[发明专利]还原剂喷射阀的异常判定装置及还原剂供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及还原剂喷射阀的异常判定装置以及还原剂供给装置，该还原剂喷射阀的异常判定装置，用于检测将用于净化排气中的氮氧化物的还原剂喷射到排气管内的还原剂喷射阀中所产生的异常。

背景技术

以往，作为去除从内燃机排出的排气中的氮氧化物(以下称为“NO_X”)的排气净化装置的一方式，具备配设于排气通路的NO_X净化催化剂、和在NO_X净化催化剂的上游侧喷射尿素水溶液或未燃燃料等液体还原剂的还原剂供给装置的装置得到实用化。

这种排气净化装置中使用的还原剂供给装置，具备：容纳液体还原剂的储藏槽、吸上并加压输送储藏槽内的还原剂的泵、将加压输送的还原剂喷射到排气管内的还原剂喷射阀来构成。其中还原剂喷射阀以喷孔面对排气管内的方式安装，从而将还原剂直接性地喷射到排气管内。

其中，使用尿素水溶液作为还原剂时，对于尿素水溶液，调整到凝固点最低的浓度(例如32.5%浓度、凝固点≒－11℃)来使用，从而即使在寒冷地区也不会结冻。但是，尿素水溶液中的溶剂蒸发等而浓度升高时，凝固点升高，尿素水溶液变得易凝固。尿素水溶液的凝固成为阀体卡住或喷孔闭塞的原因，有发生保持喷孔打开而不能关闭的开固结(stuck open )、或保持喷孔关闭状态的闭固结(stuck closed)的可能。闭固结存在在闭阀状态下阀体卡住的情况、在喷孔内尿素水溶液凝固的情况(以下本说明书中所说“闭固结”的情况下，只要不特别说明，则包含“闭阀状态下的阀体卡住”和“喷孔的闭塞”)。

另外，不论还原剂的种类如何，排气中含有的烟灰等微粒通过喷孔侵入到还原剂喷射阀内，附着在阀体的滑动部分或座位部分（seating part）等而固化，由此也有可能产生上述开固结、闭固结。

对于还原剂喷射阀而言，由于基于根据从内燃机排出的NO_X的流量等通过演算求得的指示喷射量进行喷射控制，因此若产生还原剂喷射阀的卡住异常，则尽管根据指示喷射量控制还原剂喷射阀，但是实际的喷射量与指示喷射量有可能产生误差。

于是，例如还原剂喷射阀形成开固结状态时，供给到排气管内的还原剂形成过量状态，还原剂或基于还原剂生成的成分流出到催化剂下游侧、或还原剂直接附着在排气管的内表面。另一方面，还原剂喷射阀形成闭固结状态时，供给到排气管内的还原剂不充分，NO_X的还原效率降低的同时，停止内燃机时难以将还原剂回收到储藏槽。因此，提出了以可以检测还原剂喷射阀产生的卡住异常的方式构成的各种装置(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-169770号公报(全文、全图)。

发明内容

但是，产生还原剂喷射阀的卡住异常时，根据该卡住是开固结还是闭固结，应该采用的对策也不同。例如，还原剂喷射阀形成开固结状态的情况下，一直维持还原剂的加压输送状态下，还原剂形成失禁状态，因此需要限制直至还原剂融解为止期间的泵的驱动。另外，还原剂喷射阀形成闭固结状态的情况下，为了可以提前开始还原剂的喷射，需要延长实施用于使还原剂融解的控制的时间。因此检测还原剂喷射阀的卡住异常时，期望可以精度良好地判别开固结或闭固结。

本发明的发明人鉴于这样的课题，发现实施从还原剂通路暂时回收还原剂的控制后，实施向还原剂通路内再填充还原剂的控制，基于再填充时的还原剂通路内的压力变化，检测还原剂喷射阀的卡住异常，由此可以解决这样的课题，从而完成了本发明。因此，本发明的目的在于，提供可以精度良好地判定还原剂喷射阀有无卡住异常的还原剂喷射阀的异常检测装置以及还原剂供给装置。

根据本发明，提供一种还原剂喷射阀的异常检测装置，可以解决上述问题，该还原剂喷射阀的异常检测装置为用于检测下述还原剂供给装置中的还原剂喷射阀的卡住异常的还原剂喷射阀的异常检测装置，所述还原剂供给装置具备容纳液体还原剂的储藏槽、加压输送还原剂的泵、将通过泵加压输送的还原剂喷射到内燃机的排气管内的还原剂喷射阀、和连接泵与还原剂喷射阀的还原剂通路；其特征在于，具备：在为还原剂喷射阀的开阀指示的状态下，进行将还原剂通路内的还原剂回收到储藏槽的控制的还原剂回收控制设备，在还原剂的回收控制后，在为还原剂喷射阀的闭阀指示的状态下进行向还原剂通路再填充还原剂的控制的还原剂填充控制设备，和基于还原剂的再填充控制时的还原剂通路内的压力变化，判定还原剂喷射阀有无卡住异常的异常判定设备。