[发明专利]还原剂喷射装置的控制装置

说明书

本发明在还原剂的喷射控制中，对在喷射阀发生的异常是开固接或是闭固接进行辨别。本发明是一种还原剂喷射装置的控制装置，用于控制还原剂喷射装置，上述还原剂喷射装置借助安装在内燃机的排气管上的喷射阀，将用于净化内燃机的排气中的NOx的还原剂喷射至被配设于排气通路的还原催化剂的上游侧，控制装置具备喷射控制部和异常判定部，喷射控制部控制将还原剂压送的泵的输出，使得被供给至喷射阀的还原剂的压力为既定的目标值，并且控制喷射阀的开阀动作，异常判定部基于还原剂的喷射控制的执行中的对上述喷射阀通电的电流波形及泵的输出，将喷射阀的开固接或闭固接进行区别，并且对喷射阀的异常进行判定。

技术领域

本发明涉及还原剂喷射装置的控制装置，所述还原剂喷射装置的控制装置用于控制将还原剂供给至内燃机的排气通路的还原剂喷射装置。

背景技术

在搭载于车辆的柴油发动机等内燃机的排气中包括有NOx（氮氧化物）。作为用于通过将该NOx还原来分解成氮或水等从而将排气净化的装置，尿素选择性催化还原（SCR，Selective Catalystic Reduction）系统被实用化。尿素选择性催化还原系统作为还原剂使用尿素水溶液，使排气中的NOx与氨反应，由此将NOx分解。

该尿素选择性催化还原系统具备配置于排气通路的选择性还原催化剂、用于将尿素水溶液供给到比选择性还原催化剂靠上游侧的排气通路的还原剂喷射装置。选择性还原催化剂具有以下功能：吸附尿素水溶液分解而生成的氨，促进流入的排气中的NOx与氨进行还原反应。此外，还原剂喷射装置具备将被收纳于储藏罐内的尿素水溶液压送的泵、将被泵压送的尿素水溶液喷射的喷射阀、进行泵及喷射阀的控制的控制装置。

在尿素选择性催化还原系统中使用的尿素水溶液根据浓度不同而冻结温度不同。即使是最低冻结温度，该温度也是负11℃左右。因此，在内燃机停止时，尿素水溶液被从还原剂喷射装置内回收至储藏罐，以免在停车时尿素水溶液冻结，体积膨张，使得泵或喷射阀、流通有尿素水溶液的配管等破损。被回收的尿素水溶液在还原剂喷射装置的起动时被再充填至还原剂喷射装置内。

另一方面，若喷射阀暴露在高温中，则有下述情况：附着于喷射阀的尿素水溶液的溶剂蒸发，浓度上升，冻结温度上升，由此，尿素水溶液发生结晶化。例如，若在内燃机停止时，喷射阀的冷却机构的功能停止，则受到残留的排气热的影响，附着于喷射阀的尿素水溶液可能被加热，发生结晶化。此外，即使在内燃机的运转中，在长时间不进行尿素水溶液的喷射的情况下，附着于喷射阀的尿素水溶液可能被排气热加热，发生结晶化。若尿素水溶液发生结晶化，则喷射阀的阀体发生固接（固着），可能发生喷孔打开的状态下不能关闭的开固接或喷孔呈关闭状态的闭固接。

进而，排气中包括的煤等微粒经由喷孔侵入至喷射阀内，附着于阀体的滑动部分或落座部分等，由此可能发生上述的开固接或闭固接。

这里，在喷射阀发生固接的情况下，根据该固接是开固接还是闭固接，应该采取的处理也不同。例如，喷射阀呈闭固接状态的情况，在维持泵的驱动的状态下，尿素水溶液也不漏出至排气管内，但喷射阀呈开固接状态的情况，在维持泵的驱动的状态下，呈尿素水溶液流出的状态，所以需要使泵的驱动停止。

在专利文献1中，提出下述还原剂喷射阀的异常判定装置，该还原剂喷射阀的异常判定装置在发生喷射阀的阀体的动作不良的情况下，能够高精度地辨别喷射阀的开固接状态或闭固接状态。具体地，公开下述异常判定装置，该异常判定装置基于将相对于喷射阀供给尿素水溶液的还原剂通路内减压时的还原剂通路内的压力变化，辨别阀体的动作不良是由于开固接导致的还是由于闭固接导致的。

专利文献1：日本特开2012-102637号公报。