Устройство диагностики неисправности и способ диагностики неисправности

Устройство диагностики неисправности и способ диагностики неисправности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к устройству диагностики неисправности и способу диагностики неисправности.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Известен каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx (далее здесь называемый просто каталитическим нейтрализатором NOx), который очищает NOx, содержащийся в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания, с помощью аммиака в качестве восстановителя. Например, добавляющий клапан, который добавляет аммиак или прекурсор аммиака в выхлопной газ, устанавливается выше по потоку от каталитического нейтрализатора NOx в направлении потока выхлопного газа. Примером прекурсора аммиака является мочевина. Далее здесь прекурсор аммиака или аммиак также совокупно называется восстановителем.

[0003] Опубликованный японский перевод PCT заявки № 2009-510324 (JP 2009-510324 A) описывает систему доочистки выхлопного газа, которая включает в себя NOx-датчик, предусмотренный ниже по потоку от каталитического нейтрализатора NOx. Система доочистки отработавшего газа, описанная в JP 2009-510324 A, определяет, что присутствует неисправность в подаче восстановителя, если обнаруженное значение NOx-датчика остается неизменным или уменьшается во время, когда добавляющий клапан приводится в действие, так что количество восстановителя, который подается к каталитическому нейтрализатору NOx, увеличивается. В случае, когда количество восстановителя, подаваемого из добавляющего клапана в единицу времени, уменьшается, количество подаваемого восстановителя приближается к надлежащему значению, когда добавляющий клапан приводится в действие, так что количество подаваемого восстановителя увеличивается. Следовательно, степень очистки NOx снижается, приводя в результате к тому, что обнаруженное значение NOx-датчика уменьшается. Когда восстановитель вовсе не подается из добавляющего клапана, восстановитель не подается, даже когда добавляющий клапан приводится в действие, так что количество подаваемого восстановителя увеличивается, таким образом, обнаруженное значение NOx-датчика остается неизменным.

Сущность изобретения

[0004] Может быть предусмотрено множество каталитических нейтрализаторов NOx вдоль потока выхлопного газа. Также возможно, что восстановитель подается из единственного добавляющего клапана к множеству каталитических нейтрализаторов NOx. Т.е. восстановитель заставляют вытекать из расположенного выше по потоку каталитического нейтрализатора NOx при подаче восстановителя в количестве, большем или равном абсорбируемому количеству расположенного выше по потоку каталитического нейтрализатора NOx. В результате, восстановитель подается в расположенный ниже по потоку каталитический нейтрализатор NOx. Возможен случай, когда NOx-датчик предусматривается в выпускном канале между расположенным выше по потоку каталитическим нейтрализатором NOx и расположенным ниже по потоку каталитическим нейтрализатором NOx, и восстановитель подается на основе обнаруженного значения NOx-датчика. В конфигурации, в которой NOx-датчик и катализатор разложения аммиака, который окисляет аммиак, предусматриваются ниже по потоку от каталитического нейтрализатора NOx, восстановитель может подаваться на основе обнаруженного значения NOx-датчика.

[0005] NOx-датчик обнаруживает не только NOx, но также аммиак. По этой причине, когда восстановитель вытекает из расположенного выше по потоку каталитического нейтрализатора NOx, NOx-датчик, предусмотренный ниже по потоку от расположенного выше по потоку каталитического нейтрализатора NOx, обнаруживает NOx и восстановитель. Следовательно, когда диагностика того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, выполняется на основе обнаруженного значения NOx-датчика, точность диагностики уменьшается, если влияние восстановителя не принимается во внимание.

[0006] Изобретение предоставляет технический прием для предотвращения снижения точности диагностики во время, когда диагностика того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, выполняется на основе обнаруженного значения NOx-датчика, предусмотренного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора избирательного каталитического восстановления NOx.

[0007] Первый аспект изобретения предоставляет устройство диагностики неисправности для системы управления выбросом выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания, включающей в себя устройство подачи восстановителя, каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx и NOx-датчик, при этом устройство подачи восстановителя предусмотрено в выпускном канале двигателя внутреннего сгорания и предназначено для подачи в выпускной канал в качестве восстановителя прекурсора аммиака или аммиака, при этом каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx предусматривается в выпускном канале ниже по потоку от устройства подачи восстановителя в направлении потока выхлопного газа и предназначен для избирательного восстановления NOx с помощью восстановителя, который адсорбируется на каталитическом нейтрализаторе избирательного каталитического восстановления NOx, при этом NOx-датчик предусматривается в выпускном канале ниже по потоку от каталитического нейтрализатора избирательного каталитического восстановления NOx в направлении потока выхлопного газа и предназначен для обнаружения NOx и аммиака, при этом устройство диагностики неисправности включает в себя электронный блок управления. Электронный блок управления предназначен для: выполнения диагностики того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, на основе обнаруженного значения NOx-датчика; оценки оцениваемую величину адсорбции, когда устройство подачи восстановителя является исправным, при этом оцениваемая величина адсорбции является оцениваемым количеством восстановителя, адсорбируемого на каталитическом нейтрализаторе избирательного каталитического восстановления NOx; оценки соответствующего обнаруженного значения, являющегося обнаруженным значением NOx-датчика, при этом обнаруженное значение NOx-датчика соответствует количеству восстановителя, адсорбированного на каталитическом нейтрализаторе избирательного каталитического восстановления NOx; и запрета диагностики на основе обнаруженного значения NOx-датчика, когда оцениваемая величина адсорбции больше или равна первой величине адсорбции и меньше или равна второй величине адсорбции, при этом первая величина адсорбции является количеством адсорбированного восстановителя, соответствующим минимальному значению соответствующего обнаруженного значения, при этом вторая величина адсорбции является количеством адсорбированного восстановителя, соответствующим соответствующему обнаруженному значению, такому же, как и первое обнаруженное значение, являющееся соответствующим обнаруженным значением, когда количество адсорбированного восстановителя равно нулю, при этом вторая величина адсорбции является количеством адсорбированного восстановителя, большим, чем первая величина адсорбции.

[0008] Электронный блок управления выполняет диагностику того, имеется ли такая неисправность, что количество восстановителя, подаваемого из устройства подачи восстановителя, уменьшается, например, при сравнении фактического обнаруженного значения NOx-датчика с пороговым значением. Отношение величин между фактическим обнаруженным значением NOx-датчика и пороговым значением может изменяться в зависимости от заданного порогового значения. Оцениваемая величина адсорбции является количеством восстановителя, адсорбированного на каталитическом нейтрализаторе NOx в случае, когда устройство подачи восстановителя является исправным. Соответствующее обнаруженное значение является обнаруженным значением NOx-датчика, соответствующим каждому количеству адсорбированного восстановителя. Электронный блок управления оценивает обнаруженное значение NOx-датчика, соответствующее количеству адсорбированного восстановителя, для каждого количества адсорбированного восстановителя. Электронный блок управления должен оценивать обнаруженное значение NOx-датчика в диапазоне количества восстановителя, которое может адсорбироваться на каталитическом нейтрализаторе NOx. Когда возникает неисправность в устройстве подачи восстановителя, количество подаваемого восстановителя уменьшается в ответ на степень неисправности, так что количество адсорбированного восстановителя уменьшается в ответ на степень неисправности. Следовательно, электронный блок управления оценивает обнаруженное значение NOx-датчика, соответствующее количеству адсорбируемого восстановителя, которое изменилось в ответ на степень неисправности, для каждого количества адсорбируемого восстановителя. В диапазоне количества восстановителя, которое может быть адсорбировано на каталитическом нейтрализаторе NOx, соответствующее обнаруженное значение имеет минимальное значение. Минимальное значение соответствующего обнаруженного значения может изменяться в зависимости, например, от рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания.

[0009] NOx-датчик обнаруживает NOx и аммиак. Когда количество восстановителя, адсорбированного на каталитическом нейтрализаторе NOx, равно нулю или относительно мало, NOx, который не был восстановлен в каталитическом нейтрализаторе NOx, проходит через каталитический нейтрализатор NOx, так что NOx-датчиком обнаруживается NOx. По мере того, как количество адсорбированного восстановителя увеличивается, количество NOx, восстановленного в каталитическом нейтрализаторе NOx, увеличивается, так что обнаруженное значение NOx-датчика уменьшается. С другой стороны, по ере того, как количество адсорбированного восстановителя увеличивается, количество восстановителя, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx, увеличивается. По этой причине, в соотношении между количеством адсорбированного восстановителя и обнаруженным значением NOx-датчика (соответствующим обнаруженным значением), существует количество адсорбированного восстановителя, при котором обнаруженное значение NOx-датчика является минимальным значением. Это количество адсорбированного восстановителя, при котором обнаруженное значение NOx-датчика является минимальным значением, задается в качестве первой величины адсорбции.

[0010] Когда оцениваемая величина адсорбции попадает в диапазон меньше первой величины адсорбции, NOx, вытекающий из каталитического нейтрализатора NOx, увеличивается по мере того, как количество адсорбируемого восстановителя уменьшается в результате возникновения неисправности в устройстве подачи восстановителя. Следовательно, фактическое обнаруженное значение NOx-датчика постоянно больше обнаруженного значения NOx-датчика, соответствующего оцениваемой величине адсорбции. Представляется возможным выполнять диагностику того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, на основе этого соотношения.

[0011] Когда оцениваемая величина адсорбции попадает в диапазон больше второй величины адсорбции, количество восстановителя, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx, уменьшается по мере того, как количество адсорбированного восстановителя уменьшается в результате возникновения неисправности в устройстве подачи восстановителя. Следовательно, фактическое обнаруженное значение NOx-датчика постоянно меньше обнаруженного значения NOx-датчика, соответствующего оцениваемой величине адсорбции. Представляется возможным выполнять диагностику того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, на основе этого соотношения.

[0012] Когда оцениваемая величина адсорбции попадает в диапазон, больший или равный первой величине адсорбции и меньший или равный второй величине адсорбции, по мере того, как количество адсорбированного восстановителя уменьшается в результате возникновения неисправности в устройстве подачи восстановителя, соответствующее обнаруженное значение уменьшается по мере того, как количество адсорбированного восстановителя уменьшается в диапазоне от оцениваемой величины адсорбции до первой величины адсорбции. Однако, когда количество адсорбированного восстановителя становится меньше первой величины адсорбции, соответствующее обнаруженное значение увеличивается по мере того, как количество адсорбированного восстановителя уменьшается. По этой причине, когда количество адсорбированного восстановителя уменьшилось в результате возникновения неисправности в устройстве подачи восстановителя, фактическое обнаруженное значение NOx-датчика может становиться больше обнаруженного значения NOx-датчика, соответствующего оцениваемой величине адсорбции, или может становиться меньше обнаруженного значения NOx-датчика, соответствующего оцениваемой величине адсорбции. По этой причине, становится затруднительным выполнять диагностику того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, на основе обнаруженного значения NOx-датчика. Следовательно, в таком случае диагностика, использующая обнаруженное значение NOx-датчика, запрещается. Таким образом, представляется возможным предотвращать или уменьшать снижение точности диагностики во время выполнения диагностики того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя.

[0013] В устройстве диагностики неисправности электронный блок управления может быть предназначен для установки значения, меньшего, чем обнаруженное значение NOx-датчика, при этом обнаруженное значение NOx-датчика соответствует оцениваемой величине адсорбции, в качестве порогового значения, когда оцениваемая величина адсорбции больше второй величины адсорбции, и электронный блок управления может быть предназначен для диагностики устройства подачи восстановителя как неисправного, когда обнаруженное значение NOx-датчика меньше или равно пороговому значению.

[0014] В случае, когда оцениваемая величина адсорбции попадает в вышеописанный диапазон, когда возникает неисправность в устройстве подачи восстановителя, фактическое обнаруженное значение NOx-датчика постоянно меньше обнаруженного значения NOx-датчика, соответствующего оцениваемой величине адсорбции. Следовательно, когда значение, меньшее, чем обнаруженное значение NOx-датчика, соответствующее оцениваемой величине адсорбции, задается в качестве порогового значения, представляется возможным диагностировать устройство подачи восстановителя как неисправное, когда фактическое обнаруженное значение NOx-датчика становится меньше порогового значения. Пороговое значение может быть значением, меньшим, чем обнаруженное значение NOx-датчика, соответствующее оцениваемой величине адсорбции, и обнаруженным значением NOx-датчика на границе относительно того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя. Пороговое значение может быть заданным значением или может быть установлено в ответ на оцениваемую величину адсорбции. Например, значение, меньшее на заданную величину или заданный процент, чем обнаруженное значение NOx-датчика, соответствующее оцениваемой величине адсорбции, может быть задано в качестве порогового значения.

[0015] В устройстве диагностики неисправности электронный блок управления может быть предназначен для запрета диагностики на основе обнаруженного значения NOx-датчика, когда оцениваемая величина адсорбции больше второй величины адсорбции, и пороговое значение меньше или равно первому обнаруженному значению.

[0016] Когда пороговое значение меньше или равно первому обнаруженному значению, фактическое количество адсорбированного восстановителя может быть больше первой величины адсорбции или может быть меньше первой величины адсорбции. По этой причине, представляется возможным предотвращать или уменьшать снижение точности диагностики, запрещая диагностику, использующую обнаруженное значение NOx-датчика.

[0017] В устройстве диагностики неисправности электронный блок управления может быть предназначен для диагностики устройства подачи восстановителя как неисправного, когда оцениваемая величина адсорбции больше второй величины адсорбции, и обнаруженное значение NOx-датчика меньше или равно первому обнаруженному значению.

[0018] Когда оцениваемая величина адсорбции больше второй величины адсорбции, фактическое обнаруженное значение NOx-датчика постоянно больше первого обнаруженного значения, когда устройство подачи восстановителя является исправным. С другой стороны, когда устройство подачи восстановителя неисправно, фактическое обнаруженное значение NOx-датчика может быть меньше первого обнаруженного значения. Т.е. при использовании первого обнаруженного значения в качестве порогового значения также представляется возможным выполнять диагностику того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя.

[0019] В устройстве диагностики неисправности электронный блок управления может быть предназначен для выполнения первого управления для изменения соответствующего обнаруженного значения или оцениваемой величины адсорбции изменением по меньшей мере концентрации NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx, или количества восстановителя, подаваемого из устройства подачи восстановителя, когда диагностика на основе обнаруженного значения NOx-датчика была запрещена. Электронный блок управления может быть предназначен для разрешения диагностики на основе обнаруженного значения NOx-датчика, когда оцениваемая величина адсорбции становится меньше первой величины адсорбции или становится больше второй величины адсорбции в результате выполнения первого управления.

[0020] Количество восстановителя, адсорбируемого на каталитическом нейтрализаторе NOx, увеличивается в результате увеличения количества подаваемого восстановителя, так что оцениваемая величина адсорбции также увеличивается. Следовательно, оцениваемая величина адсорбции может быть больше второй величины адсорбции. С другой стороны, количество восстановителя, адсорбированного на каталитическом нейтрализаторе NOx, уменьшается в результате уменьшения в количестве подаваемого восстановителя, так что оцениваемая величина адсорбции также уменьшается. Следовательно, оцениваемая величина адсорбции может быть меньше первой величины адсорбции. В этом случае оцениваемая величина адсорбции может выпадать за пределы диапазона, в котором диагностика, которая выполняется посредством блока диагностики с помощью обнаруженного значения NOx-датчика, запрещается. Концентрация NOx в выхлопном газе, вытекающем из каталитического нейтрализатора NOx, увеличивается в результате увеличения концентрации NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, так что обнаруженное значение NOx-датчика увеличивается. В этом случае соответствующее обнаруженное значение, которое должно быть оценено, увеличивается, и первая величина адсорбции и вторая величина адсорбции могут изменяться. Аналогично, соответствующее обнаруженное значение, которое должно быть оценено, уменьшается в результате уменьшения концентрации NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, так что первая величина адсорбции и вторая величина адсорбции могут изменяться. Таким образом, при увеличении или уменьшении концентрации NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, соотношение между оцениваемой величиной адсорбции и каждой из первой величины адсорбции и второй величины адсорбции изменяется. В этом случае, оцениваемая величина адсорбции может выходить за пределы диапазона, в котором диагностика с помощью обнаруженного значения NOx-датчика запрещается. В этом случае точная диагностика возможна, если диагностика разрешается. Следовательно, представляется возможным увеличивать потенциал диагностики при выполнении диагностики.

[0021] В устройстве диагностики неисправности электронный блок управления может быть предназначен для выполнения первого управления для изменения соответствующего обнаруженного значения или оцениваемой величины адсорбции изменением по меньшей мере одного из концентрации NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx, или количества восстановителя, подаваемого из устройства подачи восстановителя, когда диагностика на основе обнаруженного значения NOx-датчика была запрещена, и электронный блок управления может быть предназначен для разрешения диагностики на основе обнаруженного значения NOx-датчика, когда пороговое значение становится больше первого обнаруженного значения в результате выполнения первого управления.

[0022] Пороговое значение может становиться больше первого обнаруженного значения в результате изменения в минимальном значении соответствующего обнаруженного значения или изменения в обнаруженном значении NOx-датчика, соответствующим минимальному значению соответствующего обнаруженного значения. В этом случае возможна точная диагностика, если диагностика разрешается. Следовательно, представляется возможным увеличивать потенциал диагностики при выполнении диагностики.

[0023] В устройстве диагностики неисправности электронный блок управления может быть предназначен для оценки соответствующего обнаруженного значения на основе количества восстановителя, вытекающего из каталитического нейтрализатора избирательного каталитического восстановления NOx, количества NOx, втекающего в каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx, температуры каталитического нейтрализатора избирательного каталитического восстановления NOx, количества восстановителя, адсорбируемого на каталитическом нейтрализаторе избирательного каталитического нейтрализатора NOx, и расхода выхлопного газа.

[0024] NOx-датчик обнаруживает NOx и восстановитель, вытекающий из каталитического нейтрализатора NOx. Концентрация NOx в выхлопном газе, вытекающем из каталитического нейтрализатора NOx, коррелирует с концентрацией NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, температурой каталитического нейтрализатора NOx, количеством восстановителя, адсорбируемого на каталитическом нейтрализаторе NOx, и расходом выхлопного газа. Концентрация NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, вычисляется на основе количества NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, и расхода выхлопного газа. Концентрация восстановителя в выхлопном газе, вытекающем из каталитического нейтрализатора NOx, коррелирует с температурой каталитического нейтрализатора NOx и количеством восстановителя, адсорбируемого на каталитическом нейтрализаторе NOx. Следовательно, представляется возможным оценивать обнаруживаемое значение NOx-датчика, используя эти соотношения.

[0025] Второй аспект изобретения предоставляет способ диагностики неисправности для системы управления выбросом выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания, при этом система управления выбросами выхлопных газов включает в себя устройство подачи восстановителя, каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx и NOx-датчик, при этом устройство подачи восстановителя предусмотрено в выпускном канале двигателя внутреннего сгорания и предназначено для подачи в выпускной канал в качестве восстановителя прекурсора аммиака или аммиака, при этом каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления NOx предусмотрен в выпускном канале ниже по потоку от устройства подачи восстановителя в направлении течения выхлопного газа и предназначен для избирательного восстановления NOx с помощью восстановителя, который адсорбируется на каталитическом нейтрализаторе избирательного каталитического восстановления NOx, при этом NOx-датчик предусматривается в выпускном канале ниже по потоку от каталитического нейтрализатора избирательного каталитического восстановления NOx в направлении потока выхлопного газа и предназначен для обнаружения NOx и аммиака, при этом способ диагностики неисправности включает в себя: выполнение диагностики того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, на основе обнаруженного значения NOx-датчика; оценку оцениваемой величины адсорбции, когда устройство подачи восстановителя является исправным, при этом оцениваемая величина адсорбции является оцениваемым количеством восстановителя, адсорбируемого на каталитическом нейтрализаторе избирательного каталитического восстановления NOx; оценку соответствующего обнаруженного значения, при этом каталитический нейтрализатор избирательного каталитического восстановления является обнаруженным значением NOx-датчика, соответствующее количеству восстановителя, адсорбированного на каталитическом нейтрализаторе избирательного каталитического восстановления NOx; и запрет диагностики на основе обнаруженного значения NOx-датчика, когда оцениваемая величина адсорбции больше или равна первой величине адсорбции и меньше или равна второй величине адсорбции, при этом первая величина адсорбции является количеством адсорбированного восстановителя, соответствующим минимальному значению соответствующего обнаруженного значения, при этом вторая величина адсорбции является количеством адсорбированного восстановителя, соответствующим соответствующему обнаруженному значению, такому же, как и первое обнаруженное значение, являющееся соответствующим обнаруженным значением, когда количество адсорбированного восстановителя равно нулю, при этом вторая величина адсорбции является количеством адсорбированного восстановителя, большим, чем первая величина адсорбции.

[0026] Согласно изобретению, представляется возможным предотвращать или снижать уменьшение в точности диагностики во время выполнения диагностики того, имеется ли неисправность в устройстве подачи восстановителя, на основе обнаруженного значения NOx-датчика, предусмотренного ниже по потоку от каталитического нейтрализатора избирательного каталитического восстановления NOx.

Краткое описание чертежей

[0027] Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых аналогичные позиции обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 - это вид, который показывает схематичную конфигурацию двигателя внутреннего сгорания и впускной системы и выпускной системы двигателя внутреннего сгорания согласно варианту осуществления;

Фиг. 2 - это блок-схема для получения оцениваемой величины адсорбции в каталитическом нейтрализаторе NOx согласно варианту осуществления;

Фиг. 3 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и концентрацией NOx и аммиака, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx, согласно варианту осуществления;

Фиг. 4 - это блок-схема для оценки обнаруженного значения датчика согласно варианту осуществления;

Фиг. 5 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и обнаруженным значением датчика в случае, когда количество адсорбированного аммиака во время, когда добавляющий клапан исправен, попадает в первый диапазон согласно варианту осуществления;

Фиг. 6 - это график, который показывает соотношение между обнаруженными значениями датчика во время, когда добавляющий клапан исправен и неисправен, и пороговым значением для диагностики неисправности добавляющего клапана в случае, когда количество адсорбированного аммиака попадает в первый диапазон, когда добавляющий клапан исправен согласно варианту осуществления;

Фиг. 7 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и обнаруженным значением датчика в случае, когда количество адсорбированного аммиака во время, когда добавляющий клапан исправен, попадает во второй диапазон согласно варианту осуществления;

Фиг. 8 - это график, который показывает соотношение между обнаруженными значениями датчика во время, когда добавляющий клапан исправен и неисправен, и пороговым значением для диагностики неисправности добавляющего клапана в случае, когда количество адсорбированного аммиака попадает во второй диапазон, когда добавляющий клапан исправен согласно варианту осуществления;

Фиг. 9 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и обнаруженным значением датчика в случае, когда количество адсорбированного аммиака во время, когда добавляющий клапан исправен, попадает в третий диапазон согласно варианту осуществления;

Фиг. 10 - это график, который показывает соотношение между обнаруженными значениями датчика во время, когда добавляющий клапан исправен и неисправен, и пороговым значением для диагностики неисправности добавляющего клапана в случае, когда количество адсорбированного аммиака попадает в третий диапазон, когда добавляющий клапан исправен, согласно варианту осуществления;

Фиг. 11 - это блок-схема последовательности операций, которая показывает процесс выполнения диагностики неисправности добавляющего клапана согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 12 - это график в случае, когда концентрация входного NOx увеличивается относительно соотношения, показанного на фиг. 3;

Фиг. 13 - это график в случае, когда температура каталитического нейтрализатора NOx повышается по сравнению с соотношением, показанным на фиг. 3;

Фиг. 14 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и суммой концентраций NOx и аммиака, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx (т.е. обнаруженным значением датчика) в случае, когда количество подаваемого восстановителя увеличивается или уменьшается, так что оцениваемая величина адсорбции выходит за пределы второго диапазона;

Фиг. 15 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и суммой концентраций NOx и аммиака, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx, в случае, когда концентрация NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, увеличивается, так что оцениваемая величина адсорбции выходит за пределы второго диапазона;

Фиг. 16 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и суммой концентраций NOx и аммиака, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx, в случае, когда концентрация NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, уменьшается, так что оцениваемая величина адсорбции выходит за пределы второго диапазона;

Фиг. 17 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и суммой концентраций NOx и аммиака, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx, в случае, когда второе пороговое значение задается так, чтобы быть меньше первого обнаруженного значения, когда оцениваемая величина адсорбции попадает в третий диапазон;

Фиг. 18 - это график, который показывает соотношение между количеством адсорбированного аммиака и суммой концентраций NOx и аммиака, вытекающего из каталитического нейтрализатора NOx, в случае, когда концентрация NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор NOx, уменьшается, так что пороговое значение становится больше первого обнаруженного значения, когда оцениваемая величина адсорбции попадает в третий диапазон;

Фиг. 19 - это блок-схема последовательности операций, показывающая процесс активного управления согласно третьему варианту осуществления;

Фиг. 20 - это блок-схема последовательности операций, которая показывает процесс активного управления, касающегося этапа S202;

Фиг. 21 - это блок-схема последовательности операций, которая показывает процесс активного управления, касающегося этапа S203;

Фиг. 22 - это блок-схема последовательности операций, которая показывает процесс в случае, когда активное управление, касающееся этапа S202, выполняется посредством увеличения концентрации NOx в газе, который испускается из двигателя внутреннего сгорания;

Фиг. 23 - это блок-схема последовательности операций, которая показывает процесс в случае, когда активное управление, касающееся этапа S202, выполняется посредством уменьшения концентрации NOx в газе, который испускается из двигателя внутреннего сгорания; и

Фиг. 24 - это блок-схема последовательности операций, которая показывает процесс в случае, когда активное управление, касающееся этапа S202, выполняется посредством увеличения количества подаваемого восстановителя.

Подробное описание вариантов осуществления

[0028] Далее описываются варианты осуществления этого изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако рамки изобретения не подразумевают ограничения размерами, материалами, формами, относительным размещением и т.п. компонентов, описанных в вариантах осуществления, пока не указано иное. Следующие варианты осуществления могут быть объединены друг с другом повсюду, где возможно.

[0029] Сначала будет описан первый вариант осуществления. Фиг. 1 - это вид, который показывает схематичную конфигурацию двигателя внутреннего сгорания и впускной системы и выпускной системы двигателя внутреннего сгорания согласно настоящему варианту осуществления. Двигатель 1 внутреннего сгорания является дизельным двигателем для приведения в движение транспортного средства. Однако двигатель 1 внутреннего сгорания может быть бензиновым двигателем. Выпускной канал 2 соединяется с двигателем 1 внутреннего сгорания. Каталитический нейтрализатор 3 избирательного каталитического восстановления NOx (далее здесь называемый каталитическим нейтрализатором 3 NOx) предусматривается в выпускном канале 2. Каталитический нейтрализатор 3 NOx избирательно восстанавливает NOx в выхлопном газе с помощью аммиака в качестве восстановителя.

[0030] Добавляющий клапан 4 предусматривается в выпускном канале 2 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 3 NOx в направлении потока выхлопного газа (выпускном канале 2, который соединяет двигатель 1 внутреннего сгорания с каталитическим нейтрализатором 3 NOx). Добавляющий клапан 4 впрыскивает восстановитель. Аммиак (NH₃) используется в качестве восстановителя. Добавляющий клапан 4 может впрыскивать водный раствор мочевины вместо аммиака. Водный раствор мочевины является прекурсором аммиака. Водный раствор мочевины, впрыскиваемый из добавляющего клапана 4, гидролизируется в аммиак посредством тепла выхлопного газа или тепла от каталитического нейтрализатора 3 NOx и адсорбируется на каталитическом нейтрализаторе 3 NOx. Этот аммиак используется в качестве восстановителя в каталитическом нейтрализаторе 3 NOx. Т.е. аммиак или вещество, которое преобразуется в аммиак, должен подаваться из добавляющего клапана 4. Они могут подаваться в любом из газообразного состояния, жидкого состояния и твердого состояния. Добавляющий клапан 4 является примером устройства подачи восстановителя.

[0031] Расположенный выше по потоку NOx-датчик 11 предусматривается выше по потоку от добавляющего клапана 4 в направлении потока выхлопных газов. Расположенный выше по потоку NOx-датчик 11 обнаруживает NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор 3 NOx. Расположенный ниже по потоку NOx-датчик 12 и температурный датчик 13 предусматриваются ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 3 NOx в направлении течения выхлопного газа. Расположенный ниже по потоку NOx-датчик 12 обнаруживает NOx в выхлопном газе, вытекающем из каталитического нейтрализатора 3 NOx. Температурный датчик 13 обнаруживает температуру выхлопного газа. Расположенный ниже по потоку NOx-датчик 12 является примером NOx-датчика.

[0032] Впускной канал 6 соединен с двигателем 1 внутреннего сгорания. Во впускном канале 6 предусмотрена дроссельная заслонка 7. Дроссельная заслонка 7 регулирует объем всасываемого воздуха двигателя 1 внутреннего сгорания. Расходомер 16 воздуха присоединен к впускному каналу 6 вы