还原剂供给装置的控制方法及还原剂供给装置的制造方法_2

文档序号:8547742阅读:来源:国知局
第I还原剂通路27连接,泵23和还原剂喷射阀25通过第2还原剂通路28连接。其中,在第2还原剂通路28中,作为用来检测第2还原剂通路28内的压力、即向还原剂喷射阀25压送的液体还原剂的压力的压力检测机构而设有压力传感器31。泵23和第I还原剂通路27及第2还原剂通路28经由流路切换阀33连接。第I还原剂通路27的储存罐21侧的端部为了能够进行液体还原剂的吸起而位于储存罐21的底面附近。
[0027]流路切换阀33具有将由泵23压送的液体还原剂流动的方向切换为从储存罐21侧向还原剂喷射阀25侧流动的正方向、和从还原剂喷射阀25侧向储存罐21侧流动的反方向的功能。在有关本实施方式的还原剂供给装置20中,流路切换阀33构成为,在非通电状态下将第I还原剂通路27连通到泵23的入口侧23a并将第2还原剂通路28连通到泵23的出口侧23b,另一方面,在通电状态下将第I还原剂通路27连通到泵23的出口侧23b并将第2还原剂通路28连通到泵23的入口侧23a。
[0028]S卩,在内燃机的运转状态下,为了将液体还原剂向还原剂喷射阀25侧供给,不进行向流路切换阀33的通电。另一方面,在内燃机停止时,为了将还原剂供给装置20内的液体还原剂向储存罐21内吸回,对流路切换阀33进行通电。
[0029]另外,使得在内燃机停止时能够将液体还原剂向储存罐21吸回的结构并不限于设置流路切换阀33的例子。例如也可以构成为,通过使用可反转的泵而构成为,能够将液体还原剂吸回。
[0030]此外,在第2还原剂通路28的中途,分支设有另一端连接在储存罐21上的返回通路29。返回通路29的储存罐21侧的端部连接在储存罐21内的气相部分。
[0031]另外,在储存罐21上设有换气器等,构成为,将内部的压力保持在大气压。
[0032]在返回通路29的中途,设有使流路面积变小的节流部37,提高第2还原剂通路28内的压力。此外,在比节流部37靠储存罐21侧的返回通路29中,设有用来使得液体还原剂不从储存罐21侧向第2还原剂通路28侧流动的单向阀35。单向阀35也可以省略。
[0033]另外,在有关本实施方式的还原剂供给装置20中,在泵单元30内设有压力传感器31,但设在第2还原剂通路28的哪个位置都可以。
[0034]泵23通过E⑶40的通电控制,将既定流量的液体还原剂压送。在本实施方式中,泵23使用电磁驱动泵,驱动占空比越大则泵23的输出(吐出流量)越大。
[0035]在液体还原剂的喷射控制时,泵23的输出被实施反馈控制,以将由压力传感器31检测的第2还原剂通路28内的压力值(以下,将该值称作“检测压力”)Pu维持在预先设定的既定的目标压力Pu_tgt。具体而言,一边使被压送到第2还原剂通路28中的液体还原剂经由返回通路29向储存罐21循环,E⑶40 —边基于由设在第2还原剂通路28中的压力传感器31检测的检测压力Pu与预先设定的既定的目标压力Pu_tgt的差APu对泵23的输出进行PID控制。
[0036]此外,在将液体还原剂向储存罐21吸回的情况下,泵23的输出被固定为预先设定的一定的状态。但是,在液体还原剂的吸回控制时,也可以一边观察第2还原剂通路28内的负压的状态一边控制泵23的输出。
[0037]还原剂喷射阀25通过通电控制进行开闭控制,将既定量的液体还原剂向排气通路11内喷射。在本实施方式中,还原剂喷射阀25在非通电状态下闭阀,在通电状态下开阀,使用电磁式的开关阀。E⑶40基于既定的运算式求出目标喷射量Qdv_tgt,并且以第2还原剂通路28内的检测压力Pu成为目标压力Pu_tgt为前提,按照预先设定的喷射周期,决定与目标喷射量Qdv_tgt对应的驱动占空比,进行还原剂喷射阀25的通电控制。还原剂喷射阀25的驱动占空比,是指一个喷射周期中的开阀时间的比例。
[0038]此外,在将泵23与储存罐21连接的第I还原剂通路27中设有三向切换阀39。该三向切换阀39能够在将泵23侧的通路连通到储存罐21侧的第I状态和将泵23侧的通路向大气开放的第2状态下切换。该三向切换阀39是通过ECU40通电控制的,在通电的状态下为第I状态,在将通电停止的状态下为第2状态。
[0039]有关本实施方式的还原剂供给装置20中具备的三向切换阀39在泵23侧的第I还原剂通路27被向大气开放的第2状态下,储存罐21侧的通路被切断。
[0040]3.电子控制装置(ECU)
图2表示关于本实施方式的ECU40中的与液体还原剂的吸回控制关联的部分用功能性的框表示的结构例。
[0041]该ECU40是以周知的微型计算机为中心构成的,由回收控制指示部41、流路切换阀控制部43、泵驱动控制部45、还原剂喷射阀驱动控制部47和三向切换阀驱动控制部49构成。具体而言,这各个部分是通过微型计算机执行程序来实现的。
[0042]此外,在E⑶40中,具备RAM (随机存取存储器)及ROM (只读存储器)等未图示的存储元件及计时器、用来进行向泵23、流路切换阀33、还原剂喷射阀25、三向切换阀39的通电的驱动电路等。此外,在ECU40中,被输入内燃机的钥匙开关的开闭信号及压力传感器31的传感器值,将检测压力Pu等的值存储到存储元件中。
[0043]回收控制指示部41例如以内燃机的钥匙开关成为“闭”为契机,生成液体还原剂的回收控制的开始指令Spl。此外,回收控制指示部41当经过了预先设定的既定时间时,生成回收控制的结束指令Sp2。
[0044]流路切换阀控制部43在内燃机停止时,在从生成回收控制的开始指令Spl起到生成回收控制的结束指令Sp2为止的期间中,使流路切换阀33为通电状态,将用来使液体还原剂维持反方向流动的控制信号对流路切换阀的驱动电路输出。
[0045]泵驱动控制部45在内燃机停止时,在从生成回收控制的开始指令Spl起到生成回收控制的结束指令Sp2为止的期间中,对泵的驱动电路输出控制信号,以便以预先设定的一定的输出将泵23驱动。
[0046]还原剂喷射阀驱动控制部47在内燃机停止时,在从生成回收控制的开始指令Spl起到生成回收控制的结束指令Sp2为止的期间中,对还原剂喷射阀的驱动电路输出用来将还原剂喷射阀25在开阀状态下保持的控制信号。在本实施方式中,还原剂喷射阀驱动控制部47在向流路切换阀33的通电及泵23的驱动开始后,稍稍延迟而使还原剂喷射阀25成为开阀状态。
[0047]三向切换阀驱动控制部49在内燃机停止时,在从生成回收控制的开始指令Spl起到生成回收控制的结束指令Sp2为止的期间中,向三向切换阀39通电,对三向切换阀的驱动电路输出用来使泵23与储存罐21连通的控制信号。另一方面,三向切换阀驱动控制部49在回收控制的结束时,使向三向切换阀39的通电停止,将泵23侧的第I还原剂通路27向大气开放。
[0048]4.还原剂供给装置的控制方法
(I)吸回控制的概要
以下,在有关本实施方式的还原剂供给装置20中,对由ECU40执行的液体还原剂的吸回控制的概要进行说明。
[0049]图3分别表示还原剂喷射阀25发生堵塞时及不发生堵塞时的各情况下的第2还原剂通路28内的检测压力Pu的随时间的变化、流路切换阀33的驱动状态、还原剂喷射阀25的驱动状态、泵23的驱动状态和三向切换阀39的驱动状态。在表示检测压力Pu的随时间的变化的曲线图中,实线A表示不发生堵塞时,虚线B表示发生堵塞时的检测压力Pu的推移。
[0050]在t0的时点,如果将内燃机的钥匙开关关闭,则还原剂喷射阀25被暂时关闭,并且泵23的输出被设定为预
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