[发明专利]发动机排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机排气净化装置，详细地说，涉及一种将氨用作还原剂而对从发动机中排出的氮氧化物进行净化的技术。

背景技术

对于通过后处理对从发动机中排出的大气污染物、特别是排气中的氮氧化物(以下称作“NO_X”)进行净化的技术，公知有下面的SCR(Selective Catalytic Reduction)装置。即，在发动机的排气通路中设置喷射出氨或其前体的水溶液的装置，将喷射出的氨作为还原剂，使NO_X与该氨在催化剂上进行反应，从而对NO_X进行还原和净化。另外，也公知有这样一种SCR装置(专利文献1)：考虑到将氨储存在车上的储存容易性，预先将作为氨前体的尿素以水溶液的状态储存在容器中，在实际运转时，向排气通路内喷射出从该容器中供给来的尿素水，通过利用排气热进行的尿素水解产生氨。

专利文献1：日本申请公开第2000-027627号公报(段落编号0013)

发明内容

本申请人研究了一种将SCR装置应用在车载发动机中的排气净化中的技术。为了相对于从发动机中排出的NO_X的量喷射准确量的尿素水而良好地进行NO_X的还原反应，在尿素水容器中设置尿素传感器、并使尿素的实际浓度(以下，在简称作“浓度”时是指尿素的浓度)反映在发动机及SCR装置的控制上在实用上是很重要的。现在，开发了一种这样的尿素传感器(参照日本申请公开第2001-228004号公报)：以绝缘状态配设加热器和测温电阻，着眼于基于尿素浓度的尿素水的导热特性，根据测温电阻的电阻值检测尿素的实际浓度。

在此，本申请人已提出的日本专利申请第2003-366737号中公开了采用该感温型尿素传感器的发动机排气净化装置。在该感温型尿素传感器中，由尿素传感器检测尿素的浓度，并且在检测到超出正常区域的高浓度时，作出尿素水的剩余量不足的判定，而在检测到低于该正常区域的低浓度时，作出尿素水处于水或接近于水的稀薄的状态、即作出浓度异常的判定，在作出了这两个判定的任一个时，采取停止喷射尿素水等措施。另外，在该感温型尿素传感器中，特别是在后者的检测到低浓度的情况下，通过在经过规定的次数连续检测到该低浓度时将该浓度用作确定值，确保了检测出的浓度的可靠性(上述在先申请的图7、9)。

但是，像这种排气净化装置，不能同时进行高于或低于正常区域的浓度的检测和与之相对应的异常判定，而在前者的检测和后者的判定之间存在时间的延迟，因而存在下面的问题。即，在作出尿素水的剩余量不足的判定之后，在驾驶员无意或有意地补给了水或稀释了的尿素水的情况下，剩余量不足的判定被解除，而浓度异常的判定是在该补给之后延迟了相当于上述延迟的时间而作出的。因此，存在无法在该期间内对浓度的异常采取措施而向大气中排出了未净化的NO_X的可能。

本发明的目的在于，在对还原剂或其前体的水溶液判定多个异常、并且在异常检测和异常判定之间存在时间延迟的情况下，避免由该延迟引起误判定。

本发明提供一种发动机排气净化装置。本发明的装置向发动机的排气中添加NO_X的还原剂而还原排气中的NO_X，包括用于将添加在排气中的NO_X的还原剂或其前体以水溶液的状态进行储存的容器，根据储存在该容器中的水溶液的热特性检测与该水溶液相关的规定状态参数，在检测出的状态参数处于作为正常区域所确定的规定区域以外的异常区域时，检测到与上述水溶液相关的规定异常，并在检测到异常之后，在规定的确定条件成立时作出异常判定。另外，在检测出的状态参数处于异常区域中的第1区域时检测到第1异常，而在检测出的状态参数处于异常区域中的与该第1区域不同的第2区域时检测第2异常，与第1异常的检测相关联地作出第1异常判定，而与第2异常检测相关联地作出第2异常判定。在第1异常判定之后，当根据检测出的状态参数从第1区域直接转移至第2区域的情形而检测到第2异常时，在自检测到该第2异常起在规定的期间内维持第1异常判定。

在本发明中，在处于异常区域的状态参数的检测和与之相关联地确定的异常判定之间，到规定的确定条件成立为止存在延迟。在此，在本发明中，在第1异常判定之后，在由于检测出的状态参数从第1区域直接转移至第2区域而检测到第2异常时，在自检测到该第2异常起在规定的期间内维持第1异常判定，因此可以避免由该延迟引起的误判为正常的误判定。