[发明专利]异常诊断装置以及内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于诊断具备第一催化剂以及第二催化剂的内燃机排气净化装置异常的异常诊断装置，以及具备这种异常诊断装置的内燃机的排气净化装置，该第一催化剂以及第二催化剂具有使用氨有选择性地净化排气中的氮氧化物(NO_X)的功能。

背景技术

以往，作为用于净化从车辆等上搭载的内燃机所排放的排气的排气净化装置，具备选择还原催化剂和还原剂供给装置的排气净化装置不断实用化，该选择还原催化剂具有吸附氨的功能，并且使流入的排气中所包含的NO_X有选择性地与氨发生反应以进行净化；该还原剂供给装置在较选择还原催化剂靠上游侧对排气通路中供给氨来源的液体还原剂。

在这样的内燃机排气净化装置中，具有通过判断当前的排气净化装置上的NO_X净化率是否降低来诊断排气净化装置有无异常的异常诊断装置(参照专利文献1)。

在该异常诊断装置中，能够在尽管液体还原剂的供给量适当但NO_X净化率却降低的情况下，推断选择还原催化剂的异常并催促驾驶者等更换选择还原催化剂等。

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1 ：特开2011－226293号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题 

这里，作为如上述那样的排气净化装置的一个方案有一种在较选择还原催化剂靠下游侧的排气通路上具备氨分解催化剂(ammonia slip catalyst)的排气净化装置。氨分解催化剂具有吸附从选择还原催化剂流出的氨并且使选择还原催化剂未还原完的NO_X进行还原的功能，以及使从选择还原催化剂流出的氨进行氧化的功能。

选择还原催化剂具有氨的最大吸附量随着催化剂温度变高而变小的特性，设置氨分解催化剂是为了使选择还原催化剂未吸附完的氨、或者与NO_X未反应完的氨不会排放到大气中。该氨分解催化剂的作用尤其是在催化剂温度变高的高负荷运转状态下有效地得以发挥。

在这种排气净化装置中，在排气温度比较低的低负荷运转时，进行通过上游侧的选择还原催化剂来净化NO_X的控制。另一方面，在排气温度比较高、氨的最大吸附量变小，同时NO_X流量变多的高负荷运转时，进行共同利用选择还原催化剂以及下游侧的氨分解催化剂来净化NO_X的控制。

这样一来在具备选择还原催化剂以及氨分解催化剂的排气净化装置中就存在如下问题：即便在使用在较选择还原催化剂靠上游侧所检测的NO_X浓度和在较氨分解催化剂靠下游侧所检测的NO_X浓度计算出NO_X净化率的结果是，得知NO_X净化率降低的情况下，却无法区分选择还原催化剂的异常和氨分解催化剂的异常。从而，经常是必须更换两种催化剂，就有可能会牵涉到成本增加。

本发明的发明者鉴于这种问题，发现通过比较研究高负荷运转时以及低负荷运转时各自的NO_X净化率就能够解决这种问题，从而使本发明得以完成。即、本发明的目的就是提供一种能够确定第二催化剂异常的异常诊断装置以及具备这种异常诊断装置的内燃机排气净化装置。

用于解决技术问题的技术方案 

根据本发明，提供一种异常诊断装置，用于诊断排气净化装置的异常，具备：第一催化剂，被配备在内燃机的排气通路上，具有吸附氨并且使用所述氨有选择性地净化排气中的NO_X的功能；第二催化剂，被配备在较所述第一催化剂靠下游侧的排气通路上，具有吸附从所述第一催化剂流出的氨并且使用所述氨有选择性地净化从所述第一催化剂流出的NO_X的功能；还原剂供给装置，在较所述第一催化剂靠上游侧对所述排气通路内供给氨来源的液体还原剂；上游侧NO_X浓度检测部件，用于检测较所述第一催化剂靠上游侧的NO_X浓度；以及下游侧NO_X浓度检测部件，用于检测较所述第二催化剂靠下游侧的NO_X浓度，所述异常诊断装置的特征在于，具备：净化率诊断部，对所述排气净化装置中的NO_X净化率进行诊断；以及异常判断部，基于在所述内燃机高负荷运转时所获得的所述NO_X净化率的诊断结果以及在所述内燃机低负荷运转时所获得的所述NO_X净化率的诊断结果来确定所述第二催化剂的异常，从而能够解决上述问题。