JP6175292B2

JP6175292B2 - ＮＯｘセンサーの故障判定装置及び故障判定方法

Info

Publication number: JP6175292B2
Application number: JP2013126773A
Authority: JP
Inventors: 俊哉秋吉
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-06-17
Also published as: JP2015001206A

Description

本開示の技術は、選択還元型触媒の下流に配設されるＮＯｘセンサーの故障の有無を判定するＮＯｘセンサーの故障判定装置及び故障判定方法に関する。

排気中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘと示す）を浄化する排気浄化装置は、尿素水を排気に供給する尿素水供給部と、尿素水による排気の還元を促す選択還元型触媒とを備えている。尿素水供給部の供給する尿素水の供給量は、選択還元型触媒の下流に取り付けられた下流ＮＯｘセンサーの検出値に基づいて定められる。

下流ＮＯｘセンサーの故障の判定は、尿素水の供給量に誤差が生じることを抑えるうえで重要である。特許文献１に記載される技術では、還元剤の供給が停止してから所定時間が経過した後に、下流ＮＯｘセンサーの検出値が検出されて、下流ＮＯｘセンサーの応答性が判定されている。また、選択還元型触媒の上流と下流とにＮＯｘセンサーが取り付けられた構成では、下流ＮＯｘセンサーの検出値と上流ＮＯｘセンサーの検出値との乖離に基づいて、下流ＮＯｘセンサーが正常であるか否かが判定されている。

特開２０１０−１７４６９５号公報

ところで、選択還元型触媒にアンモニアが吸着しているとき、下流ＮＯｘセンサーの検出値と上流ＮＯｘセンサーの検出値との乖離は、吸着しているアンモニアの量に応じてばらつく。そのため、下流ＮＯｘセンサーの検出値と上流ＮＯｘセンサーの検出値との乖離に基づく下流ＮＯｘセンサーの故障判定は、通常、尿素水の供給が停止した後に、所定量のＮＯｘが流れてから実施される。

一方で、選択還元型触媒にアンモニアが吸着していない状態では、排気に含まれるＮＯｘの大部分が大気中に排出されてしまう。そこで、上流ＮＯｘセンサーの検出値と下流ＮＯｘセンサーの検出値との乖離に基づく下流ＮＯｘセンサーの故障判定では、還元剤の供給が停止される期間を短くすることが望まれる。

本開示の技術は、還元剤の供給が停止される期間を短くすることが可能なＮＯｘセンサーの故障判定装置及び故障判定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するＮＯｘセンサーの故障判定装置は、選択還元型触媒の上流から前記選択還元型触媒に還元剤を供給する供給部と、前記選択還元型触媒の上流に位置する上流ＮＯｘセンサーの検出値を基準値として、前記選択還元型触媒の下流に位置する下流ＮＯｘセンサーの検出値と前記基準値との比率である乖離が正常範囲外にある故障があるか否かを判定する判定部と、を備え、前記判定部は、前記上流ＮＯｘセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気を昇温して前記フィルターを再生しているときに、前記還元剤の供給を前記供給部に停止させ、前記選択還元型触媒に流入したＮＯｘ量が、前記供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値、および、前記下流ＮＯｘセンサーの検出値を取得して前記乖離を演算するとともに、前記演算した乖離を記憶する。

上記課題を解決するＮＯｘセンサーの故障判定方法は、選択還元型触媒の上流に位置する上流ＮＯｘセンサーと前記選択還元型触媒の下流に位置する下流ＮＯｘセンサーとを備える排気浄化装置に適用され、前記下流ＮＯｘセンサーの故障の有無を判定するＮＯｘセンサーの故障判定方法であって、前記上流ＮＯｘセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気の昇温によって前記フィルターを再生しているときに、前記フィルターの下流に位置する前記選択還元型触媒に対して、還元剤の供給を停止する工程と、前記選択還元型触媒に流入したＮＯｘ量が、前記還元剤の供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値、および、前記下流ＮＯｘセンサーの検出値を取得する工程と、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値を基準値として、前記下流ＮＯｘセンサーの検出値と前記基準値との比率である乖離を演算し、前記演算した乖離が正常範囲外にある故障があるか否かを判定する工程と、前記演算した乖離を記憶する工程と、を備える。

上記構成によれば、センサーの検出値の取得に必要とされる累積のＮＯｘ量は、フィルターの再生時から計測され始める。フィルターの再生時におけるＮＯｘ量は、通常、フィルターの再生時以外と比べて高い。そのため、フィルターの再生時からＮＯｘ量が計測される構成であれば、累積のＮＯｘ量が所定量に到達する時間も、自ずと短くなる。結果として、下流ＮＯｘセンサーの故障判定に要する時間が短縮される。

上記ＮＯｘセンサーの故障判定装置において、前記判定部は、前記排気の流量である排気流量と、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値とに基づいて、前記選択還元型触媒に流入したＮＯｘ量を演算することが好ましい。

上記構成によれば、選択還元型触媒に流入するＮＯｘ量が、例えば、エンジンの運転状態を示す複数のパラメータから推定される構成と比べて、ＮＯｘ量が簡易な方法で、かつ、高い精度で求められる。

上記ＮＯｘセンサーの故障判定装置において、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値は、互いに異なる複数のタイミングの各々で出力された前記上流ＮＯｘセンサーからの複数の出力値の平均値であり、前記下流ＮＯｘセンサーの検出値は、前記互いに異なる複数のタイミングの各々で出力された前記下流ＮＯｘセンサーからの複数の出力値の平均値であることが好ましい。

上記構成によれば、上流ＮＯｘセンサーの検出値が、上流ＮＯｘセンサーから出力される複数の出力値を反映した値であり、下流ＮＯｘセンサーの検出値が、下流ＮＯｘセンサーから出力される複数の出力値を反映した値である。それゆえに、上流ＮＯｘセンサーの出力値、および、下流ＮＯｘセンサーの出力値に、突発的な外因による誤差が含まれるときでも、判定結果の信頼度が、こうした誤差に起因して失われることが抑えられる。

上記ＮＯｘセンサーの故障判定装置では、前記判定部は、前記フィルターの温度を検出する温度センサーの検出値が、前記フィルターの再生が進行中であることを示す所定値以上になったことを条件に前記還元剤の供給を前記供給部に停止させることが好ましい。

上記構成によれば、還元剤の供給の停止するタイミングが、フィルターそのものの状態に基づいて定められる。そのため、例えば、昇温された排気がフィルターに供給された直後に、還元剤の供給が停止する構成と比べて、還元剤の供給の停止するタイミングが、より適切なタイミングに設定される。

本開示の技術におけるＮＯｘセンサーの故障判定装置の一実施形態を具備した排気浄化装置の概略構成を示す概略構成図。判定処理の処理手順を示すフローチャート。

以下、図１及び図２を参照して、本開示におけるＮＯｘセンサーの故障判定装置及び故障判定方法の一実施形態について説明する。
図１に示されるように、ディーゼルエンジン１０の排気通路１２には、排気を浄化する排気浄化装置２０が配設されている。排気浄化装置２０に流入した排気は、前段酸化触媒２２（ＤＯＣ：ＤｉｅｓｅｌＯｘｉｄａｔｉｏｎＣａｔａｌｙｓｔ）に流入する。

前段酸化触媒２２は、例えばアルミナ、シリカ、ゼオライト等からなる担体に、白金やパラジウム等の金属や、金属酸化物等を担持させたものである。前段酸化触媒２２は、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して、水、二酸化炭素、二酸化窒素等に変換する。

前段酸化触媒２２を通過した排気は、ＤＰＦ２４（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｆｉｌｔｅｒ）に流入する。ＤＰＦ２４は、セラミックスや金属多孔体から構成され、排気中の粒子性物質（ＰＭ：ＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ）を捕集する。ＤＰＦ２４の再生処理では、ＤＰＦ２４に流入する排気を昇温させるべく、例えば、前段酸化触媒２２よりも上流の排気通路１２に対し、図示されないバーナーから燃焼ガスが供給されたり、図示されない燃料噴射弁から燃料が噴射されたりする。

ＤＰＦ２４には、ＤＰＦ温度センサー２６が配設されている。ＤＰＦ温度センサー２６は、ＤＰＦ２４の温度であるＤＰＦ温度Ｔｄを所定の制御周期で検出し、その検出したＤＰＦ温度Ｔｄを示す信号をＥＣＵ４４に出力する。

ＤＰＦ２４の下流であり且つ後述する選択還元型触媒３６の下流には、上流ＮＯｘセンサー２８が配設されている。上流ＮＯｘセンサー２８は、ＤＰＦ２４を通過した排気のＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１を所定の制御周期で検出し、その検出したＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１を示す信号をＥＣＵ４４に出力する。

上流ＮＯｘセンサー２８の下流には、排気通路１２に対して還元剤である尿素水を供給する電子制御式のインジェクター３０が配設されている。インジェクター３０には、タンク３２に貯留された所定濃度の尿素水が圧送ポンプ３４により圧送される。圧送ポンプ３４は、図示されないリリーフ弁を内蔵しており、タンク３２内の尿素水を所定の圧力でインジェクター３０に圧送する。インジェクター３０は、ＥＣＵ４４によって開閉制御される。排気に供給された尿素水は、排気の熱によってアンモニアに加水分解される。インジェクター３０、タンク３２、圧送ポンプ３４、及び尿素水は、供給部に含まれる。

インジェクター３０の下流には、選択還元型触媒３６が配設されている。選択還元型触媒３６は、ＮＯｘをアンモニアで還元する選択的触媒還元（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）を行う。選択還元型触媒３６は、例えばハニカム状のセラミックからなる担体に吸着性の高いゼオライト又はジルコニアを担持させたものである。排気中のＮＯｘは、選択還元型触媒３６の触媒作用によってアンモニアと反応し、窒素と水とに還元される。

選択還元型触媒３６には、触媒温度センサー３８が配設されている。触媒温度センサー３８は、選択還元型触媒３６の温度である触媒温度Ｔｓを所定の制御周期で検出し、その検出した触媒温度Ｔｓを示す信号をＥＣＵ４４に出力する。

選択還元型触媒３６を通過した排気は、後段酸化触媒４０（ＡＳＣ：ＡｍｍｏｎｉａＳｌｉｐＣａｔａｌｙｓｔ）に流入する。後段酸化触媒４０は、例えばアルミナ、シリカ、ゼオライト等からなる担体に、白金やパラジウム等の金属や、金属酸化物等を担持させたものである。後段酸化触媒４０は、選択還元型触媒３６における還元反応で消費されなかったアンモニアを分解する。

後段酸化触媒４０の下流には、下流ＮＯｘセンサー４２が配設されている。下流ＮＯｘセンサー４２は、後段酸化触媒４０を通過した排気のＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２を所定の制御周期で検出し、その検出したＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２を示す信号をＥＣＵ４４に出力する。

ＥＣＵ４４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたマイクロコンピューターである。ＥＣＵ４４は、各種センサーの出力値である上記ＤＰＦ温度Ｔｄ、触媒温度Ｔｓ、ＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１、ＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２を取得する。また、ＥＧＲには、エアフローメーター４６から吸入空気量Ｇａを示す信号が所定の制御周期で入力される。ＥＣＵ４４は、吸入空気量Ｇａを排気通路１２を流れる排気の流量である排気流量としても取り扱う。すなわち、ＥＣＵ４４は、ＤＰＦ温度Ｔｄ、触媒温度Ｔｓ、ＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１、ＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２、吸入空気量Ｇａを取得する取得部として機能する。

ＥＣＵ４４は、上記各種センサーから入力される情報、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラムや各種データ、これらに基づいて各種の演算及び処理を実行する。ＥＣＵ４４は、インジェクター３０の開閉制御を通じた尿素水の供給処理を実行する。また判定部としてのＥＣＵ４４は、下流ＮＯｘセンサー４２の故障の有無を判定する判定処理を実行する。ＥＣＵ４４は、判定処理において下流ＮＯｘセンサー４２が「異常」と判定された場合、警報装置５０を作動させることでその判定結果を運転者に通知する。

供給処理において、ＥＣＵ４４は、所定の制御周期毎に尿素水の供給量を演算する。ＥＣＵ４４は、尿素水の濃度が所望濃度（例えば３２．５％ｗｔ）であることを前提として尿素水の供給量を演算する。ＥＣＵ４４は、吸入空気量Ｇａ、ＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１、触媒温度Ｔｓに基づいて排気中のＮＯｘを浄化するために必要な尿素水の基本供給量を演算する。ＥＣＵ４４は、下流ＮＯｘセンサー４２が正常のときには、ＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１とＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２とに基づくＮＯｘ浄化率η（＝Ｃｎｘ１／Ｃｎｘ２）に基づいて基本供給量を補正することにより尿素水の供給量を演算する。一方、ＥＣＵ４４は、下流ＮＯｘセンサー４２が異常のときには、基本供給量を補正せずに該基本供給量を供給量として演算する。そして、ＥＣＵ４４は、演算された供給量の分の尿素水が排気に供給されるようにインジェクター３０に対して制御信号を出力する。

図２を参照して、ＥＣＵ４４の実行する判定処理の処理手順について説明する。判定処理は繰り返し実行される。また、上流ＮＯｘセンサー２８は、別の判定処理によって正常であると判定されているものとする。

図２に示されるように、ＥＣＵ４４は、最初のステップＳ１１にてＤＰＦ温度センサー２６からＤＰＦ温度Ｔｄを取得し、次のステップＳ１２にてＤＰＦ温度Ｔｄが再生温度Ｔｔ以上であるか否かを判断する。再生温度Ｔｔは、上記各種データに予め規定された値であって、ＤＰＦ２４の再生処理が実行されると必ず到達する温度である。本実施形態の再生温度Ｔｔは、再生処理時におけるＤＰＦ温度Ｔｄの目標温度である。ＤＰＦ温度Ｔｄが再生温度Ｔｔ未満であった場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＥＣＵ４４は、判定処理を一旦終了する。

一方、ＤＰＦ温度Ｔｄが再生温度Ｔｔ以上であった場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４４は、供給処理を中断するべく、尿素水の供給を停止させる停止信号をインジェクター３０に出力する。（ステップＳ１３）。

次のステップＳ１４において、ＥＣＵ４４は、新たに取得する吸入空気量Ｇａ及びＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１に基づくＮＯｘ量を演算し、その演算したＮＯｘ量を用いて、停止信号の出力後に選択還元型触媒３６に流入したＮＯｘ量の積算である積算値Ｓｎｘを演算する。ＥＣＵ４４は、積算値Ｓｎｘと閾値Ｓｔとを比較して、積算値Ｓｎｘが閾値Ｓｔを超えるまでステップＳ１４の処理を繰り返す。すなわちＥＣＵ４４は、積算値Ｓｎｘが閾値Ｓｔを超えることを条件として次のステップＳ１５の処理に移行する。閾値Ｓｔは、上記各種データに予め規定された値であって、停止信号の出力時、すなわちＤＰＦ２４の温度が再生温度Ｔｔに到達したときに選択還元型触媒３６に吸着していたアンモニアが消費されたと想定される値である。

次のステップＳ１５において、ＥＣＵ４４は、所定のサンプリング数だけ新たに吸入空気量Ｇａ、ＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１、及びＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２の各々を取得する。ＥＣＵ４４は、吸入空気量ＧａとＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１とに基づいて各制御周期におけるＮＯｘ量を演算し、そのＮＯｘ量の平均値である基準値Ｇｎｘ１を演算する。またＥＣＵ４４は、吸入空気量ＧａとＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２とに基づいて各制御周期におけるＮＯｘ量を演算し、そのＮＯｘ量の平均値である比較値Ｇｎｘ２を演算する。

次のステップＳ１６において、ＥＣＵ４４は、基準値Ｇｎｘ１に対する比較値Ｇｎｘ２の比率である乖離Ｒを演算し、その乖離Ｒが上記各種データに予め規定された正常範囲である下限正常値Ｒｍｉｎ以上且つ上限正常値Ｒｍａｘ以下の範囲に含まれているか否かを判定する。乖離Ｒが正常範囲に含まれている場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４４は、下流ＮＯｘセンサー４２を「正常」と判定して（ステップＳ１７）判定処理を一旦終了する。一方、乖離Ｒが正常範囲に含まれていなかった場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ＥＣＵ４４は、下流ＮＯｘセンサー４２を「異常」と判定して（ステップＳ１８）判定処理を一旦終了する。判定処理の終了後、ＥＣＵ４４は、その判定結果に応じた供給処理を行うとともに、下流ＮＯｘセンサー４２が「異常」と判定された場合には警報装置５０を作動させる。

次に、上述した判定処理の作用について説明する。
ＤＰＦ２４の再生処理中にＤＰＦ２４から流出する排気には、ＤＰＦ２４を再生させるための燃料の燃焼や粒子性物質そのものの燃焼によって、ＤＰＦ２４の再生時以外よりも多くのＮＯｘが含まれている。そのため、ＤＰＦ２４の再生処理中に尿素水の供給を停止させることで、上流ＮＯｘセンサー２８の検出するＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１が高くなり、ステップＳ１４にて積算値Ｓｎｘが閾値Ｓｔに到達するまでの時間が短くなる。その結果、判定処理に要する時間、すなわち尿素水の供給が停止される期間が短くなる。

また、選択還元型触媒３６は、触媒温度Ｔｓが高いほどアンモニアの吸着量が少なくなる特性を有している。ＤＰＦ２４の再生処理中は、ＤＰＦ２４から流出する排気の温度が高くなることで触媒温度Ｔｓも高くなる。そのため、上記判定処理においては、選択還元型触媒３６におけるアンモニアの吸着量が少ない状態で尿素水の供給が停止されるとともに、排気に含まれるＮＯｘが増えることで選択還元型触媒３６に吸着しているアンモニアも消費されやすい。そのため、ＤＰＦ２４の再生処理が行われていないときに判定処理が行われる場合に比べて、積算値Ｓｎｘの閾値Ｓｔを低い値に設定することも可能である。

以上説明したように、上記実施形態のＮＯｘセンサーの適否判定装置及び適否判定方法によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）ＤＰＦ２４の再生処理中に尿素水の供給を停止することで、積算値Ｓｎｘが閾値Ｓｔに到達するまでの時間が短くなる。その結果、判定処理に要する時間、すなわち尿素水の供給が停止される期間が短くなる。また、閾値Ｓｔに関する自由度も拡大する。

（２）選択還元型触媒３６に流入したＮＯｘ量である積算値Ｓｎｘは、吸入空気量Ｇａ及びＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１に基づくＮＯｘ量を演算値である。そのため、選択還元型触媒３６に流入したＮＯｘ量が例えばエンジン１０の運転状態に基づき演算される場合に比べて、該ＮＯｘ量が簡易な方法で且つ高い精度で求められる。

（３）複数のＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１に基づく基準値Ｇｎｘ１と複数のＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２に基づく比較値Ｇｎｘ２とに基づいて、下流ＮＯｘセンサー４２の故障の有無が判定される。そのため、１つのＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１と１つのＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２とに基づいて下流ＮＯｘセンサー４２の異常の有無が判定される場合に比べて、判定結果に対する信頼度が高められる。また、ＮＯｘ濃度に突発的な外因による誤差が生じたとしても、そうした誤差に起因して判定結果の信頼度が失われることが抑えられる。

（４）ＤＰＦ温度Ｔｄに基づいてＤＰＦ２４が再生処理中であるか否かが判断されるため、停止信号の出力が適切なタイミング、すなわちＤＰＦ２４の再生処理中に行われる。

（５）再生温度ＴｔがＤＰＦ２４の再生処理時の目標温度に設定されている。すなわち、再生温度Ｔｔは、ＤＰＦ２４の再生処理時に必ず到達するＤＰＦ温度Ｔｄの中で最も高い温度である。そのため、再生温度Ｔｔが上記目標温度よりも低い場合に比べて、選択還元型触媒３６におけるアンモニアの吸着量が少ない状態で尿素水の供給が停止される。その結果、積算値Ｓｎｘの閾値Ｓｔに関する自由度も向上する。

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ＥＣＵ４４は、ＤＰＦ２４が再生処理中であるか否かについて、例えば排気流量やＤＰＦ２４の上流と下流との圧力差等、ＤＰＦ２４の再生処理を実行するための条件が成立したか否かに応じて判断してもよい。また例えば、ＥＣＵ４４は、ＤＰＦ２４が再生処理中であるか否かについて、ＤＰＦ２４の再生処理を実行する実行部からの通知を受けることで判断してもよい。

・ＥＣＵ４４は、複数のＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１と複数のＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２とに基づいて下流ＮＯｘセンサー４２の故障の有無を判定すればよい。例えば、ＥＣＵ４４は、同一の制御周期にて取得したＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１とＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２とを比較して各制御周期についての適否を判定し、正常と判定された割合に応じて下流ＮＯｘセンサー４２の故障の有無を判定してもよい。

・基準値Ｇｎｘ１及び比較値Ｇｎｘ２を求めるためのサンプリング数が互いに異なっていてもよい。
・下限正常値Ｒｍｉｎ及び上限正常値Ｒｍａｘの各々は、例えば基準値Ｇｎｘ１及び比較値Ｇｎｘ２の演算期間におけるエンジン１０の運転状態に応じて変動する値であってもよい。この際、ＥＣＵ４４には、運転状態毎に下限正常値Ｒｍｉｎと上限正常値Ｒｍａｘとが規定されたマップが記憶される。

・排気流量は、エアフローメーター４６の吸入空気量Ｇａに限らず、例えば排気通路１２に配設される排気流量計の計測値であってもよいし、各種演算によって演算される値であってもよい。

・乖離Ｒは、基準値Ｇｎｘ１に対する比較値Ｇｎｘ２の比率に限らず、例えば基準値Ｇｎｘ１に対する比較値Ｇｎｘ２の差であってよい。
・積算値Ｓｎｘは、吸入空気量ＧａとＮＯｘ濃度Ｃｎｘ１とに基づくＮＯｘ量を積算した値に限らず、例えば燃焼噴射量、エンジン回転速度、アクセル開度等、ディーゼルエンジン１０の運転状態に応じて推定される値であってもよい。

・ＥＣＵ４４は、過去の判定処理における乖離Ｒを記憶しておいてもよい。こうした構成によれば、下流ＮＯｘセンサーの劣化に関する程度や傾向を把握することができる。また、ＥＣＵ４４は、判定処理終了後に検出されるＮＯｘ濃度Ｃｎｘ２を乖離Ｒに基づいて補正することにより、還元剤の供給量に関する精度を高めることもできる。

・還元剤は、排気中のＮＯｘを選択還元型触媒３６にて還元するものであればよく、尿素水に限らず、例えば尿素水を改質したアンモニアガスであってもよいし、アンモニアガスそのものであってもよいし、その他の物質であってもよい。

・エンジンには、排気の一部を吸気に供給するＥＧＲ装置が搭載されていてもよい。
・エンジンは、粒子性物質を捕集するフィルターを備えていれば、ディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンであってもよい。

１０…エンジン、１２…排気通路、２０…排気浄化装置、２２…前段酸化触媒、２４…ＤＰＦ、２６…ＤＰＦ温度センサー、２８…上流ＮＯｘセンサー、３０…インジェクター、３２…タンク、３４…圧送ポンプ、３６…選択還元型触媒、３８…触媒温度センサー、４０…後段酸化触媒、４２…下流ＮＯｘセンサー、４４…ＥＣＵ、４６…エアフローメーター、５０…警報装置。

Claims

選択還元型触媒の上流から前記選択還元型触媒に還元剤を供給する供給部と、
前記選択還元型触媒の上流に位置する上流ＮＯｘセンサーの検出値を基準値として、前記選択還元型触媒の下流に位置する下流ＮＯｘセンサーの検出値と前記基準値との比率である乖離が正常範囲外にある故障があるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、
前記上流ＮＯｘセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気を昇温して前記フィルターを再生しているときに、前記還元剤の供給を前記供給部に停止させ、前記選択還元型触媒に流入したＮＯｘ量が、前記供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値、および、前記下流ＮＯｘセンサーの検出値を取得して前記乖離を演算するとともに、前記演算した乖離を記憶する
ＮＯｘセンサーの故障判定装置。
前記判定部は、
前記排気の流量である排気流量と、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値とに基づいて、前記選択還元型触媒に流入したＮＯｘ量を演算する
請求項１に記載のＮＯｘセンサーの故障判定装置。
前記上流ＮＯｘセンサーの検出値は、互いに異なる複数のタイミングの各々で出力された前記上流ＮＯｘセンサーからの複数の出力値の平均値であり、
前記下流ＮＯｘセンサーの検出値は、前記互いに異なる複数のタイミングの各々で出力された前記下流ＮＯｘセンサーからの複数の出力値の平均値である
請求項１または２に記載のＮＯｘセンサーの故障判定装置。
前記判定部は、
前記フィルターの温度を検出する温度センサーの検出値が、前記フィルターの再生が進行中であることを示す所定値以上になったことを条件に前記還元剤の供給を前記供給部に停止させる
請求項１〜３のいずれか一項に記載のＮＯｘセンサーの故障判定装置。
選択還元型触媒の上流に位置する上流ＮＯｘセンサーと前記選択還元型触媒の下流に位置する下流ＮＯｘセンサーとを備える排気浄化装置に適用され、前記下流ＮＯｘセンサーの故障の有無を判定するＮＯｘセンサーの故障判定方法であって、
前記上流ＮＯｘセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気の昇温によって前記フィルターを再生しているときに、前記フィルターの下流に位置する前記選択還元型触媒に対して、還元剤の供給を停止する工程と、
前記選択還元型触媒に流入したＮＯｘ量が、前記還元剤の供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流ＮＯｘセンサーの検出値、および、前記下流ＮＯｘセンサーの検出値を取得する工程と、
前記上流ＮＯｘセンサーの検出値を基準値として、前記下流ＮＯｘセンサーの検出値と前記基準値との比率である乖離を演算し、前記演算した乖離が正常範囲外にある故障があるか否かを判定する工程と、
前記演算した乖離を記憶する工程と、
を備えるＮＯｘセンサーの故障判定方法。