Система определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов

Система определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно устройство очистки выхлопных газов, имеющее катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx (в дальнейшем в этом документе называемый просто "NOx-катализатором"), который удаляет NOx, содержащийся в выхлопном газе, выпускаемом из двигателя внутреннего сгорания, посредством использования аммиака в качестве восстанавливающего агента. В устройстве очистки выхлопных газов, предусмотрен подающий клапан и т.п., который служит для того, чтобы подавать аммиак или исходный реагент аммиака в выхлопной газ, в местоположении выше NOx-катализатора, так что адсорбированное количество аммиака в NOx-катализаторе может находиться в состоянии, достаточном для удаления NOx.

Здесь, в технологии, раскрытой в первом патентном документе, в случаях, если фактическая скорость удаления NOx, вычисленная на основе определенных значений из датчиков NOx, которые располагаются выше по потоку и ниже по потоку относительно NOx-катализатора, соответственно, не достигает целевой скорости удаления NOx, коррелированной с температурой NOx-катализатора, осуществляется регулирование для того, чтобы увеличивать добавленное количество мочевинной воды в качестве исходного реагента аммиака. В этом случае, если скорость удаления NOx после повышающего регулирования не увеличивается относительно скорости удаления NOx до повышающего регулирования, определяется то, что в NOx-катализаторе возникает проскок аммиака, а затем, в других предварительно заданных состояниях, определяется то, что устройство очистки выхлопных газов является неисправным.

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ 1: Выложенная публикация заявки на патент Японии №2003-293743;

Патентный документ 2: Выложенная публикация заявки на патент Японии №2008-190529;

Патентный документ 3: Выложенная публикация заявки на патент Японии №2010-95221;

Патентный документ 4: Выложенная публикация заявки на патент Японии №2011-220142.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

В устройстве очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания, в котором используется NOx-катализатор (катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx), NOx в выхлопном газе удаляется посредством аммиака в качестве восстанавливающего агента, подаваемого в него. Здесь, настоящий заявитель выявил, что даже в случаях, если компоненты устройства очистки выхлопных газов не находятся в состоянии с возможностью демонстрировать требуемую функцию, т.е. достигают неисправного состояния, определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов может не выполняться адекватно вследствие характеристики адсорбции аммиака в NOx-катализаторе.

Например, в устройстве очистки выхлопных газов, для того чтобы подавать аммиак в качестве восстанавливающего агента в NOx-катализатор, источник подачи аммиака располагается выше по потоку относительно NOx-катализатора. Тем не менее, в случаях, если подача аммиака из источника подачи аммиака не выполняется адекватно, т.е. в случаях, если не подается требуемое количество аммиака относительно количества NOx в выхлопном газе, протекающем в NOx-катализатор, восстановление NOx посредством NOx-катализатора не выполняется в достаточной степени, и, следовательно, определяется то, что устройство очистки выхлопных газов находится в неисправном состоянии. В общем, датчик NOx располагается ниже по потоку относительно NOx-катализатора, и посредством выяснения скорости удаления NOx в NOx-катализаторе и т.п. на основе определенного значения датчика NOx, определяется присутствие или отсутствие неисправности устройства очистки выхлопных газов. Таким образом, настоящий заявитель выявил, что в случаях, если определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов выполняется на основе определенного значения датчика NOx, устройство очистки выхлопных газов может быть ошибочно определено как нормальное вследствие характеристики адсорбции аммиака в NOx-катализаторе, несмотря на тот факт, что фактически должен определяться отказ устройства очистки выхлопных газов, в частности, компонента, который подает аммиак в NOx-катализатор для восстановления NOx. Иными словами, в состоянии, в котором компонент для того, чтобы подавать аммиак, является неисправным, если определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов выполняется на основе определенного значения датчика NOx во время увеличения температуры переходного режима NOx-катализатора, имеется вероятность выполнения ошибочного определения того, что устройство очистки выхлопных газов не является неисправным (т.е. является нормальным).

Помимо этого, для того чтобы получать скорость удаления NOx посредством NOx-катализатора, в общем, датчик NOx располагается ниже по потоку относительно NOx-катализатора. Здесь, настоящий заявитель также выявил, что в случаях, если смонтированный датчик NOx имеет тип, который является чувствительным к воздействию аммиака, т.е. в случаях, если датчик NOx является таким, что он может определять аммиак в выхлопном газе в качестве NOx в дополнение к NOx в выхлопном газе, имеется вероятность того, что NOx-катализатор может быть ошибочно определен как нормальный вследствие флуктуации в количестве аммиака в выхлопном газе, вытекающем из NOx-катализатора, несмотря на тот факт, что фактически должен определяться отказ NOx-катализатора. Иными словами, в состоянии, в котором характеристики NOx-катализатора ухудшены в некоторой степени, если используется датчик NOx типа, который является чувствительным к воздействию аммиака, и когда количество аммиака в выхлопном газе, вытекающем из NOx-катализатора, временно уменьшается во время падения температуры NOx-катализатора, имеется вероятность выполнения ошибочного определения того, что характеристики NOx-катализатора, смонтированного в устройстве очистки выхлопных газов, не ухудшены (т.е. он является нормальным), вследствие влияния такого уменьшения количества аммиака, несмотря на тот факт, что характеристики NOx-катализатора ухудшены.

Если выполняются такие ошибочные нормальные определения, то не выдается предупреждение и т.п., которое фактически должно сообщаться для того, чтобы указывать пользователю восстанавливать неисправное устройство очистки выхлопных газов, и следовательно, устройство очистки выхлопных газов продолжает использоваться в неисправном состоянии, что не является предпочтительным с точки зрения очистки выхлопного газа.

Настоящее изобретение осуществлено с учетом проблем, упомянутых выше, и цель изобретения заключается в том, чтобы надлежащим образом не допускать возникновения ошибочных определений относительно определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, в системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, имеющего NOx-катализатор.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

В настоящем изобретении, для того чтобы разрешать вышеуказанные проблемы, настоящий заявитель учитывает равновесное состояние относительно адсорбции аммиака в NOx-катализаторе, при условии, что устройство очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания находится в предварительно заданном неисправном состоянии. Это обусловлено тем, что даже когда конкретный компонент устройства очистки выхлопных газов находится в неисправном состоянии, в случаях, если формируется равновесное состояние адсорбции аммиака, в котором отражается неисправное состояние, и в которых ситуация относительно устройства очистки выхлопных газов является переходной, к примеру, когда колеблется температура выхлопного газа, возникает разность между равновесным состоянием адсорбции аммиака, в котором отражается неисправное состояние, и фактическим состоянием адсорбции аммиака, и разность может влиять на определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов.

Соответственно, настоящее изобретение направлено на систему определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, которая включает в себя: катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx, который располагается в выпускном канале двигателя внутреннего сгорания и использует аммиак в качестве восстанавливающего агента; модуль подачи восстанавливающего агента, который подает аммиак или исходный реагент аммиака в выхлопной газ, протекающий в катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx, в местоположении выше катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx; и датчик NOx, который располагается ниже по потоку относительно катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx и определяет NOx в выхлопном газе, вытекающем из катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx. Помимо этого, эта система дополнительно включает в себя: модуль определения неисправностей, который выполняет определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов на основе определенного значения датчика NOx; модуль вычисления, который вычисляет разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, причем разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности представляет собой разность между равновесным адсорбированным количеством аммиака в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx в равновесном состоянии адсорбции аммиака при условии, что устройство очистки выхлопных газов находится в предварительно заданном неисправном состоянии, и фактическим адсорбированным количеством аммиака в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx; и модуль ограничения определения неисправностей, который ограничивает использование определенного значения датчика NOx при определении неисправностей посредством модуля определения неисправностей или запрещает непосредственно определение неисправностей посредством модуля определения неисправностей, когда разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, вычисляемая посредством модуля вычислений, превышает предварительно определенное значение. Согласно такой конфигурации, в случаях, если ошибочное определение может получаться вследствие состояния адсорбции аммиака в NOx-катализаторе, возникновение ошибочного определения может не допускаться посредством наложения определенного ограничения для определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов.

Более конкретно, система согласно настоящему изобретению может рассматриваться с точки зрения аспекта системы, которая выполняет определение неисправностей модуля подачи восстанавливающего агента, включенного в устройство очистки выхлопных газов. Иными словами, в вышеуказанной системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов модуль определения неисправностей может выполнять определение неисправностей модуля подачи восстанавливающего агента устройства очистки выхлопных газов на основе определенного значения датчика NOx; и модуль вычисления может вычислять разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, которая имеет такое допущение, что модуль подачи восстанавливающего агента устройства очистки выхлопных газов находится в предварительно заданном неисправном состоянии, и имеет состояние, в котором фактическое адсорбированное количество аммиака в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx становится больше равновесного адсорбированного количества аммиака.

В вышеуказанном устройстве очистки выхлопных газов включен NOx-катализатор, и NOx-катализатор адсорбирует аммиак в выхлопном газе и избирательно восстанавливает NOx посредством использования адсорбированного аммиака в качестве восстанавливающего агента. Здесь, следует отметить, что аммиак, потребляемый в этом NOx-катализаторе, представляет собой аммиак или его исходный реагент (например, мочевину и т.д.), который подается в выхлопной газ посредством модуля подачи восстанавливающего агента. Аммиак и т.п., который должен подаваться, может подаваться в выхлопной газ в состоянии водного раствора и может подаваться в выхлопной газ в состоянии газа. Таким образом, в системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, которое восстанавливает и удаляет NOx в выхлопном газе посредством использования аммиака в качестве восстанавливающего агента, определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов выполняется посредством модуля определения неисправностей на основе определенного значения датчика NOx, расположенного ниже NOx-катализатора. Иными словами, за счет обеспечения возможности модулю определения неисправностей использовать определенное значение датчика NOx в качестве количества NOx в выхлопном газе, вытекающем из NOx-катализатора, становится возможным определение неисправностей, например, на основе скорости удаления NOx. В общем, когда скорость удаления NOx в NOx-катализаторе становится меньше значения критерия, можно определять то, что устройство очистки выхлопных газов является неисправным.

Здесь, в NOx-катализаторе, количество аммиака, адсорбирующегося в носитель катализатора, и количество аммиака, десорбирующегося из носителя катализатора, может изменяться последовательно согласно среде, в которой размещается NOx-катализатор (температуре катализатора и т.д.). Тем не менее, когда среда, в которой размещается NOx-катализатор, является стабильной, достигается состояние, в котором количество аммиака, адсорбирующегося в носитель катализатора, и количество аммиака, десорбирующегося из носителя катализатора, поддерживают баланс между собой, т.е. равновесное состояние. В настоящей заявке, адсорбированное количество аммиака в NOx-катализаторе, в котором достигнуто равновесное состояние относительно адсорбции аммиака, упоминается в качестве равновесного адсорбированного количества аммиака. Относительно этого равновесного адсорбированного количества аммиака, демонстрируется характеристика (в дальнейшем в этом документе также называемая "характеристикой адсорбции"), при которой в случаях, если устройство очистки выхлопных газов является нормальным, т.е. в случаях, если NOx-катализатор и модуль подачи восстанавливающего агента являются нормальными, равновесное адсорбированное количество аммиака уменьшается по мере того, как становится более высокой температура катализатора.

В качестве одной формы неисправного состояния устройства очистки выхлопных газов, может иллюстрироваться один случай, когда модуль подачи восстанавливающего агента является неисправным таким образом, что он переходит в состояние, в котором он не может подавать количество восстанавливающего агента, который должен фактически подаваться. В таком случае, не может подаваться достаточное количество аммиака в качестве восстанавливающего агента в NOx-катализатор, и, следовательно, падает скорость удаления NOx NOx-катализатора. Затем в случаях, если модуль подачи восстанавливающего агента в силу этого является неисправным, может подтверждаться вышеуказанная характеристика адсорбции, индивидуальная для неисправности модуля подачи восстанавливающего агента, хотя скорость удаления NOx NOx-катализатора является низкой, т.е. количество аммиака, которое может быть адсорбировано в носитель катализатора в NOx-катализаторе, становится меньше.

С учетом вышеуказанного, было выявлено, что в то время, когда определение неисправностей относительно NOx-катализатора выполняется посредством модуля определения неисправностей посредством использования определенного значения датчика NOx, имеется вероятность того, что устройство очистки выхлопных газов определяется как нормальное (не неисправное), хотя модуль подачи восстанавливающего агента является неисправным. Как упомянуто выше, даже в состоянии, в котором модуль подачи восстанавливающего агента является неисправным, аммиак, хотя и в небольшом количестве, может быть адсорбирован в NOx-катализатор, так что его адсорбция может достигать равновесного состояния. Тем не менее, в случаях, если работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется в переходном состоянии, может нарушаться равновесное состояние относительно адсорбции аммиака в NOx-катализаторе. Например, согласно вышеуказанной характеристике адсорбции в NOx-катализаторе, когда температура NOx-катализатора быстро повышается, десорбция аммиака в NOx-катализаторе не может удовлетворять быстрому росту температуры, в силу этого приводя к состоянию, в котором фактическое адсорбированное количество аммиака становится больше равновесного адсорбированного количества аммиака, соответствующего температуре NOx-катализатора. В этом случае, когда NOx-катализатор находится в состоянии, в котором его характеристики не ухудшены, фактический NOx-катализатор размещается в среде, в которой может использоваться относительно большое количество аммиака, так что повышается скорость удаления NOx в NOx-катализаторе, хотя и временно. Затем как результат, даже в случаях, если модуль подачи восстанавливающего агента находится в неисправном состоянии, и устройство очистки выхлопных газов находится в состоянии, в котором оно должно определяться как неисправное, вследствие этого временного повышения скорости удаления NOx имеется вероятность того, что может ошибочно выполняться определение того, что устройство очистки выхлопных газов является нормальным (не является неисправным).

Соответственно, в системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, согласно настоящему изобретению, модуль вычисления вычисляет разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, которая представляет собой разность между равновесным адсорбированным количеством аммиака при условии, что модуль подачи восстанавливающего агента находится в неисправном состоянии, и фактическим адсорбированным количеством аммиака в NOx-катализаторе. Разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности рассматривается в качестве фактора для того, чтобы извлекать вышеуказанное временное повышение скорости удаления NOx. Затем в случаях, если вычисленная разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности превышает предварительно определенное значение, определенное ограничение налагается на определение неисправностей модуля определения неисправностей посредством модуля ограничения определения неисправностей, поскольку имеется вероятность того, что может возникать вышеуказанное ошибочное определение.

Здесь, поскольку модуль определения неисправностей выполняет определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов посредством непосредственного определения количества NOx в выхлопном газе с использованием определенного значения датчика NOx, можно считать, что вышеуказанное ошибочное определение может возникать вследствие возникновения разности адсорбированного количества при предполагаемой неисправности. Соответственно, относительно ограничения посредством модуля ограничения определения неисправностей, ограничение должно налагаться, по меньшей мере, на использование датчика NOx для непосредственного определения количества NOx, который представляет собой одну причину ошибочного определения. По этой причине, в качестве примера, использование определенного значения датчика NOx может ограничиваться при определении неисправностей посредством модуля определения неисправностей. В этом случае, определение неисправностей устройства очистки выхлопных газов может выполняться с учетом скорости удаления NOx, которая вычисляется посредством определения, оценки и т.п. количества NOx в выхлопном газе, вытекающем из NOx-катализатора, посредством альтернативного средства, отличного от датчика NOx. Помимо этого, в случаях, если определение NOx посредством альтернативного средства не выполняется и т.п., модуль ограничения определения неисправностей может запрещать непосредственно определение неисправностей посредством модуля определения неисправностей. Вследствие этого, в системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, согласно настоящему изобретению, появляется возможность не допускать вышеуказанного ошибочного определения вследствие разности адсорбированного количества при предполагаемой неисправности.

Считается, что вышеуказанное ошибочное определение вследствие разности адсорбированного количества при предполагаемой неисправности имеет тенденцию возникать в состоянии, в котором определение неисправного состояния переключается на определение нормальности вследствие временного повышения скорости удаления NOx NOx-катализатора. Соответственно, в вышеуказанной системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, модуль определения неисправностей может выполнять определение неисправностей на основе скорости удаления NOx катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx, вычисленной из определенного значения датчика NOx и количества NOx в выхлопном газе, протекающем в катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx; и предварительно заданное неисправное состояние может представлять собой неисправное состояние, задаваемое согласно пороговому значению скорости удаления NOx, используемому, когда посредством модуля определения неисправностей определяется то, что модуль подачи восстанавливающего агента является неисправным. Как описано выше, посредством задания предварительно заданного неисправного состояния на основе скорости удаления NOx, которая имеет пороговое значение для определения неисправностей на основе скорости удаления NOx, может точно оцениваться вероятность возникновения вышеуказанного ошибочного определения вследствие разности адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, так что в случаях, если имеется вероятность возникновения ошибочного определения, появляется возможность более надежно не допускать ошибочного определения посредством наложения вышеуказанного ограничения посредством модуля ограничения определения неисправностей.

Здесь, в системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, описанной выше, модуль вычисления может вычислять разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, по меньшей мере, на основе разности количества абсорбции между фактическим адсорбированным количеством аммиака в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx, соответствующим температуре катализатора во время переходного режима, причем температура катализатора во время переходного режима представляет собой температуру катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx в процессе повышения температуры, и равновесным адсорбированным количеством в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx, соответствующим температуре катализатора во время переходного режима. Как упомянуто выше, характеристика поглощения NOx-катализатора имеет тенденцию зависеть от температуры NOx-катализатора. Соответственно, посредством использования температуры катализатора во время переходного режима NOx-катализатора в качестве индекса, разность между фактическим адсорбированным количеством аммиака в NOx-катализаторе и равновесным адсорбированным количеством может рационально вычисляться как разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, т.е. фактор, который временно увеличивает скорость удаления NOx NOx-катализатора.

Помимо этого, также можно дополнительно использовать другие параметры при вычислении разности адсорбированного количества при предполагаемой неисправности. Иными словами, в вышеуказанной системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, модуль вычисления дополнительно может вычислять разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности на основе, по меньшей мере, одного из следующего: избыточное адсорбированное количество аммиака, которое представляет собой количество аммиака, чрезмерно адсорбированного в катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx, обусловленное избыточным восстанавливающим агентом из восстанавливающего агента, поданного из модуля подачи восстанавливающего агента; увеличенное количество потребляемого аммиака, которое представляет собой увеличенное количество потребляемого количества аммиака для восстановления NOx в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx, имеющем температуру катализатора во время переходного режима, относительно потребляемого количества аммиака для восстановления NOx в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx, находящемся в равновесном состоянии, относительно адсорбции аммиака; и десорбированное количество аммиака, которое представляет собой количество аммиака, десорбированного из катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx.

Избыточное количество аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор, представляет собой количество аммиака, которое становится избыточным для адсорбированного аммиака, который находится в равновесном состоянии, относительно адсорбции аммиака в случае, если модуль подачи восстанавливающего агента находится в неисправном состоянии. Например, может иметь место то, что количество аммиака, которое превышает необходимое количество для восстановления NOx, подается в целях охлаждения модуля подачи восстанавливающего агента. Даже в таком случае, количество аммиака, большее количества в равновесном состоянии, может быть адсорбировано в NOx-катализатор. Избыточное количество аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор, действует в таком направлении, что увеличивается разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, и следовательно, с учетом этого аспекта, может вычисляться разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, как упомянуто выше.

Кроме того, чем больше количество аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор, тем проще становится восстанавливать NOx. Другими словами, даже если модуль подачи восстанавливающего агента находится в неисправном состоянии, когда NOx-катализатор является нормальным, может поддерживаться его восстановительная способность NOx. По этой причине, в случаях, если количество аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор, превышает адсорбированное количество аммиака в равновесном состоянии, потребляемое количество аммиака увеличивается относительно потребляемого количества в равновесном состоянии. Затем количество потребляемого аммиака, большее количества в равновесном состоянии, действует в таком направлении, что уменьшается разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, и следовательно, с учетом этого аспекта, может вычисляться разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, как упомянуто выше.

Затем десорбированное количество аммиака из NOx-катализатора изменяется согласно количеству аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор. Другими словами, чем больше количество аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор, тем проще становится десорбирование аммиака, и, следовательно, тем больше становится десорбированное количество аммиака. Помимо этого, чем больше десорбированное количество аммиака из NOx-катализатора, тем меньшим становится количество аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор, и, следовательно, тем меньшей становится разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности. Как описано выше, количество аммиака, адсорбированного в NOx-катализатор, и количество аммиака, которое должен быть десорбирован из NOx-катализатора, влияют друг на друга, и десорбированное количество аммиака из NOx-катализатора действует в таком направлении, что уменьшается разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, и следовательно, с учетом этого аспекта, может вычисляться разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, как упомянуто выше.

Как описано выше, посредством вычисления разности адсорбированного количества при предполагаемой неисправности с учетом параметров, связанных с разностью адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, можно повышать точность вычисления. Как результат, ограничение на определение неисправностей посредством модуля ограничения определения неисправностей может подавляться в максимально возможной степени до минимума, в силу этого позволяя гарантировать надлежащее выполнение определения неисправностей.

Кроме того, система согласно настоящему изобретению может рассматриваться с точки зрения аспекта системы, которая выполняет определение неисправностей катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx, включенного в устройство очистки выхлопных газов. Другими словами, в вышеуказанной системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов в случаях, если датчик NOx представляет собой датчик, который также определяет аммиак в выхлопном газе в качестве NOx; модуль определения неисправностей может выполнять определение неисправностей относительно ухудшения характеристик катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx устройства очистки выхлопных газов на основе определенного значения датчика NOx; и модуль вычисления может вычислять разность адсорбированного количества при предполагаемой неисправности, которая имеет такое допущение, что катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx устройства очистки выхлопных газов находится в предварительно заданном неисправном состоянии, и имеет состояние, в котором фактическое адсорбированное количество аммиака в катализаторе c избирательным каталитическим восстановлением NOx становится меньше равновесного адсорбированного количества аммиака в процессе, в котором понижается температура катализатора c избирательным каталитическим восстановлением NOx.

В системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, согласно настоящему изобретению, выполняется определение неисправностей относительно ухудшения характеристик NOx-катализатора, расположенного в выпускном канале двигателя внутреннего сгорания. Следует отметить, что в этом описании, состояние, в котором катализатор c избирательным каталитическим восстановлением NOx не может демонстрировать требуемую восстановительную способность NOx, выражается либо посредством "ухудшения характеристик", либо посредством "неисправности".

Датчик NOx для определения NOx в выхлопном газе, вытекающем из NOx-катализатора, располагается ниже по потоку относительно NOx-катализатора. Этот датчик NOx имеет так называемый тип, на который может оказывать воздействие аммиак, и, следовательно, имеет такую характеристику, что когда аммиак содержится в выхлопном газе, аммиак также определяется в качестве NOx. Соответственно, определенное значение датчика NOx зависит от NOx и аммиака, которые содержатся в выхлопном газе. Затем в системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов, согласно настоящему изобретению, определение неисправностей NOx-катализатора выполняется посредством модуля определения неисправностей посредством использования определенного значения этого датчика NOx. Другими словами, посредством использования, по меньшей мере, определенного значения датчика NOx в качестве количества NOx в выхлопном газе, вытекающем из NOx-катализатора, становится возможным определение неисправностей NOx-катализатора, например, на основе скорости удаления NOx. В общем, когда скорость удаления NOx в NOx-катализаторе становится меньше значения критерия, можно определять то, что характеристики NOx-катализатора ухудшены.

Здесь, в NOx-катализаторе, количество аммиака, адсорбирующегося в носитель катализатора, и количество аммиака, десорбирующегося из носителя катализатора, может изменяться последовательно согласно среде, в которой размещается NOx-катализатор (температуре катализатора и т.д.). Тем не менее, когда среда, в которой размещается NOx-катализатор, является стабильной, достигается состояние, в котором количество аммиака, адсорбирующегося в носитель катализатора, и количество аммиака, десорбирующегося из носителя катализатора, поддерживают баланс между собой, т.е. равновесное состояние. В настоящей заявке, адсорбированное количество аммиака в NOx-катализаторе, в котором достигнуто равновесное состояние относительно адсорбции аммиака, упоминается в качестве равновесного адсорбированного количества аммиака. Относительно этого равновесного адсорбированного количества аммиака, демонстрируется характеристика (в дальнейшем в этом документе также называемая "характеристикой адсорбции"), при которой в случаях, если NOx-катализатор является нормальным, т.е. в случаях, если NOx-катализатор не определяется как неисправный посредством модуля определения неисправностей, равновесное адсорбированное количество аммиака уменьшается по мере того, как становится более высокой температура катализатора. Помимо этого, даже в случаях, если NOx-катализатор является неисправным, т.е. даже в случаях, если следует определять посредством модуля определения неисправностей, что NOx-катализатор является неисправным, вышеуказанная характеристика адсорбции может подтверждаться, хотя скорость удаления NOx NOx-катализатора является низкой вследствие неисправного состояния NOx-катализатора, т.е. хотя количество аммиака, которое может быть адсорбировано в носитель катализатора в NOx-катализаторе, становится небольшим.

С учетом вышеизложенного, настоящий заявитель выявил, что в то время, когда определение неисправностей относительно NOx-катализатора выполняется посредством модуля определения неисправностей посредством использования определенного значения датчика NOx, имеется вероятность того, что NOx-катализатор, который должен определяться как неисправный, ошибочно определяется как нормальный (не неисправный). Как упомянуто выше, даже в неисправном состоянии, в котором NOx-катализатор не является полностью неисправным, аммиак, хотя и в небольшом количестве, может быть адсорбирован в NOx-катализатор, так что его адсорбция может достигать равновесного состояния. Тем не менее, в случаях, если температура NOx-катализатора находится в процессе падения, может нарушаться равновесное состояние относительно адсорбции аммиака в NOx-катализаторе, если изменение температуры происходит относительно быстро. Согласно вышеуказанной характеристике поглощения в NOx-катализаторе, когда падает температура NOx-катализатора, адсорбция аммиака в NOx-катализаторе не может быть достаточно быстрой, в силу этого приводя к состоянию, в котором фактическое адсорбированное количество аммиака меньше равновесного адсорбированного количества аммиака, соответствующего температуре NOx-катализатора. По этой причине, в таком состоянии, создается пространство в фактическом NOx-катализаторе, в котором может быть адсорбирован аммиак.

Как описано выше, когда в фактическом NOx-катализаторе создано пространство для адсорбирования аммиака, получающееся в результате понижения температуры NOx-катализатора, в результате становится меньшим количество аммиака в выхлопном газе, вытекающем из NOx-катализатора (т.е. количество проскока аммиака). Датчик NOx, расположенный ниже NOx-катализатора, является чувствительным к воздействию аммиака, и, следовательно, когда количество проскока аммиака становится меньшим, как упомянуто выше, явно повышается скорость удаления NOx NOx-катализатора, вычисленная на основе определенного значения датчика NOx. По этой причине, даже в случаях, если NOx-катализатор находится в состоянии, в котором он должен определяться как неисправный, в силу этого явного повышения скорости удаления NOx имеется вероятность того, что может ошибочно выполняться определение того, что NOx-катализатор является нормальным (не является неисправным).

Соответственно, в системе определения неисправностей устройства очистки выхлопных газов согласно настоящему изобретению, модуль вычисления вычисляет разность адсорбированного количества пр