[发明专利]发动机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在对排气中的氮氧化物(NOx)进行还原净化 的发动机的排气净化装置(下面称为“排气净化装置”)中对液体 还原剂或其前体的供给系统进行综合故障诊断的技术。

背景技术

目前，已经提出了多种排气净化装置的方案，这些排气净化装 置将液体还原剂或其前体喷射供给到配置在发动机排气系统中的 NOx还原催化剂的排气上游，使排气中的NOx和还原剂进行催化剂 还原反应，将NOx还原净化为无害成分。在排气净化装置中，当喷 射供给液体还原剂或其前体的喷嘴发生堵塞时，就无法对NOx还原 催化剂提供适量的还原剂，不能发挥排气净化装置的作用。因此， 如日本特开2006-132442号公报(专利文献1)所述，提出了根据各 种参数间接判断喷嘴堵塞的技术。

专利文献：日本特开2006-132442号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，作为不对NOx还原催化剂提供适量还原剂的原因，除了 喷嘴堵塞之外，还可以假设例如配管堵塞、龟裂、电子控制系统故 障等各种情况。因此，不仅需要喷嘴堵塞判断技术，还需要能够进 行液体还原剂或其前体供给系统的综合故障诊断的技术。

因此，本发明鉴于以上的现有问题，着眼于液体还原剂或其前 体的消耗量与将控制值(添加流量)依次累加得到的累加量之间的 相关关系，目的在于提供能够进行液体还原剂或其前体的供给系统 的综合故障诊断的排气净化装置。

用于解决问题的方案

因此，本发明所涉及的排气净化装置包括：还原催化剂，其使 用还原剂对排气中的NOx进行还原净化；还原剂容器，其贮藏液体 还原剂或其前体；还原剂添加装置，其将贮藏在上述还原剂容器中 的液体还原剂或其前体添加到还原催化剂的排气上游；水位测量装 置，其测量贮藏在上述还原剂容器中的液体还原剂或其前体的水 位；以及控制单元，其内置有计算机。并且，上述控制单元执行如 下处理：添加流量运算处理，运算与发动机运转状态相应的液体还 原剂或其前体的添加流量；还原剂添加处理，根据通过上述添加流 量运算处理运算出的添加流量来控制上述还原剂添加装置；累加量 运算处理，运算将通过上述添加流量运算处理运算出的添加流量依 次累加得到的累加量；消耗量运算处理，根据通过上述水位测量装 置测量出的水位运算液体还原剂或其前体的消耗量；以及故障判断 处理，根据通过上述累加量运算处理运算出的累加量与通过上述消 耗量运算处理运算出的消耗量的比值判断液体还原剂或其前体的 供给系统是否发生了故障。

发明效果

根据本发明所涉及的排气净化装置，运算对与发动机运转状态 相应的液体还原剂或其前体的添加流量进行依次累加得到的累加 量，并且根据贮藏在还原剂容器中的液体还原剂或其前体的水位来 运算消耗量。然后，根据累加量与消耗量的比值来判断液体还原剂 或其前体的供给系统是否发生了故障。即，当实际消耗的消耗量远 远少于或多于在控制上认为应当消耗的累加量时，就能够判断出在 液体还原剂或其前体的供给系统中发生了某种故障。因此，不仅能 对喷嘴堵塞进行诊断，而且能对例如配管堵塞、龟裂、电子控制系 统故障等、液体还原剂或其前体的供给系统的综合故障进行诊断。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的排气净化装置的一例的整体结构 图。

图2是测量尿素水溶液的水位和浓度的传感器的说明图。

图3是尿素水溶液浓度的测量原理说明图。

图4是以发动机启动为契机执行的故障诊断程序的流程图。

图5是以发动机启动为契机执行的故障诊断程序的流程图。

图6是液面摇晃的特性说明图。

图7是下限水位的确定方法的说明图。

图8是以发动机启动为契机执行的诊断允许程序的流程图。

图9是以发动机启动为契机执行的信息写入程序的流程图。

附图标记说明：