[發(fā)明專利]排氣凈化裝置和水位測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980151377.4
• 申請(qǐng)日: 2009-10-02
• 公開（公告）號(hào): CN102282342A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 今野浩之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沃爾沃動(dòng)力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): F01N3/08
• 分類號(hào): F01N3/08;B01D53/94;F01N3/18
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用液體還原劑或者其前體來對(duì)排氣中的氮氧化物(NOx)進(jìn)行還原凈化的排氣凈化裝置、以及測(cè)量?jī)?chǔ)藏于該排氣凈化裝置的還原劑罐的液體還原劑或者其前體的水位的水位測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

作為消除發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中包含的NOx的催化劑凈化系統(tǒng)，提出了特開2000-27627號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所記載的排氣凈化裝置。該排氣凈化裝置向NOx還原催化劑的排氣上游以與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的添加流量噴射供給液體還原劑或者其前體，用NOx還原催化劑使還原劑和NOx選擇性地進(jìn)行還原反應(yīng)，將NOx凈化為無害的水(H₂O)和氮(N₂)。

在這種排氣凈化裝置中，當(dāng)液體還原劑或者其前體不足、或液體還原劑或者其前體的濃度不恰當(dāng)時(shí)，向NOx還原催化劑供給的還原劑不足，導(dǎo)致無法發(fā)揮出所需的NOx凈化性能。因此，如特開2008-95601號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)記載那樣，本申請(qǐng)人提出了在儲(chǔ)藏液體還原劑或者其前體的還原劑罐的頂壁安裝由水位計(jì)以及濃度計(jì)一體化而成的傳感器的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特開2000-27627號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：特開2008-95601號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

另外，在現(xiàn)有提案技術(shù)中的傳感器中，在根據(jù)橫截面形成圓環(huán)形狀的內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極之間的靜電電容變化來測(cè)量水位的水位計(jì)的前端部安裝有濃度計(jì)。因此，濃度計(jì)附近的內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極之間的靜電電容變化，無法準(zhǔn)確地測(cè)量該部分的水位。此外，在大型卡車等大型車輛中，還原劑罐的高度高，因此無法準(zhǔn)確地測(cè)量水位的范圍的比例小，能夠忽略它。

因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)的問題點(diǎn)，目的在于提供一種排氣凈化裝置以及水位測(cè)量裝置，其根據(jù)液體還原劑或者其前體的消耗量推測(cè)比濃度計(jì)的安裝位置低的水位，從而能夠在寬范圍內(nèi)測(cè)量液體還原劑或者其前體的水位。

用于解決問題的方案

因此，排氣凈化裝置包括：還原劑罐，其儲(chǔ)藏液體還原劑或者其前體；還原催化劑，其使用液體還原劑或者其前體來對(duì)排氣中的NOx進(jìn)行還原凈化；還原劑添加裝置，其以與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的添加流量將儲(chǔ)藏于還原劑罐的液體還原劑或者其前體向還原催化劑的排氣上游噴射供給；傳感器，其安裝為從還原劑罐的頂壁垂下，由水位計(jì)和濃度計(jì)一體化而成，水位計(jì)根據(jù)靜電電容變化來測(cè)量液體還原劑或者其前體的水位，濃度計(jì)根據(jù)散熱特性來測(cè)量液體還原劑或者其前體的濃度；以及控制單元，其內(nèi)置有計(jì)算機(jī)，控制單元在通過傳感器的水位計(jì)測(cè)量到的水位為規(guī)定的可測(cè)量下限以上時(shí)，輸出該測(cè)量水位，另一方面，當(dāng)通過傳感器的水位計(jì)測(cè)量到的水位小于可測(cè)量下限時(shí)，輸出根據(jù)將通過還原劑添加裝置噴射供給的液體還原劑或者其前體的添加流量依次累加所得的累加值以及罐截面積來推測(cè)出的水位。

另外，水位測(cè)量裝置包括：傳感器，其安裝為從還原劑罐的頂壁垂下，由水位計(jì)和濃度計(jì)一體化而成，水位計(jì)根據(jù)靜電電容變化來測(cè)量液體還原劑或者其前體的水位，濃度計(jì)根據(jù)散熱特性來測(cè)量液體還原劑或者其前體的濃度，還原劑罐儲(chǔ)藏液體還原劑或者其前體；以及控制單元，其內(nèi)置有計(jì)算機(jī)，控制單元在通過傳感器的水位計(jì)測(cè)量到的水位為規(guī)定的可測(cè)量下限以上時(shí)，輸出該測(cè)量水位，另一方面，當(dāng)通過傳感器的水位計(jì)測(cè)量到的水位小于可測(cè)量下限時(shí)，輸出根據(jù)在還原劑罐中消耗的液體還原劑或者其前體的消耗量以及罐截面積來推測(cè)出的水位。

發(fā)明效果

根據(jù)本技術(shù)，如果通過傳感器的水位計(jì)測(cè)量到的水位為可測(cè)量下限以上，則輸出該測(cè)量水位。另一方面，如果通過傳感器的水位計(jì)測(cè)量到的水位小于可測(cè)量下限，則輸出根據(jù)依次累加與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的添加流量所得的累加值(或者消耗量)以及罐截面積來推測(cè)出的水位。因此，在傳感器中，即使是由于濃度計(jì)的存在而無法準(zhǔn)確測(cè)量水位的范圍，也能推測(cè)液體還原劑或者其前體的水位，因此能夠在寬范圍內(nèi)測(cè)量水位。

附圖說明

圖1是表示具體化了本技術(shù)的排氣凈化裝置的一個(gè)實(shí)施方式的整體構(gòu)成圖。

圖2是測(cè)量尿素水溶液的水位以及濃度的傳感器結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖3是傳感器的濃度測(cè)量原理的說明圖。

圖4是表示水位測(cè)量裝置的控制程序的流程圖。

圖5是考慮動(dòng)態(tài)變化的罐截面積來推測(cè)水位的子程序的流程圖。