da presente invenção.

Descrição das Modalidades

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24/80 [0054] A seguir, os modos para realizar a presente invenção serão especificamente descritos como modalidades para fins ilustrativos com referência aos desenhos. Deve ser compreendido que as dimensões, materiais, formatos, disposições relativas, e outras características dos componentes que serão descritos com relação às modalidades não devem limitar o escopo técnico da presente invenção apenas para os mesmos, a menos que mencionado o contrário.

Primeira Modalidade [0055] A seguir, uma modalidade da presente invenção será descrita com referência aos desenhos. A figura 1 é um diagrama ilustrando a configuração geral dos sistemas de entrada e saída de ar de um motor de combustão interna de acordo com uma modalidade. O motor de combustão interna 1 ilustrado na figura 1 é um motor de combustão interna de ignição por compressão (motor a diesel). A presente invenção também pode ser aplicada a um motor de combustão interna de ignição por fagulha e queima magra que utiliza gasolina ou outros combustíveis.

[0056] O motor de combustão interna 1 possui uma válvula de injeção de combustível 3 que injeta combustível dentro de um cilindro 2. Se o motor de combustão interna 1 for um motor de combustão interna de ignição por fagulha, a válvula de injeção por combustível 3 pode ser adaptada para injetar combustível dentro de uma porta de entrada.

[0057] O motor de combustão interna 1 é conectado a uma passagem de entrada 4. A passagem de entrada 4 é fornecida com um medidor de fluxo de ar 40 e uma válvula de aceleração 41. O medidor de fluxo de ar 40 envia um sinal elétrico representando a quantidade (ou massa) do ar de entrada que flui na passagem de entrada 4. A válvula de aceleração 41 é disposta na passagem de entrada 4 a jusante do medidor de fluxo de ar 40. A válvula de aceleração 1 pode variar a área transversal de canal na passagem de entrada 4 para ajustar a quantidade de ar de entrada do motor de combustão interna 1.

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25/80 [0058] O motor de combustão interna 1 é conectado a uma passagem de exaustão 5. A passagem de exaustão 5 é fornecida com um primeiro sensor de NOx 53, um catalisador de redução de armazenamento de NOx 50 (que também será referido como catalisador NSR 50, doravante), um segundo sensor de NOx 54, uma válvula de adição de solução de ureia 52, um sensor de temperatura 56, um catalisador de NOx com redução catalítica seletiva 51 (que também será referido como catalisador SCR 51, doravante), e um terceiro sensor de NOx 55, que são dispostos em ordem ao longo da direção do fluxo de gás de exaustão na passagem de exaustão 5. O catalisador NSR 50 armazena quimicamente ou adsorve fisicamente NOx no gás de exaustão quando a razão de ar para combustível do gás de exaustão é uma razão de ar para combustível magra superior à razão de ar para combustível estequiométrica, e libera NOx e promove a reação de NOx liberado e componentes redutivos no gás de exaustão, tal como hidrocarbonetos (HC) e/ou monóxido de carbono (CO) no gás de exaustão quando a razão de ar para combustível do gás de exaustão é uma razão de ar para combustível rica inferior à razão de ar para combustível estequiométrica. O catalisador SCR 51 possui a função de reduzir NOx no gás de exaustão utilizando amônia como um agente redutor. A válvula de adição de solução de ureia 52 disposta a montante do catalisador SCR supre solução de ureia aquosa para o gás de exaustão que flui na passagem de exaustão 5, de modo que a solução de ureia seja suprida para o catalisador SCR 51. Dessa forma, a ureia como um percursor de amônia é suprida para o catalisador SCR 51. A ureia, suprida dessa forma, é hidrolisada para produzir amônia, e a amônia produzida dessa forma é adsorvida pelo catalisador SCR 51. A amônia adsorvida pelo catalisador SCR 51 serve como um agente redutor para reduzir NOx no gás de exaustão. A válvula de adição de solução de ureia 52 pode ser substituída por uma válvula de adição de amônia que adiciona gás de amônia ao gás de

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26/80 exaustão. Nessa modalidade, a válvula de adição de solução de ureia 52 ou a válvula de adição de amônia serve como o dispositivo de suprimento de agente redutor, de acordo com a presente invenção. A passagem de exaustão 5 pode ser fornecida com um filtro que aprisiona PM no gás de exaustão.

[0059] O primeiro sensor de NOx 53, o segundo sensor de NOx 54, e o terceiro sensor de NOx 55 enviam, cada um, um sinal elétrico que representa a concentração de NOx no gás de exaustão. O sensor de temperatura 56 envia um sinal elétrico que representa a temperatura do gás de exaustão. O sensor de NOx é um sensor que mede a concentração de NOx no gás de exaustão, e o sensor de NOx detecta amônia também como NOx. O terceiro sensor de NOx 55, como tal, envia um sinal elétrico representando a concentração combinada de NOx e amônia no gás de exaustão na região a jusante do catalisador SCR 51. Nessa modalidade, o terceiro sensor NOx 55 serve como os meios de medição de acordo com a presente invenção.

[0060] Uma unidade de controle eletrônico (ECU) 10 é fornecida para o motor de combustão interna 1. A ECU 10 controla o estado operacional do motor de combustão interna 1. A ECU 10 é eletricamente conectada a vários sensores tal como um sensor de posição de acelerador 7 e um sensor de posição de manivela 8, além do medidor de fluxo de ar mencionado acima 40, o primeiro sensor de NOx 53, o segundo sensor de NOx 54, o terceiro sensor de NOx 55, e o sensor de temperatura 56. O sensor de posição de acelerador 7 envia um sinal elétrico que representa a quantidade de operação do pedal do acelerador que não é ilustrado nos desenhos (ou o grau de abertura do acelerador). O sensor de posição de manivela 8 envia um sinal elétrico que representa a posição de rotação do eixo de saída de motor (ou virabrequim) do motor de combustão interna 1. O sinais de saída desses sensores são registrados na ECU 10. A ECU 10 calcula a carga de motor do motor de

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27/80 combustão interna 1 com base no sinal de saída do sensor de posição de acelerador 7 e calcula a velocidade de motor do motor de combustão interna 1 com base no sinal de saída do sensor de posição de manivela 8. Ademais, a ECU 10 estima a taxa de fluxo do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 com base no valor de saída do medidor de fluxo de ar 40 e estima a temperatura do catalisador SCR 51 com base no valor de saída do sensor de temperatura 56. A taxa de fluxo do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 também será referida como temperatura de catalisador SCR doravante. Enquanto na configuração ilustrativa ilustrada na figura 1, o sensor de temperatura 56 é fornecido na passagem de exaustão 5 entre o catalisador NSR 50 e o catalisador SCR 51, o sensor de temperatura 56 pode ser fornecido a jusante do catalisador SCR 51. Quando o sensor de temperatura 56 é fornecido a jusante do catalisador SCR 51 também, a ECU 10 pode estimar a temperatura do catalisador SCR com base no valor de saída do sensor de temperatura 56. A ECU 10 também é eletricamente conectada a vários componentes incluindo a válvula de injeção de combustível 3, a válvula de aceleração 41, e a válvula de adição de solução de ureia 52. Esses componentes são controlados pela ECU 10.

[0061] Agora, a concentração de NOx medida pelo primeiro sensor NOx 53, o segundo sensor NOx 54, e o terceiro sensor NOx 55 no aparelho de purificação de gás de exaustão, possuindo o catalisador NSR 50 e o catalisador SCR 51, e acordo com a modalidade, será descrita com referência à figura 2. A figura 2 é um diagrama ilustrando a concentração de NOx no gás de exaustão descarregado a partir do motor de combustão interna antes de fluir para dentro do catalisador NSR 50 (medido pelo primeiro sensor NOx 53), a concentração de NOx no gás de exaustão, depois de atravessar o catalisador NSR 50 e antes de fluir para dentro do catalisador SCR 51 (medido pelo segundo sensor de

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NOx 54), e a concentração de NOx no gás de exaustão depois de atravessar o catalisador SCR 51 (medido pelo terceiro sensor de NOx 55), quando o gás de exaustão descarregado a partir do motor de combustão interna 1 flui descendentemente na passagem de exaustão 5 através do catalisador NSR 50 e do catalisador SCR 51 em ordem.

[0062] Como ilustrado na figura 2, o NOx (na concentração C1) descarregado a partir do motor de combustão interna 1 é armazenado, adsorvido ou reduzido pelo catalisador NSR 50 em sua maior parte, e a concentração de NOx medida na região a jusante do catalisador NSR 50 e antes de o catalisador SCR 51 cair para concentração C2. NOx é adicionalmente reduzido pelo catalisador SCR 51, resultando em uma concentração de NOx muito baixa (na concentração C3) no gás de exaustão na região a jusante do catalisador SCR 51. No aparelho de purificação de gás de exaustão, incluindo a estrutura descrita acima, a diferença entre a concentração de NOx C2 na região a montante do catalisador SCR 51 e a concentração de NOx C3 na região a jusante do catalisador SCR 51 é relativamente pequena.

[0063] No caso do aparelho de purificação de gás de exaustão de acordo com a modalidade na qual a diferença entre a concentração de NOx na região a montante do catalisador SCR 51 e a concentração de NOx na região a jusante do catalisador SCR 51 é relativamente pequena, quando o catalisador SCR 51 está normal, a taxa de remoção de NOx com o catalisador SCR 51 não cai muito mesmo quando o catalisador SCR 51 apresenta uma anomalia em alguns casos. Por essa razão, se o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR for realizado com base na taxa de remoção de NOx, a precisão do diagnóstico pode ser deteriorada. Ademais, no aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a modalidade, se a taxa de remoção de NOx com o catalisador SCR 51 for calculada com base na diferença entre a con

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29/80 centração de NOx na região a montante do catalisador SCR 51 e a concentração de NOx na região a jusante do catalisador SCR 51, a taxa de remoção de NOx calculada está pronta para ser afetada de forma relativamente intensa pelos erros de medição das concentrações de NOx. Dessa forma, se o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR for realizado com base na taxa de remoção de NOx, existe uma possibilidade de um diagnóstico correto não poder ser obtido.

[0064] A seguir, será discutido um caso no qual o catalisador SCR 51 está normal e um caso no qual o catalisador SCR 51 apresenta a anomalia em comparação com o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51, utilizando a amônia que desliza para fora do catalisador SCR 51, com referência à figura 3A. A figura 3A é um gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia suprida para o catalisador SCR 51 e a concentração de amônia que desliza para fora do catalisador SCR 51 (que também será referida como concentração de amônia que desliza doravante) em um caso no qual o catalisador SCR 51 está normal e em um caso no qual o catalisador SCR 51 está apresentando anomalias em comparação. Na figura 3A, a curva sólida C1 representa a relação no caso no qual o catalisador SCR 51 está normal, e a curva pontilhada C2 representa a relação no caso em que o catalisador SCR 51 está apresentando anomalias. Em ambos os casos, é considerado que a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51, antes do suprimento de amônia para o catalisador SCR 51, é iniciada em zero. Adicionalmente, considera-se que a temperatura do catalisador SCR, a taxa de fluxo do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51, e a concentração de NOx no gás de exaustão são iguais em ambos os casos.

[0065] Nesse catalisador SCR 51, a quantidade de amônia que o catalisador SCR 51 pode adsorver muda dependendo do grau de progresso de deterioração (ou o grau de deterioração), mesmo quando o

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30/80 catalisador SCR 51 está em uma condição normal. A curva sólida C1 ilustrada na figura 3A representa a relação mencionada acima em um caso no qual o catalisador SCR 51 está em uma condição deteriorada específica na qual o catalisador SCR 51 é considerado normal. O estado representado pela curva pontilhada C2 na figura 3A, em que o catalisador SCR 51 possui uma anomalia e, por exemplo, um estado no qual o catalisador SCR 51 não pode remover NOx suficientemente, de modo que as emissões excedam um limite OBD configurado por regulações. [0066] Como ilustrado na figura 3A, se o catalisador SCR 51 estiver normal, a concentração de amônia que desliza é substancialmente igual a zero quando a quantidade de amônia suprida é menor que Q2. Em outras palavras, substancialmente toda a amônia suprida para o catalisador SCR 51 é adsorvida pelo catalisador SCR 51 ou utilizada na redução de NOx que flui para dentro de SCR 51, e a amônia dificilmente desliza para fora do catalisador SCR 51. Se o catalisador SCR 51 apresentar uma anomalia, a concentração de amônia que desliza começa a aumentar a partir de zero quando a quantidade de amônia suprida alcançar Q1 menor que Q2. Quando o catalisador SCR 51 apresenta uma anomalia, a quantidade de amônia que o catalisador SCR 51 pode adsorver é menor do que quando o catalisador SCR 51 está normal. Quando a quantidade de amônia suprida alcançar ou exceder Q1, a amônia que o catalisador SCR 51 não pode adsorver desliza para fora do catalisador SCR 51.

[0067] No aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a modalidade, uma grande parte de NOx descarregado a partir do motor de combustão interna 1 é armazenada, adsorvida ou reduzida pelo catalisador NSR 50, e, consequentemente, a concentração de NOx no gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 é baixa, como descrito acima. Então, a quantidade de NOx reduzido no catalisador SCR 51 é pequena, e, portanto, a quantidade de solução de ureia

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31/80 suprida pela válvula de adição de solução de ureia 52 para redução de NOx ou a quantidade de amônia suprida, é pequena. Como ilustrado na figura 3A, quando a quantidade de amônia suprida é pequena, por exemplo, quando a quantidade de amônia suprida é menor que Q1, a amônia dificilmente desliza para fora do catalisador SCR 51, esteja o catalisador SCR 51 em condições normais ou anormais. Portanto, nesse caso, se o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 for realizado com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51, existe uma possibilidade de o catalisador SCR 51 poder não ser diagnosticado como anormal mesmo se o catalisador SCR apresentar uma anomalia.

[0068] A figura 3B é, como a figura 3A, um gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia suprida para o catalisador SCR 51 e a concentração de amônia de deslizamento em um caso no qual o catalisador SCR 51 está normal e em um caso no qual o catalisador SCR 51 está anormal, em comparação. Como ilustrado na figura 3B, se a quantidade de amônia suprida for igual a Q3, quando o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 for realizado, a amônia não desliza para fora no caso em que o catalisador SCR 51 está normal, mas a amônia desliza no caso no qual o catalisador SCR 51 apresenta uma anomalia. Então, quando o catalisador SCR 51 está normal, uma quantidade relativamente grande de amônia, que resultaria no deslizamento de amônia para fora do catalisador SCR 51 se o catalisador SCR 51 apresentasse uma anomalia, é adsorvida no catalisador SCR 51, que está em uma condição normal. A quantidade mencionada acima Q3 de amônia suprida é maior do que Q1, menor do que Q2 e próxima à Q1. Essa quantidade Q3 de amônia suprida é maior do que a quantidade de amônia (por exemplo, menos do que Q1) que deve ser suprida para fins de redução de NOx durante a operação normal do motor de combustão interna no aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com

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32/80 a modalidade, que é configurado de tal forma que a concentração de NOx no gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 seja relativamente baixa. A configuração da quantidade de amônia suprida para Q3 para mais do que a quantidade de amônia a ser suprida durante a operação normal do motor de combustão interna 1 permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 seja realizado com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51. [0069] Como ilustrado na figura 3B, se a quantidade de amônia suprida for configurada para Q4 quando o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é realizado, a concentração de amônia que desliza é grande no caso no qual o catalisador SCR 51 apresenta anomalias. A quantidade mencionada acima Q4 de amônia suprida é maior do que Q1, menor do que Q2 e próxima a Q2. Então, a diferença entre a concentração de amônia de deslizamento no caso no qual o catalisador SCR 51 está normal e a concentração de amônia de deslizamento no caso no qual o catalisador SCR 51 está anormal é relativamente grande. Essa diferença também é referida como diferença de medição, doravante.

[0070] Como será compreendido a partir de acima, no aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a modalidade, que é configurada de tal forma que a concentração de NOx no gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 seja relativamente baixa, quando o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é realizado, utilizando-se a amônia que desliza para fora do catalisador SCR 51, não é possível se realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 corretamente com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51, a menos que a quantidade de amônia suprida seja maior do que Q1 e menor do que Q2, em outras palavras, a menos que a solução de ureia seja suprida para o gás de exaustão através da válvula de adição de solução de ureia 52 em uma quantidade grande o

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33/80 suficiente, de modo que uma quantidade relativamente grande de amônia, que resultará no deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51, se o catalisador SCR estiver anormal, seja adsorvida pelo catalisador SCR 51 se o catalisador SCR estiver normal. Por essa razão, no aparelho de acordo com a modalidade, a ECU 10 é configurada para suprir solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 em uma quantidade de suprimento para diagnóstico que será descrita posteriormente quando da realização do diagnóstico de anomalia. [0071 ] A figura 4A ilustra a mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52 por tempo unitário, da quantidade de adsorção de amônia, a temperatura de catalisador SCR, e da taxa de fluxo de NOx fluindo para dentro do catalisador SCR 51 (que também será referida como taxa de fluxo NOx de fluxo de entrada, doravante), enquanto que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é realizado pela ECU 10, que serve como o sistema de diagnóstico de anomalia de um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a presente invenção. A quantidade de adsorção de amônia mencionada acima se refere a um valor estimado da quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 que é estimada pela ECU 10 considerando que o catalisador SCR 51 esteja normal. A ECU 10 pode estimar a quantidade de adsorção de amônia como tal, por um método bem conhecido. A ECU 10 funciona como os meios de estimativa de acordo com a presente invenção na estimativa da quantidade de adsorção de amônia. No segundo gráfico na figura 4A, ilustrando a mudança com o tempo da quantidade de adsorção de amônia, Qadn denota a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 em que o deslizamento de amônia para fora do catalisador SCR 51 começa se o catalisador SCR 51 estiver em uma condição de deterioração específica que é considerada normal. Essa quantidade de amônia adsorvida também será referida como quantidade de

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34/80 adsorção de amônia de deslizamento em condições normais, doravante. No mesmo parágrafo, Qada denota a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51, em que o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51 começa se o catalisador SCR 51 estiver em uma condição na qual o catalisador SCR 51 seja diagnosticado como anormal pelo sistema de diagnóstico de anomalia para o aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a presente invenção. Essa quantidade de amônia adsorvida também será referida como quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, doravante. A condição mencionada acima na qual o catalisador SCR 51 é diagnosticado como anormal é, por exemplo, uma condição na qual o catalisador SCR 51 não pode remover NOx o suficiente, de modo que as emissões excedam o limite OBD determinado pelas regulações.

[0072] No controle ilustrado na figura 4A, a condição para a realização do diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é correspondida no momento t1. O diagnóstico de anomalia realizado nesses momento será referido como o último diagnóstico de anomalia. No controle ilustrado na figura 4A, a condição para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 também é correspondida no momento T3 depois da finalização do último diagnóstico de anomalia. O diagnóstico de anomalia realizado no momento será referido como o próximo diagnóstico de anomalia com relação ao último diagnóstico de anomalia. A condição para realizar o próximo diagnóstico de anomalia mencionado acima é correspondida, por exemplo, quando o veículo fornecido com o motor de combustão interna 1 percorreu uma distância predeterminada ou o motor de combustão interna 1 operou por uma duração de tempo predeterminada depois da finalização do último diagnóstico de anomalia, ou quando o motor de combustão interna 1 foi parado e reiniciado depois.

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35/80 [0073] Como ilustrado na figura 4A, quando a condição para realizar o diagnóstico de anomalia é correspondida no momento t1, a solução de ureia é suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52 em uma quantidade de suprimento R1 por tempo unitário. À medida que o suprimento de solução de ureia é iniciado, a quantidade de adsorção de amônia começa a aumentar, que foi Qad1 inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal Qada antes do momento t1. Durante o período de momento t1 até o momento t2, a solução de ureia é suprida em uma quantidade Qsuml, que é representada pela área sombreada na figura 4A. Consequentemente, a quantidade de adsorção de amônia alcança uma quantidade Qad2 que é superior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal Qada e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal Qadn. A quantidade mencionada acima Qsuml de solução de ureia suprida é a quantidade de suprimento para diagnóstico, que é a quantidade de solução de ureia suprida pela válvula de adição de solução de ureia 52 quando o diagnóstico de anomalia é realizado.

[0074] A quantidade de suprimento mencionada acima para diagnóstico é uma quantidade fixa predeterminada maior do que a quantidade de solução de ureia que é suprida pela válvula de adição de solução de ureia 52 para fins de redução de NOx pelo catalisador SCR 51. A última quantidade também será referida como quantidade necessária para redução, doravante. A quantidade necessária para redução é a quantidade de solução de ureia que é suprida para fins de redução de NOx durante a operação normal do motor de combustão interna 1. A quantidade de suprimento para diagnóstico é uma quantidade predeterminada. Nessa modalidade, o controle mencionado acima de suprimento de solução de ureia através da válvula de adição de solução de

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36/80 ureia 52 em uma quantidade fixa predeterminada maior do que a quantidade necessária para redução quando da realização do diagnóstico de anomalia, será referido como controle de suprimento. A ECU 10 funciona como o meio de controle de suprimento, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, na realização do controle de suprimento. [0075] Como ilustrado na figura 4A, se a amônia não fluir (ou deslizar) para fora do catalisador SCR 51, mas for adsorvida pelo catalisador SCR 51 quando a solução de ureia é suprida na quantidade de suprimento para diagnóstico, o catalisador SCR 51 não apresenta uma anomalia. Se o catalisador SCR 51 apresentar uma anomalia nesse momento, a amônia fluirá a jusante do catalisador SCR 51 durante o suprimento da solução de ureia na quantidade de suprimento para diagnóstico, visto que o catalisador SCR 51 não pode adsorver uma quantidade de amônia superior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal Qada. A temperatura do catalisador SCR e a taxa de fluxo NOx de fluxo de entrada dependem do estado operacional do motor de combustão interna 1.

[0076] A mudança da quantidade de adsorção de amônia Qad1 para Qad2 ilustrado na figura 4A será especificamente descrita com referência à figura 4B. A figura 4B é um gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 e a temperatura do catalisador SCR, em que a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 em uma condição normal, antes do suprimento de solução de ureia no diagnóstico de anomalia e a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51, depois do suprimento de solução de ureia, são ilustradas. Na figura 4B, a curva sólida C3 representa a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, e a curva pontilhada C4 representa a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais. A quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais e a quantidade de adsorção

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37/80 inicial por deslizamento em condições anormais, ambas, tendem a reduzir com a elevação da temperatura do catalisador SCR. Na mesma temperatura de catalisador SCR, a quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal é menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais.

[0077] Como ilustrado na figura 4B, depois que o suprimento da solução de ureia no diagnóstico de anomalia (isso é, depois do suprimento de solução de ureia na quantidade Qsuml ilustrada na figura 4A), a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 é Qad2, que é maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal Qadn. Se o catalisador SCR 51 apresentar uma anomalia no momento em que a solução de ureia é suprida no processo de diagnóstico de anomalia, o catalisador SCR 51 não pode adsorver amônia completamente quando a solução de ureia é suprida na quantidade Qsuml ilustrada na figura 4A, e uma quantidade de amônia substancialmente igual a Qad2 menos Qada deslizará para fora do catalisador SCR 51.

[0078] A amônia desliza para fora do catalisador SCR 51 como acima, e a concentração de amônia é medida pelo terceiro sensor NOx 55. Dessa forma, é possível se diagnosticar a anomalia do catalisador SCR 51 com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51.

[0079] Com referência novamente à figura 4A, no aparelho de acordo com a modalidade na qual a taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada é relativamente baixa, a taxa de redução da quantidade de adsorção de amônia Qad2, depois do momento t2, é baixa. No momento t3, no qual a condição para realizar o próximo diagnóstico de anomalia é correspondida, a quantidade de adsorção de amônia é maior do que

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38/80 uma quantidade adsorção de limite superior específico Qadth. A quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth mencionada acima é um limite superior da quantidade de adsorção de amônia em que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode ser realizado. Por exemplo, a quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth é definida como tal quantidade de adsorção de amônia que, se a solução de ureia for suprida na quantidade de suprimento para diagnóstico acima da quantidade necessária para redução no processo de diagnóstico de anomalia, no estado no qual a quantidade de adsorção de amônia é superior à quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth, a capacidade de adsorção do catalisador SCR 51 é excedida mesmo se o catalisador SCR 51 estiver normal e o deslizamento de amônia para fora do catalisador SCR 51 pode ocorrer. Se o suprimento da solução de ureia na quantidade Qsuml for iniciado no processo do próximo diagnóstico de anomalia no momento t3, a quantidade de adsorção de amônia alcança a quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição normal Qadn, de modo que a amônia que o catalisador SCR 51 não pode absorver deslize para fora do mesmo, mesmo quando o catalisador SCR 51 está normal.

[0080] Para evitar a situação acima, se a quantidade de adsorção de amônia for maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth em um momento específico, depois da finalização do último diagnóstico de anomalia e antes do início do próximo diagnóstico de anomalia, a ECU 10 realiza o controle para reduzir a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51, de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do próximo controle de suprimento, maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menos do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em uma condição normal. Nessa modalidade, esse controle realizado pela ECU 10 será referido como controle

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39/80 de redução. A ECU 10 funciona como os meios de controle de redução de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção na realização do controle de redução.

[0081] O controle de redução realizado no momento específico mencionado acima será descrito com referência à figura 5. A figura 5 e um gráfico ilustrando a mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida pela válvula de adição de solução de ureia 52 por tempo unitário, a quantidade de adsorção de amônia, a temperatura de catalisador SCR, e a taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada quando o controle de suprimento e o controle de redução são realizados pela ECU 10. No controle ilustrado na figura 5, o controle de redução é implementado como o controle de elevação de temperatura de catalisador para elevar a temperatura do catalisador SCR para uma temperatura específica ou superior. No controle ilustrado na figura 5, o controle de suprimento é iniciado no momento t1 no qual a condição para realizar o último diagnóstico anormal é correspondida e encerrada no momento t2. Ademais, no controle ilustrado na figura 5, o controle de suprimento é iniciado no momento t3 no qual a condição para realizar o próximo diagnóstico de anomalia é correspondida e encerrada no momento t4.

[0082] Como ilustrado na figura 5, a quantidade de adsorção de amônia Qad2 no momento t2 é maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth. No aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a modalidade, uma grande parte do NOx descarregado a partir do motor de combustão interna 1 é armazenada, adsorvida ou reduzida pelo catalisador NSR 5, e a taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada é baixa, como descrito acima. Portanto, a quantidade de amônia necessária para reduzir o NOx que flui para dentro do catalisador SCR 51 é pequena, e a taxa de redução da quantidade de adsorção de amônia, que é tornada relativamente grande pelo controle de suprimento, é baixa. Consequentemente, na mudança com o tempo

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40/80 da quantidade de adsorção de amônia ilustrada na figura 5, a quantidade de adsorção de amônia permanece maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth depois da finalização do controle de suprimento. Portanto, no controle ilustrado na figura 5, o controle de elevação de temperatura de catalisador é realizado como o controle de redução no momento t23, que é um momento específico depois da finalização do último diagnóstico de anomalia e antes do início do próximo diagnóstico de anomalia.

[0083] Como acima, o controle de elevação de temperatura de catalisador é iniciado no momento t23 para elevar a temperatura do catalisador SCR para a temperatura específica Tcth ou mais, e a temperatura do catalisador SCR sobe para alcançar ou exceder a temperatura específica depois de se passar um determinado período de tempo desde o momento t23. Visto que a quantidade de amônia que o catalisador SCR 51 pode adsorver muda dependendo da temperatura do catalisador SCR, a redução na quantidade de amônia alcançada pelo controle de elevação de temperatura de catalisador pode ser controlada pelo ajuste da temperatura específica Tcth, que inclui o ajuste da temperatura do catalisador SCR que é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth pelo controle da elevação da temperatura do catalisador, ou pelo ajuste do momento no qual a temperatura do catalisador SCR é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth. No processo de elevação de temperatura de catalisador, a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 é reduzida levando-se em consideração a quantidade de suprimento para diagnóstico (Qsuml) de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do próximo controle de suprimento, maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em con

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41/80 dições normais Qadn. A quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn pode ser uma quantidade que pode variar dependendo da condição de deterioração específica. Especificamente, a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn pode ser uma quantidade que varia dependendo da condição de deterioração do catalisador SCR 51 durante a operação do motor de combustão interna 1 ou uma quantidade correspondendo a uma condição de deterioração fixa predeterminada que não depende da condição de deterioração do catalisador SCR 51 durante a operação do motor de combustão interna 1.

[0084] Depois que a quantidade de adsorção de amônia foi reduzida pelo controle de elevação de temperatura de catalisador, o suprimento da solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 é reiniciado. Então, o controle de suprimento é iniciado no momento t3, no qual a condição para realizar o próximo diagnóstico de anomalia é correspondida, e a solução de ureia é suprida na quantidade Qsuml (representada pela área sombreada na figura 5) durante o período do momento t3 até o momento t4. Consequentemente, a quantidade de adsorção de amônia se torna maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn. Em outras palavras, o controle de elevação de temperatura de catalisador reduz a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR, de tal forma que a quantidade de adsorção de amônia, após a finalização do próximo controle de suprimento, iniciado no momento t3, seja maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn. Portanto, quando a solução de ureia é suprida na quantidade de suprimento para diagnóstico Qsuml pelo próximo controle de suprimento, a quantidade de

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42/80 adsorção de amônia não alcança a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn.

[0085] O fluxo de controle realizado pela ECU 10 será descrito com referência à figura 6. A ECU 10 serve como o sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a presente invenção. A figura 6 é um fluxograma ilustrando o fluxo de controle, de acordo com a modalidade do primeiro aspecto da presente invenção. Nessa modalidade, esse fluxo é executado pela ECU 10 repetidamente em intervalos de cálculo predeterminados durante a operação do motor de combustão interna 1. A ECU 10 também realiza a estimativa da quantidade de adsorção de amônia Qad por um fluxo separado conhecido além desse fluxo, em intervalos de cálculo predeterminados.

[0086] Nesse fluxo, primeiramente na etapa S101, a quantidade de adsorção de amônia Qad é recuperada. Na etapa S101, a quantidade de adsorção de amônia Qad estimada pelo fluxo conhecido além desse fluxo, é recuperada. Como descrito acima, a quantidade de adsorção de amônia Qad é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 que é estimada considerando que o catalisador SCR 51 esteja normal.

[0087] Então, na etapa S102, é determinado se ou não a quantidade de adsorção de amônia Qad recuperada na etapa S101 é igual a ou inferior à quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth. Como descrito acima, a quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth é um limite superior da quantidade de adsorção de amônia, no qual o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode ser realizado, e é definido, por exemplo, como tal quantidade de adsorção de amônia que, se a solução de ureia for suprida na quantidade de suprimento para diagnóstico no processo de diagnóstico de anomalia, no estado no qual a quantidade de adsorção de amônia é maior do que a

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43/80 quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth, a capacidade de adsorção do catalisador SCR 51 é excedida mesmo se o catalisador SCR 51 estiver normal, resultando, possivelmente no deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51. O valor da quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth é armazenado na ROM da ECU 10 antecipadamente. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S102, a ECU 10 executa o processamento da etapa S103 a seguir. Se uma determinação negativa for feita na etapa S102, a ECU 10 executa o processamento da etapa S117 a seguir.

[0088] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S102, então, na etapa S103, é determinado se ou não a temperatura de catalisador SCR Tc é mais alta do que uma temperatura limite inferior predeterminada Tcmin e inferior a uma temperatura de limite superior predeterminada Tcmax. Como descrito na descrição acima com a figura 4B, a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais e a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, ambas, tendem a diminuir com a elevação da temperatura de catalisador SCR, e a amônia está apta a deslizar quando a temperatura do catalisador SCR é superior a uma temperatura determinada, mesmo se o catalisador SCR 51 estiver normal. A temperatura de limite superior predeterminada Tcmax é configurada como a temperatura de catalisador SCR acima da qual a amônia está apta a deslizar mesmo se o catalisador SCR 51 estiver normal. Na condição na qual a temperatura do catalisador SCR é inferior a uma temperatura determinada, o suprimento da solução de ureia para o gás de exaustão através da válvula de adição de solução de ureia 52 é desativado em vista dos problemas, tal como o depósito de solução de ureia. A temperatura de limite inferior predeterminada Tcmin é configurada como a temperatura de catalisador SCR abaixo da qual o suprimento de solução de ureia para o gás de

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44/80 exaustão, através da válvula de adição de solução de ureia 52, é desativado. A temperatura de limite inferior predeterminada Temin e a temperatura limite superior predeterminada, como tal, são armazenadas na ROM da ECU 10 antecipadamente. A temperatura de catalisador SCR Tc é calculada com base no sinal de saída do sensor de temperatura 56. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S103, a ECU 10 executa o processamento da etapa S104 a seguir. Se uma determinação negativa for feita na etapa S103, a execução desse fluxo é encerrada. Se uma determinação negativa for feita na etapa S103, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 não é realizado nessa modalidade. Portanto, o processamento da etapa S103 pode ser considerado, em um sentido, como sendo uma parte do processamento de S104 descrito abaixo.

[0089] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S103, então, na etapa S104, é determinado se ou não a condição para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é correspondida. Na etapa S104, uma determinação afirmativa é feita, por exemplo, se o veículo fornecido com o motor de combustão interna 1 tiver percorrido uma distância predeterminada ou o motor de combustão interna 1 ter operado durante um período de tempo predeterminado, depois da finalização do último diagnóstico de anomalia, ou se o motor de combustão interna 1 tiver sido parado ou reiniciado depois disso. As condições específicas acima são meramente para fins ilustrativos; na etapa S104, uma determinação quanto a se ou não a condição para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é correspondida, pode ser baseada em qualquer tecnologia conhecida. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S104, a ECU 10 executa o processamento da etapa S105 a seguir. Se uma determinação negativa for feita na etapa S104, a execução desse fluxo é encerrada.

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45/80 [0090] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S104, então, na etapa S105, a quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é lida. A quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é a quantidade de solução de ureia que é suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52 quando o diagnóstico é realizado. A quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é uma quantidade fixa predeterminada maior do que a quantidade necessária para redução, como descrito acima. Esse valor da quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é armazenado na ROM da ECU 10 antecipadamente.

[0091] Então, na etapa S106, um tempo de suprimento de solução de ureia ts é calculado. O tempo de suprimento de solução de ureia ts é uma duração de tempo através da qual a solução de ureia deve ser suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52 quando o diagnóstico de anomalia é realizado. Na etapa S106, com base na quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum lida na etapa S105, o tempo de suprimento de solução de ureia ts é calculado, de tal forma que a solução de ureia seja suprida em uma taxa de suprimento que permite que o catalisador SCR 51 adsorva a amônia adequadamente.

[0092] Então, na etapa S107, o suprimento da solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 é iniciado. A solução de ureia será suprida na quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum lida na etapa S105 pela válvula de adição de solução de ureia 52 com o lapso do tempo de suprimento de solução de ureia ts calculado na etapa S106, depois do início do suprimento da solução de ureia na etapa S107. Dessa forma, quando da realização do diagnóstico de anomalia, a ECU 10 inicia o controle de suprimento na etapa S107 para suprir a solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 na quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum lida na etapa S105.

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46/80 [0093] Então, na etapa S108, é determinado se ou não a temperatura de catalisador SCR Tc é superior à temperatura de limite inferior predeterminada Tcmin e inferior à temperatura de limite superior predeterminada Tcmax. O processamento da etapa S108 é o mesmo que o processamento da etapa S103 descrito acima. Visto que o catalisador SCR Tc pode mudar enquanto o controle de suprimento é realizado, a determinação descrita acima é feita na etapa S108 com a temperatura de catalisador SCR atual Tc durante o controle de suprimento. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S108, a ECU 10 executa o processamento da etapa S109 a seguir. Se uma determinação negativa for feita na etapa S108, a ECU 10 executa o processamento da etapa S116 a seguir.

[0094] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S108, então, na etapa S109, é determinado se ou não a concentração Ca medida pelo terceiro sensor de NOx 55 é inferior a uma concentração limite Cath. A concentração limite Cath é um limite para determinar o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51. Se a concentração medida Ca for igual a ou superior à concentração limite Cath, é determinado no diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51, realizado por esses fluxo, que existe um deslizamento de amônia. A concentração limite Cath é armazenada na ROM da ECU 10 antecipadamente. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S109, a ECU 10 executa o processamento da etapa S110 a seguir. Se uma determinação negativa for feita na etapa S109, a ECU 10 executa o processamento da etapa S114, a seguir.

[0095] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S109, então, na etapa S110, é determinado se ou não o tempo de suprimento de solução de ureia ts, calculado na etapa S106, passou. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S110, a solução de ureia foi suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52 na quantidade de

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47/80 suprimento para diagnóstico Qsum. Então, a ECU 10 executa o processamento da etapa S111 a seguir. Se uma determinação negativa for feita na etapa S110, então a ECU 10 retorna para o processamento da etapa S108, em que a ECU 10 continua a suprir a solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52.

[0096] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S110, então, na etapa S111, o suprimento da solução de ureia, através da válvula de suprimento de solução de ureia 52, é parado. Dessa forma, o controle de suprimento é encerrado na etapa S111.

[0097] Então, na etapa S112, é determinado que o catalisador SCR 51 está normal. O processamento da etapa S112 executado no caso no qual a concentração medida Ca é igual a ou inferior à concentração limite Cath, enquanto que a solução de ureia foi suprida na quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum pelo controle de suprimento. Então, em outras palavras, o catalisador SCR 51 está no estado no qual é determinado pelo diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 realizado por esse fluxo que o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51 não está ocorrendo enquanto a quantidade de adsorção de amônia é maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais. Portanto, pode ser concluído que o catalisador SCR 51 está normal. Em contraste, o caso no qual o catalisador SCR é diagnosticado como anormal e, por exemplo um caso no qual o catalisador SCR 51 não pode remover NOx o suficiente, de modo que as emissões excedam o limite OBD determinado pelas regulamentações, e é determinado que o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51 ocorre enquanto a solução de ureia está sendo suprida de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento

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48/80 em condições anormais, e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, como será descrito posteriormente na descrição da etapa S115.

[0098] Então, na etapa S113, um contador Nc que controla a temporização da realização do controle de redução, é inicializado em zero. O controle de redução será descrito posteriormente. Depois da finalização do processamento da etapa S113, a execução desse fluxo é encerrada.

[0099] Se uma determinação negativa for feita na etapa S109, então, na etapa S114, o suprimento de solução de ureia, através da válvula de adição de solução de ureia 52, é parado. O caso no qual o suprimento de solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 é parado na etapa S114 é o caso no qual o controle de suprimento é encerrado enquanto o controle de suprimento está em progresso, visto que a concentração medida Ca alcança ou excede a concentração limite Cath, enquanto o controle de suprimento está sendo realizado. Nesse caso, a quantidade de solução de ureia suprida não alcança a quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum.

[0100] Então, na etapa S115, é determinado que o catalisador SCR 51 apresenta uma anomalia. No caso no qual o processamento da etapa S115 é executado, o catalisador SCR 51 está no estado no qual é determinado, pelo diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51, realizado por esse fluxo, que o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51 está ocorrendo enquanto a solução de ureia está sendo suprida, de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia no catalisador SCR 51 maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais. Portanto, a ECU 10 pode determinar corretamente que o catalisador SCR 51 apresenta uma anomalia. Depois da finalização do processamento da etapa S115,

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49/80 a execução desse fluxo é encerrada.

[0101] Como descrito acima, é determinado se o catalisador SCR 51 está normal ou apresenta uma anomalia pela comparação da concentração medida Ca com a concentração limite Cath na etapa S109. Em outras palavras, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é realizado com base na concentração Ca medida pelo terceiro sensor de NOx 55, quando a solução de ureia é suprida pelo controle de suprimento. A ECU 10 funciona como os meios de diagnóstico de anomalia, de acordo com a presente invenção, na execução do processamento das etapas S109, S112 e S115. Pode haver um espaço de tempo entre o momento em que a solução de ureia é suprida pela válvula de adição de solução de ureia 52 e o momento em que a concentração de amônia derivada da solução de ureia suprida é medida pelo terceiro sensor de NOx 55. Portanto, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode ser realizado com base na concentração medida Ca que é obtida durante e depois do suprimento de solução de ureia pela válvula de adição de solução de ureia 52.

[0102] Se uma determinação negativa for feita na etapa S108, então, na etapa S116, o suprimento de solução de ureia, através da válvula de adição de solução de ureia 52, é parado. O caso no qual o suprimento de solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 é parado na etapa S116 é o caso no qual o controle de suprimento é encerrado, enquanto está em andamento, visto que a temperatura de catalisador SCR Tc se torna igual a ou inferior à temperatura de limite inferior predeterminada Tcmin ou igual a ou superior à temperatura limite superior predeterminada Tcmax, enquanto o controle de suprimento está sendo realizado. Nesse caso, a quantidade de solução de ureia suprida não alcança a quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum. Depois da finalização do processamento da etapa S116, a execução desse fluxo é encerrada. Depois de a execução desse fluxo ser

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50/80 encerrada, o controle de suprimento é reiniciado se uma determinação afirmativa for feita na etapa S103 da próxima vez, visto que a temperatura de catalisador SCR Tc se torna maior do que a temperatura de limite inferior predeterminada Tcmin e inferior à temperatura de limite superior predeterminada Tcmax, e uma determinação afirmativa é feita nas etapas S102 e S104 também.

[0103] No caso no qual uma determinação negativa é feita na etapa S102, o contador Nc é incrementado por 1 na etapa S117. Na etapa S118, é determinado se ou não o valor do contador Nc alcança um valor predeterminado Ncth. O valor predeterminado Ncth é um limite utilizado para determinar se o controle de redução deve ser realizado ou não. Quando o contador Nc alcança esse valor predeterminado Ncth, o controle de redução é realizado. O valor predeterminado Ncth é armazenado na ROM da ECU 10 antecipadamente.

[0104] Na etapa S102 nesse fluxo, uma determinação é feita quanto ao fato de se o controle de suprimento pode ser realizado com a quantidade de adsorção de amônia atual Qad na hora de realizar o próximo diagnóstico de anomalia, independentemente de se a condição para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 foi correspondida ou não. O caso no qual uma determinação negativa é feita na etapa S102, é o caso no qual é considerado que a realização do controle de suprimento com a quantidade de adsorção de amônia atual Qad no momento da realização do próximo diagnóstico de anomalia, resulta, provavelmente, no deslizamento da amônia que o catalisador SCR 51 não pode adsorver, mesmo se o catalisador SCR 51 estiver normal. Nesse caso, o controle de redução é realizado imediatamente para reduzir a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51, na preparação para o controle de suprimento realizado no próximo diagnóstico de anomalia. Alternativamente, um período de espera pode ser fornecido antes

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51/80 do início do controle de redução. Nessa modalidade, o controle de redução não é realizado até que o valor do contador Nc alcance o valor predeterminado Ncth. Em outras palavras, nesse fluxo, um período de espera é fornecido antes do início do controle de redução, e o controle de redução é realizado em um momento específico depois da finalização do último diagnóstico de anomalia e antes do início do próximo diagnóstico de anomalia. Nos casos nos quais a quantidade de adsorção de amônia Qad não se torna igual a ou inferior à quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth, o controle de redução é iniciado no momento específico.

[0105] O valor predeterminado Ncth é configurado, por exemplo, como um valor correspondente ao tempo de funcionamento do motor de combustão interna 1 desde o momento no qual o contador Nc é configurado para zero. Quando o contador Nc é inicializado em zero na etapa S113, a quantidade de adsorção de amônia Qad está apta a se tornar maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth, e, portanto, uma determinação negativa tende a ser feita na etapa S102 depois que o contador Nc é inicializado para zero na etapa S113. Nesse caso, o contador Nc é incrementado por 1 na etapa S117. Portanto, por exemplo, se o tempo específico for definido como o momento no qual o tempo de funcionamento do motor de combustão interna 1 alcança uma hora antes da finalização do diagnóstico de anomalia, o valor predeterminado Ncth é determinado com base no momento especificado acima e no intervalo de cálculo desses fluxo. O momento para se realizar o controle de redução pode ser controlado por técnica conhecida sem a utilização do contador Nc, de tal forma que o controle de redução seja realizado no momento específico depois da finalização do último diagnóstico de anomalia e antes do início do próximo diagnóstico de anomalia. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S118, a ECU 10 executa o processamento de S119 a seguir.

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Se uma determinação negativa for feita na etapa S119, a execução desse fluxo é encerrada.

[0106] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S118, então, na etapa S119, uma redução alvo Qred na quantidade de amônia no controle de redução é calculada. Na etapa S119, a redução alvo Qred é calculada como um valor que torna a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do próximo controle de suprimento, maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, levando em consideração a quantidade de adsorção de amônia Qad recuperada na etapa S101 e a quantidade de suprimento predeterminada para diagnóstico Qsum.

[0107] Então, na etapa S120, o controle de redução é realizado. Na etapa S120, o controle de elevação de temperatura de catalisador descrito acima é realizado como o controle de redução. No controle de elevação de temperatura de catalisador, o ajuste da temperatura específica Tcth, que envolve o ajuste da temperatura de catalisador SCR, que é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth pelo controle de elevação de temperatura de catalisador, e o ajuste do tempo através do qual a temperatura de catalisador SCR é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth são realizados de modo que uma redução na quantidade de amônia igual à redução alvo Qred, calculada na etapa S119, seja alcançada. Depois da finalização do processamento da etapa S120, a execução desse fluxo é encerrada. Na etapa S120, o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx, que será descrito posteriormente, pode ser realizado como o controle de redução.

[0108] O sistema de diagnóstico de anomalia para o aparelho de purificação de gás de exaustão permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 seja realizado em uma frequência adequada pela execução do fluxo de controle descrito acima.

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Segunda Modalidade [0109] Uma segunda modalidade da presente invenção será descrita. Na primeira modalidade descrita acima, a quantidade de suprimento para diagnóstico é uma quantidade fixa predeterminada superior à quantidade exigida para redução. Nessa modalidade, a quantidade de suprimento para diagnóstico é uma quantidade variável superior à quantidade necessária para redução. Os componentes e o processamento de controle na segunda modalidade, que são substancialmente os mesmos que os da primeira modalidade descrita acima, não serão descritos adicionalmente.

[0110] Na segunda modalidade, quando a quantidade de adsorção de amônia no momento específico mencionado acima é maior do que a quantidade de adsorção de limite superior predeterminado, o controle de redução é realizado de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia igual a ou inferior à quantidade de adsorção de limite superior predeterminado. Ademais, o controle de suprimento é realizado de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do controle de suprimento, maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais. A realização do controle de redução e o controle de suprimento ajudam a tornar a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do controle de suprimento, maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais. Isso será descrito a seguir. A ECU 10 funciona como o meio de controle de suprimento de acordo com o segundo aspecto da presente invenção na realização do controle de suprimento mencionado acima e como o meio de controle de redução, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, na realização do controle de redução.

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54/80 [0111] De forma similar à figura 5, a figura 7A é um gráfico ilustrando a mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida pela válvula de adição de solução de ureia 52 por tempo unitário, quantidade de adsorção de amônia, temperatura de catalisador SCR e taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada, quando o controle de suprimento e o controle de redução são realizados pela ECU 10.

[0112] No controle ilustrado na figura 7A, o controle de elevação de temperatura de catalisador é realizado como o controle de redução no momento t23, como na figura 5. Na segunda modalidade, o controle de redução, que é diferente do da primeira modalidade, é realizado de modo a tornar a quantidade de adsorção de amônia igual a ou inferior a uma quantidade de adsorção de limite superior predeterminada Qadth. No controle ilustrado na figura 7A, o controle de temperatura de catalisador que torna a temperatura do catalisador SCR igual a ou superior a uma temperatura específica Tcth', é realizado no momento t23. A temperatura específica Tcth' no controle ilustrado na figura 7A é inferior à temperatura específica Tcth no controle de elevação de temperatura de catalisador na primeira modalidade descrita acima. Como a temperatura específica Tcth na primeira modalidade descrita acima, a temperatura específica Tcth' é uma temperatura na qual a amônia é removida do catalisador SCR 51. Pela realização do controle de elevação de temperatura de catalisador, a quantidade de remoção de amônia é tornada igual a ou inferior à quantidade de adsorção de limite superior Qadth.

[0113] Na primeira modalidade descrita acima, o ajuste da temperatura específica Tcth, que envolve o ajuste da temperatura de catalisador SCR, que é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth pelo controle de elevação de temperatura de catalisador, e ajuste do tempo através do qual a temperatura de catalisador SCR é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth, são realizados no controle de elevação de temperatura de catalisador de modo que uma

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55/80 redução na quantidade de amônia igual à redução alvo Qred seja alcançada. Na segunda modalidade, a temperatura específica Tcth' e o tempo através do qual a temperatura de catalisador SCR é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth' pode ser determinada antecipadamente, de modo que a redução na quantidade de amônia alcançada pelo controle de elevação de temperatura de catalisador seja constante. [0114] No controle ilustrado na figura 7A, visto que a temperatura específica Tcth' é inferior à temperatura específica Tcth na primeira modalidade descrita acima, a quantidade de adsorção de amônia no momento t3, no qual a condição de realização do próximo diagnóstico de anomalia é correspondida, é maior do que a quantidade de adsorção de amônia no momento t3 na figura 5. Então, se a quantidade de suprimento para diagnóstico no próximo diagnóstico de anomalia for configurada igual à quantidade de suprimento para diagnóstico Qsuml no controle de suprimento realizado no último diagnóstico de anomalia, existe uma possibilidade de a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do próximo controle de suprimento, poder alcançar a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn. Para se evitar isso, no controle ilustrado na figura 7A, a solução de ureia é suprida em uma quantidade Qsum2 menor do que a quantidade Qsuml, pelo controle de suprimento realizado no próximo diagnóstico de anomalia. Consequentemente, a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do próximo controle de suprimento, é maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento Qada em condições anormais e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento Qadn em condições normais.

[0115] A mudança na quantidade de adsorção de amônia causada pelo próximo controle de suprimento ilustrado na figura 7A será especificamente descrita com referência à figura 7B. A figura 7B é um gráfico

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56/80 ilustrando a relação entre a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 e a temperatura do catalisador SCR, em que a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 em uma condição normal, antes do suprimento da solução de ureia no próximo diagnóstico de anomalia e a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 depois do suprimento de solução de ureia são ilustradas. Na figura 7B, a curva sólida C3 representa a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, e a curva pontilhada C4 representa a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais.

[0116] Como ilustrado na figura 7B, a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 antes do suprimento de solução de ureia no próximo diagnóstico de anomalia é Qad3, que é maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada. Depois do suprimento de solução de ureia no próximo diagnóstico de anomalia (isso é, depois do suprimento da solução de ureia na quantidade Qsum2 ilustrada na figura 7A), a quantidade de adsorção de amônia é Qad4, que é maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e menor que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn. Se o catalisador SCR 51 apresentar uma anomalia no momento em que a solução de ureia é suprida no processo do próximo diagnóstico de anomalia, uma quantidade de amônia é derivada da quantidade de solução de ureia Qsum2, visto que o suprimento deslizará para fora do catalisador SCR 51. Essa quantidade é igual a Qad4 menos Qad3 na figura 7B, que ilustra a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 em condições normais. Isso porque a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51, antes do suprimento da solução de ureia no próximo diagnóstico de anomalia, é igual à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada nesse caso.

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57/80 [0117] A quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum2 no controle de suprimento realizado no próximo diagnóstico de anomalia é, por exemplo, o menor valor da quantidade de suprimento para diagnóstico, que é um valor variável. Isso porque a quantidade de amônia Qad3 adsorvida no catalisador SCR 51, antes do suprimento de solução de ureia no próximo diagnóstico de anomalia, é maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada, como ilustrado na figura 7B, e, portanto, a quantidade de solução de ureia suprida no próximo controle de suprimento pode ser tornada a menor possível. Deve-se notar que apesar de essa quantidade de suprimento para diagnóstico ser a menor quantidade, ainda é maior do que a quantidade necessária para redução. A menor quantidade de suprimento para diagnóstico, como tal, é determinada antecipadamente.

[0118] Um fluxo de controle executado pela ECU 10 será descrito com referência à figura 8. A figura 8 é um fluxograma do fluxo de controle de acordo com a segunda modalidade, que é uma modalidade do segundo aspecto da presente invenção. Na primeira modalidade, que é uma modalidade do primeiro aspecto da presente invenção, a quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é lida na etapa S105 na figura 6 como descrito acima. A quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum, lida dessa forma, é um valor fixo predeterminado. Na segunda modalidade, a quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é calculada na etapa S205 na figura 8, quando a condição para realizar o diagnóstico de anomalia é correspondida (isso é, quando uma determinação afirmativa é feita na etapa S104). Especificamente, a quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é calculada como um valor tal, de modo que a soma da quantidade de adsorção de amônia Qad recuperada na etapa S101, e da quantidade de amônia resultante da quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum, seja maior do que a

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58/80 quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, quando a temperatura de catalisador SCR Tc é constante. A ECU 10 funciona como os meios de determinação de acordo com o segundo aspecto da presente invenção no cálculo da quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum.

[0119] No fluxo de controle ilustrado na figura 8, se uma determinação afirmativa for feita na etapa S118, o controle de redução é realizado na etapa S120 sem se calcular uma redução alvo Qred. Isso porque nessa modalidade a temperatura específica Tcthl e o tempo durante o qual a temperatura de catalisador SCR é tornada igual a ou superior à temperatura específica Tcth' podem ser determinados antecipadamente para se alcançar uma redução constante da quantidade de amônia pelo controle de elevação de temperatura de catalisador, como descrito acima. Na etapa S120, o controle de redução é realizado utilizando-se três parâmetros armazenados na ROM da ECU 10.

[0120] Pela realização do controle de suprimento descrito acima e controle de redução, é possível se ajustar de forma adequada a quantidade de adsorção de amônia depois da finalização do controle de suprimento para um valor superior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, com a quantidade de suprimento para diagnóstico superior à quantidade necessária para redução. Executar o fluxo de controle descrito acima permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 seja realizado em uma frequência adequada.

Modificação [0121] Uma modificação da segunda modalidade descrita acima será descrita. Os componentes e o processamento de controle nessa

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59/80 modificação que são substancialmente iguais aos da primeira modalidade descrita acima não serão descritos adicionalmente.

[0122] Como ilustrado na figura 3B, referida acima, quando a quantidade de amônia suprida no processo de diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é relativamente grande, a diferença de medição é relativamente grande. Se a diferença de medição for de alguma forma reduzida, pode haver casos nos quais a concentração de amônia não pode ser medida devido ao erro de medição ou outras razões. No aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com essa modificação, em que a concentração combinada de NOx e amônia no gás de exaustão na região a jusante do catalisador SCR 51 é medida pelo terceiro sensor de NOx 55, a concentração de amônia não pode ser determinada com precisão a menos que a concentração de amônia no gás de exaustão na região a jusante do catalisador SCR 51 seja relativamente superior à concentração de NOx em alguns casos. Diferenças de medição maiores facilitam a determinação precisa da concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51 utilizando o terceiro sensor NOx 55.

[0123] Nessa modificação, o controle de suprimento é realizado de tal forma a tornar a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do controle de suprimento, superior à soma da quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, e de uma quantidade de amônia mensurável específica, e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais. A soma da quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e a quantidade de amônia mensurável específica também serão referidas como quantidade de permissão de diagnóstico de anomalia, doravante. A quantidade de amônia mensurável específica é determinada levando-se em consideração os erros de medição na medição da concentração de amônia utilizando o terceiro sensor de NOx 55 e outros

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60/80 fatores. O estado no qual uma quantidade de amônia maior que a quantidade de amônia mensurável específica desliza para fora do catalisador SCR 51 corresponde ao estado no qual a diferença de medição mencionada acima é relativamente grande.

[0124] A figura 9 é um gráfico ilustrando a relação entre a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 e a temperatura de catalisador SCR, em que a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 em uma condição normal, antes do suprimento de solução de ureia no diagnóstico de anomalia e a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51, depois o suprimento da solução de ureia, são ilustradas. A curva C5 na figura 9 representa a soma da quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e a quantidade de amônia mensurável específica AQdet. No controle ilustrado na figura 9, à medida que o controle de suprimento é realizado, de tal forma a tornar a quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do controle de suprimento, igual a ou superior à quantidade que permite o diagnóstico de anomalia, e menor que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, o valor Qad1 da quantidade de adsorção de amônia antes do suprimento da solução de ureia no diagnóstico de anomalia muda para o valor Qad2 depois do suprimento da solução de ureia.

[0125] Se o catalisador SCR 51 possuir uma anomalia no momento em que a solução de ureia é suprida no processo do diagnóstico de anomalia, uma quantidade de amônia substancialmente igual a Qad2 menos Qada deslizará para fora do catalisador SCR 51. Essa quantidade de amônia deslizante é maior do que a quantidade de amônia mensurável específica AQdet ilustrada na figura 9. Nessa modificação, quando uma quantidade de amônia superior à quantidade de amônia mensurável específica AQdet desliza para fora do catalisador SCR 51, o terceiro sensor de NOx 55 pode medir a concentração de amônia com

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61/80 precisão relativamente alta. Portanto, quando uma quantidade de amônia substancialmente igual a Qad2 menos Qada desliza para fora do catalisador SCR 51, o terceiro sensor de NOx 55 pode medir a concentração de amônia com precisão relativamente alta.

[0126] Se a quantidade de suprimento para diagnóstico for configurada como tal valor, de modo que a soma da quantidade de adsorção de amônia Qad1, antes do suprimento de solução de ureia no diagnóstico de anomalia, e a quantidade de amônia derivada da quantidade de suprimento para diagnóstico sejam iguais a ou superiores à quantidade que permite o diagnóstico de anomalia Qdig, definida como a soma da quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e a quantidade de amônia mensurável específica AQdet, e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode ser realizado com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51 com a maior precisão possível.

[0127] Nessa modificação, na etapa S205 na figura 8, com referência ao acima, a quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum é calculada como tal valor, de modo que a soma da quantidade de adsorção de amônia Qad recuperada na etapa S101 e da quantidade de amônia derivada a partir da quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum seja igual a ou superior à quantidade que permite o diagnóstico de anomalia e inferior à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, quando a temperatura do catalisador SCR Tc é constante.

[0128] Pela realização do controle de suprimento para suprir solução de ureia na quantidade de suprimento para diagnóstico Qsum calculada dessa forma, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode ser realizado com a maior precisão possível. Executar o controle de redução descrito acima permite que o diagnóstico de anomalia do

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62/80 catalisador SCR 51 com tal alta precisão seja realizado em uma frequência adequada.

Terceira Modalidade [0129] Uma terceira modalidade da presente invenção será descrita. O aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com as modalidades descritas acima, é fornecido com o catalisador NSR 50 para reduzir NOx no gás de exaustão disposto na passagem de exaustão 5 a montante do catalisador SCR 51. No aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a terceira modalidade, um catalisador de remoção de NOx, tal como um catalisador NSR para reduzir NOx no gás de exaustão, não é fornecido na passagem de exaustão 5 a montante do catalisador SCR 51. Os componentes e o processamento de controle na terceira modalidade, que são substancialmente iguais aos das modalidades descritas acima, não serão descritos posteriormente. [0130] No aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com as modalidades descritas acima, a concentração de NOx no gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 é baixa, visto que uma grande parte de NOx descarregada a partir do motor de combustão interna 1 é armazenada, adsorvida ou reduzida pelo catalisador NSR 50. No aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a terceira modalidade também, em que um catalisador de remoção de NOx, tal como um catalisador NSR, não é fornecido a montante do catalisador SCR 51, a concentração de NOx no gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 pode ser baixa em alguns casos dependendo do estado de operação do motor de combustão interna 1 ou outros fatores. Em tais casos, pela realização do controle de suprimento no processo de diagnóstico de anomalia, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode ser realizado com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51. No aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a terceira modalidade, a

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63/80 execução do fluxo de controle ilustrado na figura 6, referido acima pela ECU 10 permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 seja realizado em uma frequência adequada.

Quarta Modalidade [0131] Uma quarta modalidade da presente invenção será descrita com referência à figura 10. Nas modalidades descritas acima, o controle de elevação de temperatura de catalisador é realizado como o controle de redução. Na quarta modalidade, o controle de aumento de taxa de NOx fluindo para aumentar a taxa de fluxo do NOx que flui para dentro do catalisador SCR 51 é realizado como o controle de redução. Os componentes e o processamento de controle na quarta modalidade, que são substancialmente iguais aos das modalidades descritas acima, não serão descritos adicionalmente.

[0132] O controle de aumento de taxa de fluxo de NOx será descrito com referência à figura 10. A figura 10 é um gráfico ilustrando mudança com o tempo da quantidade de solução de ureia suprida pela válvula de adição de solução de ureia 52 por tempo unitário, a quantidade de adsorção de amônia, a temperatura de catalisador SCR, a taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada, e o contador quando o controle de suprimento e o controle de redução (isso é, o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx) são realizados pela ECU 10. No controle ilustrado na figura 10, o controle de suprimento é iniciado no momento t1 em que a condição para realizar o último diagnóstico de anomalia é correspondida, e encerrado no momento t2. Ademais, o controle de suprimento é iniciado no momento t3 em que a condição para realizar o próximo diagnóstico de anomalia é correspondida, e encerrado no momento t4.

[0133] Como ilustrado na figura 10, no momento t2 no qual o controle de suprimento é encerrado, o contador é inicializado em zero. A quantidade de adsorção de amônia Qad2 no momento t2 é superior à quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth. Depois da

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64/80 finalização do controle de suprimento, o estado no qual a quantidade de adsorção de amônia é maior do que a quantidade de adsorção de limite superior específico Qadth é mantido, e o contador continua a aumentar durante esse período. No momento t23, no qual o valor do contador alcança um valor predeterminado Ncth, o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado como o controle de redução. O momento t23 é um momento específico depois da finalização do último diagnóstico de anomalia e antes do início do próximo diagnóstico de anomalia.

[0134] Depois que o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é iniciado no momento t23, a taxa de fluxo de NOx de fluxo de entrada, aumenta. À medida que a taxa de fluxo de entrada aumenta, uma quantidade relativamente grande de amônia é consumida para reduzir o NOx fluindo para dentro do catalisador SCR 51. Portanto, quando o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado, a quantidade de adsorção de amônia diminui como ilustrado na figura 10.

[0135] Quando o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado no lugar do controle de elevação de temperatura de catalisador, na modalidade do primeiro aspecto da presente invenção (isso é, a primeira modalidade), o aumento na quantidade de NOx e na duração de tempo, através da qual o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado, podem variar dependendo da redução alvo Qred. Quando o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado no lugar do controle de elevação de temperatura de catalisador na modalidade do segundo aspecto da presente invenção (isso é, a segunda modalidade), o aumento na quantidade de NOx e na duração de tempo através da qual o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado podem ser determinados antecipadamente.

[0136] Agora, um método de aumento de taxa de fluxo do NOx que flui para dentro do catalisador SCR 51 no aparelho de purificação de gás de exaustão possuindo o catalisador NSR 50 disposto a montante

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65/80 do catalisador SCR 51, será descrito. Como descrito acima, o catalisador NSR 50 armazena quimicamente ou fisicamente adsorve NOx no gás de exaustão quando a razão de ar para combustível do gás de exaustão é uma razão de ar para combustível magra superior à razão de ar para combustível estequiométrica. A eficiência de tal armazenamento e adsorção tende a reduzir com a quantidade crescente de NOx quimicamente armazenado ou fisicamente adsorvido no catalisador NSR 50. A quantidade de NOx quimicamente armazenado ou fisicamente adsorvido no catalisador de NOx também será referida como quantidade de armazenamento de NOx, doravante. Durante a operação normal do motor de combustão interna 1, o NOx quimicamente armazenado ou fisicamente adsorvido no catalisador NSR 50 (que também será referido como NOx armazenado) é reduzido pela liberação de NOx armazenado e promove a reação do NOx liberado e componentes de redução no gás de exaustão, antes de a eficiência de armazenamento e adsorção (que também será referida como eficiência de armazenamento de NOx) de NOx no catalisador NSR 50 se tornar baixa.

[0137] Quando o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado, a eficiência de armazenamento de NOx é reduzida pela não realização da redução descrita acima de NOx para deixar a quantidade de armazenamento de NOx aumentar. Consequentemente, a taxa de fluxo de NOx que atravessa o catalisador NSR 50 sem ser armazenada ou adsorvida no catalisador NSR 50 aumenta, resultando em um aumento na taxa de fluxo de NOx que flui para dentro do catalisador SCR 51.

[0138] Quando o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx é realizado, a quantidade de EGR dentro do cilindro 2 do motor de combustão interna 1 é reduzida. À medida que a quantidade de EGR dentro do cilindro 2 diminui, a temperatura de combustão tende a subir, resultando em um aumento na quantidade de NOx descarregada a partir do

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66/80 motor de combustão interna 1. À medida que o NOx descarregado a partir do motor de combustão interna 1 aumenta, a taxa de fluxo de NOx, que flui para dentro do catalisador NSR 50, aumenta. Portanto, a quantidade de armazenamento de NOx pode ser aumentada o mais rapidamente possível. Quando a quantidade de armazenamento de NOx é grande e a eficiência de armazenamento de NOx é baixa, aumentos na taxa de fluxo de NOx fluindo para dentro do catalisador NSR 50 levam a aumentos na taxa de fluxo de NOx que atravessa o catalisador NSR 50 sem ser armazenado ou adsorvido no catalisador NSR 50, e, dessa forma, aumenta na taxa de fluxo de NOx que flui para dentro do catalisador SCR 51.

[0139] O controle de aumento de taxa de fluxo de NOx descrito acima deve ser realizado quando a temperatura do catalisador SCR cai dentro de sua faixa de temperatura ativa de modo que emissões não sejam aumentadas por esse controle. O método de aumento da taxa de fluxo de NOx que flui para dentro do catalisador SCR 51 não está limitado ao método descrito acima, mas outros métodos conhecidos podem ser empregados.

[0140] O sistema de diagnóstico de anomalia para o aparelho de purificação de gás de exaustão de acordo com a presente invenção permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 seja realizado em uma frequência adequada pela realização de controle de aumento de taxa de fluxo de NOx como o controle de redução no fluxo de controle ilustrado na figura 6.

Terceira Modalidade [0141] No sistema, de acordo com a terceira modalidade, a ECU 10 estima uma quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e uma quantidade de adsorção de amônia em condições normais no catalisador SCR 51. A quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador

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SCR 51 considerando que o catalisador SCR está em uma condição que é diagnosticada como anormal pelo diagnóstico de anomalia. A quantidade de adsorção de amônia em condições normais é a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51 considerando que o catalisador SCR está em uma condição normal.

[0142] A ECU 10 calcula a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais, repetidamente, em intervalos de cálculo predeterminados. Um método específico de cálculo da quantidade de adsorção de amônia no catalisador SCR 51, de acordo com essa modalidade, será descrito agora com referência à figura 11. A figura 11 é um diagrama em bloco ilustrando funções de uma unidade de cálculo da quantidade de adsorção na ECU 10. A unidade de cálculo de quantidade de adsorção 120 é uma unidade funcional que é implementada pela execução de um determinado programa na ECU 10 para calcular a quantidade de amônia adsorvida no catalisador SCR 51.

[0143] A unidade de cálculo de quantidade de adsorção 120 calcula a presente quantidade de adsorção de amônia pela integração da quantidade de amônia suprida para o catalisador SCR 51 (quantidade de suprimento de amônia), a quantidade de amônia consumida na redução de NOx no catalisador SCR 51 (quantidade de consumo de amônia), e a quantidade de amônia removida do catalisador SCR 51 (quantidade de remoção de amônia). Especificamente, a unidade de cálculo de quantidade de adsorção 120 inclui uma unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 e uma unidade de cálculo de quantidade de remoção 122. A unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 calcula uma quantidade de consumo de amônia como a quantidade de amônia consumida na redução de NOx no catalisador SCR 51 através de um período específico que corresponde ao intervalo do cálculo da quantidade de adsorção de amônia. A unidade de cálculo de quantidade

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68/80 de remoção 122 calcula uma quantidade de remoção de amônia como a quantidade de amônia removida do catalisador SCR durante o período específico. Ademais, a unidade de cálculo de quantidade de adsorção 120 estima uma quantidade de suprimento de amônia como a quantidade de amônia suprida para o catalisador SCR 51 durante o período específico. Como descrito acima, a amônia suprida para o catalisador SCR 51 é produzida pela hidrólise da ureia contida na solução de ureia adicionada através da válvula de adição de solução de ureia 52. Portanto, a quantidade de suprimento de amônia pode ser estimada com base na quantidade de solução de ureia adicionada através da válvula de adição de solução de ureia 52 durante o período específico.

[0144] Na unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 são registrados os valores da concentração de NOx no gás de exaustão que flui para dentro do catalisador SCR 51 (concentração de NOx no fluxo de entrada), a taxa de fluxo de gás de exaustão, a temperatura do catalisador SCR (temperatura de catalisador SCR), e a quantidade de adsorção de amônia no catalisador SCR 51 calculada no cálculo anterior (isso é, o último) (quantidade de adsorção anterior). A concentração de NOx de fluxo de entrada é medida pelo segundo sensor de NOx 54. A taxa de remoção de NOx com o catalisador SCR 51 se refere à taxa de fluxo de gás de exaustão, à temperatura de catalisador SCR, e à quantidade de adsorção de amônia no catalisador SCR 51. A unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 calcula a taxa de remoção de NOx que o catalisador SCR 51 deve fornecer no momento (que será doravante referido como a taxa de remoção de NOx estimada) a partir dos valores da taxa de fluxo de gás de exaustão, a temperatura de catalisador SCR e a entrada de quantidade de adsorção anterior. Ademais, a unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 calcula a quantidade de NOx que flui para dentro do catalisador SCR 51 durante o período específico (que será, doravante, referido como quantidade NOx

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69/80 de fluxo de entrada) a partir de valores da concentração de NOx de fluxo de entrada e do registro de taxa de fluxo de gás de exaustão à mesma. Então, a unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 calcula a quantidade de consumo de amônia a partir da taxa de remoção de NOx estimada e da quantidade de NOx de fluxo de entrada calculada, como acima. Na unidade de cálculo de quantidade de remoção 122 são registrados os valores da temperatura de catalisador SCR e quantidade de adsorção anterior. A unidade de cálculo de quantidade de remoção 122 calcula a quantidade de remoção de amônia a partir de valores da temperatura de catalisador SCR e a quantidade de adsorção anterior.

[0145] Quando a unidade de cálculo de quantidade de adsorção 120 calcula a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais, a unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 e a unidade de cálculo de quantidade de remoção 122 calcula a quantidade de consumo de amônia e a quantidade de remoção de amônia, respectivamente, considerando que o catalisador SCR 51 esteja em uma condição que é diagnosticada como anormal pelo diagnóstico de anomalia. Quando a unidade de cálculo de quantidade de adsorção 120 calcula a quantidade de adsorção de amônia em condições normais, a unidade de cálculo de quantidade de consumo 121 e a unidade de cálculo de quantidade de remoção 122 calcula a quantidade de consumo de amônia e a quantidade de remoção de amônia, respectivamente, considerando que o catalisador SCR 51 esteja em uma condição normal. A quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é calculada pela integração da quantidade de consumo de amônia e da quantidade de remoção de amônia calculada, considerando que o catalisador SCR 51 esteja em uma condição que é diagnosticada como anormal pelo diagnóstico de anomalia e pela quantidade de suprimento de amônia. A quantidade de adsorção de amônia em condições normais é calculada

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70/80 pela integração da quantidade de consumo de amônia e quantidade de remoção de amônia calculada considerando que o catalisador SCR 51 esteja em uma condição normal e na quantidade de suprimento de amônia.

[0146] O método de estimativa de quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais não está limitado ao método descrito acima. Outros métodos de estimativa conhecidos podem ser empregados. Na terceira modalidade, a ECU 10 corresponde à primeira unidade de estimativa de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção na estimativa da quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e para a segunda unidade de estimativa, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção na estimativa da quantidade de adsorção de amônia em condições normais.

[0147] Na terceira modalidade, quando o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 deve ser realizado, o controle de suprimento para diagnóstico é realizado. No controle de suprimento para diagnóstico, a solução de ureia é suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52, de tal forma a tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais, estimada pela ECU 10, superior a uma primeira quantidade de adsorção predeterminada, que é igual a ou maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, e para tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições normais, estimada pela ECU 10, inferior a uma segunda quantidade de adsorção predeterminada, que é igual a ou menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais. Mudanças na quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e na quantidade de adsorção de amônia em condições normais com a execução do controle de suprimento para diagnóstico serão descritas a seguir com referência às figuras 12 e 13.

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71/80 [0148] A figura 12 é um gráfico ilustrando a relação da quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada e a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal com a temperatura do catalisador SCR 51 (temperatura de catalisador SCR). Na figura 12, a curva sólida representa a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada, e a curva interrompida representa a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal. No caso ilustrado na figura 12, a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal é configurada igual à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada mais uma margem determinada. Alternativamente, a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal pode ser configurada igual à quantidade de adsorção inicial por deslizamento na condição anormal Qada. A figura 13 é um gráfico ilustrando a relação da quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn e a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2 com a temperatura do catalisador SCR 51 (temperatura do catalisador SCR). No caso ilustrado na figura 13, a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2 é configurada igual à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn menos uma margem determinada. Alternativamente, a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2 pode ser configurada igual à quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn.

[0149] Nas figuras 12 e 13, círculos sólidos (ou pontos pretos) representam a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais ao mesmo tempo (isso é, na mesma temperatura de catalisador SCR Ten) antes de o controle de suprimento para diagnóstico ser realizado. Como indi

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72/80 cado pelo círculo sólido na figura 12, a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada antes de o início do controle de suprimento para diagnóstico ser realizado. Como indicado pelo círculo sólido na figura 13, a quantidade de adsorção de amônia em condições normais é menor do que a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2 antes de o início do controle de suprimento para diagnóstico ser realizado. Quando a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é menor do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais Qada, como no caso ilustrado na figura 12, a amônia dificilmente desliza para fora do catalisador SCR 51 mesmo se o catalisador SCR 51 apresentar uma anomalia. Em tais circunstâncias, é difícil se realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 com precisão com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51. Quando o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 deve ser realizado em tais circunstâncias, o sistema de acordo com essa modalidade realiza o controle de suprimento para diagnóstico para suprir amônia para o catalisador SCR 51.

[0150] Quando amônia é suprida para o catalisador SCR 51 pelo controle de suprimento para diagnóstico, a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais, ambas, aumentam como indicado pelas setas as figuras 12 e 13. Nas figuras 12 e 13, os círculos ocos representam a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais depois de o controle de suprimento para diagnóstico ser realizado. Como indicado pelo círculo oco na figura 12, a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais é maior do que a primeira quantidade de adsorção pre

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73/80 determinada Qadal depois de o controle de suprimento para diagnóstico ser realizado. Por outro lado, como indicado pelo círculo oco na figura 13, a quantidade de adsorção de amônia em condições normais é menor do que a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2 mesmo depois de o controle de suprimento para diagnóstico ser realizado.

[0151] Quando a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais se torna maior do que a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal com o suprimento de amônia para o catalisador SCR 51, como ilustrado na figura 12, a amônia irá deslizar para fora do catalisador SCR 51, se o catalisador SCR 51 apresentar uma anomalia. Se a quantidade de adsorção de amônia em condições normais for maior do que a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais Qadn ao mesmo tempo, a amônia irá deslizar para fora do catalisador SCR 51, mesmo se o catalisador SCR 51 estiver em uma condição normal. Em tais circunstâncias também, é difícil se realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 com precisão com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51. Para solucionar esse problema, o controle de suprimento para diagnóstico é projetado para controlar a quantidade de amônia suprida para o catalisador SCR 51, de tal forma a tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais, maior do que a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal e para tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições normais, inferior à segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2, depois da execução do controle de suprimento para diagnóstico, como ilustrado nas figuras 12 e 13. Quando o controle de suprimento para diagnóstico é realizado dessa forma, uma quantidade adequada de amônia é suprida para o catalisador SCR 51, de modo que a amônia deslize para fora do catalisador SCR 51 se o catalisador SCR 51 estiver em uma condição anormal, mas

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74/80 não deslize para fora do catalisador SCR 51 se o catalisador SCR 51 estiver em uma condição normal. Isso permite o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51 seja realizado com precisão. [0152] Como acima, quando da realização do diagnóstico de anomalia ou catalisador SCR 51, o sistema de acordo com essa modalidade realiza o controle de suprimento para diagnóstico para ajustar a quantidade de adsorção de amônia no catalisador SCR 51 para uma quantidade adequada para o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51, com base na amônia deslizando para fora do catalisador SCR 51. Isso permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 seja realizado em uma frequência adequada.

[0153] Um processo de controle para diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 executado pela ECU 10, de acordo com a modalidade, será descrito com referência à figura 14. A figura 14 é um fluxograma do processo de controle de acordo com essa modalidade. Nessa modalidade, a ECU 10 executa esse processo repetidamente em intervalos de cálculo predeterminados enquanto o motor de combustão interna 1 está operando. Nessa modalidade, enquanto o motor de combustão interna 1 está operando, a ECU 10 executa outro processo além desse processo para estimar a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais repetidamente em intervalos de cálculo predeterminados como descrito acima.

[0154] No processo ilustrado na figura 14, primeiramente na etapa S301, é determinado se ou não uma condição para a realização do diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 foi correspondida. A condição para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode ser, por exemplo, que o aquecimento do catalisador SCR 51 foi encerrado depois do início do motor de combustão interna 1 e o motor

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75/80 de combustão interna 1 está em um estado operacional estacionário. A condição para se realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pode incluir a condição de que o veículo fornecido com o motor de combustão interna 1 percorreu uma distância predeterminada depois do final do último diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 ou a condição de que o motor de combustão interna 1 operou por uma duração de tempo predeterminada depois do final do último diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51. Essas condições são meramente exemplos, e a determinação na etapa S301 quanto a se a condição para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 foi correspondida pode ser realizada utilizando-se tecnologias conhecidas. Se uma determinação negativa for feita na etapa S301, a execução desse processo é encerrada dessa vez. Se uma determinação afirmativa for realizada na etapa S301, o processamento da etapa S302 é executado a seguir.

[0155] Na etapa S302, os valores da quantidade de adsorção de amônia em condições anormais Qa e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais Qn atualmente são recuperados, estimados por um processo além desse processo. Então, na etapa S303, é determinado se ou não a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais Qa no presente momento, recuperada na etapa, é menor do que a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2. A primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal e a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2, referida como na etapa S303, são valores que são determinados com base na temperatura do catalisador SCR 51 no presente momento. A ECU 10 possui uma relação entre a temperatura do catalisador SCR 51 e a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal, como ilustrado na figura 12 e a relação entre a temperatura do catalisador SCR 51 e a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2, como o ilustrado na figura

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13, como mapas ou funções armazenados em sua ROM. A ECU 10 determina a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal e a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2 na etapa S303 utilizando esses mapas ou funções. Se uma determinação negativa for feita na etapa S303, a execução desse processo é encerrada dessa vez. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S303, o processamento da etapa S304 é executado a seguir.

[0156] Na etapa S304, é determinado se é ou não possível se configurar uma quantidade de suprimento para diagnóstico QsumO, que é definido como a quantidade de solução de ureia a ser suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52 no controle de suprimento para diagnóstico. A quantidade de suprimento para diagnóstico QsumO é tal quantidade que torna a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais Qa maior do que a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal, e mantém a quantidade de adsorção de amônia em condições normais Qn menor do que a segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadn2, quando essa quantidade de solução de ureia é adicionada através da válvula de adição de solução de ureia 51. Na etapa S303, a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais Qa e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais Qn, depois da execução do controle de suprimento para diagnóstico, são estimadas a partir da quantidade de adsorção de amônia em condições anormais Qa e da quantidade de adsorção de amônia em condições normais Qn, no presente momento recuperada na etapa S302, e aumentos respectivos resultando do suprimento adicional de solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52. Especificamente, a ECU 10 estima a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais Qa e a quantidade de adsorção de amônia em condições normais Qn depois da execução do controle de suprimento para diagnóstico, se executado, pela unidade de cálculo de quantidade

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77/80 de adsorção mencionada acima 120. Então, é determinado se é ou não possível se configurar a quantidade de suprimento para diagnóstico QsumO descrito acima com base nos valores estimados da quantidade de adsorção de amônia em condições anormais Qa e da quantidade de adsorção de amônia em condições normais Qn. Se uma determinação negativa for realizada na etapa S304, a execução desse fluxo é encerrada nesses momentos. Em outras palavras, o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51, com base na concentração de amônia na região a jusante do catalisador SCR 51 é realizado pela realização do controle de suprimento para diagnóstico, de acordo com essa modalidade, apenas quando determinações afirmativas são realizadas nas etapas S303 e S304 antes de o controle de suprimento para diagnóstico ser realizado.

[0157] Se uma determinação afirmativa for feita na etapa S304, pode ser concluído que é possível se realizar o controle de suprimento para diagnóstico. Então, na etapa S305, um tempo de suprimento de solução de ureia ts é calculado com base na quantidade de suprimento para diagnóstico QsumO, que pode ser configurada de acordo com a determinação na etapa S304. O tempo de suprimento de solução de ureia ts é uma duração de tempo através da qual a solução de ureia deve ser suprida através da válvula de adição de solução de ureia 52 pelo controle de suprimento para diagnóstico. Em outras palavras, o tempo de suprimento de solução de ureia ts, calculado na etapa S305, é a duração de tempo que leva para suprir solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 na quantidade de suprimento para diagnóstico QsumO.

[0158] Então, na etapa S306, o suprimento de solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 é iniciado. Dessa forma, o controle de suprimento para diagnóstico é iniciado. Então, na etapa S307, é determinado se ou não a concentração Ca, medida pelo terceiro

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78/80 sensor NOx 55, é inferior a uma concentração limite Cath. O processamento executado na etapa S307 é igual ao da etapa S109 no processo ilustrado na figura 6. Se uma determinação afirmativa for feita na etapa

5307, o processamento da etapa S308 é executado a seguir. Se uma determinação negativa for feita na etapa S307, a execução do processamento da etapa S311 é realizada a seguir.

[0159] Na etapa S308, é determinado se ou não o tempo de suprimento de solução de ureia ts, calculado na etapa S305, já passou depois do início do suprimento de solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52 na etapa S306. Se uma determinação negativa for feita na etapa S308, o processamento da etapa S307 é executado novamente. Se uma determinação negativa for feita na etapa

5308, então, na etapa S309, o suprimento de solução de ureia, através da válvula de adição de solução de ureia 52, é interrompido. Dessa forma, o controle de suprimento para diagnóstico é encerrado. Nesse caso, o deslizamento da amônia para fora do catalisador SCR 51 não está ocorrendo mesmo depois de a solução de ureia ter sido suprida, através da válvula de adição de solução de ureia 52, na quantidade de suprimento para diagnóstico QsumO, em outras palavras, apesar de a quantidade de adsorção de amônia, em condições normais Qa, ter excedido a primeira quantidade de adsorção predeterminada Qadal. Consequentemente, é determinado, então, na etapa S310, que o catalisador SCR 52 está normal.

[0160] Se uma determinação negativa for feita na etapa S307, o processamento da etapa S311 é executado a seguir. Na etapa S311 também , o suprimento de solução de ureia, através da válvula de adição de solução de ureia 52, é interrompido. Nesse caso, o deslizamento de amônia para fora do catalisador SCR 51 ocorreu enquanto o suprimento de solução de ureia, através da válvula de adição de solução de ureia 52, até a quantidade de suprimento para diagnóstico QsumO, é

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79/80 realizado, em outras palavras, enquanto a quantidade de adsorção de amônia em condições normais Qa é inferior à segunda quantidade de adsorção predeterminada Qadns2. Consequentemente, é determinado, então, na etapa S312, que o catalisador SCR 52 apresenta uma anomalia.

[0161] No processo acima, uma determinação, quanto ao fato de ou não a concentração Ca medida pelo terceiro sensor de NOx ser inferior à concentração limite Cath, pode ser realizada como na etapa S307 no momento em que o tempo de suprimento de solução de ureia ts passou, a partir do início de suprimento de solução de ureia através da válvula de adição de solução de ureia 52. Dessa forma também, se a concentração Ca medida pelo terceiro sensor de NOx 55 for menor do que a concentração limite Cath, o catalisador SCR 51 pode ser determinado como estando normal. Se a concentração Ca medida pelo terceiro sensor NOx 55 não for inferior à concentração limite Cath, o catalisador SCR 51 pode ser determinado como apresentando uma anomalia.

[0162] No processo descrito acima, quando a condição para realizar diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 é correspondida, se determinações afirmativas forem feitas nas etapas S303 e S304, é possível se realizar diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 pela realização do controle de suprimento para diagnóstico. Isso permite que o diagnóstico de anomalia do catalisador SCR 51 seja realizado com uma frequência adequada.

Lista de Sinais de Referência

1: motor de combustão interna

3: válvula de injeção de combustível

4: passagem de entrada

5: passagem de exaustão

10: ECU

40: medidor de fluxo de ar

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50: catalisador NSR

51: catalisador SCR

52: válvula de adição de solução de ureia

53: primeiro sensor de NOx

54: segundo sensor de NOx

55: terceiro sensor de NOx

56: sensor de temperatura

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão que é aplicado a um aparelho de purificação de gás de exaustão, incluindo um dispositivo de suprimento de agente redutor fornecido em uma passagem de exaustão de um motor de combustão interna, para suprir amônia ou um precursor da amônia como um agente redutor para a passagem de exaustão, um catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, fornecido na passagem de exaustão a jusante do dito dispositivo de suprimento de agente de redução para reduzir o NOx no gás de exaustão por amônia, e meios de medição configurados para medir a concentração de amônia no gás de exaustão a jusante do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva e realizar diagnóstico de anomalia do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, com base na concentração de amônia medida pelos ditos meios de medição, caracterizado pelo fato de compreender: meios de estimativa configurados para estimar uma quantidade de adsorção de amônia definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, considerando que o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva esteja normal;

meios de controle de suprimento configurados para realizar o controle de suprimento para suprir, pelo dito dispositivo de suprimento de agente redutor, o dito agente redutor em uma quantidade de suprimento fixa predeterminada para diagnóstico sendo maior do que a quantidade de agente de redução que é suprida pelo dito dispositivo de suprimento de agente de redução para fins de redução de NOx pelo dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, quando o dito diagnóstico de anomalia é realizado;

meios de diagnóstico de anomalia configurados para realizar

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2/8 diagnóstico de anomalia do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pelo dito meio de medição quando o dito agente redutor é suprido pelo dito controle de suprimento; e meios de controle de redução configurados para realizar o controle de redução, para reduzir a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, de tal forma a tornar a dita quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do dito controle de suprimento, realizado da próxima vez, maior do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva inicia se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição na qual o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva é diagnosticado como apresentando uma anomalia pelo dito diagnóstico de anomalia, e inferior a uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento, em condições normais, definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição normal, em um momento específico após a finalização do dito diagnóstico de anomalia, realizado pela última vez e antes do início do dito diagnóstico de anomalia realizado da próxima vez, se a dita quantidade de adsorção de amônia for superior a uma quantidade de adsorção de limite superior específico no dito momento específico.

2. Sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão que é aplicado a um aparelho de purificação de gás de exaustão incluindo um dispositivo de suprimento de

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3/8 agente redutor fornecido em uma passagem de exaustão de um motor de combustão interna, para suprir amônia ou um precursor de amônia como um agente redutor para dentro da passagem de exaustão, um catalisador de NOx com redução catalítica seletiva fornecido na passagem de exaustão a jusante do dito dispositivo de suprimento de agente de redução para reduzir NOx no gás de exaustão pela amônia, e meios de medição configurados para medir a concentração de amônia no gás de exaustão a jusante do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva e realizar diagnóstico de anomalia do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pelos ditos meios de medição; caracterizado pelo fato de compreender:

meios de estimativa configurados para estimar uma quantidade de adsorção de amônia definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador NOx com redução catalítica seletiva considerando que o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva esteja normal;

meios de controle de suprimento configurados para realizar o controle de suprimento para suprir, pelo dito dispositivo de suprimento de agente de redução, o dito agente de redução em uma quantidade de suprimento para diagnóstico superior à quantidade de agente de redução que é suprida pelo dito dispositivo de suprimento de agente de redução para fins de redução de NOx pelo dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, quando o dito diagnóstico de anomalia é realizado, os ditos meios de controle de suprimento realizando o dito controle de suprimento, de tal forma a tornar a dita quantidade de adsorção de amônia, depois da finalização do dito controle de suprimento, maior do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito

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4/8 catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição na qual o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva seja diagnosticado como possuindo uma anomalia pelo dito diagnóstico de anomalia, e inferior a uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais definida como a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição normal;

meios de diagnóstico de anomalia configurados para realizar o diagnóstico de anomalia do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pelos ditos meios de medição quando o dito agente redutor é suprido pelo dito controle de suprimento; e meios de controle de redução configurados para realizar o controle de redução para reduzir a quantidade de amônia adsorvida no dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, de tal forma a tornar a dita quantidade de adsorção de amônia igual a ou inferior a uma quantidade de adsorção de limite superior específica, em um momento específico, depois da finalização do dito diagnóstico de anomalia, realizado pela última vez, e antes do início do dito diagnóstico de anomalia, realizado da próxima vez, se a dita quantidade de adsorção de amônia for maior do que a dita quantidade de adsorção de limite superior específico no dito momento específico.

3. Sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a reivindicação 2, ca-

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5/8 racterizado pelo fato de compreender adicionalmente meios de determinação configurados para determinar, quando uma condição para realizar o dito diagnóstico de anomalia é correspondida, a dita quantidade de suprimento para diagnóstico com base na dita quantidade de adsorção de amônia no momento em que a dita condição para realizar o dito diagnóstico de anomalia é correspondida, de tal forma que a soma da dita quantidade de adsorção de amônia, no momento em que a dita condição para realização do dito diagnóstico de anomalia é correspondida, e a quantidade de amônia derivada da dita quantidade de suprimento para diagnóstico, é maior do que a dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e menor do que a dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, em que os ditos meios de controle de suprimento suprem o dito agente redutor na dita quantidade de suprimento para diagnóstico determinada pelos ditos meios de determinação, pelo dito dispositivo de suprimento de agente redutor, no dito controle de suprimento.

4. Sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os ditos meios de determinação determinam a dita quantidade de suprimento para diagnóstico, de tal forma que a soma da dita quantidade de adsorção de amônia, no momento em que a dita condição para realizar o dito diagnóstico de anomalia é correspondida, e da quantidade de amônia derivada da dita quantidade de suprimento para diagnóstico, seja igual a ou superior a uma quantidade de ativação de diagnóstico de anomalia definida como a soma da dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais e uma quantidade de amônia mensurável específica, e inferior à dita quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais.

5. Sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de

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6/8 purificação de gás de exaustão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dito aparelho de purificação de gás de exaustão compreende adicionalmente um catalisador de remoção de NOx fornecido na passagem de exaustão a montante do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva para reduzir o NOx no gás de exaustão.

6. Sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os ditos meios de controle de redução realizam, como o dito controle de redução, pelo menos um dentre o controle de elevação de temperatura de catalisador para elevar a temperatura do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, e o controle de aumento de taxa de fluxo de NOx para aumentar a taxa de fluxo do NOx que flui para dentro do dito catalisador de NOx com redução catalítica seletiva.
7. Sistema de diagnóstico de anomalia para um aparelho de purificação de gás de exaustão que é aplicado a um aparelho de purificação de gás de exaustão, incluindo um dispositivo de suprimento de agente redutor fornecido em uma passagem de exaustão de um motor de combustão interna para suprir amônia ou um precursor de amônia como um agente redutor para dentro da passagem de exaustão, um catalisador de NOx com redução catalítica seletiva fornecido na passagem de exaustão a jusante do dispositivo de suprimento de agente redutor para reduzir NOx no gás de exaustão por amônia, e uma unidade de medição configurada para medir a concentração de amônia no gás de exaustão a jusante do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva e realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pela unidade de medição, caracterizado pelo fato de compreender:

uma primeira unidade de estimativa configurada para estimar

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7/8 uma quantidade de adsorção de amônia em condições anormais definida como uma quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, considerando que o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva esteja em uma condição que seja diagnosticada como anormal pelo diagnóstico de anomalia;

uma segunda unidade de estimativa configurada para estimar uma quantidade de adsorção de amônia em condições normais definidas como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, considerando que o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva esteja em uma condição normal;

uma unidade de controle de suprimento configurada para realizar, quando o diagnóstico de anomalia está para ser realizado, o controle de suprimento para diagnóstico para suprir o agente redutor pelo dispositivo de suprimento de agente redutor, de tal forma a tornar a quantidade de adsorção de amônia em condições anormais, estimada pela primeira unidade de estimativa, maior do que uma primeira quantidade de adsorção predeterminada que é igual a ou superior a uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais, e para tornar a quantidade de adsorção de amônia, em condições normais, estimada pela segunda unidade de estimativa, menor do que uma segunda quantidade de adsorção predeterminada que é igual a ou menor do que uma quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições normais, a quantidade de adsorção inicial por deslizamento em condições anormais sendo definida como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva em que o deslizamento da amônia para fora do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição que é diagnosticada como anormal pelo diagnóstico de anomalia, e a quantidade de adsorção inicial

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8/8 por deslizamento em condições normais sendo definida como a quantidade de amônia adsorvida no catalisador de NOx com redução catalítica seletiva, em que o deslizamento da amônia para fora do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva começa se o catalisador de NOx com redução catalítica seletiva estiver em uma condição normal; e uma unidade de diagnóstico de anomalia configurada para realizar o diagnóstico de anomalia do catalisador de NOx com redução catalítica seletiva com base na concentração de amônia medida pela unidade de medição enquanto o controle de suprimento para diagnóstico é realizado pela unidade de controle de suprimento.