[发明专利]NOx传感器的异常诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及NO_X传感器的异常诊断装置，特别是涉及用于设置在吸藏 还原型NO_X催化剂的下游侧的NO_X传感器的异常诊断的装置。

背景技术

一般而言，作为配置于柴油发动机和稀燃汽油发动机等的内燃机的排 气系统的排气净化装置，已知有用于净化排气中所包含的NO_X(氮氧化物) 的NO_X催化剂。作为该NO_X催化剂已知有各种类型，其中，吸藏、去除 排气中的NO_X的吸藏还原型NO_X催化剂(NSR：NO_X Storage Reduction) 是公知的。吸藏还原型NO_X催化剂具有吸收释放NO_X的作用，即，在所 供给的排气的空燃比比预定值(典型的是理论空然比)稀(即，氧气过剩 气氛)时吸藏排气中的NO_X，在所供给的排气的空燃比比预定值浓(即， 氧气不足气氛)时释放所吸藏的NO_X并还原为N₂。

若吸藏还原型NO_X催化剂吸藏NO_X到饱和状态即充满(吸满)时， 则NO_X催化剂变得不能再吸藏更多的NO_X。因此，在适宜的时间间隔内， 进行向NO_X催化剂供给还原剂，使NO_X催化剂处于氧气不足的气氛下， 并从NO_X催化剂中使吸藏NO_X释放以使NO_X催化剂的NO_X吸藏能力恢 复。这称为NO_X再生。

例如为了决定该NO_X再生的开始和结束的时刻(定时，timing)，而 在NO_X催化剂的下游侧设置检测排气中的NO_X浓度的NO_X传感器。例如， 若NO_X催化剂吸藏NO_X直到充满，则NO_X会泄漏到催化剂下游侧，因此 在NO_X传感器检测到该泄漏的NO_X时开始NO_X再生即可。另外，可认为 在NO_X再生中由NO_X传感器检测出的检测NO_X浓度充分降低了时吸藏 NO_X全部被释放，因此结束NO_X再生即可。

然而，例如在搭载于汽车的发动机的情况下，为了将在排气恶化的状 态下的行驶防患于未然，各国的法规等也要求在车载状态(在车上， on-board)下检测催化剂、传感器等的异常。对于催化剂的异常检测已经 存在比较多的技术。然而，如上所述，现状是关于设置在NO_X催化剂的下 游侧的NO_X传感器的异常检测未发现有效的技术。特别是排气限制日趋严 格的当今，不仅单纯的断线等的故障，也要求对与劣化等相关的传感器输 出的正确性(rationality)进行正确地检测，因此与此对应的彻底的对策是 必要的。

作为该NO_X传感器的异常诊断方法，例如，可考虑在相同位置设置多 个NO_X传感器并将它们的检测值相对地进行比较，或拆下NO_X传感器用 固定式分析仪进行检查的方法。然而，前者的情况成本高，而后者的情况 在车上诊断是不可能的。

在日本特开2003-120399号公报中，公开有在NO_X吸收剂的下游侧设 置的NO_X传感器的异常检测装置。强制地使到达NO_X传感器的排气的NO_X浓度变动，在NO_X传感器输出值的变动偏离传感器正常时的变动的情况 下，判定为NO_X传感器异常。