[发明专利]异常诊断装置

说明书

本发明是一种异常诊断装置，能够在抑制氨从NOx催化剂流出的状态下实施NOx催化剂的异常诊断。异常诊断装置具备照射装置和诊断装置，照射装置向NOx催化剂照射电磁波并检测谐振频率，诊断装置基于谐振频率对NOx催化剂是否异常进行诊断，在如下位置配置NOx催化剂，该位置是照射装置照射谐振频率的电磁波时，在排气的流动方向上NOx催化剂的比中心靠上游侧的部位即上游部的NOx催化剂内的电场强度大于比中心靠下游侧的部位即下游部的位置。

技术领域

本发明涉及异常诊断装置。

背景技术

已知一种选择还原型NOx催化剂(以下，简称为“NOx催化剂”)，通过使用氨作为还原剂来对来自内燃机的排气中所含的NOx进行净化。该NOx催化剂的NOx净化率随着劣化推进而降低，因此在车载状态(on board)下诊断NOx催化剂的劣化程度是否超过容许范围。此外，以下将诊断NOx催化剂的劣化程度是否超过容许范围的处理称为异常诊断。例如，着眼于NOx催化剂中的氨的吸附性能随着NOx催化剂的劣化推进而降低，能够实施NOx催化剂的异常诊断。在专利文献1中记载了如下内容：供给氨从NOx催化剂逃逸的程度的氨，在氨从NOx催化剂逃逸的时刻判断为NOx催化剂中的氨吸附量达到上限，并基于此时的氨吸附量来实施NOx催化剂的异常诊断。在该技术中，根据供给的氨量算出氨吸附量，若该氨吸附量为阈值以下，则诊断为NOx催化剂劣化。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-127496号公报

发明内容

在专利文献1的技术中，由于需要供给氨直到氨从NOx催化剂逃逸为止，因此从NOx催化剂逃逸的氨有可能向大气中放出。

本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于抑制氨从NOx催化剂流出并且实施NOx催化剂的异常诊断。

用于解决所述课题的本发明的一个形态是一种异常诊断装置，是设置于内燃机的排气通路并使用氨对NOx进行选择还原的选择还原型NOx催化剂的异常诊断装置，所述异常诊断装置具备照射装置和诊断装置，所述照射装置向所述选择还原型NOx催化剂照射电磁波，并检测谐振频率，所述诊断装置基于所述谐振频率对所述选择还原型NOx催化剂是否异常进行诊断，在如下位置配置所述选择还原型NOx催化剂，该位置是所述照射装置照射谐振频率的电磁波时，在排气的流动方向上所述选择还原型NOx催化剂的比中心靠上游侧的部位即上游部的所述选择还原型NOx催化剂内的电场强度大于比所述中心靠下游侧的部位即下游部的位置。

在NOx催化剂中，在酸性位点吸附氨，但若NOx催化剂的劣化推进，则该酸性位点减少，因此NOx催化剂能够吸附的氨量减少。在此，从照射装置照射电磁波时的谐振频率与吸附于NOx催化剂的氨量具有相关关系。若由于NOx催化剂的劣化推进而使酸性位点减少，则吸附于NOx催化剂的氨减少，从而谐振频率发生变化，因此能够基于谐振频率来检测NOx催化剂的酸性位点的减少。

在向NOx催化剂照射电磁波时，在电场强度最大的部位(波腹)，氨的检测灵敏度最高，在电场强度最小的部位(波节)，氨的检测灵敏度最低。即，检测到的谐振频率受到电磁波的波腹周边的氨吸附量的影响更大。在此，NOx催化剂的劣化程度未必在NOx催化剂内均匀。在NOx催化剂中，上游部与下游部相比温度容易上升，因此上游部的劣化推进比下游部更早。另外，在向NOx催化剂供给氨时，氨的吸附量从NOx催化剂的上游部朝向下游部依次增加。因此，若提高NOx催化剂中容易劣化的上游部的氨的检测灵敏度，则能够在更早期检测由NOx催化剂劣化引起的氨吸附量的减少。并且，在基于谐振频率实施NOx催化剂的异常诊断的情况下，若以NOx催化剂的上游部的电场强度大于下游部的方式配置NOx催化剂，则能够进一步增大NOx催化剂的上游部中的氨的检测灵敏度。此外，谐振频率有时存在多个。在该情况下，由于每个谐振频率的电场分布不同，因此氨的检测灵敏度高的部位不同。在该情况下，选择在NOx催化剂的上游部存在波腹的谐振频率。