CN102906404B - Scr系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种SCR系统，即使在作为尿素水液位传感器而使用了阶段性地检测液面高度的液位传感器的情况下，也能够检测浮子的堆叠。其具备：尿素水喷射量累计部(2)，累计尿素水的喷射量而计算出尿素水喷射量累计值；累计值复位部(3)，在来自检测构件(202)的检测值变化了时，将尿素水喷射量累计值复位；以及异常判断部(4)，在尿素水喷射量累计值超过了规定的判断用阈值时，判断为液位传感器(120)存在异常。

Description

SCR系统
技术领域
本发明涉及使用尿素水来还原发动机的废气中的NOx的SCR系统，尤其涉及具备浮子式的尿素水液位传感器、并进行尿素水液位传感器的浮子堆叠(スタツク)诊断的SCR系统。
背景技术
作为用于对柴油机的废气中的NOx进行净化的废气净化系统，开发有使用了选择还原催化剂装置(以下称为SCR(Selective Catalytic Reduction：选择性催化还原)装置)的SCR系统。
该SCR系统为，将尿素箱中所存积的尿素水向SCR装置的废气上游供给，并生成氨，通过该氨在SCR催化剂上将NOx还原净化(例如参照专利文献1)。
在SCR系统中，当尿素箱中所存积的尿素水的余量变少或变空时，限制尿素水的喷射量、或使尿素水的喷射停止。当在这种状态下使车辆行驶时，废气中的NOx会未被净化地放出到大气中，是不优选的。因此，在搭载了SCR系统的车辆中，当尿素箱中所存积的尿素水的余量变少或变空时，进行速度限制或限制(或禁止)发动机起动的控制。
尿素箱中所存积的尿素水的余量，由设置在尿素箱中的尿素水液位传感器检测。作为尿素水液位传感器使用浮子式的液位传感器，该浮子式的液位传感器具有追随尿素水的液面的浮子，通过检测该浮子的位置来测定尿素箱内的尿素水的液面高度(液位)。
在浮子式的液位传感器中，当由于某种理由而浮子粘着时，就不能够检测液面高度。此外，在尿素水液位传感器中，其检测值即尿素水的液面高度(即尿素水的余量)被用于速度限制、发动机起动限制的控制，因此为了避免这些限制而有可能进行被称为擅改的行为，该擅改是指，人为地固定浮子，尽管没有尿素水但假装还剩余尿素水。因此，在浮子粘着或浮子被人为地固定的那样的情况下，需要进行检测液位传感器的异常(故障)的浮子堆叠诊断。
作为以往的浮子堆叠诊断，例如已知如下的方法：在对燃料箱内的燃料的液面高度进行检测的燃料液位传感器中，根据行驶距离来计算使用了的燃料量，并且检测燃料液位传感器的检测值的变化，在根据燃料液位传感器的检测值的变化求出的燃料量与根据行驶距离求出的燃料量的背离变大时，判断为燃料液位传感器异常(即浮子堆叠)(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-303826号公报
专利文献2：日本特开2006-220109号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在行驶中并非一直喷射尿素水，此外，其喷射量也根据从发动机排出的NOx量而变化。因此，不能够根据行驶距离来计算所喷射的尿素水的量，而难以将上述燃料液位传感器中的浮子堆叠诊断直接应用于尿素水液位传感器。
上述燃料液位传感器中的浮子堆叠诊断，以连续地检测液面高度的液位传感器为前提，在应用于阶段性地检测液面高度的液位传感器的情况下，有可能不能够检测出浮子的堆叠。
因此，本发明的目的在于，提供一种SCR系统，能够解决上述课题，即使在作为尿素水液位传感器而使用了阶段性地检测液面高度的液位传感器的情况下，也能够检测出浮子的堆叠。
用于解决课题的手段
本发明是为了实现上述目的而完成的，本发明为一种SCR系统，其具备：选择还原催化剂装置，设置在发动机的排气管上；尿素箱，存积尿素水；浮子式的尿素水液位传感器，具备设置在上述尿素箱中并追随上述尿素箱内的尿素水的液面的浮子，和通过检测该浮子的位置来检测上述尿素箱内所存积的尿素水的液面高度的检测构件；以及尿素水喷射控制部，根据从上述发动机排出的NOx量来控制尿素水的喷射量；在该SCR系统中具备：尿素水喷射量累计部，累计尿素水的喷射量而计算出尿素水喷射量累计值；累计值复位部，在来自上述检测构件的检测值变化了时，将上述尿素水喷射量累计值复位；以及异常判断部，在上述尿素水喷射量累计值超过规定的判断用阈值时，判断为上述尿素水液位传感器存在异常。
也可以为，上述尿素水液位传感器的上述检测构件，阶段性地检测上述尿素箱内所存积的尿素水的液面高度，上述判断用阈值被设定为如下的值：超过与上述检测构件检测的尿素水的液面高度的阶段中的至少1个阶段相当的尿素水的量的值。
发明的效果
根据本发明，即使在作为尿素水液位传感器而使用了阶段性地检测液面高度的液位传感器的情况下，也能够检测浮子的堆叠。
附图说明
图1中(a)、(b)是本实施方式的SCR系统的概略构成图。
图2是图1的SCR系统中的DCU的输入输出构成图。
图3是本发明中的尿素箱的截面图。
图4是在本发明中说明尿素水液位传感器的图。
图5是在本发明中说明尿素水液位传感器的动作的图。
图6是在本发明中表示浮子堆叠诊断部的控制流程的流程图。
图7是在本发明中说明浮子堆叠诊断部的动作的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的优选实施方式进行说明。
首先，对车辆上所搭载的SCR系统进行说明。
如图1(a)所示，SCR系统100主要具备：设置在发动机E的排气管102上的SCR装置103；在SCR装置103的上游侧(废气的上游侧)喷射尿素水的定量阀(尿素喷射装置、定量模块)104；存积尿素水的尿素箱105；将尿素箱105中所存积的尿素水向定量阀104供给的供给模块106；以及对定量阀104、供给模块106等进行控制的DCU(Dosing Control Unit：定量控制单元)126。
在发动机E的排气管102上，从废气的上游侧朝向下游侧依次配置有DOC(Diesel Oxidation Catalyst：柴油机氧化催化剂)107、DPF(DieselParticulate Filter：柴油颗粒过滤器)108以及SCR装置103。DOC107用于将从发动机E排气的废气中的NO氧化成为NO2，并对废气中的NO和NO2的比率进行控制而提高SCR装置103的脱硝效率。此外，DPF108用于捕集废气中的PM(Particulate Matter：颗粒物质)。
在SCR装置103上游侧的排气管102上设置有定量阀104。定量阀104成为在充满了高压尿素水的缸上设置有喷口、堵塞该喷口的阀芯安装在柱塞上的构造，通过对线圈通电来拉起柱塞，由此使阀芯从喷口离开而喷射尿素水。当停止向线圈通电时，通过内部的弹力来拉下柱塞而使阀芯堵塞喷口，因此尿素水的喷射停止。
在定量阀104上游侧的排气管102上，设置有对SCR装置103的入口的废气温度(SCR入口温度)进行测定的排气温度传感器109。此外，在SCR装置103的上游侧(此处为排气温度传感器109的上游侧)设置有对SCR装置103上游侧的NOx浓度进行检测的上游侧NOx传感器110，在SCR装置103的下游侧设置有对SCR装置103下游侧的NOx浓度进行检测的下游侧NOx传感器111。
供给模块106具备：SM泵112，压送尿素水；SM温度传感器113，测定供给模块106的温度；尿素水压力传感器114，测定供给模块106内的尿素水压力(SM泵112的吐出侧的压力)；以及回流阀115，通过切换尿素水的流路，由此切换是将来自尿素箱105的尿素水向定量阀104供给、还是使定量阀104内的尿素水向尿素箱105返回。此处，在回流阀115关闭时，将来自尿素箱105的尿素水向定量阀104供给，在回流阀115开启时，使定量阀104内的尿素水向尿素箱105返回。
在回流阀115被切换为将尿素水向定量阀104供给的情况下，供给模块106利用其SM泵112通过送液管线116来吸取尿素箱105内的尿素水，并通过压送管线117向定量阀104供给，通过回收管线118使剩余的尿素水返回到尿素箱105。
在尿素箱105中设置有SCR传感器119。SCR传感器119具备：测定尿素箱105内的尿素水的液面高度(液位)的尿素水液位传感器(以下简称为液位传感器)120；测定尿素箱105内的尿素水的温度的温度传感器121；以及测定尿素箱105内的尿素水的品质的品质传感器122。品质传感器122为，例如根据超声波的传播速度、电导率，来检测尿素水的浓度、尿素水中是否混合有异种混合物，而检测尿素箱105内的尿素水的品质。
液位传感器120阶段性地(离散地)检测尿素箱105内所存积的尿素水的液面高度。液位传感器120的详细情况将后述。
在尿素箱105和供给模块106上连接有循环用于冷却发动机E的冷却水的冷却管线123。冷却管线123通过尿素箱105内，使冷却管线123中流动的冷却水和尿素箱105内的尿素水之间进行热交换。同样，冷却管线123通过供给模块106内，使冷却管线123中流动的冷却水和供给模块106内的尿素水之间进行热交换。
在冷却管线123上设置有切换是否向尿素箱105和供给模块106供给冷却水的箱加热阀(冷却介质阀)124。另外，在定量阀104上也连接有冷却管线123，但是构成为，与箱加热阀124的开闭无关地向定量阀104供给冷却水。另外，在图1(a)中虽然将图简化地表示，但是冷却管线123沿着尿素水通过的送液管线116、压送管线117以及回收管线118而配设。
图2表示DCU126的输入输出构成图。
如图2所示，在DCU126上连接有来自以下部件的输入信号线：上游侧NOx传感器110、下游侧NOx传感器111、SCR传感器119(液位传感器120、温度传感器121、品质传感器122)、排气温度传感器109、供给模块106的SM温度传感器113和尿素水压力传感器114、以及控制发动机E的ECM(EngineControl Module：发动机控制模块)125。从ECM 125输入发动机参数(发动机转速等)的信号。
此外，在DCU126上连接有向以下部件的输出信号线：箱加热阀124、供给模块106的SM泵112和回流阀115、定量阀104、上游侧NOx传感器110的加热器以及下游侧NOx传感器111的加热器。另外，关于DCU126和各部件之间的信号的输入输出，也可以是经由个别的信号线的输入输出以及经由CAN(Controller Area Network：控制器局域网)的输入输出中的某一种。
在DCU126中搭载有根据从发动机排出的NOx量来控制尿素水的喷射量的尿素水喷射控制部127。尿素水喷射控制部127基于来自ECM125的发动机参数的信号和来自排气温度传感器109的废气温度，来推断废气中的NOx量，并且基于推断的废气中的NOx量来决定从定量阀104喷射的尿素水量，并且在由定量阀104按照决定的尿素水量进行了喷射时，根据上游侧NOx传感器110的检测值来控制定量阀104，而调整从定量阀104喷射的尿素水量。
此处，使用图3~6对液位传感器120进行说明。
如图3及图4所示，液位传感器120具备：浮子201，追随尿素箱105内的尿素水L的液面；以及检测构件202，通过检测浮子201的位置(高度位置)，来阶段性地检测尿素箱105内所存积的尿素水L的液面高度(液位)。
浮子201具有中空圆筒状的浮子主体203和安装在浮子主体203上的磁铁204。磁铁204收容在浮子主体203上所形成的凹槽205内。
检测构件202具有：管207，插通于浮子主体203的中空部206，在尿素箱105内沿铅垂方向配置；以及舌簧接点开关208，以规定间隔设置在管207的长度方向上，通过安装在浮子主体203上的磁铁204的磁力来使接点209闭合；通过对接点209闭合的舌簧接点开关208进行检测，来检测浮子201的位置(高度位置)。
如图5所示，各舌簧接点开关208被设置为不同的电阻值。
如图5所示，从铅垂方向上方朝向下方安装有电阻值Ω1、电阻值Ω2、电阻值Ω3…的舌簧接点开关208，在浮子201处于电阻值Ω2的舌簧接点开关208的位置的情况下，电阻值Ω2的舌簧接点开关208的接点209闭合(成为导通)，与电阻值Ω2相对应的电压(或电流)的信号输出到DCU126。
在DCU126中搭载有尿素水液位检测部128，该尿素水液位检测部128基于来自检测构件202的信号(与接点209闭合的舌簧接点开关208的电阻值相对应的电压(或电流)的信号)，求出尿素箱105中所存积的尿素水L的液面高度(尿素水L的余量)。
另外，如图1(b)所示，本实施方式的SCR系统100具备：尿素水喷射量累计部2，累计尿素水L的喷射量而计算出尿素水喷射量累计值；累计值复位部3，在来自检测构件202的检测值变化了时，将尿素水喷射量累计值复位；以及异常判断部4，在尿素水喷射量累计值超过了规定的判断用阈值时，判断为液位传感器120存在异常。将这些尿素水喷射量累计部2、累计值复位部3以及异常判断部4统称为浮子堆叠诊断部1。浮子堆叠诊断部1搭载在DCU126中。
尿素水喷射量累计部2对从定量阀104喷射的尿素水L的喷射量(尿素水喷射控制部127决定的尿素水L的喷射量)进行累计，而计算出尿素水喷射量累计值。
此外，尿素水喷射量累计部2预先存储钥匙关闭时(点火开关被关闭时)的尿素水喷射量累计值，在下次的钥匙接通时(点火开关被接通时)，从存储的尿素水喷射量累计值开始继续进行尿素水L的喷射量的累计。即，尿素水喷射量累计部2为，与点火开关的接通、关闭无关地持续进行尿素水L的喷射量的累计。
累计值复位部3为，在来自检测构件202的检测值变化了时、即在检测构件202检测出的尿素水L的液面高度从某个阶段转移到其他阶段时，将尿素水喷射量累计值复位。
异常判断部4为，在累计值复位部3不进行尿素水喷射量累计值的复位(即浮子201未移动)、而尿素水喷射量累计值超过了规定的判断用阈值时，判断为浮子201堆叠，并判断为液位传感器120存在异常。异常判断部4在判断为液位传感器120存在异常时，使未图示的警告灯(CEL(Check EngineLamp：发动机检查灯)、MIL(Mulfunction Indicator Lamp：故障指示灯))点亮，由此对驾驶员进行警告。
异常判断部4使用的判断用阈值，被设定为如下的值：超过与检测构件202检测的尿素水L的液面高度的阶段(级别)中的、至少1个阶段相当的尿素水L的量的值，优选将与2~3个阶段量相当的尿素水L的量设定为判断用阈值。
此外，异常判断部4仅在以下的(1)~(4)的诊断许可条件全部被满足时，才进行液位传感器120的诊断。
(1)CAN通信无错误(超时、总线错误等)
(2)电池电压为规定范围内(例如10~16V)
(3)液位传感器120的电路无错误
(4)由液位传感器120检测出的液面高度不是最低的阶段。
接着，使用图6对浮子堆叠诊断部1的控制流程进行说明。浮子堆叠诊断部1反复执行图6的控制流程。
如图6所示，首先，在步骤S1中，尿素水喷射量累计部2累计尿素水L的喷射量，并计算出尿素水喷射量累计值。该尿素水喷射量累计值只要不被复位就持续累计。
此后，在步骤S2中，累计值复位部3判断液位传感器120的检测值是否变化。另外，在本实施方式中，由于对浮子201的堆叠进行检测，因此液位传感器120的检测值的变化，不限于尿素水L的余量减少所导致的变化，例如也可以是车辆的振动所导致的变化、车辆在坡道上倾斜所导致的变化。即，在液位传感器120的检测值向尿素水L的液面高度变高的方向变化了的情况、向尿素水L的液面高度变低的方向变化了的情况的任一种情况下，在步骤S2中都判断为是。
在步骤S2中判断为是的情况下，表示浮子201进行了移动，因此可以认为浮子201未堆叠。因此，在步骤S3中，累计值复位部3将尿素水喷射量累计值复位为0(零)，并结束控制。
在步骤S2中判断为否的情况下，在步骤S4中，异常判断部4判断上述的(1)~(4)的诊断许可条件是否全部满足。在步骤S4中判断为否的情况下，不进行液位传感器120的诊断而结束控制。
在步骤S4中判断为是的情况下，在步骤S5中，异常判断部4判断尿素水喷射量累计值是否超过判断用阈值。在步骤S5中判断为否的情况下，由于尿素水的喷射量较少、而不能够判断浮子201的堆叠，因此直接结束控制。
在步骤S5中判断为是的情况下，虽然尿素水的喷射量较多，但浮子201未移动，可以认为浮子201已堆叠。因此，在步骤S6中，异常判断部4判断为液位传感器120存在异常，使警告灯点亮。
此处，对浮子堆叠诊断部1的动作进行更详细的说明。
如图7所示，考虑以一定的喷射量持续喷射尿素水L、尿素水液位(图示粗实线)逐渐降低的情况。另外，此处为了简便，而以一定的喷射量持续喷射尿素水L，但是实际上，尿素水L的喷射量根据从发动机E排出的NOx量来决定。
在浮子201未堆叠时，浮子201追随尿素水L的液面而移动，因此，每当浮子201从与当前的舌簧接点开关208相对应的位置、向与其下方的舌簧接点开关208相对应的位置移动时，尿素水喷射量累计值(图示细实线)就会被复位。
另一方面，在浮子201堆叠的情况下，浮子201不移动，因此尿素水喷射量累计值(图示粗虚线)不被复位而持续增加。当尿素水喷射量累计值超过判断用阈值时，能够检测出液位传感器120的异常。
如以上所说明的那样，在本实施方式的SCR系统100中，具备：尿素水喷射量累计部2，累计尿素水L的喷射量而计算出尿素水喷射量累计值；累计值复位部3，在来自检测构件202的检测值变化了时，将尿素水喷射量累计值复位；以及异常判断部4，在尿素水喷射量累计值超过了规定的判断用阈值时，判断为液位传感器120存在异常。
由此，即使在作为液位传感器120而使用了阶段性地检测液面高度的液位传感器的情况下，在浮子201粘着或浮子201被人为地固定的那样的情况下，也能够检测浮子201的堆叠，而检测液位传感器120的异常(故障)。
本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够施加各种变更。
例如，在上述实施方式中，说明了如下情况：作为液位传感器120，使用根据接点209闭合的舌簧接点开关208的电阻值来检测尿素水L的液面高度(尿素水L的余量)的液位传感器，但不限于此，只要是阶段性地检测液面高度的液位传感器，则无论哪种方式的液位传感器均能够应用本发明。
符号的说明
1浮子堆叠诊断部
2尿素水喷射量累计部
3累计值复位部
4异常判断部
100SCR系统
102排气管
103SCR装置(选择还原催化剂装置)
104定量阀
105尿素箱
119SCR传感器
120液位传感器(尿素水液位传感器)
125ECM
126DCU
127尿素水喷射控制部
128尿素水液位检测部
E发动机

Claims (2)

1.一种SCR系统，具备：
选择还原催化剂装置，设置在发动机的排气管上；
尿素箱，存积尿素水；
浮子式的尿素水液位传感器，具备设置在上述尿素箱中并追随上述尿素箱内的尿素水的液面的浮子，和通过检测该浮子的位置来检测上述尿素箱内所存积的尿素水的液面高度的检测构件；以及
尿素水喷射控制部，根据从上述发动机排出的NOx量来控制尿素水的喷射量，
该SCR系统的特征在于，具备：
尿素水喷射量累计部，累计尿素水的喷射量而计算出尿素水喷射量累计值；
累计值复位部，在来自上述检测构件的检测值变化了时，将上述尿素水喷射量累计值复位；以及
异常判断部，在上述尿素水喷射量累计值超过了规定的判断用阈值时，判断为上述尿素水液位传感器存在异常。
2.如权利要求1所述的SCR系统，其中，
上述尿素水液位传感器的上述检测构件阶段性地检测上述尿素箱内所存积的尿素水的液面高度，
上述判断用阈值被设定为如下的值：超过与上述检测构件检测的尿素水的液面高度的阶段中的、至少1个阶段相当的尿素水量的值。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013157095A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 トヨタ自動車 株式会社 液体の残量検出装置
JP5978798B2 (ja) * 2012-06-28 2016-08-24 三菱自動車工業株式会社 燃料レベルセンサ診断装置
JP5842805B2 (ja) * 2012-12-28 2016-01-13 株式会社デンソー 尿素水添加制御装置
JP6142530B2 (ja) * 2012-12-28 2017-06-07 いすゞ自動車株式会社 尿素ｓｃｒ用尿素水消費量診断装置
JP6127509B2 (ja) 2012-12-28 2017-05-17 いすゞ自動車株式会社 尿素ｓｃｒ用尿素水消費量診断装置
KR20140087369A (ko) 2012-12-28 2014-07-09 현대자동차주식회사 요소 레벨 센서의 고장 진단 방법 및 장치
JP6127510B2 (ja) * 2012-12-28 2017-05-17 いすゞ自動車株式会社 尿素ｓｃｒ用尿素水消費量診断装置
JP6024478B2 (ja) 2013-01-28 2016-11-16 いすゞ自動車株式会社 尿素ｓｃｒ用尿素水配管閉塞検出装置
JP6136297B2 (ja) 2013-01-28 2017-05-31 いすゞ自動車株式会社 尿素ｓｃｒ用尿素水消費量診断装置
CN103147830B (zh) * 2013-03-26 2016-09-28 凯龙高科技股份有限公司 一种scr尾气后处理系统故障诊断仪
ITBO20130181A1 (it) * 2013-04-22 2014-10-23 Magneti Marelli Spa Sensore di livello per un serbatoio contenente un liquido di comando in un motore a combustione interna
US20140331645A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-13 Caterpillar Inc. System and Method for Injector Fault Remediation
EP2848931A1 (en) * 2013-09-16 2015-03-18 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) A vehicle urea tank associated with a sensing chamber for acoustic quality and level sensing
JP6505356B2 (ja) * 2013-07-17 2019-04-24 住友建機株式会社 ショベル
CN104344869A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 中国第一汽车股份有限公司 固体储氨系统的剩余氨气量的光电检测方法
US9151657B2 (en) * 2013-09-10 2015-10-06 Texas Lfp, Llc Dual measurement liquid level transducer
JP6225638B2 (ja) 2013-10-25 2017-11-08 いすゞ自動車株式会社 Ｓｃｒシステム、ｓｃｒセンサ、およびレベルセンサ
JP6437831B2 (ja) * 2015-01-22 2018-12-12 日立建機株式会社 排気浄化装置
JP6601260B2 (ja) * 2015-03-04 2019-11-06 株式会社デンソー 燃料レベルセンサ診断装置
JP6419315B2 (ja) * 2015-04-22 2018-11-07 ボッシュ株式会社 液位センサの異常検出装置及び異常検出方法
WO2016178648A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-10 Cummins Emission Solutions, Inc. Automatic performance tuning for diesel exhaust fluid dosing unit
JP2017110955A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 本田技研工業株式会社 液位推定装置
KR101807038B1 (ko) * 2016-07-25 2017-12-08 현대자동차 주식회사 요소수 레벨 측정값 보정, 표시 및 히터 작동 방법 및 장치
CN108425723A (zh) * 2018-03-21 2018-08-21 南京依柯卡特排放技术股份有限公司 在用车尾气净化DePM＆NOx系统及控制方法
JP6962266B2 (ja) * 2018-04-24 2021-11-05 株式会社豊田自動織機 内燃機関の排気浄化装置
US10948460B2 (en) * 2018-12-10 2021-03-16 Te Connectivity Corporation Fluid sensor assembly
WO2020239226A1 (en) * 2019-05-29 2020-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Equipment for monitoring the temperature and the level of an insulating liquid in a tank of a high-voltage device
CN111173603B (zh) * 2020-01-19 2022-06-21 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 一种尿素消耗量的监测方法、装置及系统
CN113483844B (zh) * 2021-06-16 2023-02-24 东风柳州汽车有限公司 一种尿素传感器容积测试装置及测试方法
CN114687839B (zh) * 2022-03-18 2023-06-23 潍柴动力股份有限公司 尿素液位卡滞的确定方法、确定装置和车辆
CN115420351A (zh) * 2022-09-13 2022-12-02 潍柴动力股份有限公司 一种液位浮子防卡滞方法、装置及尿素箱

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303826A (ja) 1999-04-16 2000-10-31 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの排ガス浄化装置
DE102004021372B4 (de) * 2004-04-30 2014-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Dosieren eines Reagenzmittels zur Reinigung des Abgases von Brennkraftmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP4440132B2 (ja) 2005-02-14 2010-03-24 本田技研工業株式会社 燃料レベルセンサの故障診断装置
JP4620648B2 (ja) * 2005-11-11 2011-01-26 日本特殊陶業株式会社 液体状態検知装置
JP5057735B2 (ja) * 2006-09-26 2012-10-24 Ｕｄトラックス株式会社 水位測定装置
JP5008366B2 (ja) * 2006-09-26 2012-08-22 Ｕｄトラックス株式会社 エンジンの排気浄化装置
FR2926542A1 (fr) * 2008-01-17 2009-07-24 Inergy Automotive Systems Res Procede pour le transfert d'un liquide au moyen d'une pompe
JP4329866B1 (ja) * 2008-03-07 2009-09-09 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体
JP5152912B2 (ja) * 2008-06-27 2013-02-27 ボッシュ株式会社 タンク内センサの合理性診断方法及び合理性診断装置
WO2013157095A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 トヨタ自動車 株式会社 液体の残量検出装置

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EP2578860A1 (en) 2013-04-10

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