Устройство диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов

Авторы патента:

ТАКАОКА Кадзуя (JP)

КОГО Томоюки (JP)

НИСИДЗИМА Хирокадзу (JP)

ОГИСО Макото (JP)

ХАГИМОТО Таига (JP)

МАЦУМОТО Арифуми (JP)

ФУРУИ Кендзи (JP)

F01N3/20 - специально предназначенные для каталитического превращения (F01N 3/22 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2623321:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. В устройстве диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов согласно изобретению, снабженном прибором контроля выхлопных газов, включающим в себя катализатор ИКН, устройством подачи, подающим аммиак в прибор контроля выхлопных газов, устройством РВГ, предоставляющим возможность некоторой части выхлопного газа течь назад во впускной патрубок из выпускного патрубка ниже по потоку, чем устройство подачи, средством получения для получения поступающего количества NO_x как количества NO_x, текущего в прибор контроля выхлопных газов, и средством диагностики для диагностирования неисправности прибора контроля выхлопных газов, используя поступающее количество NO_x, полученное получающим средством в качестве параметра, диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов средством диагностики запрещается в случае, когда количество аммиака, которому предоставляется возможность течь назад вместе с выхлопными газами посредством устройства РВГ, превышает верхнее предельное значение. При использовании изобретения повышается точность диагностирования неисправности 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Изобретение относится к методу диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов, который располагается в выпускном патрубке двигателя внутреннего сгорания.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] ПЛ 1 раскрывает конструкцию, которая снабжена катализатором избирательной каталитической нейтрализации (ИКН), добавляющим клапаном, который добавляет раствор мочевины в воде в выхлопной газ, текущий в катализатор ИКН, и систему РВГ низкого давления, которая направляет некоторую часть выхлопного газа (газ для рециркуляции выхлопного газа (РВГ)) во впускной патрубок из выпускного патрубка ниже по потоку, чем катализатор ИКН.

[0003] ПЛ 2 раскрывает конструкцию, в которой двигатель внутреннего сгорания с зажиганием искрового типа снабжен устройством, которое поставляет аммиак во впускной патрубок, и катализатором ИКН, который размещен в выпускном патрубке.

СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0004] ПЛ 1: Международная публикация № 2012/164713

ПЛ 2: Публикация японской патентной заявки № 2010-159705

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Технология диагностирования неисправности прибора контроля выхлопных газов, используя количество NO_x, текущего в катализатор (далее называемое как "поступающее количество NO_x"), в качестве параметра, известна как технология обнаружения неисправности прибора контроля выхлопных газов, которая включает в себя катализатор ИКН и т.п. Например, известен способ вычисления степени очистки от NO_x катализатора ИКН (отношения NO_x, удаленного посредством катализатора ИКН, к поступающему количеству NO_x), используя поступающее количество NO_x в качестве параметра, и диагностирования неисправности прибора контроля выхлопных газов на основе результата вычисления.

[0006] Поступающее количество NO_x и выходящее количество NO_x необходимы во время вычисления степени очистки от NO_x катализатора ИКН. Поступающее количество NO_x и выходящее количество NO_x могут быть вычислены на основе значения, измеренного датчиком NO_x. В этом случае, однако, необходимы два датчика NO_x, и, таким образом, технологичность монтажа снижается, в то время как производственные затраты увеличиваются. В связи с этим был предложен способ вычисления только выходящего количества NO_x, используя датчик NO_x, и оценки (вычисления) поступающего количества NO_x исходя из рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания.

[0007] В транспортном средстве, в котором установлена система РВГ низкого давления, как раскрыто в ПЛ 1, прекурсор аммиака, такой как раствор мочевины в воде или аммиак, вводится в двигатель внутреннего сгорания посредством системы РВГ низкого давления в некоторых случаях. NO_x, такой как моноксид азота (NO), образуется, когда прекурсор аммиака или аммиак используется для сгорания в двигателе внутреннего сгорания. В результате, количество NO_x, фактически выпускаемого из двигателя внутреннего сгорания, т.е., количество NO_x, фактически текущего в катализатор ИКН, увеличивается. В этом случае поступающее количество NO_x, которое вычисляется исходя из рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания, не достигает фактического поступающего количества NO_x. Поступающее количество NO_x, которое вычисляется, используя датчик NO_x, могло бы быть значительно увеличено в результате увеличения фактического поступающего количества NO_x. Соответственно, степень очистки от NO_x, которая вычисляется из вычисленного значения поступающего количества NO_x и выходящего количества NO_x, не достигает фактической степени очистки от NO_x, и может происходить ошибочное диагностирование, в котором прибор контроля выхлопных газов диагностируется как неисправный, несмотря на то, что прибор контроля выхлопных газов является исправным.

[0008] В случае увеличения поступающего количества NO_x, полученного из возвратного потока добавки в конфигурации, в которой и поступающее количество NO_x, и выходящее количество NO_x вычисляются, используя датчик NO_x, разница между степенью очистки от NO_x в случае исправности и степенью очистки от NO_x в случае неисправности уменьшается. Когда значение, измеренное датчиком NO_x, имеет ошибку, в этом случае могло бы быть невозможным отличить степень очистки от NO_x в случае исправности и степень очистки от NO_x в случае неисправности друг от друга.

[0009] Задача изобретения, которое было выполнено, принимая во внимание различные обстоятельства, описанные выше, состоит в пресечении уменьшения точности диагностирования неисправности с помощью устройства диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов, снабженного прибором контроля выхлопных газов, включающим в себя катализатор избирательной каталитической нейтрализации, устройством подачи, подающим добавку в прибор контроля выхлопных газов, причем добавка является аммиаком или прекурсором аммиака, устройством РВГ, направляющим некоторую часть выхлопного газа во впускной патрубок из выпускного патрубка ниже по потоку, чем положение подачи добавки, и средством диагностики для выполнения диагностирования неисправности в приборе контроля выхлопных газов, используя поступающее количество NO_x в качестве параметра.

[0010] Для выполнения вышеописанной задачи изобретение предусматривает устройство диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов, включающее в себя прибор контроля выхлопных газов, размещенный в выпускном патрубке двигателя внутреннего сгорания и снабженный катализатором избирательной каталитической нейтрализации, устройство подачи, подающее добавку в прибор контроля выхлопных газов, причем добавка является аммиаком или прекурсором аммиака, устройство РВГ, предоставляющее возможность некоторой части выхлопного газа течь назад из выпускного патрубка во впускной патрубок, причем выпускной патрубок находится ниже по потоку, чем положение подачи добавки устройством подачи, средство получения для получения поступающего количества NO_x, причем поступающее количество NO_x является количеством NO_x, текущего в прибор контроля выхлопных газов, и средство диагностики для диагностирования неисправности прибора контроля выхлопных газов, используя поступающее количество NO_x, полученное средством получения, в качестве параметра, в котором диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов запрещается в случае, когда количество добавки, которая является аммиаком или прекурсором аммиака, которому посредством устройства РВГ предоставляется возможность течь назад вместе с выхлопным газом, является большим.

[0011] В частности, устройство диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов согласно изобретению включает в себя: прибор контроля выхлопных газов, размещенный в выпускном патрубке двигателя внутреннего сгорания и снабженный катализатором избирательной каталитической нейтрализации; устройство подачи, подающее добавку в прибор контроля выхлопных газов, причем добавка является аммиаком или прекурсором аммиака; устройство РВГ, предоставляющее возможность некоторой части выхлопного газа течь назад из выпускного патрубка во впускной патрубок, причем выпускной патрубок находится ниже по потоку, чем положение подачи добавки устройством подачи; средство получения для получения поступающего количества NO_x, причем поступающее количество NO_x является количеством NO_x, текущего в прибор контроля выхлопных газов; средство диагностики для диагностирования неисправности прибора контроля выхлопных газов, используя поступающее количество NO_x, полученное средством получения, в качестве параметра; и средство запрета для запрета диагностирования неисправности в приборе контроля выхлопных газов средством диагностики в случае, когда некоторой части выхлопного газа предоставляется возможность течь назад посредством устройства РВГ, а количество текущей назад вместе с выхлопным газом добавки превышает верхнее предельное значение.

[0012] Физическая величина, такая как степень очистки от NO_x и величина очистки от NO_x (количество NO_x, удаленного прибором контроля выхлопных газов) может рассматриваться как показатель, показывающий характеристику очистки от NO_x прибора контроля выхлопных газов. Соответственно, в случае, когда диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов выполняется, используя поступающее количество NO_x в качестве параметра, применяется описанный выше способ вычисления физической величины, используя поступающее количество NO_x в качестве параметра, и сравнения результата вычисления с пороговым значением.

[0013] Когда некоторой части выхлопного газа (газ РВГ) предоставляется возможность течь назад посредством устройства РВГ, некоторая часть добавки, подаваемой из устройства подачи, могла бы течь назад вместе с газом РВГ. В этом случае добавка используется для сгорания в двигателе внутреннего сгорания вместе с воздушно-топливной смесью. Когда добавка используется для сгорания, аммиак окисляется, а NO_x, такой как моноксид азота, образуется. В результате, большое количество NO_x течет из двигателя внутреннего сгорания (т.е., большее количество NO_x течет в прибор контроля выхлопных газов) в случае, когда некоторой части добавки предоставляется возможность течь назад вместе с газом РВГ, чем в случае, когда возвратного потока не возникает.

[0014] В случае, когда поступающее количество NO_x, которое используется в процессе диагностирования неисправности в приборе контроля выхлопных газов, вычисляется с помощью параметра, который показывает рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания (такого как количество всасываемого воздуха, количество впрыскиваемого топлива, момент впрыска топлива и скорость вращения двигателя), его вычисленное значение (далее в данном документе называемое "вычисленным значением поступающего количества NO_x") не достигает фактического поступающего количества NO_x (далее в данном документе называемой "фактическим поступающим количеством NO_x"). В результате, когда описанная выше физическая величина вычисляется, используя вычисленное значение поступающего количества NO_x, вычисленного средством получения в качестве параметра, корреляция между результатом вычисления и характеристикой очистки от NO_x прибора контроля выхлопных газов уменьшается. В случае, когда степень очистки от NO_x используется в качестве показателя, который показывает характеристику очистки от NO_x прибора контроля выхлопных газов, например, степень очистки от NO_x, которая вычисляется, используя вычисленное значение поступающего количества NO_x в качестве параметра, могла бы не достигать фактической степени очистки от NO_x. Кроме того, в случае, когда степень очистки от NO_x используется в качестве показателя, который показывает характеристику очистки от NO_x прибора контроля выхлопных газов, величина очистки от NO_x, которая вычисляется, используя вычисленное значение поступающего количества NO_x в качестве параметра, могла бы не достигать фактической величины очистки от NO_x.

[0015] Соответственно, когда процесс диагностирования неисправности, используя вычисленное значение поступающего количества NO_x, выполняется во время возвратного потока газа РВГ посредством устройства РВГ, могло бы происходить ошибочное диагностирование, в котором прибор контроля выхлопных газов диагностируется как неисправный, несмотря на то, что прибор контроля выхлопных газов является исправным.

[0016] Такой показатель (физическая величина) также увеличивается, когда поступающее количество NO_x увеличивается вследствие возвратного потока добавки и газа РВГ в случае, когда поступающее количество NO_x, которое используется в процессе диагностирования неисправности в приборе контроля выхлопных газов, вычисляется из значения, измеренного датчиком NO_x. Эта тенденция может быть видна даже в случае, когда прибор контроля выхлопных газов является неисправным. Соответственно, в случае, когда фактическое поступающее количество NO_x увеличивается вследствие возвратного потока добавки и газа РВГ, разница между показателем (физической величиной), принадлежащим случаю, когда прибор контроля выхлопных газов исправен, и показателем (физической величиной), принадлежащим случаю, когда прибор контроля выхлопных газов является неисправным, уменьшается. Когда ошибка измерения датчика NO_x принимается во внимание в этом случае, разница между показателем (физической величиной), принадлежащим случаю, когда прибор контроля выхлопных газов является исправным, и показателем (физической величиной), принадлежащим случаю, когда прибора контроля выхлопных газов является неисправным, могла бы быть дополнительно уменьшена, или диапазон, в котором показатель (физическая величина) может иметь, когда прибор контроля выхлопных газов является исправным, и диапазон, который показатель (физическая величина) может иметь, когда прибор контроля выхлопных газов является неисправным, могут перекрывать друг друга. В результате, могло бы быть затруднительным точно выполнять диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов.

[0017] В отличие от этого, средство диагностики устройства диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов согласно изобретению не выполняет диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов в случае, когда количество добавки, которая течет назад вместе с газом РВГ, превышает верхнее предельное значение. "Верхнее предельное значение" является минимальной величиной, при которой считается, что происходит ошибочное диагностирование, или величиной, которая получается посредством вычитания допустимого предела из минимальной величины. Верхнее предельное значение является значением, которое определяется заранее посредством соответствующей обработки с помощью эксперимента или т.п.

[0018] Согласно устройству диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов, снабженному средством запрета, диагностирование неисправности не выполняется в случае, когда фактическое поступающее количество NO_x увеличивается вследствие возвратного потока восстанавливающего агента. В результате, ошибочное диагностирование, такое как вышеописанное ошибочное диагностирование, становится менее вероятным для возникновения. Соответственно, уменьшение в точности диагностики, которое свойственно возвратному потоку добавки и газа РВГ, может быть пресечено.

[0019] В случае, когда устройство РВГ выполнено с предоставлением возможности газу РВГ течь назад во впускной патрубок из выпускного патрубка ниже по потоку, чем прибор контроля выхлопных газов, количество добавки, которая течет назад вместе с газом РВГ, может быть вычислено, используя количество добавки, утекающей из прибора контроля выхлопных газов (далее в данном документе называемой "величиной утечки"), и отношения количества выхлопного газа, текущего назад в качестве газа РВГ, к количеству выхлопного газа, вытекающего из прибора контроля выхлопных газов (соответствующего степени РВГ), в качестве параметров. Средство запрета может вычислять величину возвратного потока добавки, используя вышеописанный параметр, и может запрещать относящееся к прибору контроля выхлопных газов диагностирование неисправности посредством средства диагностики в случае, когда результат вычисления превышает верхнее предельное значение.

[0020] Величина утечки добавки может быть вычислена, используя температуру катализатора избирательной каталитической нейтрализации, расход выхлопного газа, проходящего через катализатор избирательной каталитической нейтрализации, и количество аммиака, адсорбируемого на катализаторе избирательной каталитической нейтрализации, в качестве параметров. Например, величина утечки добавки больше, когда температура катализатора избирательной каталитической нейтрализации является высокой, чем когда температура катализатора избирательной каталитической нейтрализации является низкой. Величина утечки добавки больше, когда расход выхлопного газа, проходящего через катализатор избирательной каталитической нейтрализации, является высоким, чем когда расход выхлопного газа, проходящего через катализатор избирательной каталитической нейтрализации, является низким. Величина утечки добавки больше, когда количество аммиака, адсорбируемого на катализаторе избирательной каталитической нейтрализации, является большим, чем когда количество аммиака, адсорбируемого на катализаторе избирательной каталитической нейтрализации, является небольшим. Карта или функция, которая показывает соотношение между температурой катализатора избирательной каталитической нейтрализации, расходом выхлопного газа, проходящего через катализатор избирательной каталитической нейтрализации, количеством аммиака, поглощаемого на катализаторе избирательной каталитической нейтрализации, и величиной утечки добавки, может быть получена на основе этих тенденций, и величина утечки добавки может быть получена на основе карты или функции.

[0021] В случае, когда устройство РВГ выполнено с предоставлением возможности газу РВГ течь назад во впускной патрубок из выпускного патрубка ниже по потоку, чем положение подачи добавки, и выше по потоку, чем прибор контроля выхлопных газов, величина возвратного потока добавки может быть вычислена, используя величину подачи добавки и степени РВГ в качестве параметров. Средство запрета может вычислять величину возвратного потока добавки, используя величину подачи добавки и степень РВГ в качестве параметров, и может запрещать диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов средством диагностики в случае, когда результат вычисления превышает верхнее предельное значение.

[0022] Согласно изобретению уменьшение точности диагностирования неисправности может быть пресечено с помощью устройства диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов, включающего в себя прибор контроля выхлопных газов, снабженный катализатором избирательной каталитической нейтрализации, устройство подачи, подающее добавку в прибор контроля выхлопных газов, причем добавка является аммиаком или прекурсором аммиака, устройство РВГ, направляющее некоторую часть выхлопного газа во впускной патрубок из выпускного патрубка ниже по потоку, чем положение подачи добавки, средство получения для получения поступающего количества NO_x, которое является количеством NO_x, текущего в прибор контроля выхлопных газов, и средство диагностики для выполнения диагностирования неисправности в приборе контроля выхлопных газов, используя поступающее количество NO_x, полученное средством получения, в качестве параметра.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0023] Фиг. 1 представляет собой чертеж, иллюстрирующий схематичную конструкцию двигателя внутреннего сгорания, к которому применяется изобретение, и его выпускной и выпускной систем.

Фиг. 2 представляет собой изображение, иллюстрирующее соотношение между фактическим поступающим количеством NO_x и степенью очистки от NO_x.

Фиг. 3 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процедуру обработки, которую ЭБУ выполняет при определении того, запрещать или не запрещать диагностирование неисправности.

Фиг. 4 представляет собой изображение, иллюстрирующее соотношение между величиной адсорбции аммиака катализатором ИКН, температурой катализатора ИКН и величиной утечки аммиака.

Фиг. 5 представляет собой изображение, иллюстрирующее соотношение между расходом выхлопного газа, который проходит через катализатор ИКН, температурой катализатора ИКН и степенью очистки от NO_x.

Фиг. 6 представляет собой изображение, иллюстрирующее соотношение между значением, которое может иметь вычисленное значение степени очистки от NO_x, когда катализатор ИКН исправен, и значением, которое может иметь вычисленное значение степени очистки от NO_x, когда катализатор ИКН неисправен.

Фиг. 7 представляет собой чертеж, иллюстрирующий другой пример конструкции двигателя внутреннего сгорания, к которому применяется изобретение, и его выпускной и выпускной систем.

РЕЖИМЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0024] В дальнейшем в этом документе будут описаны конкретные варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Размеры, материалы, формы, относительные расположения и т.п. составляющих частей, описанных ниже в вариантах осуществления, не ограничивают объем изобретения, пока не указано иное.

[0025] Фиг. 1 представляет собой чертеж, иллюстрирующий схематичную конструкцию двигателя внутреннего сгорания, к которому применяется изобретение, и его выпускной и выпускной систем. Двигатель 1 внутреннего сгорания, который проиллюстрирован на фиг. 1, является двигателем внутреннего сгорания с зажиганием компрессионного типа, который использует дизельное топливо в качестве основного топлива (дизельный двигатель), или двигателем внутреннего сгорания с зажиганием искрового типа, который использует бензин в качестве основного топлива (бензиновый двигатель).

[0026] Впускной патрубок 2 соединен с двигателем 1 внутреннего сгорания. Впускной патрубок 2 представляет собой патрубок, который направляет свежий воздух (воздух) из атмосферы в двигатель 1 внутреннего сгорания. Компрессор 30 центробежного турбонагнетателя (турбонагнетателя) 3 размещен в середине впускного патрубка 2. Во впускном патрубке 2 выше по потоку, чем компрессор 30 размещена впускная дроссельная заслонка 4, которая изменяет площадь поперечного сечения патрубка для впускного патрубка 2.

[0027] Выпускной патрубок 5 соединен с двигателем 1 внутреннего сгорания. Выпускной патрубок 5 представляет собой патрубок, который направляет газ (выхлопной газ), сгоревший в цилиндре двигателя 1 внутреннего сгорания, в прибор контроля выхлопных газов (описанный ниже), глушитель (не проиллюстрирован) и т.п. Турбина 31 турбонагнетателя 3 размещена в середине выпускного патрубка 5. В выпускном патрубке 5 первая каталитическая камера 6 размещена ниже по потоку, чем турбина 31.

[0028] Первая каталитическая камера 6 размещает сажевый фильтр, окислительный нейтрализатор и т.п. в трубчатом кожухе. Первая каталитическая камера 6 может размещать трехкомпонентный катализатор или поглощающий восстановительный катализатор вместо окислительного нейтрализатора. В этом случае трехкомпонентный катализатор или поглощающий восстановительный катализатор может поддерживаться сажевым фильтром.

[0029] В выпускном патрубке 5 вторая каталитическая камера 7 размещена ниже потоку, чем первая каталитическая камера 6. Вторая каталитическая камера 7 размещает катализатор избирательной каталитической нейтрализации (катализатор ИКН), окислительный нейтрализатор и т.п. в трубчатом кожухе. Вторая каталитическая камера 7 может размещать сажевый фильтр, где поддерживается катализатор ИКН. В этом случае, окислительный нейтрализатор может быть размещен во второй каталитической камере 7 без первой каталитической камеры 6, размещающей окислительный нейтрализатор, или без размещенной первой каталитической камеры 6. Вторая каталитическая камера 7, которая имеет вышеописанную конструкцию, соответствует прибору контроля выхлопных газов согласно изобретению.

[0030] В выпускном патрубке 5 добавляющий клапан 8 присоединен между первой каталитической камерой 6 и второй каталитической камерой 7. Добавляющий клапан 8 является инжекционным клапаном, который впрыскивает добавку, которая является аммиаком или прекурсором аммиака, в выпускной патрубок 5. В качестве прекурсора аммиака может быть использован водный раствор мочевины, карбамат аммония, или т.п. В этом варианте осуществления в качестве прекурсора аммиака используется водный раствор мочевины. Добавляющий клапан 8 соответствует устройству подачи согласно изобретению. В случае, когда первая каталитическая камера 6 размещает трехкомпонентный катализатор или поглощающий восстановительный катализатор, аммиак может быть образован в трехкомпонентном катализаторе или поглощающем восстановительном катализаторе, когда выхлопной газ, который течет в первую каталитическую камеру 6, имеет богатую атмосферу.

[0031] Водный раствор мочевины, который впрыскивается в выпускной патрубок 5 из добавляющего клапана 8, течет во вторую каталитическую камеру 7 вместе с выхлопными газами. В этом случае водный раствор мочевины термически разлагается, принимая тепло выхлопного газа, или гидролизуется посредством катализатора ИКН. Когда водный раствор мочевины термически разлагается или гидролизуется, образуется аммиак. Аммиак, который образуется таким образом, адсорбируется на или поглощается катализатором ИКН. После адсорбции на или поглощения катализатором ИКН аммиак образует азот и воду через реакцию с NO_x, содержащимся в выхлопном газе. Другими словами, аммиак функционирует как восстанавливающий агент для NO_x.

[0032] Исходная точка патрубка 90 РВГ соединена с выпускным патрубком 5 ниже по потоку, чем вторая каталитическая камера 7. Конечная точка патрубка 90 РВГ соединена с впускным патрубком 2 ниже по потоку, чем впускная дроссельная заслонка 4, и выше по потоку, чем компрессор 30. Патрубком 90 РВГ является патрубок, который направляет некоторую часть выхлопного газа (газ РВГ) из выпускного патрубка 5 во впускной патрубок 2.

[0033] Клапан 91 РВГ и охладитель 92 РВГ размещены в середине патрубка 90 РВГ. Клапан 91 РВГ является клапанным механизмом, который изменяет площадь поперечного сечения для патрубка 90 РВГ, и является клапанным механизмом, который регулирует количество газа РВГ, который течет через патрубок 90 РВГ. Охладитель 92 РВГ является инструментом, который охлаждает газ РВГ, который течет через патрубок 90 РВГ. Например, охладитель 92 РВГ является теплообменником, который выполняет теплообмен между охлаждающей жидкостью или наружным воздухом и газом РВГ. Патрубок 90 РВГ, клапан 91 РВГ и охладитель 92 РВГ являются элементами, составляющими устройство 9 РВГ.

[0034] ЭБУ 10 также расположен в двигателе 1 внутреннего сгорания, который имеет вышеописанную конструкцию. ЭБУ 10 представляет собой электронный блок управления, который выполнен с возможностью иметь ЦП, ПЗУ, ОЗУ, резервное ОЗУ и т.п. ЭБУ 10 электрически соединен с различными датчиками, такими как расходомер 11 воздуха, датчик 12 NO_x, датчик 13 положения акселератора и датчик 14 положения коленчатого вала.

[0035] Расходомер 11 воздуха размещен во впускном патрубке 2 выше по потоку, чем впускная дроссельная заслонка 4. Расходомер 11 воздуха выдает электрический сигнал, который имеет корреляцию с количеством (массой) воздуха, который течет через впускной патрубок 2. Датчик 12 NO_x присоединен к выпускному патрубку 5 ниже по потоку, чем вторая каталитическая камера 7. Датчик 12 NO_x выдает электрический сигнал, который имеет корреляцию с концентрацией NO_x выхлопного газа, который течет из второй каталитической камеры 7. Датчик 13 положения акселератора выдает электрический сигнал, который имеет корреляцию с величиной срабатывания педали акселератора (степенью открытия акселератора, педаль акселератора не проиллюстрирована в данном документе). Датчик 14 положения коленчатого вала выдает электрический сигнал, который имеет корреляцию с угловым положением выходного вала (коленчатого вала) двигателя 1 внутреннего сгорания.

[0036] ЭБУ 10 электрически соединена с различными инструментами, такими как клапан впрыска топлива (не проиллюстрирован), а также входной дроссельной заслонкой 4, добавляющим клапаном 8 и клапаном 91 РВГ, описанными выше. ЭБУ 10 электрически управляет этими инструментами на основе выходных сигналов датчиков.

[0037] Например, ЭБУ 10 вычисляет нагрузку двигателя и скорость вращения двигателя исходя из выходных сигналов датчика 13 положения акселератора и датчика 14 положения коленчатого вала и контролирует количество впрыскиваемого топлива и момент впрыска топлива в соответствии с результатами вычисления. Кроме того, ЭБУ 10 диагностирует неисправность катализатора ИКН, используя количество NO_x, который течет в катализатор ИКН, который размещен во второй каталитической камере 7 (поступающее количество NO_x), в качестве параметра.

[0038] Далее будет описан способ диагностирования неисправности катализатора ИКН. Сначала, ЭБУ 10 вычисляет количество NO_x, который выпускается из двигателя 1 внутреннего сгорания (т.е., количество NO_x, который течет в катализатор ИКН во второй каталитической камере 7 (поступающее количество NO_x)), на основе параметра, показывающего рабочее состояние двигателя 1 внутреннего сгорания.

[0039] Количество NO_x, который выпускается из двигателя 1 внутреннего сгорания, имеет корреляцию с количеством NO_x, который образуется во время сгорания воздушно-топливной смеси в двигателе 1 внутреннего сгорания. Количество NO_x, который образуется во время сгорания воздушно-топливной смеси в двигателе 1 внутреннего сгорания, имеет корреляцию с количеством кислорода, содержащимся в воздушно-топливной смеси, количеством топлива, содержащимся в воздушно-топливной смеси, моментом впрыска топлива и скоростью вращения двигателя. Количество кислорода, содержащегося в воздушно-топливной смеси, имеет корреляцию с количеством всасываемого воздуха (выходной сигнал расходомера 11 воздуха). Количество топлива, содержащегося в воздушно-топливной смеси, имеет корреляцию с количеством впрыскиваемого топлива. Соответственно, ЭБУ 10 может вычислять поступающее количество NO_x, используя выходной сигнал расходомера 11 воздуха, количество впрыскиваемого топлива, момент впрыска топлива и скорость вращения двигателя в качестве параметров. Соотношение между этими параметрами и поступающее количеством NO_x может быть экспериментально получено заранее и сохранено в ПЗУ ЭБУ 10 в форме карты и формулы функции. Средство получения согласно изобретению реализуется посредством ЭБУ 10, вычисляющего поступающее количество NO_x, как описано выше.

[0040] ЭБУ 10 вычисляет физическую величину, представляющую характеристику очистки от NO_x катализатора ИКН, используя вычисленное значение поступающего количества NO_x (вычисленное поступающее количество NO_x) в качестве параметра, и диагностирует неисправность катализатора ИКН на основе результата вычисления. Степень очистки от NO_x катализатора ИКН, величина очистки от NO_x катализатора ИКН или т.п. могут быть использованы в качестве физической величины, представляющей характеристику очистки от NO_x катализатора ИКН. В последующем описании будет описан пример, в котором степень очистки от NO_x используется в качестве физической величины, представляющей характеристику очистки от NO_x катализатора ИКН. Степень очистки от NO_x является отношением количества NO_x, удаленного катализатором ИКН, к количеству NO_x, текущему в катализатор ИКН. Степень очистки от NO_x может быть вычислена на основе следующего уравнения (1).

Enox=(Anoxin-Anoxout)/Anoxin (1)

[0041] В уравнении (1) Enox – это степень очистки от NO_x. Anoxin – это поступающее количество NO_x, которое заменяется вычисленным значением поступающего количества NO_x, вычисленного посредством вышеописанного способа. Anoxout – это выходящее количество NO_x, которое заменяется значением, получаемым умножением выходного сигнала датчика 12 NO_x (концентрации NO_x) и расхода выхлопного газа в единицу времени (общая сумма количества всасываемого воздуха в единицу времени и впрыскиваемого количества в единицу времени).

[0042] После вычисления степени Enox очистки от NO_x на основе вышеописанного уравнения (1) ЭБУ 10 определяет, является ли степень Enox очистки от NO_x равной или выше порогового значения. Это "пороговое значение" является наименьшей степенью очистки от NO_x, относящейся к случаю, когда катализатор ИКН является исправным, или значением, полученным посредством сложения допустимого предела с этой степенью очистки от NO_x. Когда степень Enox очистки от NO_x равна или выше, чем пороговое значение, ЭБУ 10 диагностирует, что катализатор ИКН исправен. Когда степень Enox очистки от NO_x ниже, чем пороговое значение, ЭБУ 10 диагностирует, что катализатор ИКН неисправен. Средство диагностики согласно изобретению реализуется посредством ЭБУ 10, выполняющего процесс диагностирования неисправности катализатора ИКН, как описано выше, используя вычисленное значение поступающего количества NO_x в качестве параметра.

[0043] Ошибочное диагностирование могло бы быть вызвано, когда процесс диагностирования неисправности катализатора ИКН выполняется во время возвратного потока некоторой части выхлопного газа из выпускного патрубка 5 во впускной патрубок 2 посредством устройства 9 РВГ, более конкретно, в то время как некоторая часть выхлопного газа, которой предоставляется возможность течь назад посредством устройства 9 РВГ (газ РВГ), течет назад в катализатор ИКН, и некоторая часть аммиака в катализаторе ИКН утекает.

[0044] Когда некоторая часть аммиака утекает из катализатора ИКН во время возвратного потока газа РВГ, утекающий аммиак всасывается в двигатель 1 внутреннего сгорания вместе с газом РВГ. Аммиак, который всасывается в двигатель 1 внутреннего сгорания, используется для сгорания вместе с воздушно-топливной смесью. В этом случае, аммиак приходит в соприкосновение с кислородом при высокой температуре, и, таким образом, аммиак окисляется, а NO_x, такой как моноксид азота, образуется. В результате, большее количество NO_x выпускается из двигателя 1 внутреннего сгорания в случае, когда аммиак всасывается в двигатель 1 внутреннего сгорания вместе с газом РВГ, чем в случае, когда всасывания не происходит.

[0045] В случае, когда количество NO_x, который выпускается из двигателя 1 внутреннего сгорания, увеличивается по вышеописанной причине, возникает ошибка между вычисленным поступающим количеством NO_x и фактическим поступающим количеством NO_x. Кроме того, в случае, когда фактическое поступающее количество NO_x увеличивается, могло бы увеличиваться количество NO_x, не удаленного посредством катализатора ИКН, и могло бы увеличиваться выходящее количество NO_x. В случае, когда количество водного раствора мочевины, впрыскиваемого из добавляющего клапана 8, регулируется на основе вычисленного значения поступающего количества NO_x, в частности, количество водного раствора мочевины, впрыскиваемого из добавляющего клапана 8, не достигает количества, подходящего для фактического поступающего количества NO_x, и, таким образом, величина выходящего количества NO_x увеличивается. В результате, степень Enox очистки от NO_x, которая вычисляется на основе вышеописанного уравнения (1), могла бы не достигать порогового значения, даже в случае, когда катализатор ИКН исправен, как иллюстрировано на фиг. 2. Сплошная линия на фиг. 2 представляет степень очистки от NO_x, которая вычисляется на основе использования фактического поступающего количества NO_x в качестве параметра, а штрих-пунктирная линия на фиг. 2 представляет степень очистки от NO_x, которая вычисляется на основе использования вычисленного значения поступающего количества NO_x в качестве параметра. Пунктирная линия на фиг. 2 представляет пороговое значение.

[0046] Устройство диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов согласно этому варианту осуществления не выполняет диагностирование неисправности во второй каталитической камере 7 в случае, когда количество аммиака, который течет назад вместе с газом РВГ (далее в данном документе называемое "возвратное количество аммиака") превышает верхнее предельное значение в ситуации возвратного потока газа РВГ. Верхнее предельное значение является минимальным возвратным количеством аммиака, при которой считается, что происходит ошибочное диагностирование, или количество, которое получается посредством вычитания допустимого предела из минимального возвратного количества аммиака. Верхнее предельное значение является значением, которое определяется заранее посредством соответствующей обработки с помощью эксперимента или т.п.

[0047] Далее в данном документе будет описана процедура запрета диагностирования неисправности со ссылкой на фиг. 3. Фиг. 3 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процедуру обработки, которую ЭБУ 10 выполняет при определении того, запрещать или не запрещать диагностирование неисправности. Эта процедура обработки является процедурой, которая сохраняется заранее в ПЗУ ЭБУ 10 и периодически выполняется посредством ЭБУ 10 (ЦП).

[0048] В обработке этапа S101, который является первым этапом процедуры обработки, которая проиллюстрирована на фиг. 3, ЭБУ 10 определяет, находится ли в процессе или нет впрыск водного раствора мочевины посредством добавляющего клапана 8. В случае отрицательного определения в обработке этапа S101 аммиак не всасывается в двигатель 1 внутреннего сгорания вместе с газом РВГ, или небольшое количество аммиака всасывается в двигатель 1 внутреннего сгорания вместе с газом РВГ, несмотря на десорбцию некоторого количества аммиака из катализатора ИКН, и, таким образом, ЭБУ 10 завершает выполнение этой процедуры без запрещения диагностирования неисправности. ЭБУ 10 позволяет обработке переходить к этапу S102 в случае положительного определения в обработке этапа S101.

[0049] В обработке этапа S102 ЭБУ 10 определяет, находится или нет устройство 9 РВГ в работе, т.е., подвергается или нет некоторая часть выхлопного газа (газа РВГ) возвратному потоку из выпускного патрубка 5 во впускной патрубок 2 посредством устройства 9 РВГ. В частности ЭБУ 10 выполняет отрицательное определение, когда клапан 91 РВГ имеет нулевую степень открытия (полностью закрыт), и выполняет положительное определение, когда степень открытия клапана 91 РВГ превышает нулевую. В случае отрицательного определения в обработке этапа S102 диагностирование неисправности не должно запрещаться, поскольку аммиак, утекающий из катализатора ИКН, не всасывается в двигатель 1 внутреннего сгорания. Соответственно, ЭБУ 10 завершает выполнение этой процедуры в случае отрицательного определения в обработке этапа S102.

[0050] В случае отрицательного определения в обработке этапа S101 и в случае отрицательного определения в обработке этапа S102, ЭБУ 10 выполняет процесс диагностирования неисправности в приборе контроля выхлопных газов на основе вычисленного значения поступающего количества NO_x.

[0051] В случае положительного определения в обработке этапа S102, аммиак, утекающий из катализатора ИКН, мог бы всасываться в двигатель 1 внутреннего сгорания. В этом случае ЭБУ 10 позволяет обработке переходить к этапу S103 и вычисляет количество аммиака, текущего назад вместе с газом РВГ (количество возвратного аммиака). На первом этапе этого вычисления ЭБУ 10 вычисляет количество аммиака, вытекающего из катализатора ИКН, т.е., величину Anh3slp утечки аммиака. Величина Anh3slp утечки аммиака вычисляется, используя расход выхлопного газа, температуру катализатора ИКН и величину адсорбции аммиака катализатора ИКН в качестве параметров.

[0052] Фиг. 4 представляет собой изображение, иллюстрирующее соотношение между количеством аммиака, адсорбированным на катализаторе ИКН (величиной адсорбции), температурой катализатора ИКН и концентрацией аммиака в выхлопном газе, вытекающем из катализатора ИКН, относящееся к случаю, когда выхлопной газ, который течет через катализатор ИКН, имеет постоянный расход. На фиг. 4 концентрация аммиака в выхлопном газе, вытекающем из катализатора ИКН, увеличивается, когда величина адсорбции аммиака катализатора ИКН увеличивается, и увеличивается, когда температура катализатора ИКН увеличивается. Соответственно, можно сказать, что величина утечки аммиака увеличивается, когда величина адсорбции аммиака катализатора ИКН увеличивается, и температура катализатора ИКН увеличивается в случае, когда выхлопной газ, который течет через катализатор ИКН, имеет постоянный расход.

[0053] Когда выхлопной газ, который вытекает из катализатора ИКН, имеет постоянную концентрацию аммиака, величина утечки в единицу времени увеличивается, когда расход в единицу времени выхлопного газа, текущего через катализатор ИКН, увеличивается. Соответственно, величина утечки аммиака увеличивается, когда расход в единицу времени выхлопного газа, текущего через катализатор ИКН, увеличивается.

[0054] В этом варианте осуществления концентрация аммиака в выхлопном газе, вытекающем из катализатора ИКН, получается на основе соотношения, которое иллюстрируется на фиг. 4, а величина Anh3slp утечки аммиака получается посредством умножения концентрации аммиака на расход выхлопного газа в единицу времени (общая сумма количества всасываемого воздуха в единицу времени и количества впрыскиваемого топлива в единицу времени).

[0055] Величина адсорбции аммиака, которая используется, когда получается величина Anh3slp утечки аммиака, может быть оценена посредством соответствующего способа. Например, величина адсорбции аммиака может быть получена посредством вычитания количества аммиака, расходуемого в катализаторе ИКН (количества аммиака, расходуемого для восстановления NO_x), и величины утечки из количества аммиака, текущего в катализатор ИКН.

[0056] Количество аммиака, расходуемого в катализаторе ИКН, вычисляется с помощью поступающего количества NO_x и степени очистки от NO_x в качестве параметров. В этом случае вычисленное значение поступающего количества NO_x используется в качестве поступающего количества NO_x. Степень очистки от NO_x может быть получена посредством способа, аналогичного способу для степени очистки от NO_x, который используется в процессе диагностирования неисправности в приборе контроля выхлопных газов, или может быть оценена с помощью расхода выхлопного газа, текущего в катализатор ИКН (общая сумма количества всасываемого воздуха в единицу времени и количества впрыскиваемого топлива в единицу времени), и температуры катализатора ИКН в качестве параметров. Например, степень очистки от NO_x, которая используется при вычислении величины потребления аммиака, может быть оценена на основе соотношения, которое иллюстрируется на фиг. 5. Фиг. 5 представляет собой изображение, иллюстрирующее соотношение между расходом выхлопного газа (общая сумма количества всасываемого воздуха в единицу времени и количества впрыскиваемого топлива в единицу времени), температурой катализатора ИКН и степенью очистки от NO_x. Степень очистки от NO_x стремится уменьшаться, когда расход выхлопного газа увеличивается, и увеличиваться, когда температура катализатора ИКН увеличивается (и уменьшаться, когда температура катализатора ИКН увеличивается, после того, как температура катализатора ИКН превышает верхнюю предельную температуру (такую как 350°C)). Соответственно, степень очистки от NO_x может быть получена на основе карты или функции, полученной заранее, чтобы определять соотношение, проиллюстрированное на фиг. 5.

[0057] Процесс вычисления величины адсорбции аммиака, описанный выше, инициируется прежде, чем инициируется возвратный поток газа РВГ после того, как двигатель 1 внутреннего сгорания запускается. Затем, процесс вычисления величины адсорбции аммиака, описанный выше, выполняется циклически с заранее заданными интервалами. Значение, которое получается в предыдущем процессе вычисления (предыдущее значение), используется в качестве величины адсорбции аммиака, которая используется в вычислении величины Anh3slp утечки.

[0058] Далее, ЭБУ 10 вычисляет количество возвратного аммиака, используя величину Anh3slp утечки аммиака и отношение количества газа РВГ к расходу выхлопного газа в качестве параметров. В этом случае, отношение количества газа РВГ к расходу выхлопного газа может быть вычислено из степени РВГ и выходного сигнала расходомера 11 воздуха (количества всасываемого воздуха).

[0059] В обработке этапа S104 ЭБУ 10 определяет, превышает ли или нет количество возвратного аммиака, которое получено в обработке этапа S103, верхнее предельное значение. ЭБУ 10 позволяет обработке переходить к этапу S105 и устанавливает "1" в признак состояния запрета в случае положительного определения в обработке этапа S104. В случае отрицательного определения в обработке этапа S104 ЭБУ 10 позволяет обработке переходить к этапу S106 и устанавливает "0" в признак состояния запрета. Признак состояния запрета представляет собой область хранения, которая задается заранее в ОЗУ или резервном ОЗУ. ЭБУ 10 обращается к признаку состояния запрета во время выполнения диагностирования неисправности катализатора ИКН. ЭБУ 10 выполняет диагностирование неисправности катализатора ИКН в случае, когда "0" задан в признаке состояния запрета, и не выполняет диагностирование неисправности катализатор ИКН в случае, когда "1" задана в признаке состояния запрета.

[0060] Средство запрета согласно изобретению реализуется посредством ЭБУ 10, выполняющего процедуру обработки, которая иллюстрируется на фиг. 3, как описано выше. В результате, диагностирование неисправности катализатора ИКН не выполняется в случае, когда количество аммиака, всасываемого в двигатель 1 внутреннего сгорания вместе с газом РВГ, является большим до точки вызова ошибочного диагностирования. Соответственно, ошибочное диагностирование, в котором катализатор ИКН диагностируется как неисправный, несмотря на то, что катализатор ИКН является исправным, может быть пресечено, и диагностирование неисправности катализатора ИКН может быть выполнено более точно.

[0061] Процесс диагностирования неисправности, имеющей отношение к водному раствору мочевины, может быть выполнен правильно, когда диагностирование неисправности катализатора ИКН выполняется правильно. "Процесс диагностирования неисправности, имеющей отношение к водному раствору мочевины" является процессом диагностирования того, является ли концентрация мочевины, содержащейся в водном растворе мочевины, ниже нижнего предельного значения или нет. Когда концентрация мочевины, которая содержится в водном растворе мочевины, чрезмерно низкая, количество аммиака, подаваемое в катализатор ИКН, могло бы быть чрезмерно низким, и количество NO_x, не удаленного посредством катализатора ИКН, могло бы быть чрезмерно большим. В случае, когда количество впрыскиваемого водного раствора мочевины контролируется по обратной связи на основе различия между степенью очистки от NO_x катализатора ИКН и целевым значением, количество впрыскиваемого водного раствора мочевины могло бы быть чрезмерно большим, и количество водного раствора мочевины могло бы быть чрезмерно большим.

[0062] Касающаяся водного раствора мочевины неисправность диагностируется с помощью степени очистки от NO_x, имеющей отношение к случаю, когда количеству впрыскиваемого водного раствора мочевины позволяют превышать целевое значение, чтобы обращаться с этими проблемами, в качестве параметра. Например, величина утечки аммиака увеличивается, когда концентрация мочевины, которая содержится в водном растворе мочевины, равна или выше, чем нижнее предельное значение. При этом, датчик 12 NO_x имеет свойство реакции с аммиаком, также как и NO_x в выхлопном газе. Соответственно, выходной сигнал датчика 12 NO_x становится сильнее в случае увеличения величины утечки аммиака. Степень Enox очистки от NO_x, которая получается посредством вышеописанного уравнения (1), уменьшается, когда выходной сигнал датчика 12 NO_x становится сильнее.

[0063] Когда концентрация мочевины, которая содержится в водном растворе мочевины, ниже, чем нижнее предельное значение, величина утечки аммиака редко увеличивается, а величина адсорбции аммиака в катализаторе ИКН увеличивается. В результате, выходной сигнал датчика 12 NO_x сохраняется как есть или становится слабее. Соответственно, степень Enox очистки от NO_x, которая получается посредством вышеописанного уравнения (1), редко изменяется или возрастает.

[0064] Соответственно, касающаяся водного раствора мочевины неисправность может быть более правильно диагностирована, когда процесс диагностирования неисправности, имеющей отношение к водному раствору мочевины, выполняется в случае, когда диагностируется, что катализатор ИКН исправен, как результат процесса диагностирования неисправности катализатора ИКН.

[0065] Когда процесс диагностирования неисправности, имеющей отношение к водному раствору мочевины, выполняется посредством вышеописанного способа, количество аммиака, вытекающего из катализатора ИКН, увеличивается в случае, когда водный раствор мочевины является нормальным, и, таким образом, относительно большое количество аммиака могло бы быть выпущено в атмосферу в результате этого. В этом отношении, устройство диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов согласно этому варианту осуществления задействует устройство 9 РВГ (открывает клапан 91 РВГ) в случае, когда процесс диагностирования неисправности, имеющей отношение к водному раствору мочевины, выполняется, когда устройство 9 РВГ не задействовано, или увеличивает степень РВГ в случае, когда процесс диагностирования неисправности, имеющей отношение к водному раствору мочевины, выполняется, когда устройство 9 РВГ задействовано. Когда этот способ применяется, процесс диагностирования неисправности, имеющей отношение к водному раствору мочевины, может быть выполнен, в то время как количество аммиака, выпущенного в атмосферу, уменьшается.

[0066] В примере этого варианта осуществления, описанного выше, диагностирование неисправности катализатора ИКН запрещается в случае, когда количество аммиака, текущего назад вместе с газом РВГ, превышает верхнее предельное значение. Однако диагностирование неисправности катализатора ИКН может также быть запрещено в случае, когда количество аммиака, текущего назад вместе с газом РВГ, превышает нулевое значение. Кроме того, диагностирование неисправности катализатора ИКН может также быть запрещено, когда удовлетворяется условие, которое позволяет оценку того, что количество аммиака, текущего назад вместе с газом РВГ, увеличивается (например, по меньшей мере одно из условий, таких как температура катализатора ИКН, равная или более высокая, чем определенная температура, расход выхлопного газа, равный или более высокий, чем определенный расход, величина адсорбции аммиака в катализаторе ИКН, равная или большая, чем определенная величина адсорбции, и степень РВГ, равная или более высокая, чем определенное значение).

[0067] В примере этого варианта осуществления, описанном выше, поступающее количество NO_x, которое используется для диагностирования отказа катализатора ИКН, вычисляется из параметра, показывающего рабочее состояние двигателя 1 внутреннего сгорания. Однако поступающее количество NO_x может также быть вычислено из значения, измеренного посредством датчика NO_x. Соотношение между поступающим количеством NO_x и степенью очистки от NO_x иллюстрируется на фиг. 6. Сплошная линия на фиг. 6 представляет степень очистки от NOx в случае исправности, штрих-пунктирная линия на фиг. 6 представляет степень очистки от NO_x в случае неисправности. На фиг. 6 область A, которая включает в себя сплошную линию, и область B, которая включает в себя штрих-пунктирную линию, представляют диапазоны значения, которое может иметь вычисленное значение степени очистки от NO_x, рассчитанное с помощью значения, измеренного датчиком NO_x, в качестве параметра, и означают ошибку измерения датчика NO_x. Как иллюстрировано на фиг. 6, область A и область B не перекрывают друг друга, когда поступающее количество NO_x является относительно небольшим, и, таким образом, может быть задано пороговое значение, сравнимое с вычисленным значением степени очистки от NO_x. Однако, когда поступающее количество NO_x является относительно большим, область A и область B перекрывают друг друга, и, таким образом, пороговое значение, сравнимое с вычисленным значением степени очистки от NO_x, не может быть задано. Соответственно, желательно, чтобы диагностирование неисправности катализатора ИКН запрещалась в случае, когда область A и область B перекрывают друг друга.

[0068] Минимальное возвратное количество аммиака, позволяющее области A и области B перекрывать друг друга, может быть задано в качестве верхнего предельного значения, и диагностирование неисправности катализатора ИКН может быть запрещено в случае, когда возвратное количество аммиака превышает верхнее предельное значение. Кроме того, минимальное поступающее количество NO_x, позволяющее области A и области B перекрывать друг друга, может быть задано в качестве верхнего предельного значения, и диагностирование неисправности катализатора ИКН может быть запрещено в случае, когда значение, измеренное датчиком NO_x, превышает верхнее пороговое значение. Согласно этим способам, уменьшение точности диагностирования неисправности катализатора ИКН может быть пресечено даже в конфигурации, в которой каждое из поступающего количества NO_x и выходящего количества NO_x вычисляется из значения, измеренного посредством датчика NO_x.

[0069] В примере этого варианта осуществления, описанном выше, исходная точка (расположенный выше по потоку крайний фрагмент) патрубка РВГ 90 соединена с выпускным патрубком 5 ниже по потоку, чем вторая каталитическая камера 7. Однако исходная точка патрубка 90 РВГ может также быть соединена с выпускным патрубком 5 между добавляющим клапаном 8 и второй каталитической камерой 7, как проиллюстрировано на фиг. 7. В этом случае, возвратное количество аммиака может быть вычислено с помощью количества водного раствора мочевины, впрыскиваемого из добавляющего клапана 8, и отношения количества газа РВГ к расходу выхлопного газа в качестве параметров.

СПИСОК НОМЕРОВ ССЫЛОК

[0070] 1 … Двигатель внутреннего сгорания, 2 ... Впускной патрубок, 3 ... Турбонагнетатель, 4 ... Впускная дроссельная заслонка, 5 ... Выпускной патрубок, 6 ... Первая каталитическая камера, 7 ... Вторая каталитическая камера, 8 ... Добавляющий клапан, 9 ... устройство РВГ, 10 ... ЭБУ, 11 ... Расходомер воздуха, 12 ... Датчик NO_x, 30 ... Компрессор, 31 ... Турбина, 90 ... патрубок РВГ, 91 ... клапан РВГ, 92 ... охладитель РВГ.

1. Устройство диагностирования неисправности для прибора контроля выхлопных газов, размещенного в выпускном патрубке двигателя внутреннего сгорания и включающего в себя катализатор избирательной каталитической нейтрализации;

причем двигатель внутреннего сгорания включает в себя:

устройство подачи, выполненное с возможностью подавать добавку в прибор контроля выхлопных газов, являющуюся аммиаком или прекурсором аммиака; и

устройство рециркуляции выхлопного газа (РВГ), выполненное с предоставлением возможности некоторой части выхлопного газа течь назад из выпускного патрубка во впускной патрубок, причем выпускной патрубок находится ниже по потоку, чем положение подачи добавки устройством подачи,

причем устройство диагностирования неисправности содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью:

i) получать поступающее количество NO_x как количество NO_x, текущего в прибор контроля выхлопных газов,

ii) диагностировать неисправность прибора контроля выхлопных газов, используя полученное поступающее количество NO_x в качестве параметра в случае, когда выхлопному газу не предоставляется возможность течь назад устройством РВГ, и

iii) запрещать диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов в случае, когда некоторой части выхлопного газа предоставляется возможность течь назад устройством РВГ, а количество текущей назад вместе с выхлопным газом добавки превышает верхнее предельное значение.

2. Устройство диагностирования неисправности по п. 1,

причем электронный блок управления выполнен с возможностью вычислять поступающее количество NO_x, используя параметр, показывающий рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания.

3. Устройство диагностирования неисправности по п. 1,

причем электронный блок управления выполнен с возможностью получать поступающее количество NO_x, используя датчик NO_x, размещенный ниже по потоку, чем прибор контроля выхлопных газов,

в выпускном патрубке.

4. Устройство диагностирования неисправности по любому из пп. 1-3,

причем электронный блок управления выполнен с возможностью

i) вычислять количество добавки, которому предоставляется возможность течь назад вместе с выхлопным газом, используя вытекающее из прибора контроля выхлопных газов количество добавки и отношение количества выхлопного газа, которому предоставляется возможность течь назад устройством РВГ, к количеству вытекающего из прибора контроля выхлопных газов выхлопного газа в качестве параметров, и

ii) запрещать диагностирование неисправности в приборе контроля выхлопных газов в случае, когда результат вычисления превышает верхнее предельное значение.

Изобретение относится к системе доочистки выхлопа для двигателя внутреннего сгорания. Система доочистки выхлопа для двигателя внутреннего сгорания,содержит по меньшей мере один окислительный нейтрализатор дизельных выхлопных газов (DOC) и/или по меньшей мере один фильтр твердых частиц дизельных выхлопных газов (DPF), по меньшей мере один катализатор избирательного восстановления (SCR-катализатор), устройство подачи восстанавливающего агента, первый ΝΟx-датчик (12), расположенный выше по потоку от упомянутого DOC и/или DPF, второй ΝΟx-датчик (14), расположенный ниже по потоку от упомянутого SCR-катализатора, и по меньшей мер, один температурный датчик (16), выполненный с возможностью измерения температуры потока выхлопных газов и формирования на ее основе по меньшей мере первого температурного сигнала (Τ1).

Способ и устройство для проверки работоспособности катализатора окисления no // 2622347

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Способ и устройство для проверки работоспособности катализатора окисления NO.

Устройство для подачи жидкой присадки // 2620899

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство (1) для подачи жидкой присадки (38) имеет резервуар (2) для хранения жидкой присадки (38), точку (3) всасывания, в которой жидкая присадка (38) может быть отсосана из резервуара (2) насосом (4) устройства (1), фильтр (5), который закрывает точку (3) всасывания, по меньшей мере частично разграничивает промежуточное пространство (6) между фильтром (5) и точкой (3) всасывания и отделяет промежуточное пространство (6) от внутреннего пространства (7) резервуара (2).

Выхлопная система для двигателя ic, работающего на бедных смесях, содержащая компонент pgm и катализатор scr // 2620474

Изобретение относится к системам для очистки отработавших газов. Выхлопная система (10) для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, включает: (а) первую монолитную подложку (6), содержащую катализатор SCR; (b) по меньшей мере, одну вторую монолитную подложку (4), содержащую каталитическое грунтовочное покрытие, содержащее, по меньшей мере, один металл платиновой группы (PGM), расположенную по потоку до первой монолитной подложки; и (с) третью монолитную подложку (2), расположенную между первой монолитной подложкой и (каждой) второй монолитной подложкой, при этом, по меньшей мере, один PGM на (каждой) второй монолитной подложке (4) подвержен испарению, когда (каждая) вторая монолитная подложка (4) оказывается в относительно жестких условиях, включая относительно высокие температуры, и при этом третья монолитная подложка (2) включает грунтовку, содержащую, по меньшей мере, один материал для улавливания испарившегося PGM.

Выхлопная система двигателя внутреннего сгорания с неполным сгоранием, содержащая скв-катализатор // 2620421

Изобретение относится к выхлопной системе двигателя внутреннего сгорания. Выхлопная система содержит первый катализированный цельный массив носителя, содержащий первое тонкослойное покрытие, расположенное в первой тонкослойной зоне цельного массива носителя, где первое тонкослойное покрытие содержит каталитическую композицию, содержащую, по меньшей мере, один металл платиновой группы и, по меньшей мере, один материал носителя, где, по меньшей мере, один металл платиновой группы в первом тонкослойном покрытии подвержен улетучиванию, когда первое тонкослойное покрытие выдерживается в условиях температуры ≥700°C, и второе тонкослойное покрытие, расположенное во второй тонкослойной зоне цельного массива носителя, где второе тонкослойное покрытие содержит, по меньшей мере, один материал, несущий медь для улавливания улетучившегося металла платиновой группы, где по меньшей мере один материал носителя представляет собой по меньшей мере один оксид металла, молекулярное сито или смесь любых двух или более из них, и когда по меньшей мере один материал носителя представляет собой по меньшей мере один оксид металла, то по меньшей мере один металл-оксидный носитель выбран из группы, состоящей из необязательно стабилизированного оксида алюминия, аморфного диоксида кремния-оксида алюминия, необязательно стабилизированного оксида циркония, оксида титана, необязательно стабилизированного смешанного оксида церия-оксида циркония и смесей двух или более из них, и где второе тонкослойное покрытие ориентировано для контактирования с выхлопным газом, который контактировал с первым тонкослойным покрытием, и второй катализированный цельный массив носителя, содержащий катализатор для селективного катализирования восстановления оксидов азота до молекулярного азота с азотным восстановителем, расположенный ниже по потоку от первого катализированного цельного массива носителя.

Устройство для очистки отработавших газов // 2620311

Изобретение относится к обработке отработавших газов. Устройство (1) для подачи жидкой добавки в поток (4) отработавших газов, имеющее трубопроводный участок (2) для потока (4) отработавших газов с входным концом (3), выходным концом (5), прямым участком (30) и выступом (17) с отверстием (31) для монтажа подающего устройства (7) для подачи жидкой добавки на прямом участке (30), причем выступ (17) имеет высоту (32) и протяженность (33), и протяженность (33) по меньшей мере в два раза больше, чем высота (32), на входном конце (3) и на выходном конце (5) расположено соответственно по меньшей мере одно дискообразное сотовое тело (6), центральная ось (34) отверстия (31) направлена на одно из дискообразных сотовых тел (6), по меньшей мере одно из двух дискообразных сотовых тел (6) на входном конце (3) или на выходном конце (5) выполнено конусообразным, трубопроводный участок (2) между дискообразным сотовым телом (6), расположенным на выходном конце (5), и выходным концом (5) имеет участок (47) выравнивания потока, на котором поперечное сечение (53) трубопроводного участка (2) по меньшей мере частично смещено, а дискообразное сотовое тело (6), на которое направлена центральная ось (34), расположено под углом (36) наклона к оси (26) трубопроводного участка (2).

Дозирующий модуль с жидкостным охлаждением // 2618750

Изобретение относится к области обработки отработавших газов. Дозирующий модуль (10) для дозирования восстановителя в выпускной тракт двигателя внутреннего сгорания имеет, по меньшей мере, один охладитель (22, 24), который выполнен с возможностью прохождения по нему охлаждающей жидкости, служащей для охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Устройство очистки отработавших газов двигателя // 2617644

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавших газов содержит форсунку (3) впрыска реагента перед катализатором (1) селективного восстановления оксидов азота.

Инжектирование восстановителя в выхлопную систему // 2616725

Изобретение может быть использовано в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания. Выхлопная система двигателя содержит выхлопную трубу (18) с изгибом, направляющим поток выхлопных газов по криволинейной траектории, инжектор (12), экранирующий элемент (4) и направляющую лопатку (6).

Система подачи восстановителя в систему отработавших газов // 2616714

Изобретение относится к системе (1) подачи для мочевины, в частности для устройства очистки отработавших газов путем обработки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, со сборником (5) для вещества, дозировочным устройством (7) для дозирования вещества, в частности в выпускной трубопровод (3) двигателя внутреннего сгорания, и с подводящим трубопроводом (9), которая включает подающий трубопровод (11) для подачи вещества в дозировочное устройство (7) и рециркуляционный трубопровод (13) для отвода среды от дозировочного устройства (7) в сборник (5), причем дозировочное устройство (7) выполнено таким образом, что в режиме эксплуатации системы (1) подачи для охлаждения вещество протекает от входного соединительного патрубка (17) до выходного соединительного патрубка (19) дозировочного устройства (7).

Способ и система очистки выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания // 2623356

Настоящее изобретение относится к очистке выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Способ очистки выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания включает: уменьшение содержания сажи в выхлопном газе путем пропускания газа через фильтр; последующее снижение содержания оксидов азота в присутствии аммиака или его предшественника при контакте с катализатором, активным в NH3-СКВ; периодическую регенерацию фильтра путем выжигания сажи, накопившейся в фильтре, и тем самым повышения температуры выхлопного газа вплоть до 850°С и содержания паров воды вплоть до 100 об. %; пропускание выхлопного газа, выходящего из фильтра, через катализатор во время регенерации фильтра, причем катализатор состоит из гидротермически стабильного микропористого цеолита SSZ-39, активированного медью. Заявленный способ позволяет осуществить селективное каталитическое восстановление оксидов азота при высоких температурах и концентрации паров воды во время активной регенерации сажевого фильтра. 2 н.и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство диагностики неисправности устройства очистки выхлопного газа // 2624308

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство диагностики неисправности включает в себя: устройство очистки выхлопного газа, расположенное в выхлопном канале двигателя внутреннего сгорания и включающее в себя катализатор селективного каталитического восстановления; устройство подачи, подающее добавку, такую как аммиак, устройству очистки выхлопного газа; устройство EGR, обеспечивающее рециркуляцию части выхлопного газа из выхлопного канала на нижней по потоку стороне положения подачи добавки во впускной канал; средство вычисления для вычисления количества притока NOx в устройство очистки выхлопного газа с использованием параметра, указывающего рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания; средство диагностики для диагностики неисправности в устройстве очистки выхлопного газа с использованием вычисленного количества притока NOx в качестве параметра; и средство корректировки для корректировки в сторону увеличения вычисленного количества притока NOx в соответствии с количеством добавки, рециркулирующей вместе с выхлопным газом, когда часть выхлопного газа рециркулирует. При использовании изобретения предотвращается снижение точности диагностики неисправностей. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания // 2625416

Изобретение относится к очистке отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. В двигателе внутреннего сгорания в выхлопном канале двигателя размещены клапан (15) подачи углеводородов и каталитический нейтрализатор (13) для очистки выхлопных газов. Используются первый способ удаления NOx, который восстанавливает содержащийся в выхлопном газе NOx восстанавливающим промежуточным соединением, которое образуется при впрыске углеводородов из клапана (15) подачи углеводородов в заданном диапазоне периода, и второй способ удаления NOx, в котором соотношение воздух-топливо выхлопного газа, втекающего в каталитический нейтрализатор (13) для очистки выхлопных газов, делается богатым в течение периода, который продолжительнее этого заданного диапазона. Температуры ST и ST0 переключения каталитического нейтрализатора (13) для очистки выхлопных газов, при которых способ удаления NOx переключается со второго способа удаления NOx на первый способ удаления NOx, задаются более низкими, если количество NOx в выхлопном газе, втекающем в каталитический нейтрализатор (13) для очистки выхлопных газов, увеличивается. При использовании изобретения обеспечивается эффективная очистка отработавших газов при уменьшении количества используемого восстановителя. 9 з.п. ф-лы, 38 ил.

Способы работы двигателя // 2625605

Настоящее изобретение относится к машиностроению, а именно к способу работы двигателя. Способ работы двигателя (10) содержит регулировку количества EGR, подаваемого в двигатель (10), в ответ на количество NH3, накопленного внутри каталитического нейтрализатора (70) SCR, и количество мочевины, хранимой в баке (91). Также раскрыты варианты способа работы двигателя. Технический результат заключается в снижении выбросов двигателя и улучшении экономии топлива. 3 н. и 17 н.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для контроля за выхлопными газами для двигателя внутреннего сгорания // 2627620

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство для контроля за выхлопными газами для двигателя (1) внутреннего сгорания содержит добавляющий механизм (200), катализатор (41) и электронный блок (80) управления. Добавляющий механизм (200) выполнен с возможностью добавления водного раствора мочевины в выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания. Катализатор (41) выполнен с возможностью адсорбции аммиака, вырабатываемого из водного раствора мочевины, и с возможностью удаления окислов азота путем использования аммиака, адсорбированного на катализаторе (41). Электронный блок (80) управления выполнен с возможностью установки целевого значения адсорбции аммиака для аммиака, адсорбированного на катализаторе (41). Электронный блок (80) управления управляет механизмом (200) введения добавки так, что количество водного раствора мочевины, добавляемой в выхлопные газы, становится добавляемым количеством, вычисленным на основе целевого значения адсорбции. Электронный блок (80) управления выполнен с возможностью выполнения процесса приведения в исходное состояние для уменьшения количества аммиака, адсорбированного на катализаторе (41), до «0» в случае, когда суммарное количество NS окислов азота, поступающих в катализатор, равно или больше заданной величины. Технический результат заключается в устранении ошибки между фактической величиной адсорбции аммиака и целевым значением адсорбции. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство и способ для снижения противодавления в двигателе // 2628846

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Усовершенствованный каталитический носитель, предназначенный для применения с глушителем в автомобильной системе выпуска, содержит: изолирующий материал, термически разделяющий носитель на центральную зону и трубчатую внешнюю зону, окружающую центральную зону. Изолирующий материал, центральная зона и внешняя зона все вместе определяют модифицированный носитель. Изолирующий материал адаптирован таким образом, чтобы в эксплуатационном режиме перепад температур поперек изолирующего материала составлял по меньшей мере 25°C. Использование изобретения позволит создать каталитический носитель с уменьшенным сопротивлением газовому потоку. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 23 ил., 6 табл.

Смешивающее устройство для последующей обработки отработанного газа // 2628849

Данное изобретение относится к последующей обработке отработанного газа в выхлопной системе двигателя внутреннего сгорания. Смешивающее устройство (2) включает в себя корпус (4) с имеющим входное поперечное сечение входным отверстием (24) и расположенную внутри корпуса (4) внутреннюю трубку (6) с образованной внутри внутренней трубки (6) областью (8) смешения. На торце корпуса (4) расположено дозирующее устройство (10) для подачи жидкости и/или смеси (14) жидкость-газ. Внутренняя трубка (6) на боковой поверхности (16) имеет проходные отверстия (18), через которые отработанный газ может поступать в область (8) смешения. При этом корпус (4) имеет спиральный участок (22) корпуса, причем данный спиральный участок (22) корпуса проходит по меньшей мере вдоль всех проходных отверстий (18) внутренней трубки (6). Далее данное изобретение относится к способу смешивания отработанного газа с жидкостью и/или смесью газ-жидкость с применением упомянутого смешивающего устройства (2). 2 н. и и 13 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ и устройство управления температурной системы дополнительной обработки (ats) двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания и машиночитаемый носитель // 2629789

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления температурой предназначен для системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания, содержащей средство выполнения процедуры (4) прогрева для дополнительной обработки. Способ заключается в том, что прерывают/запрещают работу такого средства прогрева через некоторый период времени после запуска процедуры (4) прогрева. При запуске процедуры прогрева запускают процедуру (5) обратного отсчета для определения момента прерывания/запрещения после упомянутого периода времени. Раскрыты устройство управления температурой системы дополнительной обработки (ATS) двигателя внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания с таким устройством и машиночитаемый носитель данных. Технический результат заключается в повышении температуры ATS. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство очистки отработавшего газа // 2630640

Изобретение относится к очистке отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавшего газа включает в себя клапан подачи, устанавливаемый в выхлопном канале двигателя для подачи аммиака в отработавший газ. Блок избирательной каталитической нейтрализации восстанавливает оксиды азота в отработавшем газе с помощью аммиака. Блок каталитического окисления окисляет аммиак, выходящий из блока селективной каталитической нейтрализации. Блок контроля объема добавки регулирует объем добавки раствора через клапан подачи. Если количество NOx на выходе из блока каталитического окисления превышает количество NOx на входе в блок селективной каталитической нейтрализации, блок контроля объема добавки увеличивает объем добавки раствора. При использовании изобретения создается устройство, позволяющее более точно ограничить объем выбросов NOx. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Смесительное устройство для последующей обработки отработавших газов // 2631591

Изобретение относится к области обработки отработавших газов двигателя внктреннего сгорания. Смесительное устройство (1) содержит имеющий входное сечение (3) корпус (4) и расположенную внутри корпуса (4), проходящую по существу параллельно основному направлению (5) впрыска дозирующего устройства (6) и предназначенную для подвода жидкости и/или смеси жидкость - газ внутреннюю трубу (7) с выполненной во внутреннем пространстве (8) внутренней трубы (7) областью (10) предварительного смешивания. Корпус (4) имеет спиралевидный участок (13) корпуса и на торцевой стороне (11) корпуса (4) расположено дозирующее устройство (6). Основной поток (12) отработавших газов направляется между корпусом (4) и внешней боковой поверхностью (14) внутренней трубы (7) и подводится к основной области (16) смешивания, а частичный поток (17) отработавших газов через проход (18) внутренней трубы подводится к расположенной около дозирующего устройства области (10) предварительного смешивания. Частичный поток (17) отработавших газов через область (10) предварительного смешивания попадает в основную область (16) смешивания и основной поток (12) отработавших газов содержит большую долю объема отработавших газов в виде частичного потока (17) отработавших газов. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.