(57)【要約】【課題】化学蓄熱装置の故障を判定可能な排気浄化装置を提供する。【解決手段】排気浄化装置は、排気浄化触媒を昇温するための化学蓄熱装置を備える。化学蓄熱装置は、低温の時には化学反応媒体を保持すると共に発熱する反応材を有する反応器と、吸着材を有する吸着器とを含む。吸着材の保持量を反応材の温度に基づいて推定し、推定した吸着材の化学反応媒体の保持量が第１の保持量判定値よりも小さくなる時に吸着器の第１の圧力を検出し、推定した吸着材の化学反応媒体の保持量が第２の保持量判定値よりも大きくなる時に吸着器の第２の圧力を検出し、第１の圧力および第２の圧力に基づいて、化学蓄熱装置の故障を判別する。【選択図】図４
2016118128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気通路に配置された排気浄化触媒と、
排気浄化触媒を昇温するための化学蓄熱装置とを備え、
化学蓄熱装置は、化学反応媒体を保持すると発熱する反応材を有する反応器と、反応器に接続され、化学反応媒体を吸着する吸着材を有する吸着器とを含み、
反応材が低温の時には化学反応媒体が反応材に保持されると共に発熱し、反応材が高温の時には化学反応媒体が反応材から放出されると共に吸着材に保持され、
吸着材の化学反応媒体の保持量を反応材の温度に基づいて推定し、
推定した吸着材の化学反応媒体の保持量が予め定められた第１の保持量判定値よりも小さくなる時に吸着器の第１の圧力を検出し、推定した吸着材の化学反応媒体の保持量が予め定められた第２の保持量判定値よりも大きくなる時に吸着器の第２の圧力を検出し、第１の圧力および第２の圧力に基づいて、化学蓄熱装置の故障を判別することを特徴とする、排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関の排気ガスには、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃燃料（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯX）または、粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート）などの成分が含まれている。
【０００３】
内燃機関には、これらの成分を浄化するために、排気浄化装置が取り付けられる。排気浄化装置には、一酸化炭素などを酸化するための酸化触媒、窒素酸化物を除去するためのＮＯX吸蔵還元触媒又はＮＯX選択還元触媒、粒子状物質を除去するためのパティキュレートフィルタ等が含まれる。触媒作用により排気を浄化する排気浄化触媒は、排気ガスの成分を所定の高効率にて浄化できる活性化温度を有する。内燃機関を長期間停止した後に始動した直後には、排気浄化触媒が活性化温度未満である。活性化温度未満では十分に排気ガスの所望の成分を浄化することができないために、早期に排気浄化触媒を活性化温度以上に昇温することが好ましい。
【０００４】
特開２０１４−１１８８８２号公報においては、化学媒体の反応熱を用いて加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置が開示されている。この化学蓄熱装置は、反応器において反応材とアンモニアとの化学反応にて熱を発生させ、発生した熱によって触媒を加熱することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１８８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
化学蓄熱装置では、反応材が化学反応媒体を保持することにより発熱する。化学蓄熱装置は、化学反応媒体を反応材と吸着材と間で往来させることができる。所望の時期に反応材に化学反応媒体を供給することにより、排気ガスまたは排気浄化触媒の温度を上昇させることができる。
【０００７】
反応材や吸着材は、長期間使用することにより劣化し、化学反応媒体の保持または放出の性能が低下する場合がある。化学蓄熱装置に故障が生じた場合には、排気浄化触媒の昇温速度が低下し、排気浄化触媒を所望の温度まで上昇させるために時間がかかってしまう。例えば、内燃機関の冷間始動時に、化学蓄熱装置の発熱能力が劣っていると、排気浄化触媒が活性化温度に到達するまでに時間がかかり、排気ガスの所望の成分が十分に浄化できずに大気に放出される場合がある。
【０００８】
また、反応体から化学反応媒体が放出される場合には吸熱反応になるが、反応体の吸熱反応を考慮して排気浄化触媒が設計されている場合には、十分に吸熱できずに反応体の下流に配置された排気浄化触媒が過温になる虞がある。
【０００９】
本発明は、化学蓄熱装置を備え、化学蓄熱装置の故障を判定可能な排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の排気浄化装置は、機関排気通路に配置された排気浄化触媒と、排気浄化触媒を昇温するための化学蓄熱装置とを備える。化学蓄熱装置は、化学反応媒体を保持すると発熱する反応材を有する反応器と、反応器に接続され、化学反応媒体を吸着する吸着材を有する吸着器とを含む。反応材が低温の時には化学反応媒体が反応材に保持されると共に発熱し、反応材が高温の時には化学反応媒体が反応材から放出されると共に吸着材に保持される。吸着材の化学反応媒体の保持量を反応材の温度に基づいて推定し、推定した吸着材の化学反応媒体の保持量が予め定められた第１の保持量判定値よりも小さくなる時に吸着器の第１の圧力を検出し、推定した吸着材の化学反応媒体の保持量が予め定められた第２の保持量判定値よりも大きくなる時に吸着器の第２の圧力を検出し、第１の圧力および第２の圧力に基づいて、化学蓄熱装置の故障を判別する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、化学蓄熱装置を備え、化学蓄熱装置の故障を判定可能な排気浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態における内燃機関の概略全体図である。
【図２】実施の形態における化学蓄熱装置の模式図である。
【図３】吸着材のアンモニア保持量の推定値に対する吸着器の内部の圧力のグラフである。
【図４】実施の形態における化学蓄熱装置の故障を判定する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１から図４を参照して、実施の形態における内燃機関の排気浄化装置について説明する。本実施の形態においては、内燃機関として圧縮着火式のディーゼルエンジンを例に取り上げて説明するが、この形態に限られず、火花点火式の内燃機関であっても構わない。
【００１４】
図１に、本実施の形態における内燃機関の全体図を示す。内燃機関は、機関本体１を備える。機関本体１は、各気筒の燃焼室２と、各燃焼室２内に夫々燃料を噴射するための電子制御式の燃料噴射弁３と、吸気マニホールド４と、排気マニホールド５とを含む。
【００１５】
本実施の形態における内燃機関は、過給機としての排気ターボチャージャ７を備える。吸気マニホールド４は、吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結されている。コンプレッサ７ａの入口は、吸入空気量検出器８を介してエアクリーナ９に連結されている。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁１０が配置されている。更に、吸気ダクト６の周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１１が配置されている。
【００１６】
一方、排気マニホールド５は、排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結されている。排気タービン７ｂの出口は、排気管１２を介して排気浄化触媒１３に連結されている。排気浄化触媒１３としては、酸化触媒、ＮＯx浄化触媒、または三元触媒等を例示することができる。ＮＯx浄化触媒としては、ＮＯx吸蔵還元触媒やＮＯx選択還元触媒等を例示することができる。
【００１７】
排気マニホールド５と吸気マニホールド４との間には、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行うためにＥＧＲ通路１８が配置されている。ＥＧＲ通路１８には電子制御式のＥＧＲ制御弁１９が配置されている。また、ＥＧＲ通路１８の周りにはＥＧＲ通路１８を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置４０が配置されている。
【００１８】
それぞれの燃料噴射弁３は、燃料供給管４１を介してコモンレール４２に連結されている。コモンレール４２は、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ４３を介して燃料タンク４４に連結されている。燃料タンク４４に貯蔵されている燃料は、燃料ポンプ４３によってコモンレール４２内に供給される。コモンレール４２に供給された燃料は、それぞれの燃料供給管４１を介して燃料噴射弁３に供給される。
【００１９】
本実施の形態における内燃機関は、制御装置としての電子制御ユニット５０を含む。電子制御ユニット５０は、デジタルコンピュータから構成されている。電子制御ユニット５０は、内燃機関に取り付けられているセンサの出力信号を受信する。また、電子制御ユニット５０は、燃料噴射弁３、スロットル弁１０の駆動用ステップモータ、ＥＧＲ制御弁１９および燃料ポンプ４３等を制御している。
【００２０】
図２に、本実施の形態における化学蓄熱装置の模式図を示す。図１および図２を参照して、本実施の形態の内燃機関は、化学蓄熱装置を備える。化学蓄熱装置は、電子制御ユニット５０により制御されている。
【００２１】
化学蓄熱装置は、反応器２１、吸着器２５、および反応器２１と吸着器２５とを接続する接続管３０を含む。化学蓄熱装置は、反応器２１と吸着器２５との間で化学反応媒体を往来させることができる。本実施の形態では化学反応媒体としてはアンモニアを用いている。本実施の形態の反応器２１は、排気浄化触媒１３より上流の機関排気通路に配置されている。反応器２１は、排気ガスを加熱する機能を有する。
【００２２】
反応器２１は、伝熱部材２２と、外周管２３とを含む。本実施の形態の伝熱部材２２は、ハニカム構造を有し、排気ガスとの間で熱交換する。伝熱部材としては、この形態に限られず、排気ガスとの熱交換が可能なように形成することができる。外周管２３は、伝熱部材２２の周方向の表面に沿って配置されている。外周管２３は、伝熱部材２２の周方向の外周面に接触している。
【００２３】
反応器２１は、外周管２３の内部に配置された反応材２４を含む。反応材２４は、外周管２３の内部において、伝熱部材２２に対向する側の表面に配置されている。反応材２４としては、温度が低い時には化学反応媒体を保持すると共に発熱し、温度が高い時には化学反応媒体を放出する任意の材質から形成することができる。反応材２４としては、例えばＭｇＣｌ2を採用することができる。
【００２４】
反応材２４は、低温の時にアンモニアを化学吸着により保持する。化学吸着としては、例えば、配位結合を例示することができる。アンモニアが吸着されるときには熱が発生する。一方で、反応材２４の温度が上昇すると、反応材２４からアンモニアが放出される。アンモニアが放出されるときには吸熱反応が生じる。
【００２５】
外周管２３は、接続管３０を介して吸着器２５に接続されている。吸着器２５は、吸着材２７と、吸着材２７を内部に配置する容器２６とを含む。吸着材２７は、化学反応媒体を吸着可能な材質で形成することができる。吸着材２７としては、例えば活性炭を例示することができる。そして、反応器２１と吸着器２５とを接続する接続管３０の途中には開閉弁２９が配置されている。
【００２６】
反応器２１には、反応材２４の温度を検出する温度センサ３２が取り付けられている。本実施の形態の温度センサ３２は、外周管２３の内部の温度を検出するように配置されている。温度センサ３２は、反応材２４の温度を測定可能な位置に配置することができる。吸着器２５には、吸着器２５の内部の圧力を検出する圧力センサ３１が取り付けられている。本実施の形態の圧力センサ３１は、容器２６の内部の圧力を測定するように配置されている。温度センサ３２の出力および圧力センサ３１の出力は、電子制御ユニット５０に入力される。また、開閉弁２９は、電子制御ユニット５０により制御されている。
【００２７】
内燃機関の冷間始動時等においては、排気浄化触媒１３が活性化温度未満の低温の状態である。排気浄化触媒１３が低温の場合には、開閉弁２９を開く制御を実施する。反応器２１の反応材２４の温度が低いために、反応材２４はアンモニアを保持すると共に発熱する。そして、外周管２３の内部の圧力が低下して、吸着器２５からアンモニアが流入する。吸着器２５においては、アンモニアが吸着材２７から脱離する。アンモニアは、矢印１０１に示すように吸着器２５から反応器２１に移動し、反応材２４の発熱を継続することができる。
【００２８】
反応材２４の熱は、伝熱部材２２を介して排気ガスに伝達される。このために、排気ガスを昇温することができる。昇温された排気ガスが排気浄化触媒１３に流入するために排気浄化触媒１３の温度上昇を促進することができる。反応材２４が発熱することにより、排気浄化触媒１３の温度を早期に活性化温度以上にすることができる。
【００２９】
内燃機関の暖機運転が完了して通常の運転状態に移行したときには、排気ガスの温度が高くなっている。排気ガスの熱が反応材２４に伝達されると、反応材２４の温度が高温になる。この場合に、反応材２４は、保持していたアンモニアを放出する。開閉弁２９を開くことにより、反応材２４から放出されたアンモニアが、矢印１０２に示すように吸着器２５に流入する。吸着器２５では、吸着材２７がアンモニアを吸着する。
【００３０】
アンモニアが十分に吸着器２５に移動した後には、開閉弁２９を閉止することにより、吸着器２５と反応器２１との接続が遮断される。次回に排気浄化触媒１３の昇温が必要な時までアンモニアを吸着器２５に保持しておくことができる。
【００３１】
ところで、化学蓄熱装置は、経年劣化等により故障する場合がある。本実施の形態の化学蓄熱装置は、故障を検出する故障検知装置を含む。次に、このような故障を検出する制御について説明する。化学蓄熱装置の故障としては、吸着器２５の故障、反応器２１の故障、およびアンモニアの漏れが考えられる。
【００３２】
図３に、吸着材のアンモニアの保持量の推定値に対する吸着器の内部の圧力のグラフを示す。横軸は、化学蓄熱装置の内部に密閉されているアンモニアの割合にて、０％から１００％まで表示されている。例えば、吸着材２７のアンモニアの保持量が１００％の場合には、化学蓄熱装置の内部に密閉されている全てのアンモニアが吸着材２７に保持されている。また、吸着材のアンモニアの保持量が０％の場合には、化学蓄熱装置に密閉されている全てのアンモニアが反応材２４に保持されている。ここで、グラフの縦軸は、圧力センサ３１により検出された実際の吸着器２５の内部の圧力である。横軸は、実際の吸着材２７のアンモニアの保持量ではなくて、電子制御ユニット５０により算出された推定値である。
【００３３】
本実施の形態の電子制御ユニット５０は、内燃機関の運転期間中に、開閉弁２９の開閉状態および反応材２４の温度を検出する。反応材２４の温度は、温度センサ３２により検出することができる。電子制御ユニット５０は、開閉弁２９の開閉状態および反応器２１の温度に基づいて、吸着材２７のアンモニアの保持量を計算にて推定している。
【００３４】
例えば、現在の反応材２４の温度と現在の開閉弁２９の開閉状態に基づいて、アンモニアの移動量を推定することができる。すなわち、所定の時間内に反応材２４がアンモニアを吸着する量やアンモニアを放出する量を推定することができる。そして、反応材２４に保持されているアンモニアの保持量、および吸着材２７に保持されているアンモニアの保持量を算出することができる。このような吸着材２７のアンモニアの保持量の計算は、予め時間定められた時間間隔ごとに繰り返して行うことができる。
【００３５】
本実施の形態では、吸着材２７のアンモニアの保持量に関して、第１の保持量判定値ＳＬを設定している。保持量判定値ＳＬとしては、アンモニアの保持量が少ない値を設定することができる。例えば、保持量判定値ＳＬは、吸着材２７のアンモニアの保持量が０％の近傍に設定することができる。また、吸着材２７のアンモニアの保持量に関して、第２の保持量判定値ＳＨを設定している。保持量判定値ＳＨとしては、アンモニアの保持量が多い値を設定することができる。例えば、保持量判定値ＳＨは、吸着材２７のアンモニアの保持量が１００％の近傍に設定することができる。
【００３６】
図３には、化学蓄熱装置が故障していない正常時のグラフが示されている。正常時のグラフを参照すると、吸着材２７のアンモニアの保持量が低い場合には、殆どのアンモニアが反応材２４に保持されている。このために、吸着器２５の内部の圧力が低くなる。一方で、吸着材２７のアンモニアの保持量が多い場合には、反応材２４から多くのアンモニアが放出されており、吸着器２５の内部の圧力が高くなる。
【００３７】
吸着器２５の故障については、吸着材２７の経年劣化等により、十分にアンモニアを吸着したり放出したりすることができなくなる。このために、吸着器２５の故障時には、吸着器２５の内部の圧力が定常時よりも高くなる。例えば、アンモニアの保持量が保持量判定値ＳＨよりも大きな領域では、故障時の吸着器２５の内部の圧力と正常時の吸着器２５の内部の圧力との差が大きくなる。
【００３８】
本実施の形態においては、正常時の吸着材２７のアンモニアの保持量に対する吸着器２５の内部の圧力が、予め電子制御ユニット５０に記憶されている。圧力に関する判定幅ＡＰが予め設定されている。そして、圧力センサ３１により実際の吸着器２５の内部の圧力を検出する。実際の吸着器２５の内部の圧力が、正常時の吸着器２５の内部の圧力に判定幅ＡＰを加えた圧力より大きい場合には、吸着器２５が故障している判別することができる。
【００３９】
本実施の形態では、吸着器２５の故障の判定では、吸着材２７のアンモニアの保持量が第２の保持量判定値ＳＨよりも大きくなる範囲にて吸着器２５の内部の第２の圧力Ｐmaxを測定している。保持量判定値ＳＨよりも大きくなる範囲にて実施することにより、圧力の変化幅が大きい領域にて判定することができるために精度よく吸着器２５の故障を判定することができる。
【００４０】
次に、反応器２１が故障している場合には、反応材２４の経年劣化等により、反応材２４が十分にアンモニアを保持したり放出したりできなくなる。このために、反応材２４が低温である等の吸着材２７のアンモニアの保持量が少なくなる条件においても、実際の吸着器２５の圧力が十分に低くならない。反応器２１が故障している場合には、吸着材２７のアンモニアの保持量が小さい時と圧力と大きい時の圧力の差が小さくなる。
【００４１】
本実施の形態では、吸着材２７のアンモニアの保持量が第２の保持量判定値ＳＨよりも大きくなる範囲内にて、圧力センサ３１により吸着器２５の内部の第２の圧力Ｐmaxを検出する。また、吸着材２７のアンモニアの保持量が第１の保持量判定値ＳＬよりも小さくなる範囲内にて、圧力センサ３１により吸着器２５の内部の第１の圧力Ｐminを検出する。そして、圧力Ｐmaxと圧力Ｐminの差が判定圧力差ＤＰよりも小さい場合に、反応器２１が故障していると判別している。
【００４２】
次に、アンモニアの漏れについては、例えば、外周管２３、接続管３０、および容器２６からアンモニアが漏れている場合がある。アンモニアが漏れている場合には、全ての領域において、吸着器２５の内部の圧力が正常時の圧力よりも小さくなる。本実施の形態においては、圧力センサ３１により吸着器２５の内部の圧力を検出する。そして、吸着器２５の内部の圧力が正常時の吸着器２５の内部の圧力から判定幅ＢＰを減算した圧力よりも小さい場合には、アンモニアが漏れていると判別している。
【００４３】
本実施の形態では、アンモニアの漏れの判定では、吸着材２７のアンモニアの保持量が第２の保持量判定値ＳＨよりも大きくなる範囲にて吸着器２５の内部の第２の圧力Ｐmaxを測定している。保持量判定値ＳＨよりも大きくなる範囲にて実施することにより、圧力の変化幅が大きい領域にて判定することができるために精度よく吸着器２５の故障を判定することができる。
【００４４】
図４に、本実施の形態の排気浄化装置の化学蓄熱装置の故障を判別するフローチャートを示す。ステップ８１においては、化学蓄熱装置の故障の検知要求が検出されたか否かを判別する。化学蓄熱装置の故障を判別する時期が到来したか否かを判別する。化学蓄熱装置の故障を判別する時期としては、例えば、前回の故障を判別した時期から内燃機関の運転時間が予め定められた時間に到達した時期に設定することができる。または、内燃機関が車両に配置されている場合には、車両の走行距離に基づいて設定することができる。
【００４５】
ステップ８１において、化学蓄熱装置の故障を判別する要求が検出されない場合には、この制御を終了する。ステップ８１において化学蓄熱装置の故障を判別する要求が検出された場合には、ステップ８２に移行する。
【００４６】
ステップ８２においては、吸着材２７のアンモニアの保持量が、予め定められた第１の保持量判定値ＳＬ未満であるか否かを判別する。すなわち、吸着材２７のアンモニアの保持量が少ないか否かを判別している。吸着材２７のアンモニアの保持量は、前述の推定値である。ステップ８２にて、吸着材２７のアンモニアの保持量が保持量判定値ＳＬ以上である場合には、ステップ８３に移行する。
【００４７】
ステップ８３においては、吸着材２７に保持されているアンモニアの保持量を減少させる制御を行う。本実施の形態においては、温度センサ３２により反応材２４の温度を検出する。そして、反応材２４の温度が予め定められた温度判定値未満の場合に、開閉弁２９を開いた状態にする。開閉弁２９の開閉を行う温度判定値としては、化学反応媒体がアンモニアの場合には、例えば２６０℃に設定することができる。このように、反応材２４の温度が低い状態において、開閉弁２９を開けることにより、アンモニアを矢印１０１に示すように、吸着材２７から反応材２４に移動させることができる。反応材２４の温度が、予め定められた温度判定値以上の場合には、開閉弁２９を閉止する。そして、再びステップ８２に戻り判定を行う。
【００４８】
吸着材２７のアンモニアの保持量が、保持量判定値ＳＬ未満になるまで開閉弁２９の制御を繰り返す。ステップ８３の制御は予め定められた時間長さにて行うことができる。または、たとえば、開閉弁２９を開いた状態にしている累積時間が予め定められた時間になるまで行うことができる。
【００４９】
ステップ８２において、吸着材２７のアンモニアの保持量が保持量判定値ＳＬ未満になった場合には、ステップ８４に移行する。ステップ８４においては、圧力センサ３１により吸着器２５の内部の第１の圧力Ｐminを検出する。
【００５０】
次に、ステップ８５においては、吸着材２７のアンモニアの保持量が保持量判定値ＳＨよりも大きいか否かを判別する。すなわち、ステップ８５においては、推定値において多くのアンモニアが、吸着材２７に保持されている状態か否かを判別する。ステップ８５において、吸着材２７のアンモニアの保持量が、保持量判定値ＳＨ以下である場合には、ステップ８６に移行する。
【００５１】
ステップ８６においては、吸着材２７に保持されているアンモニアの保持量を増加させる制御を行う。吸着材２７のアンモニアの保持量を増加させる制御においては、温度センサ３２により反応材２４の温度を検出する。そして、反応材２４の温度が予め定められた温度判定値よりも大きい場合に開閉弁２９を開いた状態にする。反応材２４の温度が、予め定められた温度判定値以下の場合には、開閉弁２９を閉止する。開閉弁２９の開閉を行う温度判定値としては、化学反応媒体がアンモニアの場合には、例えば２６０℃に設定することができる。
【００５２】
反応材２４の温度が高い状態において、開閉弁２９を開ける制御を行うことにより、アンモニアを矢印１０２に示すように、反応材２４から吸着材２７に移動させることができる。吸着材２７にアンモニアを保持させることができる。そして、再びステップ８５に戻り判定を行う。ステップ８５において吸着材２７のアンモニアの保持量が保持量判定値ＳＨよりも大きくなるまで開閉弁２９の制御を繰り返す。ステップ８６の制御は予め定められた時間長さで行うことができる。または、たとえば、開閉弁２９を開いた状態にしている累積時間が予め定められた時間になるまで行うことができる。
【００５３】
ステップ８５において、吸着材２７のアンモニアの保持量が保持量判定値ＳＨよりも大きい場合には、ステップ８７に移行する。ステップ８７においては、圧力センサ３１により、吸着器２５の内部の圧力Ｐmaxを検出する。
【００５４】
このように、本実施の形態においては、吸着材２７のアンモニアの保持量が大きいと推定される場合と小さいと推定される場合とにおいて、吸着器２５の内部の圧力Ｐmax，Ｐminを検出する。推定した吸着材２７のアンモニアの保持量が予め定められた第１の保持量判定値ＳＬよりも小さくなる時に吸着器２５の第１の圧力Ｐminを検出し、推定した吸着材のアンモニアの保持量が予め定められた第２の保持量判定値ＳＨよりも大きくなる時に吸着器２５の第２の圧力Ｐmaxを検出する。すなわち、反応材２４が低温の時に吸着器２５の第１の圧力Ｐminを検出し、反応材２４が高温のときに吸着器２５の第２の圧力Ｐmaxを検出する。
【００５５】
次に、ステップ８８において、電子制御ユニット５０は、ステップ８７にて吸着器２５の内部の圧力Ｐmaxを測定した時の吸着材２７のアンモニアの保持量を読み込む。読み込んだアンモニア保持量に基づいて正常時の吸着器２５の圧力Ｐｂを取得する。そして、アンモニア保持量の多い領域にて測定した吸着器２５の圧力Ｐmaxが、正常時の吸着器２５の圧力Ｐｂに予め定められた判定幅ＡＰを加算した圧力よりも大きいか否かを判別する。
【００５６】
実際の吸着器２５の圧力Ｐmaxが、正常時の吸着器２５の圧力Ｐｂに判定幅ＡＰを加算した圧力よりも大きい場合には、ステップ８９に移行して吸着器２５が故障していると判定する。ステップ８８において、吸着器２５の内部の圧力Ｐmaxが、正常時の吸着器２５の圧力Ｐｂに判定幅ＡＰを加算した圧力以下である場合には、吸着器２５が正常であると判定し、ステップ９０に移行する。
【００５７】
ステップ９０においては、アンモニア保持量の多い領域にて測定した吸着器２５の圧力Ｐmaxが、正常時の吸着器２５の圧力Ｐｂから予め定められた判定幅ＢＰを減算した圧力よりも小さいか否かを判別する。実際の吸着器２５の圧力Ｐmaxが、正常時の吸着器２５の圧力Ｐｂから判定幅ＢＰを減算した圧力よりも小さい場合には、ステップ９１に移行してガス漏れが生じていると判別する。吸着器２５の内部の圧力Ｐmaxが、正常時の吸着器２５の圧力Ｐｂから判定幅ＡＰを減算した圧力以上の場合には、ガス漏れは生じていないと判別し、ステップ９２に移行する。
【００５８】
ステップ９２においては、吸着材２７のアンモニア保持量の多い領域にて測定した吸着器２５の圧力Ｐmaxと吸着材２７のアンモニア保持量の少ない領域にて測定した吸着器２５の圧力Ｐminとの圧力差が判定圧力差ＤＰよりも小さいか否かを判別する。圧力差が、判定圧力差ＤＰ未満である場合には、ステップ９３に移行し、反応器２１が故障していると判別する。すなわち、反応材２４の温度が低い状態においてもアンモニアを十分に保持できずに、吸着器２５の内部の圧力が高くなっていると判別することができる。
【００５９】
ステップ９２において、吸着器２５の圧力差が判定圧力差ＤＰ以上である場合には、反応器２１が故障しておらずに正常であると判別する。更に、化学蓄熱装置に故障が生じておらず、正常であると判別することができる。
【００６０】
化学蓄熱装置が故障している場合には、例えば、化学蓄熱装置が故障している警告灯を点灯することにより、使用者に化学蓄熱装置の故障を知らせる制御等を実施することができる。このように、本実施の形態の故障検知装置は、化学蓄熱装置の故障を検知することができる。
【００６１】
本実施の形態の反応器は、機関排気通路を流れる排気ガスを昇温するように形成されているが、この形態に限られず、排気浄化触媒を昇温な任意の構造を採用することができる。たとえば、反応器は、排気浄化触媒の周方向の表面に排気浄化触媒を取り囲むように形成され、排気浄化触媒を直接加熱するように形成されていても構わない。
【００６２】
上述のそれぞれの制御においては、機能および作用が変更されない範囲において適宜ステップの順序を変更することができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。
【符号の説明】
【００６３】
２１    反応器
２４    反応材
２５    吸着器
２７    吸着材
３１    圧力センサ
３２    温度センサ
５０    電子制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016118128.tif 000006