CN109973184A - 废气净化装置的异常诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是适当地确保SCR催化剂的异常诊断的执行机会。本发明提供一种废气净化装置的异常诊断系统，其具备推定假设SCR催化剂处于预定的异常状态时的氨吸附量即第1推定吸附量的第1推定单元、推定假设该SCR催化剂处于预定的正常状态时的氨吸附量即第2推定吸附量的第2推定单元、基于第1推定吸附量计算第1逃逸发现温度的第1温度计算单元、以及基于第2推定吸附量计算第2逃逸发现温度的第2温度计算单元，在基于比该SCR催化剂靠下游侧的废气中的氨浓度进行该SCR催化剂的异常诊断时，执行将该SCR催化剂的温度控制为第1逃逸发现温度以上且低于第2逃逸发现温度的温度的诊断用温度控制。

Description

废气净化装置的异常诊断系统

技术领域

本发明涉及废气净化装置的异常诊断系统。

背景技术

已知将以氨为还原剂还原来自内燃机的废气中所含的NOx的选择还原型NOx催化剂(以下有时也称为“SCR催化剂”)作为废气净化催化剂设置于该内燃机的排气通路的技术。在排气通路设有SCR催化剂的情况下，在该排气通路中的比SCR催化剂靠上游侧设置氨供给装置。氨供给装置向在排气通路中流动的废气中添加氨或氨的前驱体，由此向SCR催化剂供给氨。

另外，专利文献1记载了基于在比SCR催化剂靠下游侧的排气通路设置的氨传感器的检测值，进行该SCR催化剂的异常诊断的技术。更详细而言，该专利文献1记载的技术，基于氨传感器的检测值，算出SCR催化剂中逃逸的氨的比例即氨的逃逸率。并且在算出的氨的逃逸率为阈值以上的情况下判定为SCR催化剂发生劣化。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2013-227930号公报

发明内容

上述现有技术中，利用在SCR催化剂发生异常的情况下氨容易从SCR催化剂逃逸的倾向，进行SCR催化剂的异常诊断。但根据废气净化装置的结构、内燃机的运行状态等，在异常诊断的执行条件成立时吸附于SCR催化剂的氨的吸附量少，因此会产生即使该SCR催化剂发生异常，氨也不从该SCR催化剂逃逸的状况。也就是说，为了通过检测从SCR催化剂逃逸的氨来进行该SCR催化剂的异常诊断，在进行该异常诊断时需要该SCR催化剂吸附有适当量的氨。但是，在需求执行SCR催化剂的异常诊断时，该SCR催化剂中的氨的吸附量并不一定是适合于该异常诊断的量。这样的情况下，有可能难以确保SCR催化剂的异常诊断的执行机会。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是适当地确保SCR催化剂的异常诊断的执行机会。

本发明涉及的废气净化装置的异常诊断系统，应用于具有选择还原型NOx催化剂和氨供给装置的废气净化装置，所述选择还原型NOx催化剂设置于内燃机的排气通路，以氨为还原剂将废气中的NOx还原，所述氨供给装置设置于比所述选择还原型NOx催化剂靠上游侧的排气通路，向所述选择还原型NOx催化剂供给氨，所述废气净化装置的异常诊断系统具备氨检测单元、第1推定单元、第2推定单元、第1温度计算单元、第2温度计算单元、温度控制单元和异常诊断单元，所述氨检测单元检测比所述选择还原型NOx催化剂靠下游侧的废气的氨浓度，所述第1推定单元推定第1推定吸附量，所述第1推定吸附量是假设所述选择还原型NOx催化剂处于预定的异常状态时的所述选择还原型NOx催化剂中的氨的吸附量，所述第2推定单元推定第2推定吸附量，所述第2推定吸附量是假设所述选择还原型NOx催化剂处于预定的正常状态时的所述选择还原型NOx催化剂中的氨的吸附量，所述第1温度计算单元基于由所述第1推定单元推定的所述第1推定吸附量计算第1逃逸发现温度，所述第1逃逸发现温度是在所述选择还原型NOx催化剂处于所述预定的异常状态的情况下，氨开始从所述选择还原型NOx催化剂逃逸的所述选择还原型NOx催化剂的温度，所述第2温度计算单元基于由所述第2推定单元推定的所述第2推定吸附量计算第2逃逸发现温度，所述第2逃逸发现温度是在所述选择还原型NOx催化剂处于所述预定的正常状态的情况下，氨开始从所述选择还原型NOx催化剂逃逸的所述选择还原型NOx催化剂的温度，所述温度控制单元执行诊断用温度控制，所述诊断用温度控制是在执行所述选择还原型NOx催化剂的异常诊断时，将所述选择还原型NOx催化剂的温度控制为由所述第1温度计算单元算出的所述第1逃逸发现温度以上且低于所述第2逃逸发现温度的温度，所述异常诊断单元在通过所述温度控制单元执行所述诊断用温度控制时基于由所述氨检测单元检测出的氨浓度进行所述选择还原型NOx催化剂的异常诊断。

本发明涉及的异常诊断系统中，由第1推定单元推定第1推定吸附量，由第2推定单元推定第2推定吸附量。在此，第1推定吸附量是假设SCR催化剂处于预定的异常状态(即、在异常诊断中应该被诊断为SCR催化剂发生异常的状态)时的该SCR催化剂中的氨的吸附量。另外，第2推定吸附量是假设SCR催化剂处于正常状态(即、在异常诊断中应该被诊断为SCR催化剂正常的状态)时的该SCR催化剂中的氨的吸附量。

SCR催化剂中的氨的上限吸附量(饱和吸附量)随着该SCR催化剂的温度上升而减少。因此，如果在吸附有氨的状态下SCR催化剂的温度上升，则会发生氨从该SCR催化剂流出即氨的逃逸。并且，如果SCR催化剂发生异常，则与SCR催化剂正常时相比，会在该SCR催化剂的温度更低时发生氨的逃逸。

因此，本发明中，第1温度计算单元基于由第1推定单元推定的第1推定吸附量计算第1逃逸发现温度，所述第1逃逸发现温度是在SCR催化剂处于预定的异常状态的情况下，氨开始从该SCR催化剂逃逸的该SCR催化剂的温度。也就是说，由第1温度计算单元算出的第1逃逸发现温度是在SCR催化剂处于预定的异常状态且该SCR催化剂中的氨吸附量为当前的第1推定吸附量的情况下，开始发生氨的逃逸的该SCR催化剂的温度。另外，第2温度计算单元基于由第2推定单元推定的第2推定吸附量计算第2逃逸发现温度，所述第2逃逸发现温度是在SCR催化剂处于预定的正常状态的情况下，氨开始从该SCR催化剂逃逸的该SCR催化剂的温度。也就是说，由第2温度计算单元算出的第2逃逸发现温度，是在SCR催化剂处于预定的正常状态且该SCR催化剂中的氨吸附量为当前的第2推定吸附量的情况下，开始发生氨的逃逸的该SCR催化剂的温度。并且，像这样计算第1逃逸发现温度和第2逃逸发现温度的情况下，第1逃逸发现温度低于第2逃逸发现温度。

本发明中，在执行SCR催化剂的异常诊断时，通过温度控制单元执行诊断用温度控制，所述诊断用温度控制是将该SCR催化剂的温度控制为由第1温度计算单元算出的第1逃逸发现温度以上且小于由第2温度计算单元算出的第2逃逸发现温度的温度。

如果执行上述这样的诊断用温度控制，则在SCR催化剂的实际状态正常的情况下，氨不会从该SCR催化剂逃逸，在SCR催化剂的实际状态异常的情况下，氨会从该SCR催化剂逃逸。并且，如果氨从SCR催化剂逃逸，则会通过氨检测单元检测到氨。因此，通过执行诊断用温度控制，异常诊断单元能够基于由氨检测单元检测出的氨浓度进行SCR催化剂的异常诊断。

因此，根据本发明，通过温度控制单元执行诊断用温度控制，无论SCR催化剂中的实际的氨吸附量如何，都能够进行该SCR催化剂的异常诊断。所以，能够适当地确保SCR催化剂的异常诊断的执行机会。

根据本发明，能够适当地确保SCR催化剂的异常诊断的执行机会。

附图说明

图1是表示实施例涉及的内燃机及其进气排气系统的大致结构的图。

图2是表示ECU中的吸附量计算部的功能的框图。

图3是表示第1逃逸发现温度和第2逃逸发现温度与SCR催化剂中的氨的吸附量之间的相关性的图。

图4是表示实施例涉及的SCR催化剂的异常诊断的流程的流程图。

附图标记说明

1····内燃机

3····燃料喷射阀

4····进气通路

5····排气通路

10···ECU

40···空气流量计

50···NSR催化剂

51···SCR催化剂

52···尿素水添加阀

53···第1NOx传感器

54···第2NOx传感器

55···氨传感器

56···温度传感器

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的具体实施方式进行说明。本实施例记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要没有特别记载就不限定本发明的技术方案。

＜实施例＞

(大致结构)

图1是表示本实施例涉及的内燃机及其吸气排气系统的大致结构的图。图1所示的内燃机1是压缩点火式的内燃机(柴油发动机)。但本发明也能够应用于以汽油等为燃料的火花点火式的稀薄燃烧内燃机。

内燃机1具备向汽缸2内喷射燃料的燃料喷射阀3。再者，内燃机1为火花点火式的内燃机的情况下，燃料喷射阀3可以被构成为向进气口喷射燃料。

内燃机1与进气通路4连接。在进气通路4设有空气流量计40和节流阀41。空气流量计40输出与在进气通路4内流动的气体(空气)的量(质量)相对应的电信号。节流阀41配置在进气通路4中的比空气流量计40靠下游侧。节流阀41通过变更进气通路4内的通路截面积，调整内燃机1的进气量。

内燃机1与排气通路5连接。在排气通路5中按照排气的流动顺序依次设有第1NOx传感器53、吸藏还原型NOx催化剂50(以下有时也称为“NSR催化剂50”)、第2NOx传感器54、尿素水添加阀52、温度传感器56、选择还原型NOx催化剂51(以下有时也称为“SCR催化剂51”)和氨传感器55。NSR催化剂50在废气空燃比高于理论空燃比的稀空燃比时吸藏或吸附废气中所含的NOx，在废气空燃比低于理论空燃比的浓空燃比时释放NOx，并且促进所释放的NOx与废气中的还原成分(例如烃(HC)、一氧化碳(CO)等)的反应。SCR催化剂51具有以氨为还原剂将废气中的NOx还原的功能。在此，设置于比SCR催化剂51靠上游侧的尿素水添加阀52，向在排气通路5内流动的废气中添加尿素水。如果从尿素水添加阀52添加尿素水，则通过该尿素水所含的尿素水解而生成氨。由此，向SCR催化剂51供给作为还原剂的氨。被供给到SCR催化剂51的氨，吸附于该SCR催化剂51。并且，在SCR催化剂51中，以该吸附的氨为还原剂将废气中的NOx还原。再者，本实施例中，尿素水添加阀52相当于本发明涉及的“氨供给装置”。另外，也可以代替尿素水添加阀52，设置向废气中添加氨气的氨添加阀。该情况下，氨添加阀相当于本发明涉及的“氨供给装置”。

另外，温度传感器56输出与废气的温度相对应的电信号。另外，第1NOx传感器53、第2NOx传感器54是检测废气的NOx浓度的传感器。也就是说，各NOx传感器53、54输出与废气的NOx浓度相对应的电信号。另外，氨传感器55是检测废气的氨浓度的传感器。也就是说，氨传感器55输出与废气的氨浓度相对应的电信号。再者，本实施例中，氨传感器55相当于本发明涉及的“氨检测单元”。

并且，在内燃机1并设有电子控制单元(ECU)10。ECU10是控制内燃机1的运行状态等的单元。ECU10与上述空气流量计40、第1NOx传感器53、第2NOx传感器54、氨传感器55、温度传感器56电连接，此外还与加速器位置传感器7和曲柄位置传感器8等各种传感器电连接。加速器位置传感器7是输出与未图示的加速踏板的操作量(加速器开度)相关的电信号的传感器。曲柄位置传感器8是输出与内燃机1的发动机输出轴(曲轴)的旋转位置相关的电信号的传感器。并且，这些传感器的输出信号输入ECU10。ECU10基于加速器位置传感器7的输出信号导出内燃机1的发动机负荷，基于曲柄位置传感器8的输出信号导出内燃机1的发动机转速。

另外，ECU10基于空气流量计40的输出值推定流入SCR催化剂51的废气的流量(以下有时也称为“废气流量”)。另外，ECU10基于温度传感器56的输出值推定SCR催化剂51的温度(以下有时也称为“SCR温度”)。在此，图1中，温度传感器56设置在NSR催化剂50与SCR催化剂51之间的排气通路5，但温度传感器56也可以设置在比SCR催化剂51靠下游侧。并且，在温度传感器56设置于比SCR催化剂51靠下游侧的情况下，ECU10可以基于温度传感器56的输出值推定SCR催化剂温度。另外，ECU10与燃料喷射阀3、节流阀41和尿素水添加阀52等各种装置电连接。通过ECU10控制这些各种装置。

(SCR催化剂的异常诊断)

下面，对SCR催化剂51的异常诊断进行说明。通常，如果SCR催化剂51发生异常，则与该SCR催化剂51正常时相比，该SCR催化剂51的NOx净化率(在SCR催化剂51中被还原的NOx量相对于流入该SCR催化剂51的NOx量的比例)降低。因此，基于SCR催化剂51的NOx净化率，进行该SCR催化剂51的异常诊断。但是，在本实施例中，如图1所示，在比SCR催化剂51靠上游侧的排气通路5设有NSR催化剂50。因此，从内燃机1排出的NOx的大部分被NSR催化剂50吸藏。所以在通常的情况下，流入SCR催化剂51的NOx的流量(流入NOx量)较少。并且，如果流入NOx量较少，则在SCR催化剂51发生异常的情况和该SCR催化剂51正常的情况下，NOx净化率不容易出现差异。因此，如果基于NOx净化率进行SCR催化剂51的异常诊断，则有可能无法准确诊断。

因此，本实施例中，基于向SCR催化剂51供给氨时的比该SCR催化剂51靠下游侧的废气的氨浓度，进行该SCR催化剂51的异常诊断。在此，SCR催化剂51中的氨的上限吸附量(饱和吸附量)随着SCR温度上升而减少。因此，如果通过在氨吸附于SCR催化剂51的状态下使SCR温度上升，使得该SCR催化剂51的氨的上限吸附量低于当前的该SCR催化剂51中的氨吸附量，则会发生氨的逃逸，即氨从该SCR催化剂51流出。

另外，如果SCR催化剂51发生异常，则与该SCR催化剂51正常时相比，在该SCR催化剂51中的氨吸附量更少的状态或SCR温度更低的状态下，开始发生氨从该SCR催化剂51逃逸。因此，本实施例中，ECU10分别推定第1推定吸附量和第2推定吸附量。在此，第1推定吸附量是假设SCR催化剂51处于预定的异常状态时的该SCR催化剂51中的氨的吸附量。另外，第2推定吸附量是假设SCR催化剂51处于正常状态时的该SCR催化剂中的氨的吸附量。

另外，ECU10基于第1推定吸附量计算第1逃逸发现温度。在此，第1逃逸发现温度是在SCR催化剂51处于预定的异常状态的情况下，氨开始从该SCR催化剂51逃逸的SCR温度。也就是说，由ECU10算出的第1逃逸发现温度是在SCR催化剂51处于预定的异常状态且该SCR催化剂中的氨吸附量为当前的第1推定吸附量的情况下，开始发生氨的逃逸的SCR温度。另外，ECU10基于第2推定吸附量计算第2逃逸发现温度。在此，第2逃逸发现温度是在SCR催化剂51处于预定的正常状态的情况下，氨开始从该SCR催化剂51逃逸的SCR温度。也就是说，由ECU10算出的第2逃逸发现温度是在SCR催化剂51处于预定的正常状态且该SCR催化剂51中的氨吸附量为当前的第2推定吸附量的情况下，开始发生氨的逃逸的SCR温度。此时，第1逃逸发现温度低于第2逃逸发现温度。并且，在执行SCR催化剂51的异常诊断时，执行将SCR温度控制为第1逃逸发现温度以上且小于第2逃逸发现温度的温度的诊断用温度控制。

在此，基于图2对本实施例涉及的SCR催化剂51中的氨的吸附量的计算方法的具体例进行说明。图2是表示ECU10中的吸附量计算部的功能的框图。吸附量计算部120是用于计算SCR催化剂51中的氨的吸附量的功能部，通过在ECU10中执行预定的程序而实现。

在吸附量计算部120中，通过将向SCR催化剂51供给的氨量即氨供给量、SCR催化剂51中的NOx的还原所消耗的氨量即氨消耗量、以及从SCR催化剂51脱离的氨量即氨脱离量进行累计，算出当前的氨吸附量。详细而言，吸附量计算部120具有消耗量计算部121和脱离量计算部122。消耗量计算部121算出在与氨吸附量的运算周期相对应的预定期间中SCR催化剂51中的NOx的还原所消耗的氨量作为氨消耗量。脱离量计算部122算出在预定期间中从SCR催化剂脱离的氨量作为氨脱离量。另外，在吸附量计算部120中，推定在预定期间中向SCR催化剂51供给的氨量作为氨供给量。如上所述，向SCR催化剂51供给的氨是通过从尿素水添加阀52添加的尿素水所含的尿素水解而生成的。因此，氨供给量可以基于预定期间中从尿素水添加阀52添加的尿素水量而推定。

另外，流入SCR催化剂51的废气的NOx浓度(流入NOx浓度)、废气流量、SCR温度、以及在上次的运算中算出的SCR催化剂51中的氨的吸附量(上次的吸附量的值)被输入消耗量计算部121。再者，通过第2NOx传感器54检测流入NOx浓度。在此，SCR催化剂51中的NOx净化率与废气流量、SCR温度、以及该SCR催化剂51中的氨的吸附量具有相关性。因此，消耗量计算部121基于所输入的废气流量、SCR温度和上次的吸附量的值，计算推定当前SCR催化剂51所发挥的NOx净化率(以下称为“推定NOx净化率”)。另外，消耗量计算部121基于所输入的流入NOx浓度和废气流量，计算预定期间中流入SCR催化剂51的NOx量(以下称为“流入NOx量”)。并且，基于算出的推定NOx净化率和流入NOx量，计算氨消耗量。另一方面，SCR温度和上次的吸附量的值被输入脱离量计算部122。并且，基于所输入的SCR温度和上次的吸附量的值计算氨脱离量。

在吸附量计算部120计算第1推定吸附量的情况下，消耗量计算部121和脱离量计算部122假设SCR催化剂51处于预定的异常状态，计算氨消耗量和氨脱离量。另外，在吸附量计算部120计算第2推定吸附量的情况下，消耗量计算部121和脱离量计算部122假设SCR催化剂51处于预定的正常状态，计算氨消耗量和氨脱离量。例如，消耗量计算部121中，作为表示废气流量、SCR温度和上次吸附量的值与推定NOx净化率之间的相关关系的图可以具有假设SCR催化剂51处于预定的异常状态的情况的图和假设SCR催化剂51处于预定的正常状态的情况的图这两个图。该情况下，消耗量计算部121利用各图，分别计算假设SCR催化剂51处于预定的异常状态时的推定NOx净化率和假设SCR催化剂51处于预定的正常状态时的推定NOx净化率。另外，消耗量计算部121基于算出的各情况下的推定NOx净化率和流入NOx量，分别计算SCR催化剂51处于预定的异常状态时的氨消耗量和假设SCR催化剂51处于预定的正常状态时的氨消耗量。另外，脱离量计算部122中，作为表示SCR温度和上次的吸附量的值与氨脱离量之间的相关关系的图，可以具有假设SCR催化剂51处于预定的异常状态的情况的图和假设SCR催化剂51处于预定的正常状态的情况的图这两个图。该情况下，脱离量计算部122利用各图，分别计算假设SCR催化剂51处于预定的异常状态时的氨脱离量和假设SCR催化剂51处于预定的正常状态时的氨脱离量。并且，如上所述，通过将假设SCR催化剂51处于预定的异常状态算出的氨消耗量和氨脱离量与氨供给量进行累计，计算第1推定吸附量。另外，通过将假设SCR催化剂51处于预定的正常状态算出的氨消耗量和氨脱离量与氨供给量进行累计，计算第2推定吸附量。

第1推定吸附量和第2推定吸附量的推定方法并不限于上述方法，也可以采用公知的其它方法。再者，在本实施例中，推定第1推定吸附量的情况下的ECU10相当于本发明涉及的“第1推定单元”，推动第2推定吸附量的情况下的ECU10相当于本发明涉及的“第2推定单元”。

接着，对执行诊断用温度控制时的SCR温度的推移进行说明。图3是表示第1逃逸发现温度和第2逃逸发现温度与SCR催化剂51中的氨的吸附量的相关性的图。图3中，纵轴表示SCR催化剂51中的氨的吸附量，横轴表示SCR温度。另外，图3中，实线L1表示第1推定吸附量与第1逃逸发现温度的相关性，虚线L2表示第2推定吸附量与第2逃逸发现温度的相关性。再者，如图3所示，如果SCR温度相同，则该SCR催化剂51异常的情况下开始发生氨的逃逸的SCR催化剂51中的氨的吸附量，少于该SCR催化剂51正常的情况下开始发生氨的逃逸的SCR催化剂51中的氨的吸附量。

在此，如果由ECU10推定的第1推定吸附量记为Qa0，则第1逃逸发现温度记为Tsa0。另外，如果由ECU10推定的第2推定吸附量记为Qn0，则第2逃逸发现温度记为Tsa0。并且此时如图3中黑圈所示，如果当前的SCR温度记为Tcn1，则该SCR温度低于第2逃逸发现温度Tsn0，并且低于第1逃逸发现温度Tsa0。该情况下，即使SCR催化剂51发生异常，也难以发生氨从该SCR催化剂51逃逸。因此在这样的状况下，难以基于比SCR催化剂51靠下游侧的氨浓度准确地进行SCR催化剂51的异常诊断。

因此，本实施例中，在进行SCR催化剂51的异常诊断时，通过执行诊断用温度控制，使SCR催化剂51升温。在此，诊断用温度控制通过在内燃机1中，在比主燃料喷射时期靠后的时期、且所喷射的燃料的至少一部分没有供于燃烧而是与废气一起从该内燃机1排出的副燃料喷射时期执行副燃料喷射而实现。如果通过执行副燃料喷射使未燃烧燃料成分从内燃机1排出，则该未燃烧燃料成分在NSR催化剂50中被氧化。由于通过该未燃烧燃料成分的氧化而产生的氧化热，使流入SCR催化剂51的废气的温度上升，随之SCR温度上升。再者，诊断用温度控制可以通过使从内燃机1排出的废气的温度上升的控制而实现。另外，可以新设置用于加热流入SCR催化剂51的废气、NSR催化剂50或SCR催化剂51自身的电加热器，通过该电加热器的加热而实现诊断用温度控制。

通过执行诊断用温度控制，如图3中白圈所示，如果SCR温度记为Tcn2，则该SCR温度为第1逃逸发现温度Tsa0以上且低于第2逃逸发现温度Tsn0。像这样，如果SCR催化剂51发生异常，则氨会从该SCR催化剂51逃逸。此时，如果SCR温度上升至第2逃逸发现温度Tsn0以上，则即使该SCR催化剂51处于正常状态，氨也会从该SCR催化剂51逃逸。发生这样的状况的情况下，难以基于比SCR催化剂51靠下游侧的氨浓度进行SCR催化剂51的异常诊断。

因此，在诊断用温度控制中，将SCR温度控制为第1逃逸发现温度以上且低于第2逃逸发现温度的温度。通过执行这样的诊断用温度控制，能够使SCR温度成为如果该SCR催化剂51发生异常则氨会从该SCR催化剂51逃逸、但如果该SCR催化剂51处于正常状态则氨不会从该SCR催化剂51逃逸的温度。其结果，能够基于比SCR催化剂51靠下游侧的氨浓度准确地进行该SCR催化剂51的异常诊断。

(异常诊断流程)

在此，基于图4对本实施例涉及的SCR催化剂的异常诊断的流程进行说明。图4是表示本实施例涉及的SCR催化剂的异常诊断的流程的流程图。本实施例中，通过ECU10，在内燃机1的运行中，在预定的周期反复执行本流程。再者，如上所述，本实施例中，通过在内燃机1的运行中，ECU10执行与本流程不同的流程，在预定的运算周期反复推定第1推定吸附量和第2推定吸附量。

本流程中，首先在S101中，判断SCR催化剂51的异常诊断的执行条件是否成立。作为SCR催化剂51的异常诊断的执行条件，可例示在内燃机1的启动后SCR催化剂51的暖机结束、且该内燃机1的运行状态为正常运行。另外，上次的SCR催化剂51的异常诊断结束后，搭载内燃机1的车辆行驶了预定距离，或内燃机1运行了预定时间等，也可以包含在SCR催化剂51的异常诊断的执行条件中。再者，这些执行条件只是例示，可以在S101中基于公知的技术判断SCR催化剂51的异常诊断的执行条件是否成立。在S101中判定为否定的情况下，本流程的执行暂时结束。在S101中判定为肯定的情况下，接着执行S102的处理。

在S102中，通过执行与本流程不同的流程，取得推定的当前的第1推定吸附量Qa和第2推定吸附量Qn。然后，在S103中，基于在S102中取得的当前的第1推定吸附量Qa计算第1逃逸发现温度Tsa，基于在S102中取得的当前的第2推定吸附量Qn计算第2逃逸发现温度Tsn。再者，如图3的实现L1所示的第1推定吸附量Qa与第1逃逸发现温度Tsa的相关关系、以及如图3的虚线L2所示的第2推定吸附量Qn与第2逃逸发现温度Tsn的相关关系，分别以图或函数的形式预先存储于ECU10。在S103中，利用这些图或函数计算第1逃逸发现温度Tsa和第2逃逸发现温度Tsn。再者，在本实施例中，执行S103的处理的ECU10相当于本发明涉及的“第1温度计算单元”和“第2温度计算单元”。

然后，在S104中，确定诊断用温度控制中的SCR催化剂51的目标温度Tt。此时，目标温度Tt被确定为由S104算出的第1逃逸发现温度Tsa以上且低于由S104算出的第2逃逸发现温度Tsn的温度。接着，在S105中执行诊断用温度控制。也就是说，执行内燃机1中的副燃料喷射。并且，通过调整来自内燃机1的燃料喷射阀3的副燃料喷射量等，将SCR温度控制为在S104中确定的目标温度Tt。再者，在本实施例中，执行S105的处理的ECU10相当于本发明涉及的“温度控制单元”。

然后，在S106中，判断氨传感器55的检测值Ca是否小于浓度阈值Cath。在此，浓度阈值Cath是用于判断氨是否从SCR催化剂51逃逸的阈值。也就是说，如果氨传感器55的检测值Ca为浓度阈值Cath以上，则可以判断为发生了氨从SCR催化剂51逃逸。该浓度阈值Cath基于实验等预先确定，并预先存储于ECU10。

在S106中判定为肯定的情况下，也就是在没有发生氨从SCR催化剂51逃逸的情况下，接下来在S107中判定SCR催化剂51正常。另一方面，在S106中判定为否定的情况下，也就是在发生了氨从SCR催化剂51逃逸的情况下，接下来在S108中判定SCR催化剂51异常。再者，在本实施例中，执行S106～S108的处理的ECU10相当于本发明涉及的“异常诊断单元”。

在S107或S108的处理之后，在S109中结束诊断用温度控制的执行。也就是说，内燃机1中的副燃料喷射的执行结束。再者，在本流程的S108中诊断为SCR催化剂51异常的情况下，向搭载内燃机1的车辆的用户通知该诊断结果。

如以上说明，在本实施例中，通过在执行SCR催化剂51的异常诊断时执行诊断用温度控制，无论SCR催化剂51中的氨的吸附量如何，都能够进行该SCR催化剂51的异常诊断。因此，能够适当地确保SCR催化剂51的异常诊断的执行机会。

Claims (1)

1.一种废气净化装置的异常诊断系统，应用于具有选择还原型NOx催化剂和氨供给装置的废气净化装置，

所述选择还原型NOx催化剂设置于内燃机的排气通路，以氨为还原剂将废气中的NOx还原，

所述氨供给装置设置于比所述选择还原型NOx催化剂靠上游侧的排气通路，向所述选择还原型NOx催化剂供给氨，

所述废气净化装置的异常诊断系统具备氨检测单元、第1推定单元、第2推定单元、第1温度计算单元、第2温度计算单元、温度控制单元和异常诊断单元，

所述氨检测单元检测比所述选择还原型NOx催化剂靠下游侧的废气的氨浓度，

所述第1推定单元推定第1推定吸附量，所述第1推定吸附量是假设所述选择还原型NOx催化剂处于预定的异常状态时的所述选择还原型NOx催化剂中的氨的吸附量，

所述第2推定单元推定第2推定吸附量，所述第2推定吸附量是假设所述选择还原型NOx催化剂处于预定的正常状态时的所述选择还原型NOx催化剂中的氨的吸附量，

所述第1温度计算单元基于由所述第1推定单元推定的所述第1推定吸附量计算第1逃逸发现温度，所述第1逃逸发现温度是在所述选择还原型NOx催化剂处于所述预定的异常状态的情况下，氨开始从所述选择还原型NOx催化剂逃逸的所述选择还原型NOx催化剂的温度，

所述第2温度计算单元基于由所述第2推定单元推定的所述第2推定吸附量计算第2逃逸发现温度，所述第2逃逸发现温度是在所述选择还原型NOx催化剂处于所述预定的正常状态的情况下，氨开始从所述选择还原型NOx催化剂逃逸的所述选择还原型NOx催化剂的温度，

所述温度控制单元执行诊断用温度控制，所述诊断用温度控制是在执行所述选择还原型NOx催化剂的异常诊断时，将所述选择还原型NOx催化剂的温度控制为由所述第1温度计算单元算出的所述第1逃逸发现温度以上且低于所述第2逃逸发现温度的温度，

所述异常诊断单元在通过所述温度控制单元执行所述诊断用温度控制时基于由所述氨检测单元检测出的氨浓度进行所述选择还原型NOx催化剂的异常诊断。