Un aparato de purificación de gases de escape que incluye: un convertidor catalítico de reducción (4) dispuesto en sistema de escape de un motor (1),

para reducir y purificar el óxido de nitrógeno de los gases de escape mediante un agente reductor; un depósito de agente reductor en el que se almacena el agente reductor; una unidad de suministro del agente reductor que succiona el agente reductor del depósito de agente reductor y lo mezcla con aire a alta presión para suministrarlo; y una boquilla de inyección (5) que inyecta el agente reductor que se mezcla con aire a alta presión, en un lado aguas arriba del gas de escape del convertidor catalítico de reducción en un paso de gases de escape del sistema de escape, en el que El aparato comprende además una unidad de detección de la obstrucción (8) configurada para detectar la obstrucción de la boquilla de inyección (5) en base a cada salida de detección de una presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor, y una temperatura de la boquilla de inyección85), caracterizado por que la unidad de detección de la obstrucción (8) comprende:

un primer comparador (19) que compara una presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor con un valor umbral predeterminado; un segundo comparador (20) que compara una temperatura de la boquilla de inyección (5) con un valor umbral predeterminado; un circuito lógico (21) que realiza una operación lógica AND en las salidas de cada uno de los comparadores; y una sección de determinación (22) que determina la obstrucción de la boquilla de inyección (5) en base a una salida del circuito lógico (21) cuando la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección (5) superan ambas los valores de umbral, respectivamente, y emite una señal que indica la ocurrencia de obstrucción cuando la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección (5) superan ambas los valores de umbral durante un período de tiempo predeterminado, periodo de tiempo que se determina por un temporizador, que cuenta el tiempo hasta que un valor de conteo de tiempo excede un valor umbral establecido de antemano.

Dispositivo de purificación de gases de escape

5 Campo técnico

La presente invención se refiere en general a un aparato de purificación de gases de escape del motor que reduce y elimina el óxido de nitrógeno (NOx) que sale de un motor diesel, motor de gasolina o similar instalado en un vehículo en movimiento, mediante la inyección de un agente reductor, que se mezcla con aire a alta presión, en el lado aguas arriba del gas de escape de un convertidor catalítico de reducción a través de una boquilla de inyección. En particular, se refiere a un aparato de purificación de gases de escape que impide la detección errónea de obstrucción mediante la detección de obstrucción de la boquilla de inyección en base a la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección.

15 Antecedentes de la técnica

Varios aparatos de purificación de gases de escape se han propuesto como sistema para la eliminación de los materiales perjudiciales, especialmente de NOx, a partir del gas de escape descargado de un motor, para purificar el gas de escape. En un aparato de purificación de gases de escape de este tipo, un convertidor catalítico de reducción se proporciona en un sistema de escape de un motor, y un agente reductor, que se mezcla con aire a alta presión, se suministra por inyección a un paso de gases de escape en el lado aguas arriba del convertidor catalítico de reducción para crear con ello una reacción de reducción catalítica entre el NOx en los gases de escape y el agente reductor con el fin de purificar el NOx en elementos inocuos. El agente reductor se almacena en un depósito de agente reductor en un estado líquido a temperaturas normales, y la cantidad requerida se suministra por inyección desde la boquilla de inyección. En la reacción de reducción, se utiliza el amoníaco, que tiene buena reactividad con el NOx, y como agente reductor, se utiliza una solución de agua de urea, una solución de agua de amoníaco, u otra solución de agua de agente reductor que se hidrolice y produzca amoníaco fácilmente.

En este tipo de aparato de purificación de gases de escape, existen situaciones en las que el agente reductor, la urea por ejemplo, se deposita durante la inyección, y obstruye la boquilla de inyección, de modo que no se puede suministrar por inyección suficiente agente reductor al paso de gases de escape. Para contrarrestar este problema, se puede considerar la provisión de un sistema para detectar el cambio de presión en el aire a alta presión con el fin de determinar si la boquilla de inyección está obstruida. Un sistema de este tipo se conoce a partir del documento JP 200326269. Se conoce a partir del documento EP 1 688 599 A1 una unidad de detección que detecta la obstrucción de una boquilla de inyección en base a la presión del aire introducido en el sistema de suministro del reductor que se almacena en un depósito y en base a la concentración del reductor. Adicionalmente, se conoce a partir del documento EP 1 672 191 A1 una unidad de control que utiliza una señal de detección de la temperatura de gas de escape para establecer una cantidad de suministro de un agente reductor y aire comprimido que se transfiere a la boquilla de inyección en o por encima del limite inferior para refrigerar el interior de la boquilla de inyección hasta por debajo de una temperatura en la que se cristaliza el agente reductor.

Descripción de la Invención

Problemas a resolverse por la invención

45 Sin embargo, en el caso en que la obstrucción de la boquilla de inyección se determina mediante la detección de la variación de presión en el aire a alta presión, existe la preocupación de que el sistema de detección anterior también puede ser sensible a la detección de cambios de presión en el aire a alta presión producido por la obstrucción minuta, que no es una causa importante de daños en el suministro por inyección del agente reductor, por ejemplo la obstrucción en la que deposita el agente reductor se fundirá fácilmente por un aumento de la temperatura en la boquilla de inyección y desaparecerá, de modo que el sistema erróneamente detecta esto como la obstrucción de la boquilla de inyección.

Por lo tanto, la presente invención abarca estos problemas, con un objeto de proporcionar un aparato de purificación 55 de gases de escape que impida la detección errónea de la obstrucción de una boquilla de inyección.

Medios para resolver los problemas

Con el fin de lograr el objeto anterior, un aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la presente invención está provisto de: un convertidor catalítico de reducción dispuesto en un sistema de escape de un motor, para reducir y purificar el óxido de nitrógeno en el gas de escape usando un agente reductor; un depósito de agente reductor en el que se almacena el agente reductor; una unidad de suministro del agente reductor que succiona el agente reductor del depósito de agente reductor y lo mezcla con aire a alta presión para suministrarlo; y una boquilla de inyección que inyecta el agente reductor que se mezcla con aire a alta presión, en un lado aguas arriba del gas 65 de escape del convertidor catalítico de reducción en un paso de gases de escape del sistema de escape, en el que se proporciona una unidad de detección de la obstrucción que detecta la obstrucción de la boquilla de inyección en base a cada salida de detección de una presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor, y una temperatura de la boquilla de inyección.

En una configuración de este tipo, la obstrucción de la boquilla de inyección se detecta por la unidad de detección de obstrucción tanto en base a la presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor que succiona el agente reductor del depósito de agente reductor, y se mezcla con el aire a alta presión para la entrega, como la temperatura de la boquilla de inyección que inyecta el agente reductor en el lado aguas arriba del gas de escape del convertidor catalítico de reducción en el paso de gases de escape.

Además, la unidad de detección de obstrucción está provista de: un primer comparador que compara una presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor con un valor umbral predeterminado; un segundo comparador que compara una temperatura de la boquilla de inyección con un valor umbral predeterminado; un circuito lógico que realiza una operación lógica AND en las salidas de cada uno de los comparadores, y una sección de determinación que determina la obstrucción de la boquilla de inyección en base a una salida del circuito lógico cuando la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección superan ambas los valores de umbral, para dar salida a una señal que indica la ocurrencia de obstrucción cuando la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección superan ambas los valores de umbral durante un período de tiempo predeterminado, que se determina por un temporizador, que cuenta el tiempo hasta que un valor de conteo de tiempo excede un valor umbral establecido de antemano. De esta manera, la presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor se compara con el valor umbral predeterminado por el primer comparador, la temperatura de la boquilla de inyección se compara con el valor umbral predeterminado por el segundo comparador, la operación lógica AND de las salidas del primer y segundo comparadores se lleva a cabo por el circuito lógico, la obstrucción de la boquilla de inyección se determina en base a la salida del circuito lógico cuando la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección superan ambas cada valor umbral, en la sección de determinación, de modo que se emite una señal que indica la ocurrencia de obstrucción.

Además, el aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor se ajusta de tal forma que el caudal es constante. De esta manera, el aire a alta presión, cuyo caudal se ajusta de tal manera que sea constante, se introduce en la unidad de suministro del agente reductor.

Además, el valor umbral del segundo comparador es mayor o igual al punto de fusión del agente reductor. Por lo tanto, la temperatura de la boquilla de inyección se compara por el segundo comparador con una temperatura mayor que o igual a un punto de fusión del agente reductor, como el valor umbral.

Efectos de la Invención

De acuerdo con un primer... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de purificación de gases de escape que incluye: un convertidor catalítico de reducción (4) dispuesto en sistema de escape de un motor (1) , para reducir y purificar el óxido de nitrógeno de los gases de escape mediante un agente reductor; un depósito de agente reductor en el que se almacena el agente reductor; una unidad de suministro del agente reductor que succiona el agente reductor del depósito de agente reductor y lo mezcla con aire a alta presión para suministrarlo; y una boquilla de inyección (5) que inyecta el agente reductor que se mezcla con aire a alta presión, en un lado aguas arriba del gas de escape del convertidor catalítico de reducción en un paso de gases de escape del sistema de escape, en el que El aparato comprende además una unidad de detección de la obstrucción (8) configurada para detectar la obstrucción de la boquilla de inyección (5) en base a cada salida de detección de una presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor, y una temperatura de la boquilla de inyección85) , caracterizado por que la unidad de detección de la obstrucción (8) comprende:

un primer comparador (19) que compara una presión del aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor con un valor umbral predeterminado; un segundo comparador (20) que compara una temperatura de la boquilla de inyección (5) con un valor umbral predeterminado; un circuito lógico (21) que realiza una operación lógica AND en las salidas de cada uno de los comparadores; y una sección de determinación (22) que determina la obstrucción de la boquilla de inyección (5) en base a una salida del circuito lógico (21) cuando la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección (5) superan ambas los valores de umbral, respectivamente, y emite una señal que indica la ocurrencia de obstrucción cuando la presión del aire a alta presión y la temperatura de la boquilla de inyección (5) superan ambas los valores de umbral durante un período de tiempo predeterminado, periodo de tiempo que se determina por un temporizador, que cuenta el tiempo hasta que un valor de conteo de tiempo excede un valor umbral establecido de antemano.

2. Un aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el aire a alta presión introducido en la unidad de suministro del agente reductor se ajusta de tal forma que el caudal del mismo es constante.

3. Un aparato de purificación de gases de escape de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el valor umbral del segundo comparador (20) es mayor que o igual a un punto de fusión del agente reductor.