KR20190098916A - 이상 진단 장치와 차량 - Google Patents

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KR20190098916A
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estimated
nox catalyst
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KR1020190015450A
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게이시 다카다
데츠야 사쿠마
히로마사 니시오카
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

배기 정화 장치를 위한 이상 진단 장치로서, 상기 이상 진단 장치는 : 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아의 실제의 흡착량인 실흡착량 (QNH3M) 을 검출하는 흡착량 검출부 (30) ; 및 i) 암모니아 공급 장치 (4) 가 정상이라고 가정했을 때의 상기 촉매 (3) 의 암모니아 흡착량인 추정 흡착량 (QNH3) 을 추정하고 ; ii) 상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 소정 흡착량 (Q1) 이하인 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 차가 임계값 (QC1) 보다 클 때에는, 상기 암모니아 공급 장치 (4) 에 이상이 있다고 진단하는 이상 진단을 실시하도록 구성된 전자 제어 유닛 (15) 을 포함한다.

Description

이상 진단 장치와 차량{ABNORMALITY DIAGNOSIS APPARATUS AND VEHICLE}
본 발명은, 이상 진단 장치와 차량에 관한 것이다.
내연 기관으로부터의 배기 중에 포함되는 NOx 를, 암모니아를 환원제로서 사용함으로써 정화하는 선택 환원형 NOx 촉매 (이하, 간단히 「NOx 촉매」혹은 「촉매」라고 한다) 가 알려져 있다. 이 NOx 촉매보다 상류측에는, 배기 중에 암모니아 또는 암모니아의 전구체를 첨가하는 첨가 밸브 등이 설치된다. 암모니아의 전구체로는, 요소를 예시할 수 있다.
여기서, NOx 촉매는 열화의 진행과 함께 NOx 정화율이 저하되기 때문에, 차재 상태 (온보드) 에서 NOx 촉매의 열화를 진단하는 것이 실시되고 있다. 이 NOx 촉매의 열화의 진단을 이하에서는 이상 진단이라고도 한다. 예를 들어, NOx 촉매의 열화의 진행과 함께 NOx 촉매에 있어서의 암모니아의 흡착 성능이 저하되는 것에 주목하여, NOx 촉매의 이상 진단을 실시할 수 있다. 일본 공개특허공보 2009-127496호에는, NOx 촉매로부터 암모니아가 슬립될 만큼의 암모니아를 공급하고, NOx 촉매로부터 암모니아가 슬립된 시점에서 NOx 촉매에 있어서의 암모니아 흡착량이 상한에 도달했다고 판단하여, 이 때의 암모니아 흡착량에 기초하여 NOx 촉매의 이상 진단을 실시하는 것이 기재되어 있다. 이 기술에서는, 공급한 암모니아의 양으로부터 암모니아 흡착량을 산출하고, 이 암모니아 흡착량이 임계값 이하이면 NOx 촉매가 열화되어 있다고 진단하고 있다.
일본 공개특허공보 2009-127496호에 관련된 기술에서는, NOx 촉매로부터 암모니아가 슬립될 때까지 암모니아를 공급할 필요가 있기 때문에, NOx 촉매로부터 슬립된 암모니아가 대기 중에 방출될 우려가 있다. 또, 암모니아 공급 장치에 이상이 있는 경우에도, 그 이상의 정도에 따라 NOx 촉매로부터 암모니아가 슬립되는 타이밍이 바뀌므로, 동일하게 하여 이상 진단을 실시하는 것이 가능하지만, 이 경우도, NOx 촉매로부터 슬립된 암모니아가 대기 중에 방출될 우려가 있다.
본 발명은, NOx 촉매로부터 암모니아가 흘러나오는 것을 억제하면서 이상 진단을 실시할 수 있는 이상 진단 장치 및 차량을 제공한다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 이상 진단 장치는 배기 정화 장치를 위한 이상 진단 장치이다. 상기 배기 정화 장치는, 내연 기관의 배기 통로에 형성되고, 암모니아에 의해 NOx 를 선택 촉매 환원하는 촉매와, 상기 촉매에 암모니아를 공급하는 암모니아 공급 장치를 구비한다. 상기 이상 진단 장치는 상기 촉매에 있어서의 암모니아의 실제의 흡착량인 실흡착량을 검출하는 흡착량 검출부 ; 및 상기 암모니아 공급 장치가 정상이라고 가정했을 때의 상기 촉매의 암모니아 흡착량인 추정 흡착량을 추정하고 ; 상기 추정 흡착량이 소정 흡착량 이하인 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량의 차가 임계값보다 클 때에는, 상기 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단하는 이상 진단을 실시하도록 구성된 전자 제어 유닛 (electronic control unit) 을 포함한다.
NOx 촉매에 이상이 있으면, 흡착 가능한 암모니아의 양이 감소한다. 또, 암모니아 공급 장치에 이상이 있는 경우에는, 단위 시간당 공급되는 암모니아량이 감소한다. 어느 경우여도, NOx 촉매에 흡착되는 암모니아량이 감소한다. 흡착량 검출부는, 예를 들어 마이크로파를 발생시키고 마이크로파의 공진 주파수를 검출하고, 공진 주파수와 암모니아 흡착량의 상관에 따라서 암모니아 흡착량을 검출한다. 따라서, 종래와 같이 NOx 촉매로부터 암모니아가 유출될 때까지 암모니아를 공급하지 않아도, NOx 촉매에 있어서의 암모니아 흡착량을 검출할 수 있다. 한편, NOx 촉매 및 암모니아 공급 장치가 정상이라고 가정하면, 암모니아 흡착량은, 예를 들어 암모니아의 공급량, 배기의 온도 (NOx 촉매의 온도로 해도 된다), 및 배기의 유량과 상관 관계가 있기 때문에, 이들 값에 기초하여, 암모니아 흡착량을 추정할 수 있다. 여기서, NOx 촉매 및 암모니아 공급 장치가 정상이면, 추정되는 암모니아 흡착량 (추정 흡착량) 과, 흡착량 검출부에 의해 검출된 암모니아 흡착량 (실흡착량) 에 차가 거의 발생하지 않는다. 한편, 암모니아 공급 장치에 이상이 있으면, 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생한다. 여기서, NOx 촉매에 이상이 있는 경우여도, 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생하지만, 암모니아 공급 장치에 이상이 있는 경우에는, NOx 촉매에 이상이 있는 경우와 비교하면, 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생하는 시기가 빨라지는 것을 알아내었다.
NOx 촉매에 이상이 있는 경우여도, 실흡착량이 비교적 적은 경우에는, 암모니아 공급 장치로부터 공급되는 대부분의 암모니아가 NOx 촉매에 흡착되기 때문에, 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 거의 없다. 이와 같이, NOx 촉매에 이상이 있는 경우에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생하지 않는 실흡착량이어도, 암모니아 공급 장치에 이상이 있는 경우에는, 암모니아 공급량이 감소한 분만큼 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생한다. 따라서, NOx 촉매에 만일 이상이 있었다고 해도 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생하지 않는 추정 흡착량일 때에 추정 흡착량과 실흡착량을 비교하여, 차가 임계값보다 크면, 적어도 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단할 수 있다. 임계값은, 암모니아 공급 장치가 정상일 때의 값으로서 설정된다. 임계값은, 추정 흡착량이나 NOx 촉매의 온도에 따라 변화시켜도 된다. 상기 소정 흡착량은, 상기 NOx 촉매에 이상이 있고, 또한, 상기 암모니아 공급 장치가 정상일 때에, 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량에 차가 발생하지 않거나, 또는 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량에 차가 발생했다고 해도 오차의 범위 내가 되는 상기 추정 흡착량 혹은 상기 실흡착량의 상한값으로 해도 된다. 상기와 같이 추정 흡착량이 소정 흡착량 이하인 경우에는, 추정 흡착량과 실흡착량의 차는, 암모니아 공급 장치의 이상에 기인하여 발생한다. 따라서, 추정 흡착량이 소정 흡착량 이하인 경우에는, 추정 흡착량과 실흡착량을 비교함으로써, 암모니아 공급 장치의 이상을 진단할 수 있다. 이 때에는, NOx 촉매로부터 암모니아가 슬립될 때까지 NOx 촉매에 암모니아를 공급할 필요가 없기 때문에, NOx 촉매로부터 암모니아가 흘러나오는 것이 억제된다. 또한, 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단된 경우에는, 암모니아 공급 장치에만 이상이 있는 경우도 있으면, 암모니아 공급 장치 및 NOx 촉매의 양방에 이상이 있는 경우도 있다. 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 임계값보다 커진 시점에서, 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단해도 되고, 소정의 타이밍에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 임계값보다 크면, 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단해도 된다.
상기 양태에 있어서, 상기 이상 진단 장치는 상기 촉매의 온도를 취득하는 온도 센서를 더 포함할 수도 있고, 상기 전자 제어 유닛은 상기 추정 흡착량이 상기 소정 흡착량 이하인 경우, 또한 상기 온도 센서에 의해 취득되는 상기 촉매의 온도가 소정 온도 이하인 경우에, 상기 이상 진단을 실시하도록 구성된다.
소정 온도는, 온도의 영향에 의해 NOx 촉매로부터 암모니아가 탈리되어도 이상 진단의 정밀도가 허용 범위 내가 되는 온도, 혹은 NOx 촉매로부터 암모니아가 탈리되지 않는 온도이다. NOx 촉매의 온도가 만일 소정 온도보다 높은 경우에는, NOx 촉매로부터 암모니아가 탈리됨으로써, 추정 흡착량 및 실흡착량이 비교적 작아진다. 이 때문에, 암모니아 공급 장치에 이상이 있었다고 해도, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 작아지고, 이상 진단의 정밀도가 저하될 수 있다. 한편, NOx 촉매의 온도가 소정 온도 이하인 경우이면, 암모니아의 탈리가 억제되므로, 이 때에 암모니아 공급 장치에 이상이 있으면, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 커진다. 이 때에 이상 진단을 실시함으로써, 이상 진단의 정밀도가 향상된다.
상기 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 촉매의 온도가 암모니아 탈리 온도 이상으로 상승한 경우에, 상기 추정 흡착량이 0 이라고 추정하도록 구성될 수도 있다.
NOx 촉매의 온도가 암모니아 탈리 온도에 도달하면, NOx 촉매에는 암모니아를 흡착시켜 둘 수 없게 된다. 따라서, NOx 촉매의 온도가 암모니아 탈리 온도 이상으로 상승한 경우에는, 추정 흡착량이 0 이라고 추정할 수 있다. 이 상태로부터 추정 흡착량을 산출함으로써, 추정 흡착량의 정밀도를 높일 수 있다. 예를 들어, 배기 통로에 필터를 구비하고 있는 경우에 필터의 재생을 실시하거나, 배기 통로에 흡장 환원형 NOx 촉매를 구비하고 있는 경우에 황 피독을 회복시키거나, 내연 기관이 고부하로 운전되거나 한 경우에, NOx 촉매의 온도가 암모니아 탈리 온도에 도달할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단된 경우에는, 상기 암모니아 공급 장치가 정상이라고 진단된 경우보다, 상기 암모니아 공급 장치로부터의 암모니아의 공급량을 증가시키도록 구성될 수도 있다.
전자 제어 유닛은, 요구되는 암모니아량이 암모니아 공급 장치로부터 공급되도록, 암모니아 공급 장치에 지령을 보낸다. 그러나, 암모니아 공급 장치에 이상이 있는 경우에는, 요구되는 암모니아량을 공급시키고자 하여 전자 제어 유닛이 암모니아 공급 장치에 지령을 보냈다고 해도, 암모니아 공급 장치로부터 실제로 공급되는 암모니아량은 요구되는 암모니아량보다 적어진다. 이 경우, 암모니아 공급 장치로부터 공급시키는 암모니아량을 더욱 많게 하도록 암모니아 공급 장치에 전자 제어 유닛이 지령을 보냄으로써, 실제로 공급되는 암모니아량을 요구되는 암모니아량에 가깝게 할 수 있다. 그렇게 하면, NOx 촉매에 있어서 암모니아가 부족한 것을 억제할 수 있다. 그리고, 그 후에 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 발생하기 어려워진다.
상기 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량의 비에 기초하여 상기 암모니아의 공급량을 증가시키도록 구성될 수도 있다.
요구되는 암모니아량에 대해 실제로 공급되는 암모니아량이 감소한 경우에는, 그 만큼, 추정 흡착량에 대해 실흡착량이 감소한다. 그 때문에, 요구되는 암모니아량과 실제로 공급되는 암모니아량의 비는, 추정 흡착량과 실흡착량의 비와 대략 동일하다. 따라서, 추정 흡착량과 실흡착량의 비 (추정 흡착량/실흡착량) 에 기초하여 암모니아 공급량을 보정하면, 실제로 공급되는 암모니아량을 요구되는 암모니아량에 가깝게 할 수 있다.
상기 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 암모니아 공급 장치로부터의 암모니아의 공급량이 증가된 후에, 상기 추정 흡착량이 상기 소정 흡착량보다 많아진 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 클 때에는, 상기 촉매에 이상이 있다고 진단하도록 구성될 수도 있다.
NOx 촉매에 이상이 있는 경우에는, 추정 흡착량이 소정 흡착량보다 많아지면, 실흡착량이 증가함에 따라 NOx 촉매에 암모니아가 흡착되기 어려워지므로, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 확대되어 간다. 이 때에는, 설령 암모니아 공급 장치에 이상이 있었다고 해도, 암모니아의 공급량을 보정하고 있음으로써, 암모니아 공급 장치의 이상이 추정 흡착량과 실흡착량의 차에 주는 영향은 작다. 따라서, 이 때에, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 확대된 경우에는, NOx 촉매에 이상이 있다고 진단할 수 있다. 제 2 임계값은, NOx 촉매가 정상일 때의 값으로서 설정된다. 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 커진 시점에서, NOx 촉매에 이상이 있다고 진단해도 되고, 소정의 타이밍에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 크면, NOx 촉매에 이상이 있다고 진단해도 된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 추정 흡착량이 상기 소정 흡착량보다 많은 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 클 때에는, 상기 촉매에 이상이 있다고 진단하도록 구성될 수도 있다.
암모니아 공급 장치가 정상인 경우에는, 추정 흡착량이 소정 흡착량이 될 때까지는, 설령 NOx 촉매가 이상이었다고 해도, 추정 흡착량과 실흡착량의 차는 거의 없다. 한편, 추정 흡착량이 소정 흡착량보다 많아지고 비로소 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 커질 때에는, 암모니아 공급 장치는 정상이고 또한 NOx 촉매에 이상이 있다고 진단할 수 있다. 이 경우의 제 2 임계값도, NOx 촉매가 정상일 때의 값으로서 설정된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단된 경우, 상기 추정 흡착량이 상기 소정 흡착량보다 많아진 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 클 때에는, 상기 촉매에 이상이 있다고 진단하도록 구성될 수도 있다.
암모니아 공급 장치가 이상일 때에, 암모니아 공급 장치로부터의 암모니아의 공급량을 증가시키지 않는 경우여도, 충분한 시간의 경과 후에는, NOx 촉매의 정상시와 이상시에 실흡착량에 차가 발생한다. 즉, 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단된 후에, 추가로, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값보다 커질 때에는, 암모니아 공급 장치에 이상이 있고 또한 NOx 촉매에 이상이 있다고 진단할 수 있다. 이 경우의 제 2 임계값도, NOx 촉매가 정상일 때의 값으로서 설정된다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 소정 흡착량은, 상기 촉매에 이상이 있고, 또한 상기 암모니아 공급 장치가 정상일 때에, 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량에 차가 발생하지 않거나, 또는 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량에 차가 발생했다고 해도 소정의 범위 내가 되는 상기 추정 흡착량 혹은 상기 실흡착량의 상한값이어도 된다.
추정 흡착량이 소정 흡착량 이하인 경우에는, 추정 흡착량과 실흡착량을 비교함으로써, 암모니아 공급 장치의 이상을 진단할 수 있다. 이 때에는, NOx 촉매로부터 암모니아가 슬립될 때까지 NOx 촉매에 암모니아를 공급할 필요가 없기 때문에, NOx 촉매로부터 암모니아가 흘러나오는 것이 억제된다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 차량은 : 내연 기관 ; 내연 기관의 배기 통로에 형성되고, 암모니아에 의해 NOx 를 선택 촉매 환원하는 촉매 ; 상기 촉매에 암모니아를 공급하는 암모니아 공급 장치 ; 상기 촉매에 있어서의 암모니아의 실제의 흡착량인 실흡착량을 검출하는 흡착량 검출부 ; 및 상기 암모니아 공급 장치가 정상이라고 가정했을 때의 상기 촉매의 암모니아 흡착량인 추정 흡착량을 추정하고 ; 상기 추정 흡착량이 소정 흡착량 이하인 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량과 상기 실흡착량의 차가 임계값보다 클 때에는, 상기 암모니아 공급 장치에 이상이 있다고 진단하도록 구성된 전자 제어 유닛을 포함한다.
본 발명에 의하면, NOx 촉매로부터 암모니아가 흘러나오는 것을 억제하면서 이상 진단을 실시할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 이점들, 및 기술적 및 산업적 중요성이 첨부하는 도면들을 참조하여 이하에 기술될 것이며, 동일한 부호들은 동일한 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1 은 실시형태에 관련된 내연 기관과, 그 흡기계 및 배기계의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 흡착량 검출 장치가 발신하는 마이크로파의 주파수와, 마이크로파의 투과율의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3 은 실흡착량과 공진 주파수의 변화량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4 는 NOx 촉매에 있어서의 추정 흡착량을 구하기 위한 블록도이다.
도 5 는 NOx 촉매에 있어서의 암모니아 흡착량의 추이를 나타낸 타임 차트이다.
도 6 은 NOx 촉매 및 첨가 밸브의 정상시 혹은 이상시에 대응하는 선 (L1), 선 (L2), 선 (L3) 의 관계를 정리한 도면이다.
도 7 은 첨가 밸브로부터의 암모니아의 공급량을 T1 의 시점으로부터 증가시킨 경우의 추정 흡착량 및 실흡착량의 추이를 나타낸 타임 차트이다.
도 8 은 NOx 촉매 및 첨가 밸브의 정상시 혹은 이상시에 대응하는 선 (L1), 선 (L3), 선 (L4), 선 (L5) 의 관계를 정리한 도면이다.
도 9 는 실시형태에 관련된 이상 진단 제어의 플로를 나타낸 플로 차트이다.
도 10 은 실시형태에 관련된 이상 진단 제어의 플로를 나타낸 플로 차트이다.
이하에 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시형태에 기초하여 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그들만으로 한정하는 취지의 것은 아니다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 내연 기관 (1) 과, 그 흡기계 및 배기계의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 내연 기관 (1) 은 차량 구동용의 디젤 엔진이다. 단, 내연 기관 (1) 은 가솔린 엔진이어도 된다. 내연 기관 (1) 에는 배기 통로 (2) 가 접속되어 있다. 배기 통로 (2) 에는, 암모니아를 환원제로 하여 배기 중의 NOx 를 선택 촉매 환원하는 선택 환원형 NOx 촉매 (3) (이하, 「NOx 촉매 (3)」라고 한다) 가 형성되어 있다.
또, NOx 촉매 (3) 보다 상류의 배기 통로 (2) 에는, 배기 중에 요소수를 분사하는 첨가 밸브 (4) 가 형성되어 있다. 요소수는 암모니아 (NH3) 의 전구체이다. 첨가 밸브 (4) 로부터 분사된 요소수는, 배기의 열 또는 NOx 촉매 (3) 로부터의 열에 의해 가수분해되어 암모니아가 되고, NOx 촉매 (3) 에 흡착된다. 이 암모니아는, NOx 촉매 (3) 에 있어서 환원제로서 이용된다. 또한, 첨가 밸브 (4) 는, 요소수 대신에 암모니아를 분사하는 첨가 밸브여도 된다. 본 실시형태에서는 첨가 밸브 (4) 가, 본 발명에 있어서의 「암모니아 공급 장치」의 일례에 상당한다.
또한, 첨가 밸브 (4) 보다 상류에는, NOx 촉매 (3) 에 흘러드는 배기 중의 NOx 를 검지하는 상류측 NOx 센서 (11) 가 형성되어 있다. 또, NOx 촉매 (3) 보다 하류에는, NOx 촉매 (3) 로부터 흘러나오는 배기 중의 NOx 를 검지하는 하류측 NOx 센서 (12) 와, 배기 온도를 검지하는 온도 센서 (13) 가 형성되어 있다. 또한, 온도 센서 (13) 는, NOx 촉매 (3) 의 온도를 검출하도록, NOx 촉매 (3) 에 장착해도 된다. 본 실시형태에서는 온도 센서 (13) 가, 본 발명에 있어서의 「온도 센서」의 일례에 상당한다.
또, 배기 통로 (2) 에는, NOx 촉매 (3) 에 흡착되어 있는 암모니아의 양을 검출하는 흡착량 검출 장치 (30) 가 형성되어 있다. 흡착량 검출 장치 (30) 는, NOx 촉매 (3) 보다 상류의 배기 통로 (2) 에 배치되는 제 1 프로브 (31) 와, NOx 촉매 (3) 보다 하류의 배기 통로 (2) 에 배치되는 제 2 프로브 (32) 와, 주파수 제어 장치 (33) 를 포함하고 있다. 제 1 프로브 (31) 및 제 2 프로브 (32) 는 로드 안테나이며, 주파수 제어 장치 (33) 에 각각 접속되어 있다. 주파수 제어 장치 (33) 는, 제 1 프로브 (31) 와 제 2 프로브 (32) 사이에 마이크로파를 발생시킬 수 있고, 또한, 이 마이크로파의 주파수를 변화시키고, 공진 주파수를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 흡착량 검출 장치 (30) 가, 로드 안테나를 2 개 구비하고 있지만, 이것 대신에, 송신 안테나와 수신 안테나를 겸하는 1 개의 로드 안테나를 구비하고 있어도 된다. 본 실시형태에서는 흡착량 검출 장치 (30) 가, 본 발명에 있어서의 「흡착량 검출부」의 일례에 상당한다.
또, 내연 기관 (1) 에는, 흡기 통로 (6) 가 접속되어 있다. 흡기 통로 (6) 의 도중에는, 내연 기관 (1) 의 흡입 공기량을 조정하는 스로틀 (7) 이 형성되어 있다. 또, 스로틀 (7) 보다 상류의 흡기 통로 (6) 에는, 내연 기관 (1) 의 흡입 공기량을 검지하는 에어 플로 미터 (16) 가 장착되어 있다.
그리고, 내연 기관 (1) 에는 전자 제어 유닛인 ECU (10) 가 병설되어 있다. ECU (10) 는, 내연 기관 (1) 의 운전 상태나 배기 정화 장치 등을 제어한다. ECU (10) 에는, 상기 서술한 온도 센서 (13), 에어 플로 미터 (16) 외에, 크랭크 포지션 센서 (14) 및 액셀 개도 센서 (15) 가 전기적으로 접속되고, 각 센서의 출력값이 ECU (10) 에 건네진다.
ECU (10) 는, 크랭크 포지션 센서 (14) 의 검지에 기초하는 기관 회전 속도나, 액셀 개도 센서 (15) 의 검지에 기초하는 기관 부하 등의 내연 기관 (1) 의 운전 상태를 파악 가능하다. 또한, 본 실시형태에서는, NOx 촉매 (3) 에 흘러드는 배기 중의 NOx 는 상류측 NOx 센서 (11) 에 의해 검지 가능하지만, 내연 기관 (1) 으로부터 배출되는 배기 (NOx 촉매 (3) 에 정화되기 전의 배기이며, 즉 NOx 촉매 (3) 에 흘러드는 배기) 에 포함되는 NOx 는, 내연 기관 (1) 의 운전 상태와 관련성을 가지므로, 상기 내연 기관 (1) 의 운전 상태에 기초하여, 추정하는 것도 가능하다. 또, ECU (10) 는, 온도 센서 (13) 에 의해 검지되는 배기 온도에 기초하여, NOx 촉매 (3) 의 온도를 추정하는 것이 가능하다. 또한, 온도 센서 (13) 가 NOx 촉매 (3) 의 온도를 검출하는 센서로 해도 된다. 또, 내연 기관 (1) 의 운전 상태에 기초하여, NOx 촉매 (3) 의 온도를 추정하는 것도 가능하다. 한편, ECU (10) 에는, 첨가 밸브 (4), 스로틀 (7), 주파수 제어 장치 (33) 가 전기 배선을 통하여 접속되어 있고, 그 ECU (10) 에 의해 이들 기기가 제어된다.
흡착량 검출 장치 (30) 는, NOx 촉매 (3) 에 실제로 흡착되어 있는 암모니아의 양 (실흡착량) 을 검출한다. 여기서, 주파수 제어 장치 (33) 에 의해 마이크로파를 발생시키고, 추가로 주파수를 변화시켰을 때에 검출되는 공진 주파수는, 실흡착량과 상관 관계에 있다. 도 2 는, 흡착량 검출 장치 (30) 가 발신하는 마이크로파의 주파수와, 마이크로파의 투과율의 관계를 나타낸 도면이다. 도 2 에 나타내는 복수의 선은, 각각 실흡착량이 상이한 경우를 나타내고 있다. 각각의 선에 있어서 투과율이 가장 높아지는 주파수가, 공진 주파수이다. 「실흡착량 = 0」으로 나타내는 선은, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 실흡착량이 0 인 경우의 관계를 나타내고 있고, 이 실흡착량이 0 인 경우에 공진 주파수가 가장 높아진다. 그리고, 실흡착량이 많아질수록, 공진 주파수가 낮아진다. 여기서, 암모니아는 영구 쌍극자를 포함하고 있고, 이 영구 쌍극자는 전계에 따라서 방향을 바꾼다. NOx 촉매 (3) 에 흡착한 암모니아의 영구 쌍극자는, 마이크로파의 전계의 변화에 대해, 시간 지연으로 추종하므로, 실흡착량의 증가가 전자장에 주는 영향에 의해, 공진 주파수가 주파수가 낮은 측으로 시프트된다.
도 3 은, 실흡착량과 공진 주파수의 변화량의 관계를 나타낸 도면이다. 공진 주파수의 변화량은, 실흡착량이 0 인 경우의 공진 주파수를 기준값으로 한 경우의, 이 기준값으로부터의 변화량이다. 실흡착량이 0 부근에서는, 공진 주파수의 변화량이 0 으로 되어 있지만, 실흡착량이 어느 정도 많아지면, 실흡착량이 많아질수록, 공진 주파수의 변화량이 많아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 실흡착량이 많아질수록, 공진 주파수의 변화량이 많아지는 범위이면, 실흡착량과, 공진 주파수에 상관이 있다고 할 수 있다. 또한, 공진 주파수의 변화량이 0 이 되는 실흡착량의 범위는, NOx 촉매 (3) 의 위치나 형상을 조정함으로써, 축소시킬 수 있다. 따라서, 공진 주파수의 변화량이 0 이 되는 범위가 작아지도록, NOx 촉매 (3) 를 형성해도 된다. 그리고, 실흡착량과 공진 주파수의 관계를 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 두면, 공진 주파수로부터 실흡착량을 구할 수 있다. 이와 같이 하여, 흡착량 검출 장치 (30) 는, 공진 주파수에 기초하여 실흡착량을 검출한다. 또한, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 공진 주파수의 변화량에 기초하여 실흡착량을 구함으로써, NOx 촉매 (3) 의 개체차에 의한 공진 주파수의 변화의 영향을 없앨 수 있지만, 공진 주파수와 실흡착량의 관계를 미리 구해 두면, 공진 주파수에 기초하여 실흡착량을 구할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 공진 주파수에 기초하여 실흡착량을 구하기로 한다.
ECU (10) 는, 흡착량 검출 장치 (30) 에 의해 검출되는 실흡착량과, ECU (10) 에 의해 추정되는 추정 흡착량을 비교함으로써, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 의 이상을 진단한다. 그 때문에, ECU (10) 는, NOx 촉매 (3) 의 추정 흡착량을 산출한다. 또한, 본 실시형태에서는 ECU (10) 가 추정 흡착량을 산출함으로써, 본 발명에 있어서의 「전자 제어 유닛 (electronic control unit)」의 일례로서 기능한다. 예를 들어, NOx 촉매 (3) 의 실흡착량이 비교적 적은 경우에는, 첨가 밸브 (4) 로부터 공급되는 암모니아의 거의 전체량이 NOx 촉매 (3) 에 흡착된다. 따라서, 첨가 밸브 (4) 로부터 공급하는 암모니아량을 추정 흡착량으로 해도 된다. 또한, 첨가 밸브 (4) 로부터 분사하는 요소수량과 NOx 촉매 (3) 에 공급되는 암모니아량에는 상관 관계가 있기 때문에, 이 관계를 미리 구해 두면, 첨가 밸브 (4) 로부터 분사하는 요소수량으로부터, NOx 촉매 (3) 에 공급되는 암모니아량을 산출할 수 있다. 또, 첨가 밸브 (4) 로부터 분사하는 요소수량은, 첨가 밸브 (4) 의 개변 (開弁) 시간과 상관 관계에 있고, 첨가 밸브 (4) 의 개변 시간은, ECU (10) 에 의해 제어되고 있다. 따라서, ECU (10) 는, 첨가 밸브 (4) 의 개변 시간에 기초하여, 첨가 밸브 (4) 로부터 분사하는 요소수량, 및 NOx 촉매 (3) 에 공급되는 암모니아량을 산출할 수 있다.
또한, 실흡착량이 비교적 많아지면, NOx 촉매 (3) 에 흡착되어 있는 암모니아에 의해 NOx 가 정화되게 되고, NOx 촉매 (3) 에 흡착되어 있는 암모니아가 소비되므로, 첨가 밸브 (4) 로부터 공급되는 암모니아의 양과, 실흡착량의 상관 관계가 변화된다. 그래서, 후술하는 이상 진단은, 첨가 밸브 (4) 로부터 공급되는 암모니아의 양과, 실흡착량에 상관 관계가 있는 범위에서 실시하고 있다. 또한, 첨가 밸브 (4) 로부터 공급되는 암모니아의 양과, 실흡착량의 상관 관계가 변화되는 경우여도, 이하와 같이 하여, 추정 흡착량을 산출할 수 있다.
도 4 는, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 추정 흡착량을 구하기 위한 블록도이다. 본 실시형태에서는, 연산 주기마다 NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 변화량을 적산함으로써, 추정 흡착량을 구한다. NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 변화량은, 암모니아 흡착량의 증가량으로부터 감소량을 감산함으로써 구할 수 있다. NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 증가량은, 첨가 밸브 (4) 로부터 NOx 촉매 (3) 에 공급되는 암모니아량 (도 4 의 「공급 NH3 량」) 이다. 또, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 감소량은, NOx 촉매 (3) 에서 소비되는 암모니아량 (도 4 의 「소비 NH3 량」), 및 NOx 촉매 (3) 로부터 탈리되는 암모니아량 (도 4 의 「탈리 NH3 량」) 이다. 그리고, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 변화량을 적산함으로써, 현시점에 있어서의 암모니아 흡착량 (도 4 의 「흡착량」) 을 산출한다.
첨가 밸브 (4) 로부터 NOx 촉매 (3) 에 공급되는 암모니아량 (도 4 의 「공급 NH3 량」) 은, 상기와 같이 첨가 밸브 (4) 의 개변 시간에 기초하여 산출한다. NOx 촉매 (3) 에서 소비되는 암모니아량 (도 4 의 「소비 NH3 량」) 은, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 NOx 정화율 (도 4 의 「NOx 정화율」) 과, 내연 기관 (1) 의 배기의 유량 (도 4 의 「배기 유량」) 과, NOx 촉매 (3) 에 흘러드는 배기 중의 NOx 농도 (도 4 의 「입 NOx 농도」) 에 관련되어 있으므로, 이들 값에 기초하여 산출할 수 있다. 또한, 배기 유량은, 흡입 공기량 및 연료 분사량에 기초하여 산출해도 되고, 센서에 의해 검출해도 된다.
NOx 정화율은, NOx 촉매 (3) 에 유입되는 배기 중의 NOx 의 양에 대한, NOx 촉매 (3) 에 있어서 정화되는 NOx 의 양이다. NOx 정화율은, NOx 촉매 (3) 의 온도 (도 4 의 「온도」) 와, 배기 유량과, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량 (도 4 의 「흡착량 전회값」) 에 관련되어 있으므로, 이들 값에 기초하여 산출할 수 있다. NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량은, 전회의 연산 주기에 있어서 산출된 값을 사용한다. NOx 촉매 (3) 에 있어서의 NOx 정화율과, NOx 촉매 (3) 의 온도와, 배기 유량과, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 관계를 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 둠으로써, NOx 정화율을 산출할 수 있다. 이들 관계를 미리 맵화해 두어도 된다.
또, NOx 촉매 (3) 로부터 탈리되는 암모니아량 (도 4 의 「탈리 NH3 량」) 은, NOx 촉매 (3) 의 온도 (도 4 의 「온도」) 와, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량 (도 4 의 「흡착량 전회값」) 과 관련되어 있으므로, 이들 값에 기초하여 산출할 수 있다. 이 경우, NOx 촉매 (3) 의 온도가 높을수록 NOx 촉매 (3) 가 흡착 가능한 암모니아량이 감소하기 때문에, NOx 촉매 (3) 로부터 탈리되는 암모니아량 (도 4 의 「탈리 NH3 량」) 이 커진다. 또, 흡착량 전회값이 클수록, 탈리 NH3 량이 커진다. 이 관계에 따라서, NOx 촉매 (3) 의 온도와 NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량으로부터, NOx 촉매 (3) 로부터 탈리되는 암모니아량을 산출할 수 있다. NOx 촉매 (3) 의 온도와, 암모니아 흡착량과, 탈리 NH3 량의 관계를 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 두면, NOx 촉매 (3) 의 온도 및 암모니아 흡착량에 기초하여, 탈리 NH3 량을 구할 수 있다. 이들 관계를 미리 맵화해 두어도 된다. 이상과 같이 하여, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 변화량을 산출할 수 있다. 이 값을 적산함으로써 현시점에 있어서의 암모니아 흡착량 (추정 흡착량) 을 산출할 수 있다.
ECU (10) 는, 추정 흡착량과 실흡착량의 비교에 기초하여, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 의 이상을 진단한다. 여기서 말하는 NOx 촉매 (3) 의 이상이란, NOx 촉매 (3) 에 흡착 가능한 암모니아의 최대량이 허용값을 밑도는 것을 말하고, 첨가 밸브 (4) 의 이상이란, 첨가 밸브 (4) 로부터 공급되는 단위 시간당 암모니아량이 허용값을 밑도는 것을 말한다. NOx 촉매 (3) 의 이상은, NOx 촉매 (3) 의 열화에 의해 발생하고, 첨가 밸브 (4) 의 이상은, 첨가 밸브 (4) 의 막힘 등에 의해 발생한다.
도 5 는, NOx 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아 흡착량의 추이를 나타낸 타임 차트이다. 선 (L1) 은, 추정 흡착량을 나타내고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 선 (L1) 은, NOx 촉매 (3) 가 정상인 경우의 실흡착량을 나타내고 있다고도 할 수 있다. 선 (L2) 은, 적어도 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우의 실흡착량을 나타내고 있다. 단, 선 (L2) 만을 보아도, NOx 촉매 (3) 가 정상인지의 여부는 판단할 수 없다. 선 (L3) 은, NOx 촉매 (3) 가 이상이고 또한 첨가 밸브 (4) 가 정상인 경우의 실흡착량을 나타내고 있다. 또한, 이하에서는, NOx 촉매 (3) 가 이상이고 또한 첨가 밸브 (4) 가 정상인 경우를, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있는 경우라고도 하고, NOx 촉매 (3) 가 정상이고 또한 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우를 첨가 밸브 (4) 에만 이상이 있는 경우라고도 한다. 도 5 는, 추정 흡착량 및 실흡착량이 0 인 상태로부터 NOx 촉매 (3) 에 암모니아를 공급한 경우를 나타내고 있다. 따라서, 도 5 의 세로축은, 실흡착량 및 추정 흡착량이 0 인 상태로부터의 실흡착량의 증가량 및 추정 흡착량의 증가량을 나타내고 있다고도 할 수 있다. 도 5 에 있어서 「정상시」는, 추정 흡착량의 수속값을 나타내고 있고, 이 수속값은 정상인 NOx 촉매 (3) 가 흡착 가능한 암모니아의 최대량이다. 또, 도 5 에 있어서 「NOx 촉매 이상시」는, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있는 경우의 실흡착량의 수속값이다. 또, 도 6 은, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 의 정상시 혹은 이상시에 대응하는 선 (L1), 선 (L2), 선 (L3) 의 관계를 정리한 도면이다. 여기서, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있는 경우에는, 흡착 가능한 암모니아의 최대량이 감소하기 때문에, NOx 촉매 (3) 에 암모니아가 흡착되기 어려워진다. 그러나, 실흡착량이 소량인 경우 (도 5 에 있어서의 소정 흡착량 이하인 경우) 에는, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있었다고 해도, NOx 촉매 (3) 에 공급된 암모니아의 거의 전체량이 NOx 촉매 (3) 에 흡착되기 때문에, NOx 촉매 (3) 가 정상인 경우와 이상인 경우에서 실흡착량에 차가 거의 발생하지 않는다. 즉, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있는 경우에는, TA 로 나타낸 시점까지, 추정 흡착량 (선 (L1)) 과 실흡착량 (선 (L3)) 에 차가 거의 없다. 여기서, 소정 흡착량은, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있을 때, 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생하지 않거나, 또는 차가 발생했다고 해도 소정의 범위 내가 되는 추정 흡착량 혹은 실흡착량의 상한값이다. 또, TA 는, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있을 때, 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생하기 시작하는 시점, 또는 발생한 차가 소정의 범위를 초과하는 시점이다. 소정의 범위는, 예를 들어 미리 정해진 오차의 범위이다.
한편, 적어도 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에는, 추정 흡착량이 도 5 에 있어서의 소정 흡착량 이하인 경우여도, 추정 흡착량 (선 (L1)) 과 실흡착량 (선 (L2)) 에 차가 발생한다. 즉, 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에는, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량이 감소한 만큼, NOx 촉매 (3) 에 흡착되는 암모니아의 양도 감소하기 때문에, 추정 흡착량보다 실흡착량이 적어진다. 이와 같이, TA 보다 전의 기간에서는, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있는 경우와, 적어도 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에서는, 실흡착량이 상이하다.
그래서, ECU (10) 는, 추정 흡착량이 소정 흡착량 이하인 경우에, 추정 흡착량과 실흡착량을 비교하고, 이 차가 제 1 임계값 이상이면, 적어도 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있다고 진단한다. 이 제 1 임계값은, 본 발명에 있어서의 「임계값」의 일례에 상당한다. ECU (10) 는, 도 5 로 나타내는 TA 보다 전의 시점의 일례인 T1 로 나타낸 시점에 있어서의 추정 흡착량 및 실흡착량을 비교하여 첨가 밸브 (4) 의 이상 진단을 실시한다. T1 은, 추정 흡착량 및 실흡착량을 구하는 시기로서 미리 설정해 둔다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 TA 의 시점에 있어서의 추정 흡착량이, 본 발명에 있어서의 「소정 흡착량」의 일례에 상당한다. 또, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 실흡착량이 지나치게 적은 경우에는, 공진 주파수와 실흡착량의 상관에 따라서 실흡착량을 구하는 것이 곤란해지는 경우도 있다. 이와 같은 경우에는, 실흡착량의 증가에 따라 공진 주파수가 변화되는 시기로서, T1 을 설정해도 된다. 또한, 시간과 추정 흡착량에는 어느 정도의 상관이 있기 때문에, 이상 진단을 실시하는 시기를, 시간에 기초하여 판단해도 되고, 추정 흡착량에 기초하여 판단해도 된다. 이상 진단을 실시하는 시기를 추정 흡착량에 기초하여 판단하는 경우에는, 추정 흡착량이, 선 (L1) 에 나타낸 T1 에 대응하는 암모니아 흡착량일 때에 첨가 밸브 (4) 의 이상 진단을 실시한다.
다음으로, T1 에 있어서 적어도 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있다고 진단된 경우에 대해 생각한다. 이 경우, 첨가 밸브 (4) 에만 이상이 있는 경우, 또는 첨가 밸브 (4) 및 NOx 촉매 (3) 의 양방에 이상이 있는 경우의 어느 쪽을 생각할 수 있다. 그래서, ECU (10) 는, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있는지의 여부를 추가로 진단한다. ECU (10) 는, T1 에 있어서 적어도 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있다고 진단한 경우에, 첨가 밸브 (4) 의 이상에 기인한 암모니아의 공급량의 감소를 보충하도록, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량의 지령값을 증가시킨다. 이로써, 첨가 밸브 (4) 로부터의 개변 시간이 길어지기 때문에, 실제의 암모니아의 공급량이, 요구되는 암모니아의 공급량에 가까워진다.
도 7 은, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량을 T1 의 시점으로부터 증가시킨 경우의 추정 흡착량 및 실흡착량의 추이를 나타낸 타임 차트이다. 도 7 에 있어서의 선 (L1), 선 (L2), 선 (L3) 은, 도 5 와 동일한 선이다. 선 (L4) 은, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량을 증가시킨 후의 추정 흡착량이고, NOx 촉매 (3) 가 정상인 경우의 실흡착량, 즉, 첨가 밸브 (4) 에만 이상이 있는 경우의 실흡착량이다. 또, 선 (L5) 은, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우의 실흡착량이다. 또, 도 8 은, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 의 정상시 혹은 이상시에 대응하는 선 (L1), 선 (L3), 선 (L4), 선 (L5) 의 관계를 정리한 도면이다. 첨가 밸브 (4) 에만 이상이 있는 경우에는, 암모니아의 공급량을 증가시킴으로써 첨가 밸브 (4) 의 이상이 실흡착량에 주는 영향이 작아지기 때문에, 선 (L4) 의 기울기는 선 (L1) 의 기울기에 가까워진다. T1 이후의 추정 흡착량은, T1 의 시점에 있어서의 실흡착량을 기점으로 하여 산출한다. 즉, T1 의 시점에 있어서의 실흡착량을, T1 의 시점에 있어서의 새로운 추정 흡착량으로서 설정하고, 그 후의 추정 흡착량을 산출한다.
NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에는, 실흡착량이 소정 흡착량보다 많아지면, 추정 흡착량과 실흡착량에 차가 발생한다. 도 7 에서는, TB 로 나타낸 시점에 있어서 추정 흡착량 및 실흡착량이 소정 흡착량에 도달하고, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 확대되기 시작한다. NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 충분히 커지는 시점에 있어서, 추정 흡착량과 실흡착량을 비교함으로써, NOx 촉매 (3) 의 이상 진단을 실시할 수 있다. 이와 같이, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 충분히 커지는 시점을 도 7 에 있어서 T2 로 나타내고 있다. 즉, T1 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 1 임계값 이상이고 또한 T2 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값 이상이면, ECU (10) 는, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있다고 진단한다. 또, T1 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 1 임계값 이상이고 또한 T2 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값 미만이면, ECU (10) 는, 첨가 밸브 (4) 에만 이상이 있다고 진단한다.
다음으로, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있는 경우에 대해 생각한다. 이 경우, TA 로 나타낸 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 확대되기 시작한다. NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있는 경우에 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 충분히 커지는 시점에 있어서, 추정 흡착량과 실흡착량을 비교함으로써, NOx 촉매 (3) 의 이상 진단을 실시할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 전술한 T2 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량을 비교하고, 이 차가 상기 제 2 임계값 이상이면, ECU (10) 는, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있다고 진단한다. 즉, ECU (10) 는, T1 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 1 임계값 미만이고 또한 T2 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값 이상이면, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있다고 진단하고, T1 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 1 임계값 미만이고 또한 T2 의 시점에 있어서 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값 미만이면, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 가 정상이라고 진단한다. 또한, TA 이후이면 T2 이외의 시기에 있어서 NOx 촉매 (3) 의 이상 진단을 할 수도 있다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 이상 진단의 플로에 대해 설명한다. 도 9 는, 본 실시형태에 관련된 이상 진단 제어의 플로를 나타낸 플로 차트이다. 본 플로 차트는, 소정의 간격으로 ECU (10) 에 의해 실행된다. 스텝 S101 에서는, 추정 흡착량 (QNH3), 실흡착량 (QNH3M), 및 NOx 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 취득된다. 추정 흡착량 (QNH3) 은, ECU (10) 에 의해 소정의 연산 주기로 산출되고 있기 때문에, 이 값이 취득된다. 실흡착량 (QNH3M) 에는, 흡착량 검출 장치 (30) 의 검출값이 사용된다. NOx 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 에는, 온도 센서 (13) 의 검출값이 사용된다.
스텝 S102 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 이 소정 흡착량 (Q1) 이하이고 또한 NOx 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 진단 가능 온도 (TSCR1) 이하인지의 여부가 판정된다. 본 스텝 S102 에서는, 첨가 밸브 (4) 의 이상 진단을 실시하는 조건이 성립되어 있는지의 여부를 판정하고 있다. 소정 흡착량 (Q1) 은, 도 5 에 있어서의 TA 의 시점에 대응하는 추정 흡착량이다. 여기서, 실흡착량이 소정 흡착량 (Q1) 보다 많아지면, NOx 촉매 (3) 가 이상인 경우에 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 커지기 때문에, 첨가 밸브 (4) 의 이상과 NOx 촉매 (3) 의 이상을 구별하는 것이 곤란해질 수 있다. 그 때문에, 추정 흡착량 (QNH3) 이 소정 흡착량 (Q1) 이하인 경우에 한하여, 첨가 밸브 (4) 의 이상 진단을 실시하기로 하고 있다. 또, 진단 가능 온도 (TSCR1) 는, NOx 촉매 (3) 로부터의 암모니아의 탈리가 억제되는 온도, 또는 NOx 촉매 (3) 로부터의 암모니아의 탈리가 허용 범위 내가 되는 온도이다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 진단 가능 온도 (TSCR1) 가, 본 발명에 있어서의 「소정 온도」의 일례에 상당한다. 여기서, NOx 촉매 (3) 의 온도가 높아지면, NOx 촉매 (3) 로부터 암모니아가 탈리된다. 추정 흡착량 및 실흡착량이 작은 상태에서 이상 판정을 실시해야 하므로, 오차의 영향이 커진다. 그 때문에, NOx 촉매 (3) 의 온도가 높아질 때에 이상 진단을 실행하면, 이상 진단의 정밀도가 저하될 우려가 있다. 그 때문에, 요구되는 진단 정밀도를 확보할 수 있는 온도로서 진단 가능 온도 (TSCR1) 가 설정되어 있다. ECU (10) 는, NOx 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 진단 가능 온도 (TSCR1) 이하인 경우에 한하여, 이상 진단을 실시한다. 스텝 S102 에서 긍정 판정된 경우에는 스텝 S103 으로 진행되고, 부정 판정된 경우에는 본 이상 진단 제어를 종료시킨다.
스텝 S103 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 및 실흡착량 (QNH3M) 이 취득되고, 스텝 S104 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 이 제 1 소정 흡착량 (R1) 이상인지의 여부가 판정된다. 제 1 소정 흡착량 (R1) 은, 도 5 및 도 7 에 있어서의 T1 의 시점에 대응하는 추정 흡착량이다. 본 스텝 S104 에서는, 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에, 추정 흡착량과 실흡착량에 충분한 차가 발생하는 시기인지의 여부를 판정하고 있다. 또한, 도 5 및 도 7 에 있어서의 T1 의 시점을 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 두고, 스텝 S104 에 있어서, T1 의 시점을 경과했는지의 여부를 판정해도 된다. 스텝 S104 에서 긍정 판정된 경우에는 스텝 S105 로 진행되고, 부정 판정된 경우에는 스텝 S103 을 다시 실행한다.
스텝 S105 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 과 실흡착량 (QNH3M) 의 차 (QNH3 － QNH3M) 가 산출된다. 스텝 S106 에서는, 스텝 S105 에서 산출된 차가, 제 1 임계값 (QC1) 보다 큰지의 여부가 판정된다. 본 스텝 S106 에서는, 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는지의 여부를 판정하고 있다. 제 1 임계값 (QC1) 은, 첨가 밸브 (4) 가 정상일 때의 추정 흡착량 (QNH3) 과 실흡착량 (QNH3M) 의 차로서 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 둔다. 이 제 1 임계값 (QC1) 은, NOx 촉매 (3) 의 온도에 따라 변화시킨다. 스텝 S106 에서 긍정 판정된 경우에는 스텝 S107 로 진행된다. 스텝 S107 에서는, 적어도 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있다고 진단되고, 첨가 밸브 이상 플래그가 1 이 된다. 첨가 밸브 이상 플래그는, 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에는 1 이 되고, 첨가 밸브 (4) 가 정상인 경우에는 0 이 되는 플래그이다. 첨가 밸브 이상 플래그의 초기값은 0 이다.
스텝 S108 에서는, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량이 보정된다. 이 때에는, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량이, 요구되는 암모니아의 공급량보다 적게 되어 있기 때문에, 이 적게 되어 있는 공급량을 보충하도록 추정 흡착량과 실흡착량의 비에 기초하여 공급량이 증가된다. 이 때의 암모니아의 공급량의 보정 계수는, 추정 흡착량 (QNH3) 을 실흡착량 (QNH3M) 으로 나눗셈하여 구해진다. 이 보정 계수에 기초하여 첨가 밸브 (4) 로부터 분사되는 요소의 양을 보정한다. 이와 같이, 추정 흡착량과 실흡착량의 비를 증가율로 하여 암모니아의 공급량을 증가시키고 있다. 또한, 스텝 S108 을 처리하는 ECU (10) 가, 본 발명에 있어서의 「전자 제어 유닛」의 일례로서 기능한다.
스텝 S106 에서 부정 판정된 경우, 또는 스텝 S108 의 처리가 종료된 경우에는 스텝 S109 로 진행된다. 스텝 S109 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 이 재설정된다. 추정 흡착량 (QNH3) 은 ECU (10) 에 의해 별도 산출되고 있지만, 실흡착량 (QNH3M) 과 어긋남이 있는 경우에는, 이 어긋남을 해소시킨다. 즉, 스텝 S103 에 있어서 취득된 실흡착량 (QNH3M) 을 현시점에서의 추정 흡착량 (QNH3) 으로 하여, 그 후의 추정 흡착량을 산출한다.
스텝 S110 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 및 실흡착량 (QNH3M) 이 취득되고, 스텝 S111 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 이 제 2 소정 흡착량 (R2) 이상인지의 여부가 판정된다. 제 2 소정 흡착량 (R2) 은, 도 7 에 있어서의 T2 의 시점에 대응하는 추정 흡착량이다. 본 스텝 S111 에서는, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있는 경우에, 추정 흡착량과 실흡착량에 충분한 차가 발생하는 시기인지의 여부를 판정하고 있다. 또한, 도 7 에 있어서의 T2 의 시점을 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 두고, 스텝 S111 에 있어서, T2 의 시점을 경과했는지의 여부를 판정해도 된다. 스텝 S111 에서 긍정 판정된 경우에는 스텝 S112 로 진행되고, 부정 판정된 경우에는 스텝 S110 을 다시 실행한다.
스텝 S112 에서는, 추정 흡착량 (QNH3) 과 실흡착량 (QNH3M) 의 차 (QNH3 － QNH3M) 가 산출된다. 스텝 S113 에서는, 스텝 S112 에서 산출된 차가, 제 2 임계값 (QC2) 보다 큰지의 여부가 판정된다. 본 스텝 S113 에서는, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있는지의 여부를 판정하고 있다. 제 2 임계값 (QC2) 은, NOx 촉매 (3) 가 정상일 때의 추정 흡착량 (QNH3) 과 실흡착량 (QNH3M) 의 차로서 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구해 둔다. 이 제 2 임계값 (QC2) 은, NOx 촉매 (3) 의 온도에 따라 변화시킨다. 스텝 S113 에서 긍정 판정된 경우에는 스텝 S114 로 진행되고, 부정 판정된 경우에는 본 이상 진단 제어를 종료시킨다. 스텝 S114 에서는, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있다고 진단되고, 촉매 이상 플래그가 1 이 된다. 촉매 이상 플래그는, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있는 경우에는 1 이 되고, NOx 촉매 (3) 가 정상인 경우에는 0 이 되는 플래그이다. 촉매 이상 플래그의 초기값은 0 이다. 또한, 본 실시형태에서는 스텝 S107 또는 스텝 S114 를 ECU (10) 가 처리함으로써, 본 발명에 있어서의 「전자 제어 유닛」의 일례로서 기능한다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 먼저 첨가 밸브 (4) 의 이상 진단을 실시함으로써, NOx 촉매 (3) 에 이상이 있는지의 여부에 관계 없이, 첨가 밸브 (4) 의 이상 진단을 실시할 수 있고, 다음으로 NOx 촉매 (3) 의 이상 진단을 실시함으로써, 첨가 밸브 (4) 의 이상과 NOx 촉매 (3) 의 이상을 구별하여 진단할 수 있다. 또, NOx 촉매 (3) 로부터 암모니아가 유출될 때까지 암모니아를 공급할 필요가 없기 때문에, 이상 진단을 실시할 때에 NOx 촉매 (3) 로부터 암모니아가 유출되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 스텝 S111 에 있어서의 제 2 소정 흡착량 (R2) 은, 첨가 밸브 이상 플래그에 따라 설정해도 된다. 여기서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, NOx 촉매 (3) 및 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있는 경우에는, TB 로 나타낸 시점으로부터 추정 흡착량과 실흡착량에 차이가 발생하지만, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있는 경우에는, TA 로 나타낸 시점으로부터 추정 흡착량과 실흡착량에 차이가 발생한다. 따라서, NOx 촉매 (3) 에만 이상이 있는 경우에는, TB 이전이어도 추정 흡착량과 실흡착량에 충분한 차가 발생하기 때문에, NOx 촉매 (3) 의 이상 진단이 가능해진다. 그 때문에, 제 2 소정 흡착량 (R2) 은, 첨가 밸브 (4) 가 이상인지의 여부에 따라 상이한 값으로 설정해도 된다. 이 경우, 첨가 밸브 (4) 가 이상인지의 여부에 따라 제 2 임계값 (QC2) 을 상이한 값으로 설정해도 된다.
또, NOx 촉매 (3) 에 암모니아를 흡착할 수 없게 되는 온도 (암모니아 탈리 온도) 까지, NOx 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 일단 상승한 후에, 진단 가능 온도 (TSCR1) 이하까지 저하된 경우에 한하여, 이상 진단을 실시해도 된다. 여기서, NOx 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 암모니아의 탈리 온도까지 상승하면, NOx 촉매 (3) 에는 거의 암모니아가 흡착되어 있지 않은 상태가 된다. 그 후, NOx 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 진단 가능 온도 (TSCR1) 이하까지 저하되면, NOx 촉매 (3) 에 거의 암모니아가 흡착되어 있지 않은 상태로부터 암모니아의 흡착이 시작된다. 이 경우, 추정 흡착량이 일단 0 이 된다. 여기서, 추정 흡착량에는 오차가 포함될 가능성이 있고, 이 오차는 시간의 경과와 함께 커질 수 있다. 이와 같은 오차가 포함되어 있어도, NOx 촉매 (3) 가 고온 상태가 되어 암모니아가 탈리되면, 추정 흡착량을 0 으로 리셋할 수 있다. 따라서, 이 후의 추정 흡착량의 추정 정밀도는 높아지므로, 이 추정 흡착량을 사용하여 이상 진단을 실시함으로써, 이상 진단의 정밀도도 높아진다.
도 10 은, 본 실시형태에 관련된 이상 진단 제어의 플로를 나타낸 플로 차트이다. 본 플로 차트는, 소정의 간격으로 ECU (10) 에 의해 실행된다. 도 9 에 나타낸 플로 차트와 동일한 처리가 실행되는 스텝에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 10 에 나타내는 플로 차트에서는, 먼저, 스텝 S201 에 있어서, NOx 촉매 (3) 의 온도가 암모니아 탈리 온도까지 상승한 고온 이력이 있는지의 여부가 판정된다. 예를 들어, 배기 중의 입자상 물질 (PM) 을 포집하는 필터로부터 PM 을 제거할 때에 NOx 촉매 (3) 가 고온 상태가 된다. 이 때에는, 필터보다 상류측의 배기 통로에 산화 촉매를 구비하고, 그 산화 촉매에 연료를 공급함으로써 발열시키고, 이 열에 의해 필터의 온도를 상승시킨다. 이와 같이 하여 필터의 온도가 상승함으로써, 필터에 퇴적되어 있는 PM 이 산화되어 제거된다. 이와 같이 필터로부터 PM 을 제거하는 처리를 필터의 재생 처리라고 한다. 필터보다 하류에 NOx 촉매 (3) 가 배치되어 있으면, 필터의 재생 처리를 실시했을 때에, 고온의 배기가 NOx 촉매 (3) 에도 유입되므로, NOx 촉매 (3) 의 온도도 상승한다. 필터의 재생 처리시에는, NOx 촉매 (3) 의 온도가 암모니아 탈리 온도에 도달하므로, NOx 촉매 (3) 로부터 암모니아가 제거된다.
또, 흡장 환원형 NOx 촉매의 황 피독을 해소시키는 처리인 황 피독 해소 처리를 실시하는 경우에도, 고온의 배기가 NOx 촉매 (3) 에 유입된다. 또, 내연 기관 (1) 의 고부하 운전시에도, 고온의 배기가 NOx 촉매 (3) 에 유입된다. 이들의 경우여도, NOx 촉매 (3) 의 온도가 암모니아 탈리 온도에 도달하므로, NOx 촉매 (3) 로부터 암모니아가 제거된다. 이와 같은, 필터의 재생 처리, 황 피독 해소 처리, 고부하 운전 등이 실시된 경우에는, 고온 이력이 있다고 판정된다. 그리고, 고온 이력이 있었던 경우에는, 추정 흡착량 및 실흡착량이 0 이 된다.
스텝 S201 에서 긍정 판정되면 스텝 S101 로 진행되고, 부정 판정되면 본 이상 진단 제어를 종료시킨다. 또, 이상 진단이 종료되면, 스텝 S202 에 있어서 고온 이력이 리셋된다. 이로써, 다음으로 필터의 재생 처리 등이 실시될 때까지, 스텝 S201 에서는 부정 판정된다. 이와 같이 하여, 이상 진단의 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 고온 이력이 있는 것을 이상 진단을 실시하는 조건으로 설정하면, 조건이 성립될 때까지 긴 기간 기다릴 우려가 있다. 그 때문에, 이상 진단을 실시하기 전에 적극적으로 필터 재생 처리 또는 황 피독 해소 처리 등을 실시하여, NOx 촉매 (3) 의 온도를 상승시켜도 된다. 또, 단순히 이상 진단을 실시하기 위해서 NOx 촉매 (3) 의 온도를 암모니아 탈리 온도까지 상승시켜도 된다. NOx 촉매 (3) 의 온도를 암모니아 탈리 온도까지 상승시키는 방법으로서, NOx 촉매 (3) 보다 상류에 산화 촉매를 형성하고 그 산화 촉매에 연료를 공급하는 방법, 통전에 의한 발열하는 발열체를 NOx 촉매 (3) 보다 상류에 형성하거나 NOx 촉매 (3) 의 담체로 하는 방법 등을 채용해도 된다.
또, 도 9 및 도 10 에 나타낸 이상 진단 제어에서는, 추정 흡착량이 제 1 소정 흡착량 (R1) 이상이 되면, 첨가 밸브 (4) 의 이상 진단을 실시하고 있다. 한편, 추정 흡착량이 제 1 소정 흡착량 (R1) 이상이 되기 전이어도, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 1 임계값 (QC1) 보다 커지면, 첨가 밸브 (4) 가 이상이라고 진단해도 된다. 동일하게, 추정 흡착량이 제 2 소정 흡착량 (R2) 이상이 되기 전이어도, 추정 흡착량과 실흡착량의 차가 제 2 임계값 (QC2) 보다 커지면, NOx 촉매 (3) 가 이상이라고 진단해도 된다.
또한, 상기 설명에서는, 추정 흡착량과 실흡착량의 차를 임계값과 비교하여 이상 진단을 실시하고 있지만, 추정 흡착량과 실흡착량의 비교에 기초한 이상 진단을 실시하면 되므로, 예를 들어 추정 흡착량과 실흡착량의 비에 기초한 이상 진단도 가능하다. 또, 예를 들어 소정 기간에 있어서의 추정 흡착량의 증가량과 실흡착량의 증가량의 차나, 도 5 에 나타낸 선 (L1) 또는 선 (L2) 의 기울기에 기초한 이상 진단도 가능하다. 이들 비교에 기초한 이상 진단도, 결국은 추정 흡착량과 실흡착량의 차에 기초한 이상 진단과 변함은 없다. 또, 첨가 밸브 (4) 에 이상이 있었던 경우에 있어서, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량을 보정하지 않는다고 해도, 충분한 시간의 경과 후에는, NOx 촉매 (3) 의 정상시와 이상시에서 실흡착량의 수속값이 상이하다. 따라서, 충분한 시간이 경과했을 때의 추정 흡착량 (QNH3) 과 실흡착량 (QNH3M) 의 차가, 제 2 임계값 (QC2) 보다 큰 경우에 NOx 촉매 (3) 가 이상이라고 진단할 수 있다. 이 경우, 상기 스텝 S108 에 있어서, 첨가 밸브 (4) 로부터의 암모니아의 공급량을 보정할 필요가 없다.

Claims (10)

  1. 배기 정화 장치를 위한 이상 진단 장치로서,
    상기 배기 정화 장치는, 내연 기관 (1) 의 배기 통로 (2) 에 형성되고, 암모니아에 의해 NOx 를 선택 촉매 환원하는 촉매 (3) 와, 상기 촉매에 암모니아를 공급하는 암모니아 공급 장치 (4) 를 구비하고, 상기 이상 진단 장치는 :
    상기 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아의 실제의 흡착량인 실흡착량 (QNH3M) 을 검출하는 흡착량 검출부 (30) ; 및
    상기 암모니아 공급 장치 (4) 가 정상이라고 가정했을 때의 상기 촉매 (3) 의 암모니아 흡착량인 추정 흡착량 (QNH3) 을 추정하고 ;
    상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 소정 흡착량 (Q1) 이하인 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 차가 임계값 (QC1) 보다 클 때에는, 상기 암모니아 공급 장치 (4) 에 이상이 있다고 진단하는 이상 진단을 실시하도록
    구성된 전자 제어 유닛 (electronic control unit) (15) 을 포함하는, 이상 진단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 를 취득하는 온도 센서 (13) 를 더 포함하고, 상기 전자 제어 유닛 (15) 은 상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 상기 소정 흡착량 (Q1) 이하인 경우, 또한 상기 온도 센서 (13) 에 의해 취득되는 상기 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 소정 온도 (TSCR1) 이하인 경우에, 상기 이상 진단을 실시하도록 구성되는, 이상 진단 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (15) 은 상기 촉매 (3) 의 온도 (TSCR) 가 암모니아 탈리 온도 이상으로 상승한 경우에, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 0 이라고 추정하도록 구성되는, 이상 진단 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (15) 은 상기 암모니아 공급 장치 (4) 에 이상이 있다고 진단된 경우에는, 상기 암모니아 공급 장치 (4) 가 정상이라고 진단된 경우보다, 상기 암모니아 공급 장치 (4) 로부터의 암모니아의 공급량을 증가시키도록 구성되는, 이상 진단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (15) 은 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 비에 기초하여 상기 암모니아의 공급량을 증가시키도록 구성되는, 이상 진단 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (15) 은 상기 암모니아 공급 장치 (4) 로부터의 암모니아의 공급량이 증가된 후에, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 상기 소정 흡착량 (Q1) 보다 많아진 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 차가 제 2 임계값 (QC2) 보다 클 때에는, 상기 촉매 (3) 에 이상이 있다고 진단하도록 구성되는, 이상 진단 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (15) 은 상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 상기 소정 흡착량 (Q1) 보다 많은 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 차가 제 2 임계값 (QC2) 보다 클 때에는, 상기 촉매 (3) 에 이상이 있다고 진단하도록 구성되는, 이상 진단 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (15) 은 상기 암모니아 공급 장치 (4) 에 이상이 있다고 진단된 경우, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 상기 소정 흡착량 (Q1) 보다 많아진 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 차가 제 2 임계값 (QC2) 보다 클 때에는, 상기 촉매 (3) 에 이상이 있다고 진단하도록 구성되는, 이상 진단 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 흡착량 (Q1) 은, 상기 촉매 (3) 에 이상이 있고, 또한 상기 암모니아 공급 장치 (4) 가 정상일 때에, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 에 차가 발생하지 않거나, 또는 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 에 차가 발생했다고 해도 소정의 범위 내가 되는 상기 추정 흡착량 (QNH3) 혹은 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 상한값인, 이상 진단 장치.
  10. 차량으로서,
    내연 기관 (1) ;
    내연 기관 (1) 의 배기 통로 (2) 에 형성되고, 암모니아에 의해 NOx 를 선택 촉매 환원하는 촉매 (3) ;
    상기 촉매 (3) 에 암모니아를 공급하는 암모니아 공급 장치 (4) ;
    상기 촉매 (3) 에 있어서의 암모니아의 실제의 흡착량인 실흡착량 (QNH3M) 을 검출하는 흡착량 검출부 (30) ; 및
    상기 암모니아 공급 장치 (4) 가 정상이라고 가정했을 때의 상기 촉매 (3) 의 암모니아 흡착량인 추정 흡착량 (QNH3) 을 추정하고 ;
    상기 추정 흡착량 (QNH3) 이 소정 흡착량 (Q1) 이하인 경우에 있어서, 상기 추정 흡착량 (QNH3) 과 상기 실흡착량 (QNH3M) 의 차가 임계값 (QC1) 보다 클 때에는, 상기 암모니아 공급 장치 (4) 에 이상이 있다고 진단하도록
    구성된 전자 제어 유닛 (15) 을 포함하는, 차량.
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