JP5182013B2 - NOxセンサの異常診断装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る異常診断装置1が適用されるNOxセンサ10を備えたエンジンの排気浄化装置1を示し、このエンジン(図示省略)は直列4気筒のディーゼルエンジンとされ、符号3は、該エンジンの各気筒から排出された燃料ガス(排気)を大気中へと導く排気通路であり、排気通路3の上流側端部は、複数に分岐して各気筒の燃焼室に排気ポートを介して連通している。
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O・・・(2)
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O・・・(3)
尚、NOx触媒部4よりも下流側には、図示しないアンモニア浄化触媒が設けられており、このアンモニア浄化触媒は、上記NOxと反応することなくNOx触媒を通過したスリップアンモニアを浄化することで、刺激臭を有するアンモニアが未浄化のまま大気中に放出されるのを防止している。
図7は、本発明の実施形態2を示し、NOxセンサ10と上流側酸素濃度センサ11との間で排気中の酸素濃度を変化させる要因となる装置の構成が上記実施形態1とは異なってなるものであり、この構成の違いに起因して、ECU6におけるNOxセンサ10の異常診断の実行/非実行(禁止)の切り換え処理(図8参照)を上記実施形態1とは異ならせたものである。尚、図7中、図1と実質的に同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を適宜省略する。
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態1では、排気ガス中のNOxを還元するNOx触媒として選択還元型NOx触媒4aを採用するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、NOx吸蔵還元触媒を採用するようにしてもよい。尚、この場合には、尿素水噴射系(符号5及び符号20)を設ける必要はない。
I1 電流値
Vd 所定電圧
1 排気浄化装置
3 排気通路
4 NOx触媒部(排気浄化部)
4a 選択還元型NOx触媒
5 還元剤噴射弁5(尿素水添加弁)
6 ECU(電圧電流特性記憶手段、異常診断手段、濃度差判定手段、
異常診断制御手段、NOx濃度取得手段、目標吸着量算出手段、
フィルタ再生手段、フィルタ再生判定手段)
11 上流側酸素濃度センサ(酸素濃度センサ)
12 NOx触媒温度センサ(触媒温度関連値検出手段)
31 第1空間(排気取り込み空間)
49 測定用陰極側電極
50 基準電極
80 フィルタ(排気浄化部)
100 ポンプセル
Claims (5)
- エンジンの排気通路において所定条件下で排気中の酸素濃度を変化させる排気浄化部よりも排気下流側に配設されるNOxセンサの異常診断装置において、
上記NOxセンサは、上記排気通路に連通して排気を取り込む排気取り込み空間と、印加電圧に応じて該空間から酸素を汲み出して外部に放出するとともに、該汲み出した酸素量に応じた電流値で電流が流れるポンプセルとを有していて、該ポンプセルにより酸素を汲み出した後の排気中のNOxを、NOxに対して還元性を有する材料からなる測定用陰極側電極上で分解して、該分解により得られた酸素イオンを該測定用陰極側電極から基準電極に向かって移動させることで該両電極間に流れる電流値を検出することによって、排気中のNOx濃度を検出するように構成されており、
上記排気浄化部よりも排気上流側に設けられ、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、
上記NOxセンサに異常がないとした場合における、上記NOxセンサ周辺の排気中の酸素濃度と上記ポンプセルの印加電圧と該ポンプセルに流れる電流値との関連特性情報を予め記憶しておく電圧電流特性記憶手段と、
上記ポンプセルの印加電圧を所定電圧に一致させるとともに、該一致状態で該ポンプセルに流れる電流値を検出し、かつ、上記NOxセンサ周辺の排気中の酸素濃度を上記酸素濃度センサにより検出された酸素濃度に等しいものとして算出するとともに、該算出した酸素濃度と上記関連特性情報とを基に、該ポンプセルの印加電圧が該所定電圧であるとしたときの予測電流値を算出し、かつ、該算出した予測電流値と上記検出した電流値との比較を基に上記NOxセンサの異常診断を行う異常診断手段と、
上記排気浄化部を挟んでその排気上流側と排気下流側とで排気中の酸素濃度に所定レベル以上の差が生じる濃度差発生状況にあるか否かを判定する濃度差判定手段と、
上記濃度差判定手段により上記濃度差発生状況にあると判定された場合には、上記異常診断手段による異常診断の実行を禁止する一方、上記濃度差発生状況にないと判定された場合には、該異常診断を実行する異常診断制御手段と、をさらに備えていることを特徴とするNOxセンサの異常診断装置。 - 請求項1記載のNOxセンサの異常診断装置において、
上記排気浄化部は、アンモニアを吸着してNOxとの間で還元反応を促進させる選択還元型NOx触媒からなり、
上記排気浄化部よりも排気上流側の排気中に含まれるNOx濃度を推定又は検出するNOx濃度取得手段をさらに備え、
上記濃度差判定手段は、上記NOx濃度取得手段により取得されたNOx濃度が所定濃度以上である場合には、上記濃度差発生状況にあると判定する一方、該取得されたNOx濃度が上記所定濃度未満である場合には、上記濃度差発生状況にないと判定するように構成されていることを特徴とするNOxセンサの異常診断装置。 - 請求項2記載のNOxセンサの異常診断装置において、
上記選択還元型NOx触媒の温度に関連する値を検出する触媒温度関連値検出手段と、
上記触媒温度関連値検出手段による検出値を基に、上記選択還元型NOx触媒に吸着させるべきアンモニアの目標吸着量を算出する目標吸着量算出手段と、を備え、
上記濃度差判定手段は、上記NOx濃度取得手段により取得されたNOx濃度が上記所定濃度以上であっても、上記目標吸着量算出手段により算出された上記目標吸着量が所定吸着量未満である場合には、上記濃度差発生状況にないと判定するように構成されていることを特徴とするNOxセンサの異常診断装置。 - 請求項1記載のNOxセンサの異常診断装置において、
上記排気浄化部は、上記エンジンの排気中に含まれる排気微粒子を補集するフィルタで構成され、
上記フィルタに捕集された排気微粒子を所定条件下で燃焼除去して該フィルタを再生させるフィルタ再生手段と、
上記フィルタ再生手段によるフィルタ再生が実行中であるか否かを判定するフィルタ再生判定手段と、をさらに備え、
上記濃度差判定手段は、上記フィルタ再生判定手段により上記フィルタ再生が実行中であると判定されたときには、上記濃度差発生状況にあると判定するように構成されていることを特徴とするNOxセンサの異常診断装置。 - 請求項4記載のNOxセンサの異常診断装置において、
上記濃度差判定手段は、上記フィルタ再生判定手段により上記フィルタ再生が非実行中であると判定されたときには、上記濃度差発生状況にないと判定するように構成されていることを特徴とするNOxセンサの異常診断装置。
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