專利名稱：尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用尿素水對發(fā)動機的排出氣體中的NOx進行還原的SCR系統(tǒng)，具體涉及用于對噴射至SCR裝置的尿素水的濃度等品質(zhì)進行診斷的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為用于對柴油機(diesel engine)的排出氣體中的NOx進行凈化的排出氣體凈化系統(tǒng)，例如開發(fā)有使用選擇還原催化劑(SCR)的SCR系統(tǒng)(例如參照專利文獻1、2)。該SCR系統(tǒng)使用尿素作為還原劑，將尿素水供給至SCR裝置的排出氣體上游，井利用排出氣體的熱量水解尿素并生成氨，通過該氨而且通過SCR催化劑還原NOx并進行浄化。
尿素水儲藏在罐內(nèi)，以能夠通過規(guī)定的濃度(例如32. 5% )達到目標(biāo)凈化率的方式，校正與發(fā)動機轉(zhuǎn)速一負(fù)荷對應(yīng)的尿素水噴射量。當(dāng)補給尿素水時，若尿素水被水稀釋，則凈化性能下降，反之，當(dāng)不慎注入了濃度高的尿素水時，由于尿素過量供給，產(chǎn)生氨逃逸(ammonia slip),或者由于尿素的沉淀,產(chǎn)生噴嘴阻塞的問題。并且在尿素罐內(nèi)由于水分蒸發(fā)等引起濃度升高時，或者鹽水等不同性質(zhì)的液體進入而導(dǎo)致濃度升高吋，也會使噴射系統(tǒng)和SCR裝置發(fā)生故障。在該尿素水罐中，設(shè)置有專利文獻3所示的尿素濃度傳感器，通過該傳感器檢測/診斷尿素水的濃度，當(dāng)濃度比規(guī)定值低或者高時判定為濃度異常，禁止尿素水噴射，并且向駕駛員發(fā)出警告，催促將罐內(nèi)尿素水更換為正常的尿素水?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開JP2000-27627號公報專利文獻2 :日本特開JP2005-83223號公報專利文獻3 :日本特開JP2007-47006號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，當(dāng)尿素罐內(nèi)的尿素水的水位低，即余量少時，由于車輛的振動等引起液面搖晃，從而罐底面附近所設(shè)置的濃度傳感器的檢測部露出，存在信號檢測不穩(wěn)定導(dǎo)致不能進行正確的濃度檢測的不利情況。因此，本發(fā)明的目的為解決上述技術(shù)問題，提供一種能夠可靠地診斷尿素罐內(nèi)的尿素水的品質(zhì)的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)。用于解決問題的手段為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為ー種尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)，檢測尿素罐內(nèi)的尿素水濃度和水位，當(dāng)水位為規(guī)定值以上時，根據(jù)尿素水濃度的檢測值對尿素水的品質(zhì)進行診斷。在本發(fā)明中，優(yōu)選當(dāng)尿素水濃度的檢測值為上限尿素水濃度以上或下限尿素濃度以下吋，診斷為濃度異常。在本發(fā)明中，優(yōu)選當(dāng)水位低于規(guī)定值時，不進行根據(jù)尿素水濃度的檢測值進行的診斷。在本發(fā)明中，優(yōu)選當(dāng)診斷為濃度異常時，禁止尿素水噴射，并向駕駛員警告該濃度異常。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)檢測尿素罐內(nèi)的尿素水的濃度時，檢出水位，并根據(jù)該水位為規(guī)定值以上時檢出的濃度診斷品質(zhì)，從而發(fā)揮能夠進行可靠的品質(zhì)診斷的有益效果。


圖I是表不本發(fā)明的一個實施方式的系統(tǒng)圖。 圖2是表示本發(fā)明的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)的流程圖。
具體實施例方式以下，基于附圖詳細說明本發(fā)明的ー個優(yōu)選實施方式。在圖I中，在柴油機的排氣管10上連接有SCR裝置11，在該SCR裝置11的上游側(cè)設(shè)置噴射尿素水的噴嘴12,從而構(gòu)成SCR系統(tǒng)。SCR裝置11由氧化催化劑層13和帶催化劑的陶瓷過濾器14構(gòu)成，通過氧化催化劑層13，對排出氣體中的PM(顆粒物質(zhì))中所包含的主要為碳氫化合物HC的未燃燒物質(zhì)(SOF)進行氧化，用帶催化劑的陶瓷過濾器14捕獲排出氣體中的PM，而且通過該帶催化劑的陶瓷過濾器14，使尿素水的熱分解中產(chǎn)生的氨和NOx發(fā)生反應(yīng)，從而進行脫硝。尿素水15儲藏在尿素罐16內(nèi)，通過由泵構(gòu)成的供應(yīng)組件17，尿素罐16內(nèi)的尿素水15通過送液線18被抽吸，供給至噴嘴12并被噴射，剰余的尿素水再通過回收線19返回至尿素罐16內(nèi)。從噴嘴12噴射的尿素水量由DCU (Dosing Control Unit :噴射閥控制裝置)20經(jīng)由供應(yīng)組件17控制。D⑶20與E⑶(發(fā)動機控制單元)連接，根據(jù)來自E⑶的發(fā)動機轉(zhuǎn)速ー負(fù)荷、和排氣管10的上游側(cè)設(shè)置的排氣溫度傳感器21推定產(chǎn)生的NOx量，并且確定對該NOx進行脫硝所需的尿素水量，并據(jù)此控制供應(yīng)組件17，而且當(dāng)噴嘴12以所確定的尿素水量進行噴射時，根據(jù)排氣管10的上游側(cè)設(shè)置的NOx傳感器22的檢測值控制供應(yīng)組件17，對從噴嘴12噴射的尿素水量進行調(diào)整。然后，在尿素罐16上設(shè)置有檢測尿素水15的濃度和水位的濃度/水位傳感器23，該濃度/水位傳感器23的檢測值向D⑶20輸入。濃度/水位傳感器23基本上為通過靜電電容變化測量水位和濃度的裝置，同時還測量導(dǎo)電率，從而能夠檢測鹽水等的混入。該濃度/水位傳感器23可為如圖所示將水位傳感器和濃度傳感器一體化的結(jié)構(gòu)，或者也可由分別檢測水位和濃度的傳感器構(gòu)成。該DCU20根據(jù)來自濃度/水位傳感器23的水位和濃度的檢測值，對尿素水15的品質(zhì)進行診斷。該品質(zhì)診斷中，當(dāng)濃度/水位傳感器23的濃度檢測值為預(yù)先設(shè)定的上限尿素水濃度即上限值0以上或者為預(yù)先設(shè)定的下限尿素濃度即下限值a以下吋，診斷為濃度異常，并禁止由供應(yīng)組件17進行的尿素水噴射，并通過ECU點亮駕駛室中設(shè)置的警告燈，或者用蜂鳴器發(fā)出報警聲，從而向駕駛員發(fā)出警告，催促將尿素罐16內(nèi)的尿素水15更換為正常的尿素水。本發(fā)明中的品質(zhì)診斷在根據(jù)濃度檢測值進行診斷之前，判斷由濃度/水位傳感器23檢測出的尿素水的水位L，并在水位L為規(guī)定值以下時不進行診斷。S卩，當(dāng)水位低吋，由于車輛的振動等液面產(chǎn)生搖晃，傳感器23的檢測部露出，檢測信號不穩(wěn)定，從而不能正確地檢測濃度，因此濃度/水位傳感器23在能夠切實地檢測濃度的規(guī)定水位以上時根據(jù)濃度檢測值進行診斷。由此，通過在診斷時在尿素水的水位得以確保的狀態(tài)下進行診斷，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性高的濃度檢測。下面根據(jù)圖2說明本發(fā)明的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)的流程。開始進行診斷30，在步驟I中，判斷尿素水是否為規(guī)定水位以上。在該步驟I中，當(dāng)尿素水的水位低于規(guī)定值時(否)，為不能診斷31，結(jié)束(返回)診斷32。在步驟I的判 斷中，當(dāng)尿素水為規(guī)定水位以上時(是)，在步驟2判斷檢測出的濃度是否為下限值a以上且上限值P以下，當(dāng)a <濃度< P時(是)進行正常判定33，并且當(dāng)濃度低于下限值a時、超過上限值P時(否)，進行異常判定34，進行尿素噴射禁止35、警告燈點亮36，結(jié)束診斷32。符號說明10排氣管11 SCR 裝置12 噴嘴15尿素水16尿素罐20 DCU23濃度/水位傳感器
權(quán)利要求
1.ー種尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)，其特征在干， 檢測尿素罐內(nèi)的尿素水濃度和水位，當(dāng)水位為規(guī)定值以上時，根據(jù)尿素水濃度的檢測值對尿素水的品質(zhì)進行診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)，其特征在干， 當(dāng)尿素水濃度的檢測值為上限尿素水濃度以上或下限尿素濃度以下吋，診斷為濃度異常。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)，其特征在干， 當(dāng)水位低于規(guī)定值時，不進行根據(jù)尿素水濃度的檢測值進行的診斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)，其特征在干， 當(dāng)診斷為濃度異常時，禁止尿素噴射，井向駕駛員警告該濃度異常。
全文摘要
提供一種能夠可靠地對尿素罐內(nèi)的尿素水的品質(zhì)進行診斷的尿素品質(zhì)診斷系統(tǒng)。檢測尿素罐(16)內(nèi)的尿素水濃度和水位(L)，當(dāng)水位(L)為規(guī)定值以上時，根據(jù)尿素水濃度的檢測值對尿素水的品質(zhì)進行診斷。
文檔編號F01N3/18GK102791976SQ20118001128
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者伊藤朝幸, 岡本泰雄, 益子達夫, 福岡武史, 高橋弘隆 申請人:五十鈴自動車株式會社