Scr系统、scr传感器以及液位传感器的制造方法_2

文档序号:9893294阅读:来源:国知局
水朝计量阀5供给、还是使计量阀内的尿素水朝尿素水箱4返回进行切换的换向阀19 AM温度传感器17和尿素水压力传感器18的输出信号线、以及SM栗16和换向阀19的输入信号线连接于D⑶7。
[0039]在换向阀19切换成将尿素水朝计量阀5供给的情况下,供给模块6利用其SM栗16通过送液管路(吸引管路)20吸取尿素水箱4内的尿素水,并通过压送管路(压力管路)21朝计量阀5供给,使剩余的尿素水通过回收管路(返回管路)22返回到尿素水箱4。在压送管路21上设置有过滤器23。
[0040]在尿素水箱4和供给模块6上连接有供用于冷却发动机的冷却水进行循环的冷却水管路28。冷却水管路28为,在尿素水箱4内通过,使冷却水与尿素水之间进行热交换。此夕卜,冷却水管路28构成为,在供给模块6内通过,使冷却水与供给模块6之间进行热交换。[0041 ]在通过尿素水箱4和供给模块6的冷却水管路28上设置有箱加热阀29,该箱加热阀29对是否朝尿素水箱4和供给模块6导入冷却水进行切换,该箱加热阀29的输入信号线连接于DCU7。另外,关于DCU7与各部件之间的信号的输入输出,可以经由信号线进行、也可以经由CAN进行。
[0042]此外,在计量阀5上也连接有冷却水管路28,但构成为,与箱加热阀29的开闭无关地朝计量阀5供给冷却水。
[0043]在DCU7中搭载有尿素水喷射控制部30,该尿素水喷射控制部30根据从发动机排出的NOx量对从计量阀5喷射的尿素水的喷射量进行控制。尿素水喷射控制部30基于从ECM15获得的发动机参数以及从排气温度传感器8获得的废气温度,对废气中的NOx量进行推测,并且基于所推测的NOx量来决定从计量阀5喷射的尿素水量,并且,在通过计量阀5以所决定的尿素水量进行喷射时,基于上游侧NOx传感器9的检测值对计量阀5进行控制,对从计量阀5喷射的尿素水量进行调整。
[0044]在尿素水箱4上设置有SCR传感器2LSCR传感器24具备:对尿素水箱4内的尿素水的液面高度(液位)进行测定的尿素水液位传感器(以下,简称为液位传感器)25;对尿素水箱4内的尿素水的温度进行测定的温度传感器26;以及对尿素水箱4内的尿素水的品质进行测定的品质传感器27。品质传感器27例如根据超声波的传播速度、导电度对尿素水的浓度、在尿素水中是否混合有异种混合物进行检测,而对尿素水箱4内的尿素水的品质进行检测。
[0045]液位传感器25由浮子式的液位传感器构成,该浮子式的液位传感器具备:追随尿素水箱4内的尿素水的液面的浮子31;以及通过对浮子31的位置进行检测来对贮存于尿素水箱4内的尿素水的液面高度进行检测的检测单元32。
[0046]浮子31形成为中空圆筒状,并安装有磁铁。检测单元32构成为,具有:插通于浮子31的中空部的管;以及在管的长度方向上以规定间隔设置、通过安装于浮子31的磁铁而触点关闭的舌簧开关,通过对触点关闭的舌簧开关进行检测,由此对浮子31的位置(高度位置)进行检测。另外,检测单元32的构成并不限定于此。
[0047 ]在DCU7中搭载有尿素水液位检测部3 3,该尿素水液位检测部33基于来自检测单元32的信号求出贮存于尿素水箱4内的尿素水的液面高度。
[0048]此外,在DCU7中还搭载有:累计指示喷射量运算部34,求出尿素水喷射控制部30的尿素水的指示喷射量的累计值即累计指示喷射量;实际喷射量运算部35,基于尿素水的液面高度求出尿素水的实际喷射量;以及消耗量异常判定部36,在累计指示喷射量与实际喷射量的背离大于规定时,判定为消耗量异常。
[0049]在本实施方式中,将消耗量异常判定部36构成为,在累计指示喷射量运算部34运算出的累计指示喷射量P为预先设定的判定量Pth以上时,进行消耗量异常的判定。
[0050]另外,本实施方式的SCR系统I还具备:倾斜传感器37,对尿素水箱4相对于水平面的倾斜角度进行检测;以及倾斜修正处理部38,根据由倾斜传感器37检测到的倾斜角度,对检测单元32根据浮子31的位置检测到的尿素水的液面高度进行修正。
[0051]液位传感器25配置于从尿素水箱4的俯视时的中心位置偏离的位置。倾斜传感器37构成为,对该偏离方向、即在俯视时从尿素箱4的中心位置到液位传感器25的中心位置的方向上的相对于水平面的倾斜角度进行检测。在本实施方式中,虽然将倾斜传感器37设置在尿素水箱4的上部,但设置倾斜传感器37的位置并不限定于此,例如也可以将倾斜传感器37设置在与尿素水箱4 一体地倾斜的其他部件上。
[0052]如图2(a)所示,在将液位传感器25配置于从尿素水箱4的中心位置C偏离的位置Cl的情况下,在车辆40倾斜时,尿素水箱4相对于水平面倾斜,无法检测准确的液面高度。
[0053]如图2(b)所示,即便尿素水箱4成为水平时的尿素水的液面高度为恒定,在朝图示逆时针方向倾斜而液面成为A的位置的情况下,检测到比水平时高的液面高度SA,在朝图示顺时针方向倾斜而液面成为B的位置的情况下,检测到比水平时低的液面高度Sb,也会产生误差。
[0054]倾斜时的液面高度相对于水平时的液面高度的误差根据倾斜角度K而变化,因此在本实施方式中,通过倾斜传感器37对液位传感器25从尿素水箱4的中心位置C偏离的方向上的相对于水平面的倾斜角度K进行检测,根据该检测到的倾斜角度K对倾斜时的液面高度进行修正,由此推测水平时的液面高度。
[0055]具体而言,在将修正前的液面高度设为S、倾斜角度设为K时,通过下式(I),
[0056]S’=S+KXa...(l)
[0057]求出修正后的液面高度(即水平时的液面高度)S’。式(I)中的a是根据液位传感器25的位置等而决定的修正系数。
[0058]实际喷射量运算部35构成为,基于由倾斜修正处理部38修正后的尿素水的液面高度求出尿素水的实际喷射量。
[0059]另外,在由倾斜传感器37检测到的倾斜角度K过大的情况下,存在倾斜传感器37的故障、倾斜传感器37的安装异常的可能性。因此,在SCR系统I中还具备倾斜异常判定部39,在由倾斜传感器37检测到的倾斜角度K大于预先设定的阈值角度Kth时,该倾斜异常判定部39判定为倾斜异常。在本实施方式中,将倾斜异常判定部39构成为,在判定为倾斜角度K大于阈值角度Kth的次数大于规定的阈值次数时,判定为倾斜异常。
[0060]以下,对SCR系统I的控制流程进行说明。
[0061]如图3所示,首先,在步骤SI中,将O代入i并且将各累计量、计数值进行复位而成为初始状态。之后,在步骤S2中,进行待机直至键开关13成为开启。当键开关13成为开启时,前进至步骤S3,通过液位传感器25读入液位传感器位置SI (i)、即尿素水的液面高度,在步骤S4中进行倾斜修正处理。关于倾斜修正处理的详细情况将后述。
[0062]之后,在步骤S5中,累计指示喷射量运算部34开始指示喷射量的累计,在步骤S6中进行待机直至键开关13成为关闭。当键开关13成为关闭时,在步骤S7中读入液位传感器位置S2(i),在步骤S8中进行倾斜修正处理。在键开关13成为开启或者关闭时测定尿素水的液面高度的原因在于,在键开关13的开启时或者关闭时,可以认为车辆停止,能够准确地测定尿素水的液面高度。
[0063]之后,如图4所示,在步骤S9中,进行待机直至键开关13再次成为开启,当键开关13成为开启时,在步骤SlO中对i进行增量,之后在步骤SI I中读入液位传感器位置SI (i ),在步骤SI 2中进行倾斜修正处理。
[0064]之后,在步骤S13中,消耗量异常判定部36判定累计指示喷射量运算部34运算出的累计指示喷射量P是否为预先设定的判定量Pth以上。
[0065]在步骤S13中判定为否的情况下,即在累计指示喷射量P未达到判定量Pth的情况下,在步骤S14中,判定从上次键关闭时的液位传感器位置S2(1-1)减去此次键开启时的液位传感器位置Sl(i)而得到的值是否大于预先设定的补充阈
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