[发明专利]发动机排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及对排气中的氮氧化物(NOx)进行还原净化的发动机排气净化装置(下面称为“排气净化装置”)中尤其是液体还原剂或者其前躯体的供给系统是否发生堵塞进行高精度判定的技术。 

背景技术

作为对发动机排气所含的NOx进行净化的催化剂净化系统提出的方案有日本特开2000-27627号公报(专利文献1)记载的排气净化装置。这种排气净化装置，通过在发动机排气系统所配置的NOx还原催化剂的排气上游，喷射供给对应发动机运转状态的液体还原剂或者其前躯体(下面称为“液体还原剂”)，来使排气中的NOx和还原剂两者发生还原反应，将NOx净化处理为无害成分。 

而这样的排气净化装置，因还原剂成分析出、有异物混入等原因而造成液体还原剂的供给系统(下面称为“还原剂供给系统”)堵塞的话，便无法对NOx还原催化剂供给适量的还原剂，从而无法发挥所需要的NOx净化能力。因此，如日本特开2006-77765号公报(专利文献2)所记载的那样，提出了在压送液体还原剂的泵停止的状态下根据还原剂供给系统留存的液体还原剂其在规定时间内的压力降低幅度对是否发生堵塞进行判定的技术方案。 

专利文献1：日本特开2000-27627号公报 

专利文献2：日本特开2006-77765号公报 

但NOx在高温和高压条件下生成，因而由于发动机运转状态的不同而存在排气中的NOx浓度较低、不需要排气净化处理的状态。因此，使用还原剂的排气净化装置，出于防止该不必要消耗的考虑，采用断续喷射供给液体还原剂这种构成。而且，对于排气净化装置来说，排气中的NOx浓度随着发动机运转状态而变化，因而液体还原剂的喷射量动态地增减。所以，规定时间内的压力降低幅度便极为细微，就专利文献2中记载的技术而言，即便是还原剂供给系统没有堵塞发生，也会有可能误判为有堵塞发生。 

发明内容

因此，本发明鉴于如上所述现有问题点，其目的在于提供一种排气净化装置，该装置利用在压送液体还原剂的泵停止的状态下，喷射供给还原剂供给系统所留存的液体还原剂时，压力随其累积喷射量而有规律地变化的特性，即便是液体还原剂的喷射供给暂时停止或者动态变化，也能针对还原剂供给系统是否发生堵塞进行高精度判定。 

因此，排气净化装置包括：配置于发动机排气系统的、对排气中的NOx进行还原净化的还原催化剂；储存液体还原剂的还原剂箱；吸入所述还原剂箱所储存的液体还原剂并将其压送的泵；对所述泵压送的液体还原剂的流量进行控制的流量控制阀；对还原催化剂的排气上游喷射供给其流量由所述流量控制阀控制的液体还原剂的喷嘴；以及内置计算机的控制单元，该排气净化装置中，所述控制单元根据发动机运转状态实时运算所述喷嘴喷射供给的液体还原剂的喷射量，并且，使所述泵暂时停止至累积喷射量达到规定量这一期间内，所述泵下游且流量控制阀上游所留存的液体还原剂的压力未降低第一规定压力以上时，判定该泵下游的还原剂供给系统发生堵塞，该累积喷射量由被实时运算的喷射量逐次累加所得到。其中，所谓“液体还原剂”其含义不限于将还原剂成分(溶质)溶解于溶剂中所得到的物质，还包含可按化学反应生成还原剂的液体还原剂的前躯体。 

按照本发明的排气净化装置，吸入还原剂箱所储存的液体还原剂而进行压送的泵暂时停止至累积喷射量达到规定量这一期间内，泵下游且流量控制阀上游所留存的液体还原剂的压力未降低第一规定压力以上时，判定泵下游的还原剂供给系统发生堵塞，该累积喷射量由根据发动机运转状态被实时运算的液体还原剂的喷射量逐次累加所得到。也就是说，对于通常的排气净化处理而言，对应发动机运转状态适当控制泵，其下游的液体还原剂的压力保持大致一定，以便可通过流量控制阀控制液体还原剂的喷射量。而泵暂时停止的话，便仅仅是其下游且流量控制阀上游所留存的液体还原剂用于喷射供给。此时，还原剂供给系统没有堵塞发生的话，液体还原剂的压力随着累积喷射量的增加而有规律地降低。而还原剂供给系统有堵塞发生的话，喷嘴实际喷射供给的液体还原剂极为细微或者完全没有，因而液体还原剂的压力即便是累积喷射量有所增加也只是极为细微的降低。因此，即便是液体还原剂的喷射供给对应发动机运转状态而暂时停止或者动态变化，也可以根据泵暂时停止至累积喷射量达到规定量这一期间内液体还原剂是否降低了规定压力以上，来对还原剂供给系统是否发生堵塞进行高精度的判定。 

附图说明

图1为实施本发明的排气净化装置的总体构成图。 

图2为泵模块和添加模块的具体构成图。 

图3为针对还原剂供给系统是否有堵塞发生进行判定的原理的说明图。