JP2016121605A - 車両の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あらゆる運転条件下で還元剤の固化及び固化による堆積・詰まりを防止し、かつ還元剤噴射部の詰まりを検出する精度を向上させると共に、再生時間を短縮し燃費を向上させる。【解決手段】エンジンの排気路に上流側から順に設けられた粒子状物質を捕集するためのフィルタ、還元剤噴射部、及びＮＯＸ還元触媒と、前記還元剤噴射部に接続された還元剤供給路と、前記還元剤供給路に設けられた加圧気体供給部と、前記加圧気体供給部から前記還元剤供給路に供給される加圧気体の圧力を調整する圧力調整手段と、前記還元剤供給路に供給された加圧気体の圧力を検出する圧力センサと、前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を強制的に酸化除去して前記フィルタを再生する強制再生手段と、前記圧力センサで検出された圧力が閾値以上になったとき、前記強制再生手段により前記フィルタを強制再生するための制御装置と、を備えている。【選択図】図２

Description

本開示は、車両に搭載されたエンジンの排気ガスを浄化して排出する排ガス浄化装置に係る。

車両に搭載されたエンジンのうち、特にディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンと比較して、ＣＯ_２排出量が少なく、地球温暖化防止に役立っている。他方、粒子状物質（パーティキュレートマターＰＭ）の排出量が多いため、排気通路にこの粒子状物質を捕集するＤＰＦフィルタ（ディーゼルパーティキュレートフィルタ）と、ＤＰＦフィルタの上流側で、排ガス中の未燃成分を酸化して酸化熱を発生させると共に、ＮＯｘをＮＯ_２に酸化し、前記酸化熱及びＮＯ_２でＤＰＦフィルタに捕集した粒子状物質を酸化燃焼させて除去する酸化触媒等を備える排気浄化装置が採用されている。

この排気浄化装置は筒状のケーシングを備え、ケーシング内に、上流側から下流側に向かって前段酸化触媒、ＤＰＦフィルタ、ＳＣＲ触媒、後段酸化触媒が収容されている。ケーシングの長手方向中間部には、ケーシング内に還元剤として尿素水溶液を下流側へ向かって供給するための噴射ノズルが配設されている。
エンジンから排出された排ガスは、排気通路を経てケーシングの上流側内に導入され、前段酸化触媒を経てＤＰＦフィルタを流通する際に含有している粒子状物質が捕集される。その後、排ガスは噴射ノズルから尿素水溶液が噴射され、尿素水溶液は排ガスに混合及び拡散・霧化し加水分解されてＮＨ_３を生成する。そして、生成されたＮＨ_３によりＳＣＲ触媒で排ガス中のＮＯｘが無害なＮ_２に還元されてＮＯｘの浄化が行われる一方、このとき残ったＮＨ_３が後段酸化触媒によりＮ_２に変換されて排出される。

ＤＰＦフィルタに堆積した粒子状物質は、排気ガス中のＮＯｘを酸化触媒で生成したＮＯ_２を利用して連続的に酸化処理（燃焼）される（連続再生）。
しかし、排気ガスの温度が低い運転条件の下では、粒子状物質の燃焼がなされず、連続再生ができないため、強制再生が行われる。強制再生手段は、走行中に燃料のポスト噴射、あるいはバーナや電気ヒータによってフィルタを加熱し、強制的にフィルタに堆積した粒子状物質を酸化（燃焼）してフィルタを再生する手段である。

他方、エンジンの停止時には冷却水の循環が停止するため、還元剤噴射ノズルの温度が上昇する。そうすると、還元剤噴射ノズル内に残留した尿素水溶液中の水分が蒸発し、その濃度が上昇する。エンジンの停止後排気通路の温度は下がるが、高い濃度となった尿素水溶液は固化する温度も上昇し固化しやすくなる。還元剤噴射ノズル内で還元剤が固化すると、還元剤噴射ノズルの噴射が阻害される。

特許文献１には、エンジン停止後、尿素水溶液の固化温度以下になることを検知したとき、エンジン始動時に、ＤＰＦフィルタの強制再生などで還元剤噴射ノズルの温度を高め、尿素水溶液の固化を解消する排気浄化システムが開示されている。

特許第５０８７１８８号公報

特許文献１で提案された還元剤固化解消手段は、エンジン停止時の還元剤の固化及び固化による堆積のみを解消するものであるが、還元剤の固化や堆積は車両の走行中にも発生する。
また、特許文献１では、還元剤噴射部としての還元剤噴射弁の温度などを検出し、この検出値などから還元剤の固化有無を推定しているので、固化有無の判定精度はあまり高くない。さらに排ガス温度が低いエンジンの始動時にＤＰＦフィルタの再生を行うので、ＤＰＦフィルタの昇温が遅く再生時間が長くなり、エンジンの燃費を低下させるおそれがあるという問題がある。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、あらゆる運転条件の下で還元剤の固化及び固化による堆積・詰まりを防止することを目的とする。
また、還元剤の固化を検出する精度を向上させることを目的とする。さらに、排ガス温度が高い運転中に強制再生を行うことで、再生時間を短縮し、燃費を向上できるようにすることを目的とする。

本発明の幾つかの実施形態に係わる車両の排気浄化装置は、
（１）エンジンの排気路に上流側から順に設けられた粒子状物質を捕集するためのフィルタ、還元剤噴射部、及びＮＯ_Ｘ還元触媒と、
前記還元剤噴射部に接続された還元剤供給路と、
前記還元剤供給路に設けられた加圧気体供給部と、
前記加圧気体供給部から前記還元剤供給路に供給される加圧気体の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記還元剤供給路に供給された加圧気体の圧力を検出する圧力センサと、
前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を強制的に酸化除去して前記フィルタを再生する強制再生手段と、
前記圧力センサで検出された圧力が閾値以上になったとき、前記強制再生手段により前記フィルタを強制再生するための制御装置と、を備えている。

前記構成（１）によれば、前記還元剤供給路に供給された加圧気体の圧力を検出し、この圧力値で前記還元剤噴射部の固化及び固化による詰まり有無を判定するので、固化及び詰まりの検出精度を向上できる。
また、エンジン停止時だけでなく、車両の走行中でも固化及び詰まりを検出でき、車両走行中に排ガス温度が高い状態で強制再生を行うことができるので、エンジンの燃費を向上できる。
また、加圧気体を還元剤に混合して排気通路に噴射するので、還元剤を排ガスに均一に混合でき、排気浄化能力を高めることができる。そのため、排ガス量が多い中大型車両でも適用可能である。

幾つかの実施形態では、前記構成（１）において、
（２）前記制御装置は、
車両の走行中前記フィルタの強制再生が行われているかを判定する判定手段を有し、前記強制再生が行われていると判定したとき、前記圧力センサで前記加圧気体の圧力を検出するものである。
前記構成（２）によれば、前記判定手段により前記フィルタの強制再生が行われていることを確認した後、加圧気体の圧力検出を行い、圧力検出値が前記閾値未満であれば、強制再生は不要になり、余分な操作をしないで済む。また、排ガス温度が高い車両走行中に行うことで、強制再生時間を短縮でき、燃費を向上できる。

幾つかの実施形態では、前記構成（１）又は（２）において、
（３）前記制御装置は、
前記強制再生後、前記圧力センサの検出値が前記閾値未満であり、かつ排ガス温度が閾値未満となった後、前記還元剤の噴射を再開させるものである。
強制再生後、圧力センサの検出値が前記閾値未満になったとしても、排ガス温度が高い状態で還元剤を噴射すると、還元剤噴射部で還元剤が濃縮し、再び還元剤噴射部が閉塞するおそれがある。
前記構成（３）によれば、排ガス温度が閾値（例えば３００〜３５０℃）以下になったら、還元剤の噴射を再開するので、再び還元剤噴射部が閉塞するおそれはなくなる。

また、幾つかの実施形態では、前記構成（１）〜（３）において、
（４）前記制御装置は、
設定間隔で前記圧力センサによる前記加圧気体の圧力を検出し、
前記圧力センサの検出値が閾値未満のとき、前記強制再生を行わせないものである。
前記構成（４）によれば、設定間隔で還元剤供給路の加圧気体の圧力を検出することで、還元剤噴射部の閉塞時期及び閉塞解除時期を早期に把握できる。そのため、速やかに連続再生に戻ることができ、エンジンの燃費低下を抑えることができる。

幾つかの実施形態では、前記構成（１）において、
（５）前記制御装置は、
車両の走行中前記圧力センサの検出値が閾値を超えたとき、前記圧力調整手段によって前記還元剤供給路に供給される前記加圧気体にパルス状の圧力を付加するパルシング制御を行い、
前記パルシング制御で前記還元剤噴射部の閉塞を解消できないとき、前記強制再生手段による強制再生を行うものである。
前記構成（５）によれば、前記パルシング制御を行うことで、還元剤噴射部の閉塞を解消し、前記パルシング制御でも還元剤噴射部の閉塞を解消できないときは、強制再生を行う。これによって、還元剤噴射部の閉塞を確実に解消できる。

幾つかの実施形態では、前記構成（５）において、
（６）前記制御装置は、
前記パルシング制御を行った後、前記加圧気体の圧力が前記閾値以上のとき、前記還元剤供給路に供給される前記加圧気体にパージ圧を付加するパージ制御を行い、
前記パージ制御で前記還元剤噴射部の閉塞を解消できないとき、前記強制再生手段による強制再生を行うものである。

前記構成（６）によれば、前記パルシング制御で還元剤噴射部の閉塞を解消できないときは、さらに前記パージ制御を行うことで、還元剤噴射部の閉塞を解消し、前記パルシング制御でも還元剤噴射部の閉塞を解消できないときは、強制再生を行う。これによって、還元剤噴射部の閉塞を確実に解消できる。
さらに、還元剤を供給する輸送媒体として加圧気体を用いているので、前記パルシング制御及び前記パージ制御が容易になり、かかるパルシング制御及びパージ制御を用いることで、還元剤噴射部の固化及び該固化による閉塞を容易に解消できる。

幾つかの実施形態では、前記構成（６）において、
（７）前記圧力センサの検出値が前記閾値を超えたとき警告を発するための警告手段を備え、
前記制御装置は、
前記強制再生手段による強制再生を行った後、前記加圧気体の圧力が前記閾値以上のとき、前記警告手段を作動させるものである。
前記構成（７）によれば、前記強制再生手段によっても還元剤噴射部の閉塞を解消できないときは、前記警告手段を作動させることで、運転者にＰＭ堆積量の異常を注意喚起し、別な対策を講じさせることができる。

本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、あらゆる運転条件下で還元剤の固化及び固化による堆積・詰まりを抑制でき、かつ加圧気体の圧力を検出することで、還元剤の固化を検出する精度を向上できる。さらに、排ガス温度が高い運転中に強制再生を行うことで、再生時間を短縮し燃費を向上できる。

本発明の一実施形態に係る車両の排気浄化装置を示す構成図である。 前記排ガス浄化装置の詳細構成図である。 前記排ガス浄化装置の一制御手順を示すフロー図である。 前記排ガス浄化装置の一制御手順を示すフロー図である。 前記排ガス浄化装置の一制御手順を示すフロー図である。 前記排ガス浄化装置の一制御手順を示すフロー図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１及び図２は、本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス浄化装置を示している。
図１において、ディーゼルエンジン１０は、トラックやバスなどの車両に搭載され、直列６気筒エンジンであり、燃焼室に燃料噴射を行うためのインジェクタ１２が各気筒に設けられている。燃料はコモンレール１４から各インジェクタ１２に供給される。そして、各インジェクタ１２に設けられた電磁バルブ（不図示）の開時期や開時間がＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）（制御装置）９０で演算された燃料噴射時期や燃料噴射量に基づいて制御される。
ＥＣＵ９０は、燃料の主噴射制御に加え、ＤＰＦフィルタ３６の強制再生を行うため、主噴射後の膨張工程や排気工程でさらに追加の燃料をインジェクタ１２から噴射させる追加燃料噴射（ポスト噴射）の制御も行う。即ち、ＥＣＵ９０は強制再生手段としても機能する。

ディーゼルエンジン１０の吸気系は、吸気マニホールド１６と、吸気マニホールド１６に接続され、吸気絞り弁１７が設けられた吸気管１８と、吸気管１８の途中に設けられたインタークーラ２０と、吸気管１８の途中に設けられ、排気ターボチャージャ２２を構成する排気タービン２２ａによって回転駆動されるコンプレッサ２２ｂとを備えている。
従って、吸気ｉは吸気管１８、インタークーラ２０、及び吸気マニホールド１６を順に流れて、ディーゼルエンジン１０の燃焼室に吸入される。

ディーゼルエンジン１０の排気系は、排気マニホールド２４と、排気ターボチャージャ２２の排気タービン２２ａ及び排気シャッタ２６が設けられた排気管２８とを備えている。そして、排気管２８の下流側部位には、粒子状物質の除去と排ガス浄化装置４０が設けられている。
ディーゼルエンジン１０には、ＮＯｘの低減を目的として排ガス再循環装置３０が設けられている。排ガス再循環装置３０は、排気マニホールド２４から吸気マニホールド１６へと通じる再循環管３２と、再循環管３２の入口側に設けられたＥＧＲ弁３４と、ＥＧＲ弁３４の下流側に設けられたＥＧＲクーラ３６とを備えている。

本実施形態の例示的な構成として、排気シャッタ２６の下流側の排気管２８に、排ガス浄化装置４０の一部としてＨＣドージングノズル４２が設けられている。ＨＣドージングノズル４２は、ＥＣＵ９０の指令で開閉し排気管２８に燃料を噴射することで、後述するＤＰＦフィルタ４６を強制再生できる。即ち、ＨＣ噴射ノズル４２はＤＰＦフィルタ４６の強制再生手段のひとつとして機能する。

ＨＣドージングノズル４２の下流側の排気管２８に、上流側から順に、ＤＰＦマフラ４３及びＳＣＲマフラ４７が設けられ、ＤＰＦマフラ４５にＤＰＦフィルタ４６が内蔵され、ＳＣＲマフラ４７にＮＯ_Ｘ還元触媒４８が内蔵されている。これらマフラ間に還元剤噴射ノズル（還元剤噴射部）５２が設けられている。ＤＰＦフィルタ４６で排気ガス中に含まれるカーボン粒子などの粒子状物質（ＰＭ）が捕集される。還元剤噴射ノズル５２から噴射された尿素水溶液は排気熱によって加水分解してＮＨ_３を生成する。生成したＮＨ_３とＮＯｘはＮＯ_Ｘ還元触媒４８によって無害なＮ_２と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）に還元する。

例示的な構成として、ＤＰＦマフラ４５内でＤＰＦフィルタ４６より上流側に前段酸化触媒４４が設けられ、ＳＣＲマフラ４７内でＮＯ_Ｘ還元触媒４８の下流側に後段酸化触媒５０が設けられている。
前段酸化触媒４４及び後段酸化触媒５０は、共に触媒担体に酸化触媒成分が担持されている。前段酸化触媒４４は排気ガス中のＮＯを高活性なＮＯ_２に酸化する。このＮＯ_２により、低排気ガス温度（例えば、２５０℃程度）からＤＰＦフィルタ４６に堆積した粒子状物質を酸化除去できる（連続再生）。
前段酸化触媒４４は必ずしも設ける必要はなく、前段酸化触媒４４を設けず、ＤＰＦフィルタ４６に酸化触媒を担持させるようにしてもよく、あるいは前段酸化触媒４４を設け、かつＤＰＦフィルタ４６に酸化触媒を担持させるようにしてもよい。
後段酸化触媒５０は、強制再生時に生じるＣＯを酸化して無害化する。

例示的な構成として、ＤＰＦフィルタ４６の入口の排気ガス圧力を検出する圧力センサ４６ａ、ＤＰＦフィルタ４６の入口と出口との差圧を検出する差圧センサ４６ｂ、ＤＰＦフィルタ４６の入口及び出口の排気ガス温度を検出する温度センサ４６ｃ及び４６ｄを備えている。これらセンサの検出値はＥＣＵ９０に入力され、ＥＣＵ９０に内蔵された強制再生判定部９０ａでは、前記検出値から強制再生が行われているか否かを判定する。

図２に示すように、還元剤噴射ノズル５２に還元剤供給管５４が接続されている。還元剤供給管５４には還元剤ドージングユニット５６及び還元剤サプライユニット５８が設けられ、還元剤供給管５４の他端は、還元剤として尿素水溶液が貯留された還元剤タンク６０に接続されている。
また、加圧気体（例えば加圧空気）が内蔵された加圧タンク６２が設けられ、加圧タンク６２には管路６４が接続され、管路６４には管路６４を流れる加圧気体の圧力を調整可能な圧力調整ユニット（圧力調整手段）６５が設けられている。管路６４は圧力調整ユニット６５の下流側で分岐管路６６ａ及び６６ｂに分岐し、分岐管路６６ａは還元剤サプライユニット５８に導設され、分岐管路６６ｂは還元剤ドージングユニット５６に導設されている。

分岐管路６６ａを介して還元剤サプライユニット５８に供給された加圧気体は、その圧力で尿素水溶液を還元剤タンク６０から還元剤ドージングユニット５６に送り込む。分岐管路６６ｂを介して還元剤ドージングユニット５６に供給された加圧気体は、その圧力で還元剤ドージングユニット５６に送り込まれた尿素水溶液を還元剤噴射ノズル５２に送り込み、還元剤噴射ノズル５２から排気管２８の内部に噴射させる。
還元剤ドージングユニット５６の加圧気体流路に、加圧気体の圧力を検出する圧力センサ７０が設けられている。

また、例示的な構成として、尿素水溶液の温度を検出する温度センサ７２、尿素水溶液の圧力を検出する圧力センサ７４、加圧気体を加熱するヒータ７６、尿素水溶液を加熱するヒータ７８、及び還元剤供給管５４に供給する尿素水溶液の流量を調整する還元剤ドージング弁８０が設けられている。前記センサ７０，７２及び７４の検出値はＥＣＵ９０に入力される。
また、運転室内のインストルメントパネル８２には、圧力センサ７０の検出値が閾値以上となったとき、運転者に警報を発する警報ランプ８４が設けられている。

次に、加圧気体として加圧空気を用いた場合のＥＣＵ９０による排ガス浄化手順の一例を図３に基づいて説明する。
図３において、通常走行中（Ｓ１０）、還元剤ドージングユニット５６に設けられた圧力センサ７０で分岐管路６６ｂを流れる加圧空気の圧力を検出する。この検出値が閾値以上のとき（Ｓ１２）、還元剤噴射ノズル５２に還元剤の固定又は該固定による詰まりが発生したとみなし、ＥＣＵ９０で圧力調整ユニット６５を作動させ、管路６４を流れる加圧空気の圧力がパルス状となるように管路６４の開閉を制御する（パルシング制御／Ｓ１４）。

次に、管路６４を流れる加圧空気の圧力を検出し、この圧力値が前記閾値以上のとき（Ｓ１６）、ＥＣＵ９０で圧力調整ユニット６５を作動させ、加圧空気がパージ圧となるように管路６４の開閉を制御する（パージ制御／Ｓ１８）。
さらに、管路６４を流れる加圧空気の圧力を検出し、この圧力値が前記閾値以上のとき、ＥＣＵ９０から強制再生指令が発せられ（Ｓ２２）、強制再生を開始する（Ｓ２４）。
さらに、管路６４を流れる加圧空気の圧力を検出し、この圧力値が閾値Ｐｓ未満のとき、Ｓ１０に戻り、閾値Ｐｓ以上のとき（Ｓ２８）、還元剤の固化又は該固化による詰まりが解消しないとみなし、警報ランプ８４が点灯され、運転者に注意喚起する（Ｓ３０）。

図４は別な排ガス浄化手順を示している。
図４において、通常走行中（Ｓ１０）、各センサ４６ａ〜４６ｂの検出値に基づいて、強制再生判定部９０ａは、強制再生が行われているか否かを判定する（Ｓ３２）。強制再生が行われていると判定したとき、設定時間ｔだけ経過した後(Ｓ３３)、図３に示すＳ２８以降の工程を行う。強制再生が行われていないと判定したとき、図３のＳ１２以降の手順を行う。

図５はさらに別な排ガス浄化手順を示している。
この排ガス浄化手順は、図３の工程中、圧力センサ７０の検出値が閾値Ｐｓ未満のとき（Ｓ２８）、温度センサ４６ｃで検出した排ガス温度が閾値Ｔ_Ｏ未満であるかどうかを確認する。排ガス温度が閾値Ｔ_Ｏ未満のとき（Ｓ３４）、還元剤の噴射を再開し（Ｓ３６）、Ｓ１０に戻る。

図６はさらに別な排ガス浄化手順を示している。
図６において、通常走行中（Ｓ１０）、設定時間間隔Δｔの間隔で還元剤供給管５４を流れる加圧空気の圧力を検出し、該圧力値が閾値Ｐｓ未満かどうかを確認する（Ｓ３８）。該圧力値が閾値Ｐｓ以上のとき、図３に示す工程のＳ１４以降を行う。

前記実施形態によれば、還元剤供給管５４に供給された加圧気体の圧力を検出し、この圧力値で還元剤噴射ノズル５２における尿素水溶液の固化及び固化による詰まり有無を判定するので、固化及び詰まりの検出精度を向上できる。
また、エンジン停止時だけでなく、車両の走行中でも固化及び詰まりを検出でき、車両走行中に排ガス温度が高い状態で強制再生を行うことができるので、エンジンの燃費を向上できる。
また、加圧空気を尿素水溶液に混合して排気管２８に噴射するので、尿素水溶液を排ガスに均一に混合でき、排気浄化能力を高めることができる。そのため、排ガス量が多い中大型車両でも適用可能である。

また、図４に示す操作手順によれば、強制再生判定部９０ａでＤＰＦフィルタ４６の強制再生が行われていることを確認した後、加圧空気の圧力検出を行い、この圧力検出値が閾値Ｐｓ未満であれば、強制再生は不要になり、余分な操作をしないで済む。また、排ガス温度が高い走行中に行うことで、強制再生時間を短縮でき、燃費を向上できる。
また、図５に示す操作手順によれば、強制再生で加圧空気圧が閾値Ｐｓ未満となった後、排ガス温度が閾値Ｔ_Ｏ未満となった状態で還元剤噴射ノズル５２の還元剤噴射を再開させるので、還元剤噴射ノズル５２の閉塞のおそれなく、還元剤の噴射を再開できる。

また、図６に示す操作手順によれば、設定間隔Δｔで還元剤供給管５４の加圧空気圧を検出することで、還元剤噴射ノズル５２の閉塞を未然に防止できる。
また、図３に示す操作手順によれば、車両の走行中、圧力センサ７０の検出値が閾値Ｐｓ以上のとき、パルシング制御及びパージ制御を行い、これでも還元剤噴射ノズル５２の閉塞が解消できないときは、強制再生を行うので、還元剤噴射ノズル５２の閉塞を確実に解消できる。

また、尿素水溶液を供給する輸送媒体として加圧空気を用いているので、前記パルシング制御及び前記パージ制御が容易になり、かかるパルシング制御及びパージ制御を用いることで、還元剤噴射ノズル５２の固化及び該固化による閉塞を容易に解消できる。
さらに、強制再生によっても還元剤噴射ノズル５２の閉塞が解消できないとき、運転室のインストルメントパネル８２に設けられた警報ランプ８４が点灯して運転者に注意換気するので、還元剤噴射ノズル５２の閉塞状態を解消する別な処理を講じることができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、車両のあらゆる運転条件下で還元剤の固化及び固化による堆積・詰まりを抑制でき、かつ還元剤噴射部の詰まりを検出する精度を向上できると共に、再生時間を短縮し燃費を向上できる排ガス浄化装置を実現できる。

１０ ディーゼルエンジン
１２ インジェクタ
１４ コモンレール
１６ 吸気マニホールド
１８ 吸気管
２０ インタークーラ
２２ 排気ターボチャージャ
２２ａ 排気タービン
２２ｂ コンプレッサ
２４ 排気マニホールド
２６ 排気シャッタ
２８ 排気管
３０ 排ガス再循環装置
３２ 再循環管
３４ ＥＧＲ弁
３６ ＥＧＲクーラ
４０ 排ガス浄化装置
４２ ＨＣドージングノズル
４３ ＤＰＦマフラ
４４ 前段酸化触媒
４６ ＤＰＦフィルタ
４７ ＳＣＲマフラ
４６ａ、７０ 圧力センサ
４６ｂ 差圧センサ
４６ｃ、４６ｄ、７２ 温度センサ
４８ ＮＯ_Ｘ還元触媒
５０ 後段酸化触媒
５２ 還元剤噴射ノズル
５４ 還元剤供給管
５６ 還元剤ドージングユニット
５８ 還元剤サプライユニット
６０ 還元剤タンク
６２ 加圧タンク
６４ 管路
６５ 圧力調整ユニット
６６ａ、６６ｂ 分岐管路
７０、７４ 圧力センサ
７６、７８ ヒータ
８０ 還元剤ドージング弁
８２ インストルメントパネル
８４ 警報ランプ
９０ ＥＣＵ
９０ａ 強制再生判定部
ｉ 吸気
ｅ 吸気

Claims (7)

1. エンジンの排気路に上流側から順に設けられた粒子状物質を捕集するためのフィルタ、還元剤噴射部、及びＮＯ_Ｘ還元触媒と、
   前記還元剤噴射部に接続された還元剤供給路と、
   前記還元剤供給路に設けられた加圧気体供給部と、
   前記加圧気体供給部から前記還元剤供給路に供給される加圧気体の圧力を調整する圧力調整手段と、
   前記還元剤供給路に供給された加圧気体の圧力を検出する圧力センサと、
   前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を強制的に酸化除去して前記フィルタを再生する強制再生手段と、
   前記圧力センサで検出された圧力が閾値以上になったとき、前記強制再生手段により前記フィルタを強制再生するための制御装置と、を備えていることを特徴とする車両の排気浄化装置。
2. 前記制御装置は、
   車両の走行中前記フィルタの強制再生が行われているかを判定する判定手段を有し、前記強制再生が行われていると判定したとき、前記圧力センサで前記加圧気体の圧力を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の車両の排気浄化装置。
3. 前記制御装置は、
   前記強制再生後、前記圧力センサの検出値が前記閾値未満であり、かつ排ガス温度が閾値未満となった後、前記還元剤の噴射を再開させるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の排気浄化装置。
4. 前記制御装置は、
   設定間隔で前記圧力センサによる前記加圧気体の圧力を検出し、
   前記圧力センサの検出値が閾値未満のとき、前記強制再生を行わせないものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の排気浄化装置。
5. 前記制御装置は、
   車両の走行中前記圧力センサの検出値が閾値を超えたとき、前記圧力調整手段によって前記還元剤供給路に供給される前記加圧気体にパルス状の圧力を付加するパルシング制御を行い、
   前記パルシング制御で前記還元剤噴射部の閉塞を解消できないとき、前記強制再生手段による強制再生を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の車両の排気浄化装置。
6. 前記制御装置は、
   前記パルシング制御を行った後、前記加圧気体の圧力が前記閾値以上のとき、前記還元剤供給路に供給される前記加圧気体にパージ圧を付加するパージ制御を行い、
   前記パージ制御で前記還元剤噴射部の閉塞を解消できないとき、前記強制再生手段による強制再生を行うものであることを特徴とする請求項５に記載の車両の排気浄化装置。
7. 前記圧力センサの検出値が前記閾値を超えたとき警告を発するための警告手段を備え、
   前記制御装置は、
   前記強制再生手段による強制再生を行った後、前記加圧気体の圧力が前記閾値以上のとき、前記警告手段を作動させるものであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両の排気浄化装置。

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