異物除去方法及び選択還元触媒システム
【課題】サプライモジュールやその周辺の尿素水経路を閉塞する原因となる異物を除去して尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止し、同時にドライバの負担を軽減することができる異物除去方法及び選択還元触媒システムを提供する。
【解決手段】尿素水を選択還元触媒１０３に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システム１００における尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、尿素水経路における尿素水圧力を変動させ、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去方法である。
【解決手段】尿素水を選択還元触媒１０３に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システム１００における尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、尿素水経路における尿素水圧力を変動させ、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択還元触媒システムにおける尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去方法及び選択還元触媒システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯXを浄化するための排気ガス浄化システムとして、選択還元触媒を用いた選択還元触媒システムが開発されている。
【０００３】
この選択還元触媒システムは、尿素タンクに貯留された尿素水を選択還元触媒の排気ガス上流に供給し、排気ガスの熱でアンモニアを生成し、このアンモニアによって選択還元触媒でＮＯXを還元して浄化するものである（例えば、特許文献１参照）。尿素水は、選択還元触媒の上流側に設けられたドージングバルブ（尿素噴射装置、ドージングモジュールとも言われる）から噴射されることで、選択還元触媒の排気ガス上流に供給される。
【０００４】
ドージングバルブへの尿素水の供給は、サプライモジュールポンプ（ＳＭポンプ）や尿素水圧力センサなどを備えたサプライモジュールによってなされる。サプライモジュールは、送液ラインを介して尿素タンクと接続されており、尿素タンクから送液ラインを通じて吸い上げた尿素水を、サプライモジュールとドージングバルブとを接続する圧送ラインを通じてドージングバルブに供給する。このとき、サプライモジュールの尿素水圧力センサの測定値が一定となるようにフィードバック制御され、尿素水圧力が一定となったら尿素水の噴射が開始される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０３８２６号公報
【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、結晶化した尿素水の固体や尿素水に混入した粉塵などの異物によってサプライモジュールやその周辺の尿素水経路が閉塞されると、尿素水圧力の異常な上昇などが生じ、尿素水圧力の適切な制御が行えなくなり、尿素水の噴射を開始することができなくなる。その結果、排気ガス中のＮＯXを適切に浄化することができなくなってしまう。
【０００７】
また、このような不具合が生じた場合にはＭＩＬ（Malfunction Indicator Lamp；故障警告灯）を点灯させ、ドライバに異常の発生を知らせるようにしている。これによりドライバは、車両の故障を認識し、ＭＩＬの表示に基づいてメーカなどに車両の修理を依頼することとなる。ところが、尿素水経路の閉塞は車両側の制御によって簡単に解消できる場合も少なくなく、尿素水経路の閉塞が生じた場合に一律に警告を促すようにすると、車両側の制御によって簡単に解消できると否とに拘わらず、ドライバは車両の修理を依頼しなければならず、到底その煩に耐え得ない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、サプライモジュールやその周辺の尿素水経路を閉塞する原因となる異物を除去して尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止し、同時にドライバの負担を軽減することができる異物除去方法及び選択還元触媒システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために創案された本発明は、尿素水を選択還元触媒に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させる異物除去方法である。
【００１０】
前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１１】
イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１２】
イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１３】
前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１４】
また本発明は、排気管に接続された選択還元触媒と、前記選択還元触媒の上流側で尿素水を噴射するドージングバルブと、尿素タンク内の尿素水を吸い上げて前記ドージングバルブに尿素水を供給すると共に余剰の尿素水を前記尿素タンク内に戻すサプライモジュールと、前記ドージングバルブと前記サプライモジュールを制御するドージングコントロールモジュールと、を備える選択還元触媒システムにおいて、前記ドージングコントロールモジュールは、前記選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させる異物除去モードを実行するように構成された選択還元触媒システムである。
【００１５】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１６】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記異物除去モードを実行すると良い。
【００１７】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記異物除去モードを実行すると良い。
【００１８】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記異物除去モードを実行すると良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、サプライモジュールやその周辺の尿素水経路を閉塞する原因となる異物を除去して尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止し、同時にドライバの負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用する選択還元触媒システムの一例を示す概略図である。
【図２】ＤＣＭの入出力構成を示す図である。
【図３】本発明に係る異物除去モードの動作フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る選択還元触媒システムの動作フローを示すフローチャートである。
【図５】異物除去モード１における時間と尿素水圧力との関係を示す図である。
【図６】異物除去モード２における時間と尿素水圧力との関係を示す図である。
【図７】異物除去モード３における時間と尿素水圧力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２２】
先ず、車両に搭載される選択還元触媒システムについて説明する。
【００２３】
図１に示すように、選択還元触媒システム１００は、エンジン１０１の排気管１０２に接続された選択還元触媒１０３と、選択還元触媒１０３の上流側（排気ガスの上流側）で尿素水を噴射するドージングバルブ１０４と、尿素水を貯留する尿素タンク１０５と、尿素タンク１０５内の尿素水を吸い上げてドージングバルブ１０４に尿素水を供給すると共に余剰の尿素水を尿素タンク１０５内に戻すサプライモジュール１０６と、ドージングバルブ１０４やサプライモジュール１０６などを制御するドージングコントロールモジュール（ＤＣＭ；Dosing Control Module、ＤＣＵ；Dosing Control Unitとも言われる）１０７と、を備える。
【００２４】
エンジン１０１の排気管１０２には、排気ガスの上流側から下流側にかけて、酸化触媒（ＤＯＣ；Diesel Oxidation Catalyst）及びディーゼルパティキュレートフィルタ１０８、選択還元触媒１０３が順次配置される。ＤＯＣは、エンジン１０１から排気される排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ2とし、排気ガス中のＮＯとＮＯ2の比率を制御して選択還元触媒１０３における脱硝効率を高めるためのものである。また、ディーゼルパティキュレートフィルタは、排気ガス中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するためのものである。
【００２５】
ドージングバルブ１０４は、高圧の尿素水が満たされたシリンダに噴口が設けられ、その噴口を塞ぐ弁体がスリットを有する筒状のプランジャに取り付けられた構造となっており、コイルに通電することによりプランジャを引き上げることで弁体を噴口から離間させて尿素水を噴射するようになっている。また、ドージングバルブ１０４の内部には、プランジャを介して弁体を常閉の状態に付勢するバネが設けられているため、コイルへの通電を止めると、そのバネ力によりプランジャが引き下げられて弁体が噴口を塞ぐので尿素水の噴射が停止される。
【００２６】
ドージングバルブ１０４の上流側の排気管１０２には、選択還元触媒１０３の入口における排気ガスの温度（選択還元触媒入口温度）を測定する排気温度センサ１０９が設けられる。また、選択還元触媒１０３の上流側（ここでは排気温度センサ１０９の上流側）には、選択還元触媒１０３の上流側でのＮＯX濃度を検出する上流側ＮＯXセンサ１１０が設けられ、選択還元触媒１０３の下流側には、選択還元触媒１０３の下流側でのＮＯX濃度を検出する下流側ＮＯXセンサ１１１が設けられる。
【００２７】
サプライモジュール１０６は、尿素水を圧送するＳＭポンプ１１２と、サプライモジュール１０６の温度（サプライモジュール１０６を流れる尿素水の温度）を測定するサプライモジュール温度センサ（ＳＭ温度センサ）１１３と、サプライモジュール１０６内における尿素水の圧力（ＳＭポンプ１１２の吐出側の圧力）を測定する尿素水圧力センサ１１４と、尿素水の流路を切り替えることにより、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するか、あるいはドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すかを切り替えるリバーティングバルブ１１５と、を備えている。ここでは、リバーティングバルブ１１５がＯＦＦのとき、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するようにし、リバーティングバルブ１１５がＯＮのとき、ドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すようにした。
【００２８】
リバーティングバルブ１１５が尿素水をドージングバルブ１０４に供給するように切り替えられている場合、サプライモジュール１０６は、そのＳＭポンプ１１２にて、尿素タンク１０５内の尿素水を送液ライン（サクションライン）１１６を通して吸い上げ、圧送ライン（プレッシャーライン）１１７を通してドージングバルブ１０４に供給するようにされ、余剰の尿素水を回収ライン（アフターライン）１１８を通して尿素タンク１０５に戻すようにされる。
【００２９】
尿素タンク１０５には、選択還元触媒センサ１１９が設けられる。選択還元触媒センサ１１９は、尿素タンク１０５内の尿素水の水位を測定する水位センサ１２０と、尿素タンク１０５内の尿素水の温度を測定する温度センサ１２１と、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を測定する品質センサ１２２と、を備えている。品質センサ１２２は、例えば、超音波の伝播速度や電気伝導度から、尿素水の濃度や尿素水に異種混合物が混合されているか否かを検出し、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を検出するものである。
【００３０】
尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６には、エンジン１０１を冷却するための冷却水を循環する冷却ライン１２３が接続される。冷却ライン１２３は、尿素タンク１０５内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水と尿素タンク１０５内の尿素水との間で熱交換するようにされる。同様に、冷却ライン１２３は、サプライモジュール１０６内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水とサプライモジュール１０６内の尿素水との間で熱交換するようにされる。
【００３１】
冷却ライン１２３には、尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６に冷却水を供給するか否かを切り替えるタンクヒータバルブ（クーラントバルブ）１２４が設けられる。なお、ドージングバルブ１０４にも冷却ライン１２３が接続されるが、ドージングバルブ１０４には、タンクヒータバルブ１２４の開閉に拘わらず、冷却水が供給されるように構成されている。なお、図１では図を簡略化しており示されていないが、冷却ライン１２３は、尿素水が通る送液ライン１１６、圧送ライン１１７、及び回収ライン１１８に沿うようにして配索される。
【００３２】
次に、ＤＣＭ１０７の入出力構成について説明する。
【００３３】
図２に示すように、ＤＣＭ１０７には、上流側ＮＯXセンサ１１０、下流側ＮＯXセンサ１１１、選択還元触媒センサ１１９（水位センサ１２０、温度センサ１２１、及び品質センサ１２２）、排気温度センサ１０９、サプライモジュール１０６のＳＭ温度センサ１１３と尿素水圧力センサ１１４、及びエンジン１０１を制御するエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ；Engine Control Module、ＥＣＵ；Engine Control Unitとも言われる）１２５からの入力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２５からは、外気温、エンジンパラメータ（エンジン回転数など）の信号が入力される。
【００３４】
また、ＤＣＭ１０７には、タンクヒータバルブ１２４、サプライモジュール１０６のＳＭポンプ１１２とリバーティングバルブ１１５、ドージングバルブ１０４、上流側ＮＯXセンサ１１０のヒータ、及び下流側ＮＯXセンサ１１１のヒータへの出力信号線が接続される。なお、ＤＣＭ１０７と各機器との信号の入出力に関しては、個別の信号線を介した入出力、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ；Controller Area Network）を介した入出力のどちらであっても良い。
【００３５】
ＤＣＭ１０７は、ＥＣＭ１２５からのエンジンパラメータの信号と排気温度センサ１０９からの排気ガス温度とを基に、排気ガス中のＮＯXの量を推定すると共に、推定した排気ガス中のＮＯXの量を基にドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を決定するようにされ、更にドージングバルブ１０４にて決定した尿素水量で噴射したとき、上流側ＮＯXセンサ１１０の検出値に基づいてドージングバルブ１０４を制御してドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を調整するように構成される。
【００３６】
さて、本実施の形態に係る選択還元触媒システム１００では、尿素水を選択還元触媒１０３に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システム１００における尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、尿素水経路における尿素水圧力（尿素水圧力センサ１１４の測定値）を変動させ、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去方法を採用している。
【００３７】
なお、尿素水経路とは、例えば、サプライモジュール１０６やその周辺の尿素水が流れる経路を指すが、これに限られず尿素水が流れるその他の経路も含むものとする。
【００３８】
この異物除去方法は、ＤＣＭ１０７に実装されたモードの１つである異物除去モードによって実現される。そのため、本実施の形態におけるＤＣＭ１０７は、サプライモジュール１０６内の尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、サプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を変動させ、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去モードを実行するように構成される。
【００３９】
図３に示すように、異物除去モードは、尿素水圧力を低下させるステップＳ１０１と、尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下であるか否かを判断するステップＳ１０２と、尿素水圧力を上昇させるステップＳ１０３と、尿素水圧力が予め設定した上限閾値以上であるか否かを判断するステップＳ１０４と、尿素水圧力を低下させるステップＳ１０５と、尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下であるか否かを判断するステップＳ１０６と、繰り返し回数を＋１するステップＳ１０７と、繰り返し回数が予め設定した規定回数以上であるか否かを判断するステップＳ１０８と、からなる。
【００４０】
ステップＳ１０１では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を低下させる。このステップＳ１０１は、ステップＳ１０２で尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下になったと判断されるまで繰り返される。
【００４１】
ステップＳ１０３では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を上昇させる。このステップＳ１０３は、ステップＳ１０４で尿素水圧力が予め設定した上限閾値以上になったと判断されるまで繰り返される。
【００４２】
ステップＳ１０５では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を低下させる。このステップＳ１０５は、ステップＳ１０６で尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下になったと判断されるまで繰り返される。
【００４３】
ステップＳ１０７とステップＳ１０８では、これまでの一連の動作が行われた繰り返し回数を計数し、この繰り返し回数が予め設定した規定回数になるまでステップＳ１０１〜１０８が繰り返される。
【００４４】
このようにＤＣＭ１０７は、異物除去モードにおいて、サプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、尿素水経路における尿素水圧力を変動させて異物を除去する。
【００４５】
ＤＣＭ１０７が異物除去モードを実行するタイミングは特に限定されるものではないが、以下のようなタイミングが想定される。
【００４６】
（１）ＤＣＭ１０７は、サプライモジュール１０６を制御してサプライモジュール１０６とドージングバルブ１０４とを接続する圧送ライン１１７を尿素水で満たした後、尿素水圧力を上昇させるのに先立って異物除去モードを実行する。
【００４７】
（２）ＤＣＭ１０７は、イグニッションＯＦＦ直後に異物除去モードを実行する。
【００４８】
（３）ＤＣＭ１０７は、尿素水圧力を一定にすべくサプライモジュール１０６をフィードバック制御する際に、尿素水圧力が異常閾値を超えたときに異物除去モードを実行する。ここで異常閾値とは、ＤＣＭ１０７が尿素水圧力の異常な上昇に基づいて何らかの異常が生じたことを判断するための基準となる閾値を指す。
【００４９】
これらは単独で実行されても良いし、複合して実行されても良い。以下、（１）〜（３）のタイミングで実行される異物除去モードをそれぞれ異物除去モード１〜３と指称する。
【００５０】
図４に示すように、選択還元触媒システム１００の通常動作モードは、ドライバがイグニッションＯＮするステップＳ２０１と、排気温度が予め設定した閾値以上であるか否かを判断するステップＳ２０２と、選択還元触媒制御システムを起動するステップＳ２０３と、ＳＭポンプ１１２を起動するステップＳ２０４と、圧送ライン１１７を尿素水で満たすステップＳ２０５と、尿素水圧力を上昇させるステップＳ２０６と、尿素水圧力が一定に制御できているか否かを判断するステップＳ２０７と、尿素水の噴射を開始するステップＳ２０８と、ドライバがイグニッションＯＦＦするステップＳ２０９と、圧送ライン１１７から尿素水を抜くステップＳ２１０と、選択還元触媒制御システムを終了（シャットダウン）するステップＳ２１１と、尿素水圧力の異常を確定するステップＳ２１２と、圧送ライン１１７から尿素水を抜くステップＳ２１３と、選択還元触媒制御システムを終了するステップＳ２１４と、ドライバがイグニッションＯＦＦするステップＳ２１５と、からなる。
【００５１】
ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１でイグニッションＯＮされてから排気温度が予め設定した閾値以上になるまで待機する。
【００５２】
ステップＳ２０３では、ＥＣＭ１２５がＤＣＭ１０７を制御して選択還元触媒制御システムを起動する。
【００５３】
ステップＳ２０４、ステップＳ２０５では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御してＳＭポンプ１１２を起動し、圧送ライン１１７を尿素水で満たす。
【００５４】
ステップＳ２０６では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水圧力を上昇させると共に尿素水圧力が規定値で一定となるようにサプライモジュール１０６をフィードバック制御する。
【００５５】
ステップＳ２０７では、尿素水圧力が規定値で一定であるか否かが判断され、尿素水圧力が規定値で一定であればステップＳ２０８に進み、そうでなければステップＳ２１２に進む。
【００５６】
ステップＳ２０８では、ＤＣＭ１０７がドージングバルブ１０４とサプライモジュール１０６とを制御して尿素水の噴射を開始する。
【００５７】
ステップＳ２１０では、ステップＳ２０９で運転が終了してイグニッションＯＦＦされた後、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して圧送ライン１１７から尿素水を抜く。
【００５８】
ステップＳ２１１では、ＥＣＭ１２５がＤＣＭ１０７を制御して選択還元触媒制御システムを終了する。
【００５９】
一方、ステップＳ２１２では、尿素水圧力が異常閾値を超えたときに何らかの異常が発生したことを検知し、尿素水圧力の異常を確定する。
【００６０】
ステップＳ２１３では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して圧送ライン１１７から尿素水を抜く。
【００６１】
ステップＳ２１４では、ＥＣＭ１２５がＤＣＭ１０７を制御して選択還元触媒制御システムを終了し、ステップＳ２１５で運転が終了してイグニッションＯＦＦされるまで待機する。
【００６２】
これらステップＳ２０１〜Ｓ２１５によって通常動作モードの１ドライビングサイクルが構成される。
【００６３】
この１ドライビングサイクルにおいて異物除去モード１は、ステップＳ２０５の後に実行される。このときの尿素水圧力の遷移は図５に示すようになり、圧送ライン１１７が尿素水で満たされた後に尿素水圧力を低下させると共に尿素水圧力の上昇と低下を繰り返し、しかる後、尿素水圧力を規定値で一定に制御する通常動作に移行する。
【００６４】
また、異物除去モード２は、ステップＳ２０９の後に実行される。このときの尿素水圧力の遷移は図６に示すようになり、尿素水圧力が規定値で一定に制御された状態から尿素水圧力を低下させると共に尿素水圧力の上昇と低下を繰り返した後、圧送ライン１１７から尿素水を抜き、選択還元触媒制御システムを終了する。
【００６５】
これら異物除去モード１と異物除去モード２は、尿素水経路の閉塞が発生しているか否かに関わらず、尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止することを目的として実行される。
【００６６】
一方、異物除去モード３は、ステップＳ２１２の後に実行される。このときの尿素水圧力の遷移は図７に示すようになり、尿素水圧力が異常に上昇して異常閾値以上となったときに尿素水圧力を低下させると共に尿素水圧力の上昇と低下を繰り返し、その後、圧送ライン１１７から尿素水を抜き、選択還元触媒制御システムを終了する。なお、図７における測定限界値とは、尿素水圧力センサ１１４で測定できる尿素水圧力の限界値を指し、尿素水圧力センサ１１４によってはこれ以上の値を測定することはできない。
【００６７】
この異物除去モード３は、実際に尿素水経路の閉塞が発生してから尿素水経路の閉塞を解消することを目的として実行される。イグニッションＯＮとイグニッションＯＦＦを何度か繰り返して異物除去モード３が数度実行されても尿素水経路の閉塞が解消しない場合には、ＭＩＬを点灯させてドライバに異常を知らせるようにすると良い。これにより、車両側の制御によって簡単に解消できる不具合なのかそうでないのかが判断でき、解消可能な不具合にも拘わらずドライバに故障を警告し、ドライバに過度な負担を強いるような事態を防止できる。
【００６８】
これまで説明してきたように、本発明によれば、サプライモジュールやその周辺の尿素水経路を閉塞する原因となる異物を除去して尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止し、同時にドライバの負担を軽減することができる。
【００６９】
なお、前述した実施の形態は、本発明を具現化するための一手段に過ぎず、異物除去モードの動作フローや選択還元触媒システムの動作フローを限定する趣旨ではない。即ち、本発明の思想を具現化できる範囲で様々な設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 選択還元触媒システム
１０１ エンジン
１０２ 排気管
１０３ 選択還元触媒
１０４ ドージングバルブ
１０５ 尿素タンク
１０６ サプライモジュール
１０９ 排気温度センサ
１１０ 上流側ＮＯXセンサ
１１１ 下流側ＮＯXセンサ
１１２ ＳＭポンプ
１１３ ＳＭ温度センサ
１１４ 尿素水圧力センサ
１１５ リバーティングバルブ
１１６ 送液ライン
１１７ 圧送ライン
１１８ 回収ライン
１１９ 選択還元触媒センサ
１２０ 水位センサ
１２１ 温度センサ
１２２ 品質センサ
１２３ 冷却ライン
１２４ タンクヒータバルブ
１２５ ＥＣＭ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択還元触媒システムにおける尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去方法及び選択還元触媒システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯXを浄化するための排気ガス浄化システムとして、選択還元触媒を用いた選択還元触媒システムが開発されている。
【０００３】
この選択還元触媒システムは、尿素タンクに貯留された尿素水を選択還元触媒の排気ガス上流に供給し、排気ガスの熱でアンモニアを生成し、このアンモニアによって選択還元触媒でＮＯXを還元して浄化するものである（例えば、特許文献１参照）。尿素水は、選択還元触媒の上流側に設けられたドージングバルブ（尿素噴射装置、ドージングモジュールとも言われる）から噴射されることで、選択還元触媒の排気ガス上流に供給される。
【０００４】
ドージングバルブへの尿素水の供給は、サプライモジュールポンプ（ＳＭポンプ）や尿素水圧力センサなどを備えたサプライモジュールによってなされる。サプライモジュールは、送液ラインを介して尿素タンクと接続されており、尿素タンクから送液ラインを通じて吸い上げた尿素水を、サプライモジュールとドージングバルブとを接続する圧送ラインを通じてドージングバルブに供給する。このとき、サプライモジュールの尿素水圧力センサの測定値が一定となるようにフィードバック制御され、尿素水圧力が一定となったら尿素水の噴射が開始される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０３８２６号公報
【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、結晶化した尿素水の固体や尿素水に混入した粉塵などの異物によってサプライモジュールやその周辺の尿素水経路が閉塞されると、尿素水圧力の異常な上昇などが生じ、尿素水圧力の適切な制御が行えなくなり、尿素水の噴射を開始することができなくなる。その結果、排気ガス中のＮＯXを適切に浄化することができなくなってしまう。
【０００７】
また、このような不具合が生じた場合にはＭＩＬ（Malfunction Indicator Lamp；故障警告灯）を点灯させ、ドライバに異常の発生を知らせるようにしている。これによりドライバは、車両の故障を認識し、ＭＩＬの表示に基づいてメーカなどに車両の修理を依頼することとなる。ところが、尿素水経路の閉塞は車両側の制御によって簡単に解消できる場合も少なくなく、尿素水経路の閉塞が生じた場合に一律に警告を促すようにすると、車両側の制御によって簡単に解消できると否とに拘わらず、ドライバは車両の修理を依頼しなければならず、到底その煩に耐え得ない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、サプライモジュールやその周辺の尿素水経路を閉塞する原因となる異物を除去して尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止し、同時にドライバの負担を軽減することができる異物除去方法及び選択還元触媒システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために創案された本発明は、尿素水を選択還元触媒に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させる異物除去方法である。
【００１０】
前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１１】
イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１２】
イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１３】
前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１４】
また本発明は、排気管に接続された選択還元触媒と、前記選択還元触媒の上流側で尿素水を噴射するドージングバルブと、尿素タンク内の尿素水を吸い上げて前記ドージングバルブに尿素水を供給すると共に余剰の尿素水を前記尿素タンク内に戻すサプライモジュールと、前記ドージングバルブと前記サプライモジュールを制御するドージングコントロールモジュールと、を備える選択還元触媒システムにおいて、前記ドージングコントロールモジュールは、前記選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させる異物除去モードを実行するように構成された選択還元触媒システムである。
【００１５】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させると良い。
【００１６】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記異物除去モードを実行すると良い。
【００１７】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記異物除去モードを実行すると良い。
【００１８】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記異物除去モードを実行すると良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、サプライモジュールやその周辺の尿素水経路を閉塞する原因となる異物を除去して尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止し、同時にドライバの負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用する選択還元触媒システムの一例を示す概略図である。
【図２】ＤＣＭの入出力構成を示す図である。
【図３】本発明に係る異物除去モードの動作フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る選択還元触媒システムの動作フローを示すフローチャートである。
【図５】異物除去モード１における時間と尿素水圧力との関係を示す図である。
【図６】異物除去モード２における時間と尿素水圧力との関係を示す図である。
【図７】異物除去モード３における時間と尿素水圧力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２２】
先ず、車両に搭載される選択還元触媒システムについて説明する。
【００２３】
図１に示すように、選択還元触媒システム１００は、エンジン１０１の排気管１０２に接続された選択還元触媒１０３と、選択還元触媒１０３の上流側（排気ガスの上流側）で尿素水を噴射するドージングバルブ１０４と、尿素水を貯留する尿素タンク１０５と、尿素タンク１０５内の尿素水を吸い上げてドージングバルブ１０４に尿素水を供給すると共に余剰の尿素水を尿素タンク１０５内に戻すサプライモジュール１０６と、ドージングバルブ１０４やサプライモジュール１０６などを制御するドージングコントロールモジュール（ＤＣＭ；Dosing Control Module、ＤＣＵ；Dosing Control Unitとも言われる）１０７と、を備える。
【００２４】
エンジン１０１の排気管１０２には、排気ガスの上流側から下流側にかけて、酸化触媒（ＤＯＣ；Diesel Oxidation Catalyst）及びディーゼルパティキュレートフィルタ１０８、選択還元触媒１０３が順次配置される。ＤＯＣは、エンジン１０１から排気される排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ2とし、排気ガス中のＮＯとＮＯ2の比率を制御して選択還元触媒１０３における脱硝効率を高めるためのものである。また、ディーゼルパティキュレートフィルタは、排気ガス中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するためのものである。
【００２５】
ドージングバルブ１０４は、高圧の尿素水が満たされたシリンダに噴口が設けられ、その噴口を塞ぐ弁体がスリットを有する筒状のプランジャに取り付けられた構造となっており、コイルに通電することによりプランジャを引き上げることで弁体を噴口から離間させて尿素水を噴射するようになっている。また、ドージングバルブ１０４の内部には、プランジャを介して弁体を常閉の状態に付勢するバネが設けられているため、コイルへの通電を止めると、そのバネ力によりプランジャが引き下げられて弁体が噴口を塞ぐので尿素水の噴射が停止される。
【００２６】
ドージングバルブ１０４の上流側の排気管１０２には、選択還元触媒１０３の入口における排気ガスの温度（選択還元触媒入口温度）を測定する排気温度センサ１０９が設けられる。また、選択還元触媒１０３の上流側（ここでは排気温度センサ１０９の上流側）には、選択還元触媒１０３の上流側でのＮＯX濃度を検出する上流側ＮＯXセンサ１１０が設けられ、選択還元触媒１０３の下流側には、選択還元触媒１０３の下流側でのＮＯX濃度を検出する下流側ＮＯXセンサ１１１が設けられる。
【００２７】
サプライモジュール１０６は、尿素水を圧送するＳＭポンプ１１２と、サプライモジュール１０６の温度（サプライモジュール１０６を流れる尿素水の温度）を測定するサプライモジュール温度センサ（ＳＭ温度センサ）１１３と、サプライモジュール１０６内における尿素水の圧力（ＳＭポンプ１１２の吐出側の圧力）を測定する尿素水圧力センサ１１４と、尿素水の流路を切り替えることにより、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するか、あるいはドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すかを切り替えるリバーティングバルブ１１５と、を備えている。ここでは、リバーティングバルブ１１５がＯＦＦのとき、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するようにし、リバーティングバルブ１１５がＯＮのとき、ドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すようにした。
【００２８】
リバーティングバルブ１１５が尿素水をドージングバルブ１０４に供給するように切り替えられている場合、サプライモジュール１０６は、そのＳＭポンプ１１２にて、尿素タンク１０５内の尿素水を送液ライン（サクションライン）１１６を通して吸い上げ、圧送ライン（プレッシャーライン）１１７を通してドージングバルブ１０４に供給するようにされ、余剰の尿素水を回収ライン（アフターライン）１１８を通して尿素タンク１０５に戻すようにされる。
【００２９】
尿素タンク１０５には、選択還元触媒センサ１１９が設けられる。選択還元触媒センサ１１９は、尿素タンク１０５内の尿素水の水位を測定する水位センサ１２０と、尿素タンク１０５内の尿素水の温度を測定する温度センサ１２１と、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を測定する品質センサ１２２と、を備えている。品質センサ１２２は、例えば、超音波の伝播速度や電気伝導度から、尿素水の濃度や尿素水に異種混合物が混合されているか否かを検出し、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を検出するものである。
【００３０】
尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６には、エンジン１０１を冷却するための冷却水を循環する冷却ライン１２３が接続される。冷却ライン１２３は、尿素タンク１０５内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水と尿素タンク１０５内の尿素水との間で熱交換するようにされる。同様に、冷却ライン１２３は、サプライモジュール１０６内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水とサプライモジュール１０６内の尿素水との間で熱交換するようにされる。
【００３１】
冷却ライン１２３には、尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６に冷却水を供給するか否かを切り替えるタンクヒータバルブ（クーラントバルブ）１２４が設けられる。なお、ドージングバルブ１０４にも冷却ライン１２３が接続されるが、ドージングバルブ１０４には、タンクヒータバルブ１２４の開閉に拘わらず、冷却水が供給されるように構成されている。なお、図１では図を簡略化しており示されていないが、冷却ライン１２３は、尿素水が通る送液ライン１１６、圧送ライン１１７、及び回収ライン１１８に沿うようにして配索される。
【００３２】
次に、ＤＣＭ１０７の入出力構成について説明する。
【００３３】
図２に示すように、ＤＣＭ１０７には、上流側ＮＯXセンサ１１０、下流側ＮＯXセンサ１１１、選択還元触媒センサ１１９（水位センサ１２０、温度センサ１２１、及び品質センサ１２２）、排気温度センサ１０９、サプライモジュール１０６のＳＭ温度センサ１１３と尿素水圧力センサ１１４、及びエンジン１０１を制御するエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ；Engine Control Module、ＥＣＵ；Engine Control Unitとも言われる）１２５からの入力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２５からは、外気温、エンジンパラメータ（エンジン回転数など）の信号が入力される。
【００３４】
また、ＤＣＭ１０７には、タンクヒータバルブ１２４、サプライモジュール１０６のＳＭポンプ１１２とリバーティングバルブ１１５、ドージングバルブ１０４、上流側ＮＯXセンサ１１０のヒータ、及び下流側ＮＯXセンサ１１１のヒータへの出力信号線が接続される。なお、ＤＣＭ１０７と各機器との信号の入出力に関しては、個別の信号線を介した入出力、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ；Controller Area Network）を介した入出力のどちらであっても良い。
【００３５】
ＤＣＭ１０７は、ＥＣＭ１２５からのエンジンパラメータの信号と排気温度センサ１０９からの排気ガス温度とを基に、排気ガス中のＮＯXの量を推定すると共に、推定した排気ガス中のＮＯXの量を基にドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を決定するようにされ、更にドージングバルブ１０４にて決定した尿素水量で噴射したとき、上流側ＮＯXセンサ１１０の検出値に基づいてドージングバルブ１０４を制御してドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を調整するように構成される。
【００３６】
さて、本実施の形態に係る選択還元触媒システム１００では、尿素水を選択還元触媒１０３に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システム１００における尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、尿素水経路における尿素水圧力（尿素水圧力センサ１１４の測定値）を変動させ、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去方法を採用している。
【００３７】
なお、尿素水経路とは、例えば、サプライモジュール１０６やその周辺の尿素水が流れる経路を指すが、これに限られず尿素水が流れるその他の経路も含むものとする。
【００３８】
この異物除去方法は、ＤＣＭ１０７に実装されたモードの１つである異物除去モードによって実現される。そのため、本実施の形態におけるＤＣＭ１０７は、サプライモジュール１０６内の尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止すべく、サプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を変動させ、閉塞の原因となる異物を除去する異物除去モードを実行するように構成される。
【００３９】
図３に示すように、異物除去モードは、尿素水圧力を低下させるステップＳ１０１と、尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下であるか否かを判断するステップＳ１０２と、尿素水圧力を上昇させるステップＳ１０３と、尿素水圧力が予め設定した上限閾値以上であるか否かを判断するステップＳ１０４と、尿素水圧力を低下させるステップＳ１０５と、尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下であるか否かを判断するステップＳ１０６と、繰り返し回数を＋１するステップＳ１０７と、繰り返し回数が予め設定した規定回数以上であるか否かを判断するステップＳ１０８と、からなる。
【００４０】
ステップＳ１０１では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を低下させる。このステップＳ１０１は、ステップＳ１０２で尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下になったと判断されるまで繰り返される。
【００４１】
ステップＳ１０３では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を上昇させる。このステップＳ１０３は、ステップＳ１０４で尿素水圧力が予め設定した上限閾値以上になったと判断されるまで繰り返される。
【００４２】
ステップＳ１０５では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力を低下させる。このステップＳ１０５は、ステップＳ１０６で尿素水圧力が予め設定した下限閾値以下になったと判断されるまで繰り返される。
【００４３】
ステップＳ１０７とステップＳ１０８では、これまでの一連の動作が行われた繰り返し回数を計数し、この繰り返し回数が予め設定した規定回数になるまでステップＳ１０１〜１０８が繰り返される。
【００４４】
このようにＤＣＭ１０７は、異物除去モードにおいて、サプライモジュール１０６を制御して尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、尿素水経路における尿素水圧力を変動させて異物を除去する。
【００４５】
ＤＣＭ１０７が異物除去モードを実行するタイミングは特に限定されるものではないが、以下のようなタイミングが想定される。
【００４６】
（１）ＤＣＭ１０７は、サプライモジュール１０６を制御してサプライモジュール１０６とドージングバルブ１０４とを接続する圧送ライン１１７を尿素水で満たした後、尿素水圧力を上昇させるのに先立って異物除去モードを実行する。
【００４７】
（２）ＤＣＭ１０７は、イグニッションＯＦＦ直後に異物除去モードを実行する。
【００４８】
（３）ＤＣＭ１０７は、尿素水圧力を一定にすべくサプライモジュール１０６をフィードバック制御する際に、尿素水圧力が異常閾値を超えたときに異物除去モードを実行する。ここで異常閾値とは、ＤＣＭ１０７が尿素水圧力の異常な上昇に基づいて何らかの異常が生じたことを判断するための基準となる閾値を指す。
【００４９】
これらは単独で実行されても良いし、複合して実行されても良い。以下、（１）〜（３）のタイミングで実行される異物除去モードをそれぞれ異物除去モード１〜３と指称する。
【００５０】
図４に示すように、選択還元触媒システム１００の通常動作モードは、ドライバがイグニッションＯＮするステップＳ２０１と、排気温度が予め設定した閾値以上であるか否かを判断するステップＳ２０２と、選択還元触媒制御システムを起動するステップＳ２０３と、ＳＭポンプ１１２を起動するステップＳ２０４と、圧送ライン１１７を尿素水で満たすステップＳ２０５と、尿素水圧力を上昇させるステップＳ２０６と、尿素水圧力が一定に制御できているか否かを判断するステップＳ２０７と、尿素水の噴射を開始するステップＳ２０８と、ドライバがイグニッションＯＦＦするステップＳ２０９と、圧送ライン１１７から尿素水を抜くステップＳ２１０と、選択還元触媒制御システムを終了（シャットダウン）するステップＳ２１１と、尿素水圧力の異常を確定するステップＳ２１２と、圧送ライン１１７から尿素水を抜くステップＳ２１３と、選択還元触媒制御システムを終了するステップＳ２１４と、ドライバがイグニッションＯＦＦするステップＳ２１５と、からなる。
【００５１】
ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１でイグニッションＯＮされてから排気温度が予め設定した閾値以上になるまで待機する。
【００５２】
ステップＳ２０３では、ＥＣＭ１２５がＤＣＭ１０７を制御して選択還元触媒制御システムを起動する。
【００５３】
ステップＳ２０４、ステップＳ２０５では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御してＳＭポンプ１１２を起動し、圧送ライン１１７を尿素水で満たす。
【００５４】
ステップＳ２０６では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して尿素水圧力を上昇させると共に尿素水圧力が規定値で一定となるようにサプライモジュール１０６をフィードバック制御する。
【００５５】
ステップＳ２０７では、尿素水圧力が規定値で一定であるか否かが判断され、尿素水圧力が規定値で一定であればステップＳ２０８に進み、そうでなければステップＳ２１２に進む。
【００５６】
ステップＳ２０８では、ＤＣＭ１０７がドージングバルブ１０４とサプライモジュール１０６とを制御して尿素水の噴射を開始する。
【００５７】
ステップＳ２１０では、ステップＳ２０９で運転が終了してイグニッションＯＦＦされた後、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して圧送ライン１１７から尿素水を抜く。
【００５８】
ステップＳ２１１では、ＥＣＭ１２５がＤＣＭ１０７を制御して選択還元触媒制御システムを終了する。
【００５９】
一方、ステップＳ２１２では、尿素水圧力が異常閾値を超えたときに何らかの異常が発生したことを検知し、尿素水圧力の異常を確定する。
【００６０】
ステップＳ２１３では、ＤＣＭ１０７がサプライモジュール１０６を制御して圧送ライン１１７から尿素水を抜く。
【００６１】
ステップＳ２１４では、ＥＣＭ１２５がＤＣＭ１０７を制御して選択還元触媒制御システムを終了し、ステップＳ２１５で運転が終了してイグニッションＯＦＦされるまで待機する。
【００６２】
これらステップＳ２０１〜Ｓ２１５によって通常動作モードの１ドライビングサイクルが構成される。
【００６３】
この１ドライビングサイクルにおいて異物除去モード１は、ステップＳ２０５の後に実行される。このときの尿素水圧力の遷移は図５に示すようになり、圧送ライン１１７が尿素水で満たされた後に尿素水圧力を低下させると共に尿素水圧力の上昇と低下を繰り返し、しかる後、尿素水圧力を規定値で一定に制御する通常動作に移行する。
【００６４】
また、異物除去モード２は、ステップＳ２０９の後に実行される。このときの尿素水圧力の遷移は図６に示すようになり、尿素水圧力が規定値で一定に制御された状態から尿素水圧力を低下させると共に尿素水圧力の上昇と低下を繰り返した後、圧送ライン１１７から尿素水を抜き、選択還元触媒制御システムを終了する。
【００６５】
これら異物除去モード１と異物除去モード２は、尿素水経路の閉塞が発生しているか否かに関わらず、尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止することを目的として実行される。
【００６６】
一方、異物除去モード３は、ステップＳ２１２の後に実行される。このときの尿素水圧力の遷移は図７に示すようになり、尿素水圧力が異常に上昇して異常閾値以上となったときに尿素水圧力を低下させると共に尿素水圧力の上昇と低下を繰り返し、その後、圧送ライン１１７から尿素水を抜き、選択還元触媒制御システムを終了する。なお、図７における測定限界値とは、尿素水圧力センサ１１４で測定できる尿素水圧力の限界値を指し、尿素水圧力センサ１１４によってはこれ以上の値を測定することはできない。
【００６７】
この異物除去モード３は、実際に尿素水経路の閉塞が発生してから尿素水経路の閉塞を解消することを目的として実行される。イグニッションＯＮとイグニッションＯＦＦを何度か繰り返して異物除去モード３が数度実行されても尿素水経路の閉塞が解消しない場合には、ＭＩＬを点灯させてドライバに異常を知らせるようにすると良い。これにより、車両側の制御によって簡単に解消できる不具合なのかそうでないのかが判断でき、解消可能な不具合にも拘わらずドライバに故障を警告し、ドライバに過度な負担を強いるような事態を防止できる。
【００６８】
これまで説明してきたように、本発明によれば、サプライモジュールやその周辺の尿素水経路を閉塞する原因となる異物を除去して尿素水経路の閉塞を解消又は未然に防止し、同時にドライバの負担を軽減することができる。
【００６９】
なお、前述した実施の形態は、本発明を具現化するための一手段に過ぎず、異物除去モードの動作フローや選択還元触媒システムの動作フローを限定する趣旨ではない。即ち、本発明の思想を具現化できる範囲で様々な設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 選択還元触媒システム
１０１ エンジン
１０２ 排気管
１０３ 選択還元触媒
１０４ ドージングバルブ
１０５ 尿素タンク
１０６ サプライモジュール
１０９ 排気温度センサ
１１０ 上流側ＮＯXセンサ
１１１ 下流側ＮＯXセンサ
１１２ ＳＭポンプ
１１３ ＳＭ温度センサ
１１４ 尿素水圧力センサ
１１５ リバーティングバルブ
１１６ 送液ライン
１１７ 圧送ライン
１１８ 回収ライン
１１９ 選択還元触媒センサ
１２０ 水位センサ
１２１ 温度センサ
１２２ 品質センサ
１２３ 冷却ライン
１２４ タンクヒータバルブ
１２５ ＥＣＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素水を選択還元触媒に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させることを特徴とする異物除去方法。
【請求項２】
前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１に記載の異物除去方法。
【請求項３】
イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１又は２に記載の異物除去方法。
【請求項４】
イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１〜３のいずれかに記載の異物除去方法。
【請求項５】
前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１〜４のいずれかに記載の異物除去方法。
【請求項６】
排気管に接続された選択還元触媒と、
前記選択還元触媒の上流側で尿素水を噴射するドージングバルブと、
尿素タンク内の尿素水を吸い上げて前記ドージングバルブに尿素水を供給すると共に余剰の尿素水を前記尿素タンク内に戻すサプライモジュールと、
前記ドージングバルブと前記サプライモジュールを制御するドージングコントロールモジュールと、
を備える選択還元触媒システムにおいて、
前記ドージングコントロールモジュールは、前記選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させる異物除去モードを実行するように構成されたことを特徴とする選択還元触媒システム。
【請求項７】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項６に記載の選択還元触媒システム。
【請求項８】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記異物除去モードを実行する請求項６又は７に記載の選択還元触媒システム。
【請求項９】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記異物除去モードを実行する請求項６〜８のいずれかに記載の選択還元触媒システム。
【請求項１０】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記異物除去モードを実行する請求項６〜９のいずれかに記載の選択還元触媒システム。
【請求項１】
尿素水を選択還元触媒に供給して排気ガス中のＮＯXを浄化する選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させることを特徴とする異物除去方法。
【請求項２】
前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１に記載の異物除去方法。
【請求項３】
イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１又は２に記載の異物除去方法。
【請求項４】
イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１〜３のいずれかに記載の異物除去方法。
【請求項５】
前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項１〜４のいずれかに記載の異物除去方法。
【請求項６】
排気管に接続された選択還元触媒と、
前記選択還元触媒の上流側で尿素水を噴射するドージングバルブと、
尿素タンク内の尿素水を吸い上げて前記ドージングバルブに尿素水を供給すると共に余剰の尿素水を前記尿素タンク内に戻すサプライモジュールと、
前記ドージングバルブと前記サプライモジュールを制御するドージングコントロールモジュールと、
を備える選択還元触媒システムにおいて、
前記ドージングコントロールモジュールは、前記選択還元触媒システムの尿素水経路における尿素水圧力を変動させる異物除去モードを実行するように構成されたことを特徴とする選択還元触媒システム。
【請求項７】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水経路における尿素水圧力の上昇と低下を規定回数だけ繰り返すことで、前記尿素水経路における尿素水圧力を変動させる請求項６に記載の選択還元触媒システム。
【請求項８】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＮ後に前記尿素水圧力を上昇させるのに先立って前記異物除去モードを実行する請求項６又は７に記載の選択還元触媒システム。
【請求項９】
前記ドージングコントロールモジュールは、イグニッションＯＦＦ後に前記尿素水経路の圧送ラインから尿素水を抜くのに先立って前記異物除去モードを実行する請求項６〜８のいずれかに記載の選択還元触媒システム。
【請求項１０】
前記ドージングコントロールモジュールは、前記尿素水圧力が異常閾値を超えたときに前記異物除去モードを実行する請求項６〜９のいずれかに記載の選択還元触媒システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７２３９２（Ｐ２０１３−７２３９２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２９４４（Ｐ２０１１−２１２９４４）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]