内燃机排气系统的异常检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机排气系统的异常检测装置。
【背景技术】
[0002]公知一种内燃机，其中，在内燃机排气通道内配置颗粒过滤器，在颗粒过滤器下游的内燃机排气通道内配置用于对废气中所包括的粒状物质未被颗粒过滤器捕获而穿过了颗粒过滤器的情况进行检测的粒状物质检测传感器(例如参照专利文献I)。在该内燃机中，使用该粒状物质检测传感器而对例如在颗粒过滤器上产生了裂缝并由此使大量的粒状物质穿过了颗粒过滤器、即颗粒过滤器中产生了异常的情况进行检测。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2009-144577
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]另一方面，在内燃机排气通道内配置在废气的空燃比为过稀时对N0x进行吸留、而在将废气的空燃比设为过浓时释放所吸留的NO x吸留催化剂，在NO 留催化剂上游的内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀，在应当从NOxK留催化剂释放NO ^寸从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物从而使流入NOxK留催化剂的废气的空燃比成为了过浓的情况下，如果NOxK留催化剂发生劣化，则从碳氢化合物供给阀所喷射的碳氢化合物将会穿过NOx吸留催化剂。此时，如果能够检测出碳氢化合物穿过了 NOx吸留催化剂的情况，则能够检测出NOx吸留催化剂已劣化的情况。
[0008]另外，在该情况下，从检测装置的简化以及制造成本的降低这样的观点来看，可以说优选为，通过一个传感器来对穿过了颗粒过滤器的粒状物质与穿过了 NOx吸留催化剂的碳氢化合物进行检测。然而，由于穿过了颗粒过滤器的粒状物质与穿过了 NOx吸留催化剂的碳氢化合物的性质不同，因此到目前为止还完全没有考虑到通过一个传感器来同时对粒状物质与碳氢化合物进行检测。
[0009]因此，本发明者对穿过了颗粒过滤器的粒状物质与穿过了 NOx吸留催化剂的碳氢化合物的性质的不同加以研宄，结果发现了能够通过一个传感器来对该粒状物质与碳氢化合物进行检测。
[0010]因此，本发明的目的在于提供一种内燃机排气系统的异常检测装置，该内燃机排气系统的异常检测装置可通过一个传感器来对穿过了颗粒过滤器的粒状物质与穿过了 NOx吸留催化剂的碳氢化合物进行检测。
[0011 ] 用于解决课题的方法
[0012]根据本发明，提供一种内燃机排气系统的异常检测装置，在所述内燃机中，于内燃机排气通道内配置在废气的空燃比过稀时吸留NOx并且能够通过将废气的空燃比设为过浓来释放所吸留的NO5^A NO x吸留催化剂，NO x吸留催化剂上游的内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀，在NOx吸留催化剂下游的内燃机排气通道内配置用于对废气中所包含的粒状物质进行捕获的颗粒过滤器，所述内燃机在应当从NOx吸留催化剂中释放出NOJt从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物而将流入NOxK留催化剂的废气的空燃比设为过浓，在所述内燃机排气系统的异常检测装置中，在颗粒过滤器下游的内燃机排气通道内配置电阻式传感器，所述电阻式传感器具有附着废气中所包含的粒状物质以及碳氢化合物的传感器部并且产生与向该传感器部附着的该粒状物质以及该碳氢化合物的附着量相对应的输出值，在为了从NOx吸留催化剂中释放出顯)(而从碳氢化合物供给阀喷射了碳氢化合物时，碳氢化合物穿过了 NOx吸留催化剂时的该电阻式传感器的输出值表现出，在以与粒状物质穿过了颗粒过滤器时相比而较快的速度进行了变化之后使变化方向改变为反向的举动，在该电阻式传感器的输出值发生了变化时，根据该电阻式传感器的输出值的该举动的差异，来辨别出在从碳氢化合物供给阀喷射了碳氢化合物时碳氢化合物穿过了 NOx吸留催化剂、或是粒状物质穿过了颗粒过滤器。
[0013]发明效果
[0014]由于能够通过一个电阻式传感器来对穿过了颗粒过滤器的粒状物质与穿过了 NOx吸留催化剂的碳氢化合物进行检测，因此能够使检测装置简化并且能够实现制造成本的降低。
【附图说明】
[0015]图1为压燃式内燃机的整体图。
[0016]图2中的图2A以及2B表示基于本发明的电阻式传感器。
[0017]图3为表示电阻式传感器的检测电路的图。
[0018]图4的图4A以及4B为表示附着于电阻式传感器的传感器部上的粒状物质PM的量与电阻值R的关系、以及附着于电阻式传感器的传感器部上的粒状物质PM的量与输出电压V的关系的图。
[0019]图5的图5A以及5B为用于对NOxK留催化剂的氧化还原反应进行说明的图。
[0020]图6为用于对NOx吸留催化剂中的穿过碳氢化合物量等进行说明的图。
[0021]图7的图7A以及7B为表示附着于电阻式传感器的传感器部上的碳氢化合物HC的量与电阻值R的关系、以及附着于电阻式传感器的传感器部上的碳氢化合物HC的量与输出电压V的关系的图。
[0022]图8的图8A以及SB为表示电阻式传感器的输出电压V与车辆的行驶距离之间的关系的图。
[0023]图9为表示电阻式传感器的输出电压V等的变化的图。
[0024]图10的图10AU0B以及1C为表示电阻式传感器的输出电压V的变化的图。
[0025]图11为用于实施故障诊断的流程图。
[0026]图12为用于实施故障诊断的流程图。
[0027]图13为表示仅对图12所示的流程图的A部分进行表示的故障诊断的另外的实施例的流程图。
[0028]图14为表示仅对图12所示的流程图的A部分进行表示的故障诊断的更加另外的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0029]图1表示压燃式内燃机的全体图。
[0030]当参照图1时，I表不内燃机主体、2表不各气缸的燃烧室，3表不分别向各燃烧室2内喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气歧管，5表示排气歧管。进气歧管4经由进气管道6而与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连结，且压缩机7a的入口经由空气流量计8而与空气滤清器9连结。在进气管道6内配置有通过执行器而被驱动的节气门10，在进气管道6周围配置有用于对在进气管道6内流动的吸入空气进行冷却的冷却装置Ilo在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被向冷却装置11内进行引导，从而吸入空气通过内燃机冷却水而被冷却。
[0031]另一方面，排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气汽轮机7b的入口连结，排气汽轮机7b的出口经由排气管12a而与NOx吸留催化剂13的入口连结。在NO x吸留催化剂13的下游配置有用于对废气中所包括的颗粒状物质、即粒状物质PM进行捕获的颗粒过滤器14，颗粒过滤器14的出口与排气管12b连结。在NOx吸留催化剂13上游的排气管12a内配置有碳氢化合物供给阀15，所述碳氢化合物供给阀15用于供给作为压燃式内燃机的燃料而被使用的由轻油及其他燃料组成的碳氢化合物。在图1所示的实施例中，作为从碳氢化合物供给阀15所供给的碳氢化合物使用了轻油。
[0032]另一方面，排气歧管5与进气歧管4经由废气再循环(以下，称为EGR)通道16而被相互连结。在EGR通道16内配置有电子控制式EGR控制阀17，并且在EGR通道16周围配置用于对流动于EGR通道16内的废气进行冷却的冷却装置18。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被向冷却装置18内进行引导，从而废气会通过内燃机冷却水而被冷却。此夕卜，各燃料喷射阀3经由燃料供给管19而与共轨20连结，该共轨20经由电子控制式的喷出量可变的燃料泵21而与燃料罐22连结。燃料罐22内所贮留着的燃料通过燃料泵21而被供给到共轨20内，被供给至共轨20内的燃料经由各燃料供给管19而被供给至燃料喷射阀3。
[0033]电子控制单元30由数字计算机构成，且具备:通过双向母线31而被相互连接的ROM (只读存储器)32、RAM (随机存取存储器)33、CPU (微处理器)34、输入端口 35以及输出端口 36。在NOx吸留催化剂13的上游的排气管12a内配置有空燃比传感器23，且在NOx吸留催化剂13的入口部处配置有温度传感器24。此外，在NOx吸留催化剂13的出口部处配置有温度传感器25。并且，在颗粒过滤器14中安装有对用于对颗粒过滤器14的前后差压进行检测的差压传感器26。另一方面，在颗粒过滤器14下游的排气管12b内，配置有温度传感器27、空燃比传感器28、用于对粒状物质PM以及碳氢化合物HC进行检测的电阻式传感器29。
[0034]空燃比传感器23、28、温度传感器24、25、27、差压传感器26以及空气流量计8的输出信号分别经由各自所对应的AD转换器37而被输入至输入端口 35。此外，电阻式传感器2