ES2367485T3

ES2367485T3 - EXHAUST GAS FILTER FOR AN ENGINE.

Info

Publication number: ES2367485T3
Application number: ES04772987T
Authority: ES
Inventors: Hiroki Ueno
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2011-11-03
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: JP3732493B2; CN1863987A; CN100404808C; CN101328827A; JP2005113687A; CN101328827B

Abstract

Un aparato de purificación de gases de escape (3 a 17) de un motor (1) que comprende: un catalizador de reducción (3) que está dispuesto en un sistema de escape (2. 4, A) de un motor (1), para reducir y purificar óxido de nitrógeno en un gas de escape utilizando un agente reductor; un medio de suministro de agente reductor (5, 6, 7, 8) que tiene una tobera de inyección (5) que es suministrada con un agente reductor (7, 8) junto con aire comprimido (12) y atomiza dicho agente reductor, y que lo suministra por inyección (5) a un gas de escape (A) en el lado de aguas arriba de dicho catalizador de reducción (3) dentro de un paso de gases de escape (4) de dicho sistema de escape (2, 4, A); y un medio de detección de la temperatura (9) que está previsto en la proximidad de dicha tobera de inyección (5) en el lado de aguas arriba del paso de gases de escape (4), y que detecta la temperatura de los gases de escape dentro del paso de gases de escape (4); en el que dicho medio de suministro de agente reductor (5, 6, 7, 8) está provisto con medios de detección de la presión (16) para detectar una presión interna de dicha tobera de inyección (5) y utiliza una señal de detección (S3) de la presión interna de dicha tobera de inyección (5) para detener el suministro de aire comprimido (12) y de agente reductor (7, 8) a la tobera de inyección (5) cuando la presión interna alcanza o excede un valor (P1) predeterminado, caracterizado porque el aparato utiliza una señal de detección (T1) de la temperatura de los gases de escape a partir de dichos medios de detección de la temperatura (9) para reiniciar el suministro de aire comprimido (12) y de agente reductor (7, 8) a la tobera de inyección (5) cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección (5) alcanza o excede el punto de fusión del agente reductor (7).An exhaust gas purification apparatus (3 to 17) of an engine (1) comprising: a reduction catalyst (3) which is arranged in an exhaust system (2. 4, A) of an engine (1) , to reduce and purify nitrogen oxide in an exhaust gas using a reducing agent; a reducing agent supply means (5, 6, 7, 8) having an injection nozzle (5) that is supplied with a reducing agent (7, 8) together with compressed air (12) and atomizes said reducing agent, and which supplies it by injection (5) to an exhaust gas (A) on the upstream side of said reduction catalyst (3) within an exhaust gas passage (4) of said exhaust system (2, 4, A); and a temperature sensing means (9) which is provided in the vicinity of said injection nozzle (5) on the upstream side of the exhaust passage (4), and which detects the temperature of the gases of exhaust within the exhaust passage (4); wherein said reducing agent supply means (5, 6, 7, 8) is provided with pressure sensing means (16) to detect an internal pressure of said injection nozzle (5) and uses a detection signal (S3) of the internal pressure of said injection nozzle (5) to stop the supply of compressed air (12) and reducing agent (7, 8) to the injection nozzle (5) when the internal pressure reaches or exceeds a predetermined value (P1), characterized in that the apparatus uses a detection signal (T1) of the temperature of the exhaust gases from said temperature sensing means (9) to restart the supply of compressed air (12) and reducing agent (7, 8) to the injection nozzle (5) when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle (5) reaches or exceeds the melting point of the reducing agent (7).

Description

Campo técnico Technical field

La presente invención se refiere a un aparato de purificación de gases de escape para un motor, que utiliza un agente reductor para eliminar, por reducción, óxido de nitrógeno (NOx) descargado desde un motor Diesel, un motor de gasolina, o similar, montado en un automóvil. En particular, se refiere a un aparato de purificación de gases de escape de un motor que previene la obstrucción de una tobera de inyección para suministrar un agente reductor a un gas de escape en un lado de aguas arriba de un catalizador reductor, y cuando se produce una obstrucción en la tobera de inyección, elimina dicha obstrucción, para mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an engine, which uses a reducing agent to eliminate, by reduction, nitrogen oxide (NOx) discharged from a diesel engine, a gasoline engine, or the like, mounted in a car In particular, it refers to an exhaust gas purification apparatus of an engine that prevents clogging of an injection nozzle for supplying a reducing agent to an exhaust gas on an upstream side of a reducing catalyst, and when produces an obstruction in the injection nozzle, eliminates such obstruction, to improve the efficiency of the NOx purification process.

Prior art

Ya se han propuesto varios aparatos de purificación de los gases de escape como un sistema que purifica gases de escape eliminando, en particular, NOx entre materiales en partículas (PM) en un gas de escape descargado desde un motor. En estos aparatos de purificación de gases de escape, se coloca un catalizador de reducción en el sistema de escape del motor, y se suministra por inyección un agente reductor a un paso de gases de escape sobre el lado de aguas arriba del catalizador de reducción, para hacer reaccionar de esta manera catalíticamente el NOx en el gas de escape con el agente reductor, y para procesar por purificación el NOX en constituyentes inocuos. El agente reductor es almacenado en un estado líquido a temperatura ambiente en un depósito de reserva y se suministra por inyección una cantidad necesaria del mismo desde una tobera de inyección. La reacción de reducción utiliza amoníaco, que tiene una reactividad excelente con el NOx y se utiliza una solución acuosa de agente reductor, tal como una solución acuosa de urea, solución acuosa de amoníaco o similar que es hidrolizada para producir fácilmente amoníaco, como el agente reductor (se hace referencia, por ejemplo, al documento de patente 1). Several exhaust gas purification devices have already been proposed as a system that purifies exhaust gases by removing, in particular, NOx between particulate materials (PM) in an exhaust gas discharged from an engine. In these exhaust gas purification devices, a reduction catalyst is placed in the engine exhaust system, and a reducing agent is supplied by injection at a passage of exhaust gases on the upstream side of the reduction catalyst, to catalytically react the NOx in the exhaust gas with the reducing agent, and to process the NOX by purification in harmless constituents. The reducing agent is stored in a liquid state at room temperature in a reserve tank and a necessary amount thereof is supplied by injection from an injection nozzle. The reduction reaction uses ammonia, which has excellent reactivity with NOx and an aqueous solution of reducing agent is used, such as an aqueous solution of urea, aqueous solution of ammonia or the like that is hydrolyzed to easily produce ammonia, such as the agent. reducer (reference is made, for example, to patent document 1).

Documento de patente 1: Publicación de Patente Japonesa no Examinada Nº 2000-27627. Patent document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-27627.

Descripción de la invención Description of the invention

Problemas a resolver por la invención Problems to be solved by the invention

No obstante, en el aparato de purificación de gases de escape convencional mencionado anteriormente, una cantidad de agente reductor suministrado es controlada de acuerdo con el estado de funcionamiento del motor (temperatura del gas de escape, cantidad de descarga de NOx), etc.). Por ejemplo, de acuerdo con la solicitud de patente JP2003269145A, un sensor mide la concentración de NOx del gas de escape (ver el documento JP2003269145A, párrafo (0018)). El nivel de obstrucción se mide por medio de un medidor de presión que mide la presión en la tobera, distribuyendo el agente reductor, debido a una presión, activada por un depósito de alta presión. En otro aparato de purificación de gases de escape convencional (ver el documento EP 1 331 373 A1), el tiempo de obstrucción probable es estimado y el caudal de agua de urea es controlado de acuerdo con este tiempo estimado. Sin embargo, en algunos casos, en función del estado de funcionamiento del motor, los agujeros de inyección de la tobera de inyección prevista en el paso de gas de escape, o el paso que conduce al mismo, se pueden obstruir y puede resultar imposible suministrar agente reductor en una medida suficiente. Como resultado, no se puede realizar de manera conveniente la reacción de reducción del NOx con el catalizador de reducción mencionado anteriormente y existe la posibilidad de que se escape NOx. However, in the conventional exhaust gas purification apparatus mentioned above, a quantity of reducing agent supplied is controlled in accordance with the engine operating status (exhaust gas temperature, NOx discharge amount), etc.) . For example, according to patent application JP2003269145A, a sensor measures the NOx concentration of the exhaust gas (see JP2003269145A, paragraph (0018)). The level of obstruction is measured by means of a pressure gauge that measures the pressure in the nozzle, distributing the reducing agent, due to a pressure, activated by a high pressure reservoir. In another conventional exhaust gas purification apparatus (see EP 1 331 373 A1), the probable clogging time is estimated and the urea water flow rate is controlled according to this estimated time. However, in some cases, depending on the operating state of the engine, the injection holes of the injection nozzle provided in the exhaust gas passage, or the passage leading thereto, may become clogged and it may be impossible to supply reducing agent to a sufficient extent. As a result, the NOx reduction reaction cannot be conveniently carried out with the reduction catalyst mentioned above and there is a possibility that NOx will escape.

Además, el documento EP 1 149 991 A muestra un sistema de suministro de agente reductor del tipo asistido por aire, que muestra un método para determinar el fallo del sistema de suministro. La obstrucción anterior de la tobera de inyección es provocada principalmente por la urea (referida hasta ahora como “urea sólida”) en la solución acuosa de urea (referida hasta ahora como “agua de urea”) que sirve como el agente reductor, cristalizando y solidificando en los agujeros de inyección o en el paso que conduce a los mismos. Esto es debido a que el agua de urea se solidifica a 100 ºC y, por lo tanto, cuando es agua de urea es calentada por encima de 100 ºC, la urea se cristaliza. Aquí, durante el suministro de inyección normal de agua de urea por la tobera de inyección, el agua de urea suministrada desde el depósito de agua (agua de urea y aire comprimido en el caso de un sistema de suministro de agente reductor que suministra aire comprimido con agua de urea a la tobera de inyección) enfría el interior de la tobera, de manera que incluso si la tobera de inyección se caliente por el gas de escape del motor, el agua de urea no alcanza 100 ºC. Sin embargo, en el caso de que la cantidad de agua de urea suministrada se reduzca, de manera que el interior de la tobera no se pueda refrigerar más, existe la posibilidad de que el agua de urea dentro de la tobera alcance o exceda de 100 ºC y la urea podría formar cristales, provocando la obstrucción. In addition, EP 1 149 991 A shows an air assisted type reducing agent supply system, which shows a method for determining the supply system failure. The anterior obstruction of the injection nozzle is mainly caused by urea (referred to as "solid urea") in the aqueous urea solution (referred to as "urea water") that serves as the reducing agent, crystallizing and solidifying in the injection holes or in the passage that leads to them. This is because the urea water solidifies at 100 ° C and, therefore, when it is urea water is heated above 100 ° C, the urea crystallizes. Here, during the normal injection of urea water by the injection nozzle, the urea water supplied from the water reservoir (urea water and compressed air in the case of a reducing agent supply system that supplies compressed air with urea water to the injection nozzle) cools the inside of the nozzle, so that even if the injection nozzle is heated by the engine exhaust gas, the urea water does not reach 100 ° C. However, in the event that the amount of urea water supplied is reduced, so that the inside of the nozzle cannot be cooled further, there is a possibility that the urea water inside the nozzle reaches or exceeds 100 ºC and urea could form crystals, causing blockage.

Además, el punto de fusión de la urea sólida es 132 ºC. Por lo tanto, si la temperatura del gas de escape cerca de la tobera de inyección es elevada por el gas de escape que sale del motor, y se incrementa la entrada de calor a la tobera de inyección, la urea sólida se fundirá y se eliminará la obstrucción de la tobera. In addition, the melting point of solid urea is 132 ° C. Therefore, if the temperature of the exhaust gas near the injection nozzle is elevated by the exhaust gas leaving the engine, and the heat input to the injection nozzle is increased, the solid urea will melt and be removed. the obstruction of the nozzle.

Sin embargo, en el caso de que un medio de suministro de agente reductor sea un llamado medio de suministro de agente reductor del tipo asistido por aire, que suministra aire comprimido junto con agua de urea a la tobera de inyección para atomizar el agua de urea y eyectarla, el aire comprimido que es suministrado constantemente a la tobera de inyección refrigera el interior de la tobera. Por lo tanto, la temperatura del interior de la tobera no se eleva por encima de 132 ºC y se previene la fusión de la urea sólida. Por consiguiente, existe una posibilidad de que urea sólida que ha cristalizado y solidificado se fije en el interior de la tobera de inyección, y provoque la obstrucción e la tobera. En este caso, con el fin de elevar la temperatura del interior de la tobera de inyección para fundir la urea sólida, se considera que se eleve la temperatura del gas de escape dentro del paso de gas de escape. Sin embargo, esto puede no ser aconsejable para algunos motores. However, in the event that a reducing agent supply means is a so-called reducing agent supply means of the air-assisted type, which supplies compressed air together with urea water to the injection nozzle to atomize the urea water and eject it, the compressed air that is constantly supplied to the injection nozzle cools the inside of the nozzle. Therefore, the temperature inside the nozzle does not rise above 132 ° C and solid urea fusion is prevented. Accordingly, there is a possibility that solid urea that has crystallized and solidified is fixed inside the injection nozzle, and causes clogging of the nozzle. In this case, in order to raise the temperature inside the injection nozzle to melt the solid urea, it is considered that the temperature of the exhaust gas is raised within the exhaust gas passage. However, this may not be advisable for some engines.

Por lo tanto, la presente invención aborda tales problemas con el objeto de proporcionar un aparato de purificación de gases de escape de un motor que previene la obstrucción de una tobera de inyección que suministra un agente reductor al gas de escape en un lado de aguas arriba de un catalizador de reducción y cuando se produce la obstrucción de la tobera de inyección, elimina tal obstrucción, para mejorar la eficiencia de proceso de purificación de NOx. Therefore, the present invention addresses such problems in order to provide an exhaust gas purification apparatus of an engine that prevents clogging of an injection nozzle that supplies a reducing agent to the exhaust gas on an upstream side. of a reduction catalyst and when clogging of the injection nozzle occurs, it eliminates such clogging, to improve the efficiency of NOx purification process.

Means to solve the problems

Un aparato de purificación de gases de escape puede ser un aparato de purificación de gases de escape de un motor que incluye: un catalizador de reducción que está dispuesto en un sistema de escape de un motor, para reducir y purificar óxido de nitrógeno en un gas de escape utilizando un agente reductor; un medio de suministro de agente reductor que tiene una tobera de inyección que es suministrada con un agente reductor junto con aire comprimido y atomiza el agente reductor, y que lo suministra por inyección a un gas de escape en el lado de aguas arriba del catalizador de reducción dentro de un paso de gases de escape del sistema de escape; y un medio de detección de la temperatura que está previsto en una posición en la proximidad de la tobera de inyección en el lado de aguas arriba en el paso de gases de escape, y que detecta la temperatura de los gases de escape dentro del paso de gases de escape; en el que el medio de suministro de agente reductor utiliza una señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir de los medios de detección de la temperatura para ajustar una cantidad de suministro en o por encima de un límite inferior para refrigerar el interior de la tobera de inyección hasta por debajo de la temperatura a la que cristaliza el agente reductor, la temperatura para ese gas de escape, y lleva a cabo el suministro de agente reductor a la tobera de inyección. An exhaust gas purification apparatus may be an exhaust gas purification apparatus of an engine that includes: a reduction catalyst that is arranged in an exhaust system of an engine, to reduce and purify nitrogen oxide in a gas exhaust using a reducing agent; a reducing agent supply means having an injection nozzle that is supplied with a reducing agent together with compressed air and atomizes the reducing agent, and which supplies it by injection to an exhaust gas on the upstream side of the catalyst of reduction in an exhaust gas passage of the exhaust system; and a temperature sensing means which is provided in a position in the vicinity of the injection nozzle on the upstream side in the exhaust passage, and which detects the temperature of the exhaust gases within the passage of exhaust gases; wherein the reducing agent supply means uses an exhaust gas temperature sensing signal from the temperature sensing means to adjust a supply amount at or above a lower limit to cool the inside the injection nozzle up to below the temperature at which the reducing agent crystallizes, the temperature for that exhaust gas, and supplies the reducing agent to the injection nozzle.

De acuerdo con esta construcción, utilizando la señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir de los medios de detección de la temperatura, el medio de suministro de agente reductor ajusta la cantidad de suministro en o por encima de un límite inferior para refrigerar el interior de la tobera de inyección por debajo de la temperatura a la que el agente reductor cristaliza, la temperatura para el gas de escape detectado, y suministra agente reductor a la tobera de inyección en esa cantidad de suministro ajustada. Por medio de tal suministro de agente reductor, el interior de la tobera de inyección se refrigera hasta por debajo de la temperatura a la que el agente reductor cristaliza. According to this construction, using the temperature detection signal of the exhaust gases from the temperature sensing means, the reducing agent supply means adjusts the amount of supply at or above a lower limit. to cool the interior of the injection nozzle below the temperature at which the reducing agent crystallizes, the temperature for the detected exhaust gas, and supplies reducing agent to the injection nozzle in that adjusted supply quantity. By means of such a supply of reducing agent, the interior of the injection nozzle is cooled to below the temperature at which the reducing agent crystallizes.

La construcción descrita anteriormente puede tener la característica de que el medio de suministro de agente reductor está provisto con un circuito de control que recibe, como una entrada, una señal de detección de la presión interna de la tobera de inyección desde dichos medios de detección de la presión, y también recibe, como una entrada, una señal del estado de funcionamiento del motor, y que obtiene una cantidad de suministro de agente reductor en ese estado de funcionamiento del motor, y obtiene un límite inferior de una cantidad de suministro del agente reductor para la refrigeración del interior de la tobera de inyección hasta por debajo de la temperatura a la que el agente reductor cristaliza, temperatura para ese gas de escape, y compara ambos para ajustar la cantidad de suministro de agente reductor. Como resultado, el circuito de control previsto en el medio de suministro de agente reductor recibe, como una entrada, una señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir de los medios de detección de la temperatura y recibe, como una entrada, una señal del estado de funcionamiento del motor y obtiene la cantidad de suministro de agente reductor en el instante de ese estado de funcionamiento del motor y obtiene un límite inferior de una cantidad de suministro del agente reductor para la refrigeración del interior de la tobera de inyección hasta por debajo de la temperatura a la que el agente reductor cristaliza, la temperatura para el gas de escape detectado, y compara ambos para ajustar la cantidad de suministro del agente reductor. The construction described above may have the characteristic that the reducing agent supply means is provided with a control circuit that receives, as an input, a signal for detecting the internal pressure of the injection nozzle from said detection means of the pressure, and also receives, as an input, a signal of the operating state of the engine, and that it obtains a supply quantity of reducing agent in that operating state of the motor, and obtains a lower limit of a supply quantity of the agent reducer for cooling the inside of the injection nozzle to below the temperature at which the reducing agent crystallizes, temperature for that exhaust gas, and compares both to adjust the amount of supply of reducing agent. As a result, the control circuit provided in the reducing agent supply means receives, as an input, a signal for detecting the temperature of the exhaust gases from the temperature sensing means and receives, as an input , a signal of the state of operation of the engine and obtains the amount of supply of reducing agent at the instant of that state of operation of the engine and obtains a lower limit of a supply amount of the reducing agent for cooling of the interior of the nozzle of injection to below the temperature at which the reducing agent crystallizes, the temperature for the detected exhaust gas, and compares both to adjust the supply amount of the reducing agent.

Además, el agente reductor puede ser una solución acuosa de urea. Como resultado, se utiliza una solución acuosa de urea que puede ser hidrolizada para producir fácilmente amoníaco como el agente reductor, y el óxido de nitrógeno en los gases de escape es reducido y purificado. In addition, the reducing agent may be an aqueous urea solution. As a result, an aqueous urea solution is used that can be hydrolyzed to easily produce ammonia as the reducing agent, and the nitrogen oxide in the exhaust gases is reduced and purified.

De acuerdo con la invención, el aparato de purificación de gases de escape descrito en la reivindicación 1 es un aparato de purificación de gases de escape de un motor que incluye: un catalizador de reducción que está dispuesto en un sistema de escape de un motor, para reducir y purificar óxido de nitrógeno en un gas de escape utilizando un agente reductor; un medio de suministro de agente reductor que tiene una tobera de inyección que es suministrada con un agente reductor junto con aire comprimido y atomiza el agente reductor, y que lo suministra por inyección a un gas de escape en el lado de aguas arriba de dicho catalizador de reducción dentro de un paso de gases de escape de dicho sistema de escape; y un medio de detección de la temperatura que está previsto en la proximidad de dicha tobera de inyección en el lado de aguas arriba del paso de gases de escape y que detecta la temperatura de los gases de escape dentro del paso de gases de escape; en el que el medio de suministro de agente reductor está provisto con medios de detección de la presión para detectar una presión interna de dicha tobera de inyección y utiliza una señal de detección de la presión interna de dicha tobera de inyección para detener el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección cuando esta presión alcanza o excede un valor predeterminado, y utiliza una señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir de dichos medios de detección de la temperatura para reiniciar el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección alcanza o excede el punto de fusión del agente reductor. According to the invention, the exhaust gas purification apparatus described in claim 1 is an exhaust gas purification apparatus of an engine which includes: a reduction catalyst which is arranged in an exhaust system of an engine, to reduce and purify nitrogen oxide in an exhaust gas using a reducing agent; a reducing agent supply means having an injection nozzle that is supplied with a reducing agent together with compressed air and atomizes the reducing agent, and which supplies it by injection to an exhaust gas on the upstream side of said catalyst of reducing within an exhaust gas passage of said exhaust system; and a temperature sensing means that is provided in the vicinity of said injection nozzle on the upstream side of the exhaust gas passage and which detects the temperature of the exhaust gases within the exhaust gas passage; wherein the reducing agent supply means is provided with pressure sensing means to detect an internal pressure of said injection nozzle and uses a signal for detecting the internal pressure of said injection nozzle to stop the air supply compressed and reducing agent to the injection nozzle when this pressure reaches or exceeds a predetermined value, and uses a signal for detecting the temperature of the exhaust gases from said temperature sensing means to restart the air supply compressed and reducing agent to the injection nozzle when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle reaches or exceeds the melting point of the reducing agent.

De acuerdo con tal configuración de la invención del aparato de purificación de gases de escape, el medio de suministro de agente reductor utiliza una señal de detección de la presión interna de la tobera de inyección detectada por el medio de detección de la presión para detener el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección cuando la presión detectada alcanza o excede un valor predeterminado, y utiliza una señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir de los medios de detección de la temperatura para reiniciar el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección alcanza o excede el punto de fusión del agente reductor. Como resultado, se suprime la refrigeración del interior de la tobera y se elimina la obstrucción de la tobera de inyección por la temperatura de los gases de escape dentro del paso de los gases de escape. According to such a configuration of the invention of the exhaust gas purification apparatus, the reducing agent supply means uses a signal to detect the internal pressure of the injection nozzle detected by the pressure detection means to stop the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle when the detected pressure reaches or exceeds a predetermined value, and uses a signal for detecting the temperature of the exhaust gases from the temperature sensing means to restart The supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle reaches or exceeds the melting point of the reducing agent. As a result, cooling inside the nozzle is suppressed and obstruction of the injection nozzle by the temperature of the exhaust gases within the passage of the exhaust gases is eliminated.

En la invención como se describe en la reivindicación 2, medios de suministro de agente reductor están provistos con un circuito de control que recibe, como una entrada, una señal de detección de la presión interna de la tobera de inyección desde los medios de detección de la presión, y también recibe, como una entrada, una señal de detección de la temperatura de los gases de escape desde dichos medios de detección de la temperatura y controla para detener el suministro de aire comprimido y de agente reductor hasta la tobera de inyección cuando la presión interna de la tobera de inyección alcanza o excede un vapor predeterminado, y reinicia el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección cuando la temperatura del gas de escape en la proximidad de la tobera de inyección alcanza o excede el punto de fusión del agente reductor. Como resultado, el circuito de control previsto en los medios de suministro de agente reductor recibe, como una entrada, una señal de detección de la presión interna de la tobera de inyección a partir de los medios de detección de la presión y recibe, como una entrada, una señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir de los medios de detección de la temperatura, y controla para detener el suministro del aire comprimido y del agente reductor a la tobera de inyección cuando la presión interna de la tobera de inyección alcanza o excede un valor predeterminado, y reinicia el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección alcanza o excede el punto de fusión del agente reductor. In the invention as described in claim 2, reducing agent supply means are provided with a control circuit that receives, as an input, a signal for detecting the internal pressure of the injection nozzle from the detection means of the pressure, and also receives, as an input, a signal for detecting the temperature of the exhaust gases from said temperature sensing means and controls to stop the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle when the internal pressure of the injection nozzle reaches or exceeds a predetermined vapor, and restarts the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle when the temperature of the exhaust gas in the vicinity of the injection nozzle reaches or exceeds the melting point of the reducing agent. As a result, the control circuit provided in the reducing agent supply means receives, as an input, a signal for detecting the internal pressure of the injection nozzle from the pressure sensing means and receives, as a inlet, a signal for detecting the temperature of the exhaust gases from the temperature sensing means, and controls to stop the supply of compressed air and the reducing agent to the injection nozzle when the internal pressure of the nozzle of injection reaches or exceeds a predetermined value, and restarts the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle reaches or exceeds the melting point of the agent reducer.

En la invención como se ha descrito en la reivindicación 3, el agente reductor es una solución acuosa de urea. Como resultado, se utiliza una solución acuosa de urea que puede ser hidrolizada para producir fácilmente amoníaco como el agente reductor, y el óxido de nitrógeno en el gas de escape se reduce para ser purificado. In the invention as described in claim 3, the reducing agent is an aqueous urea solution. As a result, an aqueous urea solution is used that can be hydrolyzed to easily produce ammonia as the reducing agent, and the nitrogen oxide in the exhaust gas is reduced to be purified.

En la invención descrita en la reivindicación 4, la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección en el momento en el que se reinicia el suministro de aire comprimido y de agente reductor a dicha tobera de inyección se ajusta a 132 ºC o mayor. Como resultado, el interior de la tobera de inyección es calentado hasta una temperatura igual o mayor que el punto de fusión de la urea en la solución acuosa de urea. In the invention described in claim 4, the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle at the time when the supply of compressed air and reducing agent to said injection nozzle is reset is set to 132 ºC or higher. As a result, the inside of the injection nozzle is heated to a temperature equal to or greater than the melting point of urea in the aqueous urea solution.

Effect of the invention

De acuerdo con la construcción conocida descrita, por medio del suministro de agente reductor en una cantidad de suministro ajustada mayor o igual que el límite inferior para la refrigeración del interior de la tobera de inyección hasta por debajo de la temperatura a la que el agente reductor cristaliza, la temperatura para los gases de escape detectados, se refrigera el interior de la tobera inyección y el agente reductor no cristaliza, y se puede prevenir la obstrucción de la tobera de inyección. Por consiguiente, se puede mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. According to the known construction described, by means of the supply of reducing agent in an adjusted supply amount greater than or equal to the lower limit for cooling the inside of the injection nozzle up to below the temperature at which the reducing agent crystallizes, the temperature for the detected exhaust gases, the inside of the injection nozzle is cooled and the reducing agent does not crystallize, and the obstruction of the injection nozzle can be prevented. Therefore, the efficiency of the NOx purification process can be improved.

Además, de acuerdo con la construcción conocida descrita, el agente reductor puede ser suministrado comparando la cantidad de suministro del agente reductor en el estado de funcionamiento del motor en ese instante con el límite inferior de la cantidad de suministro del agente reductor para refrigerar el interior de la tobera de inyección por debajo de la temperatura a la que el agente reductor cristaliza, la temperatura para el gas de escape detectado, y ajustando continuamente la cantidad de suministro del agente reductor para la temperatura de los gases de escape en ese instante hasta o por encima del límite inferior. Por consiguiente, se refrigera el interior de la tobera de inyección y el agente reductor no cristaliza y se puede prevenir la obstrucción de la tobera de inyección. In addition, according to the known construction described, the reducing agent can be supplied by comparing the supply amount of the reducing agent in the state of operation of the engine at that time with the lower limit of the supply amount of the reducing agent to cool the interior. of the injection nozzle below the temperature at which the reducing agent crystallizes, the temperature for the detected exhaust gas, and continuously adjusting the supply amount of the reducing agent for the temperature of the exhaust gases at that time up to or above the lower limit. Consequently, the inside of the injection nozzle is cooled and the reducing agent does not crystallize and blockage of the injection nozzle can be prevented.

Además, de acuerdo con la construcción descrita, no utilizando directamente amoníaco para el agente reductor, sino utilizando una solución acuosa de urea que es hidrolizada para producir fácilmente amoníaco, el NOx en los gases de escape es convertido en constituyentes inocuos, y se puede mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. In addition, according to the construction described, not using ammonia directly for the reducing agent, but using an aqueous urea solution that is hydrolyzed to easily produce ammonia, the NOx in the exhaust gases is converted into harmless constituents, and can be improved The efficiency of the NOx purification process.

De acuerdo con la invención según la reivindicación 1, en el caso de que se ha producido la obstrucción de la tobera de inyección, se puede detener el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección para suprimir la refrigeración del interior de la tobera, y en el caso de que en este estado se considere que el agente reductor en el interior de la tobera se ha fundido por calor de los gases de escape en el lado de los gases de escape, se puede reiniciar el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección. Como resultado, cuando se ha producido la obstrucción de la tobera de inyección, la obstrucción puede eliminar incluso si la temperatura de los gases de escape en el paso de gases de escape es baja. Por consiguiente, se puede mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. According to the invention according to claim 1, in the event that the obstruction of the injection nozzle has occurred, the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle can be stopped to suppress cooling of the interior of the nozzle, and in the event that in this state it is considered that the reducing agent inside the nozzle has been melted by heat from the exhaust gases on the side of the exhaust gases, the air supply can be restarted tablet and reducing agent to the injection nozzle. As a result, when the injection nozzle obstruction has occurred, the obstruction can be eliminated even if the temperature of the exhaust gases in the exhaust passage is low. Therefore, the efficiency of the NOx purification process can be improved.

Además, de acuerdo con la invención descrita en la reivindicación 2, el circuito de control previsto en los medios de suministro de agente reductor puede considerar que se ha producido la obstrucción de la tobera de inyección cuando la presión interna en la tobera de inyección alcanza o excede un valor predeterminado, y detener el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección, y cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección alcanza o excede el punto de fusión del agente reductor, puede considerar que el agente reductor en el interior de la tobera ha sido fundido por el calor de los gases de escape, y reiniciar el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección. Como resultado, cuando se ha producido la obstrucción de la tobera de inyección, se puede eliminar la obstrucción incluso en el caso de que la temperatura de los gases de escape en el paso de gases de escape sea baja, y de acuerdo con ello se puede mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. Furthermore, in accordance with the invention described in claim 2, the control circuit provided in the reducing agent supply means may consider that the obstruction of the injection nozzle has occurred when the internal pressure in the injection nozzle reaches or exceeds a predetermined value, and stop the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle, and when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle reaches or exceeds the melting point of the reducing agent, You can consider that the reducing agent inside the nozzle has been melted by the heat of the exhaust gases, and restart the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle. As a result, when the obstruction of the injection nozzle has occurred, the obstruction can be eliminated even if the temperature of the exhaust gases in the exhaust passage is low, and accordingly it can be improve the efficiency of the NOx purification process.

Además, de acuerdo con la invención descrita en la reivindicación 3, no utilizando directamente amoníaco para el agente reductor, sino utilizando una solución acuosa de urea que es hidrolizada para producir fácilmente amoníaco, el NOx en los gases de escape es convertido en constituyentes inocuos, y se puede mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. In addition, according to the invention described in claim 3, not directly using ammonia for the reducing agent, but using an aqueous urea solution that is hydrolyzed to easily produce ammonia, the NOx in the exhaust gases is converted into harmless constituents, and the efficiency of the NOx purification process can be improved.

Todavía adicionalmente, de acuerdo con la invención descrita en la reivindicación 4, los gases de escape del motor se pueden utilizar para calentar el interior de la tobera de inyección hasta el punto de fusión de la urea o por encima de mismo, y urea sólida dentro de la tobera se puede fundir para eliminar la obstrucción de la tobera de inyección. Como resultado, se puede mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. Still further, according to the invention described in claim 4, the engine exhaust gases can be used to heat the inside of the injection nozzle to the melting point of the urea or above it, and solid urea inside of the nozzle can be melted to eliminate clogging of the injection nozzle. As a result, the efficiency of the NOx purification process can be improved.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

La figura 1 es un diagrama conceptual que muestra un aparato de purificación de gases de escape de un motor de acuerdo con la construcción conocida descrita. Figure 1 is a conceptual diagram showing an exhaust gas purification apparatus of an engine according to the known construction described.

La figura 2 es un diagrama esquemático para describir la configuración y funcionamiento de una unidad de suministro de agente reductor y una tobera de inyección de un aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la construcción conocida. Figure 2 is a schematic diagram for describing the configuration and operation of a reducing agent supply unit and an injection nozzle of an exhaust gas purification apparatus according to the known construction.

La figura 3 es un diagrama de flujo para ilustrar de manera explicativa el funcionamiento del aparato de purificación de gases de escape de la construcción conocida. Figure 3 is a flow chart to illustratively illustrate the operation of the exhaust gas purification apparatus of the known construction.

La figura 4 es un diagrama esquemático para ilustrar de manera explicativa la configuración y funcionamiento de una unidad de suministro de agente reductor y una tobera de inyección de un aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la invención. Figure 4 is a schematic diagram for illustratively illustrating the configuration and operation of a reducing agent supply unit and an injection nozzle of an exhaust gas purification apparatus according to the invention.

La figura 5 es un diagrama de flujo para ilustrar de manera explicativa el funcionamiento del aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la invención. Figure 5 is a flow chart to illustratively illustrate the operation of the exhaust gas purification apparatus according to the invention.

Descripción de los símbolos de referencia Description of the reference symbols

1 Motor 3 Catalizador de reducción 4 Tubo de escape 5 Tobera de inyección 6 Unidad de suministro de agente reductor 7 Depósito de almacenamiento 8 Tubo de suministro 9 Sensor de temperatura de los gases de escape 11 Válvula de suministro de agua de urea 13 Válvula de suministro de aire 14 Circuito de control del suministro de agente reductor 15 Circuito de control del motor 16 Sensor de presión 17 Tubo común 1 Engine 3 Reduction catalyst 4 Exhaust pipe 5 Injection nozzle 6 Reducing agent supply unit 7 Storage tank 8 Supply tube 9 Exhaust gas temperature sensor 11 Urea water supply valve 13 Supply valve of air 14 Control circuit of the reducing agent supply 15 Motor control circuit 16 Pressure sensor 17 Common pipe

Best embodiment of the invention

A continuación se presenta una descripción detallada de la construcción conocida mencionada y de una forma de realización de la presente invención, sobre la base de los dibujos que se acompañan. La figura 1 es un diagrama que muestra la construcción conocida de un aparato de purificación de gases de escape de un motor. Below is a detailed description of the known construction mentioned and of an embodiment of the present invention, based on the accompanying drawings. Figure 1 is a diagram showing the known construction of an exhaust gas purification apparatus of an engine.

Este aparato de purificación de gases de escape utiliza un agente reductor para eliminar, por reducción, NOx descargado desde un motor Diesel, un motor de gasolina, o similar, montado en un automóvil. El gas de escape de un motor 1, que utiliza gasolina o aceite ligero como combustible, es descargado desde un colector de gases de escape 2 a la atmósfera a través de un tubo de escape 4, en el que está dispuesto un catalizador de reducción de NOx 3. Más específicamente, un sistema de escape es de una construcción, en la que tres catalizadores, a saber, un catalizador de oxidación de monóxido de nitrógeno (NO), un catalizador de reducción de NOx y un catalizador de oxidación de amoníaco, están dispuestos en este orden desde el lado de aguas arriba del flujo de gas de escape en el tubo de escape 4 que sirve como un paso de gases de escape, y un sensor de temperatura, un sensor de NOx, etc. están dispuestos delante y detrás de los catalizadores. No obstante, la configuración detallada no se muestra en el diagrama. This exhaust gas purification apparatus uses a reducing agent to eliminate, by reduction, NOx discharged from a diesel engine, a gasoline engine, or the like, mounted in a car. The exhaust gas of an engine 1, which uses gasoline or light oil as fuel, is discharged from an exhaust gas manifold 2 into the atmosphere through an exhaust pipe 4, in which a reduction catalyst is arranged. NOx 3. More specifically, an exhaust system is of a construction, in which three catalysts, namely a nitrogen monoxide oxidation catalyst (NO), a NOx reduction catalyst and an ammonia oxidation catalyst, they are arranged in this order from the upstream side of the exhaust gas flow in the exhaust pipe 4 which serves as an exhaust gas passage, and a temperature sensor, a NOx sensor, etc. They are arranged in front of and behind the catalysts. However, the detailed configuration is not shown in the diagram.

El catalizador de reducción de NOx 3 está destinado para reducir y purificar NOx en los gases de escape que pasan a través del tubo de escape 4, utilizando un agente reductor, y tiene, por ejemplo, un ingrediente activo de zeolita soportado sobre un portador de catalizador de tipo monolítico, que tiene una sección transversal configurada en forma de panal de abejas fabricada a partir de una cordilita cerámica, o un sistema Fe-Cr-Al de acero resistente al calor. Además, el ingrediente activo soportado sobre el portador catalítico recibe un suministro de un agente reductor y es activado y de esta manera purifica efectivamente el NOx en una sustancia inocua. The NOx reduction catalyst 3 is intended to reduce and purify NOx in the exhaust gases that pass through the exhaust pipe 4, using a reducing agent, and has, for example, an active zeolite ingredient supported on a carrier of monolithic type catalyst, which has a cross section configured in the form of a honeycomb made from a ceramic cordilite, or a Fe-Cr-Al system of heat-resistant steel. In addition, the active ingredient supported on the catalytic carrier receives a supply of a reducing agent and is activated and thus effectively purifies the NOx in a harmless substance.

Una tobera de inyección 5 está dispuesta sobre el lado de aguas arriba del catalizador de reducción de NOx 3 en el paso de los gases de escape y en el interior del tubo de escape 4. Esta tobera de inyección 5 suministra un agente reductor a los gases de escape sobre el lado de aguas arriba del catalizador de reducción de NOx 3. El agente reductor es suministrado junto con aire comprimido a través de una unidad de suministro de agente reductor 6, de manera que el agente reductor es atomizado y suministrado por inyección. Un dispositivo de este tipo se llama habitualmente del tipo asistido por aire. Aquí, la tobera de inyección 5 está dispuesta mirando aguas abajo sustancialmente en paralelo con la dirección de flujo A de los gases de escape en el tubo de escape 4, o está dispuesta para estar inclinada diagonalmente en un ángulo adecuado. Además, el agente reductor, que está almacenado en un depósito de almacenamiento 7, es suministrado a la unidad de suministro de agente reductor 6 a través de un tubo de suministro 8. Además, la tobera de inyección 5 y la unidad de suministro de agente reductor 6 constituyen una unidad de suministro de agente reductor capaz de suministrar el agente reductor a los gases de escape en el lado de aguas arriba del catalizador de reducción de NOx 3. An injection nozzle 5 is disposed on the upstream side of the NOx reduction catalyst 3 in the passage of the exhaust gases and inside the exhaust pipe 4. This injection nozzle 5 supplies a reducing agent to the gases Exhaust on the upstream side of the NOx reduction catalyst 3. The reducing agent is supplied together with compressed air through a reducing agent supply unit 6, so that the reducing agent is atomized and supplied by injection. Such a device is usually called the air-assisted type. Here, the injection nozzle 5 is arranged facing downstream substantially in parallel with the flow direction A of the exhaust gases in the exhaust pipe 4, or is arranged to be inclined diagonally at a suitable angle. In addition, the reducing agent, which is stored in a storage tank 7, is supplied to the reducing agent supply unit 6 through a supply tube 8. In addition, the injection nozzle 5 and the agent supply unit Reducer 6 constitutes a reducing agent supply unit capable of supplying the reducing agent to the exhaust gases on the upstream side of the NOx 3 reduction catalyst.

En esta construcción conocida, se utiliza una solución acuosa de urea (agua de urea) como el agente reductor que debe suministrarse por inyección por la tobera de inyección 5. De manera alternativa, se puede utilizar una solución acuosa de amoníaco. Además, el agua de urea suministrada por inyección por la tobera de inyección 5 es hidrolizada por el calor de escape en el tubo de escape 4 y produce fácilmente amoníaco. El amoníaco obtenido reacciona con NOx en el gas de escape en el catalizador de reducción de NOx 3 y purifica el NOx en agua y gas inocuo. El agua de urea es una solución acuosa de una urea sólida o en polvo, y es almacenada en el depósito de reserva 7. Es suministrada a la unidad de suministro de agente reductor 6 a través del tubo de suministro 8. In this known construction, an aqueous solution of urea (urea water) is used as the reducing agent to be supplied by injection through the injection nozzle 5. Alternatively, an aqueous solution of ammonia can be used. In addition, the urea water supplied by injection through the injection nozzle 5 is hydrolyzed by the exhaust heat in the exhaust pipe 4 and easily produces ammonia. The ammonia obtained reacts with NOx in the exhaust gas in the NOx 3 reduction catalyst and purifies the NOx in water and harmless gas. Urea water is an aqueous solution of a solid or powder urea, and is stored in the reservoir reservoir 7. It is supplied to the reducing agent supply unit 6 through the supply tube 8.

Un sensor de temperatura de gases de escape 9 está dispuesto en la proximidad de la tobera de inyección 5 sobre el lado de aguas arriba del gas de escape, dentro del tubo de escape 4. Este sensor de temperatura de gases de escape 9 constituye una unidad de detección de la temperatura para detectar la temperatura de los gases de escape dentro del tubo de escape 4, y en esta forma de realización detecta la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección 5 sobre el lado de aguas arriba en el flujo de gases de escape. Además, una señal de detección de la temperatura de los gases de escape detectada por el sensor de temperatura de los gases de escape 9 es transmitida a la unidad de suministro de agente reductor 6. An exhaust gas temperature sensor 9 is arranged in the vicinity of the injection nozzle 5 on the upstream side of the exhaust gas, inside the exhaust pipe 4. This exhaust gas temperature sensor 9 constitutes a unit of temperature detection to detect the temperature of the exhaust gases inside the exhaust pipe 4, and in this embodiment it detects the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle 5 on the upstream side in the flow of exhaust gases. In addition, an exhaust gas temperature detection signal detected by the exhaust gas temperature sensor 9 is transmitted to the reducing agent supply unit 6.

La figura 2 es un diagrama esquemático para describir la configuración y funcionamiento de la unidad de suministro de agente reductor 6 y de la tobera de inyección 5 de acuerdo con la construcción conocida mencionada. Esta unidad de suministro de agente reductor 6 está configurada para utilizar una señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir del sensor de temperatura de los gases de escape 9 para ajustar la cantidad de suministro en o por encima de un límite inferior para la refrigeración del interior de la tobera de inyección 5 hasta por debajo de la temperatura a la que el agua de urea cristaliza, la temperatura para ese gas de escape, y suministra agua de urea a la tobera de inyección 5. Es decir que, como se muestra en la figura 2, comprende; una bomba cebadora 10 para elevar la presión del agua de urea, dispuesta a parte a lo largo de un tubo de suministro 8 que conduce desde el depósito de almacenamiento 7 mostrado en la figura 1; una válvula de suministro 11 que abre y cierra el paso de agua de urea, dispuesta sobre el lado de aguas debajo de la bomba cebadora 10; una válvula de suministro de aire 13 que abre y cierra un paso de aire comprimido, dispuesta aparte a lo largo de un tubo de suministro de aire 12 que conduce desde una fuente de aire comprimido (no mostrada en el diagrama) y un circuito de control de suministro de agente reductor 14. Figure 2 is a schematic diagram for describing the configuration and operation of the reducing agent supply unit 6 and the injection nozzle 5 according to the known construction mentioned. This reducing agent supply unit 6 is configured to use an exhaust gas temperature sensing signal from the exhaust gas temperature sensor 9 to adjust the supply quantity at or above a lower limit. for cooling the interior of the injection nozzle 5 to below the temperature at which the urea water crystallizes, the temperature for that exhaust gas, and supplies urea water to the injection nozzle 5. That is to say, as shown in figure 2, it comprises; a priming pump 10 for raising the pressure of the urea water, arranged partly along a supply tube 8 that leads from the storage tank 7 shown in Figure 1; a supply valve 11 that opens and closes the urea water passage, arranged on the water side below the priming pump 10; an air supply valve 13 that opens and closes a compressed air passage, disposed apart along an air supply tube 12 that leads from a compressed air source (not shown in the diagram) and a control circuit of reducing agent supply 14.

Además, el circuito de control de suministro de agente reductor 14 recibe una señal de detección S1 de la temperatura de los gases de escape desde el sensor de temperatura de los gases de escape 9 y recibe una señal S2 sobre el estado de funcionamiento del motor 1 desde un circuito de control del motor 15 y obtiene una cantidad de suministro de agua de urea para ese estado de funcionamiento del motor, y obtiene un límite inferior de una cantidad de suministro de agua de urea en el que el interior de la tobera de inyección 5 se refrigerará por debajo de la temperatura a la que el agua de urea cristaliza, la temperatura para ese gas de escape, y compara ambos y ajusta la cantidad de suministro de agua de urea. Por ejemplo, comprende un micro ordenador (MPU) para control y emite señales de control a la bomba cebadora 10, a la válvula de suministro 11, y a la válvula de suministro de aire 13 de acuerdo con esa cantidad de suministro de agua de urea ajustada, para controlar de esta manera la cantidad de suministro de agua de urea y de aire comprimido a la tobera de inyección 5. In addition, the reducing agent supply control circuit 14 receives a detection signal S1 of the temperature of the exhaust gases from the temperature sensor of the exhaust gases 9 and receives a signal S2 about the operating state of the engine 1 from an engine control circuit 15 and obtains a quantity of urea water supply for that state of engine operation, and obtains a lower limit of a quantity of urea water supply in which the interior of the injection nozzle 5 will be cooled below the temperature at which the urea water crystallizes, the temperature for that exhaust gas, and compares both and adjusts the amount of urea water supply. For example, it comprises a micro computer (MPU) for control and emits control signals to the priming pump 10, the supply valve 11, and the air supply valve 13 according to that adjusted urea water supply amount , to control in this way the amount of urea water supply and compressed air to the injection nozzle 5.

Además, el circuito de control del motor 15 recibe señales de detección desde un sensor de temperatura que detecta la temperatura de los gases de escape del colector de escape 2 mostrado en la figura 1 (temperatura de los gases de escape del motor), un sensor de NOx (no mostrado en los dibujos), un sensor de flujo de aire de entrada, un sensor de velocidad de rotación, un sensor de carga, etc. para controlar el estado de funcionamiento del motor 1. Comprende, por ejemplo, un microordenador (MPU) para controla, y emite una señal de estado de funcionamiento S2 del motor 1 tal como la temperatura de los gases de escape del motor, la cantidad de descarga de NOx, etc. hasta el circuito de control de suministro de agente reductor 14. In addition, the engine control circuit 15 receives detection signals from a temperature sensor that detects the exhaust gas temperature of the exhaust manifold 2 shown in Figure 1 (engine exhaust gas temperature), a sensor NOx (not shown in the drawings), an inlet air flow sensor, a rotation speed sensor, a load sensor, etc. for controlling the operating state of the engine 1. It comprises, for example, a microcomputer (MPU) for controlling, and emits an operating status signal S2 of the engine 1 such as the temperature of the engine exhaust gases, the amount of NOx discharge, etc. to the reducing agent supply control circuit 14.

A continuación se describe el funcionamiento del aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la construcción conocida diseñada de esta manera con referencia a las figuras 2 y 3. En primer lugar, en la figura 1, el gas de escape debido al funcionamiento del motor 1 circula desde el colector de gases de escape 2 a través del tubo de escape 4 y entonces pasa a través del catalizador de reducción de NOx 3 dispuesto aparte a lo largo del lado interior del tubo de escape 4 y es descargado a la atmósfera desde la salida extrema del tubo de escape 4. En este instante, se inyecta agua de urea en el tubo de escape 4 desde la tobera de inyección 5 dispuesta sobre el lado de aguas arriba del catalizador de reducción de NOx 3 en el paso de los gases de escape. Después de que el agua de urea ha sido suministrada a la unidad de suministro de agente reductor 6 desde el depósito de almacenamiento de agua de urea 7 a través del tubo de suministro de agua 8, se suministran aire comprimido y agua de urea hasta la tobera de inyección 5 por el funcionamiento de la unidad de suministro de agente reductor 6 y la tobera de inyección 5 atomiza el agua de urea y la suministra por inyección. The operation of the exhaust gas purification apparatus according to the known construction designed in this manner with reference to Figures 2 and 3 is described below. First, in Figure 1, the exhaust gas due to the operation of the Engine 1 circulates from the exhaust manifold 2 through the exhaust pipe 4 and then passes through the NOx reduction catalyst 3 disposed apart along the inner side of the exhaust pipe 4 and is discharged into the atmosphere from the extreme outlet of the exhaust pipe 4. At this time, urea water is injected into the exhaust pipe 4 from the injection nozzle 5 disposed on the upstream side of the NOx reduction catalyst 3 in the passage of gases escape After the urea water has been supplied to the reducing agent supply unit 6 from the urea water storage tank 7 through the water supply tube 8, compressed air and urea water are supplied to the nozzle of injection 5 by the operation of the reducing agent supply unit 6 and the injection nozzle 5 atomizes the urea water and supplies it by injection.

En este estado, en la figura 2, la temperatura de los gases de escape dentro del tubo de escape 4 es detectada por el sensor de temperatura de los gases de escape 9 dispuesto en la proximidad de la tobera de inyección 5 sobre el lado de aguas arriba de los gases de escape, y esa señal de detección S1 es emitida al circuito de control de suministro de agente reductor 14 de la unidad de suministro de agente reductor 6. Además, la señal S2 sobre el estado de funcionamiento del motor 1, tal como la temperatura para los gases de escape del motor, y la cantidad de descarga de NOx, son emitidas de manera similar desde el circuito de control del motor 15 hasta el circuito de control de suministro de agente reductor 14. In this state, in Figure 2, the temperature of the exhaust gases inside the exhaust pipe 4 is detected by the temperature sensor of the exhaust gases 9 arranged in the vicinity of the injection nozzle 5 on the water side above the exhaust gases, and that detection signal S1 is emitted to the reducing agent supply control circuit 14 of the reducing agent supply unit 6. In addition, the signal S2 on the operating state of the engine 1, such such as the temperature for engine exhaust gases, and the amount of NOx discharge, are similarly emitted from the engine control circuit 15 to the reducing agent supply control circuit 14.

Luego, el circuito de control de suministro de agente reductor 14 utiliza la señal de entrada S2 para el estado de funcionamiento del motor 1 para obtener la cantidad V1 de agua de urea (agente reductor) decidida de acuerdo con el estado de funcionamiento del motor (etapa S1 en la figura 3). Además, el circuito de control de suministro de agente reductor 14 utiliza la señal de detección de entrada S1 de la temperatura de los gases de escape en el tubo de escape 4 para obtener un límite inferior V2 para la cantidad de suministro de agua de urea (agente reductor) para refrigerar por debajo de la temperatura a la que el agua de urea cristaliza, que se ha decidido de acuerdo con la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección 5 en el lado de aguas arriba en el paso de los gases de escape (etapa S2). Luego, se comparan la cantidad de suministro de agua de urea V1 y el límite inferior V2 de esa cantidad de suministro obtenida anteriormente, y se evalúa si V1 es o no menor que V2 (etapa S3). Then, the reducing agent supply control circuit 14 uses the input signal S2 for the operating state of the engine 1 to obtain the amount V1 of urea water (reducing agent) decided according to the operating state of the engine ( step S1 in figure 3). In addition, the reducing agent supply control circuit 14 uses the input detection signal S1 of the exhaust gas temperature in the exhaust pipe 4 to obtain a lower limit V2 for the amount of urea water supply ( reducing agent) for cooling below the temperature at which the urea water crystallizes, which has been decided according to the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle 5 on the upstream side in the Exhaust gas passage (step S2). Then, the amount of urea water supply V1 and the lower limit V2 of that previously obtained supply amount are compared, and whether V1 is or not less than V2 is evaluated (step S3).

Aquí si V1 es igual o mayor que V2, entonces en la etapa S3 el control pasa al lado “NO”, y el control retorna a la etapa S1, de manera que el proceso opera en el orden de las etapas S1  S2  S3. En este caso, la cantidad de suministro de agua de urea V1 decidida de acuerdo con el estado de funcionamiento del motor en el instante actual es mayor igual que el límite inferior V2 para una cantidad de suministro para refrigerar el interior de la tobera 5 por debajo de la temperatura a la que el agua de urea cristaliza. Por lo tanto, la cantidad de suministro V1 ajustada actualmente para el agua de urea es capaz de refrigerar el interior de la tobera de inyección 5. Por consiguiente, el circuito de control de suministro de agente reductor 14 mantiene las aberturas actuales de la calcula de suministro de agua de urea 11 y de la válvula de suministro de aire comprimido 13, y la unidad de suministro de agente reductor 6 suministra el agua de urea a la tobera de inyección 5 en la misma cantidad de suministro de agua de urea V1. Here if V1 is equal to or greater than V2, then in step S3 the control goes to the “NO” side, and the control returns to step S1, so that the process operates in the order of steps S1  S2  S3 . In this case, the amount of urea water supply V1 decided according to the operating state of the engine at the present time is greater than the lower limit V2 for a supply amount to cool the inside of the nozzle 5 below of the temperature at which urea water crystallizes. Therefore, the supply quantity V1 currently set for urea water is capable of cooling the inside of the injection nozzle 5. Accordingly, the reducing agent supply control circuit 14 maintains the current openings of the calculation of Urea water supply 11 and the compressed air supply valve 13, and the reducing agent supply unit 6 supplies the urea water to the injection nozzle 5 in the same amount of urea water supply V1.

A continuación, si V1 es menor que V2, entonces en la etapa S3 el control pasa al lado “SÍ”, y entra en la etapa S4. En este caso, la cantidad de suministro de agua de urea V1 decidida de acuerdo con el estado actual de funcionamiento del motor es menor que el límite inferior V2 para la cantidad de suministro para la refrigeración del interior de la tobera 5 por debajo de la temperatura a la que el agua de urea cristaliza. Por lo tanto, la cantidad de suministro V1 ajustada actualmente para el agua de urea es incapaz de refrigerar el interior de la tobera de inyección Then, if V1 is less than V2, then in step S3 the control goes to the "YES" side, and enters step S4. In this case, the amount of urea water supply V1 decided according to the current operating state of the engine is less than the lower limit V2 for the supply amount for cooling of the interior of the nozzle 5 below the temperature to which urea water crystallizes. Therefore, the supply quantity V1 currently set for urea water is unable to cool the inside of the injection nozzle

5. Por consiguiente, el circuito de control 14 de suministro de agente reductor cambia la apertura actual de la válvula de suministro de agua de urea 11 y de la válvula de suministro 13 de aire comprimido hacia el lado de abertura incrementada, y la unidad de suministro de agente reductor 6 cambia el ajuste de la cantidad de suministro de agua de urea hacia el límite inferior V2 de una cantidad de suministro que refrigera por debajo de la temperatura a la que el agua de urea cristaliza (etapa S4) y suministra agua de urea a la tobera de inyección 5. Como resultado, el interior de la tobera de inyección 5 se puede refrigerar por el suministro de agua de urea, cuyo ajuste se cambia en la etapa 4, y se puede prevenir la obstrucción de la tobera, y se puede mejorar la eficiencia del proceso de purificación de NOx. 5. Accordingly, the reducing agent supply control circuit 14 changes the current opening of the urea water supply valve 11 and the compressed air supply valve 13 to the increased opening side, and the unit of reducing agent supply 6 changes the setting of the urea water supply amount to the lower limit V2 of a supply quantity that cools below the temperature at which the urea water crystallizes (step S4) and supplies water from urea to the injection nozzle 5. As a result, the interior of the injection nozzle 5 can be cooled by the urea water supply, the setting of which is changed in step 4, and the obstruction of the nozzle can be prevented, and The efficiency of the NOx purification process can be improved.

Por consiguiente, con el fin de detener la inyección del agua de urea desde la tobera de inyección 5 cuando el motor 1 se para, se acciona la unidad de suministro de agente reductor 6 para cerrar en primer lugar el suministro de agua de urea desde el depósito de almacenamiento 7, y para suministrar entonces solamente aire comprimido a la tobera de inyección 5 un rato. Como resultado, la solución acuosa de urea es impulsada fuera de los taladros de inyección de la tobera de inyección 5 y el paso que conduce a ella y se detiene la inyección del agua de urea. De esta manera, empujando el agua de urea fuera de la tobera de inyección, cuando se ha detenido el suministro de agua de urea a la tobera de inyección, no existe agua de urea residual ni se produce el llamado “goteo posterior” y se puede prevenir la existencia de cristalización del agua de urea y la obstrucción en los agujeros de inyección y dentro del paso que conduce a ellos. Therefore, in order to stop the injection of urea water from the injection nozzle 5 when the engine 1 stops, the reducing agent supply unit 6 is operated to first shut down the urea water supply from the storage tank 7, and then supply only compressed air to the injection nozzle 5 for a while. As a result, the aqueous urea solution is driven out of the injection holes of the injection nozzle 5 and the passage leading thereto and the urea water injection is stopped. In this way, by pushing the urea water out of the injection nozzle, when the supply of urea water to the injection nozzle has stopped, there is no residual urea water nor the so-called "subsequent drip" and there can be prevent the existence of urea water crystallization and obstruction in the injection holes and within the passage that leads to them.

La figura 4 es un diagrama esquemático utilizado para describir la configuración y funcionamiento de una unidad de suministro de agente reductor 6 y una tobera de inyección 5 de un aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con una forma de realización de la invención. Esta unidad de suministro de agente reductor 6 tiene, además de la construcción mostrada en la figura 2, un sensor de presión 16 para detectar la presión interna de la tobera de inyección 5, y está configurado para utilizar una señal de detección de la presión interna de la tobera de inyección 5 para detener el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección 5 cuando la presión alcanza o excede un valor predeterminado, y para utilizar una señal de detección de la temperatura de los gases de escape a partir de un sensor de temperatura de los gases de escape 9 para reiniciar el suministro de aire comprimido y de agente reductor a la tobera de inyección 5 cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección 5 alcanza o excede el punto de fusión del agente reductor. Figure 4 is a schematic diagram used to describe the configuration and operation of a reducing agent supply unit 6 and an injection nozzle 5 of an exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the invention. This reducing agent supply unit 6 has, in addition to the construction shown in Figure 2, a pressure sensor 16 for detecting the internal pressure of the injection nozzle 5, and is configured to use an internal pressure detection signal from the injection nozzle 5 to stop the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle 5 when the pressure reaches or exceeds a predetermined value, and to use a signal for detecting the temperature of the exhaust gases from of an exhaust gas temperature sensor 9 to restart the supply of compressed air and reducing agent to the injection nozzle 5 when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle 5 reaches or exceeds the point of fusion of the reducing agent.

El sensor 16 mencionado anteriormente constituye una unidad de detección de la presión para detectar la presión interna de la tobera de inyección 5 y está dispuesta, en parte, a lo largo de un tubo común 17 que suministra, por ejemplo, aire comprimido y agua de urea a la tobera de inyección 5, y detecta la presión interna de este tubo común 17 para adquirir la presión interna de la tobera de inyección 5. The sensor 16 mentioned above constitutes a pressure sensing unit for detecting the internal pressure of the injection nozzle 5 and is arranged, in part, along a common tube 17 which supplies, for example, compressed air and water from urea to the injection nozzle 5, and detect the internal pressure of this common tube 17 to acquire the internal pressure of the injection nozzle 5.

Además, la unidad de suministro de agente reductor 6 utiliza una señal de detección S3 de la presión interna de la tobera de inyección 5 detectada por el sensor de presión 16 para detener el suministro de aire comprimido y de agua de urea a la tobera de inyección 5 cuando la presión alcanza o excede un valor predeterminado, y utiliza una señal de detección S1 de la temperatura de los gases de escape a partir del sensor de temperatura 9 de los gases de escape para reiniciar el suministro de aire comprimido y de agua de urea hasta la tobera de inyección 5 cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección 5 alcanza o excede el punto de fusión de la urea sólida (132 ºC). In addition, the reducing agent supply unit 6 uses a detection signal S3 of the internal pressure of the injection nozzle 5 detected by the pressure sensor 16 to stop the supply of compressed air and urea water to the injection nozzle. 5 when the pressure reaches or exceeds a predetermined value, and uses a detection signal S1 of the temperature of the exhaust gases from the temperature sensor 9 of the exhaust gases to restart the supply of compressed air and urea water up to the injection nozzle 5 when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle 5 reaches or exceeds the melting point of the solid urea (132 ° C).

Además, el circuito de control de suministro de agente reductor 14 recibe, como una entrada, la señal de detección S3 de la presión interna de la tobera de inyección 5 desde el sensor de presión 16 y recibe también, como una entrada la señal de detección S1 de la temperatura de los gases de escape a partir del sensor de temperatura de los gases de escape 9 y controla para detener el suministro de aire comprimido y de agua de urea a la tobera de inyección 5 cuando la presión interna de la tobera de inyección 5 alcanza o excede un valor predeterminado, y reinicia el suministro de aire comprimido y de agua de urea a la tobera de inyección 5 cuando la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección 5 alcanza o excede el punto de fusión de urea sólida (132 ºC). Incluye, por ejemplo, un microordenador (MPU) para control, y emite señales de control a la bomba de cebado 10, la válvula de suministro 11, y la válvula de suministro de aire 13 de acuerdo con el tiempo de suministro controlado para controlar la parada y el reinicio del suministro de aire comprimido y de agua de urea a la tobera de inyección 5. In addition, the reducing agent supply control circuit 14 receives, as an input, the detection signal S3 of the internal pressure of the injection nozzle 5 from the pressure sensor 16 and also receives, as an input the detection signal S1 of the temperature of the exhaust gases from the temperature sensor of the exhaust gases 9 and controls to stop the supply of compressed air and urea water to the injection nozzle 5 when the internal pressure of the injection nozzle 5 reaches or exceeds a predetermined value, and restarts the supply of compressed air and urea water to the injection nozzle 5 when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle 5 reaches or exceeds the melting point solid urea (132 ° C). It includes, for example, a microcomputer (MPU) for control, and issues control signals to the priming pump 10, the supply valve 11, and the air supply valve 13 in accordance with the controlled supply time to control the shutdown and restart of the supply of compressed air and urea water to the injection nozzle 5.

A continuación, se describe el funcionamiento del aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la forma de realización de la invención concebida de esta manera con referencia a las figuras 4 y 5. En la figura 1, el gas de escape producido por el funcionamiento del motor 1 circula desde el colector de gases de escape 2 a través del tubo de escape 4. y luego pasa a través del catalizador de reducción de NOx 3 dispuesto separado a lo largo del lado interior del tubo de escape 4, y se descarga en la atmósfera desde la salida extrema del tubo de escape 4. En este instante, se inyecta agua de urea en el tubo de escape 4 desde la tobera de inyección 5 dispuesta en el lado de aguas arriba del catalizador de reducción de NOx 3 en el paso del gas de escape. Después de que se ha suministrado agua de urea a la unidad de suministro de agente reducto 6 desde el depósito de almacenamiento de agua de urea 7 a través del tubo de suministro 8, se suministran aire comprimido y agua de urea a la tobera de inyección 5 por el funcionamiento de la unidad de suministro de agente reductor 6, y la tobera de inyección 5 atomiza el agua de urea y la suministra por inyección. Next, the operation of the exhaust gas purification apparatus in accordance with the embodiment of the invention conceived in this way is described with reference to Figures 4 and 5. In Figure 1, the exhaust gas produced by the engine operation 1 circulates from the exhaust manifold 2 through the exhaust pipe 4. and then passes through the NOx reduction catalyst 3 arranged separately along the inner side of the exhaust pipe 4, and is discharged into the atmosphere from the extreme outlet of the exhaust pipe 4. At this time, urea water is injected into the exhaust pipe 4 from the injection nozzle 5 disposed on the upstream side of the NOx reduction catalyst 3 in the Exhaust gas passage. After urea water has been supplied to the reducing agent supply unit 6 from the urea water storage tank 7 through the supply tube 8, compressed air and urea water are supplied to the injection nozzle 5 by the operation of the reducing agent supply unit 6, and the injection nozzle 5 atomizes the urea water and supplies it by injection.

En este estado, en la figura 4, la temperatura de los gases de escape en el interior del tubo de escape 4 es detectada por el sensor de temperatura de gases de escape 9 dispuesto en la proximidad de la tobera de inyección 5 en el lado de aguas arriba en el paso de los gases de escape, y esa señal de detección S1 es enviada al circuito de control de suministro de agente reductor 14 de la unidad de suministro de agente reductor 6. Además, la presión interna de la tobera de inyección 5 es detectada por el sensor de presión 16 dispuesto separado a lo largo del tubo común 17 que conduce a la tobera de inyección 5 y esa señal de detección S3 es enviada de una manera similar al circuito de control de suministro de agente reductor 14. In this state, in Fig. 4, the temperature of the exhaust gases inside the exhaust pipe 4 is detected by the exhaust gas temperature sensor 9 arranged in the vicinity of the injection nozzle 5 on the side of upstream in the passage of the exhaust gases, and that detection signal S1 is sent to the reducing agent supply control circuit 14 of the reducing agent supply unit 6. In addition, the internal pressure of the injection nozzle 5 it is detected by the pressure sensor 16 disposed separately along the common tube 17 leading to the injection nozzle 5 and that detection signal S3 is sent in a similar manner to the reducing agent supply control circuit 14.

En primer lugar, el circuito de control de suministro de agente reductor 14 utiliza la señal de detección S3 del sensor de presión 16 para supervisar la presión interna de la tobera de inyección 5 (en delante de forma abreviada “presión interna de la tobera”), y evalúa si es igual o mayor que la presión P1 predeterminada (etapa S11 en la figura 5). En este caso, se ha producido la obstrucción de la tobera de inyección 5, la presión interna de la tobera se eleva debido al suministro de aire comprimido desde el tubo de suministro de aire comprimido 12. Por lo tanto, ajustando la presión P1 predeterminada como la presión en el instante en que se ha producido la obstrucción, se puede evaluar la obstrucción de la tobera a través de una subida en la presión interna de la tobera. Aquí, en el caso de que la presión interna de la tobera esté por debajo de la presión P1 predeterminada, se evalúa que no se ha producido la obstrucción de la tobera, y en la etapa S11 el control pasa al lado “NO”, y la presión de la tobera es evaluada como anteriormente. A continuación, en el caso de que la presión interna de la tobera alcance o exceda la presión P1 predeterminada, enla etapa S11 el control pasa al lado del “SÍ” y entra en la etapa S12. Aquí, se cuenta el tiempo durante el que la presión interna de la tobera continúa estando en o por encima de P1. Entonces, se evalúa si el tiempo continuo del estado en el que la presión está en o por encima de la P1 predeterminada ha alcanzado o excedido un tiempo t1 predeterminado (etapa S13). Esto es para mejorar la fiabilidad del dispositivo eliminando error o función errónea del sensor de presión 16, determinando que la obstrucción de la tobera solamente se ha producido precisamente cuando el estado, en el que la presión interna de la tobera está en o por encima de la presión P1 predeterminada, ha continuado durante al menos un valor establecido como el tiempo t1 predeterminado. Aquí, en el caso de que el tiempo continuado sea menor que el tiempo t1 predeterminado, se evalúa que no se ha producido la obstrucción de la tobera, y en la etapa S13 el control pasa al lado “NO” y entra en la etapa S14. Luego se evalúa de nuevo si la presión interna de la tobera ha alcanzado o excedido la presión P1 predeterminada y el control pasa al lado “SÍ” y se supervisa el tiempo continuado. First, the reducing agent supply control circuit 14 uses the detection signal S3 of the pressure sensor 16 to monitor the internal pressure of the injection nozzle 5 (hereinafter abbreviated "internal pressure of the nozzle") , and evaluates whether it is equal to or greater than the predetermined pressure P1 (step S11 in Figure 5). In this case, the obstruction of the injection nozzle 5 has occurred, the internal pressure of the nozzle rises due to the supply of compressed air from the compressed air supply tube 12. Therefore, by adjusting the predetermined pressure P1 as the pressure at the moment when the obstruction has occurred, the obstruction of the nozzle can be assessed through a rise in the internal pressure of the nozzle. Here, in the event that the internal pressure of the nozzle is below the predetermined pressure P1, it is evaluated that nozzle clogging has not occurred, and in step S11 the control passes to the "NO" side, and the pressure of the nozzle is evaluated as before. Then, in the event that the internal pressure of the nozzle reaches or exceeds the predetermined pressure P1, in step S11 the control passes to the side of "YES" and enters step S12. Here, the time during which the internal pressure of the nozzle continues to be at or above P1 is counted. Then, it is evaluated whether the continuous time of the state in which the pressure is at or above the predetermined P1 has reached or exceeded a predetermined time t1 (step S13). This is to improve the reliability of the device by eliminating error or erroneous function of the pressure sensor 16, determining that the obstruction of the nozzle has only occurred precisely when the state, in which the internal pressure of the nozzle is at or above The predetermined pressure P1 has continued for at least a set value as the predetermined time t1. Here, in the event that the continuous time is less than the predetermined time t1, it is evaluated that the nozzle obstruction has not occurred, and in step S13 the control passes to the "NO" side and enters step S14 . Then it is evaluated again if the internal pressure of the nozzle has reached or exceeded the predetermined pressure P1 and the control goes to the "YES" side and the continued time is monitored.

A continuación, en el caso de que el tiempo continuado alcance o exceda el tiempo t1 predeterminado, se evalúa quese ha producido la obstrucción de la tobera de inyección 5 y en la etapa S13 el control pasa al lado “SÍ” y entra en la etapa S15. Aquí la válvula de suministro de aire 13 y la válvula de suministro 11 mostradas en la figura 4 se cierran y se detiene el suministro de aire comprimido y el suministro de agua de urea a la tobera de inyección 5. Como resultado, se suprime la refrigeración del interior de la tobera de inyección 5 por el aire comprimido y el agua de urea, y ésta se calienta por el gas de escape que circula en el tubo de escape 4 para promocionar de esta manera la fusión de la urea sólida que ha solidificado en el interior de la tobera. Then, in the event that the continuous time reaches or exceeds the predetermined time t1, it is evaluated that the obstruction of the injection nozzle 5 has occurred and in step S13 the control passes to the "YES" side and enters the stage S15 Here the air supply valve 13 and the supply valve 11 shown in Figure 4 are closed and the compressed air supply and the urea water supply to the injection nozzle 5 are stopped. As a result, cooling is suppressed inside the injection nozzle 5 by the compressed air and the urea water, and this is heated by the exhaust gas circulating in the exhaust pipe 4 to thereby promote the fusion of the solid urea that has solidified in the inside of the nozzle.

Además, utilizando la señal de detección S1 a partir del sensor de temperatura de los gases de escape 9 mostrado en la figura 4, se supervisa la temperatura de los gases de escape en la proximidad de la tobera de inyección 5 (de forma abreviada “temperatura en la proximidad de la tobera”) y se evalúa si se ha alcanzado o excedido una temperatura T1 predeterminada (etapa S16). En este caso, puesto que el punto de fusión de urea sólida es 132 ºC, ajustando T1 en o por encima de 132 ºC, se puede hacer que se funda la urea sólida dentro de la tobera de inyección 5. Aquí, en el caso de la temperatura en la proximidad de la tobera esté por debajo de la temperatura T1 predeterminada, se evalúa que no se ha fundido la urea sólida, y en la etapa S16 el control pasa al lado “NO”, y se supervisa la temperatura en la proximidad de la tobera como anteriormente. Furthermore, using the detection signal S1 from the exhaust gas temperature sensor 9 shown in Figure 4, the temperature of the exhaust gases is monitored in the vicinity of the injection nozzle 5 (abbreviated "temperature in the vicinity of the nozzle ”) and it is evaluated whether a predetermined temperature T1 has been reached or exceeded (step S16). In this case, since the solid urea melting point is 132 ° C, by adjusting T1 at or above 132 ° C, the solid urea can be melted into the injection nozzle 5. Here, in the case of the temperature in the vicinity of the nozzle is below the predetermined temperature T1, it is evaluated that the solid urea has not melted, and in step S16 the control passes to the "NO" side, and the temperature in the vicinity is monitored of the nozzle as before.

A continuación, en el caso de que la temperatura en la proximidad de la tobera alcance o exceda la temperatura T1 predeterminada, en la etapa S16 el control pasa al lado “SÍ” y entra en la etapa S17. Aquí, se cuente el tiempo durante el que el estado de la temperatura en la proximidad de la tobera continúa en o por encima de la temperatura T1 predeterminada. Luego, se evalúa si el tiempo continuo en el estado por encima de la temperatura T1 predeterminada ha alcanzado o excedido un tiempo t2 predeterminado (etapa S18). Esto se realiza con el fin de mejorar la fiabilidad del dispositivo eliminando error o función errónea del sensor de temperatura determinando que la urea sólida solamente se ha fundido precisamente cuando en el estado, en el que la temperatura en la proximidad de la tobera está en o por encima de la temperatura T1 predeterminada, ha continuado durante al menos un valor establecido como el tiempo t2 predeterminado. Aquí, en el caso de que el tiempo continuado sea menor que el tiempo t2 predeterminado, se evalúa que la urea sólida no se ha fundido, y en la etapa S18 el control pasa al lado “NO” y entra en la etapa S19. Luego, se evalúa de nuevo si la temperatura en la proximidad de la tobera ha alcanzado o excedido la temperatura T1 predeterminada y el control pasa al lado “SÍ” y se supervisa el tiempo continuado. Then, in the event that the temperature in the vicinity of the nozzle reaches or exceeds the predetermined temperature T1, in step S16 the control passes to the "YES" side and enters step S17. Here, the time during which the temperature state in the vicinity of the nozzle continues at or above the predetermined temperature T1 is counted. Then, it is evaluated whether the continuous time in the state above the predetermined temperature T1 has reached or exceeded a predetermined time t2 (step S18). This is done in order to improve the reliability of the device by eliminating error or erroneous function of the temperature sensor by determining that the solid urea has only melted precisely when in the state, at which the temperature in the vicinity of the nozzle is at or above the predetermined temperature T1, it has continued for at least a set value as the predetermined time t2. Here, in the event that the continued time is less than the predetermined time t2, it is evaluated that the solid urea has not melted, and in step S18 the control passes to the "NO" side and enters step S19. Then, it is evaluated again if the temperature in the vicinity of the nozzle has reached or exceeded the predetermined temperature T1 and the control goes to the "YES" side and the continued time is monitored.

A continuación, en el caso de que el tiempo continuado alcance o exceda el tiempo t2 predeterminado, se evalúaq1ue la urea sólida dentro de la tobera de inyección 5 se ha fundido, y en la etapa S18 el control pasa al lado “SÍ” y entra en la etapa S20. Aquí, la válvula de suministro de aire 13 mostrada en la figura 4 está abierta, y se restablece el suministro de aire comprimido a la tobera de inyección 5. Then, in the event that the continued time reaches or exceeds the predetermined time t2, the solid urea within the injection nozzle 5 has been melted, and in step S18 the control passes to the "YES" side and enters in step S20. Here, the air supply valve 13 shown in Figure 4 is open, and the supply of compressed air to the injection nozzle 5 is restored.

Luego, se evalúa si la presión interna de la tobera está en o por debajo de otra presión P2 predeterminada (etapa S21). En este caso, si la urea sólida en el interior de la tobera de inyección 5 se ha fundido, entonces incluso si se suministra aire comprimido desde el tubo de suministro de aire 12, la presión interna de la tobera no se elevará por encima de una presión dada. Por lo tanto, ajustando la presión P2 predeterminada mencionada anteriormente en la presión interna de la tobera para el estado en el que no se produce ninguna obstrucción, se puede evaluar la holgura de la obstrucción de la tobera por la caída en la presión interna de la tobera. Aquí en el caso de que la presión interna de la tobera haya alcanzado o pasado por debajo de la presión P2 predeterminada, se evalúa que la obstrucción de la tobera ha sido eliminada por la fundición de la urea sólida y en la etapa S21 el control pasa al lado“SÍ” y entra en la etapa S22. Aquí se abre la válvula de suministro 11 mostrada en la figura 4, y se restablece el suministro de agua de urea a la tobera de inyección 5. Como resultado, la tobera de inyección 5 se recupera a un estado normal, en el que no existe ninguna obstrucción de la tobera. Then, it is evaluated whether the internal pressure of the nozzle is at or below another predetermined pressure P2 (step S21). In this case, if the solid urea inside the injection nozzle 5 has melted, then even if compressed air is supplied from the air supply tube 12, the internal pressure of the nozzle will not rise above a given pressure Therefore, by adjusting the predetermined pressure P2 mentioned above in the internal pressure of the nozzle for the state in which no obstruction occurs, the clearance of the nozzle obstruction by the drop in the internal pressure of the nozzle can be evaluated. nozzle. Here in the event that the internal pressure of the nozzle has reached or passed below the predetermined pressure P2, it is evaluated that the obstruction of the nozzle has been eliminated by the melting of the solid urea and in step S21 the control passes next to "YES" and enter step S22. The supply valve 11 shown in Figure 4 is opened here, and the urea water supply to the injection nozzle 5 is restored. As a result, the injection nozzle 5 is recovered to a normal state, in which there is no No obstruction of the nozzle.

Por otra parte, en el caso de que la presión interna de la tobera sea mayor que la otra presión P2 predeterminada, se evalúa que la urea sólida no se ha fundido todavía y no se ha eliminado la obstrucción de la tobera, y en la etapa S21 el control pasa al lado “NO”, y en la etapa 23 se incrementa en “1” el contendor del número de repeticiones Ni, y en la etapa S24 se evalúa si el número de repeticiones Ni está dentro de un número de veces prescrito predeterminado, y el control retorna a la etapa S15. Luego, se detiene el suministro de aire comprimido así como el suministro de agua de urea a la tobera de inyección 5, y se repite cada una de las etapas para que se realice la operación de limpieza de la obstrucción de la tobera solamente el número de veces prescrito. On the other hand, in the event that the internal pressure of the nozzle is greater than the other predetermined pressure P2, it is evaluated that the solid urea has not yet melted and the obstruction of the nozzle has not been removed, and in the stage S21 the control goes to the "NO" side, and in step 23 the number of repetitions Ni is increased by "1", and in step S24 it is evaluated whether the number of repetitions Ni is within a prescribed number of times default, and the control returns to step S15. Then, the supply of compressed air as well as the supply of urea water to the injection nozzle 5 is stopped, and each of the steps is repeated so that the cleaning operation of the nozzle obstruction is performed only the number of Times prescribed.

En este instante, en el caso de que el número de repeticiones Ni en la etapa S24 exceda el número de veces prescrito, el control pasa al lado “NO”, y se lleva a cabo un procesamiento de salida de error (etapa S25), y se detiene el sistema de suministro de agua (etapa S26), y se termina la operación. Como resultado, se detienen el suministro de aire comprimido y el suministro de agua de urea a la tobera de inyección 5, y se suprime la refrigeración del interior de la tobera, y se calienta la tobera de inyección 5 por el gas de escape que circula en el tubo de escape 4, de manera que la urea sólida que ha solidificado dentro de la tobera se puede fundir y se puede limpiar la obstrucción de la tobera. Por consiguiente, incluso si la temperatura del gas de escape dentro del tubo de escape 4 es baja, se puede eliminar la obstrucción de la tobera de inyección 5, y se mejora la eficiencia del proceso de purificación de NOx. At this time, in the event that the number of repetitions Ni in step S24 exceeds the prescribed number of times, the control goes to the "NO" side, and an error output processing (step S25) is carried out, and the water supply system is stopped (step S26), and the operation is terminated. As a result, the compressed air supply and the urea water supply to the injection nozzle 5 are stopped, and cooling inside the nozzle is suppressed, and the injection nozzle 5 is heated by the circulating exhaust gas in the exhaust pipe 4, so that the solid urea that has solidified inside the nozzle can be melted and the obstruction of the nozzle can be cleaned. Therefore, even if the temperature of the exhaust gas inside the exhaust pipe 4 is low, the obstruction of the injection nozzle 5 can be eliminated, and the efficiency of the NOx purification process is improved.

Por consiguiente, con el fin de detener la inyección del agua de urea desde la tobera de inyección 5 cuando se para el motor 1, se acciona la unidad de suministro de agente reductor 6 para cerrar en primer lugar el suministro del agua de urea desde el depósito de almacenamiento 7 y para suministrar entonces solamente aire comprimido a la tobera de inyección 5 durante un tiempo. Como resultado, el agua de urea es impulsada fuera de los agujeros de inyección de la tobera de inyección 5 y el paso que conduce a ellas, y se termina la inyección de agua de urea. De esta manera, impulsando el agua de urea desde la tobera de inyección no existe agua de urea residual ni se produce el llamado “goteo posterior” cuando se detiene el suministro de agua de urea a la tobera de inyección y se puede prevenir la existencia de cristalización del agua de urea y la obstrucción en los agujeros de inyección y dentro del paso que conduce a ellos. Accordingly, in order to stop the injection of urea water from the injection nozzle 5 when the engine 1 is stopped, the reducing agent supply unit 6 is operated to first shut down the urea water supply from the storage tank 7 and then supply only compressed air to the injection nozzle 5 for a time. As a result, urea water is driven out of the injection holes of the injection nozzle 5 and the passage leading thereto, and the urea water injection is terminated. In this way, by boosting the urea water from the injection nozzle there is no residual urea water nor the so-called "subsequent drip" occurs when the urea water supply to the injection nozzle is stopped and the existence of Crystallization of urea water and obstruction in injection holes and within the passage leading to them.

En la figura 4, el sensor de presión 16 dentro de la unidad de suministro de agente reductor 6 está dispuesto separado a lo largo del tubo común 17 que suministra aire comprimido y agua de urea a la tobera de inyección 5, pero la presente invención no está limitada a esto, y se puede disponer en el interior de la tobera de inyección 5, y detectar directamente la presión interna de la tobera de inyección 5. In Figure 4, the pressure sensor 16 inside the reducing agent supply unit 6 is disposed separately along the common tube 17 that supplies compressed air and urea water to the injection nozzle 5, but the present invention does not It is limited to this, and can be arranged inside the injection nozzle 5, and directly detect the internal pressure of the injection nozzle 5.

Claims

1. An exhaust gas purification apparatus (3 to 17) of an engine (1) comprising:

a reduction catalyst (3) which is arranged in an exhaust system (2.4, A) of an engine (1), to reduce and purify nitrogen oxide in an exhaust gas using a reducing agent; a reducing agent supply means (5, 6, 7, 8) having an injection nozzle (5) that is supplied with a reducing agent (7, 8) together with compressed air (12) and atomizes said reducing agent, and which supplies it by injection (5) to an exhaust gas (A) on the upstream side of said reduction catalyst (3) within an exhaust gas passage (4) of said exhaust system (2, 4, A); Y

a temperature sensing means (9) which is provided in the vicinity of said injection nozzle (5) on the upstream side of the exhaust passage (4), and which detects the temperature of the exhaust gases within the exhaust passage (4); in which

said reducing agent supply means (5, 6, 7, 8) is provided with pressure sensing means (16) to detect an internal pressure of said injection nozzle (5) and uses a detection signal (S3) of the internal pressure of said injection nozzle (5) to stop the supply of compressed air (12) and reducing agent (7, 8) to the injection nozzle (5) when the internal pressure reaches or exceeds a value (P1 ) predetermined, characterized in that the apparatus uses a detection signal (T1) of the temperature of the exhaust gases from said temperature sensing means (9) to restart the supply of compressed air (12) and reducing agent (7, 8) to the injection nozzle (5) when the temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle (5) reaches or exceeds the melting point of the reducing agent (7).

2. The exhaust gas purification apparatus (3 to 17) for an engine (1) according to claim 1, wherein said reducing agent supply means (5, 6, 7) are provided with a control circuit (14) that receives, as an input, a detection signal (S3) of the internal pressure of the injection nozzle (5) from said pressure sensing means (16), and also receives, as a input, a detection signal (S1) of the temperature of the exhaust gases from said temperature sensing means (9) and controls to stop the supply of compressed air (12) and reducing agent (7, 8) to the injection nozzle (5) when the internal pressure of the injection nozzle reaches or exceeds a predetermined vapor (P1), and restarts the supply of compressed air (12) and reducing agent (7, 8) to the injection nozzle (5) when the temperature of the exhaust gas in the vicinity of the injection nozzle (5) reaches or exceeds the melting point of the reducing agent (7, 8).

3. The exhaust gas purification apparatus for an engine according to any one of claims 1 and 2, wherein said reducing agent (7, 8) is an aqueous urea solution.

4. The exhaust gas purification apparatus for an engine according to claim 3, wherein a temperature of the exhaust gases in the vicinity of the injection nozzle (5) at the time it is restarted The supply of compressed air and reducing agent to said injection nozzle is set at 132 ° C or higher.