JP2015232295A - Internal combustion engine exhaust emission control system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a quantity of urea water remaining in an addition valve while suppressing the entry of foreign objects in the addition valve in a urea SCR system.SOLUTION: An SCR catalyst 4 is disposed in an exhaust passage 3 of an engine 2, and an addition valve 5 adding urea water to the exhaust passage 3 is disposed upstream of the SCR catalyst 4. The urea water is stored in a urea water tank 6, and a pump 7 supplying the urea water from the urea water tank 6 to the addition valve 5 is provided. A branch pipe 10 is connected to a pipe 8 forming a channel between the addition valve 5 and the urea tank 6. A check valve 13 is disposed in a channel of the branch pipe 10. If a condition that the engine 2 is stopped and the pump 7 is stopped is satisfied, a DCU 19 opens the addition valve 5 to add the urea water to the exhaust passage 3 by a residual pressure in the addition valve 5. In the addition process, valve opening time and the number of times of valve opening are adjusted to reduce the residual pressure (residual urea water) in the addition valve 5. Subsequently, the pump 7 is driven to rotate reversely to attract the urea water remaining in the pump 7 back to the urea water tank 6.

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、詳細には排気通路に添加した尿素水等の液体により、排気中の有害物質を浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that purifies harmful substances in the exhaust gas with a liquid such as urea water added to an exhaust passage.

従来、内燃機関の排気浄化装置の一つに尿素SCRシステムが知られている。その尿素SCRシステムでは排気通路に排気中のNOxを選択的に還元浄化する触媒(SCR触媒、NOx選択還元触媒)が設けられる。その触媒より上流側には、排気中に還元剤としての尿素水を添加する添加弁が設けられる。触媒は、添加弁から添加された尿素水をアンモニアに変換して貯蔵し、貯蔵したアンモニアで排気中のNOxを窒素と水とに分解、つまり還元する。   Conventionally, a urea SCR system is known as one of exhaust gas purification apparatuses for internal combustion engines. In the urea SCR system, a catalyst (SCR catalyst, NOx selective reduction catalyst) that selectively reduces and purifies NOx in the exhaust is provided in the exhaust passage. An addition valve for adding urea water as a reducing agent in the exhaust gas is provided upstream of the catalyst. The catalyst converts urea water added from the addition valve into ammonia and stores it, and decomposes NOx in the exhaust gas into nitrogen and water with the stored ammonia, that is, reduces it.

排気中に添加される尿素水は、−11℃で凍結する性質を持っている。尿素水が凍結すると、尿素水の体積が増加、つまり尿素水が膨張する。尿素水を排気通路に供給する尿素水供給系(添加弁、ポンプ、配管等)内に残留した尿素水が凍結により膨張すると、その膨張により尿素水供給系が破損するおそれがある。そこで、従来では、内燃機関の停止後に、ポンプを逆回転駆動させることで、尿素水供給系内に残留した尿素水を尿素水タンクに吸い戻すことが行われている(例えば特許文献1参照)。また、特許文献1には、尿素水の吸い戻しの際に尿素水供給系内に空気を導入するために添加弁を開弁することが記載されている。   The urea water added to the exhaust has a property of freezing at -11 ° C. When the urea water freezes, the volume of the urea water increases, that is, the urea water expands. If the urea water remaining in the urea water supply system (addition valve, pump, piping, etc.) for supplying urea water to the exhaust passage expands due to freezing, the urea water supply system may be damaged by the expansion. Therefore, conventionally, after the internal combustion engine is stopped, the urea water remaining in the urea water supply system is sucked back into the urea water tank by driving the pump in a reverse rotation (see, for example, Patent Document 1). . Patent Document 1 describes that an addition valve is opened in order to introduce air into a urea water supply system when urea water is sucked back.

特開2008−101564号公報JP 2008-101564 A

しかしながら、添加弁を開弁した状態で液体(尿素水)の吸い戻しを行うと、排気通路に存在する異物が添加弁内に吸い込まれる可能性があり、その異物によって添加弁の機能が低下するという問題点がある。   However, if the liquid (urea water) is sucked back with the addition valve opened, foreign matter present in the exhaust passage may be sucked into the addition valve, and the function of the addition valve is reduced by the foreign matter. There is a problem.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、添加弁内に異物が混入するのを抑制しつつ、添加弁内に残留した液体量を低減できる内燃機関の排気浄化装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can reduce the amount of liquid remaining in the addition valve while suppressing foreign matter from entering the addition valve. Is an issue.

上記課題を解決するために、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気中の有害物質を浄化するための液体が蓄えられたタンクと、
前記液体を前記内燃機関の排気通路に添加する添加弁と、
前記タンクと前記添加弁の間における前記液体の流路を形成する配管と、
前記内燃機関の作動時に前記タンクに蓄えられた前記液体を前記配管を通じて前記添加弁に供給するポンプと、
前記内燃機関の停止後に、前記添加弁に対する前記液体の供給及び吸い戻しが無い状態で前記添加弁を開弁して前記添加弁内に残留した前記液体を添加する添加制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention includes a tank in which a liquid for purifying harmful substances in exhaust gas of the internal combustion engine is stored,
An addition valve for adding the liquid to the exhaust passage of the internal combustion engine;
A pipe forming a flow path for the liquid between the tank and the addition valve;
A pump for supplying the liquid stored in the tank to the addition valve through the pipe when the internal combustion engine is operated;
After the internal combustion engine is stopped, an addition control means for adding the liquid remaining in the addition valve by opening the addition valve without supplying and sucking the liquid to the addition valve;
It is characterized by providing.

本発明によれば、内燃機関の停止後に、添加弁に対する液体の供給及び吸い戻しが無い状態で添加弁を開弁するので、添加弁内に残留した尿素水による残圧によってその尿素水を排気通路に排出(添加)することができる。よって、添加弁内に異物が混入するのを抑制しつつ、添加弁内に残留した液体量を低減できる。   According to the present invention, after the internal combustion engine is stopped, the addition valve is opened without supplying or sucking back the liquid to the addition valve, so that the urea water is exhausted by the residual pressure of the urea water remaining in the addition valve. It can be discharged (added) into the passage. Therefore, it is possible to reduce the amount of liquid remaining in the addition valve while suppressing foreign matters from entering the addition valve.

第1、第2実施形態における排気浄化システムの構成図である。It is a block diagram of the exhaust gas purification system in 1st, 2nd embodiment. 添加弁の全体構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the whole structure of the addition valve. 図2のA部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 第1実施形態の排除処理のフローチャートである。It is a flowchart of the exclusion process of 1st Embodiment. 第2実施形態の排除処理のフローチャートである。It is a flowchart of the exclusion process of 2nd Embodiment. 第3〜第6実施形態における排気浄化システムの構成図である。It is a block diagram of the exhaust gas purification system in 3rd-6th embodiment. 図6のB部拡大図である。It is the B section enlarged view of FIG. 第3実施形態の排除処理のフローチャートである。It is a flowchart of the exclusion process of 3rd Embodiment. 第4実施形態の排除処理のフローチャートである。It is a flowchart of the exclusion process of 4th Embodiment. 第5実施形態の排除処理のフローチャートである。It is a flowchart of the exclusion process of 5th Embodiment. 第6実施形態の排除処理のフローチャートである。It is a flowchart of the exclusion process of 6th Embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は、車両に搭載された排気浄化システム1の構成図である。排気浄化システム1は、本発明の「内燃機関の排気浄化装置」に相当し、内燃機関としてのディーゼルエンジン2(以下、単にエンジンという)から排出される排気中のNOxを浄化する尿素SCRシステムとして構築されている。排気浄化システム1では、エンジン2に排気通路3が接続されており、エンジン2からの排気はその排気通路3を通って車両外に排出されるようになっている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an exhaust purification system 1 mounted on a vehicle. The exhaust purification system 1 corresponds to the “exhaust purification device for an internal combustion engine” of the present invention, and is a urea SCR system that purifies NOx in exhaust discharged from a diesel engine 2 (hereinafter simply referred to as an engine) as an internal combustion engine. Has been built. In the exhaust purification system 1, an exhaust passage 3 is connected to the engine 2, and exhaust from the engine 2 is exhausted outside the vehicle through the exhaust passage 3.

排気通路3には、排気中のNOxを選択的に還元するSCR触媒4(NOx選択還元触媒)が設けられている。そのSCR触媒4は、後述する添加弁5から添加された尿素水(還元剤)を加水分解によりアンモニア(NH3)に変換してそのアンモニアを貯蔵する。そして、SCR触媒4は、貯蔵したアンモニア(NH3)と排気中のNOxとを例えば下記式1、式2、式3の反応を行わせることで、NOxを水や窒素に分解(浄化)する。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O ・・・(式1)
6NO2+8NH3→7N2+3H2O ・・・(式2)
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O ・・・(式3)
The exhaust passage 3 is provided with an SCR catalyst 4 (NOx selective reduction catalyst) that selectively reduces NOx in the exhaust. The SCR catalyst 4 converts urea water (reducing agent) added from an addition valve 5 described later into ammonia (NH 3) by hydrolysis and stores the ammonia. Then, the SCR catalyst 4 decomposes (purifies) NOx into water or nitrogen by causing the stored ammonia (NH3) and NOx in the exhaust to react, for example, by the following formula 1, formula 2, and formula 3.
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (Formula 1)
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 3H2O (Formula 2)
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O (Formula 3)

なお、SCR触媒4は無尽蔵にアンモニアを貯蔵できるわけではなく、SCR触媒4に貯蔵できるアンモニアの最大貯蔵量は、SCR触媒4の温度(触媒温度)によって変化する。触媒温度が急激に下がった場合などには、SCR触媒4からアンモニアが放出されるアンモニアスリップという現象が発生する。そのため、排気通路3のSCR触媒4より下流には、アンモニアスリップによってSCR触媒4から放出されたアンモニアを浄化するための酸化触媒(図示外)が設けられることがある。その酸化触媒は、酸化機能を有し、アンモニアを水や窒素に分解する。   The SCR catalyst 4 cannot store ammonia inexhaustably, and the maximum amount of ammonia that can be stored in the SCR catalyst 4 varies depending on the temperature of the SCR catalyst 4 (catalyst temperature). For example, when the catalyst temperature rapidly decreases, a phenomenon called ammonia slip in which ammonia is released from the SCR catalyst 4 occurs. Therefore, an oxidation catalyst (not shown) for purifying ammonia released from the SCR catalyst 4 by ammonia slip may be provided downstream of the SCR catalyst 4 in the exhaust passage 3. The oxidation catalyst has an oxidation function and decomposes ammonia into water and nitrogen.

排気浄化システム1には、SCR触媒4に尿素水を供給するために、排気通路3のSCR触媒4より上流に尿素水を供給する尿素水供給系が設けられている。具体的には、排気通路3のSCR触媒4より上流には尿素水を排気通路3に添加(供給)する添加弁5(インジェクタ)が設けられている。その添加弁5は、エンジン2の筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と同様の構造を有している。ここで、図2、図3は添加弁5の構造図を示し、具体的には、図2は、添加弁5の全体構成を示した断面図であり、図3は、図2のA部拡大図である。   The exhaust purification system 1 is provided with a urea water supply system that supplies urea water upstream of the SCR catalyst 4 in the exhaust passage 3 in order to supply urea water to the SCR catalyst 4. Specifically, an addition valve 5 (injector) for adding (supplying) urea water to the exhaust passage 3 is provided upstream of the SCR catalyst 4 in the exhaust passage 3. The addition valve 5 has the same structure as a fuel injection valve that injects fuel into the cylinder of the engine 2. 2 and 3 are structural views of the addition valve 5. Specifically, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the addition valve 5, and FIG. 3 is a part A of FIG. It is an enlarged view.

図2、図3を参照して添加弁5の構造の詳細を説明すると、添加弁5は、駆動部51と弁体部52とを備えた電磁式開閉弁である。駆動部51は、電磁ソレノイド53を有し、ターミナル54から入力される通電信号により通電される。弁体部52は、主要な構成として、ケーシング55内に収容されたニードル56と、ケーシング55に組み付けられてニードル56の先端部を摺動可能に保持するノズルボディ57と。ニードル56を閉弁方向に付勢するコイルバネ58とを有する。   The details of the structure of the addition valve 5 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The addition valve 5 is an electromagnetic on-off valve provided with a drive part 51 and a valve body part 52. The drive unit 51 includes an electromagnetic solenoid 53 and is energized by an energization signal input from the terminal 54. The main part of the valve body 52 is a needle 56 housed in the casing 55 and a nozzle body 57 that is assembled to the casing 55 and holds the tip of the needle 56 slidably. A coil spring 58 for urging the needle 56 in the valve closing direction.

ニードル56及びノズルボディ57内には、尿素水吸入口63から取り込んだ尿素水を流通させるための尿素水通路59、60(図3参照)が設けられている。ニードル56の先端付近の側面には複数の尿素水流通孔61が形成されている。その尿素水流通孔61により、尿素水通路59、60が連通されている。尿素水は、尿素水通路59を通った後、尿素水流通孔61から尿素水通路60に進行する。また、ノズルボディ57の先端部には先端噴出口62(図3参照)が形成されている。   In the needle 56 and the nozzle body 57, urea water passages 59 and 60 (see FIG. 3) for allowing the urea water taken from the urea water suction port 63 to flow are provided. A plurality of urea water circulation holes 61 are formed on the side surface near the tip of the needle 56. The urea water passages 59 and 60 are communicated with each other through the urea water circulation hole 61. After passing through the urea water passage 59, the urea water proceeds from the urea water circulation hole 61 to the urea water passage 60. Further, a tip jet outlet 62 (see FIG. 3) is formed at the tip of the nozzle body 57.

添加弁5は、DCU19(図1参照)からの通電信号に電磁ソレノイド53が通電されると、該通電に伴いニードル56が開弁方向に移動し、そのニードル56の移動によって先端噴出口62が開放されて尿素水が添加(噴射)される。   When the electromagnetic solenoid 53 is energized to the energization signal from the DCU 19 (see FIG. 1), the addition valve 5 moves the needle 56 in the valve opening direction along with the energization. It is opened and urea water is added (injected).

図1の説明に戻り、添加弁5に対しては、尿素水タンク6から尿素水が逐次供給される。その尿素水タンク6は、給液キャップ付きの密閉容器にて構成されており、その内部に所定の規定濃度の尿素水が貯蔵されている。   Returning to the description of FIG. 1, urea water is sequentially supplied from the urea water tank 6 to the addition valve 5. The urea water tank 6 is configured by a sealed container with a liquid supply cap, and urea water having a predetermined specified concentration is stored therein.

尿素水タンク6と添加弁5の間には、尿素水の流路を形成する例えばゴム製の配管8が設けられている。その配管8の一方の先端83は添加弁5の尿素水吸入口63(図2参照)に接続しており、他方の先端84はポンプ7に接続している。そのポンプ7は、本体部71と、尿素水を本体部71内に吸い込むための吸込口72とを有する。本実施形態では、本体部71は、尿素水タンク6の外部の尿素水タンク6に隣接した位置に配置されている。吸込口72は尿素水タンク6内において尿素水に浸漬した状態で配置されている。   Between the urea water tank 6 and the addition valve 5, for example, a rubber pipe 8 that forms a flow path of urea water is provided. One end 83 of the pipe 8 is connected to the urea water inlet 63 (see FIG. 2) of the addition valve 5, and the other end 84 is connected to the pump 7. The pump 7 includes a main body 71 and a suction port 72 for sucking urea water into the main body 71. In the present embodiment, the main body 71 is arranged at a position adjacent to the urea water tank 6 outside the urea water tank 6. The suction port 72 is disposed in the urea water tank 6 so as to be immersed in the urea water.

ポンプ7(本体部71)は、DCU19からの駆動信号により回転駆動されるインライン式の電動ポンプ(例えば3相式交流モータ)であり、正逆いずれの方向にも回転が可能となっている。ポンプ7が正回転方向に回転駆動(以下、正転駆動という)されることにより、尿素水タンク6から尿素水か汲み上げられ、その尿素水が本体部71内を通った後、配管8を通じて添加弁5側に吐出(圧送)される。反対に、ポンプ7が逆回転方向に回転駆動(以下、逆転駆動という)されることにより、尿素水供給系(配管8、ポンプ7など)に充填された尿素水を尿素水タンク6に吸い戻すことができるようになっている。なお、図1では、本体部71は尿素水タンク6外に設けられているが、尿素水タンク6内において尿素水に浸漬した状態で設けられたとしても良い。   The pump 7 (main body 71) is an in-line electric pump (for example, a three-phase AC motor) that is rotationally driven by a drive signal from the DCU 19, and can rotate in either the forward or reverse direction. When the pump 7 is rotationally driven in the forward rotation direction (hereinafter referred to as forward rotation driving), the urea water is pumped up from the urea water tank 6, and the urea water passes through the main body 71 and is added through the pipe 8. Discharge (pressure feeding) to the valve 5 side. On the contrary, when the pump 7 is rotationally driven in the reverse rotation direction (hereinafter referred to as reverse rotation driving), the urea water filled in the urea water supply system (pipe 8, pump 7, etc.) is sucked back into the urea water tank 6. Be able to. In FIG. 1, the main body 71 is provided outside the urea water tank 6, but may be provided in a state immersed in the urea water in the urea water tank 6.

なお、本体部71は、電動ポンプを構成するモータ(ステータ、ロータ等)、そのモータを駆動する駆動回路、モータの回転軸に嵌着されたインペラ、ポンプ7の駆動に必要なセンサ(本体部71内における尿素水の圧力を検知するセンサや、尿素水の温度を検知するセンサなど)などから構成されている。   The main body 71 includes a motor (stator, rotor, etc.) constituting an electric pump, a drive circuit for driving the motor, an impeller fitted to the rotation shaft of the motor, and a sensor (main body for driving the pump 7). 71, a sensor for detecting the pressure of the urea water in 71, a sensor for detecting the temperature of the urea water, and the like.

配管8の途中には、配管8から分岐した分岐管10が接続されている。本実施形態では、分岐管10は、尿素水タンク6及びポンプ7の近傍に接続されているが、添加弁5からポンプ7までの配管8のどの位置に接続されても良い。   A branch pipe 10 branched from the pipe 8 is connected to the middle of the pipe 8. In this embodiment, the branch pipe 10 is connected in the vicinity of the urea water tank 6 and the pump 7, but may be connected to any position of the pipe 8 from the addition valve 5 to the pump 7.

また、分岐管10の流路には、一方向の流体の流れは許容し、その方向と反対方向への流体の流れ(逆流)は禁止する構造を有した逆止弁13が配置されている。その逆止弁13の配置方向は、分岐管10から配管8に流体が流れることは許容し、配管8から分岐管10に流体が流れることは禁止する配置方向となっている。逆止弁13は、内蔵バネの付勢力と尿素水圧力とのバランスにより開閉する機械式のチェック弁により構成されている。ポンプ7が逆転駆動された時に配管8内の負圧により逆止弁13が開放されるようになっている。なお、本実施形態では、逆止弁13の上流側は開放(無接続)となっているが、尿素水タンク6内の空間部など、隔壁により外部から隔てられた空間部に逆止弁13の上流側を接続しても良い。これによって、被水などの異物の混入が少ない空気を配管8内に導入することができる。   In addition, a check valve 13 having a structure that allows the flow of fluid in one direction and prohibits the flow of fluid in the opposite direction (back flow) is disposed in the flow path of the branch pipe 10. . The arrangement direction of the check valve 13 is an arrangement direction that allows fluid to flow from the branch pipe 10 to the pipe 8 and prohibits fluid from flowing from the pipe 8 to the branch pipe 10. The check valve 13 is composed of a mechanical check valve that opens and closes by a balance between the biasing force of the built-in spring and the urea water pressure. When the pump 7 is driven in reverse, the check valve 13 is opened by the negative pressure in the pipe 8. In this embodiment, the upstream side of the check valve 13 is open (no connection). However, the check valve 13 is provided in a space part such as a space part in the urea water tank 6 separated from the outside by a partition wall. The upstream side may be connected. As a result, it is possible to introduce air into the pipe 8 with less contamination of foreign matters such as water.

分岐管10と配管8との接続部より添加弁5側の配管81(添加弁側配管)には、添加弁側配管81内の圧力を検知する圧力センサ14が設けられている。また、配管8の途中には、尿素水を濾過する多孔質状の尿素水フィルタ(図示外)が設けられている。   A pressure sensor 14 that detects the pressure in the addition valve side pipe 81 is provided on the addition valve 5 side pipe 81 (addition valve side pipe) from the connection portion between the branch pipe 10 and the pipe 8. Further, a porous urea water filter (not shown) for filtering urea water is provided in the middle of the pipe 8.

さらに、排気通路3の添加弁5より上流には、排気中のNOx濃度(SCR触媒4を通過する前のNOx濃度)を検知するNOxセンサ15や排気温を検知する排気温センサ16が設けられている。また、排気通路3の添加弁5とSCR触媒4の間には、排気温を検知する排気温センサ17が設けられている。また、排気通路3のSCR触媒4より下流には、排気中のNOx濃度(SCR触媒4を通過した後のNOx濃度)を検知するNOxセンサ18が設けられている。これらセンサ15〜18は、例えば、添加弁5により添加する尿素水の量や添加時期を制御するために用いられる。   Further, upstream of the addition valve 5 in the exhaust passage 3, a NOx sensor 15 for detecting the NOx concentration in the exhaust (NOx concentration before passing through the SCR catalyst 4) and an exhaust temperature sensor 16 for detecting the exhaust temperature are provided. ing. An exhaust temperature sensor 17 for detecting the exhaust temperature is provided between the addition valve 5 in the exhaust passage 3 and the SCR catalyst 4. Further, a NOx sensor 18 for detecting the NOx concentration in the exhaust gas (NOx concentration after passing through the SCR catalyst 4) is provided downstream of the SCR catalyst 4 in the exhaust passage 3. These sensors 15 to 18 are used, for example, to control the amount of urea water added by the addition valve 5 and the addition timing.

排気浄化システム1はDCU(Dosing Contorol Unit)19を備えている。そのDCU19は、周知のマイクロコンピュータを備え、エンジン2が作動(オン)している間、各種センサの検出値に基づいて添加弁5による排気通路3内への尿素水添加(尿素水の添加時期、添加量)を制御する。また、DCU19はポンプ7の駆動制御を行い、具体的には、エンジン2の作動時に添加弁5により尿素水添加を行う際にはポンプ7を正転駆動させて、尿素水タンク6から添加弁5に尿素水を供給する。   The exhaust purification system 1 includes a DCU (Dosing Control Unit) 19. The DCU 19 includes a known microcomputer. While the engine 2 is operating (ON), urea water is added to the exhaust passage 3 by the addition valve 5 based on the detection values of various sensors (ureation time of urea water). , The amount added). Further, the DCU 19 controls the driving of the pump 7. Specifically, when the urea water is added by the addition valve 5 when the engine 2 is operated, the pump 7 is driven to rotate forward so that the addition valve is fed from the urea water tank 6. 5 is supplied with urea water.

ここで、尿素水は−11℃で凍結し、凍結すると約7%体積が増加する。そのため、エンジン2の停止時に、尿素水供給系内(添加弁5、配管8、ポンプ7等)に尿素水が充填されていると、その尿素水の凍結による体積の膨張により、尿素水供給系が破損するおそれがある。また、添加弁5に異物が混入するのを避ける必要がある。添加弁5に異物が混入すると、図3に示すように、先端噴出口62に異物の詰まりや、ニードル56による異物の噛み込みなどが発生して、添加弁5の機能が低下してしまうからである。   Here, the urea water freezes at -11 ° C., and the volume increases by about 7% when frozen. Therefore, when urea water is filled in the urea water supply system (the addition valve 5, the pipe 8, the pump 7, etc.) when the engine 2 is stopped, the urea water supply system is expanded due to volume expansion due to freezing of the urea water. May be damaged. In addition, it is necessary to avoid contamination of the addition valve 5 with foreign matter. If foreign matter is mixed into the addition valve 5, as shown in FIG. 3, the tip jet outlet 62 is clogged with foreign matter, the foreign matter is caught by the needle 56, and the function of the addition valve 5 is degraded. It is.

DCU19は、以上の問題を踏まえて、エンジン2の停止後に尿素水供給系に残留した尿素水を排除する処理(排除処理)を実行する。以下、この排除処理の詳細を説明する。図4は、排除処理のフローチャートである。図4の処理は、DCU19が作動している間、所定時間おきに繰り返し実行される。   Based on the above problems, the DCU 19 executes a process (exclusion process) for removing urea water remaining in the urea water supply system after the engine 2 is stopped. The details of this exclusion process will be described below. FIG. 4 is a flowchart of the exclusion process. The process of FIG. 4 is repeatedly executed at predetermined time intervals while the DCU 19 is operating.

図4の処理を開始すると、DCU19は、先ず、残留尿素水の排除制御の実行条件が成立したか否かの判断として、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立しているか否かを判断する(S1)。エンジン2の停止は、例えばエンジン2のオンオフを行うイグニッションスイッチ(図示外)がオフされたか否かに基づいて判断すれば良い。エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立しない場合、つまり、エンジン2とポンプ7の少なくとも一方が作動している場合には(S1:No)、図4の処理を終了する。この場合には、尿素水の排除制御(残圧噴射制御、吸い戻し制御)は実行されない。   When the processing of FIG. 4 is started, the DCU 19 first determines whether both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are satisfied as a determination as to whether or not the execution condition of the residual urea water exclusion control is satisfied. Is determined (S1). The stop of the engine 2 may be determined based on, for example, whether or not an ignition switch (not shown) for turning on and off the engine 2 is turned off. If neither the stop of the engine 2 nor the stop of the pump 7 is established, that is, if at least one of the engine 2 and the pump 7 is operating (S1: No), the processing of FIG. In this case, urea water exclusion control (residual pressure injection control, suck back control) is not executed.

一方、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立した場合には(S1:Yes)、添加弁5に通電信号を出力して添加弁5の開弁制御(残圧噴射制御)を行う(S2)。これによって、添加弁5内及び添加弁5付近の配管8内に残留していた尿素水による残圧によってその尿素水を添加弁5の先端噴出口62から排気通路3に噴射(添加)することができる。この際、添加弁5を開弁しているが、ポンプ7は停止しているので、排気通路3から添加弁5内への空気の吸込力は働かない。よって、排気通路3に存在している異物が添加弁5内に混入するのを抑制でき、添加弁5の機能低下を回避できる。   On the other hand, when both stop of the engine 2 and stop of the pump 7 are established (S1: Yes), an energization signal is output to the addition valve 5 to perform valve opening control (residual pressure injection control). Perform (S2). As a result, the urea water is injected (added) from the tip outlet 62 of the addition valve 5 into the exhaust passage 3 by the residual pressure of the urea water remaining in the addition valve 5 and the pipe 8 in the vicinity of the addition valve 5. Can do. At this time, the addition valve 5 is opened, but since the pump 7 is stopped, the air suction force from the exhaust passage 3 into the addition valve 5 does not work. Therefore, it can suppress that the foreign material which exists in the exhaust passage 3 mixes in the addition valve 5, and the functional fall of the addition valve 5 can be avoided.

S2の残圧噴射制御として、DCU19は、例えば、所定時間、連続的な通電信号を添加弁5に出力することで、1回の残圧噴射制御(添加制御)で添加弁5を1回開弁させる連続添加制御を実行する。この連続添加制御においては、添加弁5の開弁時間(噴射時間)が、添加弁5の制御パラメータとなる。本実施形態では、連続添加制御における添加弁5の開弁時間を、連続添加制御後の添加弁5内の残圧が所定圧力未満となるように、言い換えると、連続添加制御後に添加弁5内に尿素水が残留しないように、又は残留したとしても尿素水が凍結により膨張した時にその膨張体積を吸収できる空間が添加弁5内に存在するように、実験や計算により予め設定した時間としている。連続添加制御により尿素水を添加することで、後述の断続添加制御に比べて短期間で添加弁5内の残圧(残留尿素水)を低くすることができる。   As the residual pressure injection control of S2, the DCU 19 opens the addition valve 5 once by one residual pressure injection control (addition control), for example, by outputting a continuous energization signal to the addition valve 5 for a predetermined time. Execute the continuous addition control to be valved. In this continuous addition control, the valve opening time (injection time) of the addition valve 5 is a control parameter for the addition valve 5. In the present embodiment, the valve opening time of the addition valve 5 in the continuous addition control is set so that the residual pressure in the addition valve 5 after the continuous addition control is less than a predetermined pressure, in other words, in the addition valve 5 after the continuous addition control. In the addition valve 5, a time set in advance is set so that urea water does not remain in the addition valve 5, or even if it remains, there is a space in the addition valve 5 that can absorb the expansion volume when the urea water expands due to freezing. . By adding urea water by continuous addition control, the residual pressure (residual urea water) in the addition valve 5 can be lowered in a shorter period of time compared to intermittent addition control described later.

また、DCU19は、連続添加制御に代えて、断続的な通電信号(オン、オフを交互に繰り返す通電信号)を添加弁5に出力することで、1回の残圧噴射制御(添加制御)で添加弁の開弁と閉弁とを交互に繰り返す断続添加制御を実行しても良い。この断続添加制御においては、添加弁5の開弁時間(通電信号のパルス幅)(噴射時間)と開弁回数(噴射回数)とが添加弁5の制御パラメータとなる。本実施形態では、断続添加制御を実行する場合には、断続添加制御における開弁時間及び開弁回数を、断続添加制御後の添加弁5内の残圧が所定圧力未満となるように、言い換えると、断続添加制御後に添加弁5内に尿素水が残留しないように、又は残留したとしても尿素水が凍結により膨張した時にその膨張体積を吸収できる空間が添加弁5内に存在するように、実験や計算により予め設定した値としている。断続添加制御によれば、添加弁5のニードル56(図2参照)が上下に頻繁に動くことになるので、その動きにより残留尿素水を添加弁5の外に効果的に押し出すことができる。つまり、より確実に、添加弁5内の残圧を低くすることができる。   The DCU 19 outputs an intermittent energization signal (an energization signal that alternately turns on and off alternately) to the addition valve 5 instead of the continuous addition control, thereby performing a single residual pressure injection control (addition control). Intermittent addition control that alternately repeats opening and closing of the addition valve may be executed. In this intermittent addition control, the valve opening time of the addition valve 5 (pulse width of the energization signal) (injection time) and the number of valve openings (number of injections) are the control parameters of the addition valve 5. In this embodiment, when executing intermittent addition control, the valve opening time and the number of times of valve opening in the intermittent addition control are paraphrased so that the residual pressure in the addition valve 5 after the intermittent addition control is less than a predetermined pressure. And so that urea water does not remain in the addition valve 5 after intermittent addition control, or even if it remains, there is a space in the addition valve 5 that can absorb the expansion volume when the urea water expands due to freezing. The value is set in advance by experiment or calculation. According to the intermittent addition control, the needle 56 (see FIG. 2) of the addition valve 5 frequently moves up and down, so that the residual urea water can be effectively pushed out of the addition valve 5 by the movement. That is, the residual pressure in the addition valve 5 can be reduced more reliably.

残圧噴射制御を実行した後、DCU19は、ポンプ7を逆転駆動させて、尿素水供給系に残留した尿素水を尿素水タンク6に吸い戻す(S3)。ポンプ7を逆転駆動させると、配管8内の負圧により逆止弁13が開放されて、分岐管10から配管8内に空気が導入される。導入された空気は、分岐管10と配管8との接続部より尿素水タンク6側(ポンプ7側)の配管82(タンク側配管)内及びポンプ7(本体部71)内に流通して、それらタンク側配管82、ポンプ7内の残留尿素水を追い出すことができる。空気により追い出された残留尿素水は、吸込口72(この場合は排出口として機能する)を介して尿素水タンク6に排出される。   After executing the residual pressure injection control, the DCU 19 reversely drives the pump 7 to suck the urea water remaining in the urea water supply system back into the urea water tank 6 (S3). When the pump 7 is driven in reverse, the check valve 13 is opened by the negative pressure in the pipe 8, and air is introduced into the pipe 8 from the branch pipe 10. The introduced air circulates in the pipe 82 (tank side pipe) and the pump 7 (main body 71) on the urea water tank 6 side (pump 7 side) from the connection part between the branch pipe 10 and the pipe 8, Residual urea water in the tank side pipe 82 and the pump 7 can be driven out. The residual urea water expelled by the air is discharged to the urea water tank 6 through the suction port 72 (in this case, functioning as a discharge port).

また、S3の吸い戻し制御では、添加弁5を閉弁状態にしておく。これによって、排気通路3から添加弁5内に異物が混入するのを抑制できる。なお、吸い戻し制御では、添加弁側配管81及び添加弁5内の残留尿素水の吸い戻しは行われないが、S2でその残留尿素水は排気通路3に添加されているので、S2、S3により尿素水供給系全体の残留尿素水を低減できる。   Further, in the suck back control in S3, the addition valve 5 is kept closed. As a result, it is possible to prevent foreign matter from entering the addition valve 5 from the exhaust passage 3. In the suction back control, the residual urea water in the addition valve side pipe 81 and the addition valve 5 is not sucked back, but since the residual urea water is added to the exhaust passage 3 in S2, S2, S3 Thus, the remaining urea water in the entire urea water supply system can be reduced.

吸い戻し制御は予め定められた時間だけ実行する。この予め定められた時間は、吸い戻し制御の実行後にタンク側配管82及びポンプ7内(特にポンプ7内)に尿素水が残留しないように、又は残留したとしても尿素水が凍結により膨張した時にその膨張体積を吸収できる空間がポンプ7内に存在するように、設定される。吸い戻し制御を実行した後、図4のフローチャートの処理を終了する。   The suck back control is executed for a predetermined time. This predetermined time is set so that the urea water does not remain in the tank side pipe 82 and the pump 7 (particularly in the pump 7) after the suck back control is performed, or the urea water expands due to freezing even if it remains. It is set so that a space capable of absorbing the expanded volume exists in the pump 7. After executing the suck back control, the process of the flowchart of FIG. 4 is terminated.

以上説明したように、本実施形態によれば、ポンプ7を停止した状態で添加弁5を開弁するので、添加弁5内の残留尿素水を残圧により添加できるとともに、添加弁5内に異物が混入するのを抑制できる。また、吸い戻し制御により、ポンプ7内の残留尿素水を尿素水タンク6に吸い戻すことができる。   As described above, according to the present embodiment, since the addition valve 5 is opened with the pump 7 stopped, the residual urea water in the addition valve 5 can be added by the residual pressure, and the addition valve 5 It is possible to suppress the entry of foreign matter. Further, the residual urea water in the pump 7 can be sucked back into the urea water tank 6 by the suction back control.

また、本実施形態では、機械式の逆止弁13(チェック弁)を用いているので、逆止弁13の作動を制御しなくても、逆止弁13から配管8に空気を導入でき、配管8から逆止弁13側に尿素水や空気の逆流を防止できる。   In this embodiment, since the mechanical check valve 13 (check valve) is used, air can be introduced from the check valve 13 to the pipe 8 without controlling the operation of the check valve 13. The back flow of urea water or air can be prevented from the pipe 8 to the check valve 13 side.

なお、図4の排除制御では、残圧噴射制御を実行した後に吸い戻し制御を実行したが、残圧噴射制御を実行する前に吸い戻し制御を実行しても良い。つまり、S2の処理とS3の処理を入れ替えても良い。   In the exclusion control of FIG. 4, the suction back control is executed after the residual pressure injection control is executed. However, the suction back control may be executed before the residual pressure injection control is executed. That is, the process of S2 and the process of S3 may be interchanged.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態の排気浄化システムの構成は図1の構成である。DCU19が実行する排除処理が第1実施形態と異なり、それ以外は第1実施形態と同じである。DCU19は図5に示す排除処理を実行する。以下、図5の排除処理の詳細を説明する。図5の処理は、DCU19が作動している間、所定時間おきに繰り返し実行される。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the above embodiment. The configuration of the exhaust purification system of this embodiment is the configuration of FIG. Exclusion processing executed by the DCU 19 is different from that of the first embodiment, and other than that is the same as that of the first embodiment. The DCU 19 executes the exclusion process shown in FIG. Details of the exclusion process of FIG. 5 will be described below. The process of FIG. 5 is repeatedly executed at predetermined time intervals while the DCU 19 is operating.

図5の処理を開始すると、DCU19は、先ず、尿素水の排除制御の実行条件が成立したか否かの判断として、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立しているか否かを判断する(S4)。エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立しない場合には(S4:No)、図5の処理を終了する。   When the processing of FIG. 5 is started, the DCU 19 first determines whether both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are satisfied as a determination as to whether or not the execution condition of the urea water exclusion control is satisfied. Is determined (S4). When neither the stop of the engine 2 nor the stop of the pump 7 is established (S4: No), the process of FIG. 5 is terminated.

一方、エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立した場合には(S4:Yes)、圧力センサ14(図1参照)が検知した尿素水圧力P(添加弁側配管81内の圧力)を読み込む(S5)。この尿素水圧力Pは、添加弁5内の残圧に相当する。次に、その尿素水圧力Pが所定圧力より高いか否かを判断する(S6)。この所定圧力は、残留尿素水が凍結により膨張したとしても、添加弁5が破損しない程度に低い圧力の上限である。尿素水圧力Pが所定圧力より低い場合には(S6:No)、図4のS3と同様の吸い戻し制御を実行する(S10)。これによって、尿素水供給系(特にタンク側配管82、ポンプ7)内の残留尿素水を尿素水タンク6に吸い戻すことができる。また、添加弁5内の残圧はもともと低いので、添加弁5に対して尿素水の排除を行わないとしても、問題にならない。吸い戻し制御を実行した後、図5のフローチャートの処理を終了する。   On the other hand, when both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are established (S4: Yes), the urea water pressure P (pressure in the addition valve side pipe 81) detected by the pressure sensor 14 (see FIG. 1). Is read (S5). This urea water pressure P corresponds to the residual pressure in the addition valve 5. Next, it is determined whether the urea water pressure P is higher than a predetermined pressure (S6). This predetermined pressure is an upper limit of a pressure that is low enough not to damage the addition valve 5 even if the residual urea water expands due to freezing. When the urea water pressure P is lower than the predetermined pressure (S6: No), the suction back control similar to S3 in FIG. 4 is executed (S10). Thereby, the residual urea water in the urea water supply system (particularly the tank side pipe 82 and the pump 7) can be sucked back into the urea water tank 6. Further, since the residual pressure in the addition valve 5 is originally low, there is no problem even if the urea water is not excluded from the addition valve 5. After executing the suck back control, the process of the flowchart of FIG. 5 is terminated.

一方、S6において、尿素水圧力Pが所定圧力より高い場合には(S6:Yes)、図4のS2と同様の残圧噴射制御を実行する(S7)。この際、直前に読み込んだ尿素水圧力Pの値によって、残圧噴射制御における添加弁5の制御パラメータを設定する。具体的には、残圧噴射制御として連続添加制御を実行する場合には、尿素水圧力Pが高いほど添加弁5の開弁時間を長くする。また、残圧噴射制御として断続添加制御を実行する場合には、尿素水圧力Pが高いほど、添加弁5の開弁時間(通電信号のパルス幅)と開弁回数の少なくとも一方を大きくする。例えば、尿素水圧力Pと、開弁時間又は開弁回数との関係(マップ)をDCU19内のメモリに予め記憶しておき、この関係に基づいて今回の尿素水圧力Pに対応する開弁時間又は開弁回数の値を決定すれば良い。   On the other hand, if the urea water pressure P is higher than the predetermined pressure in S6 (S6: Yes), the residual pressure injection control similar to S2 in FIG. 4 is executed (S7). At this time, the control parameter of the addition valve 5 in the residual pressure injection control is set according to the value of the urea water pressure P read immediately before. Specifically, when the continuous addition control is executed as the residual pressure injection control, the valve opening time of the addition valve 5 is increased as the urea water pressure P is higher. Further, when intermittent addition control is executed as the residual pressure injection control, as the urea water pressure P is higher, at least one of the valve opening time (pulse width of the energization signal) of the addition valve 5 and the number of times of valve opening is increased. For example, a relationship (map) between the urea water pressure P and the valve opening time or the number of times of valve opening is stored in advance in a memory in the DCU 19, and the valve opening time corresponding to the current urea water pressure P based on this relationship. Alternatively, the value of the number of valve openings may be determined.

このように、尿素水圧力Pの値によって添加弁5の制御パラメータを設定することで、添加弁5内の残圧(残留尿素水)を効率的に低減させることができる。   Thus, by setting the control parameter of the addition valve 5 according to the value of the urea water pressure P, the residual pressure (residual urea water) in the addition valve 5 can be efficiently reduced.

その後、再び圧力センサ14から尿素水圧力Pを読み込み(S8)、その尿素水圧力Pが所定圧力より低くなったか否かを判断する(S9)。この所定圧力も、S6における所定圧力と同様に、残留尿素水が凍結により膨張したとしても、添加弁5が破損しない程度に低い圧力の上限である。尿素水圧力Pが所定圧力より未だ高い場合には(S9:No)、S7に戻り、直前に読み込んだ尿素水圧力Pに基づいて添加弁5の制御パラメータを設定しなおして、その制御パラメータにより残圧噴射制御を再度実行する(S7)。   Thereafter, the urea water pressure P is read again from the pressure sensor 14 (S8), and it is determined whether or not the urea water pressure P has become lower than a predetermined pressure (S9). Similarly to the predetermined pressure in S6, this predetermined pressure is also an upper limit of a pressure that is low enough not to damage the addition valve 5 even if the residual urea water expands due to freezing. When the urea water pressure P is still higher than the predetermined pressure (S9: No), the process returns to S7, the control parameter of the addition valve 5 is reset based on the urea water pressure P read immediately before, and the control parameter Residual pressure injection control is executed again (S7).

S9において尿素水圧力Pが所定圧力より低くなった場合には(S9:Yes)、吸い戻し制御を実行し(S10)、図5のフローチャートの処理を終了する。   When the urea water pressure P becomes lower than the predetermined pressure in S9 (S9: Yes), the suction back control is executed (S10), and the process of the flowchart of FIG.

以上説明したように、本実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では、尿素水圧力Pが所定圧力未満になるまで残圧噴射制御を実行しているので、確実に、添加弁5内の残留尿素水を低減できる。また、尿素水圧力Pがもともと所定圧力未満の場合には、残圧噴射制御の実行を中止しているので、処理を簡素化できる。   As described above, according to this embodiment, the same effect as that of the above embodiment can be obtained. In addition, in the present embodiment, since the residual pressure injection control is executed until the urea water pressure P becomes less than the predetermined pressure, the residual urea water in the addition valve 5 can be reliably reduced. Further, when the urea water pressure P is originally less than the predetermined pressure, the execution of the residual pressure injection control is stopped, so that the processing can be simplified.

なお、図5の排除制御では、残圧噴射制御を実行した後に吸い戻し制御を実行したが、残圧噴射制御を実行する前に吸い戻し制御を実行しても良い。具体的には、S5の処理の前に、S10の吸い戻し制御を実行しても良い。   In the exclusion control of FIG. 5, the suck back control is executed after the residual pressure injection control is executed. However, the suck back control may be executed before the residual pressure injection control is executed. Specifically, the suck back control in S10 may be executed before the process in S5.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。図6は本実施形態の排気浄化システムの構成図である。図6の排気浄化システム1aにおいて、図1の排気浄化システム1と同じ構成には同一の符号を付している。排気浄化システム1aの構成は、分岐管10と配管8の接続部に三方弁9が配置されている点で図1の排気浄化システム1と異なり、それ以外は排気浄化システム1の構成と同じである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the above embodiment. FIG. 6 is a configuration diagram of the exhaust purification system of the present embodiment. In the exhaust purification system 1a of FIG. 6, the same components as those of the exhaust purification system 1 of FIG. The configuration of the exhaust gas purification system 1a is different from the exhaust gas purification system 1 of FIG. is there.

ここで、図7は、図6のB部拡大図である。図7に示すように、三方弁9は、分岐管10と配管8の分岐点100(接続部)に接続された開閉部91を有する。その開閉部91が分岐点100を基点として図7に示す位置Cと、位置Dのいずれかに切り替えられることで、分岐管10の流路の開閉が行われる。具体的には、開閉部91が位置Cにあるときには、分岐管10の流路が閉鎖するとともに、添加弁側配管81の流路とタンク側配管82の流路とが開通する。これに対し、開閉部91が位置Dにあるときには、分岐管10の流路とタンク側配管82の流路とが開通するとともに、タンク側配管82から見て添加弁側配管81の流路が閉鎖する(タンク側配管82の流路と添加弁側配管81の流路とが遮断される)。以下では、開閉部91が位置Cにある状態を第1流路状態と言い、開閉部91が位置Dにある状態を第2流路状態と言う。   Here, FIG. 7 is an enlarged view of part B of FIG. As shown in FIG. 7, the three-way valve 9 includes an opening / closing part 91 connected to the branch pipe 10 and the branch point 100 (connection part) of the pipe 8. The opening / closing part 91 is switched to either the position C or the position D shown in FIG. 7 with the branch point 100 as a base point, whereby the flow path of the branch pipe 10 is opened / closed. Specifically, when the opening / closing part 91 is at position C, the flow path of the branch pipe 10 is closed, and the flow path of the addition valve side pipe 81 and the flow path of the tank side pipe 82 are opened. On the other hand, when the opening / closing part 91 is at the position D, the flow path of the branch pipe 10 and the flow path of the tank side pipe 82 are opened, and the flow path of the addition valve side pipe 81 is viewed from the tank side pipe 82. It closes (the flow path of the tank side pipe 82 and the flow path of the addition valve side pipe 81 are blocked). Hereinafter, the state where the opening / closing part 91 is at the position C is referred to as a first flow path state, and the state where the opening / closing part 91 is at the position D is referred to as a second flow path state.

DCU19は、三方弁9の切り替え制御を行い、具体的には、エンジン2の作動時に添加弁5により尿素水添加を行う際には、三方弁9を第1流路状態(図7の位置Cの状態)にしたうえで、ポンプ7を正転駆動させる。これによって、分岐管10が閉鎖されることになるので、配管8内を流れる尿素水が分岐管10に流れ込むのを確実に回避でき、また、分岐管10から配管8内に空気や異物が導入されるのを抑制できる。よって、尿素水を添加弁5に効率的に送ることができるとともに、添加弁5に異物が混入するのを抑制できる。   The DCU 19 performs switching control of the three-way valve 9. Specifically, when urea water is added by the addition valve 5 when the engine 2 is operated, the three-way valve 9 is placed in the first flow path state (position C in FIG. 7). The pump 7 is driven to rotate forward. As a result, the branch pipe 10 is closed, so that urea water flowing in the pipe 8 can be reliably prevented from flowing into the branch pipe 10, and air and foreign matter are introduced into the pipe 8 from the branch pipe 10. Can be suppressed. Therefore, urea water can be efficiently sent to the addition valve 5 and foreign matter can be prevented from entering the addition valve 5.

また、DCU19が実行する排除処理が上記実施形態と異なる。具体的には、DCU19は図8に示す排除処理を実行する。以下、図8の排除処理の詳細を説明する。図8の処理は、DCU19が作動している間、所定時間おきに繰り返し実行される。   Further, the exclusion process executed by the DCU 19 is different from the above embodiment. Specifically, the DCU 19 executes the exclusion process shown in FIG. Details of the exclusion process of FIG. 8 will be described below. The process of FIG. 8 is repeatedly executed at predetermined intervals while the DCU 19 is operating.

図8の処理を開始すると、DCU19は、先ず、尿素水の排除制御の実行条件が成立したか否かの判断として、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立しているか否かを判断する(S11)。エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立しない場合には(S11:No)、図8の処理を終了する。   When the processing of FIG. 8 is started, the DCU 19 first determines whether both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are satisfied as a determination as to whether or not the execution condition of the urea water exclusion control is satisfied. Is determined (S11). If neither the stop of the engine 2 nor the stop of the pump 7 is established (S11: No), the process of FIG. 8 is terminated.

一方、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立した場合には(S11:Yes)、三方弁9を第2流路状態(図7の位置Dの状態)に切り替える(S12)。その後、残圧噴射制御及び吸い戻し制御を実行する(S13、S14)。S13の残圧噴射制御は、図4のS2の残圧噴射制御と同じである。また、S14の吸い戻し制御は、図4のS3の吸い戻し制御と同じである。その後、DCU19は、吸い戻し制御を終了したタイミングで、又はエンジン2が始動するタイミングで、三方弁9を第2流路状態から第1流路状態に切り替える。   On the other hand, when both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are established (S11: Yes), the three-way valve 9 is switched to the second flow path state (the state at the position D in FIG. 7) (S12). Thereafter, residual pressure injection control and suck back control are executed (S13, S14). The residual pressure injection control in S13 is the same as the residual pressure injection control in S2 of FIG. Further, the suck back control in S14 is the same as the suck back control in S3 of FIG. Thereafter, the DCU 19 switches the three-way valve 9 from the second flow path state to the first flow path state at the timing when the suck back control is finished or at the timing when the engine 2 is started.

このように、本実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果に加えて、三方弁9を第2流路状態に切り替えて、添加弁側配管81の流路を閉鎖した状態で尿素水の残圧噴射及び吸い戻しを実行しているので、ポンプ7、分岐管10側から、添加弁側配管81及び添加弁5側に異物が混入するのを抑制できる。また、添加弁側配管81を閉鎖することで、残圧噴射制御の際に添加弁側配管81及び添加弁5内の残圧がポンプ7側に流れる(逃げる)のを回避でき、その結果、効果的に残圧噴射を行うことができる。また、添加弁側配管81を閉鎖することで、吸い戻し制御の際にタンク側配管82及びポンプ7に効率的に空気を流通させることができ、その結果、タンク側配管82及びポンプ7に残留していた尿素水を効率的に吸い戻すことができる。よって、ポンプ7の破損を効果的に抑制できる。   Thus, according to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the above-described embodiment, urea water can be used in a state where the three-way valve 9 is switched to the second flow path state and the flow path of the addition valve side pipe 81 is closed. Since the residual pressure injection and the suction back are performed, it is possible to prevent foreign matters from entering the addition valve side pipe 81 and the addition valve 5 side from the pump 7 and the branch pipe 10 side. Further, by closing the addition valve side pipe 81, it is possible to avoid the residual pressure in the addition valve side pipe 81 and the addition valve 5 from flowing (escape) to the pump 7 side during the residual pressure injection control. Residual pressure injection can be performed effectively. In addition, by closing the addition valve side pipe 81, air can be efficiently circulated through the tank side pipe 82 and the pump 7 during the suck back control. As a result, the air remains in the tank side pipe 82 and the pump 7. The urea water that has been used can be sucked back efficiently. Therefore, damage to the pump 7 can be effectively suppressed.

なお、図8の排除制御では、残圧噴射制御を実行した後に吸い戻し制御を実行したが、残圧噴射制御を実行する前に吸い戻し制御を実行しても良い。つまり、S13の処理の前に、S14の吸い戻し制御を実行しても良い。また、図8の排除制御では、S13の処理の前に、三方弁9を第2流路状態に切り替えていたが、S13の処理の後、S14の処理の前に、三方弁9を第2流路状態に切り替えても良い。これによっても、吸い戻し制御の際にポンプ7、分岐管10側から添加弁5側に異物が混入するのを抑制できる。   In the exclusion control of FIG. 8, the suction back control is executed after the residual pressure injection control is executed. However, the suction back control may be executed before the residual pressure injection control is executed. That is, the suck back control in S14 may be executed before the process in S13. In the exclusion control of FIG. 8, the three-way valve 9 is switched to the second flow path state before the process of S13. However, after the process of S13, the three-way valve 9 is set to the second flow before the process of S14. You may switch to a flow path state. Also by this, it can suppress that a foreign material mixes into the addition valve 5 side from the pump 7 and the branch pipe 10 side in the case of suck-back control.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態の排気浄化システムの構成は図6の構成である。DCU19が実行する排除処理が第3実施形態と異なり、それ以外は第3実施形態と同じである。DCU19は図9に示す排除処理を実行する。以下、図9の排除処理の詳細を説明する。図9の処理は、DCU19が作動している間、所定時間おきに繰り返し実行される。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the above embodiment. The configuration of the exhaust purification system of this embodiment is the configuration of FIG. Exclusion processing executed by the DCU 19 is different from that of the third embodiment, and other than that is the same as that of the third embodiment. The DCU 19 executes the exclusion process shown in FIG. Details of the exclusion process of FIG. 9 will be described below. The processing in FIG. 9 is repeatedly executed at predetermined intervals while the DCU 19 is operating.

図9の処理を開始すると、DCU19は、先ず、尿素水の排除制御の実行条件が成立したか否かの判断として、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立しているか否かを判断する(S15)。エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立しない場合には(S15:No)、図9の処理を終了する。   When the processing of FIG. 9 is started, the DCU 19 first determines whether both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are satisfied as a determination as to whether or not the execution condition of the urea water exclusion control is satisfied. Is determined (S15). When neither the stop of the engine 2 nor the stop of the pump 7 is established (S15: No), the process of FIG. 9 is terminated.

一方、エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立した場合には(S15:Yes)、三方弁9を第2流路状態(図7の位置Dの状態)に切り替える(S16)。次に、ポンプ7を逆転駆動させて、尿素水の吸い戻しを開始する(S17)。その吸い戻しの最中に、図4のS2と同様の残圧噴射制御を実行する(S18)。その後、ポンプ7を停止させて、吸い戻し制御を終了し(S19)、図9のフローチャートの処理を終了する。   On the other hand, when both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are established (S15: Yes), the three-way valve 9 is switched to the second flow path state (the state of the position D in FIG. 7) (S16). Next, the pump 7 is driven in reverse to start sucking back urea water (S17). During the suction back, the residual pressure injection control similar to S2 in FIG. 4 is executed (S18). Thereafter, the pump 7 is stopped, the suck back control is ended (S19), and the processing of the flowchart of FIG. 9 is ended.

このように、本実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果に加えて、三方弁9を第2流路状態に切り替えて、添加弁側配管81の流路を閉鎖しているので、吸い戻し制御の最中に(ポンプ7が作動中に)、残圧噴射制御を実行できる。つまり、吸い戻し制御と残圧噴射制御とを同時に実行できる。よって、短期間に尿素供給系内の残留尿素水を排除することができる。   Thus, according to this embodiment, in addition to the same effect as the above embodiment, the three-way valve 9 is switched to the second flow path state, and the flow path of the addition valve side pipe 81 is closed. Residual pressure injection control can be performed during the suction back control (while the pump 7 is operating). That is, the suction back control and the residual pressure injection control can be executed simultaneously. Therefore, residual urea water in the urea supply system can be eliminated in a short time.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態を上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態の排気浄化システムの構成は図6の構成である。DCU19が実行する排除処理が第3、第4実施形態と異なり、それ以外は第3、第4実施形態と同じである。DCU19は図10に示す排除処理を実行する。以下、図10の排除処理の詳細を説明する。図10の処理は、DCU19が作動している間、所定時間おきに繰り返し実行される。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the above embodiment. The configuration of the exhaust purification system of this embodiment is the configuration of FIG. Exclusion processing executed by the DCU 19 is different from the third and fourth embodiments, and other than that is the same as the third and fourth embodiments. The DCU 19 executes the exclusion process shown in FIG. Details of the exclusion process of FIG. 10 will be described below. The process of FIG. 10 is repeatedly executed at predetermined time intervals while the DCU 19 is operating.

図10の処理を開始すると、DCU19は、先ず、尿素水の排除制御の実行条件が成立したか否かの判断として、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立しているか否かを判断する(S20)。エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立しない場合には(S20:No)、図10の処理を終了する。   When the processing of FIG. 10 is started, the DCU 19 first determines whether both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are satisfied as a determination as to whether or not the execution condition of the urea water exclusion control is satisfied. Is determined (S20). When neither the stop of the engine 2 nor the stop of the pump 7 is established (S20: No), the process of FIG. 10 is terminated.

一方、エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立した場合には(S20:Yes)、三方弁9を第2流路状態(図7の位置Dの状態)に切り替える(S21)。その後、第2実施形態(図5のS5〜S9)と同様に、圧力センサ14が検知した尿素水圧力Pが所定圧力未満になるまで残圧噴射制御を実行する(S22〜S26)。その後、三方弁9を第2流路状態に維持したまま、上記実施形態と同様の吸い戻し制御を実行する(S27)。   On the other hand, when both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are established (S20: Yes), the three-way valve 9 is switched to the second flow path state (position D in FIG. 7) (S21). Thereafter, similarly to the second embodiment (S5 to S9 in FIG. 5), the residual pressure injection control is executed until the urea water pressure P detected by the pressure sensor 14 becomes less than a predetermined pressure (S22 to S26). Thereafter, the suck back control similar to that in the above embodiment is executed while maintaining the three-way valve 9 in the second flow path state (S27).

このように、本実施形態によれば、三方弁9を第2流路状態に切り替えて、尿素水の残圧噴射及び吸い戻しを実行しているので、上記第3、第4実施形態と同様の効果を得ることができる。また、尿素水圧力Pに基づいて残圧噴射制御を実行しているので、上記第2実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the three-way valve 9 is switched to the second flow path state, and the residual pressure injection and sucking back of the urea water are executed. Therefore, as in the third and fourth embodiments. The effect of can be obtained. Further, since the residual pressure injection control is executed based on the urea water pressure P, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

なお、図10の排除制御では、残圧噴射制御を実行した後に吸い戻し制御を実行したが、残圧噴射制御を実行する前に吸い戻し制御を実行しても良い。具体的には、S22の処理の前に、S27の吸い戻し制御を実行しても良い。また、図10の排除制御では、S22の処理の前に、三方弁9を第2流路状態に切り替えていたが、S26の処理の後、S27の処理の前に、三方弁9を第2流路状態に切り替えても良い。これによっても、吸い戻し制御の際にポンプ7、分岐管10側から添加弁5側に異物が混入するのを抑制できる。   In the exclusion control of FIG. 10, the suction back control is executed after the residual pressure injection control is executed. However, the suction back control may be executed before the residual pressure injection control is executed. Specifically, the suck back control in S27 may be executed before the process in S22. In the exclusion control of FIG. 10, the three-way valve 9 is switched to the second flow path state before the process of S22. However, after the process of S26, the three-way valve 9 is set to the second flow before the process of S27. You may switch to a flow path state. Also by this, it can suppress that a foreign material mixes into the addition valve 5 side from the pump 7 and the branch pipe 10 side in the case of suck-back control.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態を上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態の排気浄化システムの構成は図6の構成である。DCU19が実行する排除処理が第3〜第5実施形態と異なり、それ以外は第3〜第5実施形態と同じである。DCU19は図11に示す排除処理を実行する。以下、図11の排除処理の詳細を説明する。図11の処理は、DCU19が作動している間、所定時間おきに繰り返し実行される。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the above embodiment. The configuration of the exhaust purification system of this embodiment is the configuration of FIG. Exclusion processing executed by the DCU 19 is different from the third to fifth embodiments, and other than that is the same as the third to fifth embodiments. The DCU 19 executes the exclusion process shown in FIG. Hereinafter, details of the exclusion process of FIG. 11 will be described. The process of FIG. 11 is repeatedly executed at predetermined time intervals while the DCU 19 is operating.

図11の処理を開始すると、DCU19は、先ず、尿素水の排除制御の実行条件が成立したか否かの判断として、エンジン2の停止と、ポンプ7の停止とが両方成立しているか否かを判断する(S28)。エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立しない場合には(S28:No)、図11の処理を終了する。   When the processing of FIG. 11 is started, the DCU 19 first determines whether both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are satisfied as a determination as to whether or not the execution condition of the urea water exclusion control is satisfied. Is determined (S28). When neither the stop of the engine 2 nor the stop of the pump 7 is established (S28: No), the process of FIG. 11 is terminated.

一方、エンジン2の停止とポンプ7の停止とが両方成立した場合には(S28:Yes)、三方弁9を第2流路状態(図7の位置Dの状態)に切り替える(S29)。次に、ポンプ7を逆転駆動させて、尿素水の吸い戻しを開始する(S30)。その吸い戻しの最中に、第2実施形態(図5のS5〜S9)と同様に、尿素水圧力Pが所定圧力未満になるまで残圧噴射制御を実行する(S31〜S35)。その後、ポンプ7を停止させて、吸い戻し制御を終了し(S36)、図11のフローチャートの処理を終了する。   On the other hand, when both the stop of the engine 2 and the stop of the pump 7 are established (S28: Yes), the three-way valve 9 is switched to the second flow path state (position D in FIG. 7) (S29). Next, the pump 7 is driven in reverse to start sucking back urea water (S30). During the sucking back, the residual pressure injection control is executed until the urea water pressure P becomes less than the predetermined pressure (S31 to S35), as in the second embodiment (S5 to S9 in FIG. 5). Thereafter, the pump 7 is stopped, the suck back control is ended (S36), and the processing of the flowchart of FIG. 11 is ended.

このように、本実施形態によれば、第4実施形態と同様に、吸い戻し制御と残圧噴射制御とを同時に実行するので、短期間に尿素供給系内の残留尿素水を排除することができる。また、尿素水圧力Pに基づいて残圧噴射制御を実行しているので、上記第2実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the suction back control and the residual pressure injection control are executed simultaneously as in the fourth embodiment, so that the residual urea water in the urea supply system can be eliminated in a short period of time. it can. Further, since the residual pressure injection control is executed based on the urea water pressure P, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、上記第3〜第6実施形態では、分岐管と配管との接続部に三方弁を配置しているが、この三方弁を省略して、接続部よりも添加弁側の配管(添加弁側配管)のいずれかの位置に、流路を開閉する開閉弁(例えばシャッター弁)を設けても良い。この場合、エンジンの作動時に添加弁で尿素水の添加を行う際には、開閉弁を開弁して添加弁側配管を開通させる。これに対し、尿素水の吸い戻しや残圧噴射を行う際には(具体的には、図8〜図11の「三方弁切替」の処理に代えて)、開閉弁を閉弁して添加弁側配管を閉鎖する。これによっても、接続部から配管内に導入された空気や異物が添加弁に回り込むのを回避できるとともに、添加弁内の残圧噴射や、ポンプ側の尿素水の吸い戻しを効率的に行うことができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible to the limit which does not deviate from description of a claim. For example, in the said 3rd-6th embodiment, although the three-way valve is arrange | positioned in the connection part of a branch pipe and piping, this three-way valve is abbreviate | omitted and piping (addition valve) on the addition valve side rather than a connection part An open / close valve (for example, a shutter valve) that opens and closes the flow path may be provided at any position of the side pipe. In this case, when adding urea water with the addition valve during engine operation, the on-off valve is opened and the addition valve side pipe is opened. In contrast, when urea water is sucked back or residual pressure is injected (specifically, instead of the “three-way valve switching” process in FIGS. 8 to 11), the on-off valve is closed and added. Close the valve piping. This also prevents air and foreign matter introduced into the pipe from the connection from flowing into the addition valve, and efficiently performs residual pressure injection in the addition valve and sucking back urea water on the pump side. Can do.

また、図1では機械式の逆止弁を用いているが、その逆止弁に代えて、分岐管の流路を電気的に開閉する吸気弁(例えば、シャッター弁など)を採用しても良い。この場合、添加弁で尿素水の添加を行う際には、吸気弁を閉弁して分岐管の流路を閉鎖する。これによって、尿素水が分岐管を逆流するのを回避できる。また、尿素水の吸い戻しを行う際には、吸気弁を開弁して分岐管を開通させる。これによって、分岐管から配管内に空気を導入でき、尿素水の吸い戻しを行うことができる。   Although a mechanical check valve is used in FIG. 1, an intake valve (for example, a shutter valve) that electrically opens and closes the flow path of the branch pipe may be employed instead of the check valve. good. In this case, when adding urea water with the addition valve, the intake valve is closed and the flow path of the branch pipe is closed. As a result, the urea water can be prevented from flowing back through the branch pipe. Further, when sucking back urea water, the intake valve is opened and the branch pipe is opened. Thus, air can be introduced from the branch pipe into the pipe, and urea water can be sucked back.

また、図1の構成から分岐管及び逆止弁を省略、又は図6の構成から分岐管、逆止弁及び三方弁を省略するとともに、尿素水の吸い戻しを行わないで、残圧噴射制御のみ実行しても良い。これによっても、添加弁内の残留尿素水を低減できるので、尿素水の凍結による添加弁の破損を抑制できる。   Further, the branch pipe and the check valve are omitted from the configuration of FIG. 1, or the branch pipe, the check valve and the three-way valve are omitted from the configuration of FIG. 6, and the residual pressure injection control is not performed without sucking back the urea water. May only be executed. Also by this, the residual urea water in the addition valve can be reduced, so that the addition valve can be prevented from being damaged due to freezing of the urea water.

また、上記実施形態では、正逆いずれの方向にも回転が可能なポンプを採用していたが、正方向のみの回転が可能なポンプと、そのポンプの吸込口及び排出口に接続する流路を、ポンプより添加弁側の流路と、尿素水タンク側の流路との間で切り替える流路切替弁とを採用しても良い。この場合、エンジン作動時に添加弁で尿素水の添加を行う際には、ポンプの吸込口に尿素水タンク側の流路を接続し、ポンプの排出口に添加弁側の流路を接続するように、流路切替弁を制御する。これに対し、尿素水の吸い戻しを行う際には、ポンプの吸込口に添加弁側の流路を接続し、ポンプの排出口に尿素水タンク側の流路を接続するように、流路切替弁を制御する。   Moreover, in the said embodiment, although the pump which can be rotated to any direction forward / reverse was employ | adopted, the flow path connected to the pump which can be rotated only in the forward direction, and the inlet and outlet of the pump Alternatively, a flow path switching valve that switches between a flow path on the addition valve side and a flow path on the urea water tank side from the pump may be employed. In this case, when adding urea water with the addition valve during engine operation, the urea water tank side flow path is connected to the pump suction port, and the addition valve side flow path is connected to the pump discharge port. In addition, the flow path switching valve is controlled. On the other hand, when sucking back urea water, the flow path on the addition valve side is connected to the suction port of the pump, and the flow path on the urea water tank side is connected to the discharge port of the pump. Controls the switching valve.

また、上記実施形態では、圧力センサが検知した添加弁側配管内の圧力を、添加弁内の残圧としていたが、添加弁に圧力センサを接続して、添加弁内の圧力(残圧)を直接検知するようにしても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the pressure in the addition valve side piping which the pressure sensor detected was made into the residual pressure in an addition valve, a pressure sensor was connected to an addition valve, and the pressure in an addition valve (residual pressure) May be directly detected.

また、例えば、ガソリンエンジン、特にリーンバーンエンジン用の尿素SCRシステムに本発明を適用しても良い。また、尿素水以外の還元剤(例えば、アンモニア含有の水溶液)を用いる排気浄化システムに本発明を適用しても良い。   For example, the present invention may be applied to a urea SCR system for a gasoline engine, particularly a lean burn engine. Further, the present invention may be applied to an exhaust purification system that uses a reducing agent other than urea water (for example, an aqueous solution containing ammonia).

なお、上記実施形態において、図4のS2、図5のS5〜S9、図8のS13、図9のS18、図10のS22〜S26、図11のS31〜S35の処理を実行するDCU19が本発明における「添加制御手段」に相当する。また、三方弁9及び図8のS12、図9のS16、図10のS21、図11のS29の処理を実行するDCU19が本発明における「流路閉鎖手段」に相当する。また、図8のS14、図9のS17、S19、図10のS27、図11のS30、S36の処理を実行するDCU19が本発明における「ポンプ制御手段」に相当する。また、図1の分岐管10及び逆止弁13が本発明における「導入手段」に相当する。また、図6の三方弁9、分岐管10及び逆止弁13が本発明における「導入手段」に相当する。また、圧力センサ14が本発明における「圧力検知手段」に相当する。   In the above embodiment, the DCU 19 that executes the processes of S2 of FIG. 4, S5 to S9 of FIG. 5, S13 of FIG. 8, S18 of FIG. 9, S22 to S26 of FIG. 10, and S31 to S35 of FIG. It corresponds to “addition control means” in the invention. Further, the three-way valve 9 and the DCU 19 that executes the processing of S12 of FIG. 8, S16 of FIG. 9, S21 of FIG. 10, and S29 of FIG. 11 correspond to the “channel closing means” in the present invention. Further, the DCU 19 that executes the processes of S14 in FIG. 8, S17 and S19 in FIG. 9, S27 in FIG. 10, S30 and S36 in FIG. 11 corresponds to the “pump control means” in the present invention. Further, the branch pipe 10 and the check valve 13 in FIG. 1 correspond to “introducing means” in the present invention. Further, the three-way valve 9, the branch pipe 10, and the check valve 13 in FIG. 6 correspond to the “introducing means” in the present invention. The pressure sensor 14 corresponds to the “pressure detection means” in the present invention.

1、1a 排気浄化システム(内燃機関の排気浄化装置)
2 ディーゼルエンジン(内燃機関)
3 排気通路
5 添加弁
6 尿素水タンク(タンク)
7 ポンプ
8 配管
19 DCU
1, 1a Exhaust gas purification system (exhaust gas purification device for internal combustion engine)
2 Diesel engine (internal combustion engine)
3 Exhaust passage 5 Addition valve 6 Urea water tank (tank)
7 Pump 8 Piping 19 DCU

Claims (13)

内燃機関(2)の排気中の有害物質を浄化するための液体が蓄えられたタンク(6)と、
前記液体を前記内燃機関の排気通路に添加する添加弁(5)と、
前記タンクと前記添加弁の間における前記液体の流路を形成する配管(8)と、
前記内燃機関の作動時に前記タンクに蓄えられた前記液体を前記配管を通じて前記添加弁に供給するポンプ(7)と、
前記内燃機関の停止後に、前記添加弁に対する前記液体の供給及び吸い戻しが無い状態で前記添加弁を開弁して前記添加弁内に残留した前記液体を添加する添加制御手段(S2、S5〜S9、S13、S18、S22〜S26、S31〜S35)と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置(1、1a)。
A tank (6) in which a liquid for purifying harmful substances in the exhaust gas of the internal combustion engine (2) is stored;
An addition valve (5) for adding the liquid to the exhaust passage of the internal combustion engine;
A pipe (8) that forms a flow path for the liquid between the tank and the addition valve;
A pump (7) for supplying the liquid stored in the tank to the addition valve through the pipe when the internal combustion engine is operated;
After the internal combustion engine is stopped, the addition control means (S2, S5 to S5, S5) which opens the addition valve without adding or sucking back the liquid to the addition valve and adds the liquid remaining in the addition valve. S9, S13, S18, S22 to S26, S31 to S35),
An exhaust emission control device (1, 1a) for an internal combustion engine, comprising:
前記液体を前記タンクに吸い戻す際に、前記ポンプから前記添加弁までの前記配管のいずれかの位置から前記配管内に空気を導入する導入手段(10、13)と、
前記内燃機関の停止後、前記添加制御手段による前記液体の添加前又は添加後に、前記導入手段による空気導入位置より前記ポンプ側に残留した前記液体を前記タンクに吸い戻すように前記ポンプを制御するポンプ制御手段(S3、S10、S14、S27)とを備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置(1)。
Introduction means (10, 13) for introducing air into the pipe from any position of the pipe from the pump to the addition valve when sucking the liquid back into the tank;
After the internal combustion engine is stopped, before or after the addition of the liquid by the addition control means, the pump is controlled so that the liquid remaining on the pump side from the air introduction position by the introduction means is sucked back into the tank. The exhaust emission control device (1) for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising pump control means (S3, S10, S14, S27).
前記ポンプから前記添加弁までの前記配管のいずれかの位置における流路を閉鎖する流路閉鎖手段(9、S12、S16、S21、S29)を備え、
前記添加制御手段(S13、S18、S22〜S26、S31〜S35)は、前記内燃機関の停止後に、前記流路閉鎖手段により前記配管の流路が閉鎖した状態で前記添加弁を開弁することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置(1a)。
A flow path closing means (9, S12, S16, S21, S29) for closing a flow path at any position of the pipe from the pump to the addition valve;
The addition control means (S13, S18, S22 to S26, S31 to S35) opens the addition valve while the flow path of the pipe is closed by the flow path closing means after the internal combustion engine is stopped. The exhaust emission control device (1a) for an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that:
前記内燃機関の停止後に、前記流路閉鎖手段により前記配管の流路が閉鎖した状態で、該流路の閉鎖位置より前記ポンプ側に残留した前記液体を前記タンクに吸い戻すように前記ポンプを制御するポンプ制御手段(S14、S17、S19、S27、S30、S36)と、
前記ポンプ制御手段による前記液体の吸い戻しを行う際に、前記閉鎖位置より前記ポンプ側の前記配管(82)内に空気を導入する導入手段(9、10、13)とを備えることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
After the internal combustion engine is stopped, the pump is arranged so that the liquid remaining on the pump side from the closed position of the flow path is sucked back into the tank with the flow path closing means closed by the flow path closing means. Pump control means to control (S14, S17, S19, S27, S30, S36);
And an introduction means (9, 10, 13) for introducing air into the pipe (82) on the pump side from the closed position when the liquid is sucked back by the pump control means. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 3.
前記添加制御手段(S2、S5〜S9、S13、S22〜S26)は、前記内燃機関の停止後に前記ポンプが停止した状態で前記添加弁を開弁することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The said addition control means (S2, S5-S9, S13, S22-S26) opens the said addition valve in the state which the said pump stopped after the said internal combustion engine stopped. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims. 前記添加制御手段(S18、S31〜S35)は、前記ポンプ制御手段による前記液体の吸い戻しの最中に前記添加弁を開弁することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification of an internal combustion engine according to claim 4, wherein the addition control means (S18, S31 to S35) opens the addition valve during the suction of the liquid by the pump control means. apparatus. 前記添加制御手段は、1回の添加制御で前記添加弁を1回開弁する連続添加制御により、前記添加弁内に残留した前記液体の添加を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The said addition control means performs addition of the said liquid remaining in the said addition valve by the continuous addition control which opens the said addition valve once by one addition control. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims. 前記添加制御手段は、1回の添加制御で前記添加弁の開弁と閉弁とを交互に繰り返す断続添加制御により、前記添加弁内に残留した前記液体の添加を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The addition control means adds the liquid remaining in the addition valve by intermittent addition control that alternately repeats opening and closing of the addition valve in one addition control. Item 7. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 6. 前記添加弁内又は前記配管内の圧力を検知する圧力検知手段(14)を備え、
前記添加制御手段(S5〜S9、S22〜S26、S30〜S35)は、前記圧力検知手段が検知した圧力が所定値未満になるまで、前記添加弁内に残留した前記液体の添加を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Pressure detecting means (14) for detecting the pressure in the addition valve or the pipe,
The addition control means (S5 to S9, S22 to S26, S30 to S35) adds the liquid remaining in the addition valve until the pressure detected by the pressure detection means becomes less than a predetermined value. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8.
前記添加制御手段は、前記圧力に基づいて前記添加弁の開弁条件を設定することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the addition control means sets a valve opening condition of the addition valve based on the pressure. 前記添加制御手段は、前記圧力が高いほど前記添加弁の開弁時間を長くすることを特徴とする請求項10に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device of an internal combustion engine according to claim 10, wherein the addition control means lengthens the valve opening time of the addition valve as the pressure increases. 前記添加制御手段は、前記圧力が高いほど前記添加弁の開弁回数を大きくすることを特徴とする請求項10又は11に記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 10 or 11, wherein the addition control means increases the number of times the addition valve is opened as the pressure increases. 前記液体は、前記排気通路に設けられたNOx選択還元触媒(4)において排気中のNOxを還元させるための尿素水であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。   13. The liquid according to claim 1, wherein the liquid is urea water for reducing NOx in the exhaust gas in a NOx selective reduction catalyst (4) provided in the exhaust passage. An exhaust purification device for an internal combustion engine.
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