尿素水供給系統(tǒng)的診斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對尿素水供給系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行診斷的尿素水供給系統(tǒng)的診斷裝置，該尿素水供給系統(tǒng)具有對尿素水的濃度進(jìn)行檢測的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有對排氣中的氮氧化物(以下，稱為NOx。)進(jìn)行凈化的排氣凈化裝置。該排氣凈化裝置具備:尿素水供給系統(tǒng)，向排氣供給尿素水；和選擇還原型催化器，已被供給了尿素水的排氣流入該選擇還原型催化器。例如，在尿素水的水分過量地蒸發(fā)、或者不符合標(biāo)準(zhǔn)的液體被補充到箱體中的情況下，尿素水的品質(zhì)發(fā)生異常。若尿素水的品質(zhì)不同，則為了在排氣凈化裝置中獲得所希望的凈化性能所需的尿素水的量就會發(fā)生變化。為此，在專利文獻(xiàn)I中提出了以下技術(shù)，在該技術(shù)中，由傳感器對箱體中的尿素水的濃度進(jìn)行檢測，并根據(jù)該檢測值來判斷尿素水是否合適，在尿素水的品質(zhì)發(fā)生異常的情況下警告駕駛者。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-371831號公報
[0006]另一方面，在根據(jù)上述傳感器的檢測值判斷尿素水是否合適時，需以該傳感器正常工作而輸出有效的檢測值、即該傳感器的檢測值為有效作為前提條件。當(dāng)傳感器的檢測值無效時，正常的尿素水被判斷成異常，或者異常的尿素水被判斷成正常。其結(jié)果，由于僅僅根據(jù)I個傳感器的檢測值來診斷包含尿素水及傳感器等的尿素水供給系統(tǒng)的狀態(tài)，所以會導(dǎo)致在尿素水供給系統(tǒng)的狀態(tài)的診斷結(jié)果中包含錯誤的判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種尿素水供給系統(tǒng)的診斷裝置，該診斷裝置能夠提高尿素水供給系統(tǒng)的狀態(tài)的診斷結(jié)果的精度。
[0008]在本發(fā)明的一個方式中，提供一種具有對尿素水的濃度進(jìn)行檢測的傳感器的尿素水供給系統(tǒng)的診斷裝置。該診斷裝置具備:取得部，取得所述傳感器的檢測值；算出部，算出基于選擇還原型催化器的NOx的凈化率；和診斷部，對所述尿素水供給系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行診斷。所述診斷部構(gòu)成為，當(dāng)滿足由所述算出部算出的所述凈化率大于等于標(biāo)準(zhǔn)凈化率的第I條件和由所述取得部取得的所述檢測值大于等于標(biāo)準(zhǔn)濃度的第2條件中的任一條件時，診斷為所述傳感器異常。
【附圖說明】
[0009]圖1是概略地表示具備本發(fā)明的技術(shù)的一個實施方式中的尿素水供給系統(tǒng)的診斷裝置的排氣凈化裝置的圖。
[0010]圖2是表示圖1的診斷裝置的診斷處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]以下，參照圖1以及圖2，對本發(fā)明的尿素水供給系統(tǒng)的診斷裝置的一個實施方式加以說明。
[0012]如圖1所示，在柴油發(fā)動機10(以下，簡稱為“發(fā)動機10”。)的排氣通道12上配設(shè)有凈化排氣的排氣凈化裝置20。流入到排氣凈化裝置20中的排氣流入前級氧化催化器22。
[0013]前級氧化催化器22為DOC (Diesel Oxidat1n Catalyst:柴油氧化催化器)，將排氣中所含的碳化氫(HC)、一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)氧化而轉(zhuǎn)換成水、二氧化碳、二氧化氮等。前級氧化催化器22例如由載體和在該載體上擔(dān)載的白金、鈀等金屬、或金屬氧化物等形成，該載體由氧化招、二氧化娃、沸石(zeolite)等形成。
[0014]通過了前級氧化催化器22的排氣流入DPF(Diesel Particulate Filter:柴油顆粒過濾器)24。DPF24由陶瓷或者金屬多孔體構(gòu)成，并捕集排氣中的顆粒物質(zhì)(PM:Particulate Matter)。在DPF24的再生處理中，為使流入DPF24的排氣的溫度升高，例如，對在比前級氧化催化器22更靠上游的排氣通道12的部分，從未予圖示的燃燒器供給燃燒氣體、或者從未予圖示的燃料噴射閥噴射燃料。
[0015]在DPF24的下游、且后述的選擇還原型催化器36的上游配設(shè)有作為第INOx傳感器的上游NOx傳感器28。上游NOx傳感器28按預(yù)定的控制周期對通過了 DPF24的排氣的NOx濃度Cnxl進(jìn)行檢測，并將表示該檢測值、即NOx濃度Cnxl的信號輸出至E⑶44。
[0016]在上游NOx傳感器28的下游配設(shè)有向排氣通道12供給尿素水的電子控制式的噴射器30。貯留在箱體32內(nèi)的尿素水被壓送栗34壓送至噴射器30。壓送栗34內(nèi)設(shè)有未予圖示的安全閥，并將箱體32內(nèi)的尿素水按預(yù)定的壓力向噴射器30壓送。噴射器30的開閉由ECU44控制。被供給到排氣中的尿素水通過排氣的熱量被水解成氨。
[0017]在箱體32上配設(shè)有尿素水品質(zhì)傳感器35 (以下，簡稱為“傳感器35”。)。傳感器35根據(jù)尿素水中的超聲波的傳播速度及尿素水的溫度來檢測尿素水的濃度，并將表示該檢測值、即尿素水濃度Cur的信號輸出至E⑶44。噴射器30、箱體32、壓送栗34、傳感器35、以及尿素水構(gòu)成尿素水供給系統(tǒng)。
[0018]在噴射器30的下游配設(shè)有選擇還原型催化器36。選擇還原型催化器36進(jìn)行用氨來還原NOx的選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduct1n)。選擇還原型催化器36例如由載體和保持吸附在該載體上的吸附性高的沸石或氧化鋯(zirconia)形成，該載體由蜂窩狀的陶瓷形成。排氣中的NOx在選擇還原型催化器36的催化作用下，與氨發(fā)生反應(yīng)，還原成氮和水。
[0019]在選擇還原型催化器36上配設(shè)有催化器溫度傳感器38。催化器溫度傳感器38按預(yù)定的控制周期對選擇還原型催化器36的溫度、即催化器溫度Ts進(jìn)行檢測，并將表示該檢測值、即催化器溫度Ts的信號輸出至E⑶44。
[0020]通過了選擇還原型催化器36的排氣流入后級氧化催化器40。后級氧化催化器40為ASC(Ammonia Slip Catalyst:氨分解催化器)，對在選擇還原型催化器36的還原反應(yīng)中未被消耗的氨進(jìn)行分解。后級氧化催化器40例如由載體和保持吸附在該載體上的白金及鈀等金屬、或金屬氧化物等形成，該載體由氧化招、二氧化娃、沸石等形成。
[0021]在后級氧化催化器40的下游配設(shè)有作為第2N0x傳感器的下游NOx傳感器42。下游NOx傳感器42按預(yù)定的控制周期對通過了后級氧化催化器40的排氣的NOx濃度Cnx2進(jìn)行檢測，并將表示該檢測值、即NOx濃度Cnx2的信號輸出至E⑶44。
[0022]E⑶44為具備CPU、RAM、ROM等的微型計算機。如上所述，表示催化器溫度Ts、尿素水濃度Cur、NOx濃度Cnxl、及NOx濃度Cnx2的信號被輸入至ECU44。除此之外，ECU44按預(yù)定的控制周期從空氣流量計46輸入表示吸入空氣量Ga的信號。ECU44將吸入空氣量Ga當(dāng)作排氣通道12中的排氣的流量、即排氣流量來使用。也就是說，ECU44起到取得部的功能，該取得部取得催化器溫度Ts、尿素水濃度Cur、NOx濃度Cnxl、NOx濃度Cnx2、及吸入空氣量Ga。
[0023]E⑶44根據(jù)從上述各種傳感器輸入的信息和預(yù)先存儲于ROM的控制程序及各種數(shù)據(jù)來執(zhí)行各種計算以及處理。ECU44通過控制噴射器30的開閉來執(zhí)行尿素水的供給處理。作為診斷部的ECU44執(zhí)行對尿素水供給系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行診斷的診斷處理，判斷傳感器35是否合適、及箱體32內(nèi)的尿素水是否合適。在診斷處理中判斷成傳感器35為“異?！?、或尿素水為“異?！钡那闆r下，ECU44使警報裝置50工作，并將傳感器35以及尿素水中被判斷成“異?！钡囊环酵ㄖo駕駛者。
[0024]在供給處理中，E⑶44按照每個預(yù)定的控制周期算出尿素水的供給量。E⑶44基于以貯留在箱體32內(nèi)的尿素水的濃度為所需濃度(例如，32.5% wt)作為前提條件，來算出尿素水的供給量。詳細(xì)地講，E⑶44根據(jù)吸入空氣量Ga、N0x濃度Cnxl、及催化器溫度Ts來算出凈化排氣中的NOx所需的尿素水的基本供給量。ECU44通過基于根據(jù)上游NOx傳感器28的NOx濃度Cnxl和下游NOx傳感器42的NOx濃度Cnx2所算出的NOx的凈化率η (=Cnxl/Cnx2)對基本供給量進(jìn)行補正，來算出尿素水的補正供給量。E⑶44向噴射器30輸出控制信號，以便向排氣供給與算出的補正供給量相對應(yīng)的量的