[发明专利]还原剂喷射阀的异常检测装置及异常检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测还原剂喷射阀的异常的异常检测装置及异常检测方法。

特别是关于用于检测在还原剂喷射阀中产生的规定的堵塞现象的异常检测装置及异常检测方法，其中还原剂喷射阀用于向排气管内喷射用于净化废气中氮氧化物的还原剂。

背景技术

一直以来，从汽车等内燃机排出的废气中含有氮氧化物(NO_X)。作为还原净化该NO_X的排气净化装置的一种有如下结构的排气净化装置，即：在内燃机的排气管中配设NO_X净化催化剂，并在NO_X净化催化剂的上游侧喷射尿素水溶液或未燃烧燃料等的还原剂。

这样的排气净化装置中，通过在NO_X净化催化剂中促进还原剂和废气中的NO_X的还原反应，将NO_X分解成氮和水、二氧化碳等并排入大气中。

作为这样的排气净化装置具有的还原剂喷射装置的一种方式，有经由还原剂喷射阀直接向排气管内供给还原剂的注入式还原剂喷射装置。

此处，作为还原剂使用尿素水溶液时，尿素水溶液具有在规定温度域中产生冻结或结晶的性质，容易成为还原剂喷射阀的堵塞原因。

另外，无论还原剂的种类如何，均存在废气中所含有的灰尘等微粒子或未燃烧燃料进入还原剂喷射阀内部而进行炭化等，从而产生原剂喷射阀的堵塞的情况。若在还原剂喷射阀中产生这种堵塞，则在排气管内喷射目标量的还原剂将变得困难，应向NO_X净化催化剂供给的还原剂量不足，从而排气净化效率下降。

因此，作为检测还原剂喷射阀的堵塞的方法，公开使用连接还原剂喷射阀及泵的供给路径内的压力下降量来判断有无堵塞的判定方法(参照专利文献1)。

具体而言是如下的方法，在注入式的喷射装置中，对表示在还原剂喷射阀处于喷射模式的状态下停止泵的压送时规定时间所下降的供给路径内的压力下降量的开阀时压力下降量，和表示在还原剂喷射阀处于全闭模式的状态下停止泵的压送时规定时间所下降的供给路径内的压力下降量的闭阀时压力下降量进行比较，从而判定还原剂喷射阀的堵塞。

该堵塞判定方法中，当开阀时压力下降量与闭阀时压力下降量之差在规定值以下时，判定还原剂喷射阀中存在堵塞。

另外，作为使用供给路径内压力下降量而判定有无堵塞的方法，还公开了如下述的方法(参照专利文献2)。

具体而言是例如如下的还原剂路径的堵塞判定方法，即包括：对泵的驱动进行能率(DUTY)控制，以使由配置于第1还原剂路径(配设于泵及还原剂喷射阀之间的路径)上的压力传感器检测的值维持在规定值，判别泵的驱动能率是否小于规定的阈值的工序；在判别出泵的驱动能率小于规定的阈值的情况下，停止泵并使还原剂喷射阀为全开，算出由压力传感器检测的第1还原剂路径内的压力值在规定时间内下降的压力下降量的工序；以及基于算出的压力下降量，判别在第1还原剂路径或第2还原剂路径(与还原剂喷射阀相连，用于使还原剂循环的路径)中是否产生了堵塞的工序。

[专利文献1]特开2008-180193号公报(全文、全图)

[专利文献2]特开2008-202469号公报(全文、全图)

但是，如果还原剂喷射阀存在产生喷孔的全部或大部分被堵的堵塞(以下称为“完全堵塞”)的情况，则也也存在产生不是完全堵塞程度而是喷孔一部分被堵的堵塞(以下称为“部分堵塞”)的情况。

这样的部分堵塞中，根据喷孔的闭塞情况其堵塞的程度各异。而且，当堵塞程度不同时，则在规定的开阀期间从还原剂喷射阀喷射的还原剂量将产生差异。

这里，在专利文献1及专利文献2所述的堵塞的判定方法中是将压力下降量与规定的阈值相比较。

即，虽然专利文献1和专利文献2的堵塞判定方法能够得到是否产生了堵塞的粗略判定结果，但是不能得到产生了哪种程度的堵塞的细致的判定结果。

因而，如果不能正确判定堵塞的程度，则难以正确进行因堵塞而引起的还原剂喷射量的补正，其结果，不能将直至解除堵塞期间的排气净化效率的下降抑制在最小限度。

另外，如果不能判定堵塞的程度，则难以根据堵塞的程度判断是否应该更换还原剂喷射阀或是否能够以喷射量补正来应对等其后的应对。

发明内容

因此，本发明的发明者通过锐意研究，发现通过设置多个用于进行还原剂喷射阀的堵塞判定的阈值，将这些阈值和还原剂供给路径内的压力比较，能够解决上述的课题，从而完成了本发明。