DE102013114641B4

DE102013114641B4 - Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit

Info

Publication number: DE102013114641B4
Application number: DE102013114641.4A
Authority: DE
Inventors: Masakazu TOUKAIRIN
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2033-12-21
Also published as: US20140182274A1; DE102013114641A1; JP2014129745A; JP5842805B2; US9169761B2

Abstract

Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit (31) für eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung (30), welche einen Injektor (20), der eine Harnstoffwasserlösung zu einem Abluftgas, das durch eine Abluftleitung (13) strömt, injiziert, einen Tank (14), welcher die Harnstoffwasserlösung, welche dem Injektor zugeführt wird, aufnimmt, und einen Erfassungsabschnitt (32), welcher eine Menge der Harnstoffwasserlösung, welche in dem Tank (14) aufgenommen ist, erfasst, einschließt, wobei die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit beinhaltet:
einen Steuerabschnitt (34), welcher eine Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche von dem Injektor zu dem Abluftgas injiziert wird, einstellt, wobei der Steuerabschnitt den Injektor auf Grundlage der Injektionsmenge zum Öffnen oder Schließen steuert, und
ein korrigierender Abschnitt (35), welcher eine Schätzung einer Injektionscharakteristik zum Schätzen der Injektionscharakteristik des Injektors aus einer Differenz zwischen einer Summe an Injektionsmengen und einer verringerten Menge der Harnstoffwasserlösung, welche aus der Menge der Harnstoffwasserlösung berechnet wird, ausführt, wobei der korrigierende Abschnitt eine Korrektur der Injektionsmenge zum Korrigieren der Injektionsmenge auf Grundlage der Injektionscharakteristik ausführt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung (30) ferner einen Katalysator (17), welcher in der Abluftleitung (13) vorgesehen ist und eine Zerlegung eines in dem Abluftgas enthaltenen Stickstoffoxids fördert, einen ersten NOx-Sensor (33), welcher nahe einem Einlass des Katalysators angeordnet ist, und einen zweiten NOx-Sensor (37), welcher nahe einem Auslass des Katalysators angeordnet ist, einschließt, wobei
der korrigierende Abschnitt (35) die Korrektur der Injektionsmenge beendet, wenn eine Konzentration des Stickstoffoxids, welche durch den zweiten NOx-Sensor erfasst wird, größer ist als die Konzentration des Stickstoffoxids, welche durch den ersten NOx-Sensor erfasst wird.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit, welche eine Harnstoffwasserlösung einem Abluftgas einer Brennkraftmaschine zufügt, um das Abluftgas zu reinigen.
Hintergrund
Herkömmlicherweise ist es wohlbekannt, dass ein System für eine selektive katalytische Reduktion mit Harnstoff (Harnstoff-SCR-System) einen Harnstoff verwendet, um als ein nachgelagerter Vorgang ein Abluftgas einer Brennkraftmaschine zu reinigen. JP-2003-269142A offenbart, dass ein Stickstoffoxid (NOx), das in einem Abluftgas enthalten ist, durch Zufügen des Harnstoffs zu dem Abluftgas in dem Harnstoff-SCR-System reduziert wird. In diesem Falle wird der Harnstoff mit Wasser als eine Harnstoffwasserlösung gemischt und wird zu dem Abluftgas injiziert. Ein Harnstoffwasserlösungs-Injektor wird gemäß einem Injektionssteuerabschnitt gesteuert, um geöffnet oder geschlossen zu sein. Der Injektionssteuerabschnitt steuert eine Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, die dem Abluftgas zugefügt wird, gemäß einer Menge des NOx in dem Abluftgas oder einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Gemäß der JP-2003-269142A erfasst der Injektionssteuerabschnitt die Menge des NOx, die in dem Abluftgas enthalten ist, das durch eine Abluftleitung strömt, berechnet dieser die Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, die für die Menge des NOx geeignet ist, und steuert dieser den Harnstoffwasserlösungs-Injektor.
Der Harnstoffwasserlösungs-Injektor kann jedoch, wegen individueller Differenzen oder einer alterungsbedingten Verschlechterung, eine Variation bei der Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung bezogen auf einen Anweisungswert von dem Injektionssteuerabschnitt verursachen. Wenn die Variation bei der Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche dem Abluftgas zugefügt wird, erzeugt wird, ist eine Reduktion des NOx, welches in dem Abluftgas enthalten ist, ungenügend und kann, wegen der in dem Abluftgas ungenügenden Harnstoffwasserlösung Ammoniak erzeugt werden.
Das Dokument US 2011 / 0 247 319 A1 offenbart Folgendes: In einer Abluftleitung eines Verbrenners sind eine Injektionsdüse, aus welcher eine Harnstoffwasserlösung injektionszugeführt wird, ein Umwandler zur katalytischen NOx-Reduktion und ein Umwandler zur katalytischen Ammoniakoxidation in dieser Reihenfolge entlang einer Abluftgasströmungsrichtung angeordnet. Die in einem Reduzierungsmitteltank gespeicherte Harnstoffwasserlösung wird der Injektionsdüse durch ein Pumpmodul und ein Dosiermodul, welches die Dosierströmungsrate der Harnstoffwasserlösung steuert, zugeführt. Ein Sensor mit einem Flüssigkeitslevelindikator ist an dem Reduzierungsmitteltank angebracht. Ein Verhältnis zwischen einem integrierten Wert, der durch ein sequentielles Integrieren der Dosierströmungsrate gewonnen wird, und einem Verbrauch der Harnstoffwasserlösung, der basierend auf einer Änderung des durch den Flüssigkeitslevelindikator gemessenen Flüssigkeitslevels, wird berechnet. Der integrierte Wert der Dosierströmungsrate wird unter Verwenden des Verhältnisses korrigiert.
Das Dokument WO 2008 / 006 984 A1 offenbart ein Verfahren zum Korrigieren einer in einen Abgastrakt einzuspritzenden Harnstoffmenge mittels eines Korrekturkoeffizienten. Der Korrekturkoeffizient wird berechnet, indem die seit einem Zeitpunkt eingespritzten Harnstoffmengen akkumuliert werden. Die berechnete Harnstoffmenge wird korrigiert, indem der im Harnstofftank des Fahrzeugs verbleibende Harnstoffgehalt verwendet wird.
Das Dokument US 2008 / 0 178 575 A1 offenbart eine Füllhöhe eines Tanks für ein Reduzierungsmittel, beispielsweise eine Harnstofflösung, mit einem Füllhöhensensor zu überwachen, um ein Auffüllereignis zu erkennen. Der Füllhöhensensor kann jedoch neben dem Auffüllereignis auch auf andere Ereignisse ansprechen, wie eine Neigung des Fahrzeugs oder eine Aufgewühltheit des Reduzierungsmittels infolge eines Straßenzustands. Es wird vorgeschlagen, das Auffüllereignisses basierend auf einer Kombination der Faktoren Reduzierungsmittelhöhe, Neigung, Straßenzustand und dergleichen zu identifizieren.
Das Dokument US 5 321 633 A offenbart, eine Flüssigkeitshöhe in einem Tank basieren auf Daten von einem Flüssigkeitshöhensensor und einen Fahrzeugbeschleunigungssensor zu berechnen.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit bzw. Harnstoffwasser-Zufügungs-Steuereinheit vorzusehen, durch welche eine Injektionsmenge einer Harnstoffwasserlösung bzw. von Harnstoffwasser, welche/welches einem Abluftgas zugefügt wird, ohne ein kompliziertes Verfahren genau gesteuert wird.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit einen Injektionsmenge-korrigierenden Abschnitt ein, welcher aus einer Differenz zwischen einer Summe an Injektionsmengen und einer verringerten Menge einer Harnstoffwasserlösung, welche aus einer Menge der Harnstoffwasserlösung berechnet wird, eine Injektionscharakteristik eines Injektors abschätzt, und welcher die Injektionsmenge auf Grundlage der Injektionscharakteristik korrigiert. In einem idealen Zustand ist die Summe an Injektionsmengen gleich der verringerten Menge der Harnstoffwasserlösung. Jedoch wird die Differenz zwischen der Summe und der verringerten Menge wegen individueller Differenzen oder einer alterungsbedingten Verschlechterung des Injektors erzeugt. In diesem Fall schätzt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt die Injektionscharakteristik entsprechend der Differenz ab, und korrigiert dieser die Injektionsmenge auf Grundlage der Injektionscharakteristik. Ferner erlangt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt die Injektionscharakteristik zu einer optionalen Zeit. Daher ist es nicht notwendig, dass die Injektionscharakteristik wegen der individuellen Differenzen oder der alterungsbedingten Verschlechterung erlangt wird, bevor der Injektor an einer Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung angebracht wird, und kann ein Herstellungsprozess zum Anbringen des Injektors vereinfacht sein. Somit kann eine Genauigkeit der Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche dem Abluftgas zugefügt wird, verbessert sein.
Figurenliste
Die vorgenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wie diese unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben ist, weiter verdeutlicht. In den Zeichnungen:

1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung zeigt, welche eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit gemäß einem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung der vorliegenden Offenbarung verwendet,
2 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Abluftreinigungssystem zeigt, das die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung verwendet,
3 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer verbleibenden Menge an Harnstoffwasserlösung in einem Tank und der Zeit zeigt,
4 ist ein Graph, welcher eine gesamte Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung zeigt,
5 ist ein Graph gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung, welcher eine Beziehung zwischen einem Anweisungswert eines Steuersignals, einer tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung und der Zeit zeigt, wenn ein Fehler der Injektionsmenge wegen individueller Differenzen des Injektors erzeugt wird,
6 ist ein Graph, welcher gemäß einem herkömmlichen Beispiel eine Beziehung zwischen einem Anweisungswert eines Steuersignals, einer tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung und der Zeit zeigt, wenn ein Fehler der Injektionsmenge wegen individueller Differenzen des Injektors erzeugt wird,
7 ist eine Graph, welcher gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung eine Beziehung zwischen dem Anweisungswert des Steuersignals, der tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung und der Zeit zeigt, wenn ein Fehler der Injektionsmenge wegen einer alterungsbedingten Verschlechterung erzeugt wird,
8 ist ein Graph, welcher gemäß einem anderen herkömmlichen Beispiel eine Beziehung zwischen dem Anweisungswert des Steuersignals, der tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung und der Zeit zeigt, wenn ein Fehler der Injektionsmenge wegen einer alterungsbedingten Verschlechterung erzeugt wird,
9 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren der Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung zeigt,
10 ist ein schematisches Diagramm, welches das Abluftreinigungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
11 ist ein Blockdiagramm, welches die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt,
12 ist ein Blockdiagramm, welches die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
13 ist ein Blockdiagramm, welches die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben werden. Bei den Ausführungsformen kann einem Teil, welches einem Gegenstand entspricht, der in einer voranstehenden Ausführungsform oder einem voranstehenden Beispiel zum Hintergrund der Erfindung beschrieben ist, dasselbe Bezugszeichen zugewiesen sein und kann eine redundante Erklärung zu dem Teil weggelassen sein. Wenn nur ein Teil einer Einrichtung bei einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere voranstehende Ausführungsform oder ein voranstehendes Beispiel zum Hintergrund der Erfindung für die anderen Teile der Einrichtung angewandt werden. Die Teile können kombiniert werden, auch falls nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können auszugsweise kombiniert werden, auch falls nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass in der Kombination kein Widerspruch besteht.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Zeichnungen ein Abluftreinigungssystem, das eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit bzw. Harnstoffwasser-Zufügungs-Steuereinheit verwendet, gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung und den Ausführungsformen beschrieben werden. Zusätzlich werden die im Wesentlichen selben Teile und die Komponenten als Ausführungsformen mit denselben Bezugszeichen angezeigt, und dieselbe Beschreibung wird nicht wiederholt werden.
(Beispiel zum Hintergrund der Erfindung)
Gemäß einem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung, wie in 2 gezeigt, ist das Abluftreinigungssystem 10 durch ein System für eine selektive katalytische Reduktion (SCR-System), bei welchem eine Harnstoffwasserlösung einem Abluftgas, welches durch eine Brennkraftmaschine 11, welche an einem Fahrzeug angebracht ist, abgegeben wird, zugefügt, um ein Stickstoffoxid (NOx), das in dem Abluftgas enthalten ist, zu reduzieren. Das Abluftgas wird über eine Abluftleitung 13, welche durch ein Abluftrohrteil 12 definiert ist, zu der Atmosphäre abgegeben. Die Brennkraftmaschine 11 kann ein Dieselmotor sein. Das Abluftreinigungssystem 10 ist darüber hinaus nicht auf den Dieselmotor beschränkt. Das Abluftreinigungssystem 10 kann zum Beispiel bei einem Benzinmotor oder einem Gasturbinenmotor verwendet werden. Das Abluftreinigungssystem 10 ist ferner nicht auf die in dem Fahrzeug angebrachte Brennkraftmaschine 11 beschränkt. Das Abluftreinigungssystem 10 kann zum Beispiel für eine stationäre Brennkraftmaschine, wie beispielsweise eine Energieerzeugungseinheit, verwendet werden.
Das Abluftreinigungssystem 10 schließt einen Tank 14, eine Pumpe 15, ein Rohrteil 16 und einen Katalysator 17 ein. Der Tank 14 speichert eine wässrige Lösung eines Harnstoffes. Die Pumpe 15 ist in dem Tank 14 aufgenommen. Das Rohrteil 16 definiert eine Harnstoffwasserlösungs-Leitung 18. Der Katalysator 17 ist in der Abluftleitung 13 vorgesehen, um eine Zerlegung des NOx, das in dem Abluftgas enthalten ist, zu fördern.
Das Abluftreinigungssystem 10 schließt ferner einen Injektor 20 als einen Harnstoffwasserlösungs-Injektor ein. Das Rohrteil 16 hat ein erstes Endteil, das mit dem Injektor 20 verbunden ist, entgegen einem zweiten Endteil, das mit der Pumpe 15 verbunden ist. Die Harnstoffwasserlösung, die von der Pumpe 15 abgegeben wird, wird dem Injektor 20 über die Harnstoffwasserlösungs-Leitung 18 zugeführt. Der Injektor 20 ist an dem Abluft-Rohrteil 12 angeordnet. Der Injektor 20 dringt durch das Abluft-Rohrteil 12, um ein Kopfende der Abluftleitung 13 auszusetzen. Die Harnstoffwasserlösung, welche dem Injektor 20 zugeführt wird, wird in das Abluftgas, welches durch die Abluftleitung 13 strömt, injiziert. Das Abluftgas, welches von der Brennkraftmaschine 11 abgegeben wird, und die Harnstoffwasserlösung, welche aus dem Injektor 20 injiziert wird, werden in der Abluftleitung 13 gemischt und strömen in den Katalysator 17. Das NOx, das in dem Abluftgas enthalten ist, wird durch eine Reaktion zwischen dem Katalysator 17 und dem Harnstoff, der in der Harnstoffwasserlösung enthalten ist, reduziert.
Eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung 30 schließt den Injektor 20, den Tank 14 und einen Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 ein. Der Harnstoffwasserlösungssensor 32, der einem Erfassungsabschnitt entspricht, erfasst ein Menge der Harnstoffwasserlösung. Eine Steuereinheit 31, die einer Harnstoffwasserlösungs-Zuführungs-Steuereinheit entspricht, ist durch einen Mikrocomputer konstruiert, welcher eine CPU, ein ROM und ein RAM hat. Die Steuereinheit 31 steuert die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung 30 gemäß einem Programm, das in dem ROM gespeichert ist. Die Steuereinheit 31 ist mit dem Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 und einem NOx-Sensor 33 verbunden. Wie in 1 gezeigt ist, erlangt die Steuereinheit 31 einen Injektorsteuerabschnitt 34 und einen Injektionsmenge-korrigierenden Abschnitt 35 als Software durch Ausführen des Programms. Zusätzlich können der Injektorsteuerabschnitt 34 und der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 durch Software oder eine Kombination von Software und Hardware eingerichtet sein. Der Injektorsteuerabschnitt 34 entspricht einem Steuerabschnitt, und der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 entspricht einem korrigierenden Abschnitt.
Der Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 ist in dem Tank 14 vorgesehen. Der Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 erfasst die in dem Tank 14 aufgenommene Menge der Harnstoffwasserlösung. Insbesondere erfasst der Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 einen Flüssigkeitslevel der Harnstoffwasserlösung in dem Tank 14. Zusätzlich kann der Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 die Menge der Harnstoffwasserlösung auf Grundlage eines Kubik-Volumens oder eines Gewichts der Harnstoffwasserlösung in dem Tank 14 erfassen. Der Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 gibt die Menge der Harnstoffwasserlösung als ein elektrisches Signal an die Steuereinheit 31 ab. Der NOx-Sensor 33 ist in der Abluftleitung 13 zwischen der Brennkraftmaschine 11 und dem Katalysator 17 vorgesehen. Der NOx-Sensor 33 erfasst eine Menge des NOx, das in dem Abluftgas, welches durch die Abluftleitung strömt, enthalten ist. Zusätzlich kann der NOx-Sensor 33 dazu eingerichtet sein, eine Konzentration des NOx, das in dem Abluftgas enthalten ist, zu erfassen. Der NOx-Sensor 33 gibt die Menge des NOx als ein elektrisches Signal an die Steuereinheit 31 ab. Der NOx-Sensor 33 ist mit einem Speicherteil 36 verbunden. Das Speicherteil 36 kann durch einen nicht-flüchtigen Speicher konstruiert sein. Das Speicherteil 36 speichert Daten, welche durch verschiedene Sensoren erlangt werden. Das Speicherteil 36 kann mit dem ROM oder RAM der Steuereinheit 31 geteilt sein.
Der Injektorsteuerabschnitt 34 stellt eine Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche in das Abluftgas injiziert wird, ein. Insbesondere stellt der Injektorsteuerabschnitt 34 die Injektionsmenge auf Grundlage der Menge des in dem Abluftgas enthaltenen NOx ein. Ferner steuert der Injektorsteuerabschnitt 34 eine Harnstoffwasserlösungs-Injektion des Injektors 20 auf Grundlage der Injektionsmenge. Insbesondere steuert der Injektorsteuerabschnitt 34 den Injektor 20 zum Öffnen oder Schließen auf Grundlage der Injektionsmenge. Der Injektor 20 intermittiert elektromagnetisch die Harnstoffwasserlösungs-Injektion. Daher stellt der Injektorsteuerabschnitt 34 eine Injektionszeitperiode der Harnstoffwasserlösung oder die Injektionsmenge pro Zeiteinheit ein, indem ein Anweisungswert eines Steuersignals, das zu dem Injektor 20 abgegeben wird, um die Injektionsmenge zu steuern. Daher injiziert der Injektor 20 die Harnstoffwasserlösung zu dem Abluftgas mit einer Menge, welche durch den Injektorsteuerabschnitt 34 eingestellt ist.
Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 korrigiert die Injektionsmenge auf Grundlage einer Injektionscharakteristik des Injektors 20. Insbesondere korrigiert der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 den Anweisungswert des Steuersignals, das von dem Injektorsteuerabschnitt 34 zu dem Injektor 20 abgegeben wird. Der Injektor 20 intermittiert die Harnstoffwasserlösungs-Injektion gemäß dem Steuersignal. Zum Beispiel, wenn die Injektionsmenge des Injektors 20 pro Zeiteinheit konstant ist, entspricht der Anweisungswert der Injektionszeitperiode. In diesem Falle korrigiert der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Injektionsmenge durch Verlängern oder Verkürzen der Injektionszeitperiode auf Grundlage des Anweisungswertes. Alternativ dazu, wenn die Injektionsmenge des Injektors 20 pro Zeiteinheit gemäß einem Öffnungsgrad eines Injektionsanschlusses des Injektors 20 veränderbar ist, entspricht der Anweisungswert dem Öffnungsgrad. In diesem Falle korrigiert der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Injektionsmenge durch Ändern des Öffnungsgrades auf Grundlage des Anweisungswertes. Daher korrigiert der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Injektionszeitperiode oder den Öffnungsgrad gemäß einem Typ des Injektors 20, um die Injektionsmenge zu korrigieren.
Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 erlangt eine gesamte Injektionsmenge Ct entsprechend einer Summe der Injektionsmengen, die durch den Injektorsteuerabschnitt 34 während einer vorher festgelegten Zeitperiode eingestellt wird. Der Injektor 20 injiziert die Harnstoffwasserlösung gemäß dem Anweisungswert. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 erlangt die gesamte Injektionsmenge Ct auf Grundlage des Anweisungswertes. Ferner erlangt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 eine verringerte Menge Ld entsprechend einer verringerten Menge der Harnstoffwasserlösung dem Tank 14, welche durch den Harnstoffwasserlösungs-Sensor 32 erfasst wird. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 schätzt die Injektionscharakteristik des Injektors 20 auf Grundlage einer Differenz zwischen der gesamten Injektionsmenge Ct und der verringerten Menge Ld ab. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 korrigiert die Injektionsmenge auf Grundlage der Injektionscharakteristik.
Wie in 3 gezeigt ist, verringert sich eine verbleibende Menge der Harnstoffwasserlösung in dem Tank 14 mit der Zeit gemäß der Harnstoffwasserlösungs-Injektion des Injektors 20. Wenn sich die verbleibende Menge von einer ersten Standardmenge La zu einer zweiten Standardmenge Lb verringert, verwendet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 eine Differenz dazwischen als die verringerte Menge Ld. $Ld = La - Lb$
Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 erlangt eine gesamte Menge der Harnstoffwasserlösung als die gesamte Injektionsmenge Ct während einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt Ta, bei welchem die verbleibende Menge die erste Standardmenge La wird, zu einem Zeitpunkt Tb, bei welchem die verbleibende Menge die zweite Standardmenge Lb wird. Die gesamte Injektionsmenge Ct wird durch Integrieren der Injektionsmenge pro Zeiteinheit auf Grundlage des Anweisungswertes während einer Zeitperiode berechnet, bei welcher sich die verbleibende Menge von der ersten Standardmenge La zu der zweiten Standardmenge Lb verringert,. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 erlangt eine Injektionsdifferenz E auf Grundlage der verringerten Menge Ld und der gesamten Injektionsmenge Ct. Die Injektionsdifferenz E repräsentiert eine Beziehung zwischen dem Anweisungswert und der Injektionsmenge. Beispielsweise berechnet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Injektionsdifferenz E durch Dividieren der verringerten Menge Ld durch die gesamte Injektionsmenge Ct. $E = Ld/Ct$
Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 korrigiert den Anweisungswert auf Grundlage der Injektionsdifferenz E. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 multipliziert den Anweisungswert mit einem Korrekturwert entsprechend einer reziproken Zahl der Injektionsdifferenz E. Daher wird der Anweisungswert durch die Injektionsmengendifferenz E korrigiert.
Die Harnstoffwasserlösung wird durch Korrigieren des Anweisungswertes korrigiert. Gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung, wie in 5 gezeigt, wird die Injektionsmenge zu dem Zeitpunkt Tb, bei welchem die verbleibende Menge die zweite Standardmenge Lb wird, korrigiert. Daher wird eine Differenz zwischen dem Anweisungswert, der durch eine gepunktete Linie angezeigt ist, und einer tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, die durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist, geringer. Somit kann ein Fehler der Injektionsmenge, welcher wegen individueller Differenzen des Injektors 20 erzeugt wird, begrenzt werden. Im Gegensatz hierzu wird gemäß einem herkömmlichen Beispiel die Injektionsmenge nicht korrigiert, wie in 6 gezeigt ist. Daher ist die Differenz zwischen dem Anweisungswert, der durch die gepunktete Linie angezeigt ist, und der tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, die durch die durchgezogene Linie angezeigt ist, nicht fixiert.
Die Injektionscharakteristik verschlechtert sich wegen Alterns, selbst wenn derselbe Injektor 20 verwendet wird. Gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung, wie in 7 gezeigt, wird die Injektionsmenge zum Zeitpunkt Tb, bei welchem die verbleibende Menge die zweite Standardmenge Lb wird, korrigiert. Daher wird eine Differenz zwischen dem Anweisungswert, welcher durch eine gepunktete Linie angezeigt ist, und einer tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist, jedes Mal rückgängig gemacht, wenn die Injektionsmenge die zweite Standardmenge Lb wird. Somit kann ein Fehler der Injektionsmenge, welcher wegen einer alterungsbedingten Verschlechterung erzeugt wird, auf ein fixiertes Zeitintervall begrenzt werden. Im Gegensatz dazu wird gemäß dem herkömmlichen Beispiel die Injektionsmenge nicht korrigiert, wie in 8 gezeigt. Daher wird die Differenz zwischen dem Anweisungswert, der durch die gepunktete Linie angezeigt ist, und der tatsächlichen Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, die durch die durchgezogene Linie angezeigt ist, allmählich größer und größer.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 9 ein Betrieb zur Steuereinheit 31 beschrieben werden.
Wenn die Brennkraftmaschine 11 läuft, führt die Steuereinheit 31 ein Verfahren, das in 9 gezeigt ist, zu einem vorher festgelegten Intervall Ts aus. Das vorher festgelegt Intervall Ts ist auf 10 ms eingestellt. Bei S101 stellt der Injektorsteuerabschnitt 34 die Injektionsmenge ein. Der Injektorsteuerabschnitt 34 berechnet die Injektionsmenge, welche für ein Reduzieren des NOx notwendig ist, auf Grundlage der Menge des in dem Abluftgas enthaltenen NOx. Dann stellt der Injektorsteuerabschnitt 34 den Anweisungswert des zu dem Injektor 20 abgegebenen Steuersignals auf Grundlage der Injektionsmenge ein.
Bei S102 erlangt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die verbleibende Menge Qa. Insbesondere erlangt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die verbleibende Menge Qa von dem Harnstoffwasserlösung-Sensor 32. Die verbleibende Menge Qa kann ein Verhältnis eines Flüssigkeitslevels relativ zu einer Kapazität Q des Tanks 14, ein Verhältnis der verbleibenden Menge relativ zu der Kapazität Q oder ein Kubikvolumen der Harnstoffwasserlösung in dem Tank 14 sein. Bei S103 ermittelt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35, ob die verbleibende Menge Qa gleich der ersten Standardmenge La ist. Gemäß dem vorliegenden Beispiel zum Hintergrund der Erfindung ist die erste Standardmenge La auf 80 % eingestellt.
Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qa gleich der ersten Standardmenge La ist (S103: Ja), springt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zu S104. Bei S104 stellt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die gesamte Injektionsmenge Ct auf einen Initialwert ein. In diesem Falle ist der Initialwert Null. Mit anderen Worten, der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 stellt die gesamte Injektionsmenge Ct auf Null ein, um ein Korrigieren der Injektionsmenge zu starten. Die gesamte Injektionsmenge Ct ist die Summe der Injektionsmengen, die durch den Injektorsteuerabschnitt 34 eingestellt ist, bzw. sind. In diesem Falle kann die gesamte Injektionsmenge Ct das Kubikvolumen der Harnstoffwasserlösung oder der Anweisungswert gemäß der Injektionsmenge sein. Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qa nicht gleich der ersten Standardmenge La ist (S103: Nein), springt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zu S105. Bei S105 ermittelt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35, ob die verbleibende Menge Qa kleiner als die erste Standardmenge La ist. Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qa größer als die erste Standardmenge La ist (S105: Nein), beendet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 das vorliegende Verfahren. Da die erste Standardmenge La auf 80 % eingestellt ist, liegt die verbleibende Menge Qa in einem Bereich von 80 % der Kapazität Q bis 100 % der Kapazität Q. Daher wartet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35, bis sich die verbleibende Menge Qa auf die erste Standardmenge La verringert.
Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qa geringer als die erste Standardmenge La ist (S105: Ja), springt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zu S106. Bei S106 berechnet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die gesamte Injektionsmenge Ct. Wenn die gesamte Injektionsmenge Ct in S104 auf den Initialwert eingestellt wird, wird das vorliegende Verfahren bei dem ersten Durchlauf ausgeführt. Daher stellt bei S106 der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die gesamte Injektionsmenge Ct auf die Injektionsmenge ein, welche bei S101 eingestellt wurde. Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qa geringer als die erste Standardmenge La ist, wird das vorliegende Verfahren bei dem zweiten Durchlauf oder später ausgeführt. Daher stellt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 bei S106 die gesamte Injektionsmenge Ct durch Addieren der Injektionsmenge, die bei S101 eingestellt wurde, zu der gesamten Injektionsmenge Ct, welche bei dem vorangehenden Durchlauf berechnet wurde, ein.
Bei S107 erlangt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die verbleibende Menge Qb. Bei S108 ermittelt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35, ob die verbleibende Menge Qb gleich der zweiten Standardmenge Lb ist. Gemäß dem vorliegenden Beispiel zum Hintergrund der Erfindung wird die zweite Standardmenge Lb auf 20 % eingestellt.
Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qb gleich der zweiten Standardmenge Lb ist (S108: Ja), springt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zu S109. Bei S109 berechnet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Injektionsmengen-Differenz E. Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qb gleich der zweiten Standardmenge Lb ist, ist eine verringerte Menge der Harnstoffwasserlösung in dem Tank 14 die verringerte Menge Ld. Die verringerte Menge Ld ist ein konstanter Wert des Tanks 14. Die gesamte Injektionsmenge Ct variiert gemäß dem Injektor 20. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 berechnet die Injektionsmengen-Differenz E durch Dividieren der verringerten Menge Ld durch die gesamte Injektionsmenge Ct. Die Injektionsmengen-Differenz E variiert allmählich gemäß der Injektionscharakteristik und einer alterungsbedingten Verschlechterung desselben Injektors 20. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 korrigiert den Anweisungswert des Steuersignals, das von dem Injektorsteuerabschnitt 34 zu dem Injektor 20 abgegeben wird, gemäß der Injektionsmengen-Differenz E. Insbesondere multipliziert der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 den Anweisungswert mit einem Korrekturwert, welcher einer reziproken Zahl der Injektionsdifferenz E entspricht, um den Anweisungswert zu korrigieren.
Bei S110 berechnet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 einen Korrekturwert zum Korrigieren des Anweisungswertes. Daher treibt der Injektorsteuerabschnitt 34 den Injektor 20 durch Verwenden des Korrekturwertes. Daher kann die Injektionsmenge in geeigneter Weise unabhängig von der Injektionscharakteristik oder der alterungsbedingten Verschlechterung gesteuert werden.
Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qb nicht gleich der zweiten Standardmenge Lb ist (S108: Nein), springt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zu S111. Bei S111 ermittelt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35, ob die verbleibende Menge Qb geringer als die zweite Standardmenge Lb ist. Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qb geringer als die zweite Standardmenge Lb ist (S111: Ja), beendet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt das vorliegende Verfahren. Da die zweite Standardmenge Lb auf 20 % eingestellt ist, reicht die verbleibende Menge Qb von 0 % bis 20 %. Daher beendet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 das vorliegende Verfahren. Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass die verbleibende Menge Qb größer als die zweite Standardmenge Lb ist (S111: Ja), liegt die verbleibende Menge Qb zwischen der ersten Standardmenge La und der zweiten Standardmenge Lb. Daher kehrt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zurück zu S101 und wiederholt das vorliegende Verfahren.
Gemäß dem Beispiel zum Hintergrund der Erfindung schätzt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Injektionscharakteristik durch die Injektionsmengendifferenz E ab, welche auf Grundlage der gesamten Injektionsmenge Ct und der verringerten Menge Ld berechnet wird. In einem idealen Zustand ist die gesamte Injektionsmenge gleich einer Verbrauchsmenge der Harnstoffwasserlösung in dem Tank. Daher ist die gesamte Injektionsmenge Ct gleich der verringerten Menge Ld. Jedoch wird die Injektionsmengendifferenz E zwischen der gesamten Injektionsmenge Ct und der verringerten Menge Ld wegen der individuellen Differenzen oder der alterungsbedingten Verschlechterung des Injektors 20 erzeugt. In diesem Falle schätzt der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Injektionscharakteristik von der Injektionsmengendifferenz E ab, und korrigiert dieser den Anweisungswert auf Grundlage der Injektionscharakteristik. Daher wird die Injektionsmenge durch Einbeziehen der individuellen Differenzen oder der alterungsbedingten Verschlechterung korrigiert. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 erlangt die Injektionscharakteristik zu einer optionalen Zeit in einem Fall, wo die Brennkraftmaschine 11 läuft. Daher ist es nicht nötig, dass die Injektionscharakteristik wegen der individuellen Differenzen oder der alterungsbedingten Verschlechterung erlangt wird, bevor der Injektor 20 in dem Abluftreinigungssystem 10 angebracht wird, und ein Herstellungsprozess zum Anbringen des Injektors 20 kann vereinfacht werden. Somit kann eine Genauigkeit der Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche dem Abluftgas zugefügt wird, verbessert werden.
(Erste Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 10 und 11 wird ein Abluftreinigungssystem, welches mit einer Harnstoffwasserlösungs-Zuführungsvorrichtung versehen ist, gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform schließt die Harnstoffwasserlösungs-Zuführungsvorrichtung 30 einen ersten NOx-Sensor 33, der nahe einem Einlass des Katalysators 17 angeordnet ist, und einen zweiten NOx-Sensor 37, der nahe einem Auslass des Katalysators 17 angeordnet ist, ein. Der zweite NOx-Sensor 37 ist mit der Steuereinheit 31 verbunden und erfasst die Menge des in dem Abluftgas enthaltenen NOx. Zusätzlich kann der zweite NOx-Sensor 37 eine Konzentration des in dem Abluftgas enthaltenen NOx erfassen.
Wenn das Abluftgas durch den Katalysator 17 strömt, wird das in dem Abluftgas enthaltene NOx an dem Katalysator 17 gemäß der Harnstoffwasserlösung reduziert. Wenn die Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung für die Menge des in dem Abluftgas enthaltenen NOx geeignet ist, ist das NOx in dem Abluftgas, welches durch den Katalysator 17 strömt, kaum enthalten. Mit anderen Worten, in diesem Falle erfasst der zweite NOx-Sensor 37 das in dem Abluftgas enthaltene NOx kaum. Wenn die Injektionscharakteristik hinreichend hoch ist, ist das NOx, welches in dem Abluftgas enthalten ist, das durch den Katalysator 17 strömt, ohne eine Korrektur der Injektionscharakteristik hinreichend verringert.
Jedoch, wenn in diesem Fall eine Korrektur der Injektionsmenge auf Grundlage der verringerten Menge Ld ausgeführt wird, kann die Genauigkeit der Injektionsmenge verringert sein. Der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 korrigiert die Injektionsmenge und überwacht die Menge des NOx, welches in dem Abluftgas enthalten ist, das durch den Katalysator 17 strömt, durch Verwenden des zweiten NOx-Sensors 37. Wenn der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 ermittelt, dass ein Reduktionsprozess ungenügend ist, beendet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Korrektur der Injektionsmenge. Zum Beispiel, wenn die Menge des NOx, das durch den zweiten NOx-Sensor 37 erfasst wird, größer ist als die Menge des NOx, das durch den ersten NOx-Sensor 33 erfasst wird, beendet der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 die Korrektur der Injektionsmenge.
Auch wenn eine Erfassungsgenauigkeit des Harnstoffwasserlösungs-Sensors 32 geringer als eine Genauigkeit des Injektors 20 ist, ist eine Beeinflussung der Erfassungsgenauigkeit bezogen auf die Korrektur der Injektionsmenge daher ausgeschlossen. Somit kann die Genauigkeit der Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, die dem Abluftgas zugefügt wird, verbessert werden.
(Zweite und dritte Ausführungsformen)
Bezugnehmend auf 12 und 13 wird ein Abluftreinigungssystem, welches mit einer Harnstoffwasserlösungs-Zuführungsvorrichtung versehen ist, gemäß der zweiten und dritten Ausführungsformen beschrieben werden.
Bezugnehmend auf 12 ist die Steuereinheit 31 gemäß der zweiten Ausführungsform mit einem Neigungssensor 41 verbunden. Der Neigungssensor 41 erfasst einen Neigungswinkel des Tanks 14 entsprechend einer Steigung relativ zu einer Schwerkraftrichtung und gibt den Neigungswinkel als ein elektrisches Signal an die Steuereinheit 31 ab. Wenn die Brennkraftmaschine 11 an einem Fahrzeug angebracht ist, fährt oder stoppt das Fahrzeug nicht immer auf einer ebenen Straße. Wenn sich das Fahrzeug auf einer Straße mit Steigung befindet, ist der Tank 14 ebenso geneigt und ist eine Flüssigkeitsoberfläche der Harnstoffwasserlösung, welche in dem Tank 14 aufgenommen ist, ebenso geneigt. Wenn die Flüssigkeitsoberfläche geneigt ist, ist es schwierig, die erste Standardmenge La und die zweite Standardmenge Lb genau zu erlangen, und ist eine Genauigkeit der Injektionsmengendifferenz E verringert. Die Steuereinheit 31 erlangt den Neigungswinkel des Tanks 14 durch den Neigungssensor 41. Der Neigungssensor 41 kann in dem Fahrzeug, welches die Brennkraftmaschine 11 hat, vorgesehen sein.
Wenn der Neigungswinkel des Tanks 14 größer ist als ein oberer Grenzwinkel, welcher vorher festgelegt ist, beendet gemäß der zweiten Ausführungsform der die Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zumindest eine von einer Schätzung der Injektionscharakteristik oder der Korrektur der Injektionsmenge. Daher kann eine Beeinflussung des Neigungswinkels ausgeschlossen werden und kann die Genauigkeit der Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche dem Abluftgas zugefügt wird, verbessert werden. Der obere Grenzwinkel kann auf einen optionalen Winkel in einem Bereich eingestellt werden, welcher die Schätzung der Injektionscharakteristik oder die Korrektur der Injektionsmenge nicht beeinflusst.
Bezugnehmend auf 13 ist die Steuereinheit 31 gemäß der dritten Ausführungsform mit einem Beschleunigungssensor 42 verbunden. Der Beschleunigungssensor 42 erfasst eine beschleunigte Geschwindigkeit, welche auf den Tank 14 aufgebracht wird, und gibt die beschleunigte Geschwindigkeit als ein elektrisches Signal an die Steuereinheit 31 ab. Wenn die Brennkraftmaschine 11 an dem Fahrzeug angebracht ist, variiert die beschleunigte Geschwindigkeit immer gemäß einer Beschleunigung, einer Verzögerung oder einer Drehung des Fahrzeugs. Wenn eine beschleunigte Geschwindigkeit auf das Fahrzeug aufgebracht wird, beginnt die Harnstoffwasserlösung, welche in dem Tank 14 aufgenommen ist, zu wackeln und ändert sich die Flüssigkeitsoberfläche. Wenn sich die Flüssigkeitsoberfläche ändert, ist es schwierig, die erste Standardmenge La und die zweite Standardmenge Lb genau zu erlangen und ist die Genauigkeit der Injektionsmengendifferenz E verringert. Die Steuereinheit 31 erlangt die beschleunigte Geschwindigkeit, welche auf den Tank 14 aufgebracht wird, durch den Beschleunigungssensor 42. Der Beschleunigungssensor 42 kann in dem Fahrzeug, welches die Brennkraftmaschine 11 hat, vorgesehen sein.
Wenn die beschleunigte Geschwindigkeit, welche auf dem Tank 14 aufgebracht wird, größer ist als eine obere Grenzgeschwindigkeit, welche vorher festgelegt ist, beendet gemäß der dritten Ausführungsform der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt 35 zumindest eine von der Schätzung der Injektionscharakteristik oder der Korrektur der Injektionsmenge. Daher kann eine Beeinflussung eines Wackelns ausgeschlossen werden und kann die Genauigkeit der Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche dem Abluftgas zugefügt wird, verbessert werden. Die obere Grenzgeschwindigkeit, bzw. der obere Grenzwinkel, kann auf eine optionale Geschwindigkeit, bzw. einen optionalen Winkel, in einem Bereich eingestellt werden, welcher die Schätzung der Injektionscharakteristik oder die Korrektur der Injektionsmenge nicht beeinflusst.
(Weitere Ausführungsformen)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Ausführungsformen innerhalb des Leitgedankens und Bereichs der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Zum Beispiel kann der Injektionsmenge-korrigierende Abschnitt ermitteln, die Schätzung der Injektionscharakteristik oder die Korrektur der Injektionsmenge durch eine Kombination der zweiten Ausführungsform mit der dritten Ausführungsform auszuführen. Insbesondere ist die Steuereinheit 31 mit dem Neigungssensor 41 und dem Beschleunigungssensor 42 verbunden und verwendet den Neigungswinkel und die beschleunigte Geschwindigkeit, um ein Ausführen der Schätzung der Injektionscharakteristik oder der Korrektur der Injektionsmenge zu ermitteln.
Während die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung verschiedene Modifikationen und entsprechende Anordnungen abdeckt. Zusätzlich zu den verschiedenen Kombinationen und Einrichtungen, welche bevorzugt sind, liegen auch weitere Kombinationen und Einrichtungen, welche weitere, weniger oder nur ein einzelnes Element einschließen, innerhalb des Leitgedankens und Bereichs der vorliegenden Offenbarung.
Ein Steuerabschnitt 34 stellt somit eine gesamte Injektionsmenge Ct einer Harnstoffwasserlösung ein, die von einem Injektor 20 zu einem Abluftgas injiziert wird, und steuert den Injektor, auf Grundlage der Injektionsmenge, zum Öffnen oder Schließen. Ein Injektionsmenge-korrigierender Abschnitt 35 schätzt eine Injektionscharakteristik des Injektors von einer Injektionsmengendifferenz E zwischen der gesamten Injektionsmenge und einer verringerten Menge Ld der Harnstoffwasserlösung in einem Tank 14 und korrigiert einen Anweisungswert eines Steuersignals, das an den Injektor abgegeben wird, auf Grundlage der Injektionscharakteristik. Daher wird die Injektionsmenge durch Einbeziehen der individuellen Differenzen oder der alterungsbedingten Verschlechterung korrigiert.
Bezugszeichenliste

10: Abluftreinigungssystem
11: Brennkraftmaschine
12: Abluftrohrteil
13: Abluftleitung
14: Tank
15: Pumpe
16: Rohrteil
17: Katalysator
18: Harnstoffwasserlösungs-Leitung
20: Injektor
30: Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung
31: Steuereinheit
32: Harnstoffwasserlösungs-Sensor
33: NOx-Sensor bzw. erster NOx-Sensor
34: Injektorsteuerabschnitt
35: Injektionsmenge-korrigierender Abschnitt
36: Speicherteil
37: zweiter NOx-Sensor
41: Neigungssensor
42: Beschleunigungssensor
Ct: gesamte Injektionsmenge
E: Injektionsdifferenz
La: erste Standardmenge
Lb: zweite Standardmenge
Ld: verringerte Menge
Q: Kapazität
Qa: verbleibende Menge
Qb: verbleibende Menge
S101...S111: Schritt
Ta: Zeitpunkt
Tb: Zeitpunkt
Ts: Intervall

Claims

Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit (31) für eine Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung (30), welche einen Injektor (20), der eine Harnstoffwasserlösung zu einem Abluftgas, das durch eine Abluftleitung (13) strömt, injiziert, einen Tank (14), welcher die Harnstoffwasserlösung, welche dem Injektor zugeführt wird, aufnimmt, und einen Erfassungsabschnitt (32), welcher eine Menge der Harnstoffwasserlösung, welche in dem Tank (14) aufgenommen ist, erfasst, einschließt, wobei die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit beinhaltet: einen Steuerabschnitt (34), welcher eine Injektionsmenge der Harnstoffwasserlösung, welche von dem Injektor zu dem Abluftgas injiziert wird, einstellt, wobei der Steuerabschnitt den Injektor auf Grundlage der Injektionsmenge zum Öffnen oder Schließen steuert, und ein korrigierender Abschnitt (35), welcher eine Schätzung einer Injektionscharakteristik zum Schätzen der Injektionscharakteristik des Injektors aus einer Differenz zwischen einer Summe an Injektionsmengen und einer verringerten Menge der Harnstoffwasserlösung, welche aus der Menge der Harnstoffwasserlösung berechnet wird, ausführt, wobei der korrigierende Abschnitt eine Korrektur der Injektionsmenge zum Korrigieren der Injektionsmenge auf Grundlage der Injektionscharakteristik ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung (30) ferner einen Katalysator (17), welcher in der Abluftleitung (13) vorgesehen ist und eine Zerlegung eines in dem Abluftgas enthaltenen Stickstoffoxids fördert, einen ersten NOx-Sensor (33), welcher nahe einem Einlass des Katalysators angeordnet ist, und einen zweiten NOx-Sensor (37), welcher nahe einem Auslass des Katalysators angeordnet ist, einschließt, wobei der korrigierende Abschnitt (35) die Korrektur der Injektionsmenge beendet, wenn eine Konzentration des Stickstoffoxids, welche durch den zweiten NOx-Sensor erfasst wird, größer ist als die Konzentration des Stickstoffoxids, welche durch den ersten NOx-Sensor erfasst wird.
Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit (31) für die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung (30) gemäß Anspruch 1, welche ferner einen Neigungssensor (41), der einen Neigungswinkel des Tanks relativ zu einer Schwerkraftrichtung erfasst, einschließt, wobei der korrigierende Abschnitt (35) zumindest eine von der Schätzung der Injektionscharakteristik oder der Korrektur der Injektionsmenge beendet, wenn der Neigungswinkel größer ist als ein oberer Grenzwinkel, welcher vorher festgelegt ist.
Harnstoffwasserlösungs-Zufügungs-Steuereinheit (31) für die Harnstoffwasserlösungs-Zufügungsvorrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, welche ferner einen Beschleunigungssensor (42), welcher eine beschleunigte Geschwindigkeit, die auf dem Tank (14) aufgebracht wird, erfasst, einschließt, wobei der korrigierende Abschnitt (35) zumindest eine von der Schätzung der Injektionscharakteristik oder der Korrektur der Injektionsmenge beendet, wenn die beschleunigte Geschwindigkeit größer ist als eine obere Grenzgeschwindigkeit, welche vorher festgelegt ist.