[发明专利]排气净化系统的故障诊断装置及排气净化系统的故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及排气净化系统的故障诊断装置及排气净化系统的故障诊断 方法。特别地涉及通过比较NO_X催化剂的上游侧的NO_X量和下游侧的NO_X量而 进行故障判断的排气净化系统的故障诊断装置及排气净化系统的故障诊断 方法。

背景技术

以往，在从柴油发动机等的内燃机排出的排气气体中，含有存在影响环 境的问题的黑烟微粒子(以下称为PM)、NO_X(NO或NO₂)等。其中，作为用 于净化NO_X的排气净化系统，具有使用配设在排气通路中的NO_X催化剂的排气 净化系统。

作为这样的排气净化系统，公知有使用NO_X吸留催化剂的排气净化系统、 及使用选择还原催化剂的SCR(Selective Catalytic Reduction)系统。使 用NO_X吸留催化剂的排气净化系统为，在排气气体的空燃比稀的状态下吸收 排气气体中的NO_X，在排气气体的空燃比变得浓时，放出NO_X且借助排气气体 中的未燃成分(HC)及一氧化碳(CO)使NO_X还原反应，进行排气气体的净 化。并且，SCR系统为，使用选择性地还原排气气体中的NO_X的催化剂，借 助向排气气体中供给以尿素及HC为主要成分的还原剂，利用催化剂使NO_X还原反应，进行排气气体的净化。

在这些排气净化系统中，有时由于系统本身的某些异常或催化剂的恶 化、还原剂不良等而不能进行本来所期望的NO_X的还原。但是，并不是在NO_X的净化效率降低时运转上也会产生问题，会原样地使运转继续。于是，会将 NO_X放出至大气中而对环境产生影响。

因此，提出一种在排气净化系统中自诊断NO_X的净化效率的降低的技术。 例如，提出一种诊断因催化剂的恶化而NO_X转化性能降低的内燃机的催化剂 恶化诊断装置(参照专利文献1)。更详细地，公开了一种内燃机的催化剂恶 化诊断装置，在催化剂的上游侧及下游侧分别设置NO_X传感器，测定各NO_X传感器的输出，计算催化剂上下游间的NO_X浓度比、即NO_X转化率，且从内燃 机转速和基本燃料喷射量而设定NO_X浓度比的基准值。并且，比较NO_X浓度比 和基准值，根据比较结果，判别NO_X转化率的降低。

并且，还公开了一种诊断NO_X催化剂的恶化的方法，在进行NO_X催化剂 的恶化诊断时，从内燃机的运转状态等推定NO_X催化剂所捕捉的NO_X量(NO_X催化剂的上游侧NO_X量)，且使用将由NO_X传感器检测出的NO_X浓度积分后的 值而不是在下游侧由内燃机的NO_X传感器检测出的NO_X浓度来诊断NO_X催化剂 的恶化(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平7-54641号公报(权利要求书图5)

专利文献2：日本特开2005-54604号公报(权利要求7、12段落[0047]～ [0048])

NO_X的净化效率，有时由于NO_X催化剂的温度或NO_X催化剂的上游侧的NO_X浓度、排气气体的流量等条件，与催化剂恶化的有无无关而效率降低。并且， 有时还由于排气净化系统的控制系统的异常或还原剂品质不良、进而在NO_X催化剂上游侧配置氧化催化剂的情况下的该氧化催化剂的恶化等，NO_X的净 化效率也会降低。

但是，仅仅用专利文献1及专利文献2中所公开的催化剂的恶化诊断， 由于不考虑这样的条件而进行恶化诊断，因此具有判断的恶化程度比实际的 催化剂恶化程度严重的问题，存在诊断结果的可靠性变低的问题。