JP2017180203A - 内燃機関の尿素水添加システム - Google Patents

Abstract

【課題】センサに付着した気泡によるセンサの検知性能の低下を抑制する。
【解決手段】内燃機関の尿素水添加システムは、尿素水を貯留するためのタンク４２と、タンク内に配置され、尿素水の濃度を検知するために超音波センサからなるセンサ１００と、タンク内に配置され、タンク内に尿素水を戻すためのリターンパイプ８４とを備える。リターンパイプは、センサの検知面１０１に向けられた出口１２０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は内燃機関の尿素水添加システムに係り、特に、ディーゼルエンジンにおいて選択還元型ＮＯｘ触媒に尿素水を添加するための尿素水添加システムに関する。

ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化するためのシステムとして、選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）を用いたＳＣＲシステムが開発されている。

このＳＣＲシステムは、尿素水をＳＣＲの排気流れ方向上流側に添加し、排気ガスの熱でアンモニアを生成し、このアンモニアによってＳＣＲでＮＯｘを還元して浄化するものである。尿素水は、ＳＣＲの上流側に設けられた尿素添加弁から添加される。

特開２０１５−０５５１９９号公報

こうした尿素水添加を行うための尿素水添加システム（尿素添加弁を含む）において、尿素水を貯留するためのタンクと、タンク内に配置され、尿素水の濃度を検知するために超音波センサからなるセンサとが設けられることがある。

この場合、センサに気泡が付着し、この気泡により超音波の伝達が阻害され、正確な濃度検知が阻害されることがある。

そこで本発明は、上記課題に鑑みて創案され、その目的は、センサに付着した気泡によるセンサの検知性能の低下を抑制することができる内燃機関の尿素水添加システムを提供することにある。

本発明の一の態様によれば、
尿素水を貯留するためのタンクと、
前記タンク内に配置され、尿素水の濃度を検知するために超音波センサからなるセンサと、
前記タンク内に配置され、前記タンク内に尿素水を戻すためのリターンパイプと、
を備え、
前記リターンパイプが、前記センサの検知面に向けられた出口を有する
ことを特徴とする内燃機関の尿素水添加システムが提供される。

好ましくは、前記出口が、前記検知面の正面に延びる検知領域の外側かつ近傍に配置される。

好ましくは、前記出口が、前記検知領域の上方、下方または側方に配置される。

好ましくは、前記出口が、前記検知面の正面に延びる検知領域の内側に配置される。

好ましくは、前記出口が、前記検知面に対し偏心して配置され、かつ前記検知面に直角に対向して配置される。

本発明によれば、センサに付着した気泡によるセンサの検知性能の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る尿素水添加システムを示す概略図である。 尿素タンク内の構成を示す断面図である。 本実施形態の要部拡大図である。 第１変形例の要部拡大図である。 第２変形例の要部拡大図である。 第３変形例の要部拡大図である。 第３変形例における検知面と出口の配置を示す概略正面図である。 第４変形例の要部拡大図である。 第４変形例における検知面と出口の配置を示す概略正面図である。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず、図１を参照して本実施形態の全体構成を説明する。

本実施形態は、車両に搭載された内燃機関（エンジン）、特にディーゼルエンジン１０に適用される。ディーゼルエンジン１０の吸気マニホールド１１には、吸気管１２が接続され、排気マニホールド１３には排気管１４が接続される。吸気管１２には、吸気流量を測定するエアフローセンサ１５と、吸気スロットルバルブ１６とが設けられている。

排気マニホールド１３と吸気マニホールド１１とは、排気ガスの一部を吸気側に環流するためのＥＧＲ管１７によって連結され、そのＥＧＲ管１７にはＥＧＲクーラ１８とＥＧＲバルブ１９とが設けられる。

排気管１４には、排気ブレーキバルブ２０と排気スロットルバルブ２１が設けられ、その下流に、フィルタ装置２２とＳＣＲ装置３２が設けられる。

フィルタ装置２２は、未燃成分（ＨＣ，ＣＯ）を酸化する前段の酸化触媒（ＤＯＣ）２４と、排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する後段のパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２５とを備える。

ＳＣＲ装置３２は、排気ガス中のＮＯｘを還元処理する前段の選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）２３と、ＳＣＲ２３の下流側に漏れ出したアンモニアを処理する後段の酸化触媒（ＤＯＣ）３３とを備える。

制御ユニットもしくはコントローラをなす電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０には、エンジンの回転数を検出する回転センサ３１や、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３４の検出値等が入力される。

ＥＣＵ３０は、車両走行中、回転数とアクセル開度に応じて筒内インジェクタ３５から噴射される燃料噴射量を制御し、また適宜吸気スロットルバルブ１６、排気ブレーキバルブ２０、排気スロットルバルブ２１を制御すると共にＥＧＲバルブ１９を開閉してＥＧＲ量を制御するようになっている。

次に、排気管１４内に尿素水を添加するための尿素水添加システム４０について説明する。

尿素水添加システム４０は、ＳＣＲ２３の排気流れ方向上流側で尿素水を排気管１４内に添加（または噴射もしくは供給）する尿素添加弁４１を含む添加モジュール６０と、尿素水を貯留するための尿素タンク４２と、尿素タンク４２内の尿素水を尿素添加弁４１に供給するための尿素供給装置４３と、尿素添加弁４１および尿素供給装置４３を制御する添加制御ユニット（ＤＣＵ）４４とを備える。添加モジュール６０は、尿素添加弁４１をハウジングに一体化してなるユニットである。

尿素供給装置４３は、尿素タンク４２から尿素水を吸引して尿素添加弁４１に向かって吐出する尿素ポンプと、エンジン１０から後述する温水を吸引して尿素添加弁４１に向かって吐出する温水ポンプと、こうした尿素水および温水の向きをそれぞれ正逆転方向に切り替える尿素バルブおよび温水バルブ等（いずれも図示せず）を備える。

ＤＣＵ４４とＥＣＵ３０は通信可能に接続される。ＥＣＵ３０は、尿素水添加制御に必要な情報をＤＣＵ４４に出力する。詳しくはＥＣＵ３０は、エンジン運転状態、特に回転センサ３１およびアクセル開度センサ３４によりそれぞれ検出されたエンジン回転数およびアクセル開度に基づいて、尿素添加弁４１から添加される尿素水の量すなわち尿素添加量を決定し、この情報をＤＣＵ４４に出力する。ＤＣＵ４４は、決定された尿素添加量が実際に添加されるよう、尿素添加弁４１を開弁制御する。

尿素タンク４２内には後述の品質センサが配置され、尿素タンク４２内に貯留された尿素水の品質に関する情報が品質センサからＤＣＵ４４ひいてはＥＣＵ３０に出力される。ＥＣＵ３０またはＤＣＵ４４は、この情報に基づき尿素添加量を補正する。

尿素水添加システム４０において、尿素タンク４２、尿素供給装置４３および添加モジュール６０は、それぞれ、破線で示す尿素水ライン６１と、実線で示す温水ライン６２とにより互いに接続されている。ここで温水とは、具体的にはエンジン１０の冷却に使用され高温となったエンジン冷却水を意味し、尿素水の凍結を防止するために尿素水を加熱する熱流体をなすものである。本実施形態では熱流体として温水を用いる。しかしながら、エンジン排気ガスやエンジンオイル等、種々の熱流体を用いることが可能である。

尿素水ライン６１は、尿素タンク４２および尿素供給装置４３を連結して前者から後者に尿素水を送るための第１尿素管６４Ｕと、尿素供給装置４３および尿素添加弁４１を連結して前者から後者に尿素水を送るための第２尿素管６５Ｕと、尿素供給装置４３および尿素タンク４２を連結して前者から後者に尿素水を戻すための第３尿素管６６Ｕとを有する。これら各管は比較的柔軟なホースからなる。

温水ライン６２は、エンジン１０および尿素タンク４２を連結して前者から後者に温水を送るための第１温水管６８Ｗと、尿素タンク４２および尿素供給装置４３を連結して前者から後者に温水を送るための第２温水管６４Ｗと、尿素供給装置４３および添加モジュール６０（特にそのハウジング内温水通路）を連結して前者から後者に温水を送るための第３温水管６５Ｗと、添加モジュール６０および尿素供給装置４３を連結して前者から後者に温水を戻すための第４温水管６７Ｗと、尿素供給装置４３およびエンジン１０を連結して前者から後者に温水を戻すための第５温水管６９Ｗとを有する。これら各管も比較的柔軟なホースからなる。第１温水管６８Ｗには温水の送出と停止を切り替えるタンクヒータバルブ５０が設けられる。タンクヒータバルブ５０はＤＣＵ４４により制御される。

エンジンの運転中には、尿素供給装置４３の尿素ポンプが作動され、尿素水が矢示の如く尿素タンク４２から第１尿素管６４Ｕ、尿素供給装置４３、第２尿素管６５Ｕを順に通じて添加モジュール６０の尿素添加弁４１に供給される。添加に供されない余剰の尿素水は、尿素供給装置４３から第３尿素管６６Ｕを通じて尿素タンク４２に戻される。

また尿素供給装置４３の温水ポンプも作動され、温水が矢示の如くエンジン１０から第１温水管６８Ｗ、尿素タンク４２、第２温水管６４Ｗ、尿素供給装置４３、第３温水管６５Ｗを順に通じて添加モジュール６０に供給される。同時に温水は、添加モジュール６０から第４温水管６７Ｗ、尿素供給装置４３、第５温水管６９Ｗを順に通じてエンジン１０に戻される。こうして尿素水が流れる経路全体に温水が流されるようになり、外気低下等に伴う尿素水の凍結が確実に抑制される。

他方、エンジンが停止されると、その直後、尿素供給装置４３の尿素ポンプが引き続き短時間だけ作動される。そして尿素供給装置４３の尿素バルブが逆転側に切り替えられる。これにより各機器および管内に残っている尿素水は全て尿素タンク４２に回収される。このとき、第１尿素管６４Ｕおよび第２尿素管６５Ｕの尿素水の流れ方向は逆転され（矢印の逆方向とされ）、第３尿素管６６Ｕの尿素水の流れ方向は同一とされる。他方、温水に関しては、エンジン停止直後、尿素供給装置４３の温水ポンプが引き続き短時間だけ作動され、タンクヒータバルブ５０が閉弁される。これにより温水は、順流方向（矢示方向）に流れて最終的にエンジン１０に回収される。

次に、図２を参照して、尿素タンク４２に関連する構成を詳細に説明する。尿素タンク４２は、本実施形態においては樹脂製であるが、その材質は任意であり、例えば金属製とされてもよい。尿素タンク４２は、上面部７１および底面部７２を有する。尿素タンク４２には、後述の品質センサ等を含むセンサユニット７３が取り付けられる。センサユニット７３の本体７４が、上面部７１のユニット取付穴７５に液密に嵌合され、図示しないボルト等により上面部７１に固定される。

本体７４には、前述の第１温水管６８Ｗの下流端部が着脱可能に取り付けられる給水ニップル７６と、前述の第２温水管６４Ｗの上流端部が着脱可能に取り付けられる排水ニップル７７とが外部に突出して設けられる。尿素タンク４２内には、上下方向に延びかつ底面部７２付近で下端部が９０°曲げられたＵ字状の金属製ヒータパイプ７８が配置される。ヒータパイプ７８は本体７４に吊り下げ支持される。ヒータパイプ７８の上流端部が、本体７４内部の給水通路７９を通じて給水ニップル７６に連通される。ヒータパイプ７８の下流端部が、本体７４内部の排水通路８０を通じて排水ニップル７７に連通される。これにより、給水ニップル７６に送られてきた温水が、矢示の如くヒータパイプ７８内を通じて尿素タンク４２内を循環され、排水ニップル７７から排出される。

また本体７４には、前述の第１尿素管６４Ｕの上流端部が着脱可能に取り付けられる吸引ニップル８１と、前述の第３尿素管６６Ｕの下流端部が着脱可能に取り付けられるリターンニップル８２とが外部に突出して設けられる。尿素タンク４２内には、上下方向に延びる金属製の吸引パイプ８３およびリターンパイプ８４が配置される。これら吸引パイプ８３およびリターンパイプ８４も本体７４に吊り下げ支持される。吸引パイプ８３は、尿素タンク４２内から尿素水を吸引するためのパイプであり、リターンパイプ８４は、尿素タンク４２内に尿素水を戻すためのパイプである。

吸引パイプ８３の上流端部ないし入口部は、底面部７２付近で開口され、図示しないフィルタを通じて尿素タンク４２内の尿素水を吸引するよう構成されている。吸引パイプ８３の下流端部は、本体７４内部の吸引通路８５を通じて吸引ニップル８１に連通される。吸引パイプ８３はヒータパイプ７８より小径とされ、図示しない結束具（例えば針金）により、隣接するヒータパイプ７８の給水側に結束され、ヒータパイプ７８によっても支持される。

リターンパイプ８４の上流端部ないし入口部は、本体７４内部のリターン通路８６を通じてリターンニップル８２に連通される。リターンパイプ８４もヒータパイプ７８より小径とされ、図示しない結束具（例えば針金）によりヒータパイプ７８の排水側に結束され、ヒータパイプ７８によっても支持される。リターンパイプ８４は、後述のような出口部１１９の向きを達成すべく適宜屈曲形成されている。

詳しくは後述するが、リターンパイプ８４の下流端部ないし出口部１１９は、尿素タンク４２内の底面部７２付近に配置された品質センサ１００の検知面１０１に向けられ、戻されてきた尿素水を検知面１０１に吹きかけ、これにより検知面１０１に付着した気泡を吹き飛ばして除去するよう構成されている。

尿素タンク４２内の底面部７２付近において、ヒータパイプ７８にはセンサブラケット１０２が一体的に固定されている。そしてこのセンサブラケット１０２に品質センサ１００が取り付けられ固定されている。

品質センサ１００は、尿素水の品質、特にその濃度を検知するためのセンサであり、超音波センサからなる。なお品質センサ１００は、尿素水に混入した異物の濃度を検知するのに利用されてもよい。品質センサ１００は、一端が閉止された円筒状の金属製ケーシング１０３と、その閉止端面裏側に密着して設置されたピエゾ素子１０４と、ピエゾ素子１０４に接続された複数の配線１０５と、これら配線１０５を上方のセンサユニット本体７４まで導くワイヤハーネス部１０６とを有する。ケーシング１０３の閉止端面の表側全体に円形の検知面１０１が形成される。検知面１０１は水平方向に向けられ、つまり品質センサ１００は横向きに配置される。

センサブラケット１０２は、ブラケット底板１０８と、ブラケット底板１０８の両端部の位置で起立する支持板１０９および反射板１１０と、検知面１０１および反射板１１０の間隔Ｌを正確に維持すべく、支持板１０９および反射板１１０の間に挟まれて固定される複数の離間シャフト１１１とを有する。

品質センサ１００は、ケーシング１０３が支持板１０９の支持穴１１２に挿通された状態で支持板１０９に固定される。この固定を強固にするため、ケーシング１０３の外周面と支持板１０９とはろう付け等により固着される。なお固定方法は任意であり、ネジ等により固定してもよい。この固定状態において、検知面１０１の正面には、間隔Ｌを隔てて、反射板１１０の反射面１１０Ａが対向されている。

検知面１０１は外径Ｄを有し、検知面１０１の正面には、同じく外径Ｄを有する円筒状の検知領域Ｒが形成される。検知領域Ｒは、検知面１０１の中心軸Ｃの方向において、検知面１０１から反射面１１０Ａまで延びている。

品質センサ１００による濃度検知を行うとき、品質センサ１００は発信機および受信機として機能する。すなわち、検知面１０１から発信された超音波が、媒質である尿素水内を、尿素濃度に応じたある伝播速度で反射面１１０Ａに向かって伝播する。そして超音波は反射面１１０Ａで反射され、尿素水内を反対方向に伝播し、検知面１０１によって受信される。こうした伝播は主に検知領域Ｒ内において行われる。

センサユニット本体７４のタンク外の位置には信号処理機（図示せず）が設置されている。信号処理機と品質センサ１００はワイヤハーネス部１０６で接続されている。信号処理機は、発信タイミングから受信タイミングまでの時間を計測し、この計測時間を尿素水の尿素濃度に換算し、尿素濃度に応じた信号をＤＣＵ４４に出力する。ＤＣＵ４４ひいてはＥＣＵ３０は、これによって現状の尿素濃度を検知し、その尿素濃度に応じた適切な添加量補正を行う。こうした尿素濃度検知および補正は、所定の時間間隔（例えば１秒）毎に行われる。

ところでリターンパイプ８４には、尿素供給装置４３の尿素ポンプから吐出された余剰の尿素水が送られてくる。この尿素水は、リターンパイプ８４の中を流下した後、図３に示すように、リターンパイプ８４の下流端部ないし出口部１１９に形成された出口１２０から、検知面１０１に向かって積極的に吹き出される。このように出口１２０は、検知面１０１に接近した位置で検知面１０１に向けられている。

本実施形態において、出口１２０および出口部１１９は、検知領域Ｒの半径方向外側かつ近傍に配置される。特に出口１２０および出口部１１９は、検知領域Ｒの上方に配置され、検知面１０１の斜め上前方から検知面１０１に向かって尿素水を吹き出すよう指向されている。Ｏは出口１２０の中心を示す。ここでは検知面１０１の上端部に向かって尿素水が吹き出される。

その他、尿素タンク４２にはレベルセンサ（残量センサ）、温度センサ、ブリーザ、水位ゲージ、フィラーキャップ、ドレンキャップ等も設けられるが、これらは本実施形態の特徴部分でないため説明を省略する。

さて、車両走行中の尿素タンク４２およびその内部の尿素水の振動、尿素タンク４２内の尿素水の温度変化等に起因して、図３に示すように、品質センサ１００の検知面１０１に比較的小さい気泡Ｂが表面張力により付着することがある。気泡Ｂの付着が生じると、気泡Ｂにより超音波の伝達が阻害され、正確な濃度検知が阻害されることがある。すなわち、気泡Ｂは尿素水に比べ超音波を伝播させづらいことから、気泡Ｂの付着が生じると、発信タイミングから受信タイミングまでの時間を正確に検知できなくなり、検知濃度は真の濃度から低濃度側にずれる傾向にある。そして検知濃度に過大な誤差が生じ、尿素濃度を正確に検知できなくなる虞がある。

しかしながら本実施形態では、検知面１０１に付着した気泡Ｂを、出口１２０から吹き出された尿素水Ｕにより吹き飛ばして除去することができる。これにより、気泡Ｂの付着に起因した検知濃度の誤差を抑制し、品質センサ１００の検知性能の低下を抑制することができる。

本実施形態において、出口１２０および出口部１１９は、検知領域Ｒの外側かつ近傍に配置される。出口１２０および出口部１１９を、検知領域Ｒの外側に配置したので、検知領域Ｒ内での超音波の伝播が阻害されることを防止できる。また、出口１２０および出口部１１９を検知領域Ｒの近傍に配置したので、出口１２０から吹き出された尿素水Ｕを効率的に検知面１０１に当てて気泡を除去することができる。

本実施形態では出口１２０および出口部１１９が検知領域Ｒの上方に配置される。これにより、吹き出された尿素水Ｕを重力によりさらに付勢して検知面１０１に当て、気泡Ｂを効率よく除去することができる。

リターンパイプ８４内を単に重力落下するだけでなく、尿素供給装置４３の尿素ポンプによって積極的に押し出された尿素水Ｕが出口１２０から吹き出されるので、吹き出された尿素水Ｕの流速を高め、気泡Ｂを効率よく除去することができる。

次に、変形例について説明する。

図４に示す第１変形例において、出口１２０および出口部１１９は、検知領域Ｒの下方に配置され、検知面１０１の斜め下前方から検知面１０１に向かって尿素水を吹き出すよう指向されている。そして検知面１０１の下端部に向かって尿素水が吹き出される。出口１２０および出口部１１９が、検知領域Ｒの半径方向外側かつ近傍に配置される点は前述の基本実施形態（図２，３）と同様である。

この第１変形例では、浮力により上方に浮動しようとする付着気泡Ｂに対し、下方から尿素水Ｕを当て、付着気泡Ｂを検知面１０１から引き剥がし、その浮力をも利用して効率的に付着気泡Ｂを除去することができる。

なお、リターンパイプ８４は基本実施形態よりも下方に延長され、検知領域Ｒの左側（図４の紙面厚さ方向手前側をいう）を通過し、検知領域Ｒの下側、かつブラケット底板１０８（図２）の直上の高さ位置まで延長されている。そして出口部１１９は、一旦右側（図４の紙面厚さ方向奥側をいう）に曲げられた後、検知面１０１に向かって斜め上向きに曲げられている。これによりリターンパイプ８４とブラケット底板１０８の干渉を回避できる。

他の変形例において、出口１２０および出口部１１９を、検知領域Ｒの側方（左側もしくは右側）に配置してもよい。

図５に示す第２変形例においては、基本実施形態の出口１２０および出口部１１９が先細りのノズル形状とされ、尿素水Ｕの流速を高めて吹き出し、検知面１０１に当てるようになっている。これによってより効率的に付着気泡Ｂを除去することができる。

図６および図７に示す第３変形例において、出口１２０および出口部１１９は検知領域Ｒの内側に配置される。そして出口１２０および出口部１１９は、検知面１０１に対し偏心して配置され、かつ検知面１０１に直角に対向して配置される。

より詳しくは、出口部１１９は、検知面１０１の上端部に向かうよう検知領域Ｒ内で曲げられている。そしてその結果、出口１２０は、検知面１０１の上端部に直角に対向するよう配置され、かつ、検知面１０１の中心軸Ｃに対し上方に所定距離偏心されている。出口１２０は、その全体が検知面１０１の上端部に対向されているが、できるだけ検知面１０１の中心部から離れるよう上方に偏心されている。出口１２０の中心Ｏは、検知面１０１に直角であり、検知面１０１の中心軸Ｃに平行である。

これによると、出口１２０が検知領域Ｒの内側に配置されるので、出口１２０を検知面１０１により近づけることができる。また出口１２０が検知面１０１に直角に対向されるので、出口１２０から吹き出した尿素水Ｕを検知面１０１に直角に当てることができる。これらにより、検知面１０１に当たる尿素水Ｕの勢いを増して付着気泡Ｂをより効率的に除去することができる。

ここで、この第３変形例は、出口１２０が検知領域Ｒの外側に配置される上述の基本実施形態および各変形例よりも気泡除去効率が高いと予想される。一方、この第３変形例は、出口１２０および出口部１１９が検知領域Ｒの内側に配置されるので、検知領域Ｒ内での超音波の伝播が幾分阻害されるものと予想される。

しかし、出口１２０が検知面１０１に対し偏心され、検知面１０１の中心部を含む多くの部分については、その前方が空いていることから、超音波伝播の阻害度合いは少ないものとも予想される。従って、出口１２０を検知領域Ｒの内側に配置したことによる、気泡除去効率向上のメリットが、超音波伝播阻害のデメリットを上回る場合があるとも予想され、この場合に第３変形例は有用と考えられる。

図８および図９に示す第４変形例においても、出口１２０および出口部１１９は検知領域Ｒの内側に配置され、検知面１０１に対し偏心して配置され、かつ検知面１０１に直角に対向して配置される。但し、第４変形例は第３変形例と上下が逆になるよう構成される。

すなわち、出口部１１９は、検知面１０１の下端部に向かうよう検知領域Ｒ内で曲げられている。その結果、出口１２０は、検知面１０１の下端部に直角に対向するよう配置され、かつ、検知面１０１の中心軸Ｃに対し下方に所定距離偏心されている。出口１２０は、その全体が検知面１０１の下端部に対向されているが、できるだけ検知面１０１の中心部から離れるよう下方に偏心されている。

第１変形例（図４）と同様、リターンパイプ８４は、検知領域Ｒの下側かつブラケット底板１０８（図２）の直上の高さ位置まで下方に延長されている。そして出口部１１９は、一旦右側に曲げられた後、検知面１０１に向かって斜め上向きに曲げられている。これによりリターンパイプ８４とブラケット底板１０８の干渉を回避できる。

第４変形例においても、出口１２０から吹き出した尿素水Ｕを検知面１０１に直角に当て、付着気泡Ｂを効率よく除去することができる。また付着気泡Ｂの浮力を利用できる点は第１変形例と同様である。

他の変形例において、検知領域Ｒの内側に配置される出口１２０は、検知面１０１に対し直角ではなく斜めに対向されてもよく、検知面１０１に対し側方（左側または右側）に偏心配置されてもよく、可能であれば検知面１０１と同軸に配置されてもよい。また検知面１０１に対し偏心配置されつつも、検知面１０１の中心部に向かって指向されてもよい。

以上の基本実施形態および各変形例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本実施形態の尿素タンク４２および品質センサ１００が、それぞれ特許請求の範囲にいうタンクおよびセンサに相当する。

以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明は他の実施形態も可能である。例えば、上記実施形態では、単一の第２尿素管６５Ｕにより尿素添加弁４１に対する尿素水の供給と戻しとを行ったが、別々の尿素管により供給と戻しとを個別に行ってもよい。

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１０ ディーゼルエンジン
４０ 尿素水添加システム
４２ 尿素タンク
８４ リターンパイプ
１００ 品質センサ
１０１ 検知面
１２０ 出口
Ｒ 検知領域

Claims (5)

1. 尿素水を貯留するためのタンクと、
   前記タンク内に配置され、尿素水の濃度を検知するために超音波センサからなるセンサと、
   前記タンク内に配置され、前記タンク内に尿素水を戻すためのリターンパイプと、
   を備え、
   前記リターンパイプが、前記センサの検知面に向けられた出口を有する
   ことを特徴とする内燃機関の尿素水添加システム。
2. 前記出口が、前記検知面の正面に延びる検知領域の外側かつ近傍に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の尿素水添加システム。
3. 前記出口が、前記検知領域の上方、下方または側方に配置される
   ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の尿素水添加システム。
4. 前記出口が、前記検知面の正面に延びる検知領域の内側に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の尿素水添加システム。
5. 前記出口が、前記検知面に対し偏心して配置され、かつ前記検知面に直角に対向して配置される
   ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の尿素水添加システム。

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