尿素scr用尿素水消耗量診斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用尿素水對引擎的排氣中的NOx進行選擇還原的尿素SCR系統(tǒng)，特別是關(guān)于能夠準(zhǔn)確地診斷由噴射閥(dozing valve)噴射出的尿素水的尿素水量的尿素SCR用尿素水消耗量診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為內(nèi)燃機引擎的用于凈化排氣氣體中的NOx的排氣氣體凈化系統(tǒng)，開發(fā)了使用選擇還原催化劑的選擇催化劑還原(Selective Catalytic Reduct1n)系統(tǒng)(SCR系統(tǒng))。
[0003]該SCR系統(tǒng)將積存在尿素水箱中的尿素水向SCR裝置的排氣氣體上游供給，用排氣氣體的熱對尿素水進行加水分解而生成氨水，通過該氨水用SCR裝置內(nèi)的催化劑將NOx還原而凈化。尿素水從設(shè)置在SCR裝置的上游側(cè)的噴射閥被噴射，從而供給到SCR的排氣氣體上游。
[0004]向噴射閥的尿素水的供給通過具備供給模塊泵(SM泵)和尿素水壓力傳感器等的供給模塊實現(xiàn)。供給模塊經(jīng)由吸入線路與尿素水箱連接，將從尿素水箱經(jīng)由吸入線路吸起后的尿素水經(jīng)由連接供給模塊和噴射閥的壓送線路向噴射閥供給。噴射閥通過DCU(噴射控制單元)控制，根據(jù)在SCR裝置的下游設(shè)置的NOx傳感器的檢測值來開閉控制噴射閥并調(diào)整尿素噴射量。
[0005]通過設(shè)置在尿素水箱內(nèi)的尿素水傳感器檢測尿素水箱內(nèi)的尿素水的水平，通過用尿素水傳感器檢測出的尿素水的水平來檢測尿素水的殘存量，作為尿素水的補充的基準(zhǔn)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2011 — 247137號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2012 — 2061號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]但是，在將尿素水向NOx催化劑內(nèi)噴射的噴射閥內(nèi)以及到達噴射閥內(nèi)的壓送線路內(nèi)由于異物而發(fā)生了堵塞的情況下，沒有對其進行檢測的手段。此外有噴射閥由于異物等的固著、在開狀態(tài)下固著的情況下也同樣沒有檢測的手段的問題。
[0012]關(guān)于該尿素水的消耗量，只要檢測尿素水箱內(nèi)的尿素水傳感器的水平變化，其消耗量就能夠大致推測。但是，尿素水傳感器的檢測精度是階梯式地檢測尿素水平的精度，在有行駛中的車輛的傾斜或有尿素水箱內(nèi)的尿素水的搖晃時，難以檢測正確的水平。因此，現(xiàn)狀的尿素水傳感器只有檢測尿素水箱內(nèi)的尿素水具有何種程度或檢測補充時期的功能。
[0013]此外，即使假設(shè)使用了尿素水傳感器的檢測精度良好的設(shè)備，所消耗的尿素水量微小，根據(jù)基于該尿素水傳感器的水平變化，也難以可靠地檢測堵塞等。
[0014]進而，在噴射閥在開狀態(tài)下固著、尿素水不停噴射時，難以通過尿素水傳感器的水平變化來對其進行檢測。
[0015]因此，本發(fā)明的目的在于，解決上述課題，提供一種即使在壓送線路或噴射閥被異物堵塞等發(fā)生了固著時、或在噴射閥中尿素水不停噴射時，也能對上述情況進行檢測的尿素SCR用尿素水消耗量診斷裝置。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]為了達成上述目的，本發(fā)明是一種尿素SCR用尿素水消耗量診斷裝置，其特征在于，用于將尿素水箱內(nèi)的尿素水通過供給泵吸入、將該尿素水經(jīng)由壓送線路從設(shè)置在SCR裝置的上游側(cè)的噴射閥噴射，上述尿素SCR用尿素水消耗量診斷裝置具備:尿素水傳感器，對尿素水箱內(nèi)的尿素水的水平進行檢測；噴射量指示機構(gòu)，根據(jù)排氣中的NOx，指示從上述噴射閥噴射的尿素水量；指不噴射量累計機構(gòu)，對由上述噴射量指不機構(gòu)指不出的指不噴射量進行累計；消耗量算出機構(gòu)，根據(jù)從上述尿素水傳感器輸入的檢測值，算出累計消耗量；以及異常診斷機構(gòu)，比較來自上述指示噴射量累計機構(gòu)的累計指示噴射量和來自上述消耗量算出機構(gòu)的累計消耗量，判斷基于噴射閥的尿素水噴射是正常還是異常。
[0018]優(yōu)選的是，異常診斷機構(gòu)被輸入來自指示噴射量累計機構(gòu)的累計指示噴射量和來自消耗量算出機構(gòu)的累計消耗量，在累計指示噴射量超過了判斷量時，將該累計指示噴射量和此時的累計消耗量進行比較，在兩者之差超過了一定量時判斷為尿素水消耗量異常，在沒有超過時判斷為正常。
[0019]優(yōu)選的是，消耗量算出機構(gòu)將在點火鍵被開啟時由尿素水傳感器檢測到的水平存儲并且將被斷開時的水平存儲，之后在點火鍵被開啟/斷開時將水平存儲而依次算出累計消耗量，指示噴射量累計機構(gòu)在點火鍵被開啟時，開始指示噴射量的累計并且在被斷開時將累計指示噴射量存儲，之后基于在點火鍵被開啟/斷開時所存儲的累計指示噴射量，依次累計指示噴射量，異常診斷機構(gòu)在來自指示噴射量累計機構(gòu)的累計指示噴射量超過了判斷值時，比較該判斷值和來自消耗量算出機構(gòu)的累計消耗量，進行正常/異常的診斷，在診斷后將指示噴射量累計機構(gòu)的累計值復(fù)位。
[0020]優(yōu)選的是，消耗量算出機構(gòu)在尿素水箱中尿素水被進行了補充時，根據(jù)尿素水傳感器的水平變化算出補充量，在由異常診斷機構(gòu)進行異常診斷時將所算出的累計消耗量加上補充量后的值作為累計消耗量向異常診斷機構(gòu)輸出。
[0021]優(yōu)選的是，由消耗量算出機構(gòu)進行的補充量的算出中，在尿素水箱的水平變化變化了尿素水傳感器的檢測精度以上時，設(shè)為有補充，并且根據(jù)補充后的尿素水傳感器的檢測水平的最大值和補充前所存儲的水平而算出補充量。
[0022]優(yōu)選的是，判斷量被設(shè)定為尿素水的累計指示噴射量為幾升?十幾升的期間。
[0023]發(fā)明效果
[0024]本發(fā)明通過比較基于尿素水的指示噴射量和尿素水的水平變化的差，發(fā)揮能夠檢測出噴射閥或壓送配管內(nèi)的堵塞、或者由噴射閥打開固著狀態(tài)引起的不停噴射等的不良狀況這樣的優(yōu)秀的效果。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的SCR系統(tǒng)的概略圖。
[0026]圖2是表示本發(fā)明的尿素SCR用尿素水消耗量診斷裝置的消耗量診斷的流程圖的圖。
[0027]圖3是以時序列說明本發(fā)明的尿素SCR用尿素水消耗量診斷裝置中在尿素水箱中沒有尿素水的補充的情況下的尿素水傳感器的檢測位置和尿素水的累計消耗量和累計指不噴射量的圖。
[0028]圖4是以時序列說明本發(fā)明的尿素SCR用尿素水消耗量診斷裝置中在尿素水箱中有尿素水的補充的情況下的尿素水傳感器的檢測位置和尿素水的累計消耗量和累計指示噴射量的圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，基于附圖詳細敘述本發(fā)明的優(yōu)選的一實施方式。
[0030]圖1表示SCR系統(tǒng)的概略，在內(nèi)燃機引擎(未圖示)的排氣管10上連接著SCR裝置11，在該SCR裝置11的上游側(cè)設(shè)有噴射尿素水的噴射閥12，在SCR裝置11的下流側(cè)設(shè)有NOx傳感器13。
[0031]NOx傳感器13的檢測值被輸入到D⑶(噴射控制單元)14，通過D⑶14來開閉控制噴射閥12。
[0032]從噴射閥12噴射的尿素水U被積存在尿素水箱15中，從吸管線路16被吸引到供給模塊17的供給泵18，從供給泵18經(jīng)由過濾器19除去異物，在壓送線路20中被壓送到噴射閥12。此外剩余的尿素水U從過濾器19的吐出側(cè)的壓送線路20返回，在線路21中返回到尿素水箱15內(nèi)。
[0033]尿素水箱15內(nèi)設(shè)有尿素水傳感器22，尿素水傳感器22計測尿素水箱15內(nèi)的尿素水的水平并向D⑶14發(fā)送。
[0034]DCU14算出向SCR裝置11噴射尿素水的量、定時，使供給泵18驅(qū)動，將尿素水提高到規(guī)定壓力為止，對噴射閥12的開閉進行控制，以適當(dāng)?shù)亩〞r噴射適當(dāng)?shù)牧俊?br>[0035]NOx傳感器13監(jiān)視通過從噴射閥12適當(dāng)?shù)貒娚淠蛩厮筍CR裝置11的下游排氣中的NOx值成為穩(wěn)定這一情況，從而向D⑶14發(fā)送計測值。
[0036]D⑶14上連接著主要進行燃料噴射控制的ECM (引擎控制器模塊)23，從ECM23