CN106257006B - 异常诊断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种异常诊断装置，其抑制了根据与选择还原型NOX催化剂相比靠下游处所具备的NOX传感器的检测值而对还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断时的诊断精度的降低。对还原剂供给装置处于正常时的NOX催化剂的还原剂吸附量即推断吸附量、和与NOX催化剂的各还原剂吸附量相对应的NOX传感器的检测值即对应检测值进行推断，并且在推断吸附量为与对应检测值的最小值对应的还原剂吸附量以上且第二吸附量以下的情况下，禁止利用了NOX传感器的检测值的NOX催化剂的诊断，其中，所述第二吸附量为，形成与还原剂吸附量为0时的对应检测值相同的对应检测值的还原剂吸附量，并且为与第一吸附量相比而较大的还原剂吸附量。

Description

异常诊断装置
技术领域
本发明涉及一种异常诊断装置。
背景技术
已知一种通过使用作为还原剂的氨而对来自内燃机的排气中所含有NOX进行净化的选择还原型NOX催化剂(以下，简称为“NOX催化剂”)。在与该NOX催化剂相比靠上游侧处设置有向排气中添加氨或氨的前驱体的添加阀等。作为氨的前驱体，可例示出尿素。以下，也将氨的前驱体或氨统称为“还原剂”。
在此，已知一种如下的技术，即，在与NOX催化剂相比靠下游处具备NOX传感器，并且在为了增加向NOX催化剂供给的还原剂的量而对添加阀进行操作时NOX传感器的检测值不变或降低了的情况下，判断为产生了还原剂的供给异常(例如，参照专利文献1)。即，在来自添加阀的每单位时间的还原剂供给量减少的情况下，通过为了使还原剂供给量增加而对添加阀进行操作，从而会使NOX净化率降低，其结果为NOX传感器的检测值将会降低。此外，在完全不从添加阀供给还原剂的情况下，由于即使为了增加还原剂的量而对添加阀进行操作也不会供给还原剂，因此NOX传感器的检测值不会改变。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2009-510324号公报
发明内容
发明所要解决的问题
有时会沿着排气的流向而设置多个NOX催化剂。此外，也考虑到从一个添加阀而对多个的NOX催化剂供给还原剂的情况。即，通过供给无法被上游侧的NOX催化剂吸附的程度上的还原剂，从而使还原剂从该上游侧的NOX催化剂中流出，其结果为，能够向下游侧的NOX催化剂供给还原剂。并且，考虑到在上游侧的NOX催化剂与下游侧的NOX催化剂之间的排气通道中具备NOX传感器，并根据该NOX传感器的检测值来供给还原剂的情况。此外，在与NOX催化剂相比靠下游处具备NOX传感器和使氨氧化的氨滑移催化剂的结构中，也存在根据NOX传感器的检测值来供给还原剂的情况。
在此，NOX传感器除了NOX之外还会检测出氨。因此，当还原剂从上游侧的NOX催化剂流出时，与上游侧的NOX催化剂相比靠下游处所具备的NOX传感器将会检测出NOX与还原剂。因此，在根据NOX传感器的检测值而对还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断的情况下，如果不考虑还原剂的影响，则诊断精度将会降低。
本发明的目的在于，抑制根据与选择还原型NOX催化剂相比靠下游处所具备的NOX传感器的检测值而对还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断时的诊断精度的降低。
用于解决课题的方法
为了解决上述问题，本发明设为了如下的异常诊断装置，其对内燃机的排气净化装置中的还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断，其中，所述内燃机的排气净化装置具备：还原剂供给装置，其被设置在内燃机的排气通道中，并将氨的前驱体或氨作为还原剂而向该排气通道内进行供给；选择还原型NOX催化剂，其被设置在与所述还原剂供给装置相比靠下游的排气通道中，并通过被吸附在该选择还原型NOX催化剂中的还原剂而对NOX进行选择还原；NOX传感器，其被设置在与所述选择还原型NOX催化剂相比靠下游的排气通道中，并对NOX以及氨进行检测，所述异常诊断装置具备：诊断部，其根据所述NOX传感器的检测值而对所述还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断；还原剂吸附量推断部，其对所述还原剂供给装置处于正常时的所述选择还原型NOX催化剂的还原剂吸附量、即推断吸附量进行推断；检测值推断部，其对与所述选择还原型NOX催化剂的各还原剂吸附量相对应的所述NOX传感器的检测值、即对应检测值进行推断，禁止部，其在所述推断吸附量为第一吸附量以上且第二吸附量以下的情况下，禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断，其中，所述第一吸附量为，与所述对应检测值的最小值相对应的还原剂吸附量，所述第二吸附量为，形成与还原剂吸附量为0时的所述对应检测值、即无还原剂时检测值相同的对应检测值的还原剂吸附量，并且为与所述第一吸附量相比而较大的还原剂吸附量。
诊断部例如对NOX传感器的实际检测值与阈值进行比较，并对是否产生了还原剂供给装置的还原剂供给量减少的异常进行诊断。NOX传感器的实际检测值与阈值的大小关系能够通过阈值的设定而进行变化。推断吸附量为在还原剂供给装置处于正常的情况下被吸附在NOX催化剂中的还原剂量。对应检测值为与各还原剂吸附量相对应的NOX传感器的检测值。检测值推断部针对各还原剂吸附量而对与还原剂吸附量相对应的NOX传感器的检测值进行推断。检测值推断部在NOX催化剂所能够吸附的还原剂量的范围内对NOX传感器的检测值进行推断即可。在此，由于在还原剂供给装置中产生了异常的情况下，还原剂供给量会对应于异常的程度而减少，因此还原剂吸附量会对应于异常的程度而减少。因此，检测值推断部针对各还原剂吸附量而对与根据异常的程度而变化的还原剂吸附量相对应的NOX传感器的检测值进行推断。并且，在NOX催化剂所能够吸附的还原剂量的范围内，对应检测值存在最小值。对应检测值的最小值可根据内燃机的运转状态等而发生变化。
NOX传感器对NOX以及氨进行检测。由于在NOX催化剂中的还原剂吸附量为0的情况或比较少的情况下，在NOX催化剂中未被还原的NOX会穿过该NOX催化剂，因此通过NOX传感器而会检测出NOX。由于还原剂吸附量越多，则NOX催化剂中的NOX的还原量越变多，因此NOX传感器的检测值将减少。另一方面，还原剂吸附量越增多，则从NOX催化剂流出的还原剂量越增多。因此，在还原剂吸附量与NOX传感器的检测值(对应检测值)的关系中，存在NOX传感器的检测值成为最小值的还原剂吸附量。将该NOX传感器的检测值成为最小值的还原剂吸附量设为第一吸附量。
在推断吸附量属于与第一吸附量相比而较少的区域的情况下，由于在还原剂供给装置中产生异常从而还原剂吸附量越减少则从NOX催化剂流出的NOX越增多，因此NOX传感器的实际的检测值通常大于与推断吸附量相对应的NOX传感器的检测值。根据该关系而能够对还原剂供给装置中是否产生了异常进行诊断。
此外，在推断吸附量属于与第二吸附量相比而较多的区域的情况下，由于在还原剂供给装置中产生异常从而还原剂吸附量越减少则从NOX催化剂流出的还原剂量越减少，因此NOX传感器的实际的检测值通常小于与推断吸附量相对应的NOX传感器的检测值。根据该关系而能够对还原剂供给装置中是否产生了异常进行诊断。
但是，在推断吸附量属于第一吸附量以上且第二吸附量以下的区域的情况下，当在还原剂供给装置中产生异常而使还原剂吸附量减少时，从推断吸附量起至第一吸附量为止还原剂吸附量越减少则对应检测值越减少，而当还原剂吸附量少于第一吸附量时，还原剂吸附量越减少则对应检测值越增加。因此，在还原剂供给装置中产生异常而使还原剂吸附量减少了的情况下，既存在NOX传感器的实际的检测值相对于与推断吸附量相对应的NOX传感器的检测值而变大的情况，也存在变小的情况。因此，难以根据NOX传感器的检测值而对还原剂供给装置中是否产生异常进行诊断。因此，在这种情况下，禁止利用了NOX传感器的检测值的由诊断部而实施的诊断。由此，能够抑制在对还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断时的诊断精度的降低。
此外，在所述推断吸附量多于所述第二吸附量的情况下，所述诊断部将小于与所述推断吸附量相对应的所述NOX传感器的检测值的值设为阈值，并且在所述NOX传感器的检测值为所述阈值以下的情况下，能够诊断为所述还原剂供给装置处于异常。
即，在推断吸附量属于这种区域的情况下，当在还原剂供给装置中产生异常时，NOX传感器的实际的检测值通常小于与推断吸附量相对应的NOX传感器的检测值。因此，如果将小于与推断吸附量相对应的NOX传感器的检测值的值设为阈值，则在NOX传感器的实际的检测值小于阈值的情况下，能够诊断为还原剂供给装置处于异常。阈值为小于与推断吸附量相对应的NOX传感器的检测值的值，并能够设为在还原剂供给装置中是否存在异常的临界时的NOX传感器的检测值。阈值既可以为预先确定的值，也可以根据推断吸附量而设定。例如，可以将相对于与推断吸附量相对应的NOX传感器的检测值而言以固定量或固定比例而减小的值设为阈值。
此外，在所述推断吸附量多于所述第二吸附量的情况下，所述禁止部在所述阈值为所述无还原剂时检测值以下的情况下，能够禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断。
在阈值为无还原剂时检测值以下的情况下，由于既存在实际的还原剂吸附量与第一吸附量相比而较多的情况也存在较少的情况，因此通过禁止利用了NOX传感器的检测值的由诊断部而实施的诊断，从而能够抑制诊断精度的降低。
此外，在所述推断吸附量多于所述第二吸附量的情况下，所述诊断部在所述NOX传感器的检测值为所述无还原剂时检测值以下的情况下，能够诊断为所述还原剂供给装置处于异常。
在推断吸附量多于第二吸附量的情况下，如果还原剂供给装置处于正常，则NOX传感器的实际的检测值通常大于无还原剂时检测值。另一方面，当还原剂供给装置处于异常时，NOX传感器的实际的检测值能够变得与无还原剂时检测值相比而较小。即，通过将无还原剂时检测值作为阈值而使用，从而也能够对还原剂供给装置中是否产生异常进行诊断。
此外，具备控制部，所述控制部在所述禁止部禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断的情况下，实施通过使流入所述选择还原型NOX催化剂的排气中的NOX浓度或来自还原剂供给装置的还原剂供给量中的至少一方变化从而使所述对应检测值或所述推断吸附量变化的控制，所述禁止部在通过所述控制部实施所述控制从而使所述推断吸附量变为小于所述第一吸附量或大于所述第二吸附量的情况下，能够许可利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断。
在此，由于通过使还原剂供给量增加从而使NOX催化剂的还原剂吸附量增加，因此推断吸附量也会增加。因此，推断吸附量能够变得与第二吸附量相比而较多。反之，由于通过使还原剂供给量减少从而使NOX催化剂的还原剂吸附量减少，因此推断吸附量也会减少。因此，推断吸附量能够变得与第一吸附量相比而较少。这样一来，存在推断吸附量从禁止利用了NOX传感器的检测值的由诊断部而实施的诊断的区域中偏离出的情况。此外，由于通过使流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度增加从而使从NOX催化剂流出的排气中的NOX浓度增加，因此NOX传感器的检测值变大。这样一来，由检测值推断部而推断出的对应检测值将会增加，并且第一吸附量以及第二吸附量可能发生变化。同样地，通过使向NOX催化剂流入的排气中的NOX浓度减少，从而由检测值推断部推断出的对应检测值将减少，并且第一吸附量以及第二吸附量可能发生变化。以此方式，通过使流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度增减，从而使推断吸附量与第一吸附量以及第二吸附量的关系产生变化。这样一来，存在推断吸附量从禁止利用了NOX传感器的检测值的由诊断部而实施的诊断的区域中偏离出的情况。在该情况下，即使许可由诊断部而实施的诊断，也能够准确地进行诊断。因此，通过实施由诊断部而进行的诊断，从而能够增加由诊断部而实施的诊断的机会。
此外，具备控制部，所述控制部在所述禁止部禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断的情况下，实施通过使流入所述选择还原型NOX催化剂的排气中的NOX浓度或来自还原剂供给装置的还原剂供给量中的至少一方变化从而使所述对应检测值或所述推断吸附量变化的控制，所述禁止部在通过所述控制部实施所述控制而使所述阈值大于所述无还原剂时检测值的情况下，能够许可利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断。
存在由于对应检测值的最小值产生变化或与对应检测值的最小值相对应的NOX传感器的检测值产生变化从而使阈值与无还原剂时检测值相比而变得较大的情况。在该情况下，即使容许由诊断部而实施的诊断，也能够准确地进行诊断。因此，通过实施由诊断部而进行的诊断，从而能够增加由诊断部而实施的诊断的机会。
此外，所述检测值推断部能够根据从所述选择还原型NOX催化剂流出的还原剂量、流入所述选择还原型NOX催化剂的NOX量、所述选择还原型NOX催化剂的温度、所述选择还原型NOX催化剂的还原剂吸附量、以及排气流量，而对所述对应检测值进行推断。
NOX传感器对从NOX催化剂流出的NOX以及还原剂进行检测。从NOX催化剂流出的排气中的NOX浓度，与流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度、NOX催化剂的温度、NOX催化剂的还原剂吸附量、以及排气流量存在相关关系。流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度能够根据流入NOX催化剂的排气中的NOX量以及排气流量而计算出。此外，从NOX催化剂流出的排气中的还原剂浓度，与NOX催化剂的温度以及NOX催化剂的还原剂吸附量存在相关关系。因此，能够利用这些关系而对NOX传感器的检测值进行推断。
发明效果
根据本发明，能够抑制根据与选择还原型NOX催化剂相比靠下游处所具备的NOX传感器的检测值而对还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断时的诊断精度的降低。
附图说明
图1为表示实施例所涉及的内燃机和其进气系统以及排气系统的概要结构的图。
图2为用于求出NOX催化剂的推断吸附量的框图。
图3为表示氨吸附量与从NOX催化剂流出的NOX以及氨的浓度的关系的图。
图4为用于对传感器检测值进行推断的框图。
图5为表示氨吸附量与传感器检测值的关系、即添加阀正常时的氨吸附量属于第一区域的情况下的关系的图。
图6为表示如果添加阀处于正常则氨吸附量属于第一区域的情况下的、添加阀正常时和异常时的传感器检测值与用于添加阀的异常诊断的阈值的关系的图。
图7为表示氨吸附量与传感器检测值的关系、即添加阀正常时的氨吸附量属于第二区域的情况下的关系的图。
图8为表示如果添加阀处于正常则氨吸附量属于第二区域的情况下的、添加阀正常时和异常时的传感器检测值的图。
图9为表示氨吸附量与传感器检测值的关系、即添加阀正常时的氨吸附量属于第三区域的情况下的关系的图。
图10为表示如果添加阀4处于正常则氨吸附量属于第三区域的情况下的、添加阀正常时和异常时的传感器检测值与用于添加阀的异常诊断的阈值的关系的图。
图11为表示实施例1所涉及的添加阀的异常诊断的流程的流程图。
图12为相对于图3所示的关系而言流入NOX浓度增加了的情况下的图。
图13为相对于图3所示的关系而言而使NOX催化剂的温度升高了的情况的图。
图14为表示为了使推断吸附量偏离第二区域偏离而使还原剂供给量增减的情况下的、氨吸附量与从NOX催化剂流出的NOX以及氨的浓度之和(即，传感器检测值)的关系的图。
图15为表示为了使推断吸附量从第二区域偏离出从而使流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度增加的情况下的、氨吸附量与从NOX催化剂流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。
图16为表示为了使推断吸附量从第二区域偏离出从而使流入NOX催化剂的排气中的NOX浓度减少的情况下的、氨吸附量与从NOX催化剂流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。
图17为推断吸附量属于第三区域的情况下，第二阈值被设定为小于无氨时检测值的情况下的氨吸附量与从NOX催化剂流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。
图18为表示在推断吸附量属于第三区域的情况下，以使阈值大于无氨时检测值的方式而使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度减少的情况下的氨吸附量与从NOX催化剂流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。
图19为表示实施例3所涉及的主动控制的流程的流程图。
图20为表示步骤S202所涉及的主动控制的流程的流程图。
图21为表示步骤S203所涉及的主动控制的流程的流程图。
图22为表示通过增加从内燃机被排出的废气中的NOX浓度而实施步骤S202所涉及的主动控制的情况下的流程的流程图。
图23为表示通过减少从内燃机被排出的废气中的NOX浓度而实施步骤S202所涉及的主动控制的情况下的流程的流程图。
图24为表示通过增加还原剂供给量而实施步骤S202所涉及的主动控制的情况下的流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图并基于实施例而对用于实施本发明的方式示例性地进行详细说明。然而，该实施例中所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要未特别进行记载，则并不表示将发明的技术范围限定于此的含义。另外，能够对下述实施例进行任意的组合。
(实施例1)
图1为表示本实施例所涉及的内燃机及其进气系统以及排气系统的概要结构的图。内燃机1为车辆驱动用的柴油发动机。但是，内燃机1也可以为汽油发动机。在内燃机1上连接有排气通道2。在排气通道2中设置有，将氨作为还原剂而对排气中的NOX进行选择还原的选择还原型NOX催化剂3(以下，称为“NOX催化剂3”)。
此外，在与NOX催化剂3相比靠上游的排气通道2中，设置有喷射还原剂的添加阀4。在还原剂中使用了氨(NH3)。另外，添加阀4也可以喷射作为氨的前驱体的尿素水来取代氨。从添加阀4被喷射出的尿素水通过排气的热量或来自NOX催化剂3的热量而被水解成为氨，并被吸附于NOX催化剂3上。该氨在NOX催化剂3中作为还原剂而被利用。即，只要从添加阀4供给变化为氨的物质或者氨即可。这些物质可以以气体、液体、固体中的任意状态被供给。另外，在本实施例中，添加阀4相当于本发明中的还原剂供给装置。
并且，在与添加阀4相比靠上游处，设置有对向NOX催化剂3流入的排气中的NOX进行检测的上游侧NOX传感器11。此外，在与NOX催化剂3相比靠下游处，设置有对从NOX催化剂3流出的排气中的NOX进行检测的下游侧NOX传感器12和对排气温度进行检测的温度传感器13。另外，在本实施例中，下游侧NOX传感器12相当于本发明中的NOX传感器。
此外，在内燃机1上连接有进气通道6。在进气通道6的中途设置有对内燃机1的进气量进行调节的节气门7。此外，在与节气门7相比靠上游的进气通道6中安装有对内燃机1的进气量进行检测的空气流量计16。
此外，在内燃机1上具备使在排气通道2内流通的排气的一部分(以下，称为“EGR气体”)向进气通道6进行再循环的EGR装置30。该EGR装置30以具备EGR通道31以及EGR阀32的方式被构成。EGR通道31对与NOX催化剂3相比靠上游的排气通道2和与节气门7相比靠下游的进气通道6进行连接。通过该EGR通道31而使EGR气体再循环。此外，通过由EGR阀32对EGR通道31的通道横截面积进行调节，从而对流过该EGR通道31的EGR气体的量进行调节。
并且，在内燃机1上同时设置有作为电子控制单元的ECU10。ECU10对内燃机1的运转状态或排气净化装置等进行控制。在ECU10上，除了上述的上游侧NOX传感器11、下游侧NOX传感器12、温度传感器13、空气流量计16之外，还电连接有曲轴位置传感器14以及加速器开度传感器15，并且各传感器的输出值被传递给ECU10。
ECU10能够掌握基于曲轴位置传感器14的检测而得到的内燃机转速、基于加速器开度传感器15的检测而得到的内燃机负载等的内燃机1的运转状态。另外，虽然在本实施例中，流入NOX催化剂3的排气中的NOX能够通过上游侧NOX传感器11而被检测出，但由于从内燃机1被排出的排气(被NOX催化剂3净化之前的排气，即流入NOX催化剂3的排气)中所含有的NOX与内燃机1的运转状态具有关联性，因此也能够根据上述内燃机1的运转状态而进行推断。此外，ECU10能够根据由温度传感器13被检测出的排气温度而对NOX催化剂3的温度进行推断。此外，也能够根据内燃机1的运转状态而对NOX催化剂3的温度进行推断。另一方面，在ECU10上经由电子配线而连接有添加阀4、节气门7、EGR阀32，并通过该ECU10而对这些设备进行控制。另外，在实施例中，ECU10相当于本发明中的诊断部、还原剂吸附量推断部、检测值推断部、禁止部。
ECU10对NOX催化剂3中的氨的吸附量进行推断。以下，将通过ECU10而推断出的NOX催化剂3的氨吸附量称为“推断吸附量”。推断吸附量为，假定添加阀4处于正常时而计算出的当前时间点的氨吸附量。图2为用于求出NOX催化剂3的推断吸附量的框图。在本实施例中，通过对NOX催化剂3中的氨吸附量的每单位时间的变化量进行累计，从而求出推断吸附量。NOX催化剂3中的氨吸附量的每单位时间的变化量能够通过从氨吸附量的每单位时间的增加量中减去每单位时间的减少量而求出。NOX催化剂3中的氨吸附量的每单位时间的增加量能够设为从添加阀4被添加的每单位时间的还原剂量(图2的“供给NH3量”)。此外，NOX催化剂3中的氨吸附量的每单位时间的减少量能够设为在NOX催化剂3中被消耗的每单位时间的还原剂量(图2的“消耗NH3量”)以及从NOX催化剂3脱离的每单位时间的还原剂量(图2的“脱离NH3量”)。并且，通过对NOX催化剂3中的氨吸附量的每单位时间的变化量进行累计，从而计算出当前时间点的氨吸附量(图2的“吸附量”)。
从添加阀4被添加的每单位时间的还原剂量(图2的“供给NH3量”)能够根据ECU10基于内燃机1的运转状态而计算出的还原剂供给量而预先获知。由于在NOX催化剂3中被消耗的每单位时间的还原剂量(图2的“消耗NH3量”)与NOX催化剂3的NOX净化率(图2的“NOX净化率”)、内燃机1的每单位时间的排气的流量(图2的“排气流量”)、流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(图2的“流入NOX浓度”)相关联，因此能够根据这些数值而计算出。另外，排气流量既可以根据进气量以及燃料喷射量而计算出，也可以通过传感器而检测出。
NOX净化率为，在NOX催化剂3中被净化的NOX的量相对于流入NOX催化剂3的排气中的NOX的量(也可以设为NOX浓度)的比。由于NOX净化率与NOX催化剂3的温度(图2的“温度”)、排气流量、NOX催化剂3中的氨吸附量(图2的“吸附量前一次值”)相关联，因此能够根据这些数值而计算出。NOX催化剂3中的氨吸附量使用前一次被计算出的值。由于NOX催化剂3的NOX净化率与NOX催化剂3的温度、排气流量、NOX催化剂3中的氨吸附量存在相关关系，因此通过预先利用实验或模拟等而求出这些关系，从而能够计算出NOX净化率。也可以预先对这些关系进行映射化。
此外，由于从NOX催化剂3脱离的每单位时间的还原剂量(图2的“脱离NH3量”)与NOX催化剂3的温度(图2的“温度”)、NOX催化剂3中的氨吸附量(图2的“吸附量前一次值”)相关联，因此能够根据这些值而计算出。如果通过预先利用实验或模拟等而求出NOX催化剂3的温度、氨吸附量、脱离NH3量的关系，则能够根据NOX催化剂3的温度以及氨吸附量来求出脱离NH3量。也可以预先对这些关系进行映射化。
通过以上的方式，能够计算出NOX催化剂3中的氨吸附量的每单位时间的变化量。通过对该值进行累计，从而能够计算出当前时间点的氨吸附量。另外，也可以通过在ECU10的每个运算周期对氨吸附量的变化量进行计算并对该变化量进行累计，从而计算出当前时间点的氨吸附量。
此外，ECU10根据从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度以及从NOX催化剂3流出的排气中的氨浓度而对下游侧NOX传感器12的检测值进行推断。在此，由于NOX传感器对NOX以及氨进行检测，因此将从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度与从NOX催化剂3流出的排气中的氨浓度相加而得到的值成为下游侧NOX传感器12的检测值。并且，从NOX催化剂3流出的排气中的氨浓度(以下，也称为流出NH3浓度)能够根据图2的“脱离NH3量”与“排气流量”而计算出。从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度(以下，也称为流出NOX浓度)能够根据图2的“流入NOX浓度”以及“NOX净化率”并基于下式而计算出。
流出NOX浓度＝流入NOX浓度·(1-NOX净化率)
并且，通过将流出NOX浓度与流出NH3浓度相加，从而能够推断出下游侧NOX传感器12的检测值。另外，以下，将与推断吸附量对应的下游侧NOX传感器12的检测值的推断值也称为推断传感器检测值。
此外，ECU10根据下游侧NOX传感器12的检测值(以下，也称为传感器检测值)而实施添加阀4的异常诊断。该异常为，来自添加阀4的每单位时间的还原剂的供给量变少的异常。每单位时间的还原剂的供给量变少的情况也包含还原剂的供给量成为0的情况。例如，还原剂或PM粘着在添加阀4中而使每较短时间内的还原剂供给量减少。并且，由于当添加阀4中产生异常时，在NOX催化剂3中还原剂会不充足，因此未被该NOX催化剂3还原而从该NOX催化剂3流出的NOX的量将会增加。因此，在与NOX催化剂3相比靠下游的NOX量或NOX浓度超过了可认为正常的范围的情况下，能够判断为在添加阀4中产生了异常。另外，预先通过公知的技术而对添加阀4以外的其它设备中不存在异常的情况进行确认。
但是，在通过下游侧NOX传感器12而对从NOX催化剂3流出的NOX进行检测的情况下，该下游侧NOX传感器12也对氨进行检测。因此，在氨从NOX催化剂3流出的情况下，传感器检测值将会变大。
图3为表示氨吸附量与从NOX催化剂3流出的NOX以及氨的浓度的关系的图。在图3中，“NH3”表示氨的浓度，“NOX”表示NOX浓度，“NH3+NOX”表示NOX与氨的浓度之和。“NH3+NOX”为将NOX浓度与氨浓度相加而得出的值，也可以称为传感器检测值，因此以下作为传感器检测值来进行说明。另外，图3的实线也可以说是表示与各氨吸附量相对应的传感器检测值。通过该图3所示的实线而求出的与各氨吸附量对应的传感器检测值相当于本发明中的对应检测值。
在此，如图2所说明的那样，流出NOX浓度与流出NH3浓度由NOX催化剂3的氨吸附量决定。即，氨吸附量越变多，则流出NH3浓度越增加，并且流出NOX浓度越减少。此外，氨吸附量越变少，则流出NH3浓度越减少，并且流出NOX浓度越增加。此外，NOX催化剂3的温度越高则流出NH3浓度越增加。并且，NOX催化剂3的温度属于预定温度范围(例如250℃以上且350℃以下的范围)的情况下NOX净化率将会增高，当NOX催化剂3的温度成为预定温度范围之外时，NOX净化率将会降低。此外，氨吸附量越增多，则NOX净化率越增高。此外，排气流量越增多，则NOX净化率越降低。该关系也可以预先通过实验或模拟等而以图4的方式计算出。图4为用于对传感器检测值进行推断的框图。此外，也可以将图3所示的关系作为映射图、计算式、模式图等而预先存储在ECU10中，此外，也可以每次制作映射图、或如后文叙述那样在对推断传感器检测值与实际的传感器检测值进行比较时不使用映射图来进行比较。在此，由于氨吸附量越增多则NOX净化率越增高，因此NOX浓度将会降低。另一方面，由于氨吸附量越增多则氨越容易从NOX催化剂3脱离，因此氨浓度将会增加。并且，在传感器检测值中存在极小值。将该传感器检测值成为极小值的氨吸附量设为第一吸附量。NOX催化剂3的氨吸附量与第一吸附量相比越减小，则传感器检测值越增大。此外，NOX催化剂3的氨吸附量与第一吸附量相比越增大，则传感器检测值越增大。
在图3中，由于在氨吸附量为0时，在NOX催化剂3中无法对NOX进行还原并且不会存在氨从NOX催化剂3流出的情况，因此传感器检测值表示NOX浓度。另外，以下，将氨吸附量为0时的传感器检测值也称为“无氨时检测值”。无氨时检测值与流入NOX催化剂3的NOX浓度相等。即，无氨时检测值与上游侧NOX传感器11的检测值相等。
以下，将图3中氨吸附量多于第一吸附量的情况下且传感器检测值为与无氨时检测值相同的值时的氨吸附量称为第二吸附量。并且，在本实施例中，通过NOX催化剂3中的氨吸附量而划分为第一区域、第二区域、第三区域这的三个区域。在图3中，氨吸附量为0以上且少于第一吸附量的区域为第一区域，氨吸附量为第一吸附量以上且第二吸附量以下的区域为第二区域，氨吸附量多于第二吸附量的区域为第三区域。并且，在氨吸附量属于第二区域的情况下，ECU10禁止添加阀4的异常诊断。以下，分别对第一区域、第二区域、第三区域进行说明。
图5为表示氨吸附量与传感器检测值的关系即添加阀4正常时的氨吸附量属于第一区域的情况下的关系的图。Q11为添加阀4处于正常时的氨吸附量，Q12为添加阀4处于异常时的氨吸附量。Q11也可以称为推断吸附量。因此，与Q11对应的传感器检测值S11也可以称为推断传感器检测值。此外，Q12也可以称为实际的氨吸附量。
与添加阀4处于正常时相比，在添加阀4处于异常时，氨吸附量将会减少。这样一来，如图5的虚线的箭头所示，与异常的情况下的氨吸附量Q12相对应的实际的传感器检测值S12和推断传感器检测值S11相比而变得较大。另外，以下将实际的传感器检测值也称为实际传感器检测值。在第一区域中，在添加阀4中产生了异常的情况下，与从NOX催化剂3的氨的流出相比，因氨的不充足而造成的从NOX催化剂3的NOX的流出较为显著。因此，在第一区域中，在添加阀4中产生了异常的情况下，实际传感器检测值S12主要因NOX的增加而与推断传感器检测值S11相比变得较大。因此，在推断吸附量属于第一区域的情况下，将用于异常诊断的阈值设定为与推断传感器检测值相比而较大的值，在实际传感器检测值为阈值以上的情况下，能够判断为添加阀4处于异常。
图6为表示如果添加阀4处于正常则氨吸附量属于第一区域的情况下的、添加阀4正常时和异常时的传感器检测值与用于添加阀4的异常诊断的阈值的关系的图。如果除了添加阀4之外的条件均相同，则与正常时相比，异常时的实际传感器检测值变得较大。因此，如果将与正常时相比而较大的值设定为第一阈值，则能够在实际传感器检测值为第一阈值以上的情况下判断为添加阀4处于异常。第一阈值既可以为预先确定的值，也可以根据推断吸附量而进行设定。例如，也可以采用如下方式，即，根据推断吸附量而求出推断传感器检测值，并将相对于该推断传感器检测值而以固定量或固定比例增大了的值设为第一阈值。
接下来，图7为表示氨吸附量与传感器检测值的关系、即添加阀4处于正常时的氨吸附量属于第二区域的情况下的关系的图。Q21为添加阀4处于正常时的氨吸附量，Q22以及Q23为添加阀4处于异常时的氨吸附量。Q21也可以称为推断吸附量。因此，与Q21对应的传感器检测值S21也可以称为推断传感器检测值。Q22表示因添加阀4的异常而造成的来自添加阀4的还原剂供给量的减少量较小的情况(异常的程度较低的情况)下的氨吸附量，Q23为表示因添加阀4的异常而造成的来自添加阀4的还原剂供给量的减少量较大的情况(异常的程度较高的情况)下的氨吸附量。
如图7所示，虽然与还原剂供给量的减少量较小的情况下的氨吸附量Q22对应的实际传感器检测值S22与推断传感器检测值S21相比而变得较小，但是与还原剂供给量的减少量较大的情况下的氨吸附量Q23对应的实际传感器检测值S23与推断传感器检测值S21相比而变得较大。在此，在推断吸附量属于第二区域的情况下，在假定为来自添加阀4的还原剂供给量逐渐减少的情况下，首先，由于NOX催化剂3中的氨吸附量的减少而使从该NOX催化剂3流出的氨减少。即，在还原剂供给量的减少量较小的情况下，实际传感器检测值主要因从NOX催化剂3流出的氨量的减少的影响而降低。另一方面，随着NOX催化剂3的氨吸附量因来自添加阀4的还原剂供给量的减少而变少，则未被NOX催化剂3还原而从该NOX催化剂3流出的NOX的影响将会变大。即，在还原剂供给量的减少量较大的情况下，实际传感器检测值主要因从NOX催化剂3流出的NOX的影响而变大。以此方式，在推断吸附量属于第二区域的情况下，当氨吸附量从推断吸附量起减少时，实际传感器检测值会暂时下降，并在此后上升。因此，在第二区域中，在添加阀4中产生了异常的情况下的实际传感器检测值根据异常的程度而存在大于或小于推断传感器检测值的情况。
图8为表示如果添加阀4处于正常则氨吸附量属于第二区域的情况下的、添加阀4正常时和异常时的传感器检测值的图。如果除了添加阀4之外的条件均相同，则与正常时相比，异常时的传感器检测值存在变大或变小的情况。在此，可认为在设定与推断传感器检测值S21相比而较小的阈值A并在实际传感器检测值为阈值A以下的情况下，诊断为添加阀4处于异常。在该情况下，在实际传感器检测值为图8的S22时，能够诊断为添加阀4处于异常，但是在实际传感器检测值为图8的S23时，尽管添加阀4处于异常但也会诊断为处于正常。另一方面，考虑到在设定了与推断传感器检测值S21相比而较大的阈值B并在实际传感器检测值为阈值B以上的情况下，诊断为添加阀4处于异常。在该情况下，在实际传感器检测值为图8的S23时，能够诊断为添加阀4处于异常，但是在实际传感器检测值为图8的S22时，尽管添加阀4处于异常但也会诊断处于正常。即，即使将与正常时相比而较大的值或较小的值设定为阈值，也难以实施添加阀4的异常诊断。如此，即使根据推断传感器检测值而对阈值进行设定，也难以对添加阀4中是否产生异常进行诊断。因此，在本实施例中，在推断吸附量属于第二区域的情况下，禁止添加阀4的异常诊断。
图9为表示氨吸附量与传感器检测值的关系、即添加阀4正常时的氨吸附量属于第三区域的情况下的关系的图。Q31为添加阀4处于正常时的氨吸附量，Q32为添加阀4处于异常时的氨吸附量。Q31也可以称为推断吸附量。因此，与Q31相对应的传感器检测值S31也可以称为推断传感器检测值。
如图9所示，与异常的情况的氨吸附量Q32相对应的实际传感器检测值S32，与推断传感器检测值S31相比而变得较小。在推断吸附量属于第三区域的情况下，即使实际的氨吸附量因添加阀4的异常而减少，但由于实际传感器检测值仅降低至第一吸附量为止，因此实际传感器检测值与推断传感器检测值相比而变得较小。此外，虽然在实际的氨吸附量与第一吸附量相比而较少的情况下，实际的氨吸附量越变少则实际传感器检测值越增加，但是即使在实际传感器检测值变成最大的情况、即氨吸附量为0的情况下，实际传感器检测值也小于推断传感器检测值S31。因此，在添加阀4中产生了异常的情况下的实际传感器检测值始终小于推断传感器检测值。因此，在推断吸附量属于第三区域的情况下，能够将用于异常诊断的阈值设定为与推断传感器检测值相比而较小的值，并且在实际传感器检测值为阈值以下的情况下，判断为添加阀4处于异常。
图10为表示如果添加阀4处于正常则氨吸附量属于第三区域的情况下的、添加阀4正常时和异常时的传感器检测值与用于添加阀4的异常诊断的阈值的关系的图。如果除了添加阀4之外的条件为相同，则与正常时相比，异常时的传感器检测值变得较小。因此，如果将与正常时相比而较小的值设定为用于异常诊断的第二阈值，则能够在实际传感器检测值为第二阈值以下的情况下判断为添加阀4处于异常。在此，如果将第二阈值设定为与无氨时检测值相比而较小的值，则在实际的氨吸附量为0或0附近时，实际传感器检测值可能会变为大于第二阈值。因此，存在即使添加阀4处于异常但也被误诊断为正常的可能性。因此，第三区域的第二阈值可以设为大于无氨时检测值。此外，也可以将无氨时检测值设为第二阈值。此外，第二阈值既可以为预先确定的值，也可以根据推断吸附量而进行设定。例如，也可以采用如下方式，即，根据推断吸附量而求出推断传感器检测值，并将相对于该推断传感器检测值而以固定量或固定比例而减小的值设为第二阈值。也可以在以此方式而被设定的第二阈值为无氨时检测值以下的情况下，禁止添加阀4的异常诊断。
根据以上内容，在本实施例中，在推断吸附量属于第一区域的情况下，将与推断传感器检测值相比而较大的值设定为第一阈值，并且在传感器检测值为第一阈值以上的情况下诊断为添加阀4处于异常，在与第一阈值相比而较小的情况下诊断为添加阀4处于正常。此外，在推断吸附量属于第二区域的情况下，禁止添加阀4的异常诊断。并且，在推断吸附量属于第三区域的情况下，将与推断传感器检测值相比而较小的值设定为第二阈值，并且在传感器检测值为第二阈值以下的情况下诊断为添加阀4处于异常，在与第二阈值相比而较大的情况下诊断为添加阀4处于正常。
图11为表示本实施例所涉及的添加阀4的异常诊断的流程的流程图。本流程图通过ECU10而每隔预定的时间被执行。
在步骤S101中，获取推断吸附量。如图2所说明，推断吸附量通过ECU10而随时被计算出。
在步骤S102中，对推断吸附量是否少于第一吸附量进行判断。第一吸附量按照图3的关系而被求出。即，传感器检测值成为图3中的极小值时的氨吸附量成为第一吸附量。图3的关系预先通过实验或模拟等而求出并存储在ECU10中。在本步骤S102中，对推断吸附量是否属于第一区域进行判断。在步骤S102中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S103，另一方面，在作出了否定判断的情况下，进入步骤S106。
在步骤S103中，对实际传感器检测值是否为第一阈值以上进行判断。第一阈值为在推断吸附量属于第一区域的情况下而被设定的传感器检测值的阈值，并且为添加阀4处于正常与异常的临界时的传感器检测值。如图6所示，第一阈值为与推断传感器检测值相比而较大的值。第一阈值既可以为预先确定的值，也可以为根据推断吸附量而进行设定。例如，也可以采用如下方式，即，求出与推断吸附量相对应的推断传感器检测值，并将相对于该推断传感器检测值而以固定量或固定比例而增大的值设为第一阈值。
在步骤S103中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S104，并诊断为添加阀4处于异常。另一方面，在步骤S103中作出了否定判断的情况下，进入步骤S105，并诊断为添加阀4处于正常。
另一方面，在步骤S106中，对推断吸附量是否大于第二吸附量进行判断。第二吸附量按照图3的关系而被求出。即，与第一吸附量相比而较大的氨吸附量、并且在传感器检测值成为与无氨时检测值相同的值时的氨吸附量，成为了第二吸附量。在本步骤S106中，对推断吸附量是否属于第三区域进行判断。
另外，在步骤S106中，通过氨吸附量的比较而对是否为第三区域进行判断，但是取而代之也可以实施基于传感器检测值的判断。即，如图3所示，由于氨吸附量与传感器检测值存在关联，因此能够对与推断吸附量相对应的推断传感器检测值进行计算。如果以此方式而计算出的推断传感器检测值大于无氨时检测值，则能够判断为推断吸附量属于第三区域。在步骤S106作出了肯定判断的情况下，进入步骤S107，另一方面，在作出了否定判断的情况下，进入步骤S110。
在步骤S107中，对实际传感器检测值是否为第二阈值以下进行判断。第二阈值为，在推断吸附量属于第三区域的情况下而被设定的传感器检测值的阈值，并且为添加阀4处于正常与异常的临界时的传感器检测值。如图10所示，第二阈值为与推断传感器检测值相比而较小的值。第二阈值既可以为预先确定的值，也可以根据推断吸附量而进行设定。例如，也可以采用如下方式，即，求出与推断吸附量相对应的推断传感器检测值，并将相对于推断传感器检测值而以固定量或固定比例而减小的值设为第一阈值。此外，也可以将无氨时检测值设为第二阈值。
在步骤S107中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S108，并诊断为添加阀4处于异常。另一方面，在步骤S107中作出了否定判断的情况下，进入步骤S109，并诊断为添加阀4处于正常。
此外，由于在推断吸附量为第一吸附量以上且第二吸附量以下的情况下，推断吸附量属于第二区域，因此在步骤S110中，ECU10禁止添加阀4的异常诊断。
如以上说明所述，根据本实施例，由于在推断吸附量属于第二区域的情况下禁止添加阀4的异常诊断，因此能够抑制异常诊断的精度的降低。另外，在推断吸附量属于第二区域的情况下，也可以通过其它公知的技术而实施添加阀4的异常诊断。
(实施例2)
在本实施例中，对在不使用图3的关系的条件下简单地判断出属于第一区域、第二区域、第三区域中的哪一个区域的方法进行说明。另外，也可以将以下的方法进行组合。在此，由于传感器检测值为NOX浓度与氨浓度之和，因此传感器检测值可能根据对NOX浓度或氨浓度产生影响的因素而产生变化。将通过以下的方法而求出的成为第一区域与第二区域的临界的氨吸附量设为第一吸附量，并将成为第二区域与第三区域的临界的氨吸附量设为第二吸附量。即，在第一区域与第二区域的临界处，设为传感器检测值成为最小值，在第二区域与第三区域临界处，设为传感器检测值与无氨时检测值相等。
(第一方法)
在此，图12为相对于图3所示的关系而言流入NOX浓度增加了的情况的图。实线表示图3的情况，单点划线表示流入NOX浓度增加之后的NOX浓度，双点划线表示流入NOX浓度增加之后的NOX与氨的浓度之和、即传感器检测值。流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(流入NOX浓度)越变高，则从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度(流出NOX浓度)也越变高。如果流出NH3浓度不变化，则传感器检测值仅以NOX浓度的增加量而增大。这样一来，流出NOX浓度越变高，则传感器检测值的极小值越变大，并且第一吸附量越变大。因此，流入NOX浓度越高，则第一区域越变广，推断吸附量越容易进入第一区域。同样，流入NOX浓度越低，则第三区域越变广，推断吸附量越容易进入第三区域。第一方法为，通过基于流入NOX浓度来求出推断吸附量所属的概率较高的区域，从而对推断吸附量所属的区域进行简单设定的方法。在流入NOX浓度较高的情况下则判断为属于第一区域，在流入NOX浓度较低的情况下则判断为属于第三区域，若流入NOX为中等程度则判断为属于第二区域。流入NOX浓度与第一区域、第二区域、第三区域的关系能够预先通过实验或模拟等而求出。流入NOX浓度能够通过上游侧NOX传感器11而检测出。
(第二方法)
由于NOX催化剂3的温度越变高，则NOX催化剂3所能够吸附的氨量越减少，因此从NOX催化剂3流出的氨量将会增加。因此，NOX催化剂3的温度越变高，则由下游侧NOX传感器12所检测出的氨越增加。另一方面，由于NOX催化剂3的温度越变高，则NOX催化剂3的NOX净化率越上升，因此若推断吸附量为相同，则流出NOX浓度将会降低。因此，NOX催化剂3的温度越变高，则由下游侧NOX传感器12所检测出的NOX越减少。图13为相对于图3所示的关系而言使NOX催化剂3的温度升高了的情况的图。实线表示图3的情况，单点划线表示温度增加之后的NOX浓度或氨浓度。双点划线表示温度增加之后的NOX与氨的浓度之和、即传感器检测值。NOX催化剂3的温度越变高，则第一吸附量越变小。因此，温度越高，则越容易进入第三区域。即，NOX催化剂3的温度越高，则从NOX催化剂3流出的氨的影响越变大，从而越容易进入第三区域。第二方法为，通过基于NOX催化剂3的温度而求出推断吸附量所属的概率较高的区域，从而对推断吸附量所属的区域进行简单设定的方法。在温度较高的情况下则判断为属于第三区域，在温度较低的情况下则判断为属于第一区域，若温度为中等程度则判断为属于第二区域。NOX催化剂3的温度与第一区域、第二区域、第三区域的关系能够预先通过实验或模拟等而求出。
(第三方法)
虽然在图3所示的关系中，根据推断吸附量与传感器检测值而分别决定第一区域、第二区域、第三区域，但是取而代之也可以仅根据推断吸附量来求出这些区域。在此，推断吸附量越变多，则从NOX催化剂3流出的排气中的氨浓度越变高，并且从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度越变低。因此，推断吸附量越多，则从NOX催化剂3流出的氨的影响越大，从而越容易进入第三区域。第三方法为，通过基于推断吸附量所属的概率较高的区域而对推断吸附量所属的区域进行简单设定的方法。在推断吸附量较多的情况下则判断为属于第三区域，在推断吸附量较少的情况则判断为属于第一区域，若推断吸附量为中等程度则判断为属于第二区域。推断吸附量与第一区域、第二区域、第三区域的关系能够预先通过实验或模拟等而求出。
(第四方法)
由于来自添加阀4的还原剂供给量越多，则NOX催化剂3的氨吸附量越变多，因此从NOX催化剂3流出的排气中的氨浓度变高，并且从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度变低。因此，还原剂供给量越多，则从NOX催化剂3流出的氨的影响越变大，从而越容易进入第三区域。第四方法为，通过基于还原剂供给量而求出推断吸附量所属的概率较高的区域，从而对推断吸附量所属的区域进行简单设定的方法。在还原剂供给量较多的情况下则判断为属于第三区域，在还原剂供给量较少的情况下则判断为属于第一区域，若还原剂供给量为中等程度则判断为属于第二区域。还原剂供给量与第一区域、第二区域、第三区域的关系能够预先通过实验或模拟等而求出。
另外，在第四方法中，也可以采用如下方式，即，取代还原剂供给量，而实施根据实际的还原剂供给量相对于基准还原剂供给量之比来进行的判断。基准还原剂供给量为根据流入NOX量而决定的还原剂供给量。在此，存在氨吸附量因内燃机1的运转状态而暂时减少的情况。在这种情况下，为了使氨吸附量迅速增加而存在供给与基准还原剂供给量相比而较多的量的还原剂的情况。另一方面，为了抑制因内燃机1的运转状态而使氨从NOX催化剂3流出从而存在供给与基准还原剂供给量相比而较少的量的还原剂的情况。在还原剂供给量多于基准还原剂供给量的情况下，氨变得易于从NOX催化剂3流出并且NOX净化率变高，另一方面，在还原剂供给量少于基准还原剂供给量的情况下，氨变得难以从NOX催化剂3流出并且NOX净化率将会变低。因此，在还原剂供给量相对于基准还原剂供给量之比为较大的情况下可判断为属于第三区域，在比为较小的情况下可判断为属于第一区域，若比为中等程度则可判断为属于第二区域。还原剂供给量相对于基准还原剂供给量之比与第一区域、第二区域、第三区域的关系能够预先通过实验或模拟等而求出。
如以上说明所述，根据本实施例，能够简单地求出推断吸附量属于哪个区域。
(实施例3)
在本实施例中，在推断吸附量属于第二区域的情况下，实施使推断吸附量偏离第二区域的控制。此外，在本实施例中，在推断吸附量属于第三区域并且第二阈值为无氨时检测值以下的情况下，实施使第二阈值大于无氨时检测值的控制。以下，将这些控制称为主动控制。另外，在本实施例中，ECU10相当于本发明中的控制部。
为了使推断吸附量偏离第二区域而能够采用如下方式中的任意一种，即，使还原剂供给量增加、使还原剂供给量减少、使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(也可以设为从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度)增加、使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(也可以设为从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度)减少。
图14为表示在为了使推断吸附量偏离第二区域而使还原剂供给量增减的情况下的、氨吸附量与从NOX催化剂3流出的NOX以及氨的浓度之和(即，传感器检测值)的关系的图。由于推断吸附量根据还原剂供给量的增减而增减，因此推断传感器检测值也将产生变化。即，由于通过使还原剂供给量增加而使图2的“供给NH3量”增加，因此推断吸附量向增加侧移动。因此，只要使还原剂供给量增加至推断吸附量进入第三区域为止即可。另一方面，通过使还原剂供给量减少而使推断吸附量向减少侧移动。因此，只要使还原剂供给量减少至推断吸附量进入第一区域为止即可。
图15为表示在以为了使推断吸附量偏离第二区域而使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(也可以设为从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度)增加的情况下的、氨吸附量与从NOX催化剂3流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。实线表示使NOX浓度增加之前的状态，双点划线表示使NOX浓度增加之后的状态。如图12所说明的那样，当流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度增加时，从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度也会增加，并且传感器检测值也会增加。由此，第一吸附量向增加侧移动。这样一来，由于能够改变推断吸附量与第一吸附量的位置关系，因此推断吸附量将进入第一区域。因此，只要使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度增加至推断吸附量进入第一区域为止即可。NOX浓度的增加例如能够通过使EGR气体量减少而实现。EGR阀32的开度也可以预先通过实验或模拟等而求出并存储在ECU10中。
此外，图16为表示为了使推断吸附量偏离第二区域而使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(也可以设为从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度)减少的情况下的、氨吸附量与从NOX催化剂3流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。实线表示使NOX浓度减少之前的状态，双点划线表示使NOX浓度减少之后的状态。另外，图16的双点划线表示NOX浓度大致为0的情况。即，传感器检测值表示氨浓度。当流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度减少时，从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度也会减少，并且传感器检测值也会减少。在使NOX浓度减少之前，在氨吸附量较少的范围内NOX从NOX催化剂3的流出较为显著。因此，由于NOX浓度的减少而在氨吸附量较少的范围内传感器检测值的降低较为显著。由此，第二吸附量向减少侧移动。这样一来，由于能够改变推断吸附量与第二吸附量的位置关系，因此推断吸附量将进入第三区域。因此，使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度减少至推断吸附量进入第三区域即可。NOX浓度的减少例如能够通过使EGR气体量增加而实现。EGR阀32的开度也可以预先通过实验或模拟等而求出并存储在ECU10中。
此外，在本实施例中，在推断吸附量属于第三区域的情况下，将相对于推断传感器检测值而以固定量或固定比例而减小的值设定为第二阈值。但是，在推断吸附量属于第三区域的情况下，将相对于推断传感器检测值而以固定量或固定比例而减小的值设定为第二阈值时，第二阈值会成为无氨时检测值以下。在此，图17为表示在推断吸附量属于第三区域的情况下，第二阈值被设定为小于无氨时检测值的情况下的氨吸附量与从NOX催化剂3流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。在实际传感器检测值为第二阈值以下的情况下可诊断为添加阀4处于异常，在实际传感器检测值大于第二阈值的情况下可诊断为添加阀4处于正常。这样一来，在实际传感器检测值大于第二阈值且无氨时检测值以下的情况下，即使添加阀4处于异常也会被误诊断处于正常。即，在图17中的阴影的范围内有可能存在误诊断。与此相对，在本实施例中，在推断吸附量属于第三区域并且第二阈值为无氨时检测值以下的情况下，以使第二阈值大于无氨时检测值的方式实施主动控制。即，在推断吸附量属于第三区域的情况下，用于添加阀4的异常诊断的第二阈值为无氨时检测值以下的情况下，以使第二阈值大于无氨时检测值的方式而使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(也可以设为从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度)减少。在该情况下，也可以说是以使第二阈值大于无氨时检测值的方式而使第二吸附量变化。
图18为表示在推断吸附量属于第三区域的情况下，以使阈值大于无氨时检测值的方式而使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度(也可以设为从NOX催化剂3流出的排气中的NOX浓度)减少的情况下的、氨吸附量与从NOX催化剂3流出的NOX以及氨的浓度之和的关系的图。实线表示使NOX浓度减少之前的状态，双点划线表示使NOX浓度减少之后的状态。另外，双点划线表示NOX浓度大致为0的情况。在此，由于无氨时检测值表示在NOX催化剂3中未吸附有氨的状态下的NOX浓度，因此当流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度减少时，无氨时检测值也会减少。这样一来，由于无氨时检测值移动而使第二阈值大于无氨时检测值。因此，只要使流入NOX催化剂3的排气中的NOX浓度减少至第二阈值大于无氨时检测值即可。
图19为表示本实施例所涉及的主动控制的流程的流程图。本流程图通过ECU10而被执行用以取代图11所示的流程图。另外，在实施与上述流程图相同的处理的步骤中，标注相同符号并省略说明。
在图19所示的流程图中，当在步骤S106中作出了肯定判断时进入步骤S201。在步骤S201中，对第二阈值是否大于无氨时检测值进行判断。在本步骤中，对在第三区域中第二阈值是否成为能够准确实施异常诊断的值进行判断。即，当第二阈值为无氨时检测值以下时，存在即使添加阀4处于异常而实际传感器检测值也会大于第二阈值的情况。因此，在第二阈值为无氨时检测值以下的情况下，在实施了主动控制之后实施异常诊断。第二阈值能够以与步骤S107相同的方式获得。在步骤S201中作出了肯定判断的情况下进入步骤S107。
此外，在步骤S106中作出了否定判断的情况下进入步骤S202。在步骤S202中实施主动控制。针对步骤S202所涉及的主动控制的流程图将在后文叙述。当步骤S202的处理完毕时进入步骤S101。此外，在步骤S201中作出了否定判断的情况下进入步骤S203，并实施主动控制。针对步骤S203所涉及的主动控制的流程图将在后文叙述。当步骤S203的处理完毕时进入步骤S101。
图20为表示步骤S202所涉及的主动控制的流程的流程图。本流程图在上述步骤S202中由ECU10执行。
在步骤S301中，对主动控制执行条件是否成立进行判断。存在内燃机1的运转状态发生变化而难以执行主动控制的情况。由于在这种情况下，添加阀4的异常诊断也较为困难，因此在使主动控制结束的同时，也使图19所示的流程图结束。
在步骤S301中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S302，另一方面，在作出了否定判断的情况下，使本流程图以及图19所示的流程图结束。在该情况下，维持添加阀4的异常诊断被禁止的状态。
在步骤S302中，使还原剂供给量减少。在本流程图中，如图14所示，通过使还原剂供给量减少而使推断吸附量向第一区域移动。在本步骤S302中，既可以根据推断吸附量与第一吸附量之差或比来对还原剂供给量的减少量进行设定，也可以将还原剂供给量的减少量设定为预定量。还原剂供给量的减少量也可以预先通过实验或模拟等而求出。
在步骤S303中，获取推断吸附量。以与步骤S101相同的方式来获取推断吸附量。
在步骤S304中，对推断吸附量是否少于第一吸附量进行判断。第一吸附量以与步骤S102相同的方式而求出。在本步骤S304中，对是否由于还原剂供给量的减少而使推断吸附量成为了属于第一区域进行判断。在步骤S304中作出了肯定判断的情况下，使本流程图结束。通过使本流程图结束，从而使图19的步骤S202的处理完毕，并返回步骤S101。另外，由于推断吸附量属于第一区域，因此也可以进入实施第一区域的异常诊断的步骤S103。另一方面，在步骤S304中作出了否定判断的情况下，返回步骤S301，并使还原剂供给量进一步减少。
接下来，图21为表示步骤S203所涉及的主动控制的流程的流程图。本流程图在上述步骤S203中由ECU10执行。
在步骤S401中，对主动控制执行条件是否成立进行判断。存在内燃机1的运转状态产生变化而难以执行主动控制的情况。由于在这种情况下，添加阀4的异常诊断也较为困难，因此在使主动控制结束的同时，也使图19所示的流程图结束。
在步骤S401中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S402，另一方面，在作出了否定判断的情况下，使本流程图以及图19所示的流程图结束。
在步骤S402中，使NOX浓度减少。在本流程图中，例如通过使EGR气体量增加而使从内燃机1排出的NOX浓度减少。这样一来，与NOX催化剂3相比靠下游的NOX浓度也减少。由此，如图18所示，无氨时检测值将会降低。在本步骤S402中，既可以根据无氨时检测值与第二阈值之差或比而对NOX浓度的减少量(即，EGR气体的增加量)进行设定，也可以将NOX浓度的减少量(即，EGR气体的增加量)设定为预定量。NOX浓度的减少量或EGR气体的增加量能够预先通过实验或模拟等而求出。也可以预先通过实验或模拟等而求出EGR阀32的开度且进行映射化并存储在ECU10中。
在步骤S403中，获取无氨时检测值。即，对推断吸附量为0时的推断传感器检测值进行计算。由于NOX浓度减少而使推断传感器检测值以图18的双点划线的方式移动。推断传感器检测值以与图3所说明的情况相同的方式通过ECU10而被计算出。
在步骤S404中，对第二阈值是否大于无氨时检测值进行判断。第二阈值以与步骤S107相同的方式而获得。在本步骤S404中，对是否由于NOX浓度的减少而使无氨时检测值小于第二阈值进行判断。在步骤S404作出了肯定判断的情况下，使本流程图结束。通过使本流程图结束，从而使图19的步骤S203中的处理结束，并返回步骤S101。另外，由于在步骤S404中作出了肯定判断的情况下，推断吸附量属于第三区域，因此也可以在取得推断吸附量之后进入实施第三区域的异常诊断的步骤S107。另一方面，在步骤S404中作出了否定判断的情况下，返回步骤S401，并使NOX浓度进一步减少。
另外，虽然在图20所示的流程图中，是在步骤S202所涉及的主动控制中使还原剂供给量减少，但是也可以取代于此，使从内燃机1排出的废气中的NOX浓度以图15所说明的方式而增加。
图22为表示通过使从内燃机1被排出的废气中的NOX浓度增加而实施步骤S202所涉及的主动控制的情况下的流程的流程图。本流程图在上述步骤S202中由ECU10执行。另外，在实施与上述流程图相同处理的步骤中，标注相同符号并省略说明。
在图22所示的流程图中，在步骤S301中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S501。并且，在步骤S501中使NOX浓度增加。由此，能够使推断吸附量进入第一区域。例如通过使EGR气体量减少而使从内燃机1排出的NOX浓度增加。这样一来，与NOX催化剂3相比靠下游的NOX浓度也增加。由此，由于第一吸附量向增加侧移动，因此推断吸附量进入第一区域。
在本步骤S501中，既可以根据推断吸附量与第一吸附量之差或比而对NOX浓度的增加量(即，EGR气体的减少量)进行设定，也可以将NOX浓度的增加量(即，EGR气体的减少量)设定为预定量。NOX浓度的增加量或EGR气体的减少量能够预先通过实验或模拟等而求出。也可以预先通过实验或模拟等而求出EGR阀32的开度且进行映射化并存储在ECU10。
此外，在图22所示的流程图中，当步骤S303的处理完毕时，进入步骤S502。在步骤S502中，对推断吸附量是否少于第一吸附量进行判断。第一吸附量以与步骤S102相同的方式而求出。在本步骤S502中，对是否由于NOX浓度的增加而使推断吸附量成为了属于第一区域进行判断。在步骤S502中作出了肯定判断的情况下，使本流程图结束。通过使本流程图结束，从而使图19的步骤S202中的处理结束，并返回步骤S101。另外，由于推断吸附量属于第一区域，因此也可以进入实施第一区域的异常诊断的步骤S103。另一方面，在步骤S502中作出了否定判断的情况下，返回步骤S301，并使NOX浓度进一步减少。
此外，虽然在本实施例中，在步骤S202所涉及的主动控制中使还原剂供给量减少，但是也可以取代于此，使从内燃机1排出的废气中的NOX浓度以图16所说明的方式而减少。
图23为表示通过使从内燃机1被排出的废气中的NOX浓度减少而实施步骤S202所涉及的主动控制的情况下的流程的流程图。另外，在实施与上述流程图相同处理的步骤中，标注相同符号并省略说明。
在图23所示的流程图中，在步骤S301中作出了肯定判断的情况下，进入步骤S601。并且，在步骤S601中使NOX浓度减少。由此，能够使推断吸附量进入第三区域。例如通过使EGR气体量增加而使从内燃机1排出的NOX浓度减少。这样一来，与NOX催化剂3相比靠下游的NOX浓度也减少。由此，由于第二吸附量向减少侧移动，因此第二吸附量向减少侧移动。这样一来，推断吸附量与第二吸附量的位置关系将改变，并且推断吸附量进入第三区域。
在本步骤S601中，既可以根据第二吸附量与推断吸附量之差或比而对NOX浓度的减少量(即，EGR气体的增加量)进行设定，也可以将NOX浓度的减少量(即，EGR气体的增加量)设定为预定量。NOX浓度的减少量或EGR气体的增加量能够预先通过实验或模拟等而求出。也可以预先通过实验或模拟等而求出EGR阀32的开度且进行映射化并存储在ECU10中。
此外，在图23所示的流程图中，当步骤S303的处理完毕时，进入步骤S602。并且，在步骤S602中，对推断吸附量是否大于第二吸附量进行判断。在本步骤S602中，对推断吸附量是否属于第三区域进行判断。第二吸附量以与步骤S106相同的方式而求出。另外，由于在图16的双点划线所示的状态下无氨时检测值成为0，因此如果推断吸附量大于0，则认为推断吸附量也大于第二吸附量。即，如果推断吸附量大于0，则认为推断吸附量属于第三区域。
在步骤S602中作出了肯定判断的情况下，使本流程图结束。通过使本流程图结束，从而使图19的步骤S202中的处理结束，并返回步骤S101。另外，由于在步骤S602中作出了肯定判断的情况下，推断吸附量属于第三区域，因此也可以进入实施第三区域的异常诊断的步骤S201。另一方面，在步骤S602中作出了否定判断的情况下，返回步骤S601，并使NOX浓度进一步减少。
此外，虽然在本实施例中，在步骤S202所涉及的主动控制中使还原剂供给量减少，但是也考虑取代于此而使还原剂供给量以图14所说明的方式增加。即，也考虑使推断吸附量向第三区域移动。
图24为表示通过增加还原剂供给量而实施步骤S202所涉及的主动控制的情况下的流程的流程图。另外，在实施与上述流程图相同处理的步骤中，标注相同符号并省略说明。在图24所示的流程图中，当在步骤S301中作出了肯定判断时，进入步骤S701。
在步骤S701中，使还原剂供给量增加。在本流程图中，通过使还原剂供给量增加，从而使推断吸附量向第三区域移动。在本步骤S701中，既可以根据第二吸附量与推断吸附量之差或比而对还原剂供给量的减少量进行设定，也可以将还原剂供给量的增加量设定为预定量。还原剂供给量的增加量也可以预先通过实验或模拟等而求出。
此外，在步骤S702中，对推断吸附量是否多于第二吸附量进行判断。第二吸附量以与步骤S106相同的方式而求出。在本步骤S702中，对是否由于还原剂供给量的增加而使推断吸附量成为了属于第三区域进行判断。在步骤S702中作出了肯定判断的情况下，使本流程图结束。通过使本流程图结束，从而使图19的步骤S202的处理结束。虽然在此情况下，在图19中进入步骤S101，但是由于此时推断吸附量属于第三区域，因此也可以进入实施第三区域的异常诊断的步骤S201。
如以上说明所述，根据本实施例，即使在推断吸附量属于第二区域的情况下，也能够通过以偏离第二区域的方式而实施主动控制，从而增加实施添加阀4的异常诊断的机会。此外，在推断吸附量属于第三区域的情况下、即第二阈值为无氨时检测值以下的情况下，能够通过以使第二阈值大于无氨时检测值的方式实施主动控制，从而增加实施添加阀4的异常诊断的机会。另外，还能够对多个的主动控制进行组合。
符号说明
1内燃机；2排气通道；3选择还原型NOX催化剂；4添加阀；6进气通道；7节气门；10ECU；11上游侧NOX传感器；12下游侧NOX传感器；13温度传感器；14曲轴位置传感器；15加速器开度传感器；16空气流量计；30EGR装置；31EGR通道；32EGR阀。

Claims (11)

1.一种异常诊断装置，其对内燃机的排气净化装置中的还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断，
所述内燃机的排气净化装置具备：
还原剂供给装置，其被设置在内燃机的排气通道中，并将氨的前驱体或氨作为还原剂而向该排气通道内进行供给；
选择还原型NOX催化剂，其被设置在与所述还原剂供给装置相比靠下游的排气通道中，并通过被吸附在该选择还原型NOX催化剂中的还原剂而对NOX进行选择还原；
NOX传感器，其被设置在与所述选择还原型NOX催化剂相比靠下游的排气通道中，并对NOX以及氨进行检测，
所述异常诊断装置具备：
诊断部，其根据所述NOX传感器的检测值而对所述还原剂供给装置中是否存在异常进行诊断；
还原剂吸附量推断部，其对所述还原剂供给装置处于正常时的所述选择还原型NOX催化剂的还原剂吸附量、即推断吸附量进行推断；
检测值推断部，其对与所述选择还原型NOX催化剂的各还原剂吸附量相对应的所述NOX传感器的检测值、即对应检测值进行推断，
禁止部，其在所述推断吸附量为第一吸附量以上且第二吸附量以下的情况下，禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断，其中，所述第一吸附量为，与所述对应检测值的最小值相对应的还原剂吸附量，所述第二吸附量为，形成与还原剂吸附量为0时的所述对应检测值即无还原剂时检测值相同的对应检测值的还原剂吸附量，并且为与所述第一吸附量相比而较大的还原剂吸附量。
2.如权利要求1所述的异常诊断装置，其中，
在所述推断吸附量多于所述第二吸附量的情况下，所述诊断部将小于与所述推断吸附量相对应的所述NOX传感器的检测值的值设为第二阈值，并且在所述NOX传感器的检测值为所述第二阈值以下的情况下，诊断为所述还原剂供给装置处于异常。
3.如权利要求2所述的异常诊断装置，其中，
在所述推断吸附量多于所述第二吸附量的情况下，所述禁止部在所述第二阈值为所述无还原剂时检测值以下的情况下，禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断。
4.如权利要求1所述的异常诊断装置，其中，
在所述推断吸附量多于所述第二吸附量的情况下，所述诊断部在所述NOX传感器的检测值为所述无还原剂时检测值以下的情况下，诊断为所述还原剂供给装置处于异常。
5.如权利要求1所述的异常诊断装置，其中，
在所述推断吸附量少于所述第一吸附量的情况下，所述诊断部在所述NOX传感器的检测值为第一阈值以上的情况下，诊断为所述还原剂供给装置处于异常。
6.如权利要求2所述的异常诊断装置，其中，
所述第二阈值被设为，大于或等于所述无还原剂时检测值。
7.如权利要求5所述的异常诊断装置，其中，
所述第一阈值为所述还原剂供给装置处于正常与异常的临界时的所述NOX传感器的检测值，其以如下方式而进行设定，即，将相对于与所述推断吸附量相对应的所述NOX传感器的检测值而以固定量或固定比例而增大的值设为所述第一阈值。
8.如权利要求6所述的异常诊断装置，其中，
所述第二阈值为所述还原剂供给装置处于正常与异常的临界时的所述NOX传感器的检测值，其以如下方式而进行设定，即，将相对于与所述推断吸附量相对应的所述NOX传感器的检测值而以固定量或固定比例而减小的值设为所述第二阈值。
9.如权利要求1所述的异常诊断装置，其中，
具备控制部，所述控制部在所述禁止部禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断的情况下，实施通过使流入所述选择还原型NOX催化剂的排气中的NOX浓度或来自还原剂供给装置的还原剂供给量中的至少一方变化从而使所述对应检测值或所述推断吸附量变化的控制，所述禁止部在通过由所述控制部实施所述控制从而使所述推断吸附量变为了小于所述第一吸附量或大于所述第二吸附量的情况下，许可利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断。
10.如权利要求3所述的异常诊断装置，其中，
具备控制部，所述控制部在所述禁止部禁止利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断的情况下，实施通过使流入所述选择还原型NOX催化剂的排气中的NOX浓度或来自还原剂供给装置的还原剂供给量中的至少一方变化从而使所述对应检测值或所述推断吸附量变化的控制，所述禁止部在通过由所述控制部实施所述控制从而使所述第二阈值变为了大于所述无还原剂时检测值的情况下，许可利用了所述NOX传感器的检测值的由所述诊断部而实施的诊断。
11.如权利要求1至4、9、10中的任意一项所述的异常诊断装置，其中，
所述检测值推断部根据从所述选择还原型NOX催化剂流出的还原剂量、流入所述选择还原型NOX催化剂的NOX量、所述选择还原型NOX催化剂的温度、所述选择还原型NOX催化剂的还原剂吸附量、以及排气流量，而对所述对应检测值进行推断。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6744231B2 (ja) * 2017-01-23 2020-08-19 日本碍子株式会社 触媒劣化診断方法および触媒劣化診断システム
JP6508229B2 (ja) * 2017-02-10 2019-05-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置
US20180274418A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 GM Global Technology Operations LLC Methods for monitoring and/or controlling the performance of selective catalytic reduction devices
JP6729542B2 (ja) * 2017-12-27 2020-07-22 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の異常診断システム
JP6962266B2 (ja) * 2018-04-24 2021-11-05 株式会社豊田自動織機 内燃機関の排気浄化装置
JP7124727B2 (ja) * 2019-01-23 2022-08-24 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置、及び車両
JP6593561B1 (ja) * 2019-02-20 2019-10-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒暖機処理監視装置、内燃機関の触媒暖機処理監視システム、データ解析装置、および内燃機関の制御装置
JP7217867B2 (ja) * 2019-04-04 2023-02-06 マツダ株式会社 排気ガス浄化装置の診断装置
JP7534092B2 (ja) * 2020-01-24 2024-08-14 トヨタ自動車株式会社 下流側空燃比検出装置の異常診断装置
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101278110A (zh) * 2005-09-29 2008-10-01 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 用于排气后处理系统的诊断方法
CN102213131A (zh) * 2010-04-05 2011-10-12 博世株式会社 排气净化系统的异常诊断装置及方法以及排气净化系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8286417B2 (en) * 2005-02-03 2012-10-16 Avl List Gmbh Diagnosis method for an exhaust gas post-treatment system
GB0716833D0 (en) * 2007-08-31 2007-10-10 Nunn Andrew D On board diagnostic system
DE102008049098A1 (de) * 2008-09-26 2009-06-25 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator und einem vorgeschalteten oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteil
JP5155838B2 (ja) * 2008-12-05 2013-03-06 ボッシュ株式会社 還元剤噴射制御装置及び還元剤噴射装置の制御方法並びに内燃機関の排気浄化装置
JP2010174695A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Toyota Motor Corp ＮＯｘセンサの故障診断システム及び故障診断方法
JP5252217B2 (ja) 2009-04-10 2013-07-31 マツダ株式会社 エンジン排気浄化装置
JP4874364B2 (ja) 2009-04-14 2012-02-15 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の排気浄化装置
JP5672295B2 (ja) 2012-12-03 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の劣化判定システム
JP5850177B2 (ja) * 2012-12-06 2016-02-03 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の故障判定システム
RU2623321C1 (ru) 2013-05-30 2017-06-23 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов
US9388728B2 (en) * 2013-06-10 2016-07-12 Cummins Emission Solutions, Inc. Systems and methods for NOx sensor diagnostics
US9217350B2 (en) * 2013-11-13 2015-12-22 Ford Global Technologies, Llc Method and system for reductant injector degradation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101278110A (zh) * 2005-09-29 2008-10-01 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 用于排气后处理系统的诊断方法
CN102213131A (zh) * 2010-04-05 2011-10-12 博世株式会社 排气净化系统的异常诊断装置及方法以及排气净化系统

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