JP2003269145A - 内燃機関のＮＯｘ浄化装置 - Google Patents
内燃機関のＮＯｘ浄化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ＮＯｘ浄化装置における尿素プラ
ギング現象によるＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに
増加することを防止できる内燃機関のＮＯｘ浄化装置を
提供することにある。 【解決手段】 エンジン１の排気系２に設けられＮＯｘ
を選択還元するＮＯｘ触媒１７、ＮＯｘ触媒上流の排気
系２に連通する供給通路ｒｎ、供給通路ｒｎを介して排
気系に尿素水を供給する尿素水供給装置（還元剤供給手
段）２９、尿素水の供給部位ｇより上流部位から排気系
２に加圧空気を供給する高圧エアタンク３２（空気供給
手段）、尿素水供給装置２９の作動を制御する制御手
段、供給通路ｒｎ内の圧力ｐａを検出するエア圧センサ
２４（空気供給状態検出手段）、上記制御手段により尿
素水を添加した後に加圧空気を供給すると共にエア圧セ
ンサ２４に検出された圧力ｐａに応じて供給通路の目詰
まり有無を判定する判定手段を備える。
ギング現象によるＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに
増加することを防止できる内燃機関のＮＯｘ浄化装置を
提供することにある。 【解決手段】 エンジン１の排気系２に設けられＮＯｘ
を選択還元するＮＯｘ触媒１７、ＮＯｘ触媒上流の排気
系２に連通する供給通路ｒｎ、供給通路ｒｎを介して排
気系に尿素水を供給する尿素水供給装置（還元剤供給手
段）２９、尿素水の供給部位ｇより上流部位から排気系
２に加圧空気を供給する高圧エアタンク３２（空気供給
手段）、尿素水供給装置２９の作動を制御する制御手
段、供給通路ｒｎ内の圧力ｐａを検出するエア圧センサ
２４（空気供給状態検出手段）、上記制御手段により尿
素水を添加した後に加圧空気を供給すると共にエア圧セ
ンサ２４に検出された圧力ｐａに応じて供給通路の目詰
まり有無を判定する判定手段を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内撚機関の排気ガ
ス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置、特に、排気系
に設けた還元触媒の上流側に排気ガス還元剤を噴霧する
装置を配した内燃機関のＮＯｘ浄化装置に関する。
ス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置、特に、排気系
に設けた還元触媒の上流側に排気ガス還元剤を噴霧する
装置を配した内燃機関のＮＯｘ浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内撚機関が排出する排気ガス中のＮＯｘ
はＮＯｘ浄化装置により浄化されているが、特に、ディ
ーゼルエンジンで用いられるＮＯｘ浄化装置はその排気
系にユリアＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）を置き、その上流
側に還元剤供給手段を配備したものが知られている。こ
の還元剤供給手段は排気系に尿素水（ユリア水）を供給
し、そこに含まれた尿素が下記の式（１）のように加水
分解及び熱分解して、ＮＨ３を放出する。
はＮＯｘ浄化装置により浄化されているが、特に、ディ
ーゼルエンジンで用いられるＮＯｘ浄化装置はその排気
系にユリアＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）を置き、その上流
側に還元剤供給手段を配備したものが知られている。こ
の還元剤供給手段は排気系に尿素水（ユリア水）を供給
し、そこに含まれた尿素が下記の式（１）のように加水
分解及び熱分解して、ＮＨ３を放出する。
【０００３】
（ＮＨ２）２ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→２ＮＨ３＋ＣＯ２・・・・（１）
加水分解して発生したアンモニア（ＮＨ３）はＳＣＲ触
媒（ＮＯｘ触媒）に還元剤として供給される。これによ
りＳＣＲ触媒が酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを浄化
できるようにしている。ところで、上述のように、尿素
水添加式のＮＯｘ浄化装置は還元剤として用いるアンモ
ニアを直接排気路に供給するのに代え、取り扱いの容易
な尿素水を用い、その尿素水を霧化して搬送用のエア流
に乗せて排気路に供給、即ち、エアアシスト方式を用いて
排気路に供給し、そこで加水分解されたアンモニアをＳ
ＣＲ触媒に供給している。
媒（ＮＯｘ触媒）に還元剤として供給される。これによ
りＳＣＲ触媒が酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを浄化
できるようにしている。ところで、上述のように、尿素
水添加式のＮＯｘ浄化装置は還元剤として用いるアンモ
ニアを直接排気路に供給するのに代え、取り扱いの容易
な尿素水を用い、その尿素水を霧化して搬送用のエア流
に乗せて排気路に供給、即ち、エアアシスト方式を用いて
排気路に供給し、そこで加水分解されたアンモニアをＳ
ＣＲ触媒に供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エアアシス
ト方式を採るＮＯｘ浄化装置では、供給通路を流動する
搬送用のエア流に尿素水を乗せて供給通路の下流端のイ
ンジェクタより排気路に尿素水を供給する。この供給通
路の上流部には搬送エアの供給手段が連結され、このエ
ア供給手段とインジェクタとの間に還元剤供給手段から
延びる尿素水添加管の添加口が開口している。ここで、
尿素水添加管の添加口より供給通路に吹出し添加された
霧状の尿素水は供給通路の内壁面に付着し易く、これが
搬送用のエア流の影響で水分を蒸発した場合に固形物と
なりやすく、この固形物発生自体を避けることはできな
い。特に、エアアシスト方式を採るＮＯｘ浄化装置が車
載された場合、搬送用のエアが流れる供給通路が湾曲さ
れたり、流路断面積が変化することが多く、これら部位
や、尿素水添加管の添加口やインジェクタの近傍には、
エア流線が乱れる部分や渦巻き部分（乱流）が発生し易
く、このような部位に尿素水が付着し易くなる。
ト方式を採るＮＯｘ浄化装置では、供給通路を流動する
搬送用のエア流に尿素水を乗せて供給通路の下流端のイ
ンジェクタより排気路に尿素水を供給する。この供給通
路の上流部には搬送エアの供給手段が連結され、このエ
ア供給手段とインジェクタとの間に還元剤供給手段から
延びる尿素水添加管の添加口が開口している。ここで、
尿素水添加管の添加口より供給通路に吹出し添加された
霧状の尿素水は供給通路の内壁面に付着し易く、これが
搬送用のエア流の影響で水分を蒸発した場合に固形物と
なりやすく、この固形物発生自体を避けることはできな
い。特に、エアアシスト方式を採るＮＯｘ浄化装置が車
載された場合、搬送用のエアが流れる供給通路が湾曲さ
れたり、流路断面積が変化することが多く、これら部位
や、尿素水添加管の添加口やインジェクタの近傍には、
エア流線が乱れる部分や渦巻き部分（乱流）が発生し易
く、このような部位に尿素水が付着し易くなる。
【０００５】この尿素水付着状態が続くと、その都度水
分が蒸発して固化量が増加し、その部位のエア流路断面
積を狭めることとなり、場合によっては流路を閉鎖し、い
わゆる尿素プラギング現象が発生し、これにより、尿素
水添加式の還元剤供給手段が適正作動しなくなり、ＮＯ
ｘ浄化機能が停止してしまうという問題がある。
分が蒸発して固化量が増加し、その部位のエア流路断面
積を狭めることとなり、場合によっては流路を閉鎖し、い
わゆる尿素プラギング現象が発生し、これにより、尿素
水添加式の還元剤供給手段が適正作動しなくなり、ＮＯ
ｘ浄化機能が停止してしまうという問題がある。
【０００６】しかも、このようなＮＯｘ浄化装置の制御
手段が、予め、プラギング検出手段を備える場合、このプ
ラギング検出手段は、例えば、搬送用エアが流れる供給
通路のエア圧を検出し、これがプラギング発生で所定値
を上回っていると、直ちにＮＯｘ浄化装置に故障がある
と判定を行うこととなる。このため、たとえ尿素プラギ
ング現象発生部が容易に溶解可能で、通路を連通状態へ
回復することが可能な時であっても、故障であると判定
することとなり、ＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに
増加することになり易い。本発明は、以上のような課題
に基づき、尿素水添加を行うＮＯｘ浄化装置における尿
素プラギング現象によるＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむ
やみに増加することを防止できる内燃機関のＮＯｘ浄化
装置を提供することを目的とする。
手段が、予め、プラギング検出手段を備える場合、このプ
ラギング検出手段は、例えば、搬送用エアが流れる供給
通路のエア圧を検出し、これがプラギング発生で所定値
を上回っていると、直ちにＮＯｘ浄化装置に故障がある
と判定を行うこととなる。このため、たとえ尿素プラギ
ング現象発生部が容易に溶解可能で、通路を連通状態へ
回復することが可能な時であっても、故障であると判定
することとなり、ＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに
増加することになり易い。本発明は、以上のような課題
に基づき、尿素水添加を行うＮＯｘ浄化装置における尿
素プラギング現象によるＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむ
やみに増加することを防止できる内燃機関のＮＯｘ浄化
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内燃
機関の排気系に設けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元
するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連
通する供給通路、前記供給通路を介して前記排気系に尿
素水を供給する還元剤供給手段、前記供給通路における
前記尿素水の供給部位より上流部位から前記排気系に加
圧空気を供給する空気供給手段、前記還元剤供給手段及
び前記空気供給手段の作動を制御する制御手段、前記供
給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態検出手
段、前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加
圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段によ
り検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰
まり有無を判定する判定手段、を備えたことを特徴とす
る。排気系に加圧空気に乗せて尿素を供給する供給通路
はその内壁部等で尿素水の水分が蒸発して固形化し、こ
れが流路を目詰まり、即ち尿素プラギング現象が生じる
可能性がある。ここではこのような目詰まりを加圧空気
による判定の前に、一旦、尿素水を供給することによっ
て、供給通路内に固体化した尿素を溶解し、目詰まりし
た尿素を溶解排出するので、溶解可能な目詰まりであれ
ば異常の誤判定を防止してＮＯｘ浄化を図れ、ＮＯｘ浄
化装置の停止域がむやみに拡大することを防止できる。
機関の排気系に設けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元
するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連
通する供給通路、前記供給通路を介して前記排気系に尿
素水を供給する還元剤供給手段、前記供給通路における
前記尿素水の供給部位より上流部位から前記排気系に加
圧空気を供給する空気供給手段、前記還元剤供給手段及
び前記空気供給手段の作動を制御する制御手段、前記供
給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態検出手
段、前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加
圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段によ
り検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰
まり有無を判定する判定手段、を備えたことを特徴とす
る。排気系に加圧空気に乗せて尿素を供給する供給通路
はその内壁部等で尿素水の水分が蒸発して固形化し、こ
れが流路を目詰まり、即ち尿素プラギング現象が生じる
可能性がある。ここではこのような目詰まりを加圧空気
による判定の前に、一旦、尿素水を供給することによっ
て、供給通路内に固体化した尿素を溶解し、目詰まりし
た尿素を溶解排出するので、溶解可能な目詰まりであれ
ば異常の誤判定を防止してＮＯｘ浄化を図れ、ＮＯｘ浄
化装置の停止域がむやみに拡大することを防止できる。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載の内燃
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記尿素水の温度を検
出する温度センサを備え、前記判定手段は、前記温度セ
ンサにより検出された尿素水温度が所定温度未満のと
き、前記判定手段の判定作動を禁止することを特徴とす
る。この場合、尿素水が低温であると飽和濃度が低下
し、このような低温尿素水での供給通路の目詰まり部の
溶解排出を期待することができないので、このような場
合は、無駄となるような判定手段による供給通路の目詰
まり有無の判定を禁止し、高温化を待つ。好ましくは、
請求項２に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置において、
尿素水の温度を上昇させるヒータを備え、前記判定手段
は、前記温度センサにより検出された尿素水温度が所定
温度未満のとき、前記ヒータを作動させても良い。
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記尿素水の温度を検
出する温度センサを備え、前記判定手段は、前記温度セ
ンサにより検出された尿素水温度が所定温度未満のと
き、前記判定手段の判定作動を禁止することを特徴とす
る。この場合、尿素水が低温であると飽和濃度が低下
し、このような低温尿素水での供給通路の目詰まり部の
溶解排出を期待することができないので、このような場
合は、無駄となるような判定手段による供給通路の目詰
まり有無の判定を禁止し、高温化を待つ。好ましくは、
請求項２に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置において、
尿素水の温度を上昇させるヒータを備え、前記判定手段
は、前記温度センサにより検出された尿素水温度が所定
温度未満のとき、前記ヒータを作動させても良い。
【０００９】この場合、尿素水が所定温度未満のとき、
ヒータを作動させて尿素水の温度を上昇させ、飽和濃度
の高い尿素水で供給通路の目詰まり部の溶解排出を容易
に行うことができる。
ヒータを作動させて尿素水の温度を上昇させ、飽和濃度
の高い尿素水で供給通路の目詰まり部の溶解排出を容易
に行うことができる。
【００１０】好ましくは、請求項２に記載の内燃機関の
ＮＯｘ浄化装置において、尿素水の温度を上昇させるヒ
ータを備え、判定手段は、前記温度センサにより検出さ
れた尿素水温度が所定温度未満のとき、前記ヒータを作
動させ、前記ヒータの作動後に、前記温度センサにより
検出された尿素水温度が所定温度以上と判定したとき、
前記供給通路の目詰まり有無を判定するとしても良い。
この場合、判定手段が尿素水が所定温度未満のとき、ヒ
ータを作動させて尿素水の温度を上昇させ、尿素水温度
が所定温度以上になるとその尿素水で供給通路の目詰ま
り部の溶解排出を容易に確実に行うことができ、判定手
段による供給通路の目詰まり有無の判定を的確に行うこ
とができる。
ＮＯｘ浄化装置において、尿素水の温度を上昇させるヒ
ータを備え、判定手段は、前記温度センサにより検出さ
れた尿素水温度が所定温度未満のとき、前記ヒータを作
動させ、前記ヒータの作動後に、前記温度センサにより
検出された尿素水温度が所定温度以上と判定したとき、
前記供給通路の目詰まり有無を判定するとしても良い。
この場合、判定手段が尿素水が所定温度未満のとき、ヒ
ータを作動させて尿素水の温度を上昇させ、尿素水温度
が所定温度以上になるとその尿素水で供給通路の目詰ま
り部の溶解排出を容易に確実に行うことができ、判定手
段による供給通路の目詰まり有無の判定を的確に行うこ
とができる。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１に記載の内燃
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記判定手段により前
記供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障と
判定されたとき、前記還元剤供給手段による尿素水の供
給を禁止することを特徴とする。判定手段が加圧空気に
より供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障
を判定すると尿素水の供給を禁止するので、ＮＯｘ浄化
装置の不必要な作動を停止できると共に、例えば、乗員
に修理工場での整備を促すことによって、環境への配慮
が速やかに成される。
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記判定手段により前
記供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障と
判定されたとき、前記還元剤供給手段による尿素水の供
給を禁止することを特徴とする。判定手段が加圧空気に
より供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障
を判定すると尿素水の供給を禁止するので、ＮＯｘ浄化
装置の不必要な作動を停止できると共に、例えば、乗員
に修理工場での整備を促すことによって、環境への配慮
が速やかに成される。
【００１２】請求項４の発明は、内燃機関の排気系に設
けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、
前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路を
介して尿素水を供給する還元剤供給手段、前記還元剤供
給手段から供給される尿素水の供給部位より上流の前記
供給通路から加圧空気を供給する空気供給手段、前記還
元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御する制
御手段、前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気
供給状態検出手段、前記制御手段により前記空気供給手
段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状
態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記
供給通路の目詰まり有無を判定する判定手段を備え、前
記判定手段は、前記供給通路の目詰まり有と判定された
とき、前記制御手段により前記還元剤供給手段を作動さ
せ尿素水を供給した後に、前記空気供給手段を作動させ
加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段に
より検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目
詰まり有無を判定することを特徴とする。このように、
判定手段は供給通路の目詰まりを判定すると、一旦、尿
素水を供給することによって、供給通路内に固体化して
目詰まりした尿素を溶解排出し、その上で、再度目詰ま
りを判定するので、溶解可能な目詰まりであれば異常の
誤判定を防止してＮＯｘ浄化を図ることができ、一旦、
尿素水を供給しても、供給通路内に固体化した尿素を溶
解排出できないときには目詰まりと判定することで、的
確に尿素目詰まりを診断することができる。
けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、
前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路を
介して尿素水を供給する還元剤供給手段、前記還元剤供
給手段から供給される尿素水の供給部位より上流の前記
供給通路から加圧空気を供給する空気供給手段、前記還
元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御する制
御手段、前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気
供給状態検出手段、前記制御手段により前記空気供給手
段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状
態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記
供給通路の目詰まり有無を判定する判定手段を備え、前
記判定手段は、前記供給通路の目詰まり有と判定された
とき、前記制御手段により前記還元剤供給手段を作動さ
せ尿素水を供給した後に、前記空気供給手段を作動させ
加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段に
より検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目
詰まり有無を判定することを特徴とする。このように、
判定手段は供給通路の目詰まりを判定すると、一旦、尿
素水を供給することによって、供給通路内に固体化して
目詰まりした尿素を溶解排出し、その上で、再度目詰ま
りを判定するので、溶解可能な目詰まりであれば異常の
誤判定を防止してＮＯｘ浄化を図ることができ、一旦、
尿素水を供給しても、供給通路内に固体化した尿素を溶
解排出できないときには目詰まりと判定することで、的
確に尿素目詰まりを診断することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態として
の内燃機関のＮＯｘ浄化装置を図１を参照して説明す
る。ここでの内燃機関のＮＯｘ浄化装置（以後単にＮＯ
ｘ浄化装置と記す）は、図示しない車両に搭載された多
気筒ディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１
の排気系２に装着される。エンジン１はエンジン制御装
置（図には主要制御部を成すエンジンＥＣＵ１０を記
す）３を備え、エンジン１の排気系にＮＯｘ浄化装置が
配備される。なお、エンジン制御装置３のエンジンＥＣ
Ｕ１０と、ＮＯｘ浄化装置の制御部を成す排気ガス制御
装置（以後単に排気系ＥＣＵと記す）４とはＣＡＮ相互
通信システム（以後単に通信回線と記す）５によって相
互通信可能に連結される。
の内燃機関のＮＯｘ浄化装置を図１を参照して説明す
る。ここでの内燃機関のＮＯｘ浄化装置（以後単にＮＯ
ｘ浄化装置と記す）は、図示しない車両に搭載された多
気筒ディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１
の排気系２に装着される。エンジン１はエンジン制御装
置（図には主要制御部を成すエンジンＥＣＵ１０を記
す）３を備え、エンジン１の排気系にＮＯｘ浄化装置が
配備される。なお、エンジン制御装置３のエンジンＥＣ
Ｕ１０と、ＮＯｘ浄化装置の制御部を成す排気ガス制御
装置（以後単に排気系ＥＣＵと記す）４とはＣＡＮ相互
通信システム（以後単に通信回線と記す）５によって相
互通信可能に連結される。
【００１４】図１において、エンジン１は図示しない燃
焼室に供給される燃料量を調整する燃料噴射系と、燃料
ポンプの吐出量を調整する燃料供給系と、排気ガス後処
理装置であるＮＯｘ浄化装置を備えた排気系とを備え
る。図１において、エンジン１が用いるエンジンＥＣＵ
１０はエンジン１のアクセルペダル開度θａを検出する
アクセルペダル開度センサ９と、クランク角情報Δθを
検出するクランク角センサ１５が接続される。ここでク
ランク角情報ΔθはエンジンＥＣＵ１０においてエンジ
ン回転数Ｎｅの導出に用いられると共に後述の燃料噴射
時期制御に使用される。
焼室に供給される燃料量を調整する燃料噴射系と、燃料
ポンプの吐出量を調整する燃料供給系と、排気ガス後処
理装置であるＮＯｘ浄化装置を備えた排気系とを備え
る。図１において、エンジン１が用いるエンジンＥＣＵ
１０はエンジン１のアクセルペダル開度θａを検出する
アクセルペダル開度センサ９と、クランク角情報Δθを
検出するクランク角センサ１５が接続される。ここでク
ランク角情報ΔθはエンジンＥＣＵ１０においてエンジ
ン回転数Ｎｅの導出に用いられると共に後述の燃料噴射
時期制御に使用される。
【００１５】エンジンＥＣＵ１０はその入出力回路に多
数のポートを有し、アクセルペダル開度センサ９、クラ
ンク角センサ１５等よりの検出信号を取込み、図示しな
い回線を介して、燃料調整部１１に制御信号を送出する
よう機能する。燃料噴射系は図示しない燃焼室にインジ
ェクタ１２により燃料噴射を行う燃料調整部１１を備
え、同部を燃料制御部ｎ２として機能するエンジンＥＣ
Ｕ１０が制御する。
数のポートを有し、アクセルペダル開度センサ９、クラ
ンク角センサ１５等よりの検出信号を取込み、図示しな
い回線を介して、燃料調整部１１に制御信号を送出する
よう機能する。燃料噴射系は図示しない燃焼室にインジ
ェクタ１２により燃料噴射を行う燃料調整部１１を備
え、同部を燃料制御部ｎ２として機能するエンジンＥＣ
Ｕ１０が制御する。
【００１６】燃料吐出量調整部１２１はエンジン駆動の
高圧燃料ポンプ１２３の高圧燃料を定圧化した上でコモ
ンレール１２２に供給する。燃料吐出量調整部１２１は
エンジンＥＣＵ１０に接続され、燃料圧力制御部ｎ１の
出力Ｄ（ｐｆ）に応じてコモンレール１２２内の圧力が
所定圧力ｐｆとなるよう吐出量を調整可能である。燃料
調整部１１はコモンレール１２２に電磁バルブＶｐを介
して連結されたインジェクタ１２により高圧燃料噴射を
行うコモンレール方式を採る。電磁バルブＶｐはエンジ
ンＥＣＵ１０に接続され、燃料制御部ｎ２の出力Ｄ（ｉ
ｎｊｎ）信号に応じて燃料噴射量、噴射時期を調整可能
である。なお、電磁バルブＶｐとエンジンＥＣＵ１０の
接続回線は１つのみ図示した。
高圧燃料ポンプ１２３の高圧燃料を定圧化した上でコモ
ンレール１２２に供給する。燃料吐出量調整部１２１は
エンジンＥＣＵ１０に接続され、燃料圧力制御部ｎ１の
出力Ｄ（ｐｆ）に応じてコモンレール１２２内の圧力が
所定圧力ｐｆとなるよう吐出量を調整可能である。燃料
調整部１１はコモンレール１２２に電磁バルブＶｐを介
して連結されたインジェクタ１２により高圧燃料噴射を
行うコモンレール方式を採る。電磁バルブＶｐはエンジ
ンＥＣＵ１０に接続され、燃料制御部ｎ２の出力Ｄ（ｉ
ｎｊｎ）信号に応じて燃料噴射量、噴射時期を調整可能
である。なお、電磁バルブＶｐとエンジンＥＣＵ１０の
接続回線は１つのみ図示した。
【００１７】ここで燃料制御部ｎ２はエンジン回転数Ｎ
ｅとアクセルペダル開度θａ（レバー開度θｒに対応す
る）に応じた基本燃料噴射量ＩＮＪｂを求め、運転条件
に応じた、たとえば水温や大気圧の各補正値ｄｔ，ｄｐ
を加えて燃料噴射量ＩＮＪｎ（＝ＩＮＪｂ＋ｄｔ＋ｄ
ｐ）を導出する。更に噴射時期は、周知の基本進角値に
運転条件に応じた補正を加えて導出される。その上で、
演算された噴射時期及び燃料噴射量ＩＮＪ相当の出力Ｄ
（ｉｎｊｎ）信号を図示しない燃料噴射用ドライバにセ
ットし、燃料調整部１１の電磁バルブＶｐに出力し、イ
ンジェクタ１２の燃料噴射を制御する。
ｅとアクセルペダル開度θａ（レバー開度θｒに対応す
る）に応じた基本燃料噴射量ＩＮＪｂを求め、運転条件
に応じた、たとえば水温や大気圧の各補正値ｄｔ，ｄｐ
を加えて燃料噴射量ＩＮＪｎ（＝ＩＮＪｂ＋ｄｔ＋ｄ
ｐ）を導出する。更に噴射時期は、周知の基本進角値に
運転条件に応じた補正を加えて導出される。その上で、
演算された噴射時期及び燃料噴射量ＩＮＪ相当の出力Ｄ
（ｉｎｊｎ）信号を図示しない燃料噴射用ドライバにセ
ットし、燃料調整部１１の電磁バルブＶｐに出力し、イ
ンジェクタ１２の燃料噴射を制御する。
【００１８】エンジン１の排気系２はＮＯｘ浄化装置を
備える。ＮＯｘ浄化装置は排気管１６の途中に装着され
たＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒１７と、その上流に配備
される尿素水の添加ノズル１８と、添加ノズル１８の上
流側のＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｆを出力するＮＯｘセンサ１
９と、ＳＣＲ触媒１７の触媒温度ｔｇを出力する触媒温
度センサ２２と、ＮＯｘ浄化装置の制御部を成す排気系
ＥＣＵ４とを備える。触媒温度は相関するパラメータ、
例えばエンジン回転数及び燃料量、各エンジン運転領域
毎の運転時間や外気温を考慮して触媒温度の推定値を演
算して採用しても良い。エンジン１より排気路Ｅに流出
した排気は排気多岐管２５を通過し、その下流のＮＯｘ
触媒コンバータ２７を装備する排気管２８を通過し、図
示しないマフラーを介して大気放出される。
備える。ＮＯｘ浄化装置は排気管１６の途中に装着され
たＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒１７と、その上流に配備
される尿素水の添加ノズル１８と、添加ノズル１８の上
流側のＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｆを出力するＮＯｘセンサ１
９と、ＳＣＲ触媒１７の触媒温度ｔｇを出力する触媒温
度センサ２２と、ＮＯｘ浄化装置の制御部を成す排気系
ＥＣＵ４とを備える。触媒温度は相関するパラメータ、
例えばエンジン回転数及び燃料量、各エンジン運転領域
毎の運転時間や外気温を考慮して触媒温度の推定値を演
算して採用しても良い。エンジン１より排気路Ｅに流出
した排気は排気多岐管２５を通過し、その下流のＮＯｘ
触媒コンバータ２７を装備する排気管２８を通過し、図
示しないマフラーを介して大気放出される。
【００１９】ＮＯｘ触媒コンバータ２７はケーシング内
に図示しないハニカム構造のセラミック製触媒担体を備
え、同担体にＳＣＲ触媒１７として機能するための触媒
金属（例えばバナジウム）が担持される。ＳＣＲ触媒１
７は後述する還元剤供給手段からのアンモニア（ＮＨ
３）を吸着して排気ガス中のＮＯｘを選択還元可能であ
る。ここでＳＣＲ触媒１７はアンモニア吸着状態におい
て、排気ガス中のＮＯｘを雰囲気温度の高低に応じ、即
ち、高温時には下記の式（２）、低温時には式（３）の
反応を主に行い、ＮＨ３と窒素酸化物との間の脱硝反応
を促進することができる。
に図示しないハニカム構造のセラミック製触媒担体を備
え、同担体にＳＣＲ触媒１７として機能するための触媒
金属（例えばバナジウム）が担持される。ＳＣＲ触媒１
７は後述する還元剤供給手段からのアンモニア（ＮＨ
３）を吸着して排気ガス中のＮＯｘを選択還元可能であ
る。ここでＳＣＲ触媒１７はアンモニア吸着状態におい
て、排気ガス中のＮＯｘを雰囲気温度の高低に応じ、即
ち、高温時には下記の式（２）、低温時には式（３）の
反応を主に行い、ＮＨ３と窒素酸化物との間の脱硝反応
を促進することができる。
【００２０】
４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ・・・・（２）
２ＮＨ３＋ＮＯ＋ＮＯ２→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ・・・・・（３）
排気管２８の排気路Ｅ中に供給通路ｒｎを介して尿素水
を供給する還元剤供給手段としての尿素水供給装置２９
及び空気供給手段としての高圧エアタンク３２が装着さ
れる。
を供給する還元剤供給手段としての尿素水供給装置２９
及び空気供給手段としての高圧エアタンク３２が装着さ
れる。
【００２１】図１、図２に示すように、供給通路ｒｎは
供給管３１で形成され、供給管３１の上流端にエアタン
ク３２が連結され、下流端に排気路Ｅに臨む添加ノズル
１８が連結され、これにより下流側、即ち、ＮＯｘ触媒
コンバータ２７の上流開口側に向けて尿素水を噴霧する
ように形成される。後述する尿素水の添加位置ｇは、添
加ノズル１８による尿素添加位置としての供給部位ｆよ
り上流部位、且つエアタンク３２の下流部位に配備され
る。なお、エアタンク３２には図示しない圧縮エア補給
手段が接続され、エア圧は常時定圧に保持される。供給
管３１の供給通路ｒｎはエアタンク３２からエアバルブ
３３を通過して排気路Ｅに加圧空気を流出する。供給通
路ｒｎの中間部の添加位置ｇには、尿素水供給装置２９
側の尿素水パイプ３４の下流端開口が連通される。図
１、図２に示すように、尿素水パイプ３４は下流端開口
を供給通路ｒｎの湾曲部３１１の近傍上流に開口する。
尿素水パイプ３４はその上流端に尿素水タンク３５を連
結し、尿素水タンク３５の尿素水を尿素水供給部３７を
経由し供給通路ｒｎ側に供給する。
供給管３１で形成され、供給管３１の上流端にエアタン
ク３２が連結され、下流端に排気路Ｅに臨む添加ノズル
１８が連結され、これにより下流側、即ち、ＮＯｘ触媒
コンバータ２７の上流開口側に向けて尿素水を噴霧する
ように形成される。後述する尿素水の添加位置ｇは、添
加ノズル１８による尿素添加位置としての供給部位ｆよ
り上流部位、且つエアタンク３２の下流部位に配備され
る。なお、エアタンク３２には図示しない圧縮エア補給
手段が接続され、エア圧は常時定圧に保持される。供給
管３１の供給通路ｒｎはエアタンク３２からエアバルブ
３３を通過して排気路Ｅに加圧空気を流出する。供給通
路ｒｎの中間部の添加位置ｇには、尿素水供給装置２９
側の尿素水パイプ３４の下流端開口が連通される。図
１、図２に示すように、尿素水パイプ３４は下流端開口
を供給通路ｒｎの湾曲部３１１の近傍上流に開口する。
尿素水パイプ３４はその上流端に尿素水タンク３５を連
結し、尿素水タンク３５の尿素水を尿素水供給部３７を
経由し供給通路ｒｎ側に供給する。
【００２２】図２に示すように、尿素水パイプ３４の下
流端開口は添加位置ｇにおいて供給管３１の内壁面に向
けて開口し、圧縮エアに尿素水を噴出できる。なお、供
給管３１は添加位置ｇの下流側に湾曲部３１１、３１２
を備え、その下流端に添加ノズル１８が配備されてい
る。このような供給管３１は添加位置ｇにおける尿素水
パイプ３４の対向内壁面ｆ０と、湾曲部３１１、３１２
の各内壁面においてエア流の流線ｆｌが湾曲すると共に
その一部に渦巻き部ｆｓを生じ易く、後述のように、こ
れら各部位では経時的には尿素プラギング現象を発生さ
せ、流路断面積を狭め易い部位となっている。更に、尿
素水タンク３５には尿素水を加熱するヒータ２１が取付
けられ、同ヒータ２１は排気系ＥＣＵ４により駆動制御
される。
流端開口は添加位置ｇにおいて供給管３１の内壁面に向
けて開口し、圧縮エアに尿素水を噴出できる。なお、供
給管３１は添加位置ｇの下流側に湾曲部３１１、３１２
を備え、その下流端に添加ノズル１８が配備されてい
る。このような供給管３１は添加位置ｇにおける尿素水
パイプ３４の対向内壁面ｆ０と、湾曲部３１１、３１２
の各内壁面においてエア流の流線ｆｌが湾曲すると共に
その一部に渦巻き部ｆｓを生じ易く、後述のように、こ
れら各部位では経時的には尿素プラギング現象を発生さ
せ、流路断面積を狭め易い部位となっている。更に、尿
素水タンク３５には尿素水を加熱するヒータ２１が取付
けられ、同ヒータ２１は排気系ＥＣＵ４により駆動制御
される。
【００２３】尿素水供給部３７、エアバルブ３３、ヒー
タ２１は排気系ＥＣＵ４に連結され、駆動制御される。
なお、ヒータ２１は尿素水タンク３５以外の、例えば、
尿素水供給部３７側に取付けられても良い。なお、供給
管３１の下流端（添加ノズル１８近傍）には供給管３１
内のエア圧ｐａを出力する空気供給状態検出手段として
のエア圧センサ２４が、尿素水タンク３５には尿素水の
温度Ｔｕｒａを出力する尿素水温度センサ３８がそれぞ
れ配備され、これらの出力は排気系ＥＣＵ４に供給され
る。排気系ＥＣＵ４はその入出力回路に多数のポートを
有し、ＮＯｘセンサ１９、触媒温度センサ２２、エア圧
センサ２４、尿素水温度センサ３８等よりの検出信号を
入力でき、エアバルブ３３、尿素水供給部３７、ヒータ
２１に制御信号を送出する。しかも、ＣＡＮ通信回線５
を介しエンジンＥＣＵ１０とデータの送受を可能として
いる。
タ２１は排気系ＥＣＵ４に連結され、駆動制御される。
なお、ヒータ２１は尿素水タンク３５以外の、例えば、
尿素水供給部３７側に取付けられても良い。なお、供給
管３１の下流端（添加ノズル１８近傍）には供給管３１
内のエア圧ｐａを出力する空気供給状態検出手段として
のエア圧センサ２４が、尿素水タンク３５には尿素水の
温度Ｔｕｒａを出力する尿素水温度センサ３８がそれぞ
れ配備され、これらの出力は排気系ＥＣＵ４に供給され
る。排気系ＥＣＵ４はその入出力回路に多数のポートを
有し、ＮＯｘセンサ１９、触媒温度センサ２２、エア圧
センサ２４、尿素水温度センサ３８等よりの検出信号を
入力でき、エアバルブ３３、尿素水供給部３７、ヒータ
２１に制御信号を送出する。しかも、ＣＡＮ通信回線５
を介しエンジンＥＣＵ１０とデータの送受を可能として
いる。
【００２４】排気系ＥＣＵ４は入出力インターフェース
４０１、記憶部４０２、バッテリバックアップ用の不揮
発性メモリ４０３および中央処理部４０４を備え、特
に、ＮＯｘ浄化制御機能を備える。次に、図１のエンジ
ンＥＣＵ１０及びＮＯｘ浄化装置のＮＯｘ浄化制御処理
を、図３、図４のＮＯｘ浄化処理の各制御ルーチンに沿
って説明する。
４０１、記憶部４０２、バッテリバックアップ用の不揮
発性メモリ４０３および中央処理部４０４を備え、特
に、ＮＯｘ浄化制御機能を備える。次に、図１のエンジ
ンＥＣＵ１０及びＮＯｘ浄化装置のＮＯｘ浄化制御処理
を、図３、図４のＮＯｘ浄化処理の各制御ルーチンに沿
って説明する。
【００２５】ＮＯｘ浄化装置を搭載した図示しない車両
のエンジン１の駆動時において、エンジンＥＣＵ１０は
複数の制御系、例えば、燃料噴射系、燃料供給系で適宜
駆動されている関連機器、センサ類の自己チェック結果
を取込み、これが正常であったか否かを確認し、正常
（ＯＫ）では上述の各センサの入力値に応じて燃料圧力
制御部ｎ１が燃料吐出量調整部１２１を、燃料制御部ｎ
２が燃料調整部１１を運転域に応じたそれぞれの制御を
実行し、その際得られた各センサ出力等を排気系ＥＣＵ
４にも送信する。
のエンジン１の駆動時において、エンジンＥＣＵ１０は
複数の制御系、例えば、燃料噴射系、燃料供給系で適宜
駆動されている関連機器、センサ類の自己チェック結果
を取込み、これが正常であったか否かを確認し、正常
（ＯＫ）では上述の各センサの入力値に応じて燃料圧力
制御部ｎ１が燃料吐出量調整部１２１を、燃料制御部ｎ
２が燃料調整部１１を運転域に応じたそれぞれの制御を
実行し、その際得られた各センサ出力等を排気系ＥＣＵ
４にも送信する。
【００２６】一方、排気系ＥＣＵ４は、エンジンキーの
オンと同時に図３のメインルーチンを所定制御サイクル
毎に繰り返す。ここではステップｓａでキーオンを確認
し、ステップｓｂに達すると、触媒温度ｔｇ、ＮＯｘ濃
度Ｓｎｏｘｆ、エンジンＥＣＵ１０からの吸入空気量Ｕ
ａ、その他のデータを取込み、適正値か否かの判断を
し、正常でないと図示しない故障表示灯を駆動し、正常
ではステップsｃに進む。ステップsｃでは目詰りチェッ
ク処理を行い、この後、ステップｓｄではＮＯｘ浄化処
理を、次いで、ステップｓｅではその他の周知の制御処
理を実行し、リターンする。
オンと同時に図３のメインルーチンを所定制御サイクル
毎に繰り返す。ここではステップｓａでキーオンを確認
し、ステップｓｂに達すると、触媒温度ｔｇ、ＮＯｘ濃
度Ｓｎｏｘｆ、エンジンＥＣＵ１０からの吸入空気量Ｕ
ａ、その他のデータを取込み、適正値か否かの判断を
し、正常でないと図示しない故障表示灯を駆動し、正常
ではステップsｃに進む。ステップsｃでは目詰りチェッ
ク処理を行い、この後、ステップｓｄではＮＯｘ浄化処
理を、次いで、ステップｓｅではその他の周知の制御処
理を実行し、リターンする。
【００２７】目詰りチェック処理を示す図４の目詰りチ
ェックルーチンのステップａ１に達すると、ここでは尿
素水の温度Ｔｕｒａを取込み，その値が十分な尿素溶解
性能を発揮できる所定温度Ｔｕｒａβを上回っているか
判断する。ステップａ１の判断の結果、最初尿素水の温
度が低いとステップａ２に達する。ここでは添加量出力
ＤＵをゼロ（ＤＵ＝０）に固定し、次に、ステップａ３
において、ヒータ駆動中フラグＦＬＧＨがオンか判断す
る。フラグＦＬＧＨがオフ（＝０）のときステップａ４
に達し、ここではヒータ２１を駆動して尿素水を加熱す
ると共にフラグＦＬＧＨをオン（＝１）とする。この
後、ステップａ５では尿素水の温度Ｔｕｒａが尿素を十
分に溶解可能な所定温度Ｔｕｒａβを上回るまで、上記
ステップの処理を繰り返し、上回るとステップａ６に進
み、ヒータ２１駆動を停止させ、ヒータ駆動中フラグＦ
ＬＧＨをオフ（＝０）にし、リターンする。
ェックルーチンのステップａ１に達すると、ここでは尿
素水の温度Ｔｕｒａを取込み，その値が十分な尿素溶解
性能を発揮できる所定温度Ｔｕｒａβを上回っているか
判断する。ステップａ１の判断の結果、最初尿素水の温
度が低いとステップａ２に達する。ここでは添加量出力
ＤＵをゼロ（ＤＵ＝０）に固定し、次に、ステップａ３
において、ヒータ駆動中フラグＦＬＧＨがオンか判断す
る。フラグＦＬＧＨがオフ（＝０）のときステップａ４
に達し、ここではヒータ２１を駆動して尿素水を加熱す
ると共にフラグＦＬＧＨをオン（＝１）とする。この
後、ステップａ５では尿素水の温度Ｔｕｒａが尿素を十
分に溶解可能な所定温度Ｔｕｒａβを上回るまで、上記
ステップの処理を繰り返し、上回るとステップａ６に進
み、ヒータ２１駆動を停止させ、ヒータ駆動中フラグＦ
ＬＧＨをオフ（＝０）にし、リターンする。
【００２８】尿素水の温度Ｔｕｒａが所定温度Ｔｕｒａ
βを上回った後は、ステップａ７に進む。ステップａ７
ではエアバルブ３３を開いて供給通路ｒｎにエアを一定
状態で流動させる。ステップａ８に達すると、エア圧セ
ンサ２４により検出されたエア圧力ｐａが目詰り判定値
ｐａαを上回るか否か判定し、エア圧ｐａが判定値ｐａ
α以上では供給通路ｒｎが目詰り無く開放とみなし、ス
テップａ９に進み、判定値ｐａαを下回ると供給通路ｒ
ｎが目詰りとみなし、ステップａ１０に進む。
βを上回った後は、ステップａ７に進む。ステップａ７
ではエアバルブ３３を開いて供給通路ｒｎにエアを一定
状態で流動させる。ステップａ８に達すると、エア圧セ
ンサ２４により検出されたエア圧力ｐａが目詰り判定値
ｐａαを上回るか否か判定し、エア圧ｐａが判定値ｐａ
α以上では供給通路ｒｎが目詰り無く開放とみなし、ス
テップａ９に進み、判定値ｐａαを下回ると供給通路ｒ
ｎが目詰りとみなし、ステップａ１０に進む。
【００２９】ステップａ９では、供給通路ｒｎが開放
し、正常状態にあるとみなし、尿素水添加許可となるよ
うに設定される。これにより、ＮＯｘ触媒１７に適量の
アンモニアを供給でき、排気ガス中のＮＯｘを還元処理
できる。ステップａ８において、流路目詰りと判断され
ステップａ１０に達すると、ここでは尿素水供給装置２
９の尿素水供給部３７を目詰り溶解排出する洗浄用の洗
浄出力ＤＵを＝ＤＵｃｒで作動させ、ステップａ１１に
達する。ステップａ１１ではタイマｔｎを駆動し、目詰
り溶解排出する洗浄時間ｔｃｒの経過を待ち、経過後に
ステップａ１２に進む。ステップａ１２では再度エア圧
センサ２４により検出されたエア圧力ｐａが目詰り判定
値ｐａαと比較される。ここで、エア圧力ｐａが目詰り
判定値ｐａαを下回ると目詰りであると判断しステップ
ａ１３に、エア圧力ｐａが目詰り判定値ｐａα以上では
供給通路ｒｎ開放とみなし、ステップａ１４に進む。
し、正常状態にあるとみなし、尿素水添加許可となるよ
うに設定される。これにより、ＮＯｘ触媒１７に適量の
アンモニアを供給でき、排気ガス中のＮＯｘを還元処理
できる。ステップａ８において、流路目詰りと判断され
ステップａ１０に達すると、ここでは尿素水供給装置２
９の尿素水供給部３７を目詰り溶解排出する洗浄用の洗
浄出力ＤＵを＝ＤＵｃｒで作動させ、ステップａ１１に
達する。ステップａ１１ではタイマｔｎを駆動し、目詰
り溶解排出する洗浄時間ｔｃｒの経過を待ち、経過後に
ステップａ１２に進む。ステップａ１２では再度エア圧
センサ２４により検出されたエア圧力ｐａが目詰り判定
値ｐａαと比較される。ここで、エア圧力ｐａが目詰り
判定値ｐａαを下回ると目詰りであると判断しステップ
ａ１３に、エア圧力ｐａが目詰り判定値ｐａα以上では
供給通路ｒｎ開放とみなし、ステップａ１４に進む。
【００３０】ステップａ１４では、供給通路ｒｎが開放
して正常状態に有るとみなされ、尿素水添加許可となる
ように設定される。これにより、ＮＯｘ触媒１７にアン
モニアを供給でき、排気ガス中のＮＯｘを還元処理でき
る。目詰り溶解排出する洗浄処理後であるにもかかわら
ず目詰まりが解消しない時はステップａ１３において、
目詰り故障出力を故障表示灯ｒｐに出力して点灯し、尿
素水添加量出力ＤＵ（＝０）に保持し、尿素水添加禁止
に切換える。これにより乗員は目詰まり故障後に故障表
示灯ｒｐによりアンモニア添加が禁止されたことを知る
と、目詰まり故障であることより供給通路ｒｎ開放のた
めの回復処理のメンテナンスを行うべく、速やかに修理
工場等に車両を搬送することとなる。
して正常状態に有るとみなされ、尿素水添加許可となる
ように設定される。これにより、ＮＯｘ触媒１７にアン
モニアを供給でき、排気ガス中のＮＯｘを還元処理でき
る。目詰り溶解排出する洗浄処理後であるにもかかわら
ず目詰まりが解消しない時はステップａ１３において、
目詰り故障出力を故障表示灯ｒｐに出力して点灯し、尿
素水添加量出力ＤＵ（＝０）に保持し、尿素水添加禁止
に切換える。これにより乗員は目詰まり故障後に故障表
示灯ｒｐによりアンモニア添加が禁止されたことを知る
と、目詰まり故障であることより供給通路ｒｎ開放のた
めの回復処理のメンテナンスを行うべく、速やかに修理
工場等に車両を搬送することとなる。
【００３１】ここでは、エア圧センサ２４により検出さ
れたエア圧力ｐａが洗浄後において、ステップａ１２に
おいて、再度、目詰り判定値ｐａαを上回るか判断して
いたが、これに代えて、ステップａ８およびステップａ
１２の夫々の目詰り判定値ｐａαを次のように設定して
もよい。即ち、ステップａ８の目詰り判定値ｐａαをス
テップａ１２の目詰り判定値ｐａβよりも大きく設定す
ることによって、相対的にステップａ８の目詰り判定値
ｐａαの値を比較的大きくでき、即ち、目詰りがわずか
に生じた場合に速やかに洗浄処理に入ることができ、洗
浄比率を高めて目詰りを早期に防止でき、しかも、供給
通路ｒｎ開放のためのメンテナンスを行う頻度を低減で
きる。
れたエア圧力ｐａが洗浄後において、ステップａ１２に
おいて、再度、目詰り判定値ｐａαを上回るか判断して
いたが、これに代えて、ステップａ８およびステップａ
１２の夫々の目詰り判定値ｐａαを次のように設定して
もよい。即ち、ステップａ８の目詰り判定値ｐａαをス
テップａ１２の目詰り判定値ｐａβよりも大きく設定す
ることによって、相対的にステップａ８の目詰り判定値
ｐａαの値を比較的大きくでき、即ち、目詰りがわずか
に生じた場合に速やかに洗浄処理に入ることができ、洗
浄比率を高めて目詰りを早期に防止でき、しかも、供給
通路ｒｎ開放のためのメンテナンスを行う頻度を低減で
きる。
【００３２】上述の実施形態において、供給管３１には
供給通路ｒｎのエア圧ｐａを出力する空気供給状態検出
手段としてのエア圧センサ２４が配備され、ステップa
８ではエア圧センサ２４により検出されたエア圧力ｐａ
が目詰り判定値ｐａαを上回るか否かで供給通路ｒｎの
目詰まり有無を判定している。しかし、場合によりエア
圧センサ２４に代えて、図示しないエア流量センサを用
い、図５に示すようなステップａ８’の処理を行うよう
にしてもよい。
供給通路ｒｎのエア圧ｐａを出力する空気供給状態検出
手段としてのエア圧センサ２４が配備され、ステップa
８ではエア圧センサ２４により検出されたエア圧力ｐａ
が目詰り判定値ｐａαを上回るか否かで供給通路ｒｎの
目詰まり有無を判定している。しかし、場合によりエア
圧センサ２４に代えて、図示しないエア流量センサを用
い、図５に示すようなステップａ８’の処理を行うよう
にしてもよい。
【００３３】この場合、図４に示すステップａ８をステ
ップａ８’に代えた以外は同一の制御を実行することよ
り、重複説明を略す。図５に示すように、ステップa７
よりステップa８’に達すると、ここでは図示しないエ
ア流量センサにより検出された供給通路ｒｎのエア流量
Ｑｒｎが目詰り判定値Ｑｒｎα以上では目詰りなくステ
ップａ９に進み、下回ると尿素析出により供給通路ｒｎ
が目詰り有と判定してステップa１０に進むこととな
る。なお、ステップａ１２でも同様の判定を行っても良
い。この場合も、エア圧センサ２４を用いた場合と同様
の作用効果を得られる。
ップａ８’に代えた以外は同一の制御を実行することよ
り、重複説明を略す。図５に示すように、ステップa７
よりステップa８’に達すると、ここでは図示しないエ
ア流量センサにより検出された供給通路ｒｎのエア流量
Ｑｒｎが目詰り判定値Ｑｒｎα以上では目詰りなくステ
ップａ９に進み、下回ると尿素析出により供給通路ｒｎ
が目詰り有と判定してステップa１０に進むこととな
る。なお、ステップａ１２でも同様の判定を行っても良
い。この場合も、エア圧センサ２４を用いた場合と同様
の作用効果を得られる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明は、排気系に加圧
空気に乗せて尿素を供給する供給通路はその内壁部等に
尿素水が付着して尿素が固形化し、これが流路を目詰ま
りさせる可能性があるとしても、このような目詰まりを
加圧空気による目詰り判定の前に、一旦、尿素水を供給
することによって、供給通路内で固体化した尿素を溶解
し、目詰まりした尿素を溶解排出するので、溶解可能な
目詰まりであれば異常の誤判定を防止してＮＯｘ浄化を
図れ、ＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに増加するこ
とを防止できる。
空気に乗せて尿素を供給する供給通路はその内壁部等に
尿素水が付着して尿素が固形化し、これが流路を目詰ま
りさせる可能性があるとしても、このような目詰まりを
加圧空気による目詰り判定の前に、一旦、尿素水を供給
することによって、供給通路内で固体化した尿素を溶解
し、目詰まりした尿素を溶解排出するので、溶解可能な
目詰まりであれば異常の誤判定を防止してＮＯｘ浄化を
図れ、ＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに増加するこ
とを防止できる。
【００３５】請求項２の発明は、尿素水が低温であると
飽和濃度が低下し、このような低温尿素水での供給通路
の目詰まり部の溶解排出を期待することができないの
で、このような場合は、無駄となるような判定手段によ
る供給通路の目詰まり有無の判定を禁止し、高温化を待
つ。
飽和濃度が低下し、このような低温尿素水での供給通路
の目詰まり部の溶解排出を期待することができないの
で、このような場合は、無駄となるような判定手段によ
る供給通路の目詰まり有無の判定を禁止し、高温化を待
つ。
【００３６】請求項３の発明は、判定手段が加圧空気に
より供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障
を判定すると尿素水の供給を禁止するので、ＮＯｘ浄化
装置の不必要な作動を停止できると共に、例えば、乗員
に修理工場での整備を促すことによって、環境への配慮
が速やかに成される。
より供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障
を判定すると尿素水の供給を禁止するので、ＮＯｘ浄化
装置の不必要な作動を停止できると共に、例えば、乗員
に修理工場での整備を促すことによって、環境への配慮
が速やかに成される。
【００３７】請求項４の発明は、判定手段は供給通路の
目詰まりを判定すると、一旦、尿素水を供給することに
よって、供給通路内に固体化して目詰まりした尿素を溶
解排出し、その上で、再度目詰まりを判定するので、溶
解可能な目詰まりであれば異常の誤判定を防止してＮＯ
ｘ浄化を図ることができ、一旦、尿素水を供給しても、
供給通路内に固体化した尿素を溶解排出できないときに
は目詰まりと判定することで、的確に尿素目詰まりを診
断することができる。
目詰まりを判定すると、一旦、尿素水を供給することに
よって、供給通路内に固体化して目詰まりした尿素を溶
解排出し、その上で、再度目詰まりを判定するので、溶
解可能な目詰まりであれば異常の誤判定を防止してＮＯ
ｘ浄化を図ることができ、一旦、尿素水を供給しても、
供給通路内に固体化した尿素を溶解排出できないときに
は目詰まりと判定することで、的確に尿素目詰まりを診
断することができる。
【図１】本発明の一実施形態としてのＮＯｘ浄化装置と
同装置を装着するエンジンの概略構成図である。
同装置を装着するエンジンの概略構成図である。
【図２】図１のＮＯｘ浄化装置で用いる供給通路及び排
気路の部分拡大断面図である。
気路の部分拡大断面図である。
【図３】図１の排気系ＥＣＵが用いるメインルーチンの
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】図１の排気系ＥＣＵが用いる目詰りチェックル
ーチンのフローチャートである。
ーチンのフローチャートである。
【図５】図１の排気系ＥＣＵが用いる目詰りチェックル
ーチンの変形例の要部フローチャートである。
ーチンの変形例の要部フローチャートである。
１ エンジン
２ 排気系
４ 排気系ＥＣＵ
１７ ＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）
２２ 触媒温度センサ（触媒温度検出手段）
２４ エア圧センサ（空気供給状態検出手段）
２９ 尿素水供給装置（還元剤供給手段）
３１ 供給管
３７ 尿素水供給部
ｔｇ 触媒温度
ＤＵ 添加量相当出力
ｇ 尿素水の供給部位
ｒｎ 供給通路
ｐａ 圧力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ
3/22 ３０１
(72)発明者 川谷 聖
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 平沼 智
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 河合 健二
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 橋詰 剛
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 百目木 礼子
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 斎藤 真一
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 篠▼崎▼ 律子
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
Ｆターム(参考） 3G091 AA18 AA28 AB05 BA14 BA29
BA31 CA05 CA13 CA17 CA22
CB08 DA08 DB10 EA00 EA01
EA07 EA15 EA18 EA24 EA33
FC02 GA06 GB01W HA36
HA39
4D002 AA12 AC10 BA06 BA12 DA37
DA70 GA02 GA03 GB06 GB11
4D048 AA06 AB02 AC03 DA01 DA02
DA20
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中の
ＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、 前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路、 前記供給通路を介して前記排気系に尿素水を供給する還
元剤供給手段、 前記供給通路における前記尿素水の供給部位より上流部
位から前記排気系に加圧空気を供給する空気供給手段、 前記還元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御
する制御手段、 前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態
検出手段、 前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加圧空
気を供給すると共に前記空気供給手段により検出された
圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり有無を判
定する判定手段、を備えたことを特徴とする内燃機関の
ＮＯｘ浄化装置。 - 【請求項２】前記尿素水の温度を検出する温度センサを
備え、 前記判定手段は、前記温度センサにより検出された尿素
水温度が所定温度未満のとき、前記判定手段の判定作動
を禁止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
のＮＯｘ浄化装置。 - 【請求項３】前記判定手段により前記供給通路の流路回
復処理を必要とする目詰まり故障と判定されたとき、前
記還元剤供給手段による尿素水の供給を禁止することを
特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装
置。 - 【請求項４】内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中の
ＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、 前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路を
介して尿素水を供給する還元剤供給手段、 前記還元剤供給手段から供給される尿素水の供給部位よ
り上流の前記供給通路から加圧空気を供給する空気供給
手段、 前記還元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御
する制御手段、 前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態
検出手段、 前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加圧空
気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段により検
出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり
有無を判定する判定手段を備え、 前記判定手段は、前記供給通路の目詰まり有と判定され
たとき、前記制御手段により前記還元剤供給手段を作動
させ尿素水を供給した後に、前記空気供給手段を作動さ
せ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段
により検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の
目詰まり有無を判定すること、を特徴とする内燃機関の
ＮＯｘ浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002065301A JP3956728B2 (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 内燃機関のＮＯｘ浄化装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002065301A JP3956728B2 (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 内燃機関のＮＯｘ浄化装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003269145A true JP2003269145A (ja) | 2003-09-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002065301A Expired - Fee Related JP3956728B2 (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 内燃機関のＮＯｘ浄化装置 |
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2002
- 2002-03-11 JP JP2002065301A patent/JP3956728B2/ja not_active Expired - Fee Related
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