JP2016188638A

JP2016188638A - ミッドベッドオキシダント注入システムの健全性を監視するためのシステム及び方法

Info

Publication number: JP2016188638A
Application number: JP2016046391A
Authority: JP
Inventors: マルーシ・ナラシンガ・ラオ・デヴァラコンダ; Narasinga Rao Devarakonda Maruthi
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-11-04
Also published as: KR20160111862A; CN105986867A; BR102016004391A2; CA2923265A1; US20160273437A1; EP3070284A1

Abstract

【課題】ミッドベッドオキシダント注入システムの健全性を監視するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】三方向触媒（ＴＷＳ）アセンブリ２２の酸化状態について第１の高周波（ＲＦ）プローブ５２の酸素（Ｏ2）蓄積を表わす第１の信号と、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）アセンブリ２４に流れ込む流体の温度が所望の温度動作範囲内か否かをを表わす第２の信号と、ＡＳＣアセンブリから出る流体中の窒素酸化物（ＮＯX）の濃度が所望の限界内にあるか否かを表わす第３の信号に基づいて、排気後処理システム１０の構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定するようにプログラミングされるコントローラ１４、４４を備える。【選択図】図１

Description

本明細書中に開示される主題は、内燃エンジンのための排気後処理システムに関し、特に、排気後処理システムのミッドベッドオキシダント注入システムの健全性を監視することに関する。

エンジン（例えば、レシプロエンジンなどの内燃エンジン又はガスタービン）は、燃料及び空気の混合物を燃焼させて、（例えば、ピストンを移動させる或いはタービンを駆動させるために）エンジンの構成要素に対して駆動力を印加する燃焼ガスを発生させる。その後、燃焼ガスは排ガスとしてエンジンから出て、その排ガスは、窒素酸化物（ＮＯ_X）、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び、他の放出物の排出量を減らすために１つ以上の触媒コンバータ（例えば、三方向触媒（ＴＷＣ）アセンブリ、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）アセンブリ等）を含む排気処理（例えば後処理）システムに晒される場合がある。しかしながら、排気処理システムの１つ以上の構成要素の健全性が厳密に監視されなければ、経時的に、排出量を減らす際の触媒の有効性が低下する場合がある。

当初から特許請求の範囲に記載される発明に範囲が見合った特定の実施形態が以下に要約される。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載される発明の範囲を限定しようとするものではなく、むしろ、これらの実施形態は、発明の想定し得る形態の概要を単に与えようとしているにすぎない。実際には、発明は、以下に記載される実施形態に類似し或いは実施形態とは異なってもよい様々な形態を包含し得る。

第１の実施形態によれば、システムは、燃焼エンジンからの放出物を処理するように構成される排気後処理システムを含む。排気後処理システムは、第１の出口を有するＴＷＣアセンブリと、ＴＷＣアセンブリから流体を受けるように構成されるＡＳＣアセンブリであって、ＡＳＣアセンブリが入口と第２の出口とを有する、ＡＳＣアセンブリと、ＴＷＣアセンブリとＡＳＣアセンブリとの間に配置されるとともに、ＴＷＣアセンブリからの流体をＡＳＣアセンブリへ送るように構成される流体導管とを含む。また、排気後処理システムは、流体導管に結合されるとともに、ＡＳＣアセンブリの入口に流れ込む流体中に十分なオキシダントを供給してＡＳＣアセンブリ内の触媒活性を可能にするべくオキシダントをＡＳＣアセンブリの入口の上流側で流体導管内へ注入するように構成されるオキシダント注入システムも含む。排気後処理システムは、ＴＷＣアセンブリ内に配置されるとともに、ＴＷＣアセンブリの酸素（Ｏ₂）蓄積を測定するように構成される第１の高周波（ＲＦ）プローブと、オキシダント注入システムによる流体導管内へのオキシダント注入の位置の下流側で且つＡＳＣアセンブリの入口の上流側に配置される少なくとも１つの温度センサであって、少なくとも１つの温度センサがＡＳＣアセンブリの入口付近の流体の温度を測定するように構成される、少なくとも１つの温度センサと、ＡＳＣアセンブリの入口の下流側に配置されるとともに、ＡＳＣアセンブリの出口から出る流体中のＮＯ_Xの濃度を測定するように構成される少なくとも１つのＮＯ_Xセンサとを更に含む。排気後処理システムは、ＴＷＣアセンブリの測定されたＯ₂蓄積を表わす第１の信号を第１のＲＦプローブから受け、ＡＳＣアセンブリの入口付近の流体の温度を表わす第２の信号を受け、ＡＳＣアセンブリから出る流体中のＮＯ_Xの濃度を表わす第３の信号を受け、及び、少なくとも第１、第２、及び、第３の信号に基づいて排気後処理システムの構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定するようにプログラミングされるコントローラを更に備える。

第２の実施形態によれば、システムは、燃焼エンジンに結合される排気後処理システムの動作状態を決定するようにプログラミングされるコントローラを含み、排気後処理システムがＴＷＣアセンブリを備え、ＴＷＣアセンブリがこのＴＷＣアセンブリの下流側に位置されるＡＳＣアセンブリに流体的に結合される。また、コントローラは、ＴＷＣアセンブリ内に配置される第１のＲＦプローブから受けられるＴＷＣアセンブリの測定されたＯ₂蓄積を表わす第１の信号に基づいて排気後処理システムのＴＷＣアセンブリの酸化状態を決定し、温度センサから受けられるＡＳＣアセンブリの入口付近の流体の温度を表わす第２の信号に基づいてＡＳＣアセンブリに流れ込む流体の温度が所望の温度動作範囲内にあるかどうかを決定し、ＮＯ_Xセンサから受けられるＡＳＣアセンブリから出る流体中のＮＯ_Xの濃度を表わす第３の信号に基づいてＡＳＣアセンブリの出口から出る流体中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にあるかどうかを決定し、少なくとも第１、第２、及び、第３の信号に基づいて排気後処理システムの構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定するようにプログラミングされる。

第３の実施形態によれば、燃焼エンジンに結合される排気後処理システムの動作状態を監視するための方法が提供され、排気後処理システムがＴＷＣアセンブリを備え、ＴＷＣアセンブリがこのＴＷＣアセンブリの下流側に位置されるＡＳＣアセンブリに流体的に結合される。方法は、コントローラにおいて、ＴＷＣアセンブリ内に配置される第１のＲＦプローブから、ＴＷＣアセンブリの測定されたＯ₂蓄積を表わす第１の信号を受けるステップを含む。また、方法は、コントローラにおいて、温度センサから、ＡＳＣアセンブリの入口に流れ込む流体の温度を表わす第２の信号を受けるステップも含む。更に、方法は、コントローラにおいて、ＮＯ_Xセンサから、ＡＳＣアセンブリから出る流体中のＮＯ_Xの濃度を表わす第３の信号を受けるステップを含む。更にまた、方法は、コントローラにより、少なくとも第１、第２、及び、第３の信号に基づいて排気後処理システムの構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定するステップを含む。また、方法は、コントローラにおいて、ＡＳＣアセンブリ内の流体中のアンモニア（ＮＨ₃）の濃度を表わす第４の信号を受けるステップを更に含む。更に、方法は、コントローラが構成要素に関して診断を行なうことを決定する場合には、コントローラにより、第４の信号に基づいて診断を行なうべき排気後処理システムの構成要素を決定するステップも含む。

本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに、利点は、図面の全体にわたって同様の文字が同様の部分を表わす添付図面と関連して以下の詳細な説明が読まれるときに更に良く理解されるようになる。

エンジンに結合される排気処理（例えば後処理）システムの一実施形態の概略図である。エンジンに結合されるミッドベッドオキシダント注入システムの健全性を監視するためのコンピュータ実施方法の一実施形態のフローチャートである。

以下、本発明の１つ以上の特定の実施形態について説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を与える目的で、実際の実施の全ての特徴が明細書中に記載されない場合がある。任意のそのような実際の実施の開発では、任意の工業技術又は設計プロジェクトの場合と同様、実施ごとに異なる場合があるシステム関連及びビジネス関連の制約の順守などの開発者の特定の目標を達成するために数多くの実施固有の決定がなされなければならないことが理解されるべきである。また、そのような開発労力は、複雑であって時間がかかるが、それにもかかわらず、この開示の利益を有する当業者にとって決まりきった設計、製作、及び、製造の取り組みであることが理解されるべきである。

本発明の様々な実施形態の要素を導入する際、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、及び、「前記」は、その要素の１つ以上が存在することを意味しようとするものである。用語「備える」、「含む」、及び、「有する」は、包含的であって、挙げられた要素以外の更なる要素が存在してもよいことを意味しようとするものである。

本開示は、燃焼エンジン（例えば、レシプロ内燃エンジン又はガスタービンエンジン）に結合される一連の触媒アセンブリ又は触媒コンバータ（例えばＴＷＣアセンブリ、ＡＳＣアセンブリ等）に結合されるオキシダント注入システム（例えば、ミッドベッド空気注入システム）の健全性を監視するためのシステム及び方法に向けられる。特に、本開示の実施形態は、燃焼エンジンに結合して燃焼エンジンからの（例えば、エンジン排気中の）放出物（例えば、ＮＯ_X、ＨＣ、ＣＯ等）を処理するように構成される後処理システム（例えば、排気処理システム）を含む。後処理システムは、触媒に基づくシステム、化学物質注入システム、又は、他のタイプを含んでもよい。特に、後処理システムは、ＡＳＣアセンブリに対して（例えば流体導管を介して）流体的に結合されるＴＷＣアセンブリ、及び、オキシダント（例えば、空気、Ｏ₂、酸素を多く含む空気、又は、酸素が少ない空気）を流体導管内の流体（例えば、ＴＷＣアセンブリにより処理される排気）中へ注入するように構成されるオキシダント注入システムを含んでもよい。開示される実施形態は、１つ以上のＲＦプローブを介してＴＷＣアセンブリの酸化状態（例えば、Ｏ₂蓄積）を決定することを含む。燃焼エンジンが十分リッチな状態下で動作される場合、ＴＷＣアセンブリのＯ₂蓄積はゼロ又はほぼゼロであるべきである。ＴＷＣアセンブリのＯ₂蓄積がゼロ又はほぼゼロである場合、開示される実施形態は、流体の温度をＡＳＣアセンブリに流れ込む前に測定するがオキシダント注入システムによるオキシダント注入の位置の下流側で測定すること、及び、ＡＳＣアセンブリ内の触媒活性を最大にするべく温度が所望の温度動作範囲内（例えば４００〜５１０℃）にあるように（例えば、ＡＳＣアセンブリ付近の）流体の温度を調整することを含む。ＡＳＣアセンブリ付近の流体の温度が所望の温度動作範囲内にある場合、開示される実施形態は、ＡＳＣアセンブリから出る（例えば、ＴＷＣアセンブリ及びＡＳＣアセンブリの両方により処理される）流体中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内（例えば、所望の範囲内又は所望の閾値未満）にあるかどうかを決定することを含む。ＡＳＣアセンブリから出る流体中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にない場合、開示される実施形態は、ＡＳＣアセンブリ内の流体中のＮＨ₃濃度を決定すること、及び、ＡＳＣアセンブリ内の流体中の決定されたＮＨ₃濃度に基づいて排気後処理システムの何れの構成要素が診断を行なうべきかを決めることを含む。開示される技術によってオキシダント注入システム及び／又は排気後処理システムの健全性を監視することにより、燃焼エンジンの動作が長期間にわたって排出量順守の範囲内にとどまることができる。加えて、排気後処理システムの構成要素のメンテナンスを最小限に抑えることができる。更に、開示される実施形態は搭載診断能力を与える。

ここで、図面を振り返って図１を参照すると、エンジン１２に結合される排気処理システム１０の概略図が示される。以下で詳しく記載されるように、開示される排気処理システム１０は、排気処理システム１０及び／又はシステムの構成要素（例えば、オキシダント注入システム４０、ＡＳＣアセンブリ２４等）の健全性（例えば、排出量を減らすことができる能力）を監視する。エンジン１２は、レシプロエンジンなどの内燃エンジン（例えば、２ストロークエンジン、４ストロークエンジン、６ストロークエンジンなどのマルチストロークエンジン等）又はガスタービンエンジンを含んでもよい。エンジン１２は、様々な燃料（例えば、天然ガス、ディーゼル、合成ガス、ガソリン、燃料の混合物（例えば、メタン、プロパン、エタンなど）等）で動作してもよい。エンジン１２がリッチバーンエンジンとして動作してもよい。エンジン１２は、１０ｋＷ〜１０ＭＷの範囲の電力を発生させる発電システムの一部であってもよい。幾つかの実施形態では、エンジン１２が約１８００回転／分（ＲＰＭ）未満で動作してもよい。幾つかの実施形態において、エンジン１２は、約２０００ＲＰＭ、１９００ＲＰＭ、１７００ＲＰＭ、１６００ＲＰＭ、１５００ＲＰＭ、１４００ＲＰＭ、１３００ＲＰＭ、１２００ＲＰＭ、１０００ＲＰＭ、又は、９００ＲＰＭ未満で動作してもよい。幾つかの実施形態において、エンジン１２は、約８００〜２０００ＲＰＭ、９００〜１８００ＲＰＭ、又は、１０００〜１６００ＲＰＭの間で動作してもよい。幾つかの実施形態において、エンジン１２は、約１８００ＲＰＭ、１５００ＲＰＭ、１２００ＲＰＭ、１０００ＲＰＭ、又は、９００ＲＰＭで動作してもよい。典型的なエンジン１２は、例えば、ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ社のＪｅｎｂａｃｈｅｒエンジン（Ｊｅｎｂａｃｈｅｒタイプ２、タイプ３、タイプ４、タイプ６、又は、Ｊ９２０ＦｌｅＸｔｒａ）又はＷａｕｋｅｓｈａエンジン（例えば、ＷａｕｋｅｓｈａＶＧＦ、ＶＨＰ、ＡＰＧ、２７５ＧＬ）を含んでもよい。

エンジン１２は、エンジン１２の動作を制御して監視するエンジン制御ユニット（例えばコントローラ）１４に結合される。例えば、エンジン制御ユニット１４（オキシダント注入制御ユニット４４と併せて或いは別個に）は、エンジン１２の動作を制御して監視する。例えば、エンジン制御ユニットは、（例えば、燃料システム、キャブレター、燃料注入器、燃料パスレギュレータ、これらのうちの１つ以上を含む任意のシステム、又は、これらの任意の組合せなどのエンジン１２に結合される１つ以上の空燃比（ＡＦＲ）レギュレータを介して）エンジン１２のオキシダント−燃料比率（例えば、空燃比）を調節する或いは調整する。ＡＦＲは、燃料に対する空気の質量比である。エンジン制御ユニット１４は、処理回路（例えばプロセッサ１６）とメモリ回路（例えばメモリ１８）とを含む。プロセッサ１６は、複数のマイクロプロセッサ、１つ以上の“汎用”マイクロプロセッサ、１つ以上の専用マイクロプロセッサ、及び／又は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣＳ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）デバイス、又は、幾つかの他のプロセッサ形態を含んでもよい。例えば、プロセッサ１６は、１つ以上の縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサ又は複合命令セット（ＣＩＳＣ）プロセッサを含んでもよい。プロセッサ１６は、エンジン１２及び／又は後処理システム１０の動作を行なうために命令を実行してもよい。これらの命令は、メモリ１８などの有形の持続性コンピュータ可読媒体（例えば、光ディスク、ソリッドステートデバイス、チップ、ファームウェア）に記憶されるプログラム又はコードの状態でエンコードされてもよい。特定の実施形態では、メモリ１８がＥＣＵ１４から全体的に或いは部分的に取り外しできてもよい。

動作中、エンジン１２は、駆動力をエンジン１２の構成要素（例えば、シリンダ内で往復動する１つ以上のピストン、又は、１つ以上のタービン）に対して印加するために使用される燃焼ガス２０を発生させる。燃焼ガス２０は、その後、様々な放出物（例えば、ＮＯ_X、ＨＣ、ＣＯ等）を含む排ガス２０としてエンジン１２から出る。排気処理システム１０は、これらの放出物を処理して更に刺激の少ない放出物（二酸化炭素（ＣＯ₂）、水等）を発生させる。図示のように、排気処理システム１０は、触媒コンバータ又は触媒アセンブリ、例えば第１の触媒アセンブリ２２（例えば、ＴＷＣアセンブリ）及び第２の触媒アセンブリ２４（例えば、ＡＳＣアセンブリ）を含む。特定の実施形態では、第１及び第２の触媒アセンブリ２２、２４が単一のハウジング内に収容されてもよい。ＴＷＣアセンブリ２２及びＡＳＣアセンブリ２４を含む実施形態において、エンジン１２は、ＴＷＣアセンブリ２２及びＡＳＣアセンブリ２４の両方における触媒活性を最大にするためにリッチバーンエンジン（例えば、等量比（すなわち、化学量論的ＡＦＲに対する実際のＡＦＲの比率）又はラムダ（λ）、約０．９９９、０．９９８、０．９９７、０．９９６、０．９９５、０．９９４、０．９９３、０．９８０、０．９７０、０．９６０、０．９５０、又は、１．０未満の任意の他の値などの１．０未満の値）として動作されてもよい。特定の実施形態において、エンジン１２は、排気処理システム１０の他の構成要素（例えば、オキシダント注入システム４０、ＡＳＣアセンブリ２４等）の動作状態の監視を可能にするべくＴＷＣアセンブリ２２のＯ₂蓄積をゼロ又はほぼゼロにすることができるように十分にリッチなλ又はＡＦＲで動作されてもよい。ＴＷＣアセンブリ２２は、その触媒活性により、複数の反応を介してＮＯ_Xを還元する。例えば、ＮＯ_Xは、Ｎ₂及びＣＯ₂を発生させるためにＣＯによって還元されてもよく、また、ＮＯ_Xは、ＮＨ₃及び水を発生させるためにＨ₂によって還元されてもよく、また、ＮＯ_Xは、Ｎ₂、ＣＯ₂、及び、水を発生させるために炭化水素（例えば、Ｃ₃Ｈ₆）によって還元されてもよい。また、ＴＷＣアセンブリ２２は、ＣＯをＣＯ₂へと酸化するとともに、未燃ＨＣをＣＯ₂及び水へと酸化する。ＴＷＣアセンブリ２２内でのＮＯ_Xの還元の副生成物がＮＨ₃の放出物であってもよい（例えば、ＮＯ_X及びＨ₂の反応に起因する）。特定の実施形態では、ＴＷＣアセンブリ２２の代わりに、ＮＯ_Xを還元する任意の触媒コンバータが利用されてもよい。ＡＳＣアセンブリ２４は、（例えば、ゼオライト部位での）その触媒活性により、ＮＨ₃をＮ₂へと選択的に還元する。特定の実施形態では、ＡＳＣアセンブリ２４がＣＯもＣＯ₂へと酸化する。ＡＳＣアセンブリ２４は、約４００〜５１０℃などの上側温度閾値と下側温度閾値との間の触媒作用ウインドウを含む。作用ウインドウは、ＮＨ₃の全てをＮ₂へ変換できるがＮＯ_Xへと酸化できない温度を表わす。

ＴＷＣアセンブリ２２は、エンジン１２から排ガス２０を受けるための入口２６と、流体３０（例えば、処理済みエンジン排ガス）を排出するための出口２８とを含む。ＡＳＣアセンブリ２４は、流体３０（処理済みエンジン排ガス及び／又は注入されるオキシダント（例えば、空気、Ｏ₂、酸素を多く含む空気、又は、酸素が少ない空気）を含む）を受けるための入口３２と、更に処理された流体３６を排出するための出口３４とを含む。流体導管３８がＴＷＣアセンブリ２２とＡＳＣアセンブリ２４との間に配置される。具体的には、流体導管３８は、ＴＷＣアセンブリ２２の出口２８とＡＳＣアセンブリ２４の入口３２とに結合され、したがって、両方のアセンブリ２２、２４を結合してこれらのアセンブリ間の流体連通を可能にする。流体導管３８は、ＴＷＣアセンブリ２２からＡＳＣアセンブリ２４への流体３０の流れ又は移送を可能にする。

図示のように、オキシダント注入システム４０（例えば、ミッドベッド空気注入システム）が流体導管３８に結合される。オキシダント注入システム４０は、ＴＷＣアセンブリ２２の出口２８の下流側にあり且つＡＳＣアセンブリ２４の入口３２の上流側にあるポイント又は位置４２で流体導管３８内の流体３０中へオキシダント（例えば、空気、Ｏ₂、酸素を多く含む空気、又は、酸素が少ない空気）を注入する。特定の実施形態において、オキシダント注入システム４０を介したオキシダント注入は、ポンプ又は注入器を介して能動的に推し進められてもよい。他の実施形態では、オキシダント注入システム４０を介したオキシダント注入が受動的な同伴によって行なわれてもよい。オキシダント注入システム４０は、ＡＳＣアセンブリ２４内の触媒活性を可能にするのに十分なオキシダントを流体３０中に注入する。また、オキシダント注入システム４０を介したオキシダントの注入は、ＡＳＣアセンブリ２４に入る流体３０の温度を調整する。

オキシダント注入制御ユニット４４（例えば、プロセッサに基づくコントローラ）は、流体３０中へＡＳＣアセンブリ２４の入口３２に流れ込む前にオキシダント注入システム４０によって注入されるオキシダントの量を制御する。オキシダント注入制御ユニット４４は、処理回路（例えばプロセッサ４６）とメモリ回路（例えばメモリ４８）とを含む。プロセッサ４６は、複数のマイクロプロセッサ、１つ以上の“汎用”マイクロプロセッサ、１つ以上の専用マイクロプロセッサ、及び／又は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣＳ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）デバイス、又は、幾つかの他のプロセッサ形態を含んでもよい。例えば、プロセッサ４６は、１つ以上の縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサ又は複合命令セット（ＣＩＳＣ）プロセッサを含んでもよい。プロセッサ４６は、オキシダント注入システム４０により注入されるオキシダントの量を制御するために命令を実行してもよい。これらの命令は、メモリ４８などの有形の持続性コンピュータ可読媒体（例えば、光ディスク、ソリッドステートデバイス、チップ、ファームウェア）に記憶されるプログラム又はコードの状態でエンコードされてもよい。特定の実施形態では、メモリ４８がオキシダント注入制御ユニット４４から全体的に或いは部分的に取り外しできてもよい。メモリ４８は様々なＬＵＴを記憶してもよい。メモリ４８は、ＴＷＣアセンブリ２２内のＯ₂蓄積比率を表わすＯ₂蓄積値に対応する（例えば、ＲＦプローブ５２から受けられる電圧読取り値と同様の）電圧をリストアップするＬＵＴを記憶してもよい。また、メモリ４８は、ＮＨ₃濃度値に対応する電圧（例えば、ＲＦプローブ５８から受けられる電圧読取り値と同様の）をリストアップするＬＵＴを記憶してもよい。また、メモリ４８が多くの閾値又は範囲を記憶してもよい。例えば、メモリ４８は、所望の限界を表わす様々な放出物又は構成成分（例えば、ＮＯ_X、ＮＨ₃等）に関する閾値及び／又は範囲を記憶してもよい。また、メモリ４８は、ＡＳＣ触媒アセンブリ２４のための温度動作範囲（例えば、触媒作用ウインドウ）を記憶してもよい。図示のように、オキシダント注入制御ユニット４４はエンジン制御ユニット１４に結合される。特定の実施形態では、エンジン制御ユニット１４及び／又はオキシダント注入制御ユニット４４が単一の制御ユニットを形成してもよい。特定の実施形態において、エンジン制御ユニット１４及びオキシダント注入制御ユニット４４は、エンジン１２及び／又はオキシダント注入システム４０に関して同じ機能の一部又は全部を果たしてもよい。

排気処理システム１０は、システムパラメータ（例えば、ＴＷＣアセンブリ２２内のＯ₂蓄積、ＡＳＣアセンブリ２４内の流体３０中のＮＨ₃濃度、排気処理システム１０によって処理される排ガス中の放出物濃度（例えばＮＯ_X））を測定するとともにオキシダント注入制御ユニット４４及び／又はエンジン制御ユニット１４へフィードバックを（例えば、システムパラメータを表わす信号を介して）与えるためにシステム１０の全体にわたって配置される複数のトランスデューサ又はセンサ５０を含む。例えば、ＴＷＣアセンブリ２２の酸化状態（例えば、Ｏ₂蓄積）を測定するために１つ以上のＲＦプローブ５２がＴＷＣアセンブリ２２内に配置され及び／又はＴＷＣアセンブリ２２に結合されてもよい。特定の実施形態では、ＲＦプローブ５２からのＯ₂蓄積測定値が電圧読取り値の形態を成してもよい。特定の実施形態では、電圧読取り値が制御ユニット１４、４４によって（例えば、メモリ１８、４８に記憶されるＬＵＴを利用して）Ｏ₂蓄積値へ変換されてもよい。また、センサ５０は、流体導管３８内へのオキシダント注入の位置４２の下流側であってＡＳＣアセンブリ２４の入口３２の上流側に配置される１つの温度センサ又はトランスデューサ５４を含んでもよい。センサ５０は、ＡＳＣアセンブリ２４内の流体３０中のＮＨ₃の濃度を測定するためにＡＳＣアセンブリ２４内に配置される及び／又はＡＳＣアセンブリ２４に結合される１つ以上のＲＦプローブ５６を更に含む。特定の実施形態では、ＲＦプローブ５６からのＮＨ₃濃度測定値が電圧読取り値の形態を成してもよい。特定の実施形態では、電圧読取り値が制御ユニット１４、４４によって（例えば、メモリ１８、４８に記憶されるＬＵＴを利用して）ＮＨ₃濃度値へ変換されてもよい。センサ５０は、ＡＳＣアセンブリ２４の出口３４に隣接して或いは近接して（例えば、出口３４の下流側に）配置される１つ以上のＮＯ_Xセンサ５８を更に含む。１つ以上のＮＯ_Xセンサ５８は、流体３６中のＮＯ_Xの濃度（例えば単位がｐｐｍ）を測定する。

少なくともセンサ５０からのフィードバックに基づいて、オキシダント注入制御ユニット４４及び／又はエンジン制御ユニット１４は、排気処理システム１０及び／又はシステム１０の構成要素（例えば、オキシダント注入システム４０、ＡＳＣアセンブリ２４等）の状態又は健全性（例えば、排出量を減らすことができる能力）を監視する。例えば、制御ユニット１４、４４は、リッチなλ又はＡＦＲでエンジン１２を駆動させるとともに、ＴＷＣアセンブリ２２の（例えばＲＦプローブ５２を介して）測定されたＯ₂蓄積を利用してＴＷＣアセンブリ２２の酸化状態を決定してもよい。燃焼エンジンが十分なリッチ状態下で動作される場合には、ＴＷＣアセンブリ２２のＯ₂蓄積がゼロ又はほぼゼロであるべきである。ＴＷＣアセンブリ２２のＯ₂蓄積がほぼゼロでなければ、制御ユニット１４、４４は、エンジン１２の動作を僅かに更にリッチなλ（例えば、０．００１、０．００２等だけλを減少させることにより）又はＡＦＲで駆動するように調整してもよい。ＴＷＣアセンブリ２２のＯ₂蓄積がゼロ又はほぼゼロであれば、制御ユニット１４、４４は、流体３０の温度をＡＳＣアセンブリ２４に流れ込む前であるがオキシダント注入システム４０によるオキシダント注入の位置４２の下流側で（例えば、温度センサ５４を介して）測定してもよい。その後、制御ユニット１４、４４は、ＡＳＣアセンブリ２４内の触媒活性を最大にするためにＡＳＣアセンブリ２４の入口３２付近の流体３０の温度が所望の温度動作範囲内又は触媒作用ウインドウ（例えば４００〜５１０℃）内にあるかどうかを決定してもよい。ＡＳＣアセンブリ２４の入口３２付近の流体３０の温度が所望の温度動作範囲内になければ、制御ユニット１４、４４は、流体３０中へオキシダント又は更なるオキシダントを注入して流体３０の温度を所望の温度動作範囲内に至らせるようにオキシダント注入システム４０に指示してもよい。ＡＳＣアセンブリ２４付近の流体３０の温度が所望の温度動作範囲内にあれば、制御ユニット１４、４４は、ＡＳＣアセンブリ２４から出る流体３６中のＮＯ_Xの濃度を測定してもよい。その後、制御ユニット１４、４４は、ＡＳＣアセンブリ２４から出る流体３６中の（例えばＮＯ_Xセンサ５８を介した）ＮＯ_Xの濃度が所望の限界内（例えば、所望の範囲内又は所望の閾値未満）であるかどうかを決定してもよい。ＡＳＣアセンブリ２４から出る流体３６中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にあれば、制御ユニット１４、４４は、排気処理システムが許容できる状態で動作している（例えば、所望の排出量限界を順守している）と決定してもよく、また、排気処理システム１０の任意の構成要素に関して診断を行なう必要がないと決定してもよい。

ＡＳＣアセンブリ２４から出る流体３６中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内になければ、制御ユニット１４、４４は、ＡＳＣアセンブリ２４内の流体３０中のＮＨ₃の濃度を（例えば、ＲＦプローブ５６を介して）測定してもよい。その後、制御ユニット１４、４４は、ＡＳＣアセンブリ２４から出る流体３６中のＮＯ_Xの濃度と基準値とを比較して、排気処理システム１０の何れの構成要素に関して診断を行なうべきかを決定してもよい。ＡＳＣアセンブリ２４内の流体３６中のＮＨ₃の濃度が基準値に等しければ、制御ユニット１４、４４は、ＮＯ_Xセンサ５８に関して診断を行なうことを決定してもよい。ＡＳＣアセンブリ２４内の流体３６中のＮＨ₃の濃度が基準値に等しくなければ、制御ユニット１４、４４は、ＡＳＣアセンブリ２４に関して診断を行なうことを決定してもよい。特定の実施形態において、制御ユニット１４、４４は、所望の限界内又は範囲内にない任意のシステムパラメータのユーザが知覚できる表示（例えば、テキスト表示、視角表示、聞き取れる表示等）、排気処理システム１０の特定の構成要素に関して診断が行なわれたという表示、及び／又は、その診断結果を与えてもよい。これらの一連の解析は、排気処理システム１０及び／又はオキシダント注入システム４０の状態の決定を可能にする。開示された技術によってオキシダント注入システム４０及び／又は排気処理システム１０の健全性を監視することにより、エンジン１２の動作が長期間にわたって排出量順守の範囲内にとどまることができる。加えて、排気処理システム１０の構成要素のメンテナンスを最小限に抑えることができる。更に、開示される実施形態は搭載診断能力を与える。

図２は、エンジン１２に結合されるミッドベッドオキシダント注入システム（例えばオキシダント注入システム４０）の健全性を監視するためのコンピュータ実施方法６０の一実施形態のフローチャートである。方法６０の全部又は一部が制御ユニット１４及び／又は４４によって実行されてもよい（例えば、メモリ１８及び／又は４８に記憶されるプログラム及びアクセスデータを実行するためにプロセッサ１６及び／又は４６を利用する）。加えて、これらのステップのうちの１つ以上が他のステップと同時に行なわれてもよい。方法６０は、エンジン１２をリッチなλ（例えば、約０．９９９、０．９９８、０．９９７、０．９９６、０．９９５、０．９９４、０．９９３、０．９８０、０．９７０、０．９６０、０．９５０、又は、１．０未満の任意の他の値などの１．０未満のλ値）又はＡＦＲで動作させる或いは駆動させる（ブロック６２）ことを含む。また、方法６０は、１つ以上のＲＦプローブ５２を介してＴＷＣアセンブリ２２のＯ₂充填を測定して（ブロック６４）、ＴＷＣアセンブリ２２の酸化状態を決定することも含む。Ｏ₂充填の測定時、方法６０は、測定されたＯ₂蓄積がほぼゼロであるかどうかを決定する（ブロック６６）ことを含む。測定されたＯ₂蓄積がほぼゼロでなければ、方法６０は、エンジン１２を僅かに更にリッチなλで（例えば、０．００１、０．００２等だけλを減少させて）又はＡＦＲで動作させる或いは駆動させ（ブロック６８）、その後、ＴＷＣアセンブリ２２のＯ₂充填を再びを測定する（ブロック６４）ことを更に含む。この一連のステップ（ブロック６４〜６８）は、ＴＷＣアセンブリ２２の測定されるＯ₂蓄積がほぼゼロになるまで繰り返されてもよい。

ＴＷＣアセンブリ２２の測定されるＯ₂蓄積をほぼゼロにすると、排気処理システム１０の残りの部分、特に、オキシダント注入システム４０の健全性又は状態を決定することに関連付けられる構成要素（例えば、オキシダント注入システム４０、ＡＳＣアセンブリ２４、ＮＯ_Xセンサ５８等）の状態を解析できる。ＴＷＣアセンブリ２２の測定されるＯ₂蓄積がほぼゼロにあれば、方法６０は、流体導管３８内へのオキシダント注入の位置４２の下流側であってＡＳＣアセンブリ２４の入口３２の上流側の流体３０の温度を１つ以上の温度センサ５４により測定する（ブロック７０）ことを含む。また、方法６０は、ＡＳＣアセンブリ２４に流れ込む流体３０の温度Ｔ_ASCがＡＳＣアセンブリ２４内の最大触媒活性を促進させる所望の温度動作範囲内（例えば、触媒作用ウインドウ内）にあるかどうかを決定する（ブロック７２）ことも含む。温度動作範囲又は触媒作用ウインドウが上側温度閾値Ｔ_UL（例えば４００℃）と下側温度閾値Ｔ_LL（例えば５１０℃）とを含んでもよい。温度動作範囲は、４００〜５１０℃、４００〜４５５℃、４５５〜５１０℃、４００〜４３０℃、４８０〜５１０℃、４４０〜４８０℃、及び、これらの間の全ての部分範囲であってもよい。Ｔ_ASCがＴ_ULとＴ_LLとの間になければ、方法６０は、Ｔ_ASCがＴ_ULとＴ_LLとの間に入るようにオキシダント又は更なるオキシダントを位置４２で流体導管３８内へ加えて（すなわち、注入して）Ｔ_ASCを調整する（ブロック７４）ことを含む。この一連のステップ（ブロック７０〜７４）は、Ｔ_ASCがＴ_ULとＴ_LLとの間になるまで繰り返されてもよい。

Ｔ_ASCがＴ_ULとＴ_LLとの間にあれば、方法６０は、ＡＳＣアセンブリ２４から出る流体３６中のＮＯ_Xの濃度ＮＯ_X,ASC,OUTを１つ以上のＮＯ_Xセンサ５８によって測定する（ブロック７６）ことを含む。また、方法６０は、ＮＯ_X,ASC,OUTが所望の限界内（例えば、所望のＮＯ_X閾値未満及び／又は所望のＮＯ_X範囲内）に入るかどうかを決定する（ブロック７８）ことも含む。特定の実施形態において、これらの限界は、実験的に決定されてメモリ１８、４８に記憶されてもよい。このステップ（ブロック７８）は、排気処理システムの構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定する。ＮＯ_X,ASC,OUTが所望の限界内に入れば、方法６０は、方法６０を初めからループさせる（ブロック８０）ことを含む。

ＮＯ_X,ASC,OUTが所望の限界内に入れば、方法６０は、ＡＳＣアセンブリ２４内の流体３０中のＮＨ₃の濃度ＮＨ_{3 ASC}を１つ以上のＲＦプローブ５６によって測定する（ブロック８２）ことを含む。また、方法６０は、ＮＨ_{3 ASC}が基準値に等しいかどうかを決定する（ブロック８４）ことも含む。このステップ（ブロック８４）は、排気処理システム１０の何れの構成要素に関して診断を行なうべきかを決定する。ＮＨ_{3 ASC}が基準値に等しくなければ、方法６０は、ＡＳＣアセンブリ２４に関して診断を行なう（ブロック８６）ことを含む。ＮＨ_{3 ASC}が基準値に等しければ、方法６０は、ＮＯ_Xセンサ５８に関して診断を行なう（ブロック８８）ことを含む。特定の実施形態において、方法６０は、所望の限界内又は範囲内にない任意のシステムパラメータのユーザが知覚できる表示（例えば、テキスト表示、視角表示、聞き取れる表示等）、排気処理システム１０の特定の構成要素に関して診断が行なわれたという表示、及び／又は、その診断結果を与えてもよい。

開示される実施形態の技術的効果は、エンジン１２に結合される一連の触媒アセンブリ又は触媒コンバータ（例えば、ＴＷＣアセンブリ２２及びＡＳＣアセンブリ２４）に結合されるオキシダント注入システム４０（例えば、ミッドベッド空気注入システム）の健全性を監視する（例えば、コンピュータ実施される）システム及び方法を提供することを含む。特に、実施形態は、排気処理システム１０の構成要素に関して診断を行なうべきか否かを決定するために複数のセンサ（例えば、ＲＦプローブ５２、温度センサ５４、及び、ＮＯ_Xセンサ５８）から取得される複数のシステムパラメータ（例えば、ＴＷＣアセンブリ２２のＯ₂充填、Ｔ_ASC、及び、ＮＯ_X,ASC,OUT）を解析することを含む。加えて、実施形態は、排気処理システム１０の何れの構成要素に関して診断を行なうべきかを決定するためにＡＳＣアセンブリ２４内のＮＨ_{3 ASC}を解析することを含む。開示される技術によってオキシダント注入システム４０及び／又は排気処理システム１０の健全性を監視することにより、エンジン１２の動作が長期間にわたって排出量順守の範囲内にとどまることができる。加えて、排気処理システム１０の構成要素のメンテナンスを最小限に抑えることができる。更に、開示される実施形態は搭載診断能力を与える。

この書かれた説明は、実施例を使用して、最良の態様を含む発明を開示するとともに、任意の装置又はシステムを形成して使用すること、及び、任意の組み入れられた方法を実行することを含めて、任意の当業者が発明を実施できるようにする。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、また、当業者が想起する他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、それらが特許請求項の文字通りの言葉とは異ならない構造的要素を有する場合には、或いは、それらが特許請求項の文字通りの言葉と実質的に異ならない等価な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲内に入るべく意図される。

１０排気処理システム
１２エンジン
１４エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１６プロセッサ
１８メモリ
２０燃焼ガス（排ガス）
２２第１の触媒アセンブリ（ＴＷＣアセンブリ）
２４第２の触媒アセンブリ（ＡＳＣアセンブリ）
２６入口
２８出口
３０流体
３２入口
３４出口
３６流体
３８流体導管
４０オキシダント注入システム
４２位置
４４オキシダント注入制御ユニット
４６プロセッサ
４８メモリ
５０センサ
５２ＲＦプローブ
５４トランスデューサ、温度センサ
５６ＲＦプローブ
５８ＮＯ_Xセンサ

Claims

燃焼エンジン（１２）からの放出物を処理するように構成される排気後処理システム（１０）を備えるシステムにおいて、前記排気後処理システム（１０）は、
第１の出口（２８）を有する三方向触媒（ＴＷＣ）アセンブリ（２２）と、
前記ＴＷＣアセンブリ（２２）から流体（３０）を受けるように構成されるアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）アセンブリ（２４）であって、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）が入口（３２）と第２の出口（３４）とを有する、ＡＳＣアセンブリ（２４）と、
前記ＴＷＣアセンブリ（２２）と前記ＡＳＣアセンブリ（２４）との間に配置されるとともに、前記ＴＷＣアセンブリ（２２）からの前記流体（３０）を前記ＡＳＣアセンブリ（２４）へ送るように構成される流体導管（３８）と、
前記流体導管（３８）に結合されるとともに、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記入口（３２）に流れ込む前記流体（３０）中に十分なオキシダントを供給して前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内の触媒活性を可能にするべくオキシダントを前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記入口（３２）の上流側で前記流体導管（３８）内へ注入するように構成されるオキシダント注入システム（４０）と、
前記ＴＷＣアセンブリ（２２）内に配置されるとともに、前記ＴＷＣアセンブリ（２２）の酸素（Ｏ₂）蓄積を測定するように構成される第１の高周波（ＲＦ）プローブ（５２）と、
前記オキシダント注入システム（４０）による前記流体導管（３８）内へのオキシダント注入の位置（４２）の下流側で且つ前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記入口（３２）の上流側に配置される少なくとも１つの温度センサ（５４）であって、前記少なくとも１つの温度センサ（５４）が前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記入口（３２）付近の前記流体（３０）の温度を測定するように構成される、少なくとも１つの温度センサ（５４）と、
前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記入口（３２）の下流側に配置されるとともに、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記出口（３４）から出る流体（３６）中のＮＯ_Xの濃度を測定するように構成される少なくとも１つの窒素酸化物（ＮＯ_X）センサ（５８）と、
前記ＴＷＣアセンブリ（２２）の測定されたＯ₂蓄積を表わす第１の信号を前記第１のＲＦプローブ（５２）から受け、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記入口（３２）付近の前記流体（３０）の温度を表わす第２の信号を受け、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）から出る前記流体（３６）中のＮＯ_Xの濃度を表わす第３の信号を受け、及び、少なくとも前記第１、第２、及び、第３の信号に基づいて前記排気後処理システム（１０）の構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定するようにプログラミングされるコントローラ（１４、４４）と、
を備えるシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、測定されたＯ₂蓄積に基づいて前記ＴＷＣアセンブリ（２２）の酸化状態を決定するようにプログラミングされる請求項１記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、測定されたＯ₂蓄積がほぼゼロであるかどうかを決定するようにプログラミングされる請求項２記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、測定されたＯ₂蓄積がゼロよりも大きい場合に、前記燃焼エンジンが動作している空燃比を減少させるようにプログラミングされる請求項３記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、測定されたＯ₂蓄積がほぼゼロである場合に、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に流れ込む前記流体（３０）の温度が所望の温度動作範囲内にあるかどうかを決定するようにプログラミングされる請求項３記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に流れ込む前記流体（３０）の温度が所望の温度動作範囲内にない場合に前記流体導管（３８）内へオキシダント又は更なるオキシダントを注入して前記ＡＳＣアセンブリ（２４）へ流れ込む前記流体（３０）の温度を調整することにより温度が所望の温度動作範囲内にあるようにするべく前記オキシダント注入システム（４０）を制御するようにプログラミングされる請求項５記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に流れ込む前記流体（３０）の温度が所望の温度動作範囲内にある場合に前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記出口（３４）から出る前記流体（３６）中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にあるかどうかを決定するようにプログラミングされる請求項５記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記出口（３４）から出る前記流体（３６）中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にない場合に前記排気後処理システム（１０）の構成要素に関して診断を行なうようにプログラミングされる請求項７記載のシステム。
前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内に配置されるとともに、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内の流体中のアンモニア（ＮＨ₃）の濃度を測定するように構成される第２のＲＦプローブ（５６）を備える請求項８記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内の前記流体中のＮＨ₃の濃度を表わす第４の信号を受けるとともに、ＮＨ₃の濃度が基準値に等しいかどうかを決定するようにプログラミングされる請求項９記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、ＮＨ₃の濃度が基準値に等しくない場合に前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に関して診断を行なうようにプログラミングされる請求項１０記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、ＮＨ₃の濃度が基準値に等しい場合に少なくとも１つのＮＯ_Xセンサ（５８）に関して診断を行なうようにプログラミングされる請求項１１記載のシステム。
前記排気後処理システム（１０）に結合される燃焼エンジン（１２）を備える請求項１記載のシステム。
燃焼エンジン（１２）に結合される排気後処理システム（１０）の動作状態を決定するようにプログラミングされるコントローラ（１４、４４）を備えるシステムにおいて、前記排気後処理システム（１０）が三方向触媒（ＴＷＣ）アセンブリ（２２）を備え、前記ＴＷＣアセンブリ（２２）がこのＴＷＣアセンブリ（２２）の下流側に位置されるアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）アセンブリ（２４）に流体的に結合され、前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＴＷＣアセンブリ（２２）内に配置される第１の高周波（ＲＦ）プローブ（５２）から受けられる前記ＴＷＣアセンブリ（２２）の測定された酸素（Ｏ₂）蓄積を表わす第１の信号に基づいて前記排気後処理システム（１０）の前記ＴＷＣアセンブリ（２２）の酸化状態を決定し、温度センサ（５４）から受けられる前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の入口（３２）付近の流体（３０）の温度を表わす第２の信号に基づいて前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に流れ込む前記流体（３０）の温度が所望の温度動作範囲内にあるかどうかを決定し、ＮＯ_Xセンサ（５８）から受けられる前記ＡＳＣアセンブリ（２４）から出る流体（３６）中の窒素酸化物（ＮＯ_X）の濃度を表わす第３の信号に基づいて前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の出口（３４）から出る前記流体（３６）中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にあるかどうかを決定し、少なくとも前記第１、第２、及び、第３の信号に基づいて前記排気後処理システム（１０）の構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定するようにプログラミングされる、システム。
前記コントローラ（１４、４４）は、測定されたＯ₂蓄積がほぼゼロである場合に、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に流れ込む前記流体（３０）の温度が所望の温度動作範囲内にあるかどうかを決定するようにプログラミングされる請求項１４記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に流れ込む前記流体（３０）の温度が所望の温度動作範囲内にある場合に前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記出口（３４）から出る前記流体（３６）中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にあるかどうかを決定するようにプログラミングされる請求項１５記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の前記出口（３４）から出る前記流体（３６）中のＮＯ_Xの濃度が所望の限界内にない場合に前記排気後処理システム（１０）の構成要素に関して診断を行なうようにプログラミングされる請求項１６記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内の流体中のアンモニア（ＮＨ₃）の濃度が前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内に配置される第２のＲＦプローブ（５６）から受けられる前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内の流体中のＮＨ₃の濃度を表わす第４の信号に基づいて基準値に等しいかどうかを決定するようにプログラミングされる請求項１７記載のシステム。
前記コントローラ（１４、４４）は、ＮＨ₃の濃度が基準値に等しくない場合に前記ＡＳＣアセンブリ（２４）に関して診断を行なうとともに、ＮＨ₃の濃度が基準値に等しい場合にＮＯ_Xセンサ（５８）に関して診断を行なうようにプログラミングされる請求項１８記載のシステム。
燃焼エンジン（１２）に結合される排気後処理システム（１０）の動作状態を監視するための方法であって、前記排気後処理システム（１０）が三方向触媒（ＴＷＣ）アセンブリ（２２）を備え、前記ＴＷＣアセンブリ（２２）がこのＴＷＣアセンブリ（２２）の下流側に位置されるアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）アセンブリ（２４）に流体的に結合される方法において、
コントローラ（１１、１４）において、前記ＴＷＣアセンブリ（２２）内に配置される第１の高周波（ＲＦ）プローブ（５２）から、前記ＴＷＣアセンブリ（２２）の測定された酸素（Ｏ₂）蓄積を表わす第１の信号を受けるステップと、
前記コントローラ（１１、１４）において、温度センサ（５４）から、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）の入口（３２）に流れ込む流体（３０）の温度を表わす第２の信号を受けるステップと、
前記コントローラ（１１、１４）において、ＮＯ_Xセンサ（５８）から、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）から出る流体（３６）中の窒素酸化物（ＮＯ_X）の濃度を表わす第３の信号を受けるステップと、
前記コントローラ（１４、４４）により、少なくとも前記第１、第２、及び、第３の信号に基づいて前記排気後処理システム（１０）の構成要素に関して診断を行なうべきかどうかを決定するステップと、
前記コントローラ（１１、１４）において、前記ＡＳＣアセンブリ（２４）内の流体中のアンモニア（ＮＨ₃）の濃度を表わす第４の信号を受けるステップと、
前記コントローラ（１４、４４）が前記構成要素に関して診断を行なうことを決定する場合には、前記コントローラ（１４、４４）により、前記第４の信号に基づいて診断を行なうべき前記排気後処理システム（１０）の構成要素を決定するステップと、
を備える方法。