APARATO Y METODO DE DISCRIMINACION DE LIQUIDOS.

Un aparato de discriminación de líquidos que comprende:

un dispositivo detector de la concentración que detecta la concentración de un agente reductor líquido basado en características de transferencia de calor entre dos posiciones espaciadas una de otra,

en un tanque de almacenamiento que almacena un líquido suministrado a un convertidor catalítico de reducción de óxidos de nitrógeno dispuesto en un sistema de escape del motor; y una unidad de control que discrimina un tipo de líquido en dicho tanque de almacenamiento, en el que

dicha unidad de control discrimina que el líquido en dicho tanque de almacenamiento es agua o que el líquido en dicho tanque de almacenamiento es un agente reductor líquido o que dicho tanque de almacenamiento está vacío cuando la concentración detectada por dicho dispositivo detector de concentración es igual a o menor del 0%, o mayor del 0% y también igual a o menor que la concentración predeterminada, o mayor que la concentración predeterminada, respectivamente

Aparato y método de discriminación de líquidos.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una tecnología para discriminar con gran precisión una sustancia líquida que se suministra a un convertidor catalítico de reducción de óxido de nitrógeno dispuesto en un sistema de escape de un motor de un vehículo en movimiento, utilizando un sensor de concentración que detecta la concentración de un agente reductor líquido basado en una característica de transferencia de calor entre dos posiciones espaciadas una o de otra. Dicho aparato de discriminación de líquidos se describe en el documento DE 19841770.

Técnica anterior

Como un sistema de purificación catalítico para retirar los óxidos de nitrógeno (NO_x) contenidos en la emisión de escape de un motor, se ha propuesto un aparato de purificación de la emisión de escape descrito en la Publicación de Patente No Examinada Japonesa Nº 2000-27627 (Documento de Patente 1). En el aparato de purificación de la emisión de escape, un convertidor catalítico de reducción de NO_x se dispone en un sistema de escape del motor y un agente reductor se suministra por inyección aguas arriba del escape del convertidor catalítico de reducción de NO_x, de manera que los NO_x en la emisión de escape y el agente reductor se someten a la reacción de reducción catalítica, para purificar de esta manera los NO_x en componentes inofensivos. El agente reductor se almacena en un tanque de almacenamiento en un estado líquido a una temperatura habitual y una cantidad necesaria del mismo correspondiente a las condiciones operativas del motor se suministra por inyección desde una boquilla de inyección. Adicionalmente, para la reacción de reducción se usa amoniaco, que tiene una buena reactividad con NO_x y, como el agente reductor, se usa la solución acuosa de urea, la solución acuosa de amoniaco u otro tipo de solución acuosa de agente reductor (que se denominará en lo sucesivo en este documento agente reductor líquido), que se hidroliza debido al calor de la emisión de escape y el vapor de agua para generar fácilmente amoniaco.

Descripción de la invención

Sin embargo, de acuerdo con el aparato de purificación de la emisión de escape convencional descrito anteriormente, cuando la concentración de agente reductor líquido cambia debido a cualquier factor, si un conductor continua haciendo funcionar el motor sin darse cuenta de este cambio, hay una posibilidad de que disminuya la eficacia de reducción de NO_x por el convertidor catalítico de reducción NO_x y, por lo tanto, no puede conseguirse el rendimiento de purificación de NO_x requerido. En particular, hacer funcionar continuamente el motor, independientemente de una proporción de mezcla inapropiada entre el agente reductor y el disolvente en el agente reductor líquido, a pesar de la contaminación del agente reductor líquido por otro tipo de solución acuosa o el disolvente o la ausencia de residuos en el agente reductor líquido o similares, eleva la posibilidad de una gran cantidad de descarga de NO_x desde el motor.

Por lo tanto, se considera que un sensor de concentración que detecta la concentración del agente reductor líquido basándose en las características de transferencia de calor entre dos posiciones espaciadas una de otra se dispone en el tanque de almacenamiento. Sin embargo, si dicho sensor de concentración se monta en un vehículo móvil tal como un automóvil, se provocan los siguientes problemas. En concreto, durante la conducción del vehículo móvil, ya que la carrocería del vehículo está sometida continuamente a vibración debido a la irregularidad de las superficies de la carretera, puede generarse convección en el agente reductor líquido en el tanque de almacenamiento. Si la convección se genera en el agente reductor líquido, las características de transferencia de calor usando el agente reductor líquido como un medio de transferencia de calor cambian y, por lo tanto, la precisión de la detección de la concentración del agente reductor líquido disminuye significativamente. Por otro lado, como apenas se espera la purificación de NO_x a menos que el agente reductor líquido se suministre al convertidor catalítico de reducción de NO_x, es necesario discriminar, al menos, si el líquido en el tanque de almacenamiento es el agua o el agente reductor líquido o el tanque de almacenamiento está vacío.

Por lo tanto, en vista de los problemas en la tecnología convencional como se ha descrito anteriormente, la presente invención tiene como objeto proporcionar una tecnología de discriminación de líquidos utilizado la propiedad de un sensor de concentración, en la que la concentración detectada disminuye cuando se genera convección en el agente reductor líquido, para poder discriminar con gran precisión el líquido que se suministra al convertidor catalítico de reducción de NO_x dispuesto en el sistema de escape del motor del vehículo en movimiento.

Para conseguir el objeto anterior, de acuerdo con la presente invención, en un tanque de almacenamiento que almacena el líquido suministrado a un convertidor catalítico de reducción de óxido de nitrógeno dispuesto en un sistema de escape de un motor, la concentración de un agente reductor líquido se detecta basándose en una característica de transferencia de calor entre dos posiciones espaciadas una de otra y, cuando la concentración detectada es igual o menor del 0% o mayor del 0% y también es igual a o menor que la concentración predeterminada o mayor que la concentración predeterminada, se discrimina que el líquido del tanque de almacenamiento es el agua o el agente reductor líquido o que el tanque de almacenamiento está vacío.

En este momento, es deseable que la frecuencia a la que la concentración detectada se hace igual a o menor del 0% se contabilice y, cuando la frecuencia contabilizada alcanza la frecuencia predeterminada, se discrimina que el líquido en el tanque de almacenamiento es el agua. De esta manera, no se discrimina que el líquido en el tanque de almacenamiento está vacío, inmediatamente después de que la concentración del agente reductor líquido se haga igual a o menor del 0%, aunque se discrimina que el líquido en el tanque de almacenamiento está vacío, sólo cuando la frecuencia contabilizada alcanza la frecuencia predeterminada. Por lo tanto, la discriminación errónea causada por un ruido o similar se reduce, posibilitando de esta manera la mejora de la precisión de discriminación de líquidos. Adicionalmente, si el resultado de la discriminación se presenta de forma visible, es posible reconocer el estado del líquido en el tanque de almacenamiento de un vistazo y, en consecuencia, puede realizarse el rellenado del agente reductor líquido o similar, si fuera necesario, de manera que el rendimiento de purificación de óxidos de nitrógeno puede mantenerse apropiadamente.

Efectos de la invención

De acuerdo con la presente invención, cuando la concentración del agente reductor líquido, que se detecta basándose en la característica de transferencia de calor entre las dos posiciones espaciadas una de otra, es igual a o menor del 0% o mayor del 0% y también igual a o menor que la concentración predeterminada o mayor que la concentración predeterminada, se discrimina que el líquido en el tanque de almacenamiento es el agua o el agente reductor líquido o que el tanque de almacenamiento está vacío. En concreto, cuando se genera convección en el líquido, una parte de la cantidad del calor que se transmite entre las dos posiciones espaciadas se realiza con la convección, de manera que la cantidad de calor trasmitida desde una de las dos posiciones espaciadas a la otra disminuye. De esta manera, la concentración detectada del agente reductor líquido disminuye. Sin embargo, como la concentración del agua es del 0% si se convierte en la concentración del agente reductor líquido, es posible discriminar que el líquido en el tanque de almacenamiento es el agua cuando la concentración del líquido es igual a o menor del 0%, independientemente de si se genera convección o no. Adicionalmente, como agente reductor líquido suministrado al convertidor catalítico de reducción de óxidos de nitrógeno tiene la concentración predeterminada, aunque la concentración detectada del agente reductor líquido puede disminuir debido a la generación de convección, la concentración igual a o mayor que la concentración...

1. Un aparato de discriminación de líquidos que comprende:

un dispositivo detector de la concentración que detecta la concentración de un agente reductor líquido basado en características de transferencia de calor entre dos posiciones espaciadas una de otra, en un tanque de almacenamiento que almacena un líquido suministrado a un convertidor catalítico de reducción de óxidos de nitrógeno dispuesto en un sistema de escape del motor; y una unidad de control que discrimina un tipo de líquido en dicho tanque de almacenamiento, en el que

dicha unidad de control discrimina que el líquido en dicho tanque de almacenamiento es agua o que el líquido en dicho tanque de almacenamiento es un agente reductor líquido o que dicho tanque de almacenamiento está vacío cuando la concentración detectada por dicho dispositivo detector de concentración es igual a o menor del 0%, o mayor del 0% y también igual a o menor que la concentración predeterminada, o mayor que la concentración predeterminada, respectivamente.

2. El aparato de discriminación de líquidos de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha unidad de control contabiliza la frecuencia a la que la concentración detectada por dicho dispositivo de detección de concentración se hace igual a o menor del 0% y, cuando la frecuencia contabilizada alcanza la frecuencia predeterminada o mayor, discrimina que el líquido en dicho tanque de almacenamiento es el agua.

3. El aparato de discriminación de líquidos de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en el que se dispone un dispositivo de visualización que muestra de forma visible el resultado de discriminación por dicha unidad de control.

4. Un método de discriminación de líquidos en el que en un tanque de almacenamiento que almacena el líquido suministrado a un convertidor catalítico de reducción de óxidos de nitrógeno dispuesto en un sistema de escape del motor, la concentración de un agente reductor líquido se detecta basándose en las características de transferencia de calor entre dos posiciones espaciadas una de otra; y se discrimina que el líquido en dicho tanque de almacenamiento es agua o que el líquido en dicho tanque de almacenamiento es el agente reductor líquido o que dicho tanque de almacenamiento está vacío, cuando la concentración detectada es igual a o menor del 0%, mayor del 0% y también igual a o menor que la concentración predeterminada, o mayor que la concentración predeterminada, respectivamente.