JP2022044264A - 還元剤供給システム、還元剤供給制御装置、および還元剤供給制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的な還元剤の供給を実現できる還元剤供給システム、還元剤供給制御装置、および還元剤供給制御方法を提供すること。
【解決手段】還元剤供給システムは、液体状還元剤を貯留する供給源と、排ガスが流れる排気管内において排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する供給装置と、供給源から出た液体状還元剤を気体状還元剤に変化させる減圧を実行する減圧弁と、供給源と供給装置とを接続するとともに減圧弁が設けられ、液体状還元剤または気体状還元剤のいずれかを供給装置へ供給する供給管と、減圧弁の下流側を流れる気体状還元剤を昇温させる加熱を実行する加熱部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本開示は、還元剤供給システム、還元剤供給制御装置、および還元剤供給制御方法に関する。

従来、内燃機関から排出された排ガスを触媒により浄化する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、排ガスが流れる排気管内において、その上流側から順に、尿素水噴射装置（インジェクタ、または、ドージングモジュールともいう）と、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒とを備えたシステムが開示されている。

このシステムでは、尿素水噴射装置から排気管内に噴射された尿素水（前駆体の一例）が、排ガスの熱によって加水分解される。これによって発生したアンモニアガス（還元剤の一例）は、ＳＣＲ触媒に供給される。そして、ＳＣＲ触媒では、排ガス中のＮＯｘが窒素に還元される。

その一方、例えば、特許文献２には、ＳＣＲ触媒よりも上流側の排気管内に、尿素水の代わりの還元剤としてアンモニアガスを供給するシステムが開示されている。

特開２００９－１３８７３７号公報 特開２０１３－１２４５６９号公報

上述した従来のシステムはいずれも、効率的な還元剤の供給の点で改善の余地がある。

本開示の一態様の目的は、効率的な還元剤の供給を実現できる還元剤供給システム、還元剤供給制御装置、および還元剤供給制御方法を提供することである。

本開示の一態様に係る還元剤供給システムは、液体状還元剤を貯留する供給源と、排ガスが流れる排気管内において排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する供給装置と、前記供給源から出た前記液体状還元剤を気体状還元剤に変化させる減圧を実行する減圧弁と、前記供給源と前記供給装置とを接続するとともに前記減圧弁が設けられ、前記液体状還元剤または前記気体状還元剤のいずれかを前記供給装置へ供給する供給管と、前記減圧弁の下流側を流れる前記気体状還元剤を昇温させる加熱を実行する加熱部と、を有する。

本開示の一態様に係る還元剤供給制御装置は、液体状還元剤を貯留する供給源と、排ガスが流れる排気管内において排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する供給装置と、前記供給源から出た前記液体状還元剤を気体状還元剤に変化させる減圧を実行する減圧弁と、前記供給源と前記供給装置とを接続するとともに前記減圧弁が設けられ、前記液体状還元剤または前記気体状還元剤のいずれかを前記供給装置へ供給する供給管と、前記減圧弁の下流側を流れる前記気体状還元剤を昇温させる加熱を実行する加熱部と、を備えたシステムにおいて用いられ、前記排ガス浄化材の上流側の排ガスの温度または前記排ガス浄化材自体の温度が予め定められた閾値未満であるか否かを判定する判定部と、前記温度が前記閾値未満である場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させ、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させ、前記温度が前記閾値未満ではない場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させず、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させない制御部と、を有する。

本開示の一態様に係る還元剤供給制御方法は、液体状還元剤を貯留する供給源と、排ガスが流れる排気管内において排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する供給装置と、前記供給源から出た前記液体状還元剤を気体状還元剤に変化させる減圧を実行する減圧弁と、前記供給源と前記供給装置とを接続するとともに前記減圧弁が設けられ、前記液体状還元剤または前記気体状還元剤のいずれかを前記供給装置へ供給する供給管と、前記減圧弁の下流側を流れる前記気体状還元剤を昇温させる加熱を実行する加熱部と、を備えたシステムにおいて用いられ、前記排ガス浄化材の上流側の排ガスの温度または前記排ガス浄化材自体の温度が予め定められた閾値未満であるか否かを判定し、前記温度が前記閾値未満である場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させ、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させ、前記温度が前記閾値未満ではない場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させず、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させない。

本開示によれば、効率的な還元剤の供給を実現できる。

本開示の実施の形態に係る還元剤供給システムおよびその周辺部分の構成例を示す模式図 本開示の実施の形態に係る還元剤供給制御装置の構成例を示すブロック図 本開示の実施の形態に係る還元剤供給制御装置の動作例を示すフローチャート 本開示の変形例に係る還元剤供給システムおよびその周辺部分の構成例を示す模式図 本開示の変形例に係る加熱用流体供給管の例を示す模式図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本実施の形態の還元剤供給システム１００およびその周辺部分の構成要素について、図１を用いて説明する。図１は、還元剤供給システム１００およびその周辺部分の構成例を示す模式図である。

図１に示す各構成要素（符号が付されたもの）は、例えば、図示しない車両（例えば、バス、トラック等）に搭載される。車両に搭載される内燃機関（図示略）は、ディーゼルエンジンであってもよいし、ガソリンエンジンであってもよい。なお、内燃機関は、車両の内燃機関に限らず、例えば、船舶の内燃機関または定置式の内燃機関であってもよい。

排気管１は、内燃機関から排出された排ガスが流れる管である。排気管１内に示す矢印は、排ガスの流れ方向を示している。よって、排気管１内には、排ガスの流れ方向の上流側から順に、噴射装置２、温度センサ３、ＳＣＲ触媒４が設けられている。

図示は省略するが、排気管１の上流端は、内燃機関に設けられた排気マニホールドに接続されている。また、図示は省略するが、排気管１の下流端は、大気に面してもよいし、排気ディフューザ等に接続されてもよい。

なお、ＳＣＲ触媒４は、排気管１に接続される触媒コンバータ（触媒ケーシングともいう）に収容されてもよい。また、その触媒コンバータには、噴射装置２、温度センサ３が収容されてもよい。

噴射装置２（供給装置の一例）は、例えば、排気管１内におけるＳＣＲ触媒４の上流側に、液体アンモニアおよび気体アンモニアのどちらでも噴射することが可能な装置である。噴射装置２は、後述する還元剤供給制御装置２００（図２参照）により制御される。噴射装置２は、還元剤供給システム１００の構成要素の１つである。

温度センサ３は、ＳＣＲ触媒４の上流側（具体的には、ＳＣＲ触媒４の入口付近）に設けられている。温度センサ３は、定期的に、ＳＣＲ触媒４の入口の排ガスの温度（以下、単に排ガスの温度ともいう）を検出し、後述する還元剤供給制御装置２００（図２参照）へ通知する。

なお、本実施の形態では、温度センサ３がＳＣＲ触媒４の入口付近に設けられ、ＳＣＲ触媒４の入口の排ガスの温度を検出する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、温度センサ３は、ＳＣＲ触媒４自体の温度を検出可能な位置に設けられ、ＳＣＲ触媒４自体の温度を検出してもよい。なお、本明細書では、ＳＣＲ触媒４の入口の排ガスの温度と、ＳＣＲ触媒４自体の温度とは同義であるとみなす。

ＳＣＲ触媒４（排ガス浄化材の一例）は、アンモニアにより排ガス中のＮＯｘを窒素に還元する触媒である。

なお、ＳＣＲ触媒４の下流側に、ＳＣＲ触媒４で消費しきれなかったアンモニアを酸化、分解する触媒であるＡＳＣ（Ammonia Slip Catalyst）が設けられてもよい。

還元剤供給システム１００は、噴射装置２、第１供給管５、アンモニア貯留部６、減圧弁７、および電熱ヒータ２０を有する。また、還元剤供給システム１００の構成要素として、後述する還元剤供給制御装置２００を含めてもよい。

第１供給管５は、噴射装置２とアンモニア貯留部６とを接続する管である。第１供給管５には、アンモニア貯留部６に貯留されている液体アンモニア（液体状還元剤の一例）がアンモニア貯留部６から噴射装置２へ向けて流れる。

アンモニア貯留部６（供給源の一例）は、液体アンモニアを貯留するタンクである。

減圧弁７は、第１供給管５に設けられている。減圧弁７は、アンモニア貯留部６から噴射装置２へ向けて第１供給管５を流れる液体アンモニアを気体アンモニアに変化させる減圧（以下、気化減圧という）を行う。また、減圧弁７は、噴射装置２におけるアンモニアの噴射量を安定させる調圧を行う。減圧弁７は、後述する還元剤供給制御装置２００（図２参照）により制御される。

電熱ヒータ２０（加熱部の一例）は、第１供給管５内における減圧弁７の下流側を流れる気体アンモニアを加熱する。電熱ヒータ２０は、後述する還元剤供給制御装置２００（図２参照）により制御される。

なお、電熱ヒータ２０の設置位置は、減圧弁７よりも下流側であれば、図１の図示に限定されない。また、電熱ヒータ２０は、第１供給管５に接触して設けられてもよいし、第１供給管５に接触せずに（換言すれば、第１供給管５の近傍に）設けられてもよい。

以上、還元剤供給システム１００およびその周辺部分の構成要素について、説明した。

次に、本実施の形態の還元剤供給制御装置２００の構成について、図２を用いて説明する。図２は、還元剤供給制御装置２００の構成例を示すブロック図である。

図２に示す還元剤供給制御装置２００は、図１に示した噴射装置２、減圧弁７、および電熱ヒータ２０を制御する装置である。

図示は省略するが、還元剤供給制御装置２００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ等を有する。以下に説明する還元剤供給制御装置２００の機能は、ＣＰＵが制御プログラムをＲＯＭから読み出し、ＲＡＭ上で実行することにより実現される。例えば、還元剤供給制御装置２００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって実現される。

図２に示すように、還元剤供給制御装置２００は、判定部２１０および制御部２２０を有する。

判定部２１０は、温度センサ３から通知された排ガスの温度が予め定められた閾値未満であるか否かを判定する。

閾値は、ＳＣＲ触媒４の入口の排ガスの温度（上述したとおり、ＳＣＲ触媒４自体の温度でもよい）が閾値未満であれば、減圧によって液体アンモニアが気体アンモニア（気体状還元剤の一例）に変化するように減圧弁７が制御される値として、予め実施された実験等の結果に基づいて決定されたものである。例えば、閾値は、ＳＣＲ触媒４の活性温度域の下限値であってもよい。

制御部２２０は、判定部２１０により排ガスの温度が閾値未満であると判定された場合、上述した気化減圧を実行するように、減圧弁７を制御する。これにより、第１供給管５の減圧弁７の下流側では気体アンモニアが流れ、その気体アンモニアは噴射装置２に供給される。

また、制御部２２０は、判定部２１０により排ガスの温度が閾値未満であると判定された場合、加熱を実行するように、電熱ヒータ２０を制御する。これにより、第１供給管５の減圧弁７の下流側を流れる気体アンモニアが加熱される。なお、制御部２２０は、例えば、液体アンモニアから気体アンモニアに変化する際の気化熱により低下する温度分、気体アンモニアを昇温させる加熱を実行するように電熱ヒータ２０を制御することが好ましい。

一方、制御部２２０は、判定部２１０により排ガスの温度が閾値未満ではないと判定された場合、減圧弁７に気化減圧を実行させない。これにより、第１供給管５の減圧弁７の下流側では液体アンモニアが流れ、その液体アンモニアは噴射装置２に供給される。なお、この場合、減圧弁７において、気化減圧は実行されないが、噴射装置２におけるアンモニアの噴射量を安定させる調圧は行われてもよい。

また、制御部２２０は、判定部２１０により排ガスの温度が閾値未満ではないと判定された場合、電熱ヒータ２０に加熱を実行させない。よって、第１供給管５の減圧弁７の下流側を流れる液体アンモニアは加熱されない。

また、制御部２２０は、噴射装置２に供給されたアンモニア（気体アンモニアまたは液体アンモニアのいずれか）を排気管１内へ噴射するように、噴射装置２を制御する。例えば、制御部２２０は、温度センサ３から通知された排ガスの温度に基づいて噴射量を決定し、その噴射量のアンモニアの噴射を噴射装置２に実行させる。

なお、上記噴射量は、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガスの温度以外のパラメータに基づいて決定されてもよい。このパラメータとしては、例えば、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガスの流量、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガスの圧力、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガス中のＮＯｘの量、または、噴射装置２に供給されるアンモニアの圧力などが挙げられる。なお、これらのパラメータは、図示しないセンサにより検出され、制御部２２０に通知されるとする。

以上、還元剤供給制御装置２００の構成について、説明した。

以下、還元剤供給制御装置２００の動作について、図３を用いて説明する。図３は、還元剤供給制御装置２００の動作例を示すフローチャートである。

本動作例は、例えば、ＳＣＲ触媒４の入口の排ガスの温度が所定値（例えば、ＳＣＲ触媒４の活性温度域の下限値）以上となったときに開始される。ＳＣＲ触媒４の入口の排ガスの温度が所定値以上であるか否かを判定する処理は、例えば、判定部２１０によって行われる。

まず、判定部２１０は、温度センサ３から通知された排ガスの温度が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１）。

排ガスの温度が閾値未満ではない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、フローは、後述するステップＳ４へ進む。

この場合、減圧弁７において気化減圧は実行されないので、アンモニア貯留部６から噴射装置２へ向けて第１供給管５を流れる液体アンモニアは、そのまま噴射装置２に供給される。また、この場合、電熱ヒータ２０において加熱は実行されないので、アンモニア貯留部６から噴射装置２へ向けて第１供給管５を流れる液体アンモニアは、昇温することなく噴射装置２に供給される。

一方、排ガスの温度が閾値未満である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部２２０は、気化減圧を実行するように減圧弁７を制御する（ステップＳ２）。

これにより、アンモニア貯留部６から噴射装置２へ向けて第１供給管５を流れる液体アンモニアは、減圧弁７において気体アンモニアに変化する。

次に、制御部２２０は、加熱を実行するように電熱ヒータ２０を制御する（ステップＳ３）。

これにより、減圧弁７から噴射装置２へ向けて第１供給管５を流れる気体アンモニアは、電熱ヒータ２０によって加熱され、昇温する。そして、その気体アンモニアは、噴射装置２に供給される。

なお、上述したステップＳ２、ステップＳ３の順序は、逆であってもよいし、同時であってもよい。

次に、制御部２２０は、噴射装置２に供給されたアンモニアを排気管１内に噴射するように噴射装置２を制御する（ステップＳ４）。

これにより、気体アンモニアまたは液体アンモニアのいずれかが、噴射装置２から、ＳＣＲ触媒４の上流側の排気管１内へ噴射される。

以上、還元剤供給制御装置２００の動作について、説明した。

以上説明したように、本実施の形態の還元剤供給システム１００は、液体アンモニアを貯留するアンモニア貯留部６から、液体アンモニアをそのまま、または、液体アンモニアを気体アンモニアに変化させて、噴射装置２に供給する構成を備えたことを特徴とする。よって、還元剤供給システム１００は、相が異なるアンモニアを選択的に噴射装置２に供給できるため、効率的なアンモニアの供給を実現することができる。

さらに、本実施の形態の還元剤供給システム１００は、上記構成に加え、気体アンモニアを加熱する電熱ヒータ２０を備えたことを特徴とする。一般的に、減圧弁７の気化減圧によって液体アンモニアが気体アンモニアに変化する際、気化熱により気体アンモニアの温度は低下するが、この低温化した気体アンモニアが排気管１内に供給されると、排気管１内の排ガスの温度が低下し、ＳＣＲ触媒４におけるＮＯｘ浄化率が低下するという問題がある。この問題に対し、本実施の形態の還元剤供給システム１００では、電熱ヒータ２０の加熱により気体アンモニアを昇温させることができる。よって、排気管１内の排ガスの温度の低下を抑制することができるため、ＳＣＲ触媒４において効率的なＮＯｘ浄化を実現することができる。したがって、還元剤供給システム１００は、効率的なＮＯｘ浄化に寄与する、効率的なアンモニアの供給を実現することができる。

また、ＳＣＲ触媒４には、ＮＯｘ浄化率が、ＳＣＲ触媒４の活性温度域（例えば、２５０℃～４００℃）の範囲内において最も高くなるが、活性温度域の範囲外では低下するという特性を持つものがある。この特性に対し、本実施の形態の還元剤供給制御装置２００は、ＳＣＲ触媒４の上流側の排ガスの温度（上述したとおり、ＳＣＲ触媒４自体の温度と同義）に基づいて、異なる相のアンモニア、すなわち気体アンモニアまたは液体アンモニアのいずれかを噴射装置２に供給させ、さらに、気体アンモニアの供給時にはその気体アンモニアを加熱する制御を行うことを特徴とする。

具体的には、排ガスが低温（例えば、閾値未満の温度）である場合、還元剤供給制御装置２００は、液体アンモニアを気体アンモニアに変化させ、その気体アンモニアを電熱ヒータ２０の加熱により昇温させた上で、排気管１内に噴射させる。これにより、ＳＣＲ触媒４の上流側の排ガスの温度の低下を抑制できる。一方、排ガスが高温（例えば、閾値以上の温度）である場合、還元剤供給制御装置２００は、液体アンモニアを排気管１内に噴射させる。これにより、ＳＣＲ触媒４の上流側の排ガスの温度の過度な上昇を抑制できる。

よって、還元剤供給制御装置２００は、ＳＣＲ触媒４の上流側の排ガスの温度を適正に保つことができ、ＳＣＲ触媒４において効率的なＮＯｘ浄化を実現することができる。したがって、還元剤供給制御装置２００は、効率的なＮＯｘ浄化に寄与する、効率的なアンモニアの供給を実現することができる。

なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。

［変形例１］
実施の形態では、還元剤供給システム１００が第１供給管５のみを備える場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

還元剤供給システム１００の別の構成例について、図４を用いて説明する。図４は、本変形例の還元剤供給システム１００およびその周辺部分の構成例を示す模式図である。なお、図４において図１と共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

図４に示すように、還元剤供給システム１００は、図１に示した構成要素の他に、第２供給管８、第３供給管９、第１遮断弁１０、第２遮断弁１１を有する。

第３供給管９は、アンモニア貯留部６に接続されている。第１供給管５の一端は、噴射装置２に接続されており、第１供給管５の他端は、第３供給管９に接続されている。同様に、第２供給管８の一端は、噴射装置２に接続されており、第２供給管８の他端は、第３供給管９に接続されている。

第１遮断弁１０は、第１供給管５に設けられている。より具体的には、第１遮断弁１０は、第１供給管５において、減圧弁７よりも上流側に設けられている。第２遮断弁１１は、第２供給管８に設けられている。第１遮断弁１０および第２遮断弁１１は、例えば、還元剤供給制御装置２００の制御部２２０により、開状態または閉状態に制御される。

制御部２２０は、判定部２１０により排ガスの温度が閾値未満であると判定された場合、第１遮断弁１０を開状態かつ第２遮断弁１１を閉状態に制御する。また、制御部２２０は、気化減圧を実行するように減圧弁７を制御するとともに、加熱を実行するように電熱ヒータ２０を制御する。これにより、アンモニア貯留部６から出た液体アンモニアは、第１供給管５を流れ、減圧弁７において気体アンモニアに変化し、昇温する。そして、その気体アンモニアは、噴射装置２に供給される。

一方、制御部２２０は、判定部２１０により排ガスの温度が閾値未満ではないと判定された場合、第１遮断弁１０を閉状態かつ第２遮断弁１１を開状態に制御する。また、制御部２２０は、減圧弁７に気化減圧を実行させず、かつ、電熱ヒータ２０に加熱を実行させない。これにより、アンモニア貯留部６から出た液体アンモニアは、第２供給管８を流れ、噴射装置２に供給される。

なお、第２供給管８において、第２遮断弁１１よりも下流側に、減圧弁を設けてもよい。これにより、噴射装置２における液体アンモニアの噴射量を安定させる調圧を行うことができる。

［変形例２］
実施の形態では、還元剤供給システム１００が、気体アンモニアおよび液体アンモニアのどちらでも噴射可能な噴射装置２を有する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

例えば、還元剤供給システム１００は、気体アンモニアのみを排気管１内へ噴射可能な噴射装置と、液体アンモニアのみを排気管１内へ噴射可能な噴射装置とを別々に有してもよい。

その場合、図１に示す第１供給管５は、二股に分岐し、一方が前者の噴射装置のみに接続され、他方が後者の噴射装置のみに接続されればよい。また、上述した実施例１の場合（図４参照）では、第１供給管５が前者の噴射装置のみに接続され、第２供給管８が後者の噴射装置のみに接続されればよい。

［変形例３］
実施の形態では、排気管１内へアンモニアを供給する装置が噴射装置２である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

例えば、還元剤供給システム１００は、噴射装置２の代わりに、排気管１内へ供給されるアンモニアの量を調整可能な流量調整弁（供給装置の一例）を有してもよい。

その場合、流量調整弁は、例えば、還元剤供給制御装置２００により制御されてもよい。例えば、制御部２２０は、所定のパラメータに基づいて、流量調整弁から排気管１内へ供給されるアンモニアの供給量を決定し、決定した供給量のアンモニアが排気管１内へ供給されるように流量調整弁の開度や開時間を制御してもよい。

上記パラメータとしては、例えば、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガスの温度、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガスの流量、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガスの圧力、ＳＣＲ触媒４の上流側を流れる排ガス中のＮＯｘの量、または、流量調整弁に供給されるアンモニアの圧力などが挙げられる。また、これらのパラメータは、各種センサにより検出され、制御部２２０に通知されるとする。

なお、上記流量調整弁は、第１供給管５に設けられて、噴射装置２と併用されてもよい。

［変形例４］
実施の形態では、排ガス浄化材としてＳＣＲ触媒４が用いられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

例えば、ＳＣＲ触媒４の代わりに、ＳＣＲ触媒と、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタとが一体化された排ガス浄化材が用いられてもよい。この排ガス浄化材としては、例えば、内燃機関がディーゼルエンジンである場合に用いられるＳＤＰＦ（ＳＣＲ－Ｆｉｌｔｅｒともいう）などが挙げられる。

［変形例５］
実施の形態では、気体アンモニアを加熱する加熱部として電熱ヒータ２０が用いられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

電熱ヒータ２０以外の加熱部の例について、図５を用いて説明する。図５は、加熱部の一例である加熱用流体供給管１２の例を示す模式図である。

図５に示す第１供給管５は、図１に示した第１供給管５のうちの減圧弁７の下流側の一部分である。図５に示すように、加熱用流体供給管１２は、第１供給管５の周囲を巻回するように設けられている。なお、加熱用流体供給管１２は、第１供給管５に対して、接触して設けられてもよいし、接触せずに設けられてもよい。

加熱用流体供給管１２を流れる流体は、例えば、排ガスであってもよいし、エンジン冷却液（エンジン冷却後の高温となったもの。以下同様）であってもよい。

また、加熱用流体供給管１２の上流側には、第３遮断弁（図示略）が設けられてもよい。第３遮断弁は、還元剤供給制御装置２００の制御部２２０によって制御されてもよい。

例えば、第１供給管５の減圧弁７の下流側を気体アンモニアが流れる場合、制御部２２０は、第３遮断弁を開状態に制御する。これにより、加熱用流体供給管１２に排ガスまたはエンジン冷却液が流れ、気体アンモニアが加熱される。

一方、第１供給管５の減圧弁７の下流側を液体アンモニアが流れる場合、制御部２２０は、第３遮断弁を閉状態に制御する。これにより、加熱用流体供給管１２に排ガスまたはエンジン冷却液は流れない。よって、液体アンモニアは加熱されない。

なお、本変形例では、加熱用流体供給管１２が第１供給管５に巻回される形状である場合を例に挙げたが、これに限定されない。

また、加熱部としては、電熱ヒータ２０、排ガスが流れる加熱用流体供給管１２、エンジン冷却液が流れる加熱用流体供給管１２のうち、２つ以上が併用されてもよい。

以上、変形例について説明した。上述した変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

本開示の還元剤供給システム、還元剤供給制御装置、および還元剤供給制御方法は、排ガスの流路における排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する技術に有用である。

１ 排気管
２ 噴射装置
３ 温度センサ
４ ＳＣＲ触媒
５ 第１供給管
６ アンモニア貯留部
７ 減圧弁
８ 第２供給管
９ 第３供給管
１０ 第１遮断弁
１１ 第２遮断弁
１２ 加熱用流体供給管
２０ 電熱ヒータ
２００ 還元剤供給制御装置
２１０ 判定部
２２０ 制御部

Claims (7)

1. 液体状還元剤を貯留する供給源と、
   排ガスが流れる排気管内において排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する供給装置と、
   前記供給源から出た前記液体状還元剤を気体状還元剤に変化させる減圧を実行する減圧弁と、
   前記供給源と前記供給装置とを接続するとともに前記減圧弁が設けられ、前記液体状還元剤または前記気体状還元剤のいずれかを前記供給装置へ供給する供給管と、
   前記減圧弁の下流側を流れる前記気体状還元剤を昇温させる加熱を実行する加熱部と、を有する、
   還元剤供給システム。
2. 前記減圧弁および前記加熱部を制御する還元剤供給制御装置をさらに有し、
   前記還元剤供給制御装置は、
   前記排ガス浄化材の上流側の排ガスの温度または前記排ガス浄化材自体の温度が予め定められた閾値未満であるか否かを判定し、
   前記温度が前記閾値未満である場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させ、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させ、
   前記温度が前記閾値未満ではない場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させず、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させない、
   請求項１に記載の還元剤供給システム。
3. 前記還元剤供給制御装置は、
   前記液体状還元剤から前記気体状還元剤に変化する際の気化熱により低下する温度分、前記気体状還元剤を昇温させる前記加熱を前記加熱部に実行させる、
   請求項２に記載の還元剤供給システム。
4. 前記加熱部は、電熱ヒータ、排ガスが流れる管、高温の冷却液が流れる管のうち、１つ以上を含む、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の還元剤供給システム。
5. 前記液体状還元剤は、液体アンモニアであり、
   前記気体状還元剤は、気体アンモニアであり、
   前記排ガス浄化材は、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の還元剤供給システム。
6. 液体状還元剤を貯留する供給源と、
   排ガスが流れる排気管内において排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する供給装置と、
   前記供給源から出た前記液体状還元剤を気体状還元剤に変化させる減圧を実行する減圧弁と、
   前記供給源と前記供給装置とを接続するとともに前記減圧弁が設けられ、前記液体状還元剤または前記気体状還元剤のいずれかを前記供給装置へ供給する供給管と、前記減圧弁の下流側を流れる前記気体状還元剤を昇温させる加熱を実行する加熱部と、を備えたシステムにおいて用いられ、
   前記排ガス浄化材の上流側の排ガスの温度または前記排ガス浄化材自体の温度が予め定められた閾値未満であるか否かを判定する判定部と、
   前記温度が前記閾値未満である場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させ、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させ、前記温度が前記閾値未満ではない場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させず、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させない制御部と、を有する、
   還元剤供給制御装置。
7. 液体状還元剤を貯留する供給源と、
   排ガスが流れる排気管内において排ガス浄化材の上流側に還元剤を供給する供給装置と、
   前記供給源から出た前記液体状還元剤を気体状還元剤に変化させる減圧を実行する減圧弁と、
   前記供給源と前記供給装置とを接続するとともに前記減圧弁が設けられ、前記液体状還元剤または前記気体状還元剤のいずれかを前記供給装置へ供給する供給管と、前記減圧弁の下流側を流れる前記気体状還元剤を昇温させる加熱を実行する加熱部と、を備えたシステムにおいて用いられ、
   前記排ガス浄化材の上流側の排ガスの温度または前記排ガス浄化材自体の温度が予め定められた閾値未満であるか否かを判定し、
   前記温度が前記閾値未満である場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させ、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させ、
   前記温度が前記閾値未満ではない場合、前記減圧弁に前記減圧を実行させず、かつ、前記加熱部に前記加熱を実行させない、
   還元剤供給制御方法。

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