ES2384984T3

ES2384984T3 - Aparato de purificación de gases de escape de motor

Info

Publication number: ES2384984T3
Application number: ES06766538T
Authority: ES
Inventors: Mitsuhiro Nishina; Hideki Matsunaga
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2012-07-16
Anticipated expiration: 2026-06-09
Also published as: EP1908931A1; WO2006132364A1; CN101194087B; JP4444165B2; CN101194087A; EP1908931B1; JP2006342771A; US20080087009A1; US8033096B2; EP1908931A4

Abstract

Un aparato de purificacion de gases de escape de motor para reducir NOx en los gases de escape de un motoranadiendo un agente reductor para NOx a los gases de escape, incluyendo:un deposito de almacenamiento (41) capaz de almacenar el agente reductor para NOx o un precursor del mismo aanadir a los gases de escape en un estado de solucion acuosa;una unidad de deteccion de concentracion (74) capaz de detectar una concentracion del agente reductor o elprecursor contenido en la solucion acuosa almacenada en el deposito de almacenamiento; yuna unidad de control (61) que esta conectada a la unidad de deteccion de concentracion para detectar unaanomalia predeterminada con relacion a la solucion acuosa en base a la concentracion detectada por la unidad dedeteccion de concentracion,caracterizándose el aparato porque:la unidad de deteccion de concentracion (74) incluye: un primer cuerpo de deteccion de temperatura (7411) que tienela propiedad de que un valor electrico caracteristico cambia segun la temperatura y dispuesto de manera que este encontacto directo o indirecto con la solucion acuosa; y un calentador conectado termicamente al primer cuerpo dedeteccion de temperatura, ymueve el calentador y envia un valor electrico caracteristico del primer cuerpo de deteccion de temperaturacalentado por el calentador como la concentracion del agente reductor o el precursor; yla unidad de control (61) incluye: una porcion de determinacion de estado para determinar si la temperatura de lasolucion acuosa esta o no sustancialmente en un estado de equilibrio; y una porcion de deteccion de anomalia que,cuando la concentracion detectada esta en una zona anormal distinta de una zona predeterminada especificadacomo una zona de concentracion normal, detecta la anomalia predeterminada en base a una concentraciondetectada en un periodo de tiempo de equilibrio de temperatura durante el que se determina que la temperatura dela solucion acuosa esta en el estado de equilibrio.

Description

Aparato de purificación de gases de escape de motor

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de purificar gases de escape para un motor, y más específicamente a una tecnología para purificar óxido de nitrógeno descargado de un motor usando amoníaco como un agente reductor.

Antecedentes de la invención

Como un aparato para purificar un contaminante del aire descargado de un motor, en particular, óxido de nitrógeno (denominado a continuación “NOx”) en los gases de escape, por post-tratamiento, se conoce una unidad SCR (reducción catalítica selectiva) siguiente. Es decir, un dispositivo para inyectar amoníaco o una solución acuosa precursora del mismo al paso de gases de escape del motor y con el amoníaco inyectado usado como un agente reductor, NOx y este amoníaco pueden reaccionar uno con otro en un catalizador con el fin de reducir y purificar NOx. Además, también se conoce una unidad SCR en la que, teniendo en cuenta la facilidad de almacenamiento de amoníaco en un vehículo, se almacena urea como un precursor del amoníaco en un depósito en el estado de solución acuosa, y la solución de urea acuosa suministrada desde este depósito es inyectada al paso de gases de escape con el fin de generar amoníaco por hidrólisis de urea usando el calor de los gases de escape (documento de Patente 1).

Documento de Patente 1: Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número 2000-027627 (párrafo número 0013).

Además, por JP 2005-133695 A se conoce disponer un sensor en un depósito de almacenamiento para almacenar el agente reductor líquido. El sensor se usa para enviar una señal relacionada con una concentración y una cantidad restante del agente reductor líquido en base a una característica de transferencia de calor entre dos puntos a distancia uno de otro.

Descripción de la invención

Problemas a resolver con la invención

El inventor de la presente solicitud de patente ha intentado adoptar la unidad SCR que se conoce por JP 2000027627 al aparato de purificar gases de escape de un motor de vehículo y ya ha logrado la aplicación real. Es importante proporcionar un sensor de urea en un depósito capaz de almacenar la solución de urea acuosa (a continuación, denominado depósito de solución de urea acuosa), al objeto de realizar favorablemente una acción de reducción de NOx inyectando una cantidad apropiada de solución de urea acuosa a la cantidad de descarga de NOx del motor, y reflejar una concentración real de urea (a continuación cuando se mencione simplemente “concentración”, se hará referencia a la concentración de urea) en la operación de control del motor y la unidad SCR. Actualmente, como un sensor de urea, se ha desarrollado un tipo en el que están montados un calentador y una resistencia de medición de temperatura, y la concentración real se determina en base a un valor de resistencia eléctrica obtenido por la resistencia de medición de temperatura calentada por el calentador, prestando atención a la característica de transmisión de calor de la solución de urea acuosa dependiendo de la concentración (Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número 2005-030888 (párrafo número 0044)). Este inventor describe un aparato de purificar gases de escape para un motor que adopta un sensor de urea del tipo sensible a la temperatura en la Solicitud de Patente japonesa número 2003-366737 (Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número 2005133541). Según este aparato, cuando la concentración detectada por un sensor de urea es inferior al rango normal de concentración, se estima que agua o una solución acuosa distinta de la solución de urea acuosa de una concentración predeterminada se almacena en el depósito de solución de urea acuosa, y entonces se efectúa otra detección para conocer una anomalía acerca de la concentración y, en consecuencia, se toman algunas medidas, por ejemplo, parar la inyección de solución de urea acuosa.

Aquí, con relación al aparato de purificar gases de escape para el motor que adopta el sensor de urea sensible a la temperatura, se han encontrado los problemas siguientes. En un aparato en el que un depósito guarda una urea en el estado de solución acuosa, se ha previsto un calentador de depósito con el fin de evitar que la solución de urea acuosa se congele dentro del depósito de solución de urea acuosa o de descongelar rápidamente la solución de urea acuosa congelada, en particular, en un supuesto de que el aparato se use en una región fría (Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número 2004-194028). Cuando se adopta un sensor de urea del tipo sensible a la temperatura, se genera flujo de convección de la solución de urea acuosa dentro del depósito de solución de urea acuosa acompañado del calentamiento de este calentador de depósito, afectando por ello adversamente a la detección de la concentración realizada por el sensor de urea. Debido a la desigualdad de la temperatura de la solución de urea acuosa producida por este flujo de convección, la concentración detectada por el sensor de urea se dispersa, de modo que la exactitud de la detección de la concentración podría disminuir, originando por ello errores

en la detección de una anomalía con la concentración detectada usada como información básica.

Consiguientemente, al adoptar el sensor de concentración de tipo sensible a la temperatura, hay que tener la capacidad de evitar la detección errónea de la anomalía que se origine por convección de solución acuosa en un depósito de almacenamiento y evitar el mal funcionamiento del aparato de purificar gases de escape, tal como parada inesperada de la adición de un agente reductor.

Medios para resolver los problemas

La presente invención se ha realizado en vista de los problemas antes descritos y está configurada para adoptar positivamente la concentración cuando la temperatura de la solución acuosa, tal como la solución de urea acuosa, se mantiene en un estado de equilibrio.

El aparato de purificar gases de escape para el motor de la presente invención reduce NOx en los gases de escape de un motor añadiendo un agente reductor para NOx a los gases de escape e incluye: un depósito de almacenamiento para almacenar el agente reductor para NOx o un precursor del mismo a añadir a los gases de escape en el estado de solución acuosa; una unidad de detección de concentración para detectar la concentración del agente reductor o el precursor contenido en la solución acuosa almacenada en el depósito de almacenamiento; y una unidad de control que detecta una anomalía predeterminada con relación a la solución acuosa en base a la concentración detectada por la unidad de detección de concentración. La unidad de detección de concentración tiene una propiedad tal que su valor eléctrico característico cambie dependiendo de la temperatura y está configurada de manera que incluya un primer cuerpo de detección de temperatura dispuesto de manera que esté en contacto directo

o indirecto con la solución acuosa y un calentador conectado térmicamente al primer cuerpo de detección de temperatura. La unidad de detección de concentración mueve el calentador y envía un valor eléctrico característico obtenido por el primer cuerpo de detección de temperatura calentado por el calentador como la concentración del agente reductor o su precursor. La unidad de control determina si la temperatura de la solución acuosa está o no sustancialmente en un estado de equilibrio y adopta, como información básica para detectar una anomalía, la concentración detectada en un período de tiempo de equilibrio de temperatura durante el que se determina que la temperatura de la solución acuosa está en el estado de equilibrio.

Efecto de la invención

Según la presente invención, el aparato de purificar gases de escape está provisto de una configuración tal que se determina si la temperatura de la solución acuosa, tal como solución de urea acuosa, está o no sustancialmente en un estado de equilibrio y la concentración obtenida al tiempo de la determinación del estado de equilibrio de la solución de urea acuosa se adopta como información básica para detectar una anomalía. En consecuencia, se puede evitar que la detección errónea de una anomalía originada por convección refleje un resultado de detección exacta de anomalía en la operación del aparato de purificar gases de escape.

Otros objetos y características de la presente invención se entenderán por la descripción siguiente con referencia a los dibujos acompañantes.

El contenido de la solicitud de patente japonesa número 2005-171147, que es una base para la declaración de prioridad, es parte de esta solicitud.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 representa la estructura de un motor según una realización de la presente invención.

La figura 2 representa la estructura de un sensor de urea.

La figura 3 representa un principio de detección de concentración del sensor de urea.

La figura 4 representa un diagrama de flujo de una rutina de detección permitida.

La figura 5 representa un diagrama de flujo de una rutina de detección de concentración/determinación de anomalía.

La figura 6 representa una subrutina del procesado de determinación de validad de anomalía de concentración de la rutina anterior.

La figura 7 representa un diagrama de flujo de una rutina de determinación de estado de vehículo.

La figura 8 representa un diagrama de flujo de una rutina de control de inyección de solución de urea acuosa.

Y la figura 9 representa un gráfico de tiempo que representa la operación de una U/C-SCR.

Mejor modo de llevar a la práctica la invención

A continuación se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos acompañantes.

La figura 1 representa la estructura de un motor de automóvil (denominado a continuación “motor”) 1 según una realización de la presente invención. Esta realización adopta un motor diesel de inyección directa de combustible como el motor 1.

Un filtro de aire (no representado) está dispuesto en la porción de introducción de un paso de aspiración de aire 11 con el fin de quitar el polvo del aire de aspiración con este filtro de aire. Un compresor 12a de un turbocargador del tipo de boquilla variable 12 está dispuesto en el paso de aspiración de aire 11, y el aire de aspiración es comprimido por el compresor 12a de manera que sea distribuido desde él. El aire de aspiración comprimido fluye después a un depósito compensador 13 y es distribuido a cada cilindro a través de una porción de colector.

En un cuerpo principal de motor, su culata de cilindro está provista de inyectores 21 en cada cilindro. El inyector 21 es operado según una señal procedente de una unidad de control de motor (denominada a continuación “U/C de motor”) 51. El combustible distribuido desde una bomba de combustible (no representada) es suministrado al inyector 21 a través de un rail común 22 e inyectado a una cámara de combustión del inyector 21.

Una turbina 12b del turbo cargador 12 está dispuesta hacia abajo de una porción de colector en el paso de gases de escape 31. Cuando la turbina 12b es movida por los gases de escape, el compresor 12a se hace girar. Un álabe móvil 121 de la turbina 12b está conectado a un accionador 122 y su ángulo es controlado por el accionador 122.

El catalizador de oxidación 32, el catalizador de purificación de NOx 33 y el catalizador de amoníaco 34 están dispuestos hacia abajo de la turbina 12b en este orden desde el lado situado hacia arriba. El catalizador de oxidación 32 oxida hidruro de carbono y monóxido de carbono en los gases de escape y convierte monóxido nítrico (denominado a continuación “NO”) en los gases de escape a NOx compuesto principalmente de dióxido de nitrógeno (denominado a continuación NO2)” que ejerce una operación de ajustar una relación entre NO y NO2 contenido en los gases de escape de manera que sea adecuada para la reacción de reducción de NOx descrita más adelante. El catalizador de purificación de NOx 33 purifica NOx reduciendo NOx. Según esta realización, para reducir NOx, se añade amoníaco a los gases de escape como un agente reductor hacia arriba del catalizador de purificación de NOx

33. En la presente realización, considerando la facilidad de almacenamiento de amoníaco, se almacena urea, que es un precursor de amoníaco, en un estado de solución acuosa. Almacenando amoníaco en forma de urea, se garantiza la seguridad.

Un tubo de suministro de solución de urea acuosa 42 está conectado a un depósito de almacenamiento 41 que guarda solución de urea acuosa, y una boquilla de inyección de solución de urea acuosa 43 está montada en el extremo delantero de este tubo de suministro de solución de urea acuosa 42. Una bomba de alimentación 44 y un filtro 45 están dispuestos en el tubo de suministro de solución de urea acuosa 42 en este orden desde arriba. La bomba de alimentación 44 es movida por un motor eléctrico 441. El motor eléctrico 441 es controlado en términos de su número de revoluciones por una señal de una unidad SCR de control (denominada a continuación “U/C-SCR”) 61 con el fin de regular la cantidad de inyección de la bomba de alimentación 44. Un tubo de retorno de solución de urea acuosa 46 está conectado al tubo de suministro de solución de urea acuosa 42 hacia abajo del filtro 45. Una válvula de control de presión 47 está dispuesta en el tubo de retorno de solución de urea acuosa 46 y construida de modo que la solución de urea acuosa que exceda de una cantidad que supere una presión especificada sea devuelta al depósito de almacenamiento 41.

La boquilla de inyección 43 es una boquilla de inyección del tipo de asistencia por aire, que está constituida por un cuerpo principal 431 y una porción de boquilla 432. Mientras que el tubo de suministro de solución de urea acuosa 42 está conectado al cuerpo principal 431, también está conectado a él un tubo de suministro de aire 48 para suministrar aire para asistencia. El tubo de suministro de aire 48 está conectado a un depósito de aire no representado, desde el que se suministra aire para asistencia. La porción de boquilla 432 se ha dispuesto de tal manera que penetre en la cara lateral de una caja para el catalizador de purificación de NOx 33 y el catalizador de amoníaco 34 hacia arriba del catalizador de purificación de NOx 33. Una dirección de inyección de la porción de boquilla 432 es paralela a un flujo de gases de escape de tal manera que se dirija a la cara de extremo del catalizador de purificación de NOx 33.

Después de inyectar solución de urea acuosa, la urea contenida en la solución de urea acuosa inyectada es hidrolizada por el calor de los con el fin de producir amoníaco. El amoníaco generado actúa como un agente reductor para NOx en el catalizador de purificación de NOx 33 con el fin de reducir NOx. El catalizador de amoníaco 34 tiene la finalidad de purificar el amoníaco que ha pasado por el catalizador de purificación de NOx 33 sin contribuir a la reducción de NOx. No es preferible descargar amoníaco en un estado no purificado a causa de su olor irritante. La reacción de oxidación de NO por el catalizador de oxidación 32, la reacción de hidrólisis de urea, la reacción de reducción de NOx con el catalizador de purificación de NOx 33 y la reacción de oxidación de amoníaco no reaccionado en el catalizador de amoníaco 34 se expresan por las ecuaciones siguientes (1) a (4), respectivamente. Mientras tanto, según esta realización, aunque el catalizador de purificación de NOx 33 y el catalizador de amoníaco

34 se contengan en una caja integral, se pueden construir respectivas cajas por separado.

El paso de gases de escape 31 está conectado por fluido al paso de aspiración de aire 11 mediante un tubo EGR 35. El tubo EGR 35 está provisto de una válvula EGR 36. La válvula EGR 36 está conectada al accionador 361 y su grado de abertura es controlado por el accionador 361.

Un sensor de temperatura 71 está dispuesto entre el catalizador de oxidación 32 y el catalizador de purificación de NOx 33 en el paso de gases de escape 31 para detectar la temperatura de gases de escape antes de añadir la solución de urea acuosa. Un sensor de temperatura 72 para detectar la temperatura de los gases de escape después de la reducción y un sensor de NOx 73 para detectar la concentración de NOx contenido en los gases de escape después de la reducción se han dispuesto hacia abajo del catalizador de amoníaco 34, respectivamente. Un sensor de urea 74 para detectar la concentración de urea contenida en la solución de urea acuosa y un sensor de temperatura 75 para detectar la temperatura de la solución de urea acuosa están dispuestos en el depósito de almacenamiento 41, respectivamente. Mientras tanto, el sensor de urea 74 constituye una “unidad de detección de concentración” de esta realización.

Las señales de detección de los sensores de temperatura 71, 72, el sensor de NOx 73, el sensor de urea 74 y el sensor de temperatura 75 son enviadas a la U/C-SCR 61. La U/C-SCR 61 calcula y establece una cantidad óptima de inyección de solución de urea acuosa según las señales introducidas y envía una señal de instrucción u orden correspondiente a la cantidad establecida de inyección de solución de urea acuosa a la boquilla de inyección 43. La U/C-SCR 61 envía una señal de operación a una lámpara de alarma de concentración 91 y una lámpara de alarma de cantidad restante 92 dispuesta en un panel de control de un asiento de conductor. Además, la U/C-SCR 61 está conectada a una U/C de motor 51 de manera que sea capaz de realizar comunicación bidireccional entre ellas, de modo que una concentración de urea detectada sea enviada desde la U/C-SCR 61 a la U/C de motor 51. Por otra parte, un interruptor de encendido 52, un interruptor de arranque 53, un sensor de ángulo de manivela 54, un sensor de velocidad del vehículo 55, un sensor de aceleración 56 y análogos están dispuestos en el lado del motor 1 y, así, estas señales de detección son introducidas en la U/C de motor 51. La U/C de motor 51 ejecuta el cálculo de un número de revoluciones del motor Ne en base a una señal introducida desde el sensor de ángulo de manivela 54. La U/C de motor 51 envía la información necesaria para el control de inyección de solución de urea acuosa tal como la cantidad de inyección de combustible a la U/C-SCR 61. Mientras tanto, la U/C-SCR 61 constituye una “unidad de control” de esta realización de la presente invención.

La figura 2 representa la estructura del sensor de urea 74 y una relación entre el sensor de urea 74 y un calentador de depósito.

Según esta realización, el calentador de depósito se ha construido de manera que contenga un tubo de distribución de agua refrigerante 81 que distribuye agua refrigerante del motor 1. El tubo de distribución de agua refrigerante 81 está curvado en forma de U y pasa a través de la porción de techo del depósito de almacenamiento 41 en una porción de entrada 81a y una porción de salida 81b. El agua refrigerante del motor 1, después de calentar el motor, es introducida al tubo de distribución de agua refrigerante 81 y la solución de urea acuosa se calienta con esta agua refrigerante usada como medio de calor. El sensor de urea 74 está dispuesto cerca de la porción inferior de esta porción en forma de U y rodeado por el tubo de distribución de agua refrigerante 81 desde tres direcciones, a saber, abajo, a la izquierda y a la derecha (o delante y detrás).

El sensor de urea 74 tiene la misma configuración que un medidor del tipo de tasa de flujo/líquido descrito en la Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número 2005-030888 antes descrita, y detecta la concentración de urea en base a valores eléctricos característicos de dos cuerpos de detección de temperatura.

El medidor del tipo de tasa de flujo/líquido descrito en la publicación antes descrita (párrafos números 0104-0107) incluye un primer dispositivo sensor que tiene una función de calentador y un segundo dispositivo sensor que no tiene función de calentador. El primer dispositivo sensor incluye una capa de calentador y una capa resistiva de medición de temperatura (denominada a continuación “primera capa resistiva de medición de temperatura”) como un cuerpo de detección de temperatura formado en la capa de calentador en un estado aislado. Aunque el segundo dispositivo sensor incluye el cuerpo de resistencia de medición de temperatura (denominado a continuación “segunda capa resistiva de medición de temperatura”) como un cuerpo de detección de temperatura, no tiene capa

de calentador. Cada dispositivo sensor se incorpora a una caja hecha de resina y conectada a un extremo de una chapa de aletas como un cuerpo de transferencia de calor.

Según esta realización, una porción de elemento sensor 741 del sensor de urea 74 se ha construido de manera que incluya los elementos sensores primero y segundo. La porción de elemento sensor 741 se sumerge en solución de urea acuosa a la detección de la concentración y se dispone cerca de la porción inferior en forma de U del tubo de distribución de agua refrigerante 81, como se ha descrito anteriormente. Respectivas chapas de aletas 7414, 7415 penetran en una caja 7413 y están expuestas a una espaciación definida dentro del depósito de almacenamiento 41.

Una porción de circuito 742 está conectada a una capa de calentador y una capa resistiva de medición de temperatura (que corresponde al “primer cuerpo de detección de temperatura”) del primer elemento sensor 7411 y una capa resistiva de medición de temperatura (que corresponde al “segundo cuerpo de detección de temperatura ”) del segundo elemento sensor 7412. Mientras la primera capa resistiva de medición de temperatura se calienta suministrando electricidad a la capa de calentador, se detectan las respectivas resistencias Rn1, Rn2 de la primera capa resistiva de medición de temperatura calentada y la segunda capa resistiva de medición de temperatura aislada térmicamente de la capa de calentador. La capa resistiva de medición de temperatura tiene una característica tal que la resistencia cambie en proporción a la temperatura. La porción de circuito 742 efectúa el cálculo de concentración Dn en base a las Rn1 y Rn2 detectadas, de la siguiente manera. Mientras tanto, el sensor de urea 74 tiene tanto una función como “unidad de detección de concentración” para detectar la concentración de urea como una función de determinar la cantidad restante de solución de urea acuosa.

La figura 3 representa un principio de detección de la concentración. El calentamiento efectuado por la capa de calentador se lleva a cabo suministrando corriente de activación de calentador ih a la capa de calentador durante un intervalo de tiempo predeterminado Δt01. La porción de circuito 742 detecta las resistencias Rn1, Rn2 de cada capa resistiva de medición de temperatura en el tiempo t1 cuando se detiene el suministro de electricidad a la capa de calentador, y ejecuta el cálculo de una diferencia de temperatura de ΔTmp12 (= Tn1 -Tn2) entre las capas resistivas de medición de temperatura en ese tiempo. Este Δmp12 cambia según la característica de transferencia de calor con la solución de urea acuosa usada como medio y esta característica de transferencia de calor cambia según la concentración de urea. Así, la concentración Dn puede ser calculada convirtiendo Δmp12 calculado. Además, si la cantidad de solución de urea acuosa que queda en el depósito de almacenamiento 41 es insuficiente o no, se puede determinar en base a Δmp12 calculado.

Aunque según esta realización, el primer elemento sensor 7411 está construido de modo que la primera capa resistiva de medición de temperatura se ponga en contacto con solución de urea acuosa a través de la chapa de aletas 7414, se puede formar una cámara de medición para introducir solución de urea acuosa en el depósito de almacenamiento 41 en la porción de elemento sensor 741 de modo que la primera capa resistiva de medición de temperatura sea calentada por un calentador a través de la solución de urea acuosa dentro de dicha cámara de medición. En este caso, la primera capa resistiva de medición de temperatura y la solución de urea acuosa entrarán en contacto directo una con otra.

A continuación se describirá la operación de la U/C-SCR 61 con el diagrama de flujo.

La operación de la U/C-SCR 61 de esta realización se lleva a cabo sustancialmente de la siguiente manera. Es decir, la U/C-SCR 61 lleva a cabo la determinación de permiso de detección (figura 4: rutina de permiso de detección) y solamente cuando la detección de la concentración es permitida por esta determinación, se detecta la concentración Dn. Cuando la Dn detectada está dentro de un rango predeterminado especificado como zona de concentración normal, se determina que no se ha generado ninguna anomalía especificada con relación a la solución de urea acuosa, y se envía una salida que indica la concentración Dn. Por otra parte, cuando la Dn detectada no está dentro de este rango, se envía dicha concentración Dn propiamente dicha y se detecta la anomalía relativa a la cantidad restante o a la concentración de la solución de urea acuosa como dicha anomalía especificada. Según esta realización, mientras una anomalía relativa a la cantidad restante de solución de urea acuosa (denominada a continuación “anomalía de la cantidad restante”) es detectada cuando la Dn está en una zona que supera dicho rango, se detecta una anomalía relativa a la concentración de solución de urea acuosa (denominada a continuación “anomalía de concentración”) cuando la Dn está en una zona por debajo de este rango. Según esta realización, cuando se detecta anomalía en la concentración, la validez de la concentración se determina desde los puntos de vista del equilibrio de temperatura de la solución de urea acuosa dentro del depósito de almacenamiento 41 (figura 6: rutina de determinación de validez de anomalía de concentración) y el resultado de su detección es tratado como un resultado decidido solamente cuando se determina que el resultado es válido. Según esta realización, cuando cada anomalía es detectada, unos contadores de error CNTc, CNTe se incrementan en cada valor predeterminado cada vez que se detecta cada anomalía, y cuando los contadores de error CNTc, CNTe llegan a valores predeterminados CNTclim, CNTelim, realmente, se determina la aparición de anomalía (figura 5: rutina de detección de concentración/determinación de anomalía). Cuando se ejecuta alguna de estas determinaciones de anomalía, la U/C-SCR 61 suministra una señal de salida que indica parada de inyección de solución de urea acuosa a la boquilla de inyección 43 (figura 8: rutina de control de inyección de solución de urea acuosa). A continuación se describirá cada rutina.

La figura 4 es un diagrama de flujo de la rutina de permiso de detección. Esta rutina se inicia cuando se enciende el interruptor de encendido y, después de ello, se repite cada intervalo de tiempo predeterminado. Esta rutina permite o prohíbe la detección de la concentración Dn.

En S101 se lee una señal de interruptor de encendido SWign, y se determina si SWign es 1 o no. Cuando es 1, se determina que el interruptor de encendido está encendido y el procedimiento pasa a S102.

En S102 se lee la señal del interruptor de arranque SWstr, y se determina si SWstr es 1 o no. Cuando es 1, se determina que el interruptor de arranque está encendido para arrancar el motor 1. Entonces, el procedimiento pasa a S103, con el fin de ejecutar la determinación de permiso. Cuando no es 1, el procedimiento pasa a S105.

En S103, un intervalo de detección INT se resetea a 0.

En S104, un señalizador de determinación de permiso Fdtc se pone a 1 y se lleva a cabo determinación de permiso.

en S105, el intervalo de detección INT se incrementa en 1 (INT = INT + 1).

En S106, después del incremento, se determina si INT ha alcanzado o no un valor predeterminado INT1. Cuando EL INT ha llegado a INT1, se determina que se asegura un intervalo de detección necesario para detección de la concentración Dn y el procedimiento pasa a S103. Cuando EL INT no llega a INT1, se determina que el intervalo de detección necesario no está asegurado y el procedimiento pasa a S107 con el fin de ejecutar determinación de prohibición.

En S107, el señalizador de determinación de permiso Fdtc se pone a 0 y se ejecuta determinación de prohibición.

La figura 5 es un diagrama de flujo de la rutina de detección de concentración/determinación de anomalía. Esta rutina se lleva a cabo cuando el señalizador de determinación de permiso Fdtc se pone a 1 por dicha rutina de permiso de detección. La concentración Dn es detectada por esta rutina y al mismo tiempo se detecta una anomalía especificada relativa a la solución de urea acuosa.

En S201, se lee el señalizador de determinación de permiso Fdtc, y se determina si el Fdtc leído es 1 o no. Solamente cuando es 1, el procedimiento pasa a S202.

En S202, se suministra electricidad a la capa de calentador del sensor de urea 74, con el fin de detectar la concentración Dn de modo que la primera capa resistiva de medición de temperatura se caliente.

En S203, se detecta la concentración Dn. La detección de la concentración Dn se lleva a cabo detectando los valores de resistencia Rn1, Rn2 de cada capa resistiva de medición de temperatura calentada, calculando una diferencia de temperatura Δmp12 entre las capas resistivas de medición de temperatura correspondientes a una diferencia entre los Rn1 y Rn2 detectados y convirtiendo el Δmp12 calculado a la concentración Dn.

En S204, se determina si la Dn detectada está o no en un rango predeterminado (que corresponde a “rango normal”) en el que un primer valor D1 y un segundo valor D2 que es mayor que este primer valor sirven como un límite inferior y un límite superior, respectivamente. Cuando está dentro de este rango, el procedimiento pasa a S218, o de otro modo el procedimiento pasa a S205.

En S205, se determina si la concentración Dn es o no igual o más alta que un segundo valor predeterminado D2. Cuando es igual o más alta que D2, el procedimiento pasa a S214, y cuando es inferior a D2, el procedimiento pasa a S206. Esta D2 se pone a un valor intermedio entre una Dn de salida obtenida cuando el sensor de urea 74 está en solución de urea acuosa y una Dn de salida obtenida cuando el sensor de urea 74 está en el aire. Es decir, cuando la concentración Dn es igual o más alta que D2, se determina que esta Dn está sobre la zona normal y se detecta una anomalía en la cantidad consistente en que la cantidad restante es insuficiente (o el depósito de almacenamiento 41 está vacío). Por otra parte, cuando la concentración Dn es menor que D2, se determina que esta Dn está más baja que la zona normal, de modo que se detecta una anomalía en la concentración consistente en que en el depósito de almacenamiento 41 se almacena un tipo de solución acuosa (en este caso, se incluye agua en este concepto) distinto de la solución de urea acuosa de una concentración especificada.

En S206, se determina la validez de detección de anomalía en la concentración. Esta determinación se lleva a cabo según la rutina de determinación de validez de anomalía de concentración mostrada en la figura 6 desde el punto de vista del equilibrio de temperatura de la solución de urea acuosa, como se ha descrito anteriormente. Cuando esta rutina determina que la detección de anomalía en concentración es válida, el señalizador de determinación de validez Fjdg se pone a 1, y cuando se determina que no es válida, el señalizador de determinación de validez Fjdg se pone a 0.

En S207, se determina si el señalizador de determinación de validez Fjdg es 1 o no. Cuando es 1, se determina que la detección de anomalía en la concentración es válida, y el procedimiento pasa a S208, o de otro modo el

procedimiento pasa a S209.

En S208, los puntos a1, a2 que son valores correspondientes a un señalizador de estado de vehículo Fstb se añaden a un contador de errores de concentración CNTc (que corresponde al “primer contador”). El señalizador de estado de vehículo Fstb se pone a 0 o 1 según una rutina de determinación de estado de vehículo representada en la figura 7. En esta rutina, la magnitud de basculamiento de la solución de urea acuosa dentro del depósito de almacenamiento 41 se determina desde el punto de vista de una influencia aplicada por la vibración del motor 1. Cuando Fstb es 1, se añade un valor relativamente grande a1 (por ejemplo, 3) al CNTc. Cuando Fstb es 0, se añade a CNTc un valor a2 (por ejemplo, 1) menor que a1. En las circunstancias en las que la vibración del motor 1 es pequeña y el basculamiento de solución de urea acuosa es pequeño, la dispersión de la característica de transferencia de calor por agitación de la solución de urea acuosa también es pequeña. Así, el nivel alto de fiabilidad debido a la concentración Dn obtenida se puede reflejar bien en la determinación de anomalía.

En S209, se añade 1 a un contador de errores de reserva BCKc (que corresponde al “segundo contador”). A diferencia del contador de errores de concentración CNTc, el contador de errores de reserva BCKc se incrementa en 1 cada vez que una concentración inferior al rango normal es detectada independientemente del señalizador de determinación de validez Fjdg.

En S210, se determina si el CNTc ha alcanzado o no un valor predeterminado CNTclim (por ejemplo, 10) después del recuento. Cuando el CNTc llega al CNTclim, el procedimiento pasa a S212, y cuando no llega, el procedimiento pasa a S211.

En S211, se determina si el BCKc después del recuento ascendente ha alcanzado un valor predeterminado BCKclim (mayor que el CNTclim, por ejemplo, 100) o no. Cuando se llega a BCKclim, el procedimiento pasa a S212 y cuando no llega a él, esta rutina se hace volver.

En S212, se efectúa la determinación de anomalía de concentración de que en el depósito de almacenamiento 41 se almacena otro tipo de solución acuosa y se pone 1 en el señalizador de determinación de anomalía de concentración Fcnc. Mientras tanto, según esta realización, cuando se detecta una concentración más baja que el primer valor D1 (S204, S205), se confirma una determinación de anomalía de concentración. Sin embargo, cuando el depósito de almacenamiento 41 está lleno de otro tipo de solución acuosa o cuando la solución de urea acuosa está diluida excesivamente, es permisible poner respectivos señalizadores de determinación de anomalía de concentración diferentes uno de otro, y se lleva a cabo una comparación de la concentración Dn con un tercer valor D3 que es mayor que D1 para distinguir las anomalías de los casos individuales.

En S213, el señalizador de determinación de anomalía de cantidad restante Femp se pone a 0 y el contador de errores de cantidad restante CNTe se resetea a 0.

En S214, se añade un punto predeterminado b (por ejemplo, 1) al contador de errores de cantidad restante CNTe.

En S215, se determina si el CNTe después de del recuento ha alcanzado o no un valor predeterminado CNTelim. Cuando el CNTe llega al CNTelim, el procedimiento pasa a S216 y cuando no llega a él, esta rutina se hace volver.

En S216, se efectúa la determinación de anomalía de cantidad restante consistente en que la cantidad de solución de urea acuosa que queda en el depósito de almacenamiento 41 no llega a una cantidad predeterminada (por ejemplo, el depósito de almacenamiento 41 está vacío), y el señalizador de determinación de anomalía de cantidad restante Femp se pone a 1.

En S217, el señalizador de determinación de anomalía de concentración Fcnc se pone a 0, y el contador de errores de concentración CNTc y el contador de errores de reserva BCKc se resetea a 0.

En S218, se efectúa determinación de normalidad y los respectivos señalizadores de determinación de anomalía Fcnc, Femp se ponen a 0.

En S219, los contadores de error CNTc, CNTe (y el contador de reserva BCKc) se resetean a 0.

La figura 6 es un diagrama de flujo que indica una rutina de determinación de validez de anomalía de concentración. Esta rutina está constituida como una subrutina a ejecutar en S206 de dicha rutina de detección de concentración/determinación de anomalía. La validez de la detección de anomalía en concentración se determina por esta rutina.

En S301, se determina si el calentador de depósito opera o no, es decir, si fluye o no agua refrigerante a través del tubo de distribución de agua refrigerante 81. Cuando opera, el procedimiento pasa a S302 y cuando está parado, el procedimiento pasa a S308. Esta determinación se realiza en base al grado de abertura de la válvula de control de tasa de flujo para controlar la entrada de agua refrigerante al tubo de distribución de agua refrigerante 81. Cuando el calentador de depósito está parado, se contempla que en el depósito de almacenamiento 41 no se genera fuerte

convección de solución de urea acuosa que afecta seriamente a detección de la concentración y que la temperatura de solución de urea acuosa está sustancialmente en un estado de equilibrio.

En S302, como información básica para determinación de validez, se lee una temperatura Turea de la solución de urea acuosa y los valores de resistencia Rn1, Rn2 de las capas resistivas de medición de temperatura de los respectivos elementos sensores 7411, 7412.

En S303, se determina si o no la Turea leída es igual a o más alta que un valor predeterminado T1. Cuando es igual

o más alta que T1, el procedimiento pasa a S304, y cuando es menor que T1, el procedimiento pasa a S310. Este T1 se pone a una temperatura (-5°C) a la que la urea se congela. Cuando la solución de urea acuosa está congelada, se puede contemplar que la detección de la concentración en base a la característica de transferencia de calor carece de exactitud y que la detección de anomalía en concentración también carece de validez.

En S304, se determina si la tasa de cambio de temperatura GRDt de la solución de urea acuosa es o no igual o menor que un valor predeterminado G1. Cuando es igual o menor que G1, el procedimiento pasa a S305 y cuando es mayor que G 1, el procedimiento pasa a S309. Esto es debido a que, cuando GRDt es pequeño, se puede entender que la diferencia de temperatura entre el agua refrigerante y la solución de urea acuosa como calor medio es pequeña y, consiguientemente, no se genera convección fuerte, que es problemática. En esta realización, el GRDt se calcula como una diferencia (= Turea -Turean_1) entre las temperaturas Turea y Turean_1 en los tiempos de medición actual y medición previa, en base a la Turea leída en cada tiempo de la medición.

En S305, se determina si la cantidad de dispersión VRId de la concentración Dn es o no igual o menor que un valor V1. Cuando es igual o menor que V1, el procedimiento pasa a S306 y cuando es mayor que V1, el procedimiento pasa a S309. Esto es debido a que cuando VRId es pequeño, la concentración Dn es detectada establemente y la fiabilidad de una Dn detectada es alta. En esta realización, VRId se calcula como un valor absoluto (= IDn -Dnn_1I) de una diferencia entre las concentraciones Dn y Dnn_1 al tiempo de la medición actual y la medición previa, en base a la Dn leída en cada tiempo de la medición.

En S306, si se determina la concentración Dn es o no igual o más alta que un valor predeterminado D4. Cuando es igual o más alta que D4, el procedimiento pasa a S307 y cuando es menor que D4, el procedimiento pasa a S309. Este D4 se pone a un valor menor que 0, por ejemplo, como un límite inferior de un rango que la concentración Dn puede adoptar.

En S307, se determina si una diferencia de temperatura inicial DLTt de cada capa resistiva de medición de temperatura es o no igual o menor que un valor predeterminado SL. Cuando es igual o menor que SL, el procedimiento pasa a S308 y cuando es más alto que SL, el procedimiento pasa a S309. Esto es debido a que cuando DLTt es pequeño, la desigualdad de la temperatura entre los respectivos elementos sensores 7411 y 7412 es pequeña de modo que se puede determinar que no se genera convección fuerte. DLTt se calcula como una diferencia de temperatura DLTt (figura 3) entre las respectivas capas resistivas de medición de temperatura que aparece justo antes de que la capa de calentador sea activada.

En S308, el señalizador de determinación de validez Fjdg se pone a 1 indicando que la detección de anomalía en la concentración es válida.

En S309, se resta un valor predeterminado d del contador de errores de concentración CNTc. Mientras tanto, este d se puede poner en cada determinación de S304 a S307, y los valores d1 a d4 correspondientes a una determinación en la que se obtiene un resultado negativo se pueden restar del CNTc.

En S310, el señalizador de determinación de validez Fjdg se pone a 0.

La figura 7 es un diagrama de flujo que indica una rutina de determinación de estado de vehículo. Esta rutina se repite cada intervalo de tiempo predeterminado.

En S401, se lee un número de revoluciones del motor NE.

En S402, se lee una velocidad del vehículo VSP.

En S403, se determina si el NE leído es o no igual o menor que un valor predeterminado NE1 que es menor que un número de revoluciones en vacío (= 400 a 600 rpm: existe un punto de resonancia en un rango de operación en vacío). Cuando es igual o menor que NE1, el procedimiento pasa a S404, y cuando es más alto que NE1, el procedimiento pasa a S405.

En S404, se determina si el VSP leído es o no igual o menor que un valor predeterminado VSP1 que indica una condición parada. Cuando es igual o menor que VSP1, el procedimiento pasa a S407, y cuando es más alto que VSP1, el procedimiento pasa a S405.

En S405, se determina si el NE leído es o no igual a o más alto que el valor predeterminado NE2 que es mayor que el número de revoluciones en vacío. Cuando es igual o más alto que NE2, el procedimiento pasa a S406, y cuando es menor que NE2, el procedimiento pasa a S408.

En S406, se determina si el VSP leído es o no igual o menor que el valor predeterminado VSP2 que es mayor que VSP1. Si es igual o menor que VSP2, el procedimiento pasa a S407, y si es más alto que VSP2, el procedimiento pasa a S408.

En S407, dado que se contempla que el basculamiento de solución de urea acuosa debido a vibración del motor 1 como molestia es pequeño, el señalizador de estado de vehículo Fstb se pone a 1.

En S408, el señalizador de estado de vehículo Fstb se pone a 0.

A continuación se describirá un ejemplo de control de inyección de solución de urea acuosa que adopta la concentración Dn con el diagrama de flujo de la figura 8. Esta rutina se ejecuta cada tiempo predeterminado.

En S501, se lee la concentración Dn.

En S502, se determina si el señalizador de determinación de anomalía de cantidad restante Femp es o no 0. Cuando es 0, el procedimiento pasa a S503, y cuando no es 0, se determina que la determinación de anomalía de cantidad restante se confirma, y el procedimiento pasa a S506.

En S503, se determina si el señalizador de determinación de anomalía de concentración Fcon es o no 0. Cuando es 0, el procedimiento pasa a S504, y cuando no es 0, se determina que se efectúa la determinación de anomalía de concentración, y el procedimiento pasa a S507.

En S504, se establece una cantidad de inyección de solución de urea acuosa. El establecimiento de la cantidad de inyección de solución de urea acuosa se lleva a cabo calculando la cantidad básica de inyección correspondiente a la cantidad de inyección de combustible del motor 1 y una salida del sensor de NOx 73, y corrigiendo a continuación la cantidad básica de inyección calculada según la concentración Dn. Cuando la concentración Dn es grande y el contenido de urea por cantidad unitaria de inyección es grande, la cantidad básica de inyección se reduce por corrección. Por otra parte, cuando la concentración Dn es pequeña y el contenido de urea por cantidad unitaria de inyección es pequeño, la cantidad básica de inyección se incrementa por corrección.

En S505, se envía una señal de operación correspondiente a una cantidad establecida de inyección de solución de urea acuosa a la boquilla de inyección 43.

En S506, la lámpara de alarma de cantidad restante 92 dispuesta en el panel de control de un asiento de conductor se pone en funcionamiento para hacer que el conductor observe que la cantidad restante de solución de urea acuosa es insuficiente.

En S507, la lámpara de alarma de concentración 91 dispuesta en el panel de control se pone en funcionamiento para permitir que el conductor vea que en el depósito de almacenamiento 41 se almacena otro tipo de solución acuosa.

En S508, se para la inyección de solución de urea acuosa. Esto es debido a que, cuando se almacena agua o análogos en el depósito de almacenamiento 41 en lugar de solución de urea acuosa así como cuando la cantidad restante de solución de urea acuosa es insuficiente, no se puede inyectar una cantidad de solución de urea acuosa necesaria para adición de amoníaco. Aunque, en esta realización, la inyección de solución de urea acuosa se detiene cuando se confirma cada determinación de anomalía, es permisible enviar una señal para reducir la emisión cantidad de NOx del motor 1 o controlar la salida del motor 1 a la U/C de motor 51 en paralelo o en lugar de este control. Como el primer control, la cantidad de gases de escape devuelta a través del tubo EGR 35 se incrementa con respecto al tiempo normal a diferencia de cuando se determina anomalía. Además, como el último control, la característica de salida del motor 1 a operación del acelerador es diferente del tiempo normal, por ejemplo, la cantidad de inyección de combustible con respecto a un grado de abertura del acelerador se reduce en comparación al tiempo normal.

Según esta realización, se pueden obtener los efectos siguientes.

La figura 9 es un gráfico de tiempo que representa la operación de la U/C-SCR 61, indicando actividades de los respectivos contadores de error CNTc, CNTe y los respectivos señalizadores de determinación de anomalía Fcnc, Femp cuando la concentración Dn se desplaza de una zona A más alta que un rango predeterminado B a una zona C más baja que este rango B (tiempo t3) porque se suministra agua o análogos por descuido o intencionadamente después de la determinación de anomalía de cantidad restante (que corresponde a la “segunda determinación de anomalía”) (tiempo t2).

Según esta realización, en tal caso, después de detectar una concentración anormal Dn en la zona C (tiempo t3), la determinación de anomalía de cantidad restante se mantiene durante un período PRD hasta que el contador de errores de concentración CNTc se incrementa y llega a un valor predeterminado CNTclim, y se efectúa la determinación de anomalía de concentración (que corresponde a la “primera determinación de anomalía”) (CNTe = CNTelim, Femp = 1: S210 en la figura 5). Así, se puede evitar una situación indeseada tal que, a pesar del hecho de

5 que no se lleva a cabo favorablemente reducción de NOx, el motor 1 opera normalmente y se inyecta agua o análogos porque el contador de errores de concentración CNTc no ha alcanzado un valor predeterminado CNTclim, y, como resultado, tiene lugar descarga de NOx no purificado a la atmósfera.

En particular, según esta realización, cuando anomalía de concentración, su validez se determina desde el punto de

10 vista del equilibrio de temperatura según el diagrama de flujo representado en la figura 6, y la detección de anomalía de concentración se trata como realizada solamente cuando se determina la validez (tiempo t3 a t4). Así, la detección errónea de anomalía de concentración debida a una influencia de convección se puede prevenir evitando un mal funcionamiento como la parada inesperada de la inyección de solución de urea acuosa debido a esta detección errónea. En la determinación de la validez según esta realización, después de que la temperatura de

15 solución de urea acuosa llega a un estado de equilibrio por calentamiento efectuado por el calentador de depósito, se determina que la detección de anomalía de concentración es válida porque, como regla, se establecen las condiciones de S303 a S307 del diagrama de flujo representado en la figura 6. Además, incluso antes de que la temperatura llegue a un estado de equilibrio, solamente cuando se establecen estas condiciones, se determina que la detección de anomalía de concentración es válida porque la convección es débil de modo que una fiabilidad

20 suficiente queda compensada por el resultado de la detección.

Como se ha descrito anteriormente, los contadores de error CNTc, CNTe que se incrementan en cada valor predeterminado a1, a2 y b cada vez que se detecta anomalía en la concentración o cantidad restante, se adoptan para garantizar la exactitud de la determinación de anomalía. Sin embargo, se puede adoptar una frecuencia en

25 lugar del contador de errores. En tal caso, la determinación de anomalía se puede hacer cuando una relación predeterminada de concentraciones Dn, que es detectada a frecuencias predeterminadas, se mantiene dentro de la zona A o C (por ejemplo, cuando las concentraciones Dn en dicha zona son detectadas de forma continua a las frecuencias predeterminadas), después de que la concentración Dn sale de una zona fuera de las zonas A, C respectivas a dicha zona A, C.

30 Aunque se genera amoníaco por degradación hidrolítica de urea, la figura 1 no indica claramente ningún catalizador para esta degradación hidrolítica. Para mejorar la eficiencia de degradación hidrolítica, el catalizador para degradación hidrolítica se puede disponer en una posición hacia arriba del catalizador de purificación de NOx 33.

35 Como la “solución acuosa” de la presente invención, se puede adoptar solución acuosa de un agente reductor tal como agua de amoníaco así como solución de urea acuosa como solución acuosa del precursor adoptado anterior.

La presente invención se puede aplicar a un motor diesel distinto del tipo de inyección directa de combustible (por ejemplo, un motor diesel del tipo de cámara auxiliar) y un motor de gasolina.

40 Explicación de números de referencia

1: motor

45 11: paso de aspiración de aire

12: Turbocargador

13: depósito de compensación 50

21: inyector

22: rail común

55 31: paso de gases de escape

32: catalizador de oxidación

33: catalizador de purificación de NOx 60

34: catalizador de amoníaco

35: tubo EGR

65 36: válvula EGR 41: depósito de almacenamiento

42: tubo de suministro de solución de urea acuosa

5 43: boquilla de inyección

44: bomba de alimentación

45: filtro

46: tubo de retorno de solución de urea acuosa

47: válvula de control de presión 15 48: tubo de suministro de aire

51: U/C de motor

61: U/C-SCR

71, 72: sensor de temperatura de gases de escape

73: sensor de NOx 25 74: sensor de urea

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de purificación de gases de escape de motor para reducir NOx en los gases de escape de un motor añadiendo un agente reductor para NOx a los gases de escape, incluyendo:

un depósito de almacenamiento (41) capaz de almacenar el agente reductor para NOx o un precursor del mismo a añadir a los gases de escape en un estado de solución acuosa;

una unidad de detección de concentración (74) capaz de detectar una concentración del agente reductor o el precursor contenido en la solución acuosa almacenada en el depósito de almacenamiento; y

una unidad de control (61) que está conectada a la unidad de detección de concentración para detectar una anomalía predeterminada con relación a la solución acuosa en base a la concentración detectada por la unidad de detección de concentración,

caracterizándose el aparato porque:

la unidad de detección de concentración (74) incluye: un primer cuerpo de detección de temperatura (7411) que tiene la propiedad de que un valor eléctrico característico cambia según la temperatura y dispuesto de manera que esté en contacto directo o indirecto con la solución acuosa; y un calentador conectado térmicamente al primer cuerpo de detección de temperatura, y

mueve el calentador y envía un valor eléctrico característico del primer cuerpo de detección de temperatura calentado por el calentador como la concentración del agente reductor o el precursor; y

la unidad de control (61) incluye: una porción de determinación de estado para determinar si la temperatura de la solución acuosa está o no sustancialmente en un estado de equilibrio; y una porción de detección de anomalía que, cuando la concentración detectada está en una zona anormal distinta de una zona predeterminada especificada como una zona de concentración normal, detecta la anomalía predeterminada en base a una concentración detectada en un período de tiempo de equilibrio de temperatura durante el que se determina que la temperatura de la solución acuosa está en el estado de equilibrio.
2.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 1, incluyendo además un calentador de depósito (81) dispuesto en el depósito de almacenamiento,

donde la unidad de control (61) detecta la anomalía predeterminada con la porción de detección de anomalía según un resultado de la determinación efectuada por la porción de determinación de estado al tiempo del calentamiento realizado por el calentador de depósito.
3.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 2, donde el calentador de depósito

(81) incluye un tubo de distribución de agua refrigerante a través del que se distribuye agua refrigerante para el motor de modo que la solución acuosa sea calentada por intercambio térmico con el agua refrigerante del motor.
4.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 2, donde la porción de determinación de estado determina que, cuando una tasa de aumento de la temperatura de la solución acuosa es igual o menor que un valor predeterminado, la temperatura de la solución acuosa está en el estado de equilibrio.
5.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 2, donde la porción de determinación de estado determina que, cuando un valor absoluto de una diferencia entre un valor corriente y un valor previo de la concentración detectada por la unidad de detección de concentración (74) es igual o menor que un valor predeterminado, la temperatura de la solución acuosa está en el estado de equilibrio.
6.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 2, donde la porción de determinación de estado determina que, cuando la concentración detectada por la unidad de detección de concentración (74) está en un rango predeterminado en el que un primer valor que especifica un límite entre la zona normal y la zona anormal y un segundo valor en la zona anormal diferente del primer valor definen límites superior e inferior, respectivamente, la temperatura de la solución acuosa está en el estado de equilibrio.
7.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 2, donde la unidad de detección de concentración (74) incluye además un segundo cuerpo de detección de temperatura (7412) que está aislado térmicamente del calentador y dispuesto de manera que esté en contacto con la solución acuosa, y

la porción de determinación de estado determina que, cuando una diferencia entre los valores eléctricos característicos de los cuerpos de detección de temperatura primero y segundo antes de que el calentador sea movido es igual o menor que un valor predeterminado, la temperatura de la solución acuosa está en el estado de equilibrio.
8.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 1, donde la unidad de control (61) incluye además una primera porción de determinación de anomalía que está provista de un primer contador que se incrementa un valor predeterminado cada vez que la anomalía es detectada por la porción de detección de anomalía y que confirma una determinación de anomalía real cuando el primer contador llega a un primer valor de determinación de anomalía.
9.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 8, incluyendo además un sensor de número de revoluciones capaz de detectar un número de revoluciones del motor,

donde la primera porción de determinación de anomalía diferencia el valor predeterminado a incrementar cada vez que la anomalía es detectada entre cuando un número detectado de revoluciones del motor está en una zona predeterminada de número de revoluciones incluyendo un punto de resonancia de motor y de otro modo.
10.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 8, donde la unidad de control (61) incluye además una segunda porción de determinación de anomalía que está provista de un segundo contador que se incrementa un valor predeterminado cada vez que la concentración en la zona anormal es detectada por la unidad de detección de concentración (74) y que, cuando el segundo contador llega a un segundo valor de determinación de anomalía mayor que el primer valor de determinación de anomalía, confirma la determinación de anomalía en preferencia a la primera porción de determinación de anomalía.
11.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 8, donde la primera porción de determinación de anomalía decrementa el primer contador un valor predeterminado al tiempo de no detección distinto de cuando la anomalía predeterminada es detectada.
12.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 8, donde la porción de detección de anomalía, cuando la concentración detectada por la unidad de detección de concentración (74) está en una primera zona en la zona anormal, detecta una primera anomalía, mientras que cuando la concentración detectada por la unidad de detección de concentración (74) está en una segunda zona diferente de la primera zona en la zona de anomalía, detecta una segunda anomalía, y

la primera porción de determinación de anomalía confirma una primera determinación de anomalía en base al valor del primer contador en asociación con la detección de la primera anomalía y confirma una segunda determinación de anomalía en asociación con la detección de la segunda anomalía, y después de hacer la determinación de la segunda anomalía, cuando la primera anomalía es detectada porque la concentración detectada se cambia de la segunda zona directamente a la primera zona, mantiene la confirmación de la segunda determinación de anomalía durante un período predeterminado a partir de la detección de la primera anomalía.
13.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 12, incluyendo además una unidad de adición (43) que está dispuesta en un paso de gases de escape de motor (31) para suministrar solución acuosa almacenada en el depósito de almacenamiento (41) al paso de gases de escape para añadir el agente reductor a los gases de escape,

donde la unidad de control (61), cuando se confirma la primera o la segunda determinación de anomalía, detiene la adición del agente reductor por la unidad de adición.
14.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 12, incluyendo además una unidad de aviso (91, 92) capaz de permitir que un operador reconozca que la anomalía se ha generado,

donde la unidad de control (61), cuando se confirma la primera o la segunda determinación de anomalía, opera la unidad de aviso para permitir que el operador reconozca que la anomalía se ha generado.
15.

El aparato de purificación de gases de escape de motor según la reivindicación 1, incluyendo además una unidad de adición (43) que está dispuesta en un paso de gases de escape de motor (31) para suministrar solución acuosa almacenada en el depósito de almacenamiento (41) al paso de gases de escape para añadir el agente reductor a los gases de escape,

donde la unidad de control (61) controla una cantidad del agente reductor añadido por la unidad de adición en base a la concentración detectada por la unidad de detección de concentración (74).
16.

Un motor incluyendo:

un cuerpo principal de motor (1) que define en él una cámara de combustión;

un catalizador de reducción (33) para NOx dispuesto en un paso de gases de escape de motor (31) dispuesto de manera que se extienda a partir de la cámara de combustión;

el aparato de purificar gases de escape según la reivindicación 1; y

una unidad de adición (43) que está dispuesta en el paso de gases de escape (31) en una posición hacia arriba del 5 catalizador de reducción y suministra solución acuosa almacenada en el depósito de almacenamiento (41) al paso de gases de escape (31) para añadir el agente reductor a los gases de escape del motor.
17. El motor según la reivindicación 16, donde la unidad de control (61), cuando la anomalía predeterminada es

detectada por la porción de detección de anomalía, detiene la adición del agente reductor por la unidad de adición 10 (43).
18. El motor según la reivindicación 16, donde la unidad de control (61) controla una cantidad del agente reductor añadido por la unidad de adición (43) en base a la concentración detectada por la unidad de detección de concentración (74).