專利名稱：發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，詳細(xì)地說，涉及將氨用于還原劑對從發(fā)動機(jī)排出的 氮氧化物進(jìn)行凈化的技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于通過后處理來凈化發(fā)動機(jī)所排出的大氣污染物質(zhì)尤其是廢氣中的氮氧化物(下面稱為 "NOx")的裝置，已知有如下一種SCR(Selective Catalytic Reduction選擇性催化減少)裝置， 即在發(fā)動機(jī)的廢氣通路上設(shè)置噴射氨或其前體的水溶液的裝置，將噴射后的氨作為還原劑， 在催化劑上使NOx與該氨反應(yīng)，將NOx還原、凈化。另還有一種SCR裝置考慮到車子上 的氨的儲藏容易性，事先以水溶液的狀態(tài)將氨的前體即尿素儲藏在箱中，在發(fā)動機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn) 時，將來自該箱內(nèi)的尿素水噴射到廢氣通路內(nèi)，通過利用了廢氣熱量的尿素的加水分解而產(chǎn) 生氨(專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1:日本國專利申請公開第2000—027627號公報(bào)(段落0013) 本申請人對該SCR裝置用于汽車發(fā)動機(jī)廢氣凈化裝置作了研究，并已實(shí)用化。為了相對 于來自發(fā)動機(jī)的NOx排出量而噴射適量的尿素水，良好地對NOx進(jìn)行還原反應(yīng)，重要的是在 尿素水的箱內(nèi)設(shè)置尿素傳感器，將尿素的實(shí)際濃度(下面在簡稱為"濃度"時是指尿素的濃度) 反映為發(fā)動機(jī)及SCR裝置的控制。目前，作為尿素傳感器，開發(fā)了如下一種傳感器具有加 熱器和測溫電阻器，著眼于對應(yīng)于濃度的尿素水的傳熱特性，根據(jù)由加熱器加熱的測溫電阻 器的電氣電阻值來檢測實(shí)際的濃度(日本國專利申請公開第2005—030888號公報(bào)，段落0044)。 本申請人在日本國專利申請第2003 — 366737號(日本國專利申請公開第2005 —133541號公報(bào)) 上揭示了一種將此感溫式傳感器用于尿素傳感器的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置。在該裝置中，當(dāng) 利用尿素傳感器檢測濃度、且檢測出的濃度是低于正常區(qū)域的低濃度時，如果水或規(guī)定濃度 的尿素水以外的不同種類水溶液儲藏在尿素水的箱內(nèi)，則檢測出濃度異常，同時就采取停止 噴射尿素水等措施。
這里，對于采用感溫式尿素傳感器的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，有如下問題。在以水溶液 狀態(tài)儲藏尿素的構(gòu)件中，尤其在假定寒冷地區(qū)進(jìn)行使用的場合，為防止尿素水在尿素水箱內(nèi)
凍結(jié)，或使暫時凍結(jié)的尿素水迅速解凍，設(shè)置了箱加熱器(日本國專利申請公開第2004 — 194028號公報(bào))。在將感溫式傳感器用作為尿素傳感器的場合，尿素水在尿素水的箱內(nèi)隨著該 箱加熱器的加熱而發(fā)生對流，給尿素傳感器檢測濃度帶來不良影響。尿素水的溫度因該對流 而發(fā)生不均，尿素傳感器所檢測的濃度發(fā)生誤差，濃度的檢測精度下降，進(jìn)而給以檢測后濃 度為基礎(chǔ)信息的異常檢測帶來錯誤。
因此，在采用感溫式的濃度傳感器的裝置中，希望避免儲藏箱內(nèi)因水溶液對流所引起的 異常的誤檢測，防止廢氣凈化裝置發(fā)生在不需要添加還原劑時被停止等誤動作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作成的，作成了如下結(jié)構(gòu)主動采用當(dāng)尿素水等水溶液的溫度 處于平衡狀態(tài)時的濃度。
本發(fā)明的裝置是在發(fā)動機(jī)的廢氣中添加NOx還原劑、使廢氣中的NOx還原的發(fā)動機(jī)的廢
氣凈化裝置，包括以水溶液的狀態(tài)儲藏添加在廢氣中的NO、還原劑或其前體用的儲藏箱； 對儲藏于該儲藏箱內(nèi)的水溶液所包含的還原劑或前體的濃度進(jìn)行檢測的濃度檢測裝置；以及 根據(jù)該濃度檢測裝置所檢測出的濃度對所述水溶液的規(guī)定的異常進(jìn)行檢測的控制裝置。濃度 檢測裝置包括第1感溫體和與該第1感溫體熱連接的加熱器，所述第1感溫體具有其電氣特 性值根據(jù)溫度而變化的性質(zhì)，以直接或間接地與所述水溶液接觸的狀態(tài)設(shè)置，在驅(qū)動加熱器 的同時，將由該加熱器加熱的第1感溫體的電氣特性值作為還原劑或前體的濃度輸出。控制 裝置對所述水溶液的溫度是否處于實(shí)質(zhì)性的平衡狀態(tài)進(jìn)行判定，作為異常檢測用的基礎(chǔ)信息， 采用當(dāng)判定為所述水溶液的溫度處于實(shí)質(zhì)平衡狀態(tài)的溫度平衡時所檢測出的濃度。
采用本發(fā)明，由于其結(jié)構(gòu)做成了對尿素水等的水溶液溫度是否處于平衡狀態(tài)進(jìn)行判定， 作為異常檢測用的基礎(chǔ)信息，并采用判定為處于平衡狀態(tài)時的濃度，因此，可避免因?qū)α魉?引起的異常的誤檢測，將正確的異常檢測結(jié)果反映為廢氣凈化裝置的動作。
本發(fā)明的其它目的和特征，可通過參照附圖的以下說明來理解。
主張優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)的日本國專利申請第2005 — 171147號的內(nèi)容作為本申請一部分而被引
入、參照。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖2是尿素傳感器的結(jié)構(gòu)。
圖3是該尿素傳感器的濃度檢測原理。 圖4是檢測允許程序的流程圖。
圖5是濃度檢測、異常判定程序的流程圖。
圖6是該程序的濃度異常妥當(dāng)性判定處理的子程序。
圖7是車輛狀態(tài)判定程序的流程圖。
圖8是尿素水噴射控制程序的流程圖。
圖9是表示SCR_C/U動作的時間圖。
符號說明
l是發(fā)動機(jī)，ll是進(jìn)氣通路，12是渦輪增壓器，13是穩(wěn)壓箱，21是噴射器，22是共用 軌，31是廢氣通路，32是氧化催化劑，33是NOx凈化催化劑，34是氨催化劑，35是EGR 管，36是EGR閥，41是儲藏箱，42是尿素水供給管，43是噴嘴，44是輸送泵，45是過濾 器，46是尿素水返回管，47是壓力控制閥，48是空氣供給管，51是發(fā)動機(jī)/U， 61是SCR— C/U， 71、 72是廢氣溫度傳感器，73是NCU專感器，74是尿素傳感器。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施例的汽車用發(fā)動機(jī)(下面稱為"發(fā)動機(jī)")1的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例 中，采用直噴式的柴油發(fā)動機(jī)作為發(fā)動機(jī)l。
進(jìn)氣通路11的導(dǎo)入部安裝有未圖示的空氣濾清器，利用該空氣濾清器除去吸入空氣中的 粉塵。在進(jìn)氣通路11設(shè)置有可變噴嘴式的渦輪增壓器12的壓縮機(jī)12a，吸入空氣被壓縮機(jī) 12a壓縮后送出。壓縮后的吸入空氣流入穩(wěn)壓箱13，由歧管部分配到各氣缸。
在發(fā)動機(jī)本體中，在氣缸頭上每氣缸設(shè)置有噴射器21。噴射器21根據(jù)來自發(fā)動機(jī)控制單 元(下面稱為發(fā)動機(jī)C/U)51的信號而動作。由未圖示的燃料泵送出的燃料通過共用軌22供給 到噴射器21，由噴射器21噴射到燃燒室內(nèi)。
廢氣通路31的歧管部的下游設(shè)置有渦輪增壓器12的渦輪機(jī)12b。渦輪機(jī)12b由廢氣驅(qū)動， 使壓縮機(jī)12a旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)12b的可動葉片121與作動器122連接，由作動器122控制可動 葉片121的角度。
在渦輪機(jī)12b的下游，從上游側(cè)按順序設(shè)置有氧化催化劑32、 NOx凈化催化劑33及氨催 化劑34。氧化催化劑32對廢氣中的碳?xì)浠衔锛耙谎趸歼M(jìn)行氧化，同時將廢氣中的一氧 化氮(以下稱為"NO")轉(zhuǎn)換為以二氧化氮(以下稱為"N02")為主的NOx，起到將廢氣中所含 的NO與N02的比例調(diào)整為適于后述NOx還原反應(yīng)的作用。NOx凈化催化劑33將N(X還原
凈化。為了NOx還原，在本實(shí)施例中，在NOx凈化催化劑33的上游將作為還原劑的氨添加 到廢氣中。另外，在本實(shí)施例中，考慮到氨的儲藏容易性，以水溶液的狀態(tài)儲藏氨的前體即 尿素。通過將氨作為尿素儲藏，可確保安全性。
尿素水供給管42與儲藏尿素水的儲藏箱41連接，在該尿素水供給管42的頂端安裝有尿 素水的噴嘴43。在尿素水供給管42上，從上游側(cè)按順序夾裝有加料泵44及過濾器45。加料 泵44由電動機(jī)441驅(qū)動。電動機(jī)441的轉(zhuǎn)速由來自SCR控制單元(下面稱為"SCR—C/U")61 的信號控制，調(diào)整加料泵44的排出量。另外，在過濾器45的下游，尿素水返回管46與尿素 水供給管42連接。在尿素水返回管46上設(shè)置有壓力控制閥47，超過規(guī)定壓力部分的剩余尿 素水返回到儲藏箱41內(nèi)。
噴嘴43是空氣輔助式的噴嘴，由本體431和噴嘴部432構(gòu)成。本體431上連接有尿素水 供給管42，還連接有用于供給輔助用空氣的空氣供給管48?？諝夤┙o管48與未圖示的氣罐 連接，從該氣罐供給輔助用空氣。噴嘴部432在NC^凈化催化劑33的上游設(shè)置成，從側(cè)面 貫通NOx凈化催化劑33及氨催化劑34的筐體。噴嘴部432的噴射方向被設(shè)定為，沿與廢氣 的流向平行的方向朝向NOx凈化催化劑33的端面。
若噴射尿素水，所噴射的尿素水中的尿素就因廢氣熱量而進(jìn)行加水分解，發(fā)生氨。所發(fā) 生的氨在NOx凈化催化劑33上用作為NOx還原劑，使NOx還原。氨催化劑34的用途是，對 不利于NOx還原而通過NOx凈化催化劑33的泄漏氨進(jìn)行凈化。由于氨具有刺激性氣味，故 不希望以未凈化的狀態(tài)放出。下式(1) (4)分別表示用氧化催化劑32的NO的氧化反應(yīng)、尿 素的加水分解反應(yīng)、用NOx凈化催化劑33的NOx的還原反應(yīng)以及用氨催化劑34的泄漏氨的 氧化反應(yīng)。在本實(shí)施例中，將NOx凈化催化劑33和氨催化劑34內(nèi)置在一體的筐體中，但也 可以分體的結(jié)構(gòu)構(gòu)成各自的筐體。
NO+l/2024N02......(1)
(NH2)2CO+H20—2 NH3+C02......(2)
NO+ N02 +2NH3—2N2+3H20......(3)
4NH3 +302—2N2+6H20......(4)
廢氣通路31通過EGR管35而與進(jìn)氣通路11連接。EGR管35上夾裝有EGR閥36。EGR 閥36與作動器361連接，EGR閥36的開度由作動器361控制。
在廢氣通路31中，氧化催化劑32與NOx凈化催化劑33之間設(shè)置有溫度傳感器71，用 于檢測尿素水添加前的廢氣溫度。在氨催化劑34的下游設(shè)置有用于檢測還原后的廢氣溫度的 溫度傳感器72、以及用于檢測還原后的廢氣所含的NOx濃度的NOx傳感器73。并且，在儲
藏箱41內(nèi)設(shè)置有用于檢測尿素水所含的尿素濃度的尿素傳感器74、以及用于檢測尿素水溫 度的溫度傳感器75。尿素傳感器74構(gòu)成本實(shí)施例的"濃度檢測裝置"。
溫度傳感器71、 72、 NOx傳感器73、尿素傳感器74以及溫度傳感器75的檢測信號被輸 出到SCR—C/U61。 SCR—C/U61以所輸入的信號為基礎(chǔ)對最佳的尿素水噴射量進(jìn)行運(yùn)算、設(shè) 定，并將與設(shè)定的尿素水噴射量對應(yīng)的指令信號輸出到噴嘴43。 SCR—C/U61將動作信號輸 出到設(shè)在駕駛室控制板上的濃度警告燈91及余量警告燈92。SCR—C/U61可雙向通信地與發(fā) 動機(jī)C/U51連接，將檢測后的尿素濃度輸出到發(fā)動機(jī)C/U51。另一方面，在發(fā)動機(jī)1頂U(kuò)，設(shè) 置有點(diǎn)火開關(guān)52、起動開關(guān)53、曲柄角度傳感器54、車速傳感器55及油門傳感器56等， 這些檢測信號被輸入到發(fā)動機(jī)C/U51。發(fā)動機(jī)C/U51根據(jù)曲柄角度傳感器54所輸入的信號而 算出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Ne。發(fā)動機(jī)C/U51將燃料噴射量等尿素水的噴射控制所需的信息輸出到SCR _C/U61。 SCR—C/U61構(gòu)成本實(shí)施例的"控制裝置"。
圖2表示尿素傳感器74的結(jié)構(gòu)以及該尿素傳感器74與箱加熱器之間的關(guān)系。
在本實(shí)施例中，含有使發(fā)動機(jī)1的冷卻水流通的冷卻水流通管81而構(gòu)成箱加熱器。冷卻 水流通管81彎曲呈U字狀，入口部81a及出口部81b貫通儲藏箱41的頂蓋部。冷卻水流通 管81中導(dǎo)入溫?zé)岷蟮陌l(fā)動機(jī)1的冷卻水，以該冷卻水為熱介質(zhì)加熱尿素水。尿素傳感器74 設(shè)置在該U字狀部分的底邊附近，從下及左、右(或前、后)的三方由冷卻水流通管81包圍。
尿素傳感器74具有與前述日本國專利申請公開第2005 — 030888號公報(bào)所記載的流量液 種計(jì)相同的結(jié)構(gòu)，是以二個感溫體的電氣特性值為基礎(chǔ)對尿素的濃度進(jìn)行檢測。
前述公開公報(bào)(段落編號0104 0107)所記載的流量，液種計(jì)包括具有加熱器功能的第1 傳感器元件；無加熱器功能的第2傳感器元件。前者的第1傳感器元件包括加熱層；以絕 緣狀態(tài)形成在加熱層上的作為感溫體的測溫電阻層(下面稱為"第1測溫電阻層")。后者的 第2傳感器元件包括作為感溫體的測溫電阻層(下面稱為"第2測溫電阻層")，而無加熱層。 各傳感器元件內(nèi)置在樹脂制的筐體內(nèi)，并與作為傳熱體的翅片的一端連接。
在本實(shí)施例中，包含所述第1及第2傳感器元件而構(gòu)成尿素傳感器74的傳感器元件部 741。傳感器元件部741，在濃度檢測時浸漬在尿素水中，且按前述那樣設(shè)置在冷卻水流通管 81的U字狀的底邊附近。另外，各翅片7414、 7415貫通筐體7413,露出在儲藏箱41內(nèi)。
回路部742與第1傳感器元件7411的加熱層及測溫電阻層(相當(dāng)于"第1感溫體")和第2 傳感器元件7412的測溫電阻層(相當(dāng)于"第2感溫體")連接。在向加熱層通電來對第1測溫 電阻層加熱的同時，對加熱后的第1測溫電阻層、和處于與加熱層熱絕緣的狀態(tài)的第2測溫 電阻層的各電阻值Rnl、 Rn2進(jìn)行檢測。測溫電阻層具有電阻值與溫度成正比變化的特性。
回路部742以所檢測的Rnl、 Rn2為基礎(chǔ)如下那樣演算濃度Dn。尿素傳感器74兼有檢測尿 素濃度的作為"濃度檢測裝置"的功能、和判定尿素水余量的功能。 圖3表示濃度檢測原理。
加熱層的加熱，通過在規(guī)定時間AtOl將加熱驅(qū)動電流ih向加熱層通電來進(jìn)行?；芈凡?42 對停止向加熱層通電的時刻tl的各測溫電阻層的電阻值Rnl、 Rn2進(jìn)行檢測，并對在該時刻 的測溫電阻層間的溫度差A(yù)Tmpl2(二Tn1-Tn)進(jìn)行演算。該ATmpl2是根據(jù)以尿素水為介質(zhì)的 傳熱特性而變化的，該傳熱特性是根據(jù)尿素的濃度而變化的。因此，對算出的ATmp12進(jìn)行 換算可算出濃度Dn。另外，能以算出的ATmp12為基礎(chǔ)，對殘留在儲藏箱41內(nèi)的尿素水的 量是否不足進(jìn)行判定。
在本實(shí)施例中，在第1傳感器元件7411中，通過翅片7414使第1測溫電阻層與尿素水 接觸，但也可在傳感器元件部741形成將儲藏箱41內(nèi)的尿素水導(dǎo)入的測定室，第1測溫電阻 層通過該測定室內(nèi)的尿素水由加熱器加熱。在該場合，第1測溫電阻層就與尿素水直接接觸。
下面根據(jù)流程圖說明SCR—C/U61的動作。
本實(shí)施例的SCR—C/U61的動作大致如下。即，SCR—C/U61進(jìn)行檢測許可判定(圖4是 檢測許可程序)，僅在根據(jù)該判定而許可濃度檢測時，進(jìn)行濃度Dn的檢測。當(dāng)檢測出的Dn 處于被定為正常區(qū)域的規(guī)定范圍內(nèi)時，判定為尿素水未發(fā)生規(guī)定的異常，并輸出該濃度Dn。 另一方面，當(dāng)檢測出的Dn不在該范圍時，就輸出該濃度Dn，并對所述規(guī)定的異常的尿素水 余量或濃度的異常進(jìn)行檢測。在本實(shí)施例中，當(dāng)Dn處于超過該范圍的區(qū)域時，對尿素水余 量的異常(下面稱為"余量異常")進(jìn)行檢測，而當(dāng)Dn處于低于該范圍的區(qū)域時，對尿素水濃 度的異常(下面稱為"濃度異常")進(jìn)行檢測。在本實(shí)施例中，對該濃度異常的檢測，從儲藏箱 41內(nèi)的尿素水的溫度平衡觀點(diǎn)判定其妥當(dāng)性(圖6是濃度異常妥當(dāng)性判定程序)，只在判定為 妥當(dāng)時，才將該檢測結(jié)果作為已確定的結(jié)果來處理。另外，在本實(shí)施例中，對各異常的檢測， 在每次異常檢測時將誤差計(jì)數(shù)器CNTc、 CNTe加上規(guī)定值，當(dāng)該誤差計(jì)數(shù)器CNTc、 CNTe達(dá) 到規(guī)定值CNTclim、 CNTelim時，執(zhí)行實(shí)際性的異常判定(圖5是濃度檢測、異常判定程序)。 當(dāng)這些異常判定都執(zhí)行后時，SCR—C/U61就對噴嘴43輸出用于停止噴射尿素水的信號(圖8 是尿素水噴射控制程序)。下面，說明每個程序。
圖4是檢測許可程序的流程圖。該程序通過打開點(diǎn)火開關(guān)而起動，然后每規(guī)定時間被反 復(fù)進(jìn)行。由該程序許可或禁止?jié)舛菵n的檢測。
在S101，讀入點(diǎn)火開關(guān)信號SWign，判定SWign是否為l。當(dāng)為1時，認(rèn)為打開了點(diǎn)火 開關(guān)，則進(jìn)入S102。
在S102，讀入起動開關(guān)信號SWs仏判定SWstr是否是l。當(dāng)為1時，認(rèn)為起動開關(guān)己打 開的，發(fā)動機(jī)l的起動時刻，為了執(zhí)行許可判定而進(jìn)入S103;當(dāng)不為1時，進(jìn)入S105。 在S103，將檢測間隔INT重置為0。 在S104，將許可判定標(biāo)志Fdtc設(shè)定為1，執(zhí)行許可判定。 在S105,將檢測間隔INT與1相加(INT二INT+1)。 在S106，判定相加后的INT是否達(dá)到規(guī)定值INT1 。
當(dāng)達(dá)到INT1時，認(rèn)為濃度Dn檢測所需的檢測間隔被確保，則進(jìn)入S103，當(dāng)未達(dá)到時， 認(rèn)為所需的檢測間隔未被確保，則為了執(zhí)行禁止判定而進(jìn)入S107。 在S107，將許可判定標(biāo)志Fdtc設(shè)定為0，執(zhí)行禁止判定。
圖5是濃度檢測、異常判定程序的流程圖。該程序利用先前的檢測許可程序?qū)⒃S可判定
標(biāo)志Fdtc設(shè)定為1來執(zhí)行。由該程序檢測濃度Dn，并檢測尿素水的規(guī)定的異常。
在S201，讀入許可判定標(biāo)志Fdtc，判定所讀入的Fdtc是否為1，只在為1時，進(jìn)入S202。 在S202,為了檢測濃度Dn，向尿素傳感器74的加熱層通電，對第1測溫電阻層加熱。 在S203，檢測濃度Dn。濃度Dn的檢測如下進(jìn)行檢測加熱后的各測溫電阻層的電阻值
Rnl、 Rn2，同時對與檢測后的之差對應(yīng)的測溫電阻層間的溫度差A(yù)Tmp12進(jìn)行演算，將算出
后的ATmpl2換算成濃度Dn。
在S204，判定檢測出的Dn是否處于將第1值Dl和大于該第1值的第2值D2設(shè)為下限
及上限的規(guī)定范圍(相當(dāng)于"正常區(qū)域")內(nèi)。當(dāng)處于該范圍內(nèi)時，進(jìn)入S218，不在該范圍內(nèi)
時，進(jìn)入S205。
在S205，判定濃度Dn是否是規(guī)定的第2值D2以上。當(dāng)是D2以上時，進(jìn)入S214，小于 D2時，進(jìn)入S206。該D2設(shè)定為尿素傳感器74處于尿素水中的狀態(tài)下所得到的輸出Dn與 尿素傳感器74處于空氣中的狀態(tài)下所得到的輸出Dn之間的中間值。S卩，當(dāng)濃度Dn是D2 以上時，認(rèn)為該Dn超過正常區(qū)域，則檢測余量不足(或儲藏箱41處于空的狀態(tài))時的余量異 常，另一方面當(dāng)濃度Dn小于D2時，認(rèn)為該Dn低于正常區(qū)域，則對規(guī)定濃度的尿素水以外 的異種水溶液(這里為含水的概念)儲藏在儲藏箱41內(nèi)時的濃度異常進(jìn)行檢測。
在S206，判定濃度異常檢測的妥當(dāng)性。如已描述那樣，從尿素水的溫度平衡的觀點(diǎn)出發(fā)， 利用圖6所示的濃度異常妥當(dāng)性判定程序進(jìn)行該判定。當(dāng)利用該程序判定為濃度異常的檢測 是妥當(dāng)時，妥當(dāng)性判別標(biāo)志Fjdg被設(shè)定為1，當(dāng)判定為不妥當(dāng)時，妥當(dāng)性判別標(biāo)志Fjdg被設(shè) 定為0。
在S207，判定妥當(dāng)性判別標(biāo)志Fjdg是否為1。為1時，認(rèn)為濃度異常的檢測是妥當(dāng)?shù)模?br> 則進(jìn)入S208，不為1時，進(jìn)入S209。
在S208，濃度誤差計(jì)數(shù)器CNTc(相當(dāng)于"第1計(jì)數(shù)器")加上與車輛狀態(tài)標(biāo)志Fstb對應(yīng)的 值的點(diǎn)數(shù)al、 a2。車輛狀態(tài)標(biāo)志Fstb由圖7所示的車輛狀態(tài)判定程序設(shè)定為0或l。在該程 序中，從發(fā)動機(jī)1振動所給予影響的觀點(diǎn)出發(fā)，判別儲藏箱41內(nèi)的尿素水晃動的大小。當(dāng) Fstb是1時，CNTc加上較大的值al(例如3)，當(dāng)Fstb是0時，CNTc加上比al小的值a2(例 如1)。發(fā)動機(jī)1的振動較小、尿素水的晃動較小時所得到的濃度Dn，是因?yàn)閿嚢枘蛩厮a(chǎn) 生的熱傳導(dǎo)特性的誤差小、從而將其高可靠性反映在異常判定上的緣故。
在S209，將備用誤差計(jì)數(shù)器BCKc(相當(dāng)于"第2計(jì)數(shù)器")加上1 。備用誤差計(jì)數(shù)器BCKc 與濃度誤差計(jì)數(shù)器CNTc不同，與妥當(dāng)性判別標(biāo)志Fjdg無關(guān)，對每個低于正常區(qū)域的濃度的 檢測加上1。
在S210，判定相加后的CNTc是否達(dá)到規(guī)定值CNTclim(例如10)。當(dāng)達(dá)到CNTclim時， 進(jìn)入S212，未達(dá)到時，進(jìn)入S211。
在S211，判定相加后的BCKc是否達(dá)到規(guī)定值BCKclim(大于CNTclim，例如100)。當(dāng)達(dá) 到BCKclim時，進(jìn)入S212，未達(dá)到時，返回該程序。
在S212，執(zhí)行異種水溶液儲藏在儲藏箱41內(nèi)的濃度異常判定，將濃度異常判定標(biāo)志Fcnc 設(shè)定為1。在本實(shí)施例中，當(dāng)檢測出低于第1值D1時(S204、 205)，認(rèn)為只執(zhí)行一個濃度異 常判定。但是，對于異種水溶液充填在儲藏箱41的場合、和尿素水被過分稀釋的場合，也可 設(shè)定不同的濃度異常判定標(biāo)志，通過對濃度Dn與大于Dl的第3值D3進(jìn)行比較，對各場合 區(qū)別異常。
在S213，將余量異常判定標(biāo)志Femp設(shè)定為0，同時將余量誤差計(jì)數(shù)器CNTe重置為0。 在S214，余量誤差計(jì)數(shù)器CNTe加上規(guī)定的點(diǎn)b(例如1)。
在S215，判定相加后的CNTe是否達(dá)到規(guī)定值CNTelim。當(dāng)達(dá)到CNTelim時，進(jìn)入S216,
未達(dá)到時，返回該程序。
在S216，執(zhí)行殘留在儲藏箱41內(nèi)的尿素水的量不到規(guī)定量(例如儲藏箱41是空的)的余
量異常判定，將余量異常判定標(biāo)志Femp設(shè)定為1。
在S217，將濃度異常判定標(biāo)志Fcnc設(shè)定為O，同時將濃度誤差計(jì)數(shù)器CNTc及備用誤差
計(jì)數(shù)器BCKc重置為O。
在S218，執(zhí)行正常判定，將各異常判定標(biāo)志Fcnc、 Femp設(shè)定為O。
在S219，將各誤差計(jì)數(shù)器CNTc、 CNTe(及備用計(jì)數(shù)器BCKc)重置為0。
圖6是濃度異常妥當(dāng)性判定程序的流程圖。該程序構(gòu)作為在先前的濃度檢測、異常判定 程序的S206中執(zhí)行的子程序。由該程序判定濃度異常檢測的妥當(dāng)性。
在S301，判定箱加熱器是否動作，即判定冷卻水是否流過冷卻水流通管81。當(dāng)動作時， 進(jìn)入S302，停止時進(jìn)入S308。該判定根據(jù)對冷卻水向冷卻水流通管81的流入進(jìn)行控制的流 量控制閥的開度而進(jìn)行。當(dāng)箱加熱器停止動作時，在儲藏箱41中，不發(fā)生影響到濃度檢測那 種問題的尿素水的強(qiáng)對流，判定為尿素水的溫度處于實(shí)質(zhì)性的平衡狀態(tài)。
在S302，作為妥當(dāng)性判定的基礎(chǔ)信息，讀入尿素水的溫度Turea及各傳感器元件7411、 7412的測溫電阻層的電阻值Rnl、 Rn2。
在S303，判定讀入的Turea是否為規(guī)定值Tl以上。當(dāng)為Tl以上時，進(jìn)入S304，不到 Tl時，進(jìn)入S310。該T1設(shè)定為將尿素水凍結(jié)的溫度(這里為-5°)。當(dāng)尿素水凍結(jié)時能判斷為 根據(jù)傳熱特性的濃度的檢測自身缺少正確度，濃度異常的檢測也明顯缺乏妥當(dāng)性。
在S304，判定尿素水的溫度變化率GRDt是否為規(guī)定值Gl以下。當(dāng)為Gl以下時，進(jìn)入 S305，大于G1時，，進(jìn)入S309。當(dāng)GRDt較小時可判斷為作為熱介質(zhì)的冷卻水與尿素水的 溫度差小，不產(chǎn)生成為問題那樣的強(qiáng)對流。在本實(shí)施例中，GRDt作為該次計(jì)測時與上次計(jì)測 時的溫度Turea、 Turean—,之差—Turea—Turean—,)，根據(jù)每次測量所讀入的Turea算出。
在S305，判定濃度Dn的誤差量VRId是否為規(guī)定值Vl以下。當(dāng)為V1以下時，進(jìn)入S306， 大于V1時，進(jìn)入S309。 VRId較小時可判斷為穩(wěn)定地進(jìn)行濃度Dn的檢測，檢測出的Dn 的可靠性高。在本實(shí)施例中，VRId作為該次計(jì)測時與上次計(jì)測時的濃度Dn、 Dn^之差的絕 對值(=1 Dn—Dnn—")，根據(jù)每次測量所讀入的Dn算出。
在S306，判定濃度Dn是否為規(guī)定值D4以上。當(dāng)為D4以上時，進(jìn)入S307，不到D4時， 進(jìn)入S309。該D4作為濃度Dn能決定的范圍下限，例如設(shè)定為不到0的值。
在S307，判定各測溫電阻層的初始溫度差DLTt是否為規(guī)定值SL以下。當(dāng)為SL以下時， 進(jìn)入S308，大于SL時，進(jìn)入S309。當(dāng)DLTt較小時可判斷為在各傳感器元件7411、 7412 之間溫度不均就小，不發(fā)生強(qiáng)對流。DLTt作為剛驅(qū)動加熱層之前的各測溫電阻層的溫度差 DLTtC圖3)而算出。
在S308，將妥當(dāng)性判別標(biāo)志Fjdg設(shè)定為表示濃度異常的檢測是妥當(dāng)?shù)?。 在S309，從濃度誤差計(jì)數(shù)器CNTc減去規(guī)定值d。該d也可在S304 S307的每個判定中 進(jìn)行設(shè)定，從CNTc減去與得到否定結(jié)果的判定相對應(yīng)的值dl d4。 在S310，將妥當(dāng)性判別標(biāo)志Fjdg設(shè)定為0。
圖7是車輛狀態(tài)判定程序的流程圖。該程序每規(guī)定時間被反復(fù)進(jìn)行。 在S401，讀入發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE。
在S402，讀入車速VSP。
在S403，判定讀入的NE是否為小于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速^400 600rpm是在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速區(qū)域存在共 振點(diǎn))的規(guī)定值NE1以下。當(dāng)為NE1以下時，進(jìn)入S404，大于NE1時，進(jìn)入S405。
在S404，判定讀入的VSP是否為表示停車狀態(tài)的規(guī)定值VSP1以下。當(dāng)為VSP1以下時， 進(jìn)入S407，大于VSP1時，進(jìn)入S405。
在S405，判定讀入的NE是否是大于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的規(guī)定值NE2以上。當(dāng)為NE2以上時，進(jìn) 入S406，小于NE2時，進(jìn)入S408。
在S406，判定讀入的VSP是否為大于VSP1的規(guī)定值VSP2以下。當(dāng)為VSP2以下時， 進(jìn)入S407，大于VSP2時，進(jìn)入S408。
在S407，認(rèn)為以發(fā)動機(jī)l的振動為干擾的尿素水的晃動較小，將車輛狀態(tài)標(biāo)志Fstb設(shè)定 為1。
在S408，將車輛狀態(tài)標(biāo)志Fstb設(shè)定為0。
下面，利用圖8所示的流程圖來說明采用了濃度Dn后的尿素水噴射控制的一例子。該程 序每規(guī)定時間被執(zhí)行。
在S501，讀入濃度Dn。
在S502，判定余量異常判定標(biāo)志Femp是否為0。當(dāng)為0時，進(jìn)入S503，不是0時，認(rèn) 為執(zhí)行了余量異常判定則進(jìn)入S506。
在S503，判定濃度異常判定標(biāo)志Fcon是否為0。當(dāng)為0時，進(jìn)入S504，不為0時，認(rèn) 為執(zhí)行了濃度異常判定則進(jìn)入S507。
在S504，設(shè)定尿素水噴射量。尿素水噴射量的設(shè)定通過如下進(jìn)行對發(fā)動機(jī)l的燃料噴 射量及與NOd專感器73的輸出對應(yīng)的基本噴射量進(jìn)行演算，同時根據(jù)濃度Dn修正所算出的 基本噴射量。當(dāng)濃度Dn大、每單位噴射量的尿素含有量較多時，對基本噴射量實(shí)施減量修 正，另一方面，當(dāng)濃度Dn小、每單位噴射量的尿素含有量較少時，對基本噴射量實(shí)施增量 修正。
在S505，向噴嘴43輸出與所設(shè)定的尿素水噴射量對應(yīng)的動作信號。 在S506，使設(shè)置在駕駛席的控制板上的余量警告燈92動作，使駕駛員意識到尿素水的余 量不足。
在S507，使設(shè)置在所述控制板上的濃度警告燈91動作，使駕駛員意識到儲藏在儲藏箱 41內(nèi)的是異種水溶液。
在S508，停止噴射尿素水。在尿素水的余量不足時是理所當(dāng)然的而在儲藏箱41內(nèi)儲藏的不是尿素水而是水之類時是由于不能噴射添加氨所必需量的尿素水。在本實(shí)施例中，在執(zhí)行 了各異常判定后停止噴射尿素水，但也可與該控制一起或代替該控制，而向發(fā)動機(jī)C/U51輸 出用于降低來自發(fā)動機(jī)l的NOx排出量自身或限制發(fā)動機(jī)l輸出的信號。作為前者的控制， 例如使通過EGR管35返流的廢氣量比異常判定時之外的通常時增大。另外，作為后者的控 制，使對于油門操作的發(fā)動機(jī)1的輸出功率特性不同于通常時，例如，使對于油門開度的燃 料噴射量比通常時減少。
采用本發(fā)明，可獲得如下那樣的效果。
圖9是表示SCR—C/U61動作的時間圖，表示在執(zhí)行了余量異常判定(相當(dāng)于"第2異常 判定")后(時刻t2)、因不經(jīng)意或通過有意識地補(bǔ)給水等而使?jié)舛菵n從超過規(guī)定范圍B的區(qū) 域A直接轉(zhuǎn)移到低于該范圍B的區(qū)域C時的(時刻t3)各誤差計(jì)數(shù)器CNTc、 CNTe及各異常判 定標(biāo)志Fcnc、 Femp的動作。
在本實(shí)施例中，在這種場合，在檢測出處于區(qū)域C的異常濃度Dn后(時刻t3)，濃度誤差 計(jì)數(shù)器CNTc增大并達(dá)到規(guī)定值CNTdim，在整個直到執(zhí)行了濃度異常判定(相當(dāng)于"第1異 常判定")的期間PRD，維持余量異常判定(CNTeK:NTelim、 Femp=l:圖5的S210)。因此， 雖然噴射水等，不能良好地進(jìn)行NOx還原，但濃度誤差計(jì)數(shù)器CNTc未達(dá)到規(guī)定值CNTdim， 從而發(fā)動機(jī)1按通常運(yùn)轉(zhuǎn)且噴射水等，可避免未凈化的NOx放出到大氣中。
尤其，在本實(shí)施例中，在檢測濃度異常時，根據(jù)圖6所示的流程圖，從溫度平衡的觀點(diǎn) 出發(fā)判定其妥當(dāng)性，僅在判定為妥當(dāng)時，就將濃度異常的檢測作為己確定的結(jié)果來處理(時刻 t3 t4)。因此，可避免對流影響所導(dǎo)致的濃度異常的誤檢測，防止因該誤檢測而發(fā)生不需要 尿素水的噴射時被停止等誤動作。在本實(shí)施例的妥當(dāng)性的判定中，由箱加熱器進(jìn)行加熱后、 尿素水的溫度達(dá)到平衡狀態(tài)后，因圖6所示的流程圖的S303 S307的條件原則上成立，從而 判定濃度異常的檢測是妥當(dāng)?shù)?，同時，即使是達(dá)到平衡狀態(tài)之前，僅在這些條件成立時，對 流較弱，認(rèn)為對檢測結(jié)果足夠的可靠性可被補(bǔ)償，就判定為濃度異常的檢測是妥當(dāng)?shù)摹?br> 在上面，采用了對每次濃度或余量異常的檢測加上規(guī)定值al、 a2的誤差計(jì)數(shù)器CNTc、 CNTe，以確保異常判定的精度。也可僅采用次數(shù)代替誤差計(jì)數(shù)器，，檢測的濃度Dn從各區(qū)域 A、 C外轉(zhuǎn)移到該區(qū)域A、 C內(nèi)后，在規(guī)定次數(shù)內(nèi)所檢測出的濃度Dn中，規(guī)定比例的濃度 Dn處于該區(qū)域內(nèi)的場合(例如在規(guī)定次數(shù)連續(xù)檢測出該區(qū)域內(nèi)的濃度Dn場合)，執(zhí)行異常判 定。
另外，雖然利用尿素的加水分解而產(chǎn)生氨，但圖1中未特別明示該加水分解用的催化劑。 為提高加水分解的效率，也可在NOx凈化催化劑33的上游設(shè)置加水分解催化劑。
對于本發(fā)明的"水溶液"，除了以上所采用的作為前體的水溶液的尿素水以外，還可采用
氨水等還原劑的水溶液。
本發(fā)明還可應(yīng)用于直噴式以外的柴油發(fā)動機(jī)(例如副室型柴油發(fā)動機(jī))以及汽油發(fā)動機(jī)。 以上，根據(jù)較佳實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并不限制這種說明，而以權(quán)利要
求書的記載為基礎(chǔ)根據(jù)適用條文進(jìn)行判斷。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，在發(fā)動機(jī)的廢氣中添加NOx還原劑，使廢氣中的NOx還原，其特征在于，包括以水溶液的狀態(tài)儲藏添加在廢氣中的NOx還原劑或其前體(日文前驅(qū)體)用的儲藏箱；對儲藏于所述儲藏箱內(nèi)的水溶液所含有的還原劑或前體的濃度進(jìn)行檢測的濃度檢測裝置；以及與所述濃度檢測裝置連接、根據(jù)所述濃度檢測裝置所檢測出的濃度而對所述水溶液的規(guī)定的異常進(jìn)行檢測的控制裝置，其中所述濃度檢測裝置包括第1感溫體和與該第1感溫體熱連接的加熱器，所述第1感溫體具有其電氣特性值根據(jù)溫度而變化的性質(zhì)，以直接或間接地與所述水溶液接觸的狀態(tài)設(shè)置，在驅(qū)動所述加熱器的同時，所述濃度檢測裝置將由所述加熱器加熱的所述第1感溫體的電氣特性值作為所述還原劑或前體的濃度輸出，而所述控制裝置包括判定所述水溶液的溫度是否處于實(shí)質(zhì)性的平衡狀態(tài)的狀態(tài)判定部；以及異常檢測部，當(dāng)所述檢測出的濃度處于被定為正常區(qū)域的規(guī)定區(qū)域之外的異常區(qū)域時，所述異常檢測部以在該狀態(tài)判定部判定所述水溶液的溫度處于所述平衡狀態(tài)的溫度平衡時所檢測出的濃度為基礎(chǔ)，對所述規(guī)定的異常進(jìn)行檢測。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于， 還包括設(shè)置在所述儲藏箱內(nèi)的箱加熱器，所述控制裝置，在所述箱加熱器進(jìn)行加熱時根據(jù)所述狀態(tài)判定部的所述判定結(jié)果，利用 所述異常檢測部對所述規(guī)定的異常進(jìn)行檢測。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述箱加熱器包括使發(fā)動機(jī)的冷卻水作為熱介質(zhì)流通的冷卻水流通管，利用與發(fā)動機(jī)冷 卻水的熱交換將所述水溶液加熱。
4. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，在所述水溶液的溫度上升率處于規(guī)定值以下時，所述狀態(tài)判定部判定為所述水溶液的溫 度處于所述平衡狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，由所述濃度檢測裝置檢測出的濃度的該次值與上次值之差的絕對值是規(guī)定值以下時，所 述狀態(tài)判定部判定為所述水溶液的溫度處于所述平衡狀態(tài)。
6. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，由所述濃度檢測裝置檢測出的濃度處于將決定所述正常及異常區(qū)域的邊界的第1值與不 同于該第1值的所述異常區(qū)域中的第2值作為上限及下限的規(guī)定范圍內(nèi)時，所述狀態(tài)判定部 判定為所述水溶液的溫度處于所述平衡狀態(tài)。
7. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述濃度檢測裝置還包括相對于所述加熱器被熱絕緣、且設(shè)置成與所述水溶液接觸的狀 態(tài)的第2感溫體，在驅(qū)動所述加熱器前的所述第1及第2感溫體的各電氣特性值之差是規(guī)定值以下時，所 述狀態(tài)判定部判定為所述水溶液的溫度處于所述平衡狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括第1異常判定部，其設(shè)有在所述異常檢測部的每次所述異常的檢測 時被增大規(guī)定值的第1計(jì)數(shù)器，當(dāng)該第1計(jì)數(shù)器達(dá)到第1異常判定值時執(zhí)行實(shí)際的異常判定。
9. 如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于， 還包括對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測的轉(zhuǎn)速傳感器，在檢測出的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處于包含發(fā)動機(jī)共振點(diǎn)在內(nèi)的規(guī)定轉(zhuǎn)速區(qū)域時、和除此以外時， 所述第1異常判定部使每次所述異常的檢測時增大的規(guī)定值不相同。
10. 如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括第2異常判定部，其設(shè)有在所述濃度檢測裝置進(jìn)行的處于所述異常 區(qū)域的每次濃度的檢測時被增大規(guī)定值的第2計(jì)數(shù)器，當(dāng)該第2計(jì)數(shù)器達(dá)到大于所述第1異 常判定值的第2異常判定值時，先于所述第1異常判定部而執(zhí)行異常判定。
11. 如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述第1異常判定部在檢測出所述規(guī)定的異常的異常檢測時以外的非檢測時，使所述第1 計(jì)數(shù)器減小規(guī)定值。
12. 如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，當(dāng)所述濃度檢測裝置所檢測出的濃度處于所述異常區(qū)域中的第1區(qū)域時，所述異常檢測 部對第1異常進(jìn)行檢測，而當(dāng)所述濃度檢測裝置所檢測出的濃度處于所述異常區(qū)域中的不同 于所述第1區(qū)域的第2區(qū)域時，所述異常檢測部對第2異常進(jìn)行檢測，所述第1異常判定部與所述第1異常的檢測有關(guān)并根據(jù)所述第1計(jì)數(shù)器的值而執(zhí)行第1 異常判定，另一方面所述第1異常判定部與所述第2異常的檢測有關(guān)而執(zhí)行第2異常判定， 在第2異常判定后，當(dāng)通過所述檢測出的濃度從所述第2區(qū)域直接轉(zhuǎn)移到所述第1區(qū)域而檢測出所述第1異常時，從該第1異常的檢測至規(guī)定期間維持第2異常判定。
13. 如權(quán)利要求12所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，還包括添加裝置，該添加裝置設(shè)置在發(fā)動機(jī)的廢氣通路上，將儲藏在所述儲藏箱內(nèi)的水 溶液供給到所述廢氣通路內(nèi)，在廢氣中添加所述還原劑，當(dāng)執(zhí)行了所述第1或第2異常判定時，所述控制裝置使所述添加裝置停止添加所述還原劑。
14. 如權(quán)利要求12所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于， 還包括使駕駛員意識到所述異常的發(fā)生用的警告裝置，當(dāng)執(zhí)行了所述第1或第2異常判定時，所述控制裝置使所述警告裝置動作，使駕駛員意 識到該異常的發(fā)生。
15. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，其特征在于，還包括添加裝置，該添加裝置設(shè)置在發(fā)動機(jī)的廢氣通路上，將儲藏在所述儲藏箱內(nèi)的水 溶液供給到所述廢氣通路內(nèi)，在廢氣中添加所述還原劑，所述控制裝置根據(jù)所述濃度檢測裝置所檢測出的濃度對所述添加裝置進(jìn)行的還原劑添加 量予以控制。
16. —種發(fā)動機(jī)，其特征在于，包括 形成燃燒室的發(fā)動機(jī)本體；設(shè)在從所述燃燒室通過的發(fā)動機(jī)廢氣通路上的NOx還原催化劑； 如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置；以及添加裝置，該添加裝置在所述還原催化劑的上游設(shè)置在所述廢氣通路上，將儲藏在所述 儲藏箱內(nèi)的水溶液供給到所述廢氣通路內(nèi)，在發(fā)動機(jī)的廢氣中添加所述還原劑。
17. 如權(quán)利要求16所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于，當(dāng)利用所述異常檢測部檢測出所述規(guī)定的異常時，所述控制裝置使所述添加裝置停止添 加所述還原劑。
18. 如權(quán)利要求16所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述控制裝置根據(jù)所述濃度檢測裝置所檢測出的濃度而對所述添加裝置進(jìn)行的還原劑添 加量予以控制。
19. 一種發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，在發(fā)動機(jī)的廢氣中添加NOx還原劑，使廢氣中的NOx 還原，其特征在于，包括以水溶液的狀態(tài)儲藏添加在廢氣中的NOx還原劑或其前體用的儲藏箱；對儲藏于所述儲藏箱內(nèi)的水溶液所含有的還原劑或前體的濃度進(jìn)行檢測的手段即濃度檢 測手段，該濃度檢測手段包括第1感溫體和加熱該第1感溫體用的加熱器，所述第1感溫體 具有電氣特性值根據(jù)溫度而變化的性質(zhì)，以直接或間接地與所述水溶液接觸的狀態(tài)設(shè)置，在 驅(qū)動所述加熱器的同時，所述濃度檢測手段將由所述加熱器加熱的所述第1感溫體的電氣特 性值作為所述還原劑或前體的濃度輸出；異常檢測手段，當(dāng)由所述濃度檢測手段檢測出的濃度處于被定為正常區(qū)域的規(guī)定區(qū)域以 外的異常區(qū)域時，對所述水溶液的規(guī)定的異常進(jìn)行檢測；以及狀態(tài)判定手段，該狀態(tài)判定手段判定所述水溶液的溫度是否處于實(shí)質(zhì)性的平衡狀態(tài)，所述異常檢測手段以在所述狀態(tài)判定手段判定為所述水溶液的溫度處于所述平衡狀態(tài)的 溫度平衡時所檢測出的濃度為基礎(chǔ)，對所述規(guī)定的異常進(jìn)行檢測。
20.—種發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，在發(fā)動機(jī)的廢氣中添加NOx還原劑、使廢氣中的NOx 還原，其特征在于，包括以水溶液的狀態(tài)儲藏添加在廢氣中的NOx還原劑或其前體用的儲藏箱；對儲藏于所述儲藏箱內(nèi)的水溶液所含有的還原劑或前體的濃度進(jìn)行檢測的手段即濃度檢 測手段，該濃度檢測手段包括第1感溫體、加熱該第1感溫體用的加熱器和第2感溫體，所 述第1感溫體具有其電氣特性值根據(jù)溫度而變化的性質(zhì)，以直接或間接地與所述水溶液接觸 的狀態(tài)設(shè)置，所述第2感溫體相對于所述加熱器被熱絕緣、且設(shè)置成與所述水溶液接觸的狀 態(tài)，所述濃度檢測手段在驅(qū)動所述加熱器的同時，根據(jù)由所述加熱器加熱的所述第1感溫體 的電氣特性值和所述第2感溫體的電氣特性值而算出所述還原劑或前體的濃度；異常檢測手段，當(dāng)由所述濃度檢測手段檢測出的濃度處于被定為正常區(qū)域的規(guī)定區(qū)域以 外的異常區(qū)域時，對所述水溶液的規(guī)定的異常進(jìn)行檢測；異常判定手段，在由所述異常檢測手段檢測出所述規(guī)定的異常后，規(guī)定的確定條件成立 后執(zhí)行實(shí)際的異常判定；以及許可判定手段，其以驅(qū)動所述加熱器前的所述第1及第2感溫體的各電氣特性值之差、 或者所述第1或第2感溫體的電氣特性值的每個濃度檢測周期的變化量為基礎(chǔ)，對所述異常 的檢測的許可條件成立與否進(jìn)行判定，所述異常檢測手段，根據(jù)在所述許可判定手段許可所述異常的檢測的檢測許可時所檢測 出的濃度而對所述規(guī)定的異常進(jìn)行檢測，當(dāng)所述檢測出的濃度處于所述異常區(qū)域中的第1區(qū) 域時，對第1異常進(jìn)行檢測，而當(dāng)所述檢測出的濃度處于所述異常區(qū)域中的不同于所述第1 區(qū)域的第2區(qū)域時，對第2異常進(jìn)行檢測，所述異常判定手段與所述第1異常的檢測有關(guān)并執(zhí)行第1異常判定，另一方面與所述第2 異常的檢測有關(guān)而執(zhí)行第2異常判定，在第2異常判定后，當(dāng)通過檢測出的濃度從所述第2 區(qū)域直接轉(zhuǎn)移到所述第1區(qū)域而檢測出所述第1異常時，從該第1異常的檢測至規(guī)定期間維 持第2異常判定。
全文摘要
一種發(fā)動機(jī)的廢氣凈化裝置，采用感溫式的尿素傳感器(74)，以尿素傳感器(74)所檢測的溫度信息為基礎(chǔ)，判定儲藏箱(41)內(nèi)產(chǎn)生的尿素水的對流大小。對于異常的檢測，采用在尿素水的溫度變化率GRDt較小的場合等對流較弱、并判斷為不影響異常的正確檢測時所檢測出的濃度(Dn)。
文檔編號F01N3/08GK101194087SQ20068002050
公開日2008年6月4日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者仁科充廣, 松永英樹 申請人:日產(chǎn)柴油機(jī)車工業(yè)株式會社