排気ガス浄化装置
【課題】ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上した排気ガス浄化装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ１０は、温度センサ１４による検出値が上限温度以下の場合には、ニクロム線２０に断続的に通電し、上限温度を超える場合には、ニクロム線２０に通電しない。ニクロム線２０に断続的に通電する場合には、ＥＣＵ１０は、温度センサ１４による検出値及びエアフローメータ７による検出値から、加熱手段用マップ３０に基づいて、ニクロム線２０への通電がオフとなる時間を決定する。
【解決手段】ＥＣＵ１０は、温度センサ１４による検出値が上限温度以下の場合には、ニクロム線２０に断続的に通電し、上限温度を超える場合には、ニクロム線２０に通電しない。ニクロム線２０に断続的に通電する場合には、ＥＣＵ１０は、温度センサ１４による検出値及びエアフローメータ７による検出値から、加熱手段用マップ３０に基づいて、ニクロム線２０への通電がオフとなる時間を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガス浄化装置に係り、特に、尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムを利用した排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために、尿素ＳＣＲシステムが開発されている。尿素ＳＣＲシステムの基本構成は、一酸化窒素（ＮＯ)を酸化して二酸化窒素（ＮＯ２）にするための酸化触媒と、酸化触媒の下流側に設けられ、尿素水から生成したアンモニアとＮＯｘとの化学反応により、ＮＯｘを窒素及び水にするためのＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒に尿素水を添加するための尿素添加システムと、ＳＣＲ触媒の下流側に設けられ、ＳＣＲ触媒における化学反応で消費されずに残ったアンモニアを酸化するための酸化触媒とから構成される。
【０００３】
このような排気ガス浄化装置において、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上させるためには、（１）尿素水をアンモニアに十分に変換させることと、（２）アンモニアがＳＣＲ触媒に十分に分散して吸着することとが必要である。（１）及び（２）を実現するための手段として、添加前に尿素水を加熱することが考えられる。ディーゼルエンジンの起動時のように排気ガスの温度が低い場合でも、尿素水を加熱して添加することにより、ＳＣＲ触媒に流入する尿素水の温度を高めることができるので、（１）を実現することができる。また、尿素水を加熱して温度を高くすると、添加された尿素水が気化しやすくなり、その結果、粒径が小さくなるので、排気ガスの流速によっては、排気ガス中に尿素水がよく分散されるようになる。従って、（２）もある程度は実現することが可能である。
【０００４】
尿素ＳＣＲシステムを利用した排気ガス浄化装置において、尿素水タンクと尿素水を噴射するインジェクタとの間で尿素水を加熱し、高温の尿素水を排気ガス中に添加することは、特許文献１に記載されている。また、尿素ＳＣＲシステムを利用した排気ガス浄化装置ではないが、類似の技術として、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に燃料を添加して、吸蔵されたＮＯｘを還元除去する排気ガス浄化装置において、吸入空気量に基づいて燃料の温度を制御するものが特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６５５８１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００２−３８９４２号公報（図７及び図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の排気ガス浄化装置は、尿素水が液滴状態で排気通路に添加されると、尿素水が排気通路の壁面に付着してしまうので、これを防止するために、ヒータによって尿素水を気化させて排気ガスに添加するものである。また、特許文献２の排気ガス浄化装置も、吸入空気量が少ない場合には、燃料の温度を上昇させて燃料の気化を促進することにより燃料の粒径を小さくすると共に、吸入空気量が多い場合には、燃料の温度を低下させて燃料の気化を抑えることにより燃料の粒径を大きくして、添加された燃料が排気通路の壁面に付着することを防止するためのものである。従って、特許文献１及び２の技術を組み合わせたとしても、添加された尿素水が排気通路の壁面に付着しないようにできるだけであって、添加された尿素水をＳＣＲ触媒に十分に分散して吸着させることにより、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上することはできない。
【０００７】
この発明は、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上した排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る排気ガス浄化装置は、内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気管と、排気管に設けられたＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒に尿素水を添加する尿素水添加装置と、尿素水添加装置内の尿素水を加熱する加熱手段と、加熱手段による加熱をオンまたはオフさせる制御手段と、排気管を流通する排気ガスの温度を検出する温度検出手段と、排気管を流通する排気ガスの流速を推定する流速推定手段とを備え、温度検出手段によって検出された排気ガスの温度が、１５０℃〜２００℃の間の予め設定された上限温度以下の場合に、制御手段は、加熱手段による加熱のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転を行い、流速推定手段によって推定された排気ガスの流速に基づいて、加熱手段による加熱のオフの長さを制御する。加熱手段によって加熱された尿素水は、温度が上昇して、添加後に気化しやすくなるので、粒径が小さくなる。一方、加熱手段によって加熱されずに添加された尿素水は、粒径が大きくなる。排気ガスの流速に応じて加熱手段による加熱を断続的に行うと、大きな粒径及び小さな粒径が混合した、排気ガスの流速に応じた粒径分布を有する尿素水が添加されることになるので、排気ガスの流速に応じて尿素水が排気ガス中に適切に分散するようになる。
温度検出手段によって検出された排気ガスの温度が上限温度に達したら、制御手段は、加熱手段による加熱をオフにしてもよい。
温度検出手段によって検出された排気ガスの温度が上限温度以下の場合、制御手段は、流速推定手段によって推定された排気ガスの流速と、温度検出手段によって検出された排気ガスの温度とに基づいて、加熱手段による加熱のオフの長さを制御してもよい。
尿素水添加装置は、排気管内に尿素水を添加する添加弁を有し、制御手段は、流速推定手段によって推定された排気ガスの流速に基づいて、添加弁の添加圧力及び開弁回数を制御してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、排気ガスの温度が上限温度以下の場合に、加熱手段による加熱を断続的に行い、排気ガスの流速に基づいて加熱手段による加熱のオフの長さを制御することにより、添加された尿素水は、大きな粒径及び小さな粒径が混合した、排気ガスの流速に応じた粒径分布を有することになる。これにより、尿素水が排気ガスの流速に応じて排気ガス中に適切に分散するようになるので、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態に係る排気ガス浄化装置の構成模式図である。
【図２】この実施の形態に係る排気ガス浄化装置のＥＣＵに組み込まれた加熱手段用マップの概念図である。
【図３】この実施の形態に係る排気ガス浄化装置のＥＣＵに組み込まれた尿素水添加用マップの概念図である。
【図４】この実施の形態に係る排気ガス浄化装置において尿素水を添加する添加弁の開閉動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、内燃機関であるディーゼルエンジン１には、吸気マニフォルド２及び排気マニフォルド３が接続されている。吸気マニフォルド２には、吸気管４が接続されている。吸気管４には、吸入空気中に含まれる塵芥を除去するエアクリーナ５が設けられ、エアクリーナ５の下流には、吸気流量を調整するスロットル弁６と、吸気流量を検出するエアフローメータ７とが順次設けられている。排気マニフォルド３には、排気ガスが流通する排気管８が接続されている。排気管８には、上流から下流に向って、酸化触媒１１と、ＳＣＲ触媒１２と、酸化触媒１３とが設けられている。酸化触媒１１とＳＣＲ触媒１２との間には、ＳＣＲ触媒１２に流入する排気ガスの温度を検出するための温度検出手段である温度センサ１４が設けられている。また、排気管８を流通する排気ガスの流速は、ディーゼルエンジン１に吸入される吸気量に関係するので、エアフローメータ７による検出値から、排気管８を流通する排気ガスの流速を推定することが可能である。従って、エアフローメータ７は、排気管８を流通する排気ガスの流速推定手段を構成する。
【００１２】
また、酸化触媒１１とＳＣＲ触媒１２との間には、尿素水を添加する添加弁１５が設けられており、添加弁１５は、配管１６を介して、尿素水を貯留する尿素水タンク１７に連通している。尿素水タンク１７内には、配管１６の端部に接続された尿素水ポンプ１８が、尿素水に浸漬した状態で設けられている。また、配管１６内の尿素水の圧力を調整するためのレギュレータ１９が設けられている。ここで、添加弁１５と、配管１６と、尿素水タンク１７と、尿素水ポンプ１８と、レギュレータ１９とは、尿素水を添加するための尿素水添加装置を構成する。尿素水ポンプ１８の外周と、配管１６の全長にわたる外周とには、加熱手段であるニクロム線２０が巻かれている。
【００１３】
また、制御手段としてＥＣＵ１０が設けられ、ＥＣＵ１０には、エアフローメータ７と、温度センサ１４と、添加弁１５と、レギュレータ１９と、ニクロム線２０とが電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０への通電をオンまたはオフし、添加弁１５を開閉すると共に後述する動作によって添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力を調整するようになっている。
【００１４】
ＥＣＵ１０には、図２に例示的に示される加熱手段用マップ３０が組み込まれている。加熱手段用マップ３０は、温度センサ１４による検出値（排気ガスの温度）とエアフローメータ７による検出値Ｖｋ（ｍ／ｓｅｃ）（ｋ＝１，２，３，・・・，Ｖｍ＜Ｖｎ（ｍ＜ｎ））（排気ガスの流速に相当）とに対する、ニクロム線２０への通電のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転時におけるオンとオンとの間のオフの長さＳｋ（秒）（ｋ＝１，２，３，・・・）を表している。尚、加熱手段用マップ３０において、Ｓｍ≦Ｓｎ（ｍ＜ｎ）である。すなわち、排気ガスの流速が大きくなるにつれて、オフの長さを長くする傾向になっている。また、オフ時間が０（秒）とは、ニクロム線２０への通電を継続する連続運転を意味し、オフ時間が∞（秒）とは、ニクロム線２０への通電を行わないことを意味している。
【００１５】
また、ＥＣＵ１０には、図３に例示的に示される尿素水添加用マップ４０も組み込まれている。尿素水添加用マップ４０は、エアフローメータ７による検出値（排気ガスの流速に相当）に対する、添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力Ｐｋ（Ｐａ）（ｋ＝１，２，３，・・・）及び添加弁１５から一定量の尿素水が添加される際の添加弁１５の開閉回数ｆｋ（回）（ｋ＝１，２，３，・・・）を表している。尚、尿素水添加用マップ４０において、Ｐｍ≧Ｐｎ（ｍ＜ｎ）であり、ｆｍ≦ｆｎ（ｍ＜ｎ）である。すなわち、排気ガスの流速が大きくなるほど、添加圧力を小さくし、開閉回数を増やす傾向になっている。
【００１６】
次に、この実施の形態に係る排気ガス浄化装置の動作について説明する。
図１に示されるように、ディーゼルエンジン１が始動すると、吸入空気が、吸気管４及び吸気マニフォルド２を介して気筒内に吸入される。この際、エアフローメータ７によって、吸気管４を流通する吸気量が検出され、その検出値がＥＣＵ１０に伝送される。気筒内における燃焼により生じた排気ガスは、気筒から排出されて排気マニフォルド３に集められ、排気管８を流通する。
【００１７】
ディーゼルエンジン１の始動と同時に、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０へ通電を開始すると共に、レギュレータ１９の設定圧力を調整する。また、尿素水ポンプ１８も起動される。これにより、レギュレータ１９の設定圧力で尿素水が配管１６内に充填されると共に、配管１６に充填された尿素水がニクロム線２０によって加熱される。尚、ニクロム線２０への通電動作及びレギュレータ１９の設定圧力の調整動作については、後述する。
【００１８】
排気管８を流通する排気ガスは、まず酸化触媒１１に流入する。酸化触媒１１において、排気ガス中のＮＯは、ＮＯ２に酸化される。続いて、排気ガスはＳＣＲ触媒１２に流入する。排気ガスがＳＣＲ触媒１２に流入する直前に温度センサ１４が排気ガスの温度を検出し、その検出値がＥＣＵ１０に伝送される。ＥＣＵ１０は、後述する動作で添加弁１５を開くことにより、添加弁１５から尿素水がＳＣＲ触媒１２に添加される。ＳＣＲ触媒１２に添加された尿素水は、排気ガスの熱によってシアン酸とアンモニアに変換され、排気ガスに含まれる水とシアン酸との反応により、アンモニアと二酸化炭素とが生成され、結果的にアンモニアと二酸化炭素が生成される。ＳＣＲ触媒１２によって、アンモニアと排気ガス中のＮＯｘとが反応して、窒素及び水となる。ＳＣＲ触媒１２において消費されずに残ったアンモニアは、酸化触媒１３において酸化される。このようにして、ＮＯｘが浄化された排気ガスが大気中へ排出される。
【００１９】
次に、ニクロム線２０への通電動作を、図１及び２に基づいて説明する。
ＥＣＵ１０は、加熱手段用マップ３０に基づいて、排気ガスの温度及び流速から、ニクロム線２０に連続的に通電することと、ニクロム線２０に断続的に通電することとのいずれかを決定し、ニクロム線２０に断続的に通電する場合には、ニクロム線２０への通電がオフとなる長さを決定する。
【００２０】
加熱手段用マップ３０に示されるように、この実施の形態では、排気ガスの温度が１９５℃であるときを上限温度と予め設定しておく。ただし、この温度は単なる例であり、１５０℃〜２００℃の範囲で適宜設定可能である。
【００２１】
排気ガスの温度が上限温度よりも大きい場合には、ＳＣＲ触媒１２に流入する排気ガスの温度が十分に高いので、添加弁１５から添加される前に尿素水を加熱しなくても、尿素水は、添加弁１５から添加された後に排気ガスによって加熱されて十分高い温度でＳＣＲ触媒１２に流入する。従って、添加弁１５から添加される尿素水を添加前に加熱する必要性が低いので、排気ガスの温度が上限温度よりも大きくなったら、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０への通電を停止する。これにより、ニクロム線２０で消費されるエネルギーが不要になるので、ディーゼルエンジン１の燃費の低下が抑えられる。
【００２２】
排気ガスの温度が上限温度以下の場合は、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０に断続的に通電する。すなわち、ニクロム線２０による加熱のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転を行う。ＥＣＵ１０は、加熱手段用マップ３０に基づいて、排気ガスの温度及び速度から、オフの長さを決定する。オンのときは、尿素水は加熱されて温度が高く気化しやすいので、尿素水の粒径は小さくなる。一方、オフのときは、尿素水の粒径は大きくなる。従って、オフの時間が長いほど、添加された尿素水は、大きな粒径の割合が多い粒径分布を有することになる。排気ガスの流速が小さい場合、大きな粒径の尿素水が添加されると、貫徹力が強いので、排気ガスの流れに同伴されずに排気ガスの流れから外れて排気管８の壁面に付着しやすくなる。このため、排気ガスの流速が小さいほど、小さい粒径の尿素水が多くなるように、すなわち、オフ時間が短くなるようにする。逆に、排気ガスの流速が大きい場合、大きな粒径の尿素水が添加されても排気ガスの流れに同伴されやすく、むしろ、大きい粒径や小さい粒径が混合することにより、排気ガス内で尿素水が分散するようになる。このため、排気ガスの流速が大きいほど、大きい粒径の尿素水が多くなるように、すなわち、オフの時間が長くなるようにする。これにより、排気ガスの流速に応じて尿素水が適切に排気ガスに同伴されると共に排気ガス中に分散されて、尿素水がより均一にＳＣＲ触媒１２の端面に付着するようになるので、ＳＣＲ触媒１２において尿素をアンモニアに変換する効率を向上させることができる。
【００２３】
また、排気ガスの温度が上限温度以下の場合は、加熱手段用マップ３０において、排気ガスの流速が同じ条件であれば、排気ガスの温度が高いほどニクロム線２０による加熱のオフの長さが長くなっている。これは、排気ガスの温度が高くなるほど、ＳＣＲ触媒１２において尿素水をアンモニアに変換する反応に必要な熱が、排気ガスの熱によって十分に賄われるようになるので、添加弁１５から添加される前に尿素水を加熱する必要性が低くなるからである。すなわち、排気ガスの温度が高くなるほど、添加弁１５から添加される尿素水の温度を高くする必要性が低くなるので、ニクロム線２０による加熱のオフの時間を長くして、ニクロム線２０で消費されるエネルギーを抑制することにより、ディーゼルエンジン１の燃費の低下が抑えられる。
また、ニクロム線２０は配管１６に巻かれているので、尿素水の断続的な温度調節を適切に行うことができ、より確実に大きい粒径や小さい粒径が混合することができる。
【００２４】
次に、添加弁１５の開閉動作及び尿素水の添加圧力の調整動作を、図１及び３に基づいて説明する。
ＥＣＵ１０は、図３に示される尿素水添加用マップ４０に基づいて、排気ガスの流速から、添加弁１５の開閉回数及び添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力を決定する。
【００２５】
ここで、添加弁１５の開閉回数とは、前述したように、添加弁１５から一定量の尿素水を添加する間に開閉する回数である。例えば、図４（ａ）に示されるように、開閉回数が１回の場合は、時間０に添加弁１５が開き、時間ｔ１で添加弁１５が閉じる。すなわち、時間０〜ｔ１の間に尿素水が添加され、斜線部分の面積が前記一定量を意味することになる。これに対し、図４（ｂ）に示されるように、開閉回数が３回の場合は、時間０に添加弁１５が開き、時間ｔ２で閉じ、時間ｔ３で再び開き、時間ｔ４で再び閉じ、時間ｔ５で再び開き、時間ｔ６で再び閉じる。すなわち、時間０〜ｔ２の間と、時間ｔ３〜ｔ４の間と、時間ｔ５〜ｔ６の間とにおいて尿素水が添加され、斜線部分の面積が前記一定量を意味することになり、この面積は、図４（ａ）で示された斜線部分の面積と同じになる。
【００２６】
添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力の調整は、ＥＣＵ１０がレギュレータ１９の設定圧力を調整することにより行われる。尿素水ポンプ１８が起動すると、配管１６に尿素水が供給されて、配管１６内の圧力が上昇するが、その圧力がレギュレータ１９の設定圧力に達すると、レギュレータ１９が開いて尿素水の一部が尿素水タンク１７に還流されて、配管１６内の圧力がレギュレータ１９の設定圧力に維持されることになる。添加弁１５が開くと、尿素水は、配管１６内の圧力で添加されることとなる。従って、尿素水の添加圧力とは、配管１６内の圧力、ひいてはレギュレータ１９の設定圧力と同一となる。
【００２７】
添加弁１５から添加される尿素水の粒径は、基本的には尿素水の添加圧力に依存し、一般的に添加圧力が大きいほど尿素水の粒径は小さくなる。しかし、添加弁１５が開く途中や閉じる途中で添加された尿素の粒径は、添加圧力に応じた粒径よりも大きくなる傾向があるので、添加弁１５の開閉回数が多くなるほど、添加圧力に応じた粒径よりも大きな粒径の尿素水が増える。従って、添加圧力が一定の場合には、添加弁１５の開閉回数が多くなるほど、添加される尿素水には、大きい粒径の尿素水が多くなる。
【００２８】
尿素水添加用マップ４０によれば、排気ガスの流速が大きくなるほど、ＥＣＵ１０は、レギュレータ１９の設定圧力を低下することにより、尿素水の添加圧力を下降させて、添加される尿素水の粒径を大きくする。また、添加弁１５の開閉回数を増加することにより、圧力に応じた粒径よりも大きな粒径の尿素水が多くなるようにする。ニクロム線２０への通電動作についての説明において述べた理由と同じ理由により、排気ガスの流速が大きい場合に、貫徹力の大きい大きな粒径の尿素水が添加されても排気ガスの流れに同伴されやすく、むしろ、大きい粒径や小さい粒径が混合することにより、排気ガス内で尿素水が分散するようになるので、排気ガスの流速に応じて尿素水が適切に排気ガス中に分散される。これにより、尿素水がより均一にＳＣＲ触媒１２の端面に付着するようになるので、ＳＣＲ触媒１２において尿素をアンモニアに変換する効率を向上させることができる。
【００２９】
このように、排気ガスの温度が上限温度以下の場合に、ニクロム線２０による加熱を断続的に行い、排気ガスの流速に基づいてニクロム線２０による加熱のオフの長さを制御することにより、添加された尿素水は、大きな粒径及び小さな粒径が混合した、排気ガスの流速に応じた粒径分布を有することになる。これにより、尿素水が排気ガスの流速に応じて排気ガス中に適切に分散するようになるので、ＳＣＲ触媒１２での浄化効率を向上することができる。
【００３０】
この実施の形態では、下限温度以下の場合には、排気ガスの温度及び流速の両方に基づいて、ニクロム線２０による加熱のオフの長さを決定していたが、この形態に限定するものではない。下限温度を境に断続運転か加熱の停止かを決定し、下限温度以下の場合には、排気ガスの温度によらずに、排気ガスの流速のみに基づいて、ニクロム線２０による加熱のオフの長さを決定してもよい。
【００３１】
この実施の形態では、加熱手段は、尿素水ポンプ１８の外周と、配管１６の全長にわたる外周とに巻かれたニクロム線２０であるが、これに限定するものではない。自由に加熱をオンまたはオフさせることができるものであれば、排気ガス等のエンジンの排熱を利用した加熱手段等、どのような原理の加熱手段であってもよい。また、流速推定手段は、エアフローメータ７であるが、これに限定するものではない。排気管８に設けられたフローメータや、エンジンの稼働状態から排気ガスの流速を推定するためのＥＣＵ１０に予め組み込まれたマップ等であってもよい。さらに、温度検出手段は温度センサ１４であるが、これに限定するものではない。エンジンの稼働状態から排気ガスの温度を推定するためのＥＣＵ１０に予め組み込まれたマップ等であってもよいし、他の部分で温度を検出して排気ガスの温度を演算・推定してもよい。また、尿素水の添加圧力をレギュレータ１９を用いて制御したが、レギュレータ１９を無くし、尿素ポンプ１８の出力を制御することにより、尿素水の添加圧力を制御してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１ ディーゼルエンジン（内燃機関）、７ エアフローメータ（流速推定手段）、８ 排気管、１０ ＥＣＵ（制御手段）、１２ ＳＣＲ触媒、１４ 温度センサ（温度検出手段）、１５ 添加弁（尿素水添加装置）、１６ 配管（尿素水添加装置）、１７ 尿素水タンク（尿素水添加装置）、１８ 尿素水ポンプ（尿素水添加装置）、１９ レギュレータ（尿素水添加装置）、２０ ニクロム線（加熱手段）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガス浄化装置に係り、特に、尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムを利用した排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために、尿素ＳＣＲシステムが開発されている。尿素ＳＣＲシステムの基本構成は、一酸化窒素（ＮＯ)を酸化して二酸化窒素（ＮＯ２）にするための酸化触媒と、酸化触媒の下流側に設けられ、尿素水から生成したアンモニアとＮＯｘとの化学反応により、ＮＯｘを窒素及び水にするためのＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒に尿素水を添加するための尿素添加システムと、ＳＣＲ触媒の下流側に設けられ、ＳＣＲ触媒における化学反応で消費されずに残ったアンモニアを酸化するための酸化触媒とから構成される。
【０００３】
このような排気ガス浄化装置において、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上させるためには、（１）尿素水をアンモニアに十分に変換させることと、（２）アンモニアがＳＣＲ触媒に十分に分散して吸着することとが必要である。（１）及び（２）を実現するための手段として、添加前に尿素水を加熱することが考えられる。ディーゼルエンジンの起動時のように排気ガスの温度が低い場合でも、尿素水を加熱して添加することにより、ＳＣＲ触媒に流入する尿素水の温度を高めることができるので、（１）を実現することができる。また、尿素水を加熱して温度を高くすると、添加された尿素水が気化しやすくなり、その結果、粒径が小さくなるので、排気ガスの流速によっては、排気ガス中に尿素水がよく分散されるようになる。従って、（２）もある程度は実現することが可能である。
【０００４】
尿素ＳＣＲシステムを利用した排気ガス浄化装置において、尿素水タンクと尿素水を噴射するインジェクタとの間で尿素水を加熱し、高温の尿素水を排気ガス中に添加することは、特許文献１に記載されている。また、尿素ＳＣＲシステムを利用した排気ガス浄化装置ではないが、類似の技術として、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に燃料を添加して、吸蔵されたＮＯｘを還元除去する排気ガス浄化装置において、吸入空気量に基づいて燃料の温度を制御するものが特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６５５８１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００２−３８９４２号公報（図７及び図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の排気ガス浄化装置は、尿素水が液滴状態で排気通路に添加されると、尿素水が排気通路の壁面に付着してしまうので、これを防止するために、ヒータによって尿素水を気化させて排気ガスに添加するものである。また、特許文献２の排気ガス浄化装置も、吸入空気量が少ない場合には、燃料の温度を上昇させて燃料の気化を促進することにより燃料の粒径を小さくすると共に、吸入空気量が多い場合には、燃料の温度を低下させて燃料の気化を抑えることにより燃料の粒径を大きくして、添加された燃料が排気通路の壁面に付着することを防止するためのものである。従って、特許文献１及び２の技術を組み合わせたとしても、添加された尿素水が排気通路の壁面に付着しないようにできるだけであって、添加された尿素水をＳＣＲ触媒に十分に分散して吸着させることにより、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上することはできない。
【０００７】
この発明は、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上した排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る排気ガス浄化装置は、内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気管と、排気管に設けられたＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒に尿素水を添加する尿素水添加装置と、尿素水添加装置内の尿素水を加熱する加熱手段と、加熱手段による加熱をオンまたはオフさせる制御手段と、排気管を流通する排気ガスの温度を検出する温度検出手段と、排気管を流通する排気ガスの流速を推定する流速推定手段とを備え、温度検出手段によって検出された排気ガスの温度が、１５０℃〜２００℃の間の予め設定された上限温度以下の場合に、制御手段は、加熱手段による加熱のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転を行い、流速推定手段によって推定された排気ガスの流速に基づいて、加熱手段による加熱のオフの長さを制御する。加熱手段によって加熱された尿素水は、温度が上昇して、添加後に気化しやすくなるので、粒径が小さくなる。一方、加熱手段によって加熱されずに添加された尿素水は、粒径が大きくなる。排気ガスの流速に応じて加熱手段による加熱を断続的に行うと、大きな粒径及び小さな粒径が混合した、排気ガスの流速に応じた粒径分布を有する尿素水が添加されることになるので、排気ガスの流速に応じて尿素水が排気ガス中に適切に分散するようになる。
温度検出手段によって検出された排気ガスの温度が上限温度に達したら、制御手段は、加熱手段による加熱をオフにしてもよい。
温度検出手段によって検出された排気ガスの温度が上限温度以下の場合、制御手段は、流速推定手段によって推定された排気ガスの流速と、温度検出手段によって検出された排気ガスの温度とに基づいて、加熱手段による加熱のオフの長さを制御してもよい。
尿素水添加装置は、排気管内に尿素水を添加する添加弁を有し、制御手段は、流速推定手段によって推定された排気ガスの流速に基づいて、添加弁の添加圧力及び開弁回数を制御してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、排気ガスの温度が上限温度以下の場合に、加熱手段による加熱を断続的に行い、排気ガスの流速に基づいて加熱手段による加熱のオフの長さを制御することにより、添加された尿素水は、大きな粒径及び小さな粒径が混合した、排気ガスの流速に応じた粒径分布を有することになる。これにより、尿素水が排気ガスの流速に応じて排気ガス中に適切に分散するようになるので、ＳＣＲ触媒での浄化効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態に係る排気ガス浄化装置の構成模式図である。
【図２】この実施の形態に係る排気ガス浄化装置のＥＣＵに組み込まれた加熱手段用マップの概念図である。
【図３】この実施の形態に係る排気ガス浄化装置のＥＣＵに組み込まれた尿素水添加用マップの概念図である。
【図４】この実施の形態に係る排気ガス浄化装置において尿素水を添加する添加弁の開閉動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、内燃機関であるディーゼルエンジン１には、吸気マニフォルド２及び排気マニフォルド３が接続されている。吸気マニフォルド２には、吸気管４が接続されている。吸気管４には、吸入空気中に含まれる塵芥を除去するエアクリーナ５が設けられ、エアクリーナ５の下流には、吸気流量を調整するスロットル弁６と、吸気流量を検出するエアフローメータ７とが順次設けられている。排気マニフォルド３には、排気ガスが流通する排気管８が接続されている。排気管８には、上流から下流に向って、酸化触媒１１と、ＳＣＲ触媒１２と、酸化触媒１３とが設けられている。酸化触媒１１とＳＣＲ触媒１２との間には、ＳＣＲ触媒１２に流入する排気ガスの温度を検出するための温度検出手段である温度センサ１４が設けられている。また、排気管８を流通する排気ガスの流速は、ディーゼルエンジン１に吸入される吸気量に関係するので、エアフローメータ７による検出値から、排気管８を流通する排気ガスの流速を推定することが可能である。従って、エアフローメータ７は、排気管８を流通する排気ガスの流速推定手段を構成する。
【００１２】
また、酸化触媒１１とＳＣＲ触媒１２との間には、尿素水を添加する添加弁１５が設けられており、添加弁１５は、配管１６を介して、尿素水を貯留する尿素水タンク１７に連通している。尿素水タンク１７内には、配管１６の端部に接続された尿素水ポンプ１８が、尿素水に浸漬した状態で設けられている。また、配管１６内の尿素水の圧力を調整するためのレギュレータ１９が設けられている。ここで、添加弁１５と、配管１６と、尿素水タンク１７と、尿素水ポンプ１８と、レギュレータ１９とは、尿素水を添加するための尿素水添加装置を構成する。尿素水ポンプ１８の外周と、配管１６の全長にわたる外周とには、加熱手段であるニクロム線２０が巻かれている。
【００１３】
また、制御手段としてＥＣＵ１０が設けられ、ＥＣＵ１０には、エアフローメータ７と、温度センサ１４と、添加弁１５と、レギュレータ１９と、ニクロム線２０とが電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０への通電をオンまたはオフし、添加弁１５を開閉すると共に後述する動作によって添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力を調整するようになっている。
【００１４】
ＥＣＵ１０には、図２に例示的に示される加熱手段用マップ３０が組み込まれている。加熱手段用マップ３０は、温度センサ１４による検出値（排気ガスの温度）とエアフローメータ７による検出値Ｖｋ（ｍ／ｓｅｃ）（ｋ＝１，２，３，・・・，Ｖｍ＜Ｖｎ（ｍ＜ｎ））（排気ガスの流速に相当）とに対する、ニクロム線２０への通電のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転時におけるオンとオンとの間のオフの長さＳｋ（秒）（ｋ＝１，２，３，・・・）を表している。尚、加熱手段用マップ３０において、Ｓｍ≦Ｓｎ（ｍ＜ｎ）である。すなわち、排気ガスの流速が大きくなるにつれて、オフの長さを長くする傾向になっている。また、オフ時間が０（秒）とは、ニクロム線２０への通電を継続する連続運転を意味し、オフ時間が∞（秒）とは、ニクロム線２０への通電を行わないことを意味している。
【００１５】
また、ＥＣＵ１０には、図３に例示的に示される尿素水添加用マップ４０も組み込まれている。尿素水添加用マップ４０は、エアフローメータ７による検出値（排気ガスの流速に相当）に対する、添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力Ｐｋ（Ｐａ）（ｋ＝１，２，３，・・・）及び添加弁１５から一定量の尿素水が添加される際の添加弁１５の開閉回数ｆｋ（回）（ｋ＝１，２，３，・・・）を表している。尚、尿素水添加用マップ４０において、Ｐｍ≧Ｐｎ（ｍ＜ｎ）であり、ｆｍ≦ｆｎ（ｍ＜ｎ）である。すなわち、排気ガスの流速が大きくなるほど、添加圧力を小さくし、開閉回数を増やす傾向になっている。
【００１６】
次に、この実施の形態に係る排気ガス浄化装置の動作について説明する。
図１に示されるように、ディーゼルエンジン１が始動すると、吸入空気が、吸気管４及び吸気マニフォルド２を介して気筒内に吸入される。この際、エアフローメータ７によって、吸気管４を流通する吸気量が検出され、その検出値がＥＣＵ１０に伝送される。気筒内における燃焼により生じた排気ガスは、気筒から排出されて排気マニフォルド３に集められ、排気管８を流通する。
【００１７】
ディーゼルエンジン１の始動と同時に、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０へ通電を開始すると共に、レギュレータ１９の設定圧力を調整する。また、尿素水ポンプ１８も起動される。これにより、レギュレータ１９の設定圧力で尿素水が配管１６内に充填されると共に、配管１６に充填された尿素水がニクロム線２０によって加熱される。尚、ニクロム線２０への通電動作及びレギュレータ１９の設定圧力の調整動作については、後述する。
【００１８】
排気管８を流通する排気ガスは、まず酸化触媒１１に流入する。酸化触媒１１において、排気ガス中のＮＯは、ＮＯ２に酸化される。続いて、排気ガスはＳＣＲ触媒１２に流入する。排気ガスがＳＣＲ触媒１２に流入する直前に温度センサ１４が排気ガスの温度を検出し、その検出値がＥＣＵ１０に伝送される。ＥＣＵ１０は、後述する動作で添加弁１５を開くことにより、添加弁１５から尿素水がＳＣＲ触媒１２に添加される。ＳＣＲ触媒１２に添加された尿素水は、排気ガスの熱によってシアン酸とアンモニアに変換され、排気ガスに含まれる水とシアン酸との反応により、アンモニアと二酸化炭素とが生成され、結果的にアンモニアと二酸化炭素が生成される。ＳＣＲ触媒１２によって、アンモニアと排気ガス中のＮＯｘとが反応して、窒素及び水となる。ＳＣＲ触媒１２において消費されずに残ったアンモニアは、酸化触媒１３において酸化される。このようにして、ＮＯｘが浄化された排気ガスが大気中へ排出される。
【００１９】
次に、ニクロム線２０への通電動作を、図１及び２に基づいて説明する。
ＥＣＵ１０は、加熱手段用マップ３０に基づいて、排気ガスの温度及び流速から、ニクロム線２０に連続的に通電することと、ニクロム線２０に断続的に通電することとのいずれかを決定し、ニクロム線２０に断続的に通電する場合には、ニクロム線２０への通電がオフとなる長さを決定する。
【００２０】
加熱手段用マップ３０に示されるように、この実施の形態では、排気ガスの温度が１９５℃であるときを上限温度と予め設定しておく。ただし、この温度は単なる例であり、１５０℃〜２００℃の範囲で適宜設定可能である。
【００２１】
排気ガスの温度が上限温度よりも大きい場合には、ＳＣＲ触媒１２に流入する排気ガスの温度が十分に高いので、添加弁１５から添加される前に尿素水を加熱しなくても、尿素水は、添加弁１５から添加された後に排気ガスによって加熱されて十分高い温度でＳＣＲ触媒１２に流入する。従って、添加弁１５から添加される尿素水を添加前に加熱する必要性が低いので、排気ガスの温度が上限温度よりも大きくなったら、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０への通電を停止する。これにより、ニクロム線２０で消費されるエネルギーが不要になるので、ディーゼルエンジン１の燃費の低下が抑えられる。
【００２２】
排気ガスの温度が上限温度以下の場合は、ＥＣＵ１０は、ニクロム線２０に断続的に通電する。すなわち、ニクロム線２０による加熱のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転を行う。ＥＣＵ１０は、加熱手段用マップ３０に基づいて、排気ガスの温度及び速度から、オフの長さを決定する。オンのときは、尿素水は加熱されて温度が高く気化しやすいので、尿素水の粒径は小さくなる。一方、オフのときは、尿素水の粒径は大きくなる。従って、オフの時間が長いほど、添加された尿素水は、大きな粒径の割合が多い粒径分布を有することになる。排気ガスの流速が小さい場合、大きな粒径の尿素水が添加されると、貫徹力が強いので、排気ガスの流れに同伴されずに排気ガスの流れから外れて排気管８の壁面に付着しやすくなる。このため、排気ガスの流速が小さいほど、小さい粒径の尿素水が多くなるように、すなわち、オフ時間が短くなるようにする。逆に、排気ガスの流速が大きい場合、大きな粒径の尿素水が添加されても排気ガスの流れに同伴されやすく、むしろ、大きい粒径や小さい粒径が混合することにより、排気ガス内で尿素水が分散するようになる。このため、排気ガスの流速が大きいほど、大きい粒径の尿素水が多くなるように、すなわち、オフの時間が長くなるようにする。これにより、排気ガスの流速に応じて尿素水が適切に排気ガスに同伴されると共に排気ガス中に分散されて、尿素水がより均一にＳＣＲ触媒１２の端面に付着するようになるので、ＳＣＲ触媒１２において尿素をアンモニアに変換する効率を向上させることができる。
【００２３】
また、排気ガスの温度が上限温度以下の場合は、加熱手段用マップ３０において、排気ガスの流速が同じ条件であれば、排気ガスの温度が高いほどニクロム線２０による加熱のオフの長さが長くなっている。これは、排気ガスの温度が高くなるほど、ＳＣＲ触媒１２において尿素水をアンモニアに変換する反応に必要な熱が、排気ガスの熱によって十分に賄われるようになるので、添加弁１５から添加される前に尿素水を加熱する必要性が低くなるからである。すなわち、排気ガスの温度が高くなるほど、添加弁１５から添加される尿素水の温度を高くする必要性が低くなるので、ニクロム線２０による加熱のオフの時間を長くして、ニクロム線２０で消費されるエネルギーを抑制することにより、ディーゼルエンジン１の燃費の低下が抑えられる。
また、ニクロム線２０は配管１６に巻かれているので、尿素水の断続的な温度調節を適切に行うことができ、より確実に大きい粒径や小さい粒径が混合することができる。
【００２４】
次に、添加弁１５の開閉動作及び尿素水の添加圧力の調整動作を、図１及び３に基づいて説明する。
ＥＣＵ１０は、図３に示される尿素水添加用マップ４０に基づいて、排気ガスの流速から、添加弁１５の開閉回数及び添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力を決定する。
【００２５】
ここで、添加弁１５の開閉回数とは、前述したように、添加弁１５から一定量の尿素水を添加する間に開閉する回数である。例えば、図４（ａ）に示されるように、開閉回数が１回の場合は、時間０に添加弁１５が開き、時間ｔ１で添加弁１５が閉じる。すなわち、時間０〜ｔ１の間に尿素水が添加され、斜線部分の面積が前記一定量を意味することになる。これに対し、図４（ｂ）に示されるように、開閉回数が３回の場合は、時間０に添加弁１５が開き、時間ｔ２で閉じ、時間ｔ３で再び開き、時間ｔ４で再び閉じ、時間ｔ５で再び開き、時間ｔ６で再び閉じる。すなわち、時間０〜ｔ２の間と、時間ｔ３〜ｔ４の間と、時間ｔ５〜ｔ６の間とにおいて尿素水が添加され、斜線部分の面積が前記一定量を意味することになり、この面積は、図４（ａ）で示された斜線部分の面積と同じになる。
【００２６】
添加弁１５から添加される尿素水の添加圧力の調整は、ＥＣＵ１０がレギュレータ１９の設定圧力を調整することにより行われる。尿素水ポンプ１８が起動すると、配管１６に尿素水が供給されて、配管１６内の圧力が上昇するが、その圧力がレギュレータ１９の設定圧力に達すると、レギュレータ１９が開いて尿素水の一部が尿素水タンク１７に還流されて、配管１６内の圧力がレギュレータ１９の設定圧力に維持されることになる。添加弁１５が開くと、尿素水は、配管１６内の圧力で添加されることとなる。従って、尿素水の添加圧力とは、配管１６内の圧力、ひいてはレギュレータ１９の設定圧力と同一となる。
【００２７】
添加弁１５から添加される尿素水の粒径は、基本的には尿素水の添加圧力に依存し、一般的に添加圧力が大きいほど尿素水の粒径は小さくなる。しかし、添加弁１５が開く途中や閉じる途中で添加された尿素の粒径は、添加圧力に応じた粒径よりも大きくなる傾向があるので、添加弁１５の開閉回数が多くなるほど、添加圧力に応じた粒径よりも大きな粒径の尿素水が増える。従って、添加圧力が一定の場合には、添加弁１５の開閉回数が多くなるほど、添加される尿素水には、大きい粒径の尿素水が多くなる。
【００２８】
尿素水添加用マップ４０によれば、排気ガスの流速が大きくなるほど、ＥＣＵ１０は、レギュレータ１９の設定圧力を低下することにより、尿素水の添加圧力を下降させて、添加される尿素水の粒径を大きくする。また、添加弁１５の開閉回数を増加することにより、圧力に応じた粒径よりも大きな粒径の尿素水が多くなるようにする。ニクロム線２０への通電動作についての説明において述べた理由と同じ理由により、排気ガスの流速が大きい場合に、貫徹力の大きい大きな粒径の尿素水が添加されても排気ガスの流れに同伴されやすく、むしろ、大きい粒径や小さい粒径が混合することにより、排気ガス内で尿素水が分散するようになるので、排気ガスの流速に応じて尿素水が適切に排気ガス中に分散される。これにより、尿素水がより均一にＳＣＲ触媒１２の端面に付着するようになるので、ＳＣＲ触媒１２において尿素をアンモニアに変換する効率を向上させることができる。
【００２９】
このように、排気ガスの温度が上限温度以下の場合に、ニクロム線２０による加熱を断続的に行い、排気ガスの流速に基づいてニクロム線２０による加熱のオフの長さを制御することにより、添加された尿素水は、大きな粒径及び小さな粒径が混合した、排気ガスの流速に応じた粒径分布を有することになる。これにより、尿素水が排気ガスの流速に応じて排気ガス中に適切に分散するようになるので、ＳＣＲ触媒１２での浄化効率を向上することができる。
【００３０】
この実施の形態では、下限温度以下の場合には、排気ガスの温度及び流速の両方に基づいて、ニクロム線２０による加熱のオフの長さを決定していたが、この形態に限定するものではない。下限温度を境に断続運転か加熱の停止かを決定し、下限温度以下の場合には、排気ガスの温度によらずに、排気ガスの流速のみに基づいて、ニクロム線２０による加熱のオフの長さを決定してもよい。
【００３１】
この実施の形態では、加熱手段は、尿素水ポンプ１８の外周と、配管１６の全長にわたる外周とに巻かれたニクロム線２０であるが、これに限定するものではない。自由に加熱をオンまたはオフさせることができるものであれば、排気ガス等のエンジンの排熱を利用した加熱手段等、どのような原理の加熱手段であってもよい。また、流速推定手段は、エアフローメータ７であるが、これに限定するものではない。排気管８に設けられたフローメータや、エンジンの稼働状態から排気ガスの流速を推定するためのＥＣＵ１０に予め組み込まれたマップ等であってもよい。さらに、温度検出手段は温度センサ１４であるが、これに限定するものではない。エンジンの稼働状態から排気ガスの温度を推定するためのＥＣＵ１０に予め組み込まれたマップ等であってもよいし、他の部分で温度を検出して排気ガスの温度を演算・推定してもよい。また、尿素水の添加圧力をレギュレータ１９を用いて制御したが、レギュレータ１９を無くし、尿素ポンプ１８の出力を制御することにより、尿素水の添加圧力を制御してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１ ディーゼルエンジン（内燃機関）、７ エアフローメータ（流速推定手段）、８ 排気管、１０ ＥＣＵ（制御手段）、１２ ＳＣＲ触媒、１４ 温度センサ（温度検出手段）、１５ 添加弁（尿素水添加装置）、１６ 配管（尿素水添加装置）、１７ 尿素水タンク（尿素水添加装置）、１８ 尿素水ポンプ（尿素水添加装置）、１９ レギュレータ（尿素水添加装置）、２０ ニクロム線（加熱手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気管と、
該排気管に設けられたＳＣＲ触媒と、
該ＳＣＲ触媒に尿素水を添加する尿素水添加装置と、
該尿素水添加装置内の尿素水を加熱する加熱手段と、
該加熱手段による加熱をオンまたはオフさせる制御手段と、
前記排気管を流通する前記排気ガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記排気管を流通する前記排気ガスの流速を推定する流速推定手段と
を備え、
前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度が、１５０℃〜２００℃の間の予め設定された上限温度以下の場合に、前記制御手段は、前記加熱手段による加熱のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転を行い、前記流速推定手段によって推定された前記排気ガスの流速に基づいて、前記加熱手段による加熱のオフの長さを制御する、排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度が前記上限温度に達したら、前記制御手段は、前記加熱手段による加熱をオフにする、請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度が前記上限温度以下の場合、前記制御手段は、前記流速推定手段によって推定された前記排気ガスの流速と、前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度とに基づいて、前記加熱手段による加熱のオフの長さを制御する、請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記尿素水添加装置は、前記排気管内に前記尿素水を添加する添加弁を有し、
前記制御手段は、前記流速推定手段によって推定された前記排気ガスの流速に基づいて、前記添加弁の添加圧力及び開弁回数を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１】
内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気管と、
該排気管に設けられたＳＣＲ触媒と、
該ＳＣＲ触媒に尿素水を添加する尿素水添加装置と、
該尿素水添加装置内の尿素水を加熱する加熱手段と、
該加熱手段による加熱をオンまたはオフさせる制御手段と、
前記排気管を流通する前記排気ガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記排気管を流通する前記排気ガスの流速を推定する流速推定手段と
を備え、
前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度が、１５０℃〜２００℃の間の予め設定された上限温度以下の場合に、前記制御手段は、前記加熱手段による加熱のオン及びオフを周期的に繰り返す断続運転を行い、前記流速推定手段によって推定された前記排気ガスの流速に基づいて、前記加熱手段による加熱のオフの長さを制御する、排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度が前記上限温度に達したら、前記制御手段は、前記加熱手段による加熱をオフにする、請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度が前記上限温度以下の場合、前記制御手段は、前記流速推定手段によって推定された前記排気ガスの流速と、前記温度検出手段によって検出された前記排気ガスの温度とに基づいて、前記加熱手段による加熱のオフの長さを制御する、請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記尿素水添加装置は、前記排気管内に前記尿素水を添加する添加弁を有し、
前記制御手段は、前記流速推定手段によって推定された前記排気ガスの流速に基づいて、前記添加弁の添加圧力及び開弁回数を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１８９０４８（Ｐ２０１２−１８９０４８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５３６８（Ｐ２０１１−５５３６８）
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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