CN101194088B - 液体还原剂判别装置 - Google Patents
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Abstract
在储存液体还原剂的储存容器中安装有浓度传感器，浓度传感器构成为在相接近的2个位置上分别配置温度传感器，并且在一侧的温度传感器中附设加热器。并且，在发动机起动后每隔规定时间使浓度传感器的加热器工作，根据由各温度传感器分别检测出的温度来间接地测定液体还原剂的浓度，在该浓度小于下限阈值、下限阈值以上且上限阈值以下、大于上限阈值时，分别判别上述液体还原剂是异常水溶液、正常、空。另外，在进行了空判别或者异常判别时，根据液体还原剂的状态来判断该判别是否正确，在空判别或者异常判别正确时，对进行了空判别或者异常判别的空判别次数或者异常判别次数进行计数。然后，如果空判别次数以及异常判别次数为第1规定次数以上则分别确定该判别。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用浓度传感器来高精度地判别液体还原剂是空、正常或者异常水溶液中的哪一个的技术，其中，该浓度传感器根据靠近的2点之间的热传递特性来间接地测定液体还原剂的浓度。
背景技术
作为除去发动机排气中所包含的氮氧化物(NOx)的催化剂净化系统，提出了在日本特开2000-27627号公报(专利文献1)中记载的排气净化装置。这种排气净化装置向配置在发动机排气系统中的还原催化剂的排气上游喷射提供与发动机运转状态相应的液体还原剂，从而使排气中的NOx与还原剂进行催化还原反应，将NOx净化处理为无害成分。
专利文献1：日本特开2000-27627号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，根据上述以往的排气净化装置，当净化效率随着液体还原剂的浓度而发生变化时，如果没有察觉到这种变化而继续进行发动机运转，就有可能无法发挥所需的NOx净化功能而导致大量排放NOx。特别是在液体还原剂是空的、或者使用了不作为液体还原剂而发挥功能的异常水溶液的情况下，会明显地出现这样的问题。
因此，考虑设置根据接近的2个点之间的热传递特性来间接地测定液体还原剂的浓度的浓度传感器，在将该浓度传感器装载在汽车等移动车辆上时，有可能产生以下的问题。即，在移动车辆的行驶中，车身由于路面的起伏而不断振动，因此储存容器内的液体还原剂产生对流。另外，在为了防止液体还原剂冻结而使发动机冷却水等对储存容器进行循环时，液体还原剂的温度分布变得不均匀，储存容器内的液体还原剂与车辆振动时同样地产生对流。并且，当储存容器内的液体还原剂产生对流时，将其作为热传递介质的热传递特性发生变化，导致液体还原剂的浓度测定精度明显下降。
因此，鉴于以上现有的问题，本发明的目的在于提供一种利用如下的事实可高精度地判别液体还原剂是空、正常或者异常水溶液中的哪一个的液体还原剂判别装置，其中，所述事实是只要液体还原剂是正常的，则即使产生了对流，其浓度也极少多次连续超出规定范围。
用于解决问题的方案
因此，在本发明中，在储存液体还原剂的储存容器中安装有浓度传感器，该浓度传感器构成为在相接近的2个位置上分别配置温度传感器，并且对一侧的温度传感器附设加热器。并且，内置有计算机的控制单元在发动机起动后每隔规定时间使上述浓度传感器的加热器工作，根据由各温度传感器分别检测出的温度来间接地测定液体还原剂的浓度，在该浓度小于下限阈值、下限阈值以上且上限阈值以下、大于上限阈值时，分别判别为上述液体还原剂是异常水溶液、正常、空。然后，在进行了上述液体还原剂是异常水溶液的异常判别时，控制单元根据由各温度传感器分别检测出的温度以及测定的浓度来判断异常判别是否正确，在判断为异常判别正确时，对异常判别次数进行计数。另外，在进行了上述液体还原剂是空的空判别时，控制单元根据由各温度传感器分别检测出的温度来判断空判别是否正确，在判断为空判别正确时，对空判别次数进行计数，另一方面，在判断为上述液体还原剂正常时，分别将异常判别次数以及空判别次数进行复位。并且，在异常判别次数以及空判别次数为第1规定次数以上时，控制单元分别确定异常判别以及空判别。上述控制单元判断车辆在行驶中还是停车中，在判断为车辆是停车中时，对上述异常判别次数相加2以上的自然数。
发明的效果
根据本发明所涉及的液体还原剂判别装置，在发动机起动后每隔规定时间测定液体还原剂的浓度，在该浓度小于下限阈值、大于等于下限阈值并且小于等于上限阈值、大于上限阈值时，判别为液体还原剂是异常水溶液、正常、空。另外，在进行液体还原剂是异常水溶液的异常判别时，判断该异常判别是否正确，仅在异常判别正确时对异常判别次数进行计数。另一方面，在进行液体还原剂为空的空判别时，判断该空判别是否正确，仅在空判别正确时对空判别次数进行计数。然后，在异常判别次数以及空判别次数为第1规定次数以上时，分别确定异常判别以及空判别。因此，不进行液体还原剂的类别判别精度较低的状态下的计数，能够与车辆状态无关地、高精度地判别液体还原剂是空、正常或者异常水溶液中的哪一个。
附图说明
图1是具备本发明所涉及的液体还原剂判别装置的排气净化装置的整体结构图。
图2是浓度传感器的检测部以及检测原理的说明图。
图3是构成液体还原剂判别装置的各种功能的框图。
图4是表示测定触发信号输出处理的流程图。
图5是表示浓度测定处理以及还原剂类别判别处理的流程图。
图6是表示空判别正确性判断处理的流程图。
图7是表示空判别次数计数处理的流程图。
图8是表示异常判别正确性判断处理的流程图。
图9是表示异常判别正确性判断处理的流程图。
图10是表示异常判别次数计数处理的流程图。
图11是表示还原剂类别确定处理的流程图。
图12是表示车辆行驶中的浓度的测定值的特性图。
附图标记说明
10：发动机；18：储存容器；32：浓度传感器；32B：检测部；34：控制单元；34A：测定触发信号输出部；34B：浓度测定部；34C：还原剂类别判别部；34D：空判别正确性判断部；34E：空判别次数计数部；34F：异常判别正确性判断部；34G：异常判别次数计数部；34H：还原剂类别确定部；36：发动机控制单元。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明。
图1表示具备本发明所涉及的液体还原剂判别装置的排气净化装置的整体结构。
发动机10的排气从排气岐管12经过配置有NOx还原催化剂14的排气管16排出到大气中。详细地说，在排气管16中从排气上游侧起依次配置一氧化氮(NO)的氧化催化剂、NOx还原催化剂14以及氨滑移式(スリツプ式アンモ二ア)氧化催化剂的3种催化剂、并在其前后配置温度传感器、氧传感器等传感器来构成排气系统，不进行详细图示。另外，储存在储存容器18中的液体还原剂经过还原剂提供装置20以及喷射喷嘴22与空气一起被喷射提供给NOx还原催化剂14的排气上游。在此，在本实施方式中使用尿素水溶液作为液体还原剂，但是对应于NOx还原催化剂14的规格，也可以使用氨水溶液和以烃为主要成分的轻油、石油或者汽油等。
尿素水溶液是溶解了固体或者粉状体的尿素的水溶液，从在储存容器18的底部附近的下部位置开口的吸入口24被吸入，通过提供配管26提供给还原剂提供装置20。在此，提供给还原剂提供装置20的尿素水溶液之中没有用于喷射的剩余的尿素水溶液，通过返回配管28从在储存容器18的上部位置开口的返回口30返回到其内部。
被喷射提供给NOx还原催化剂14的排气上游的尿素水溶液由于排气热以及排气中的水蒸气而被水解并容易产生氨。所产生的氨可知在NOx还原催化剂14中与排气中的NOx进行反应，被净化为水和无害气体。
另外，在储存容器18中安装有输出与尿素水溶液的浓度相关联的信号的浓度传感器32。即，在储存容器18的顶壁固定了内置有电路基板的基部32A，并且从基部32A向储存容器18的底部垂下检测部32B。
在此，如图2所示，作为检测部32B，构成为在相接近的2个位置上分别配置温度传感器A以及温度传感器B，并且对一侧的温度传感器A附设加热器。并且，当使附设在温度传感器A上的加热器工作规定时间t1时，温度传感器A本身的温度上升，并且温度传感器B的温度也由于与尿素水溶液的热传递度相应的特性而逐渐上升。因此，根据紧接在加热器停止之后由温度传感器A以及温度传感器B分别检测出的温度的差即将尿素水溶液作为热传递介质的热传递特性，间接地测定尿素水溶液的浓度。另一方面，在加热器停止后，温度传感器A以及温度传感器B的温度逐渐下降，经过时间t2返回到加热器工作前的温度。因此，能够每隔规定时间(t1+t2)测定尿素水溶液的浓度。此外，该图仅示出了由温度传感器A以及温度传感器B分别检测出的温度的相对关系。作为这种浓度传感器32，已知的是三井金属矿业(株)制造销售的浓度传感器。
浓度传感器32的输出信号、具体地说由温度传感器A以及温度传感器B分别检测出的温度信号，被输出到内置有计算机的控制单元34。另外，从进行发动机10的各种控制的发动机控制单元36通过CAN(Controller Area Network：控制器局域网)等向控制单元34输入发动机转速信号、点火开关信号、车速信号等。然后，在控制单元34中，通过存储在其ROM(Read Only Memory：只读存储器)中的控制程序，如图3所示，分别实现测定触发信号输出部34A、浓度测定部34B、还原剂类别判别部34C、空判别正确性判断部34D、空判别次数计数部34E、异常判别正确性判断部34F、异常判别次数计数部34G以及还原剂类别确定部34H。此外，在本实施方式中，发动机控制单元36作为转速传感器以及车速传感器而发挥功能。
测定触发信号输出部34A在点火开关信号成为ON(导通)时被起动，每隔图2所示的规定时间(t1+t2)输出表示应该开始测定尿素水溶液的浓度的测定触发信号。当输出测定触发信号时，浓度测定部34B使浓度传感器32的加热器工作规定时间t1，根据其温度信号来间接地测定尿素水溶液的浓度。还原剂类别判别部34C根据由浓度测定部34B测定的浓度，判别尿素水溶液是空、正常或者异常水溶液中的哪一个，并输出与该判别结果相应的空判别信号、正常判别信号或者异常判别信号。在输出空判别信号时，空判别正确性判断部34D根据来自浓度传感器32的温度信号来判断空判别是否正确，并且根据需要输出表示应该对空判别次数进行计数的空判别次数计数信号。在输出空判别次数计数信号时，空判别次数计数部34E对空判别次数进行计数。当输出异常判别信号时，异常判别正确性判断部34F根据温度信号、浓度信号、发动机转速信号以及车速信号判断异常判别是否正确，并且根据需要输出表示应该对异常判别次数进行计数的异常判别次数计数信号。在输出异常判别次数计数信号时，异常判别次数计数部34G对异常判别次数进行计数。在空判别次数或者异常判别次数成为第1规定次数以上时，还原剂类别确定部34H确定空判别或者异常判别，并输出空判别确定信号或者异常判别确定信号。
接下来，参照图4～图11的流程图来说明液体还原剂判别装置的各种功能。
在表示由测定触发信号输出部34A进行的测定触发信号输出处理的图4中，在步骤1(在图中简记为“S1”。以下相同)中，判断点火开关信号是否为ON，换言之，判断发动机10是否起动。然后，如果点火开关信号是ON，则进入步骤2(是)，另一方面，如果点火开关信号是OFF(断开)，则待机(否)。
在步骤2中，输出测定触发信号。
在步骤3中，判断从输出测定触发信号起是否经过了规定时间(t1+t2)。然后，如果从输出测定触发信号起经过了规定时间则结束处理(是)，另一方面，如果没有经过规定时间则待机(否)。
根据这种测定触发信号输出处理，在发动机10起动时每隔规定时间(t1+t2)输出测定触发信号。因此，可以通过监视有无测定触发信号输出来掌握是否能够通过浓度传感器32来测定尿素水溶液的浓度。
在表示由浓度测定部34B以及还原剂类别判别部34C进行的浓度测定处理以及还原剂类别判别处理的图5中，在步骤11中，判断是否输出了测定触发信号。然后，如果输出测定触发信号则进入步骤12(是)，另一方面，如果没有输出测定触发信号则待机(否)。
在步骤12中，测定尿素水溶液的浓度。即，使浓度传感器32的加热器工作规定时间t1，根据由温度传感器A以及温度传感器B分别检测出的温度的差来间接地测定尿素水溶液的浓度。
在步骤13中，判断尿素水溶液的浓度是否大于上限阈值。在此，上限阈值是用于判别尿素水溶液是否为空的阈值，设定为只要是正常的尿素水溶液即使产生一定程度的对流也通常不能够被测定的上限值。然后，如果尿素水溶液的浓度大于上限阈值，则进入步骤14(是)，输出空判别信号。另一方面，如果尿素水溶液的浓度小于等于上限阈值，则进入步骤15(否)。
在步骤15中判断尿素水溶液的浓度是否小于下限阈值。在此，下限阈值是用于判别尿素水溶液是否是异常水溶液的阈值，设定为只要是正常的尿素水溶液即使产生一定程度的对流也通常不能够被测定的下限值。然后，如果尿素水溶液的浓度小于下限阈值则进入步骤16(是)，输出异常判别信号。另一方面，如果尿素水溶液的浓度大于等于下限阈值则进入步骤17(否)，输出正常判别信号。
根据这种浓度测定处理以及还原剂类别判别处理，每当输出测定触发信号时测定尿素水溶液浓度。然后，如果尿素水溶液的浓度大于上限阈值，则判别尿素水溶液为空，输出表示其判别结果的空判别信号。另外，如果尿素水溶液的浓度小于下限阈值，则判别为尿素水溶液是异常水溶液，输出表示其判别结果的异常判别信号。另一方面，如果尿素水溶液的浓度在下限阈值以上且上限阈值以下，则判别为尿素水溶液正常，输出表示其判别结果的正常判别信号。
在表示由空判别正确性判断部34D进行的空判别正确性判断处理的图6中，在步骤21中判断是否输出了空判别信号。然后，如果输出了空判别信号则进入步骤22(是)，另一方面，如果没有输出空判别信号，则结束处理(否)。
在步骤22中，根据在加热器即将工作时来自浓度传感器32的温度信号来判断尿素水溶液的温度是否在规定温度以上。在此，规定温度是用于判断是否是尿素水溶液的至少一部分冻结而使浓度测定精度下降的阈值，设定为比尿素水溶液的溶剂的凝固点高若干的温度。然后，如果尿素水溶液的温度在规定温度以上则进入步骤23(是)，另一方面，如果尿素水溶液的温度低于规定温度，则结束处理(否)。
在步骤23中，根据在加热器即将工作时来自浓度传感器32的温度信号，判断由温度传感器A以及温度传感器B分别检测出的温度的差(以下称为“初始温度差”)是否在规定温度差以下。在此，规定温度差是用于通过分别配置了温度传感器A以及温度传感器B的2点之间的温度差来判断是否在尿素水溶液中产生对流的阈值，设定为即使在尿素水溶液中产生一定程度的对流也通常不能够产生的温度差。然后，如果初始温度差在规定温度差以下则进入步骤24(是)，输出空判别次数计数信号。另一方面，如果初始温度差比规定温度差大，则结束处理(否)。
根据这种空判别正确性判断处理，在输出空判别信号时，如果尿素水溶液的温度在规定温度以上且初始温度差在规定温度差以下，则判断为空判别是正确的，并输出空判别次数计数信号。因此，在尿素水溶液的温度低且其至少一部分已冻结的状态下、或在尿素水溶液中产生强对流而使热传递特性发生变化的状态下，不会判断为空判别是正确的，能够进行可靠性高的空判别。
在表示由空判别次数计数部34E进行的空判别计数处理的图7中，在步骤31中判断是否输出了空判别次数计数信号。然后，如果输出了空判别次数计数信号则进入步骤32(是)，在空判别次数上加上1。另一方面，如果没有输出空判别次数计数信号，则进入步骤33(否)。
在步骤33中，判断是否输出了正常判别信号或者异常判别确定信号。然后，如果输出正常判别信号或者异常判别确定信号，则进入步骤34(是)，空判别次数被复位。另一方面，如果没有输出正常判别信号或者异常判别确定信号中的任一个信号，则结束处理(否)。
根据这种空判别次数计数处理，每当输出空判别次数计数信号时，在空判别次数上加上1。另一方面，在输出正常判别信号或者异常判别确定信号时，尿素水溶液是正常或者异常水溶液的可能性高，因此从头开始重新进行空判别次数的计数处理，为了尽可能防止液体还原剂的错误确定而将空判别次数进行复位。
在表示由异常判别正确性判断部34F进行的异常判别正确性判断处理的图8以及图9中，在步骤41中判断是否输出了异常判别信号。然后，如果输出了异常判别信号，则进入步骤42(是)，另一方面，如果没有输出异常判别信号，则结束处理(否)。
在步骤42中，表示异常判别是否正确的标记Flag被设定为0(正确)，并且表示对异常判别次数的进行计数的次数的变量Count被设定为0。在此，在变量Count上相加异常判别次数时被设定为正值，在变量Count中减去异常判别次数时被设定为负值。
在步骤43中，根据来自浓度传感器32的温度信号来判断尿素水溶液的温度是否在规定温度以上。然后，如果尿素水溶液的温度在规定温度以上，则进入步骤45(是)。另一方面，如果尿素水溶液的温度低于规定温度，则进入步骤44(否)，标记Flag被设定为1(不正确)，并且变量Count被减去规定值m1。
在步骤45中，根据来自浓度传感器32的温度信号，判断由加热器工作引起的尿素水溶液的温度变化率即每单位时间的温度变化是否在规定变化率以下。在此，规定变化率是用于判断是否通过尿素水溶液的温度变化而产生强对流的阈值，设定为在对流比较弱的状态下通常无法得到的变化率。然后，如果尿素水溶液的温度变化率在规定变化率以下，则进入步骤47(是)。另一方面，如果尿素水溶液的温度变化率比规定变化率大，则进入步骤46(否)，将标记Flag设定为1，并且变量Count被减去规定值m2。
在步骤47中，根据浓度信号来判断尿素水溶液的浓度是否在规定浓度以上。在此，规定浓度是用于通过根据来自浓度传感器32的温度信号来测定的浓度大幅度降低的情形而判断在尿素水溶液中是否产生了强对流的阈值，设定为即使产生一定程度的对流也无法测定的低浓度。然后，如果尿素水溶液的浓度在规定浓度以上，则进入步骤49(是)。另一方面，如果尿素水溶液的浓度小于规定浓度，则进入步骤48(否)，将标记Flag设定为1，并且变量Count被减去规定值m3。
在步骤49中，根据浓度信号来判断上次测定的尿素水溶液的浓度与这次测定的尿素水溶液的浓度之间的偏差(以下称为“浓度偏差”)是否在规定偏差以下。在此，规定偏差是用于通过尿素水溶液的浓度大幅度发生变化的情形而判断在尿素水溶液中是否产生了强对流的阈值，设定为即使产生一定程度的对流也不会变化的范围的偏差。并且，如果浓度偏差在规定偏差以下，则进入步骤51(是)。另一方面，如果浓度偏差比规定偏差大，则进入步骤50(否)，标记Flag被设定为1，并且变量Count被减去规定值m4。
在步骤51中，判断初始温度差是否在规定温度差以下。然后，如果初始温度差在规定温度差以下，则进入步骤53(是)。另一方面，如果初始温度差比规定温度差大，则进入步骤52(否)，标记Flag被设定为1，并且变量Count被减去规定值m5。
在步骤53中，判断标记Flag是否为0、即异常判别是否正确。然后，如果标记Flag是0，则进入步骤54(是)，另一方面，如果标记Flag为1，则进入步骤58(否)。
在步骤54中，判断发动机转速是否在第1规定值以下。在此，第1规定值是用于判断车辆是否停车的阈值之一，根据发动机转速的检测精度而被适当设定。然后，如果发动机转速在第1规定值以下，则进入步骤55(是)，另一方面，如果发动机转速比第1规定值大，则进入步骤57(否)。
在步骤55中，判断车速是否在第2规定值以下。在此，第2规定值是用于判断车辆是否停车的另一个阈值，根据车速的检测精度而被适当设定。然后，如果车速在第2规定值以下则进入步骤56(是)，另一方面，如果车速比第2规定值大，则进入步骤57(否)。
在步骤56中，判断为车辆处于停车状态，将变量Count设为2以上的自然数n。
在步骤57中，判断为车辆处于行驶状态，变量Count被设为1。
在步骤58中，输出异常判别次数计数信号，该异常判别次数计数信号包括被设定为变量Count的计数次数。
根据这种异常判别正确性判断处理，在输出异常判别信号时，如果尿素水溶液的温度在规定温度以上、尿素水溶液的温度变化率在规定变化率以下、尿素水溶液的浓度在规定浓度以上、浓度偏差在规定偏差以下且初始温度差在规定温度差以下，则判断为异常判别正确。因此，在尿素水溶液的温度低且其至少一部分已冻结的状态下、在尿素水溶液中产生强对流而使热传递特性发生变化的状态下，不会判断为异常判别是正确的，而能够进行可靠性高的异常判别。此时，根据发动机转速以及车速来判断车辆是停车中还是行驶中，如果是停车中，为了能够在短时间内确定是异常水溶液，作为计数次数而输出设定为2以上的自然数n的异常判别次数计数信号。另一方面，如果是行驶中，作为计数次数而输出设定为1的异常判别次数计数信号。
另一方面，如果尿素水溶液的温度低于规定温度、尿素水溶液的温度变化率比规定变化率大、尿素水溶液的浓度小于规定浓度、浓度偏差比规定偏差大、初始温度差比规定温度差大，则判断为进行了在尿素水溶液中产生了强对流的状态下的异常判别，为了取消异常判别次数，作为计数次数而输出设定为负值的异常判别次数计数信号。此时，在步骤44、46、48、50以及52中作为计数次数而减去自然数m1～m5，但是在不使用进行减法运算的条件的情况下，关于各自然数m1～m5适当设定0即可。此外，在将全部自然数m1～m5设定为0时，可以不减去异常判别次数而维持其计数次数。
在表示由异常判别次数计数部34G进行的异常判别次数计数处理的图10中，在步骤61中，判断是否输出了异常判别次数计数信号。然后，如果输出了异常判别次数计数信号，则进入步骤62(是)，另一方面，如果没有输出异常判别次数计数信号，则进入步骤64(否)。
在步骤62中，对异常判别次数进行计数。即，在异常判别正确时，根据包含在异常判别次数计数信号中的由正整数构成的计数次数，对异常判别次数进行加法运算。另一方面，在异常判别不正确时，为了取消不正确的状态下的计数，根据包含在异常判别次数计数信号中的由负整数构成的计数次数，对异常判别次数进行减法运算。
在步骤63中，在表示连续进行了异常判别的次数的备份计数器上加上1。
在步骤64中，判断是否输出了正常判别信号或者空判别确定信号。然后，如果输出了正常判别信号或者空判别确定信号，则进入步骤65(是)，另一方面，如果没有输出正常判别信号或者空判别确定信号中的任一个信号，则结束处理(否)。
在步骤65中，异常判别次数被复位。
在步骤66中，备份计数器被复位。
根据这种异常判别次数计数处理，每当输出异常判别次数计数信号时，对异常判别次数进行计数。此时，如果异常判别正确，根据车辆状态(停车中或者行驶中)对异常判别次数加上不同的计数次数，因此，特别是能够提高尿素水溶液的对流较弱的停车中的计数速度。另外，在异常判别不正确时，为了取消尿素水溶液的对流较强的状态下的计数、即取消难以进行尿素水溶液的类别判别的状态下的计数，对异常判别次数进行减法运算，因此能够提高判别精度。并且，每当输出异常判别次数计数信号时，与异常判别的正确性无关地在备份计数器上加上1。
另一方面，在输出了正常判别信号或者空判别确定信号时，尿素水溶液是正常或者空的可能性较高，因此为了从头开始重新进行异常判别次数的计数处理并尽可能防止液体还原剂类别的错误确定，分别使异常判别次数以及备份计数器复位。
在表示由还原剂类别确定部34H进行的还原剂类别确定处理的图11中，在步骤71中，判断空判别次数是否在第1规定次数以上。然后，如果空判别次数在第1规定次数以上，则进入步骤72(是)，输出表示确定空判别的空判别确定信号。另一方面，如果空判别次数小于第1规定次数，则进入步骤73(否)。
在步骤73中，判断异常判别次数是否在第1规定次数以上。然后，如果异常判别次数在第1规定次数以上，则进入步骤74(是)，输出表示确定异常判别的异常判别确定信号。另一方面，如果异常判别次数小于第1规定次数，则进入步骤75(否)。
在步骤75中，判断备份计数器是否大于等于第2规定次数。在此，第2规定次数是用于防止长时间不能确定异常判断的阈值，被设定为比第1规定次数大的值、例如第1规定次数的10倍的值。然后，如果备份计数器大于等于第2规定次数，则进入步骤74(是)，输出异常判别确定信号。另一方面，如果备份计数器小于第2规定次数，则结束处理(否)。
根据这种还原剂类别确定处理，当空判别次数或者异常判别次数大于等于第1规定次数时，确定空判别或者异常判别，并输出与其确定结果相应的信号。另外，与异常判别是否正确无关地，当表示连续进行异常判别的次数的备份计数器大于等于第2规定次数时，确定为异常判别并输出异常判别确定信号。
即，在尿素水溶液中产生对流时，由附设在浓度传感器32的温度传感器A上的加热器产生的热量通过对流而被传递，因此导致传递到温度传感器B的热量减少，浓度测定精度下降。但是，在实际测量由浓度传感器32所测定的尿素水溶液的浓度时，如图12所示能够发现如下事实：只要尿素水溶液是正常的，即使产生对流，浓度也极少多次连续超出规定范围。
因此，在尿素水溶液的浓度大于上限阈值或者小于下限阈值时，判别为尿素水溶液是空或者是异常水溶液，分别对该判别次数进行计数，另一方面，当判别次数大于等于第1规定次数时确定该判别，由此能够与车辆状态如何无关地进行该判别。此时，判断空判别或者异常判别的正确性，并仅在其判别正确时对判别次数进行计数，由此防止在尿素水溶液中产生强对流的状态下进行计数，能够提高判别精度。
此外，在图8以及图9所示的异常判别正确性判断处理中，也可以为了实现控制程序的简化而不考虑车辆状态，作为异常判别次数的计数次数而一律设定为1。
另外，在图11所示的还原剂类别确定处理中，当确定为空判别或者异常判别时，也可以使用警报器等报告装置来将其意思报告给车辆驾驶员。这样一来，车辆驾驶员能够尽早掌握尿素水溶液不正常的情况，例如可以通过采取交换等适当措施来维持作为排气净化装置的功能。
并且，也可以在使发动机10停止时，将异常判别次数以及空判别次数分别写入作为非易失性存储器的EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory：电可擦可编程只读存储器)，另一方面，在起动发动机10时，分别读出写入到EEPROM中的异常判别次数以及空判别次数。这样就继承了起动发动机10前的异常判别次数以及空判别次数，因此每当起动发动机10时，不需要从头开始进行计数处理，能够在短时间内进行尿素水溶液的判别。
因此，根据本发明所涉及的液体还原剂判别装置，对于移动车辆，即使装载根据相接近的2个点之间的热量传递特性来间接地测定液体还原剂的浓度的浓度传感器，也能够高精度地判别液体还原剂是空、正常或者异常水溶液中的哪一个。
Claims (7)
1.一种液体还原剂判别装置，其特征在于，包括：
浓度传感器，其构成为在储存液体还原剂的储存容器内的相接近的2个位置上分别配置温度传感器，并且对一侧的温度传感器附设加热器；以及控制单元，其内置有计算机，
上述控制单元在发动机起动后每隔规定时间使上述浓度传感器的加热器工作，根据由上述各温度传感器分别检测出的温度来间接地测定液体还原剂的浓度，在该浓度小于下限阈值、在下限阈值以上且上限阈值以下、大于上限阈值时，分别判别为上述液体还原剂是异常水溶液、正常、空，在进行上述液体还原剂是异常水溶液的异常判别时，根据由上述各温度传感器分别检测出的温度以及测定的浓度来判断上述异常判别是否正确，在判断为上述异常判别正确时对异常判别次数进行计数，在进行上述液体还原剂是空的空判别时，根据由上述各温度传感器分别检测出的温度来判断上述空判别是否正确，在判断为上述空判别正确时对空判别次数进行计数，在判断为上述液体还原剂正常时，分别将上述异常判别次数以及空判别次数进行复位，在上述异常判别次数以及空判别次数为第1规定次数以上时，分别确定上述异常判别以及空判别；
上述控制单元判断车辆在行驶中还是停车中，在判断为车辆是停车中时，对上述异常判别次数相加2以上的自然数。
2.根据权利要求1所述的液体还原剂判别装置，其特征在于，
具备：检测发动机转速的转速传感器、以及检测车速的车速传感器，
当由上述转速传感器检测出的转速在第1规定值以下、且由上述车速传感器检测出的车速在第2规定值以下时，上述控制单元判断为上述车辆是停车中，另一方面，在其它情况时，上述控制单元判断为上述车辆是行驶中。
3.根据权利要求1所述的液体还原剂判别装置，其特征在于，
当确定了上述空判别时，上述控制单元将上述异常判别次数进行复位，另一方面，当确定了上述异常判别时，上述控制单元将上述空判别次数进行复位。
4.根据权利要求1所述的液体还原剂判别装置，其特征在于，
在发动机停止时，上述控制单元将上述异常判别次数以及空判别次数分别写入非易失性存储器，另一方面，在发动机起动时，上述控制单元从上述存储器分别读出异常判别次数以及空判别次数。
5.根据权利要求1所述的液体还原剂判别装置，其特征在于，
在确定了上述空判别或者异常判别时，上述控制单元通过报告装置报告其意思。
6.根据权利要求1所述的液体还原剂判别装置，其特征在于，
当连续判别为上述液体还原剂是异常水溶液的次数成为大于上述第1规定次数的第2规定次数以上时，上述控制单元与上述异常判别次数是否为第1规定次数以上无关地确定上述异常判别。
7.根据权利要求1所述的液体还原剂判别装置，其特征在于，
在判断为上述异常判别不正确时，上述控制单元从上述异常判别次数减去规定次数。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220418 Address after: Saitama Prefecture, Japan Patentee after: UD Trucks Corp. Address before: Saitama Prefecture, Japan Patentee before: Nissan Diesel Motor Co.,Ltd. Effective date of registration: 20220418 Address after: Gothenburg Patentee after: VOLVO TRUCK Corp. Address before: Saitama Prefecture, Japan Patentee before: UD Trucks Corp. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20101208 |