專利名稱：發(fā)動機(jī)控制裝置和發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)控制裝置和發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方法，尤其涉及一種使用氨作為還原劑來凈化從汽車發(fā)動機(jī)所排放的氮氧化物的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為使用二級處理(secondary treatment)來凈化從發(fā)動機(jī)所排放的空氣污染物、特別是排氣(exhaust gas)中的氮氧化物(以下簡稱為NOx)的設(shè)備，已知以下SCR(Selective CatalyticReduction，選擇性催化還原)設(shè)備。這種SCR設(shè)備被安裝在發(fā)動機(jī)的排氣通道中，并且設(shè)有噴射氨或其前體(precursor)的水溶液的噴嘴。從噴嘴噴射的氨(或從該前體獲得的氨)用作還原劑，其在催化劑的作用下與排氣中的NOX發(fā)生反應(yīng)以還原凈化該NOX。作為考慮容易在車上貯存氨的SCR設(shè)備，已知一種如下所述的SCR設(shè)備。這種SCR設(shè)備設(shè)有貯存作為處于水溶液狀態(tài)的氨的前體的尿素的貯存罐(tank)，并且在實(shí)際操作中，將從該貯存罐提供的尿素水噴射到排氣通道中，以便使用排氣熱量從尿素的水解來生成氨(專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2000-027627號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題然而，如上所述的這種SCR設(shè)備具有以下問題。作為與發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的設(shè)置，有采用特別減少顆粒物排放量的設(shè)置的情況。在這種設(shè)置中，通常NOX排放量會增加。如果SCR設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則可以通過使用氨進(jìn)行還原反應(yīng)來凈化所排放的NOX。在這種允許一定量的NOX排放的設(shè)置下，假定以下情況在SCR設(shè)備中發(fā)生異常，使得尿素水的噴射量被改變或尿素水中的氨含量(即，尿素濃度)被改變。在這種情況下，由于排氣中的氨添加量發(fā)生了改變，因此NOX和氨之間的比例偏離了適當(dāng)?shù)闹?，以致還原反應(yīng)不能順利進(jìn)行，并且NOX的去除率達(dá)不到要求。尤其在氨添加量下降的情況下，NOX沒有經(jīng)過凈化就被排放到大氣中。此外，在除尿素水以外的水或不同類型的水溶液被貯存在貯存罐中的情況下，或者在貯存罐為空的情況下，導(dǎo)致與上述一樣的結(jié)果。當(dāng)在SCR設(shè)備中發(fā)生這種異常時，為了限制NOX排放，需要對SCR設(shè)備進(jìn)行及時修理。然而，在SCR設(shè)備中發(fā)生的異常不會表現(xiàn)在汽車的動作中，因此，駕駛者注意不到這種異常。此外，即使采用使警告燈或警報器工作等措施，也可認(rèn)為駕駛者不能及時進(jìn)行修理。
本發(fā)明的目的在于促使駕駛者在早期階段就對SCR設(shè)備進(jìn)行修理，以便能夠得到對SCR設(shè)備的適當(dāng)維護(hù)。
解決該問題的方法因此，根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)有將NOX還原劑添加到排氣中的添加設(shè)備的發(fā)動機(jī)中，在當(dāng)檢測到在該添加設(shè)備中發(fā)生的異常時的該異常發(fā)生時間，限制該發(fā)動機(jī)的輸出。優(yōu)選地，在異常發(fā)生時，相對于駕駛者的加速器操作的發(fā)動機(jī)的輸出特性與除該異常發(fā)生時間以外的正常時間的輸出特性不同，或者禁止在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止后重新起動該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)添加設(shè)備發(fā)生異常使得不能將準(zhǔn)確數(shù)量的NOX還原劑添加到發(fā)動機(jī)的排氣中時，限制發(fā)動機(jī)的輸出，例如，相對于駕駛者的加速器操作的發(fā)動機(jī)的輸出特性發(fā)生變化，并且在相同的加速器操作量下，燃料噴射量與正常時間的燃料噴射量相比減少了。因此，可以在NOX沒有被有效凈化的狀態(tài)下限制汽車的運(yùn)動，還可以促使駕駛者修理該添加設(shè)備。此外，除了由于輸出特性的改變而產(chǎn)生的限制以外或代替該限制，可以限制運(yùn)動，并且還可以通過在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止之后禁止重新起動來促使對添加設(shè)備進(jìn)行修理。
下面通過參考附圖對實(shí)施例進(jìn)行的說明，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。
這里包括作為優(yōu)先權(quán)利要求基礎(chǔ)的日本特開2003-362411號和2004-026056號公報的全部內(nèi)容作為參考。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)動機(jī)的整體結(jié)構(gòu)；圖2示出尿素傳感器的結(jié)構(gòu)；圖3示出通過圖2的尿素傳感器進(jìn)行濃度檢測的原理；圖4示出異常檢測程序的流程圖；圖5示出濃度檢測程序的流程圖；圖6示出尿素水噴射控制程序的流程圖；圖7示出燃料噴射量設(shè)置程序的流程圖；圖8示出燃料切斷程序的流程圖；圖9示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射量設(shè)置程序的流程圖；圖10示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的起動控制程序的流程圖；圖11示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的燃料噴射量設(shè)置程序的流程圖；圖12示出用于設(shè)置根據(jù)第四實(shí)施例的變化率的表；圖13示出根據(jù)第四實(shí)施例的輸出限制的概念。
附圖標(biāo)記說明1發(fā)動機(jī)；11進(jìn)氣通道；12渦輪增壓器；13緩沖罐；21噴射器；22共軌；31排氣通道；32氧化催化劑；33NOX凈化催化劑；34氨凈化催化劑；35EGR管；36EGR閥；41貯存罐；42尿素水供應(yīng)管；43噴嘴；44進(jìn)給泵；45過濾器；46尿素水回流管；47壓力控制閥；48空氣供應(yīng)管；51發(fā)動機(jī)C/U；61SCR-C/U；71、72排氣溫度傳感器；73NOX傳感器；74尿素傳感器；75空氣壓力傳感器；76尿素水壓力傳感器；77元件部分電壓傳感器。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的汽車發(fā)動機(jī)(以下簡稱為發(fā)動機(jī))的整體結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，作為發(fā)動機(jī)1，采用直接噴射型柴油發(fā)動機(jī)。
在進(jìn)氣通道11的入口部分安裝了空氣濾清器(圖中未示出)，并通過該空氣濾清器除去進(jìn)入空氣中的灰塵。在進(jìn)氣通道11中，設(shè)置有可變噴嘴型渦輪增壓器12的壓縮機(jī)12a，以便通過壓縮機(jī)12a對進(jìn)入空氣進(jìn)行壓縮并將其送出。經(jīng)壓縮后的進(jìn)入空氣流入緩沖罐(surge tank)13中，并通過歧管(manifold)部分將其分配給各汽缸。
在發(fā)動機(jī)體中，在每一氣缸的氣缸蓋上設(shè)置有噴射器21。噴射器21根據(jù)來自發(fā)動機(jī)控制單元(以下簡稱為發(fā)動機(jī)C/U)51的信號進(jìn)行工作。將由燃料泵(圖中未示出)送出的燃料通過共軌(common rail)22提供給噴射器21，并由噴射器21將其直接噴入燃燒室中。
在排氣通道31中，渦輪增壓器12的渦輪12b被設(shè)置在歧管部分的下游。渦輪12b由排氣驅(qū)動，使得壓縮機(jī)12a被轉(zhuǎn)動。渦輪12b的可移動葉片121的角度是由致動器122控制的。渦輪12b和壓縮機(jī)12a的轉(zhuǎn)動速度根據(jù)可移動葉片121的角度而改變。
在渦輪12b的下游，從上游側(cè)起按順序設(shè)置氧化催化劑32、NOX凈化催化劑33和氨凈化催化劑34。氧化催化劑32對排氣中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸歼M(jìn)行氧化，并且還將排氣中的一氧化氮(下面簡稱為NO)轉(zhuǎn)化為主要包含有二氧化氮(下面簡稱為NO2)的NOX，從而進(jìn)行將包含在排氣中的NO和NO2的比例調(diào)整為對NOX還原反應(yīng)(稍后進(jìn)行說明)最優(yōu)的比例的操作。NOX凈化催化劑33還原凈化NOX。在本實(shí)施例中，為了促進(jìn)NOX凈化催化劑33的還原作用，在NOX凈化催化劑33的上游，向排氣中添加起NOX的還原劑作用的氨。
在本實(shí)施例中，考慮到容易在車上貯存氨，以水溶液狀態(tài)貯存作為氨的前體的尿素。通過將氨作為尿素來貯存，能夠確保安全。
尿素水供應(yīng)管42被連接到貯存尿素水的貯存罐41，并將尿素水的噴嘴43安裝于尿素水供應(yīng)管42的前端。從上游側(cè)起將進(jìn)給泵44和過濾器45按順序設(shè)置在尿素水供應(yīng)管42上。進(jìn)給泵44由電動機(jī)441驅(qū)動。電動機(jī)441對來自進(jìn)給泵44的排放量進(jìn)行調(diào)整，其中基于來自SCR控制單元(以下簡稱為SCR-C/U)61的信號來控制電動機(jī)441的轉(zhuǎn)動速度。此外，在過濾器45的下游，尿素水回流管46被連接到尿素水供應(yīng)管42。在尿素水回流管46中，安裝了壓力控制閥47，以便將超出指定壓力的量的剩余尿素水回流到貯存罐41。
噴嘴43是空氣助推型噴嘴，并包括主體431和噴嘴部分432。尿素水供應(yīng)管42被連接到主體431，并且提供用于助推的空氣(以下簡稱為助推空氣)的空氣供應(yīng)管48也被連接到主體431。空氣供應(yīng)管48被連接到貯氣罐(圖中未示出)，并從該貯氣罐提供該助推空氣。噴嘴部分432被設(shè)置在NOX凈化催化劑33的上游，以便從側(cè)面經(jīng)過NOX凈化催化劑33和氨凈化催化劑34的罐體(housing)。噴嘴部分432的噴射方向被設(shè)置成朝向NOX凈化催化劑33的端面、與排氣的流動相平行的方向。
當(dāng)噴射尿素水時，在所噴射的尿素水中的尿素由于排氣熱量而發(fā)生水解，從而生成氨。所生成的氨在NOX凈化催化劑33上起NOX的還原劑的作用，從而加速NOX還原。氨凈化催化劑34是用于凈化經(jīng)過NOX凈化催化劑33的滑過去的氨(slip-ammonia)、而不對NOX還原起作用的催化劑。由于氨具有刺激性氣味，因此優(yōu)選不經(jīng)過凈化最好不排放氨。氧化催化劑32上的NO的氧化反應(yīng)、尿素的水解反應(yīng)、NOX凈化催化劑33上的NOX的還原反應(yīng)、以及氨凈化催化劑34上的滑過去的氨的氧化反應(yīng)分別通過下式(1)至(4)來表示。在本實(shí)施例中，NOX凈化催化劑33和氨凈化催化劑34被集裝在單個罐體中。然而，可將各催化劑33和34分開集裝在單獨(dú)的罐體中。
(1)(2)(3)(4)此外，排氣通道31經(jīng)由EGR管35連接到進(jìn)氣通道11。排氣經(jīng)由EGR管35被再循環(huán)到進(jìn)氣通道11。在EGR管35中，安裝有EGR閥36，并且再循環(huán)的排氣的流速由EGR閥36來控制。EGR閥36的開口由致動器361來控制。
在排氣通道31中，用于檢測添加尿素水之前的排氣溫度的溫度傳感器71被設(shè)置在氧化催化劑32和NOX凈化催化劑33之間。在氨凈化催化劑34的下游，設(shè)置有用于檢測還原后的排氣溫度的溫度傳感器72、以及用于檢測還原后的包含在排氣中的NOX的濃度的NOX傳感器73。此外，在貯存罐41中，設(shè)置有用于檢測包含在所貯存的尿素水中的尿素的濃度(下面當(dāng)只使用“濃度”一詞時，該詞意指“尿素濃度”)Dn的尿素傳感器74。在本實(shí)施例中，尿素傳感器74還具有判斷留在貯存罐41中的尿素水的量的功能。
來自溫度傳感器71和72、NOX傳感器73和尿素傳感器74的檢測信號被輸出到SCR-C/U61。SCR-C/U61基于所輸入的信號來計(jì)算并設(shè)置最優(yōu)尿素水噴射量，以將根據(jù)所設(shè)置的尿素水噴射量的命令信號輸出到噴嘴43。此外，SCR-C/U61被連接到發(fā)動機(jī)C/U51，以便能夠進(jìn)行雙向通信。除了來自上述傳感器71～74的檢測信號以外，SCR-C/U61還接收助推空氣壓力Pa、尿素水壓力Pu和尿素傳感器電壓Vs。助推空氣壓力Pa是空氣供應(yīng)管48內(nèi)的壓力，并由設(shè)置在空氣供應(yīng)管48中的壓力傳感器75對其進(jìn)行檢測。尿素水壓力Pu是尿素水供應(yīng)管42內(nèi)的壓力，并由設(shè)置在進(jìn)給泵44下游的尿素水供應(yīng)管42中的壓力傳感器76對其進(jìn)行檢測。尿素傳感器電壓Vs是根據(jù)由尿素傳感器74檢測到的濃度而輸出的電壓，并由電壓傳感器77對其檢測。SCR-C/U61基于助推空氣壓力Pa、尿素水壓力Pu、尿素傳感器電壓Vs和濃度Dn、以及尿素水的剩余量的判斷結(jié)果來檢測發(fā)生在如后面所述的尿素水噴射系統(tǒng)中的異常，并且將表示異常發(fā)生的信號輸出到發(fā)動機(jī)C/U51。
在發(fā)動機(jī)1中，安裝了點(diǎn)火開關(guān)、起動開關(guān)、曲柄角傳感器、車輛速度傳感器、加速器傳感器等，并將其檢測信號輸入到發(fā)動機(jī)C/U51。發(fā)動機(jī)C/U51基于從曲柄角傳感器輸入的信號來計(jì)算發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動速度Ne。發(fā)動機(jī)C/U51基于如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動速度Ne等運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來計(jì)算燃料噴射量Qf，并且還將如計(jì)算出的Qf等尿素水的噴射控制所需的信息輸出到SCR-C/U61。
在本實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)C/U51對應(yīng)于第一控制單元，SCR-C/U61對應(yīng)于第二控制單元。
圖2示出尿素傳感器74的結(jié)構(gòu)。
尿素傳感器74的結(jié)構(gòu)與在日本特開2001-228004號公報中所公開的流量計(jì)(flow meter)的結(jié)構(gòu)相同，并且基于兩個溫度傳感元件的電特性值來檢測尿素濃度。
在上述公報中所公開的流量計(jì)設(shè)有具有加熱器功能的第一傳感器元件、以及不具有加熱器功能的第二傳感器元件。前者第一傳感器元件包括加熱器層、以及在處于絕緣狀態(tài)的該加熱器層上形成的用作溫度傳感元件的電阻溫度傳感層(簡稱為第一電阻溫度傳感層)。后者第二傳感器元件包括作為溫度傳感元件的電阻溫度傳感層(簡稱為第二電阻溫度傳感層)，但是不包括加熱器層。各傳感器元件被集成到樹脂罐體中，并且被連接到用作傳熱體的鰭狀板的一端。
在根據(jù)本實(shí)施例的尿素傳感器74中，傳感器元件部分741被配置成包括第一和第二傳感器元件。當(dāng)檢測濃度時，傳感器元件部分741被浸入到使用的尿素水中，并將其設(shè)置在貯存罐41的底部附近。此外，各鰭狀板7414和7415經(jīng)過罐體7413，以暴露在貯存罐41的內(nèi)部。
電路部分742被連接到第一傳感器元件7411的加熱層和電阻溫度傳感層，并且還被連接到第二傳感器元件7412的電阻溫度傳感層。電路部分742向加熱層通電，以加熱第一電阻溫度傳感層，并檢測經(jīng)加熱后的第一電阻溫度傳感層和未經(jīng)直接加熱的第二電阻溫度傳感層的電阻值Rn1和Rn2。電阻溫度傳感層具有其電阻值與溫度成比例改變的特性。電路部分742基于檢測到的電阻值Rn1和Rn2如下來計(jì)算濃度Dn，并且還判斷尿素水的剩余量。
圖3示出濃度檢測和剩余量判斷的原理。
通過向加熱器層提供預(yù)定時間段Δt01的加熱器驅(qū)動電流ih，進(jìn)行加熱器層的加熱。在停止向加熱器層提供電流時，電路部分742檢測各電阻溫度傳感層的電阻值Rn1和Rn2，并且還計(jì)算電阻溫度傳感層之間的溫度差ΔTmp12(＝Tn1-Tn2)。電阻溫度傳感層之間的溫度差依賴于以尿素水為媒介的傳熱特性，并且該傳熱特性依賴于尿素濃度。因此，可以將計(jì)算出的溫度差ΔTmp12轉(zhuǎn)換成濃度Dn。此外，可以基于所計(jì)算出的溫度差ΔTmp12來判斷貯存罐41是否是空的。
在本實(shí)施例中，傳感器元件部分741被配置成使得在第一傳感器元件7411中，第一電阻溫度傳感層通過鰭狀板7414與尿素水相接觸。然而，可以將傳感器元件部分741配置成具有測量室，該測量室用于導(dǎo)入傳感器元件部分741內(nèi)的貯存罐41中的尿素水，以使通過該測量室中的尿素水由加熱器來加熱第一電阻溫度傳感層。在這種情況下，第一電阻溫度傳感層和尿素水相互直接接觸。
接下來，參考流程圖來說明發(fā)動機(jī)C/U51和SCR-C/U61的運(yùn)轉(zhuǎn)。
首先，說明SCR-C/U61的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖4示出異常檢測程序的流程圖。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時起動該程序，之后，在每一預(yù)定時間重復(fù)執(zhí)行該程序。根據(jù)該程序，檢測在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生的異常。
在S101，讀入助推空氣壓力Pa、尿素水壓力Pu和尿素傳感器電壓Vs。
在S102，判斷助推空氣壓力Pa是否在以預(yù)定值Pa2為上限和以預(yù)定值Pa1(＜Pa2)為下限的預(yù)定范圍內(nèi)。當(dāng)助推空氣壓力Pa在該范圍內(nèi)時，程序進(jìn)入S103，而當(dāng)助推空氣壓力Pa不在該范圍內(nèi)時，程序進(jìn)入S108。當(dāng)檢測到小于值Pa1的助推空氣壓力時，可以判斷出在空氣供應(yīng)管42中發(fā)生了助推空氣的泄漏。當(dāng)檢測到大于值Pa2的助推空氣壓力時，可以判斷出在噴嘴43中發(fā)生了堵塞。在通道被噴嘴部分432中凝結(jié)的尿素等堵塞的情況下，噴嘴43發(fā)生堵塞。
在S103，判斷尿素水壓力Pu是否等于或大于預(yù)定值Pu1。當(dāng)尿素水壓力Pu等于或大于值Pu1時，程序進(jìn)入S104，而當(dāng)尿素水壓力Pu小于值Pu1時，程序進(jìn)入S108。當(dāng)檢測到小于值Pu1的尿素水壓時，可以判斷出進(jìn)給泵44發(fā)生故障，從而不能向尿素水提供足夠的壓力。
在S104，判斷尿素傳感器電壓Vs是否等于或小于預(yù)定值Vs1。當(dāng)尿素傳感器電壓Vs等于或小于值Vs1時，程序進(jìn)入S105，而當(dāng)尿素傳感器電壓Vs大于值Vs1時，程序進(jìn)入S108。當(dāng)檢測到大于值Vs1的尿素傳感器電壓時，可以判斷出在傳感器元件部分741中發(fā)生了斷開。
在S105，讀入剩余量判斷標(biāo)志Femp，并且判斷所讀取的標(biāo)志Femp是否為0。當(dāng)標(biāo)志Femp為0時，程序進(jìn)入S106，而當(dāng)標(biāo)志Femp不為0時，程序進(jìn)入S108。剩余量判斷標(biāo)志Femp通常被設(shè)置為0，并且當(dāng)如下所述判斷出貯存罐41為空時，將其切換為1。
在S106，讀入稀釋判斷標(biāo)志Fdil，并且判斷所讀取的標(biāo)志Fdil是否為0。當(dāng)標(biāo)志Fdil為0時，程序進(jìn)入S107，而當(dāng)標(biāo)志Fdil不為0時，程序進(jìn)入S108。稀釋判斷標(biāo)志Fdil通常被設(shè)置為0，并且當(dāng)如下所述判斷出貯存罐41中的尿素水被過度稀釋時，將其切換為1。
在S107，判斷出在尿素水噴射系統(tǒng)中沒有發(fā)生所假定的異常，并將異常判斷標(biāo)志Fscr設(shè)置為0。這里，如以上述方式所檢測的助推空氣的泄漏、噴嘴43的堵塞、進(jìn)給泵44的故障、傳感器元件部分741的斷開、尿素水剩余量的缺乏以及尿素水的稀釋，都是與本實(shí)施例有關(guān)的檢測到的異常。
在S108，判斷出在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生了任何異常，并將異常判斷標(biāo)志Fscr設(shè)置為1，并且還使警告燈工作，從而通知駕駛者有異常發(fā)生。
圖5示出濃度檢測程序的流程圖。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時起動該程序，之后，在每一預(yù)定時間重復(fù)執(zhí)行該程序。根據(jù)該程序，檢測濃度Dn，并且還判斷尿素水的剩余量。
在S201，讀入起動開關(guān)信號SWstr，并且判斷所讀取的信號SWstr是否指示1。當(dāng)信號SWstr指示1時，判斷出接通了起動開關(guān)，并且程序進(jìn)入S204，在S204，如下所述來計(jì)算濃度Dn。
在S202，檢測間隔計(jì)數(shù)器INT加1(INT＝INT+1)。
在S203，判斷遞增計(jì)數(shù)之后的計(jì)數(shù)器INT的值是否達(dá)到預(yù)定值INT1。當(dāng)計(jì)數(shù)器INT的值達(dá)到值INT1時，判斷出確保了檢測濃度Dn所需的檢測間隔，并且程序進(jìn)入S204，而當(dāng)計(jì)數(shù)器INT的值沒有達(dá)到值INT1時，判斷出沒有確保該檢測間隔，并且返回程序。
在S204，將檢測間隔計(jì)數(shù)器INT設(shè)置為0。
在S205，為尿素傳感器74的加熱器層通電，以直接加熱第一電阻溫度傳感層，并且還以尿素水作為媒介間接加熱第二電阻溫度傳感層。
在S206，計(jì)算濃度Dn。通過根據(jù)各電阻溫度傳感層的電阻值Rn1和Rn2之間的差計(jì)算電阻溫度傳感層之間的溫度差ΔTmp12、并將計(jì)算出的溫度差ΔTmp12轉(zhuǎn)換成濃度Dn來進(jìn)行濃度Dn的計(jì)算。
在S207，判斷計(jì)算出的溫度差ΔTmp12是否等于或大于預(yù)定值SL1。當(dāng)溫度差ΔTmp12等于或大于值SL1時，程序進(jìn)入S208，而當(dāng)溫度差ΔTmp12小于值SL1時，程序進(jìn)入S210。值SL1被設(shè)置為在尿素傳感器74處于尿素水中的狀態(tài)下獲得的溫度差ΔTmp12和在尿素傳感器74處于空氣中的狀態(tài)下獲得的溫度差ΔTmp12之間的中間值。
在S208，判斷濃度Dn是否等于或大于預(yù)定值D1。當(dāng)濃度Dn等于或大于值D1時，程序進(jìn)入S209，而當(dāng)濃度Dn小于值D1時，程序進(jìn)入S211。作為在尿素水處于水狀態(tài)或者接近于水狀態(tài)的稀釋狀態(tài)的情況下、或者在將除水或尿素水以外的不同類型的水溶液貯存在貯存罐41中的情況下能夠被檢測到的濃度，值D1被設(shè)置為0或近乎為0的小值。
在S209，濃度Dn被作為濃度存儲值D進(jìn)行存儲。
在S210，判斷出貯存罐41是空的，并將剩余量判斷標(biāo)志Femp設(shè)置為1。
在S211，判斷出貯存在貯存罐41中的尿素水太稀而不能達(dá)到所要求的NOX凈化效率，并將稀釋判斷標(biāo)志Fdil設(shè)置為1。
圖6示出尿素水噴射控制程序的流程圖。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時起動該程序，之后，在每一預(yù)定時間重復(fù)執(zhí)行該程序。根據(jù)該程序，設(shè)置尿素水噴射量Qu。
在S301，讀入異常判斷標(biāo)志Fscr，并且判斷所讀取的標(biāo)志Fscr是否為0。當(dāng)標(biāo)志Fscr為0時，程序進(jìn)入S302，而當(dāng)標(biāo)志Fscr不為0時，判斷出在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生了異常，并且程序進(jìn)入S305。
在S302，讀入燃料噴射量Qf、NOX濃度NOX(或來自NOX傳感器73的輸出)以及濃度存儲值D。
在S303，計(jì)算尿素水噴射量Qu。通過根據(jù)燃料噴射量Qf和NOX濃度NOX計(jì)算基本噴射量、并且還利用濃度存儲值D校正所計(jì)算出的基本噴射量，來進(jìn)行尿素水噴射量Qu的計(jì)算。當(dāng)濃度存儲值D較大并且每單位噴射量中的尿素含量較高時，基本噴射量經(jīng)過校正后減少。另一方面，當(dāng)濃度存儲值D較小并且每單位噴射量中的尿素含量較低時，基本噴射量經(jīng)過校正后增加。
在S304，根據(jù)所計(jì)算出的尿素水噴射量Qu的運(yùn)轉(zhuǎn)信號被輸出到噴嘴43。
在S305，由于在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常的狀態(tài)下不可能以相對于NOX排放量的準(zhǔn)確的量來噴射尿素水，因此尿素水的噴射被停止。當(dāng)尿素水噴射量小于適當(dāng)?shù)闹禃r，有可能NOX沒有經(jīng)過凈化就被排放到大氣中。相反，當(dāng)尿素水噴射量大于該適當(dāng)?shù)闹禃r，有可能不僅不必要地消耗了尿素水，而且過量生成的氨沒有被氨凈化催化劑34完全分解而被排放到大氣中。此外，不僅當(dāng)貯存罐41為空時，而且當(dāng)尿素水被過度稀釋時或當(dāng)不是尿素水而是水等被貯存在貯存罐41中時，不可能添加NOX凈化所需的量的氨。
接下來，說明發(fā)動機(jī)C/U51的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖7示出燃料噴射量設(shè)置程序的流程圖。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時起動該程序，之后，在每一預(yù)定時間重復(fù)執(zhí)行該程序。根據(jù)該程序，設(shè)置燃料噴射量Qf。
在S401，讀入如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動速度Ne和加速器開口、或本實(shí)施例中的加速器操作量、APO等發(fā)動機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在S402，讀入異常判斷標(biāo)志Fscr，并且判斷所讀取的標(biāo)志Fscr是否為0。當(dāng)標(biāo)志Fscr為0時，程序進(jìn)入S403，而當(dāng)標(biāo)志Fscr不為0時，判斷出在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生了異常，并且程序進(jìn)入S404。
在S403，選擇正常運(yùn)轉(zhuǎn)的映射表(map)，并且還基于所讀取的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)Ne和APO來檢索所選擇的映射表，從而設(shè)置燃料噴射量Qf。
在S404，斷開起動器和該起動器的如交流發(fā)電機(jī)、電池等電源單元之間的連接，以便起動器在發(fā)動機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)停止之后的下一起動時間不工作，以禁止發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的重新起動。
在S405，讀入車輛速度VSP?？梢酝ㄟ^檢測傳輸輸出軸的轉(zhuǎn)動速度來直接檢測車輛速度VSP。然而，也可以通過以傳輸?shù)凝X輪傳動比(gear ratio)轉(zhuǎn)換發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動速度Ne來間接地檢測車輛速度VSP。
在S406，判斷所讀取的車輛速度VSP是否等于或大于預(yù)定值VSP1。當(dāng)車輛速度VSP等于或大于值VSP1時，程序進(jìn)入S407，而當(dāng)車輛速度VSP小于值VSP1時，程序進(jìn)入S403。
在S407，選擇用于輸出限制運(yùn)轉(zhuǎn)的映射表，并且還基于所讀取的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)Ne和APO來檢索所選擇的映射表，從而設(shè)置燃料噴射量Qf。在相同的Ne和APO下，使用該映射表所設(shè)置的燃料噴射量Qf小于使用正常運(yùn)轉(zhuǎn)的映射表所設(shè)置的燃料噴射量Qf，因此，限制了發(fā)動機(jī)1的輸出(即，輸出扭矩)。在本實(shí)施例中，使在輸出限制運(yùn)轉(zhuǎn)時生成的扭矩為以預(yù)定值VSP1的速度在平路上穩(wěn)定運(yùn)動所需的最小扭矩，使得在直到消除所發(fā)生的異常為止的時間段內(nèi)限制以超過預(yù)定值VSP1的速度運(yùn)動。當(dāng)在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常時，由于如上所述停止尿素水的噴射(S305)，從而避免了尿素水的不穩(wěn)定噴射，因此通過包括燃料噴射量Qf的設(shè)置的綜合發(fā)動機(jī)控制來盡可能地抑制NOX生成本身。
在S408，讀入燃料切斷標(biāo)志Fcut，并且判斷所讀取的標(biāo)志Fcut是否為0。當(dāng)標(biāo)志Fcut為0時，程序進(jìn)入S409，而當(dāng)標(biāo)志Fcut不為0時，程序進(jìn)入S410。燃料切斷標(biāo)志Fcut通常被設(shè)置為0，如下所述，當(dāng)判斷出要停止燃料供應(yīng)時，標(biāo)志Fcut被切換為1。
在S409，以上述方式設(shè)置的燃料噴射量Qf被設(shè)置為輸出噴射量Qfset，并將根據(jù)輸出噴射量Qfset的運(yùn)轉(zhuǎn)信號輸出到噴射器21。
在S410中，將燃料噴射量Qf設(shè)置為0，從而停止燃料噴射。
圖8示出燃料切斷程序的流程圖。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時起動該程序，之后，在每一預(yù)定時間重復(fù)執(zhí)行該程序。根據(jù)該程序，設(shè)置燃料切斷標(biāo)志Fcut。
在S501，讀入加速器開口APO。
在S502，判斷所讀取的加速器開口APO是否等于或小于預(yù)定值A(chǔ)PO1。當(dāng)加速器開口APO等于或小于值A(chǔ)PO1時，程序進(jìn)入S503，而當(dāng)加速器開口APO大于值A(chǔ)PO1時，程序進(jìn)入S504。
在S503，將燃料切斷標(biāo)志Fcut設(shè)置為1，以停止燃料噴射。
在S504，讀入異常判斷標(biāo)志Fscr，并且判斷所讀取的Fscr是否為0。當(dāng)標(biāo)志Fscr為0時，程序進(jìn)入S505，而當(dāng)標(biāo)志Fscr不為0時，程序進(jìn)入S507。
在S505，計(jì)數(shù)器CNT加1(CNT＝CNT+1)。該計(jì)數(shù)器CNT對應(yīng)于從尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常時的時間開始的逝去時間。
在S506，判斷遞增計(jì)數(shù)后的計(jì)數(shù)器CNT是否達(dá)到預(yù)定值CNT1。當(dāng)計(jì)數(shù)器CNT達(dá)到預(yù)定值CNT1時，程序進(jìn)入S503，而當(dāng)計(jì)數(shù)器CNT沒有達(dá)到值CNT1時，程序進(jìn)入S508。
在S507，將計(jì)數(shù)器CNT設(shè)置為0。
在S508，將燃料切斷標(biāo)志Fcut設(shè)置為0，從而執(zhí)行燃料噴射。
在本實(shí)施例中，貯存罐41、尿素水供應(yīng)管42、噴嘴43、進(jìn)給泵44和空氣供應(yīng)管48構(gòu)成了還原劑的添加設(shè)備。尿素傳感器74具有兩個功能作為用于檢測尿素濃度的第一傳感器和作為用于判斷尿素水的剩余量的第二傳感器。此外，在SCR-C/U61的功能之外，圖4所示的整個流程圖的功能對應(yīng)于本實(shí)施例中的異常檢測部件，并且圖7所示的整個流程圖和圖8所示的流程圖中的S504～S507的功能對應(yīng)于本實(shí)施例中的控制部件。
根據(jù)本實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)以下效果。
首先，當(dāng)在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常時，切換用于設(shè)置燃料噴射量的映射表，使得在相同的加速器開口APO下，燃料噴射量Qf比在正常時間的燃料噴射量有所下降，并且限制發(fā)動機(jī)1的輸出。因此，在異常發(fā)生時，可以限制汽車的運(yùn)動，并促使駕駛者修理尿素水噴射系統(tǒng)，從而可以實(shí)現(xiàn)對尿素水噴射系統(tǒng)的適當(dāng)維護(hù)。
第二，只有當(dāng)車輛速度VSP超過預(yù)定值VSP1時，才限制發(fā)動機(jī)1的輸出，從而可以確保作為汽車的最低功能。因此，可以在避免由于發(fā)動機(jī)輸出的過度限制而引起的交通混亂等的同時，有效地促使該修理。
第三，當(dāng)在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常時，禁止重新起動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，另外，在過去了預(yù)定時間之后，停止燃料噴射，從而停止發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，可以促使駕駛者及時去服務(wù)站進(jìn)行修理。在本實(shí)施例中，由于當(dāng)檢測到異常發(fā)生時使警告燈工作，因此駕駛者可以及時察覺異常的發(fā)生以便去服務(wù)站。順便提一下，在本實(shí)施例中，當(dāng)在檢測到異常發(fā)生之后過去了預(yù)定時間時，立即停止燃料供應(yīng)(S410)。然而，該結(jié)構(gòu)也可以是使燃料噴射量Qf逐漸減小，從而使燃料供應(yīng)逐漸停止。
第四，作為在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生的異常，檢測到尿素水的剩余量的缺乏或尿素水的稀釋，從而可以促進(jìn)尿素水的適當(dāng)管理。特別地，檢測到后者的稀釋，因此，可以防止過度稀釋尿素水、除了尿素水以外的不同類型的水溶液等的不適當(dāng)使用或錯誤使用。
下面來說明本發(fā)明的其他實(shí)施例。
圖9示出根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射量設(shè)置程序的流程圖。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時也起動該程序，之后，在每一預(yù)定時間重復(fù)執(zhí)行該程序。其中處理與圖7所示的流程圖中的處理相同的每一步驟用相同的附圖標(biāo)記來表示。
在該程序中，在讀入如加速器開口APO等各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(S401)之后，在S601，基于所讀取的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)置燃料噴射量Qf。當(dāng)判斷出異常判斷標(biāo)志Fscr為1并相應(yīng)地在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常(S402)時，斷開起動器和電源單元之間的連接(S404)。在讀入車輛速度VSP(S405)之后，判斷出所讀取的車輛速度VSP等于或者大于預(yù)定值VSP1，程序進(jìn)入S602，在S602，預(yù)先設(shè)置的Qf乘以系數(shù)x1，并用所得到的值(＝Qf×x1)代替燃料噴射量Qf。該系數(shù)x1是用于限制發(fā)動機(jī)1的輸出的系數(shù)并被設(shè)置為大于0且小于1的值。當(dāng)判斷出燃料切斷標(biāo)志Fcut不為0(S408)時，將燃料噴射量Qf設(shè)置為0(S410)，從而停止燃料噴射。以上述方式設(shè)置的燃料噴射量Qf被設(shè)置為輸出噴射量Qfset(S409)，從而使噴射器21工作。
在本實(shí)施例中，圖9所示的整個流程圖(以及圖8所示的流程圖中的S504～S507)的功能對應(yīng)于控制部件。
根據(jù)本實(shí)施例，除了上述第一至第四個效果之外，由于不需要準(zhǔn)備單獨(dú)用于正常時間和異常發(fā)生時間的燃料噴射量設(shè)置映射表，因此可以減小發(fā)動機(jī)C/U51的存儲容量。
圖10示出根據(jù)第三實(shí)施例的起動控制程序的流程圖。當(dāng)接通起動開關(guān)時起動該程序。相對于第一實(shí)施例，本實(shí)施例提供了用于在異常發(fā)生時禁止重新起動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制的修改例。給出燃料噴射量設(shè)置程序作為其中省略了第一實(shí)施例的程序(圖7)中的S404處理的程序。
在S701，讀入起動開關(guān)信號SWstr，并且判斷所讀取的信號SWstr是否為1。當(dāng)信號SWstr為1時，程序進(jìn)入S702，在S702，進(jìn)行如下所述的起動控制。
在S702，讀入異常判斷標(biāo)志Fscr，并且判斷所讀取的標(biāo)志Fscr是否為0。當(dāng)標(biāo)志Fscr為0時，程序進(jìn)入S703，而當(dāng)標(biāo)志Fscr不為0時，判斷出在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生了異常并且程序進(jìn)入S704。
在S703，設(shè)置用于起動控制的正常燃料噴射量Qfstr(下面簡稱為起動時間噴射量)。根據(jù)冷卻水溫Tw等將起動時間噴射量Qfstr設(shè)置為大于與化學(xué)計(jì)量的空氣-燃料比相當(dāng)?shù)娜剂蠂娚淞康闹怠?br> 在S704，為了禁止起動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將起動時間噴射量Qfstr設(shè)置為0。
在S705，判斷燃燒是否完成，當(dāng)判斷出發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的起動完成時，終止該程序，以轉(zhuǎn)移到燃料噴射量設(shè)置程序。這里，基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動速度Ne執(zhí)行燃燒完成判斷，當(dāng)每單位時間發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動速度Ne的變化率達(dá)到預(yù)定值時，判斷出起動了發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在本實(shí)施例中，圖10所示的流程圖中的S702和S704(以及圖7所示的整個流程圖(不包括S404)和圖8所示的流程圖中的S504～S507)的功能對應(yīng)于控制部件。
根據(jù)本實(shí)施例，在異常發(fā)生時，通過使燃料供應(yīng)停止來禁止發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的重新起動，并且可以進(jìn)行起動器的自起動。因此，在緊急時刻，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在鐵路路口等停止時，可以進(jìn)行從該地方的撤離。
圖11示出根據(jù)第四實(shí)施例的燃料噴射量設(shè)置程序的流程圖。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時起動該程序，之后，在每一預(yù)定時間重復(fù)執(zhí)行該程序。
在該程序中，讀入如加速器開口APO和車輛速度VSP等各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(S401)，并基于所讀取的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，設(shè)置燃料噴射量(對應(yīng)于第二燃料供應(yīng)量)Qf(S601)。當(dāng)判斷出異常判斷標(biāo)志Fscr為1并且相應(yīng)地在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常(S402)時，斷開起動器和電源單元之間的連接(S404)，另外，在S801，設(shè)置限制噴射量(對應(yīng)于第一燃料供應(yīng)量)Qflmt。限制噴射量Qflmt被設(shè)置為用于限制異常發(fā)生時的發(fā)動機(jī)1的輸出的噴射量，并且在本實(shí)施例中，基于實(shí)際車輛速度VSP，根據(jù)以下公式來計(jì)算限制噴射量Qflmt。在以下公式中，Qfvsp被設(shè)置為用于當(dāng)檢測到異常發(fā)生時以車輛速度VSP在平路上穩(wěn)定運(yùn)動所需的燃料噴射量，并且通過檢索預(yù)先存儲在發(fā)動機(jī)C/U51中的每一車輛速度的表來計(jì)算Qfvsp。此外，Qfdlt為根據(jù)車輛速度VSP和預(yù)定值VSP1之差DLT(＝VSP-VSP1)的校正量，并且假設(shè)該程序的每一執(zhí)行周期的變化率為DQ，通過累計(jì)變化率DQ來計(jì)算Qfdlt。速度差DLT越大，變化率DQ被計(jì)算成越大的值(圖12)，并且當(dāng)車輛速度VSP小于預(yù)定值VSP1時，DQ被計(jì)算為負(fù)值。
Qflmt＝Qfvsp-Qfdlt (5a)Qfdlt＝Qfdlt+DQ(5b)在S802中，判斷燃料噴射量Qf是否大于限制噴射量Qflmt。當(dāng)燃料噴射量Qf較大時，用限制噴射量Qflmt代替燃料噴射量Qf，從而限制燃料噴射量，之后，程序進(jìn)入S408。在除上述以外的時間，程序直接進(jìn)入S408。隨后的處理與上述處理相同。當(dāng)判斷出燃料切斷標(biāo)志Fcut不為0(S408)時，將燃料噴射量Qf設(shè)置為0(S410)，從而使燃料噴射停止。以上述方式設(shè)置的燃料噴射量Qf被設(shè)置為輸出噴射量Qfset(S409)，從而使噴射器21工作。
在本實(shí)施例中，圖11所示的整個流程圖(以及圖8所示的流程圖中的S504～S507)的功能對應(yīng)于控制部件。
在本實(shí)施例中，在限制噴射量Qflmt的設(shè)置中，反饋了車輛速度VSP，從而基于車輛速度VSP進(jìn)行對限制噴射量Qflmt的調(diào)整。因此，在異常發(fā)生時，可以以預(yù)定值VSP1準(zhǔn)確控制車輛速度VSP，以抑制NOX排放，直到尿素水噴射系統(tǒng)得到修理為止。此外，速度差DLT越大，校正量Qfdlt(即限制噴射量Qflmt)的變化率DQ被計(jì)算為越大的值。因此，可以快速和平滑地使車輛速度VSP收斂到預(yù)定值VSP1。
圖13示出異常發(fā)生前后的加速器開口APO、車輛速度VSP以及燃料噴射量(即，輸出噴射量Qfset)Qf的時序圖。在t1時刻，在押下加速器踏板時，設(shè)置根據(jù)加速器開口APO等的燃料噴射量Qf，并且車輛速度VSP增大。在時刻2，當(dāng)在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生異常時，以根據(jù)速度差DLT(即，變化率DQ)的速度使輸出噴射量Qfset減小，并將車輛速度VSP限制為預(yù)定值VSP1。在時刻3，當(dāng)加速器踏板被返回，并且燃料噴射量Qf低于限制噴射量Qflmt時，燃料噴射量Qf被設(shè)置為輸出噴射量Qfset，從而實(shí)現(xiàn)減速。之后，在時刻4，當(dāng)再次押下加速器踏板時，如果還沒有消除在尿素水噴射系統(tǒng)中發(fā)生的異常，則將限制噴射量Qflmt設(shè)置為輸出噴射量Qfset，并且限制發(fā)動機(jī)1的輸出。
在本實(shí)施例中，車輛速度VSP被反饋用來計(jì)算限制噴射量Qflmt，使得車輛速度VSP與預(yù)定值VSP1一致。然而，也可以通過對限制噴射量Qflmt進(jìn)行如下設(shè)置來禁止以超過預(yù)定值VSP1的速度運(yùn)動。也就是說，以預(yù)定值VSP1在平路上運(yùn)動所需的燃料噴射量被預(yù)先作為限制噴射量Qflmt存儲在發(fā)動機(jī)C/U51中。在異常發(fā)生時，基于加速器開口APO等計(jì)算的燃料噴射量Qf和所存儲的限制噴射量Qflmt中較小的一個被設(shè)置為輸出噴射量Qfset。優(yōu)選在高速行駛期間不會突然降低發(fā)動機(jī)扭矩。因此，通過無條件地選擇燃料噴射量Qf，直到在異常發(fā)生之后過去了預(yù)定時間段為止，可以將從燃料噴射量Qf切換到限制噴射量Qflmt延遲該預(yù)定時間段，或者通過使用所存儲的限制噴射量作為目標(biāo)值，可以利用在朝向目標(biāo)值的改變中的預(yù)定延遲來設(shè)置限制噴射量Qflmt。
在以上說明中，氨是通過尿素水解而產(chǎn)生的，但是并沒有特別指定用于該水解的催化劑。為了提高水解效率，水解催化劑可被設(shè)置在NOX凈化催化劑33的上游。
此外，在以上說明中，已經(jīng)說明了用于其中采用氨作為NOX還原劑的情況的例子。然而，也可以采用碳?xì)浠衔飦泶姘薄?br> 作為發(fā)動機(jī)，可以采用除直接噴射型之外的柴油發(fā)電機(jī)或者汽油發(fā)電機(jī)。
盡管根據(jù)幾個優(yōu)選實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍并不限于該說明，可以基于根據(jù)應(yīng)用條款的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的公開內(nèi)容來進(jìn)行判斷。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)控制裝置，其被配置成與發(fā)動機(jī)協(xié)作，該發(fā)動機(jī)包括用于向該發(fā)動機(jī)的排氣中添加NOX還原劑的添加設(shè)備，該發(fā)動機(jī)控制裝置包括控制單元，用于控制該發(fā)動機(jī)，其中該控制單元檢測已發(fā)生在該添加設(shè)備中的異常，以在當(dāng)檢測到異常發(fā)生時的該異常發(fā)生時間，限制該發(fā)動機(jī)的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，在該異常發(fā)生時，該控制單元使相對于駕駛者的加速器操作的發(fā)動機(jī)的輸出特性與除該異常發(fā)生時間以外的正常時間的不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該控制單元在該異常發(fā)生時使在相同的加速器操作量下給發(fā)動機(jī)的燃料供應(yīng)量與該正常時間給發(fā)動機(jī)的燃料供應(yīng)量不同，以使該發(fā)動機(jī)的輸出特性不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，基于相同的加速器操作量，與該正常時間的燃料供應(yīng)量相比，該控制單元減少了該異常發(fā)生時的燃料供應(yīng)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該發(fā)動機(jī)被安裝在車輛上，以及其中，在異常發(fā)生時，該控制單元計(jì)算用于將車輛速度控制在預(yù)定值的第一燃料供應(yīng)量，還根據(jù)加速器操作量來計(jì)算第二燃料供應(yīng)量，并將該第一和第二燃料供應(yīng)量中較小的一個設(shè)置為最終燃料供應(yīng)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該發(fā)動機(jī)被安裝在車輛上，以及其中，該控制單元存儲預(yù)先作為用于將車輛速度保持在預(yù)定值的燃料供應(yīng)量而設(shè)置的第一燃料供應(yīng)量，并且在異常發(fā)生時，根據(jù)加速器操作量來計(jì)算第二燃料供應(yīng)量，并將該第一和第二燃料供應(yīng)量中較小的一個設(shè)置為最終燃料供應(yīng)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該發(fā)動機(jī)被安裝在車輛上，以及其中，該控制單元檢測車輛速度，并且僅當(dāng)檢測到的車輛速度大于預(yù)定值時，改變該燃料供應(yīng)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該控制單元禁止在該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止后重新起動該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以限制該發(fā)動機(jī)的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該控制單元斷開用于起動該發(fā)動機(jī)的起動器和該起動器的電源單元之間的連接，從而禁止重新起動該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該控制單元禁止向該發(fā)動機(jī)提供燃料，從而禁止重新起動該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該控制單元在從檢測到異常發(fā)生開始經(jīng)過了預(yù)定時間段之后停止該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該發(fā)動機(jī)包括貯存罐，該貯存罐用于貯存通過該添加設(shè)備添加到該排氣中的NOX還原劑或其前體的水溶液，以及其中，該控制單元包括第一傳感器，該第一傳感器用于檢測包含在該貯存罐中所貯存的水溶液中的該NOX還原劑或該前體的濃度，并且當(dāng)由該第一傳感器檢測到的濃度值處于預(yù)定范圍以外時，檢測在該添加設(shè)備中發(fā)生的異常。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該第一傳感器包括設(shè)置在該貯存罐中的傳感器元件部分，以及連接到該傳感器元件部分的電路部分，其中該傳感器元件部分包括加熱器和溫度傳感元件，該溫度傳感元件被設(shè)置成與該貯存罐中的水溶液直接或間接地接觸，并通過該加熱器對該溫度傳感元件進(jìn)行加熱，該溫度傳感元件具有其電特性值根據(jù)其溫度而改變的屬性，以及該電路部分驅(qū)動該加熱器并且還檢測經(jīng)加熱后的該溫度傳感元件的電特性值，并基于所檢測到的電特性值來檢測該NOX還原劑或該前體的濃度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該發(fā)動機(jī)包括貯存罐，該貯存罐用于貯存通過該添加設(shè)備添加到該排氣中的NOX還原劑或其前體的水溶液，以及其中，該控制單元包括第二傳感器，該第二傳感器用于檢測貯存在該貯存罐中的水溶液剩余量，并且當(dāng)由該第二傳感器檢測到的剩余量的值小于預(yù)定值時，檢測在該添加設(shè)備中發(fā)生的異常。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該NOX還原劑是氨。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，該添加設(shè)備將尿素作為氨的前體添加到該排氣中，從而添加了NOX還原劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，當(dāng)異常發(fā)生時，該控制單元使用于通知駕駛者有異常發(fā)生的警告設(shè)備工作。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)控制裝置，其特征在于，包括第一控制單元，用于控制該發(fā)動機(jī)；以及第二控制單元，用于控制該添加設(shè)備，其中該第二控制單元在異常發(fā)生時和除該異常發(fā)生時間之外的正常時間均控制該添加設(shè)備，以及該第二控制單元在正常時間使該添加設(shè)備工作，以添加根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的量的NOX還原劑，而在異常發(fā)生時，停止通過該添加設(shè)備添加NOX還原劑。
19.一種發(fā)動機(jī)控制裝置，其被配置成與發(fā)動機(jī)協(xié)作，該發(fā)動機(jī)包括用于向該發(fā)動機(jī)的排氣中添加NOX還原劑的添加設(shè)備，該發(fā)動機(jī)控制裝置包括檢測部件，用于檢測已發(fā)生在該添加設(shè)備中的異常；以及控制部件，用于在當(dāng)通過該檢測部件檢測到異常發(fā)生時的該異常發(fā)生時間，限制該發(fā)動機(jī)的輸出。
20.一種用于在當(dāng)添加設(shè)備中發(fā)生異常時的該異常發(fā)生時間和除該異常發(fā)生時間之外的正常時間使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法，該添加設(shè)備被設(shè)置在該發(fā)動機(jī)中，以將NOX還原劑添加到該發(fā)動機(jī)的排氣中，該方法包括以下步驟在正常時間，以第一特性使該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在該第一特性中獲得與駕駛者的加速器操作量相對應(yīng)的該發(fā)動機(jī)的輸出，其中，檢測該發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并通過該添加設(shè)備添加與所檢測到的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相對應(yīng)的量的NOX還原劑；以及在異常發(fā)生時間，禁止該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，或者以第二特性使該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在該第二特性中，與當(dāng)以該第一特性使該發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時所獲得的輸出相比，減少了相對于加速器操作量的輸出。
全文摘要
本發(fā)明要解決的問題是當(dāng)SCR設(shè)備中發(fā)生異常時，為了促使對SCR設(shè)備進(jìn)行修理，從而實(shí)現(xiàn)對SCR設(shè)備的適當(dāng)維護(hù)。解決該問題的方法是當(dāng)檢測到在SCR設(shè)備中發(fā)生的異常時，限制發(fā)動機(jī)的輸出。為此目的，在一個實(shí)施例中，當(dāng)異常發(fā)生時，將用于計(jì)算燃料噴射量的映射表從正常時間的映射表進(jìn)行切換(S407)。此外，采用噴嘴的堵塞、貯存在貯存罐中的尿素水的稀釋等作為將被檢測到的異常。
文檔編號F02D41/02GK1871411SQ20048003142
公開日2006年11月29日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者平田公信, 江坂武浩 申請人:日產(chǎn)柴油機(jī)車工業(yè)株式會社