JP4775200B2 - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents
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Description
一端が内燃機関に接続されて該内燃機関からの排気が通過する排気通路と、
前記排気通路に設けられるとともに前記排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気通路における排気浄化装置よりも上流側に設けられるとともに前記排気浄化装置に流入する排気に還元剤を噴射する還元剤噴射弁と、
前記還元剤を貯留する第1および第2貯留タンクと、
前記第1貯留タンクに貯留される還元剤および/または前記第2貯留タンクに貯留される還元剤を前記還元剤噴射弁に供給する還元剤供給手段と、
を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記還元剤供給手段は、前記第1貯留タンクに貯留される還元剤および/または前記第2貯留タンクに貯留される還元剤を圧送する供給ポンプを有し、
前記第1貯留タンクに貯留される還元剤の残留量が前記供給ポンプに前記第1貯留タンク内から空気が混入しない所定の残留量(以下、ノンエア残留量ともいう)よりも少ないときに、前記還元剤供給手段は前記第2貯留タンクに貯留される還元剤を前記供給ポンプへ供給し、
前記第2貯留タンクは前記第1貯留タンクの少なくとも一部を覆うように配置されているとともに、
前記第1貯留タンクおよび/または前記第2貯留タンクから流出する還元剤のうち前記還元剤噴射弁による噴射に供されない還元剤を前記第2貯留タンクに貯留する還元剤リターン手段と、
前記第2貯留タンクの圧力を推定する圧力推定手段と、
前記第2貯留タンクの圧力を低下させる圧力低下手段と、
をさらに備え、
前記圧力推定手段により推定される前記第2貯留タンクの圧力が所定圧力よりも高くなることによって前記第2貯留タンクに損傷を生じさせる虞のあるときに、前記圧力低下手段は前記第2貯留タンクの圧力を前記所定圧力以下まで低下させることを特徴とする。
前記排気通路に設けられるとともに前記排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気通路における排気浄化装置よりも上流側に設けられるとともに前記排気浄化装置に流入する排気に還元剤を噴射する還元剤噴射弁と、
前記還元剤を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクに貯留される還元剤を前記還元剤噴射弁に供給する還元剤供給手段と、を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記還元剤供給手段は、一端が前記貯留タンクに接続されているとともに他端が前記還元剤噴射弁に接続されている還元剤通路と、前記還元剤通路に設けられるとともに前記貯
留タンクに貯留される還元剤を圧送する供給ポンプとを有し、
前記還元剤通路における前記貯留タンクと前記供給ポンプとの途中に該還元剤通路の断面積が拡張する拡張部を設けていても良い。これにより、前記還元剤通路に空気が混入して前記拡張部まで該吸気が到達した場合においても、前記供給ポンプに空気が吸入されることを抑制できる。
ことができる。
ても良い。また、内燃機関1には、作動信号を受けて警報を発する警報機18が併設されている。また、第1排気管5aにおける尿素噴射弁7よりも上流側には内燃機関1から排出されるNOxの濃度を検出するNOxセンサ27が設けられている。
0aから尿素水溶液が補充される。その際に、切り替え弁17を第3の位置にすることで、メインタンク10とサブタンク20が導通状態となり、サブタンク20に対しても尿素水溶液を補充することができる。
。このECU50は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態等を制御するほか、還元剤供給系に係る制御を行うユニットである。
め実験等で求めておき、該関係を制御マップの形でECU50内に格納しておいても良い。そして、該制御マップに機関回転数Neと機関負荷TQとをパラメータとしてアクセスすることで、NOx量を導出しても良い。また、機関回転数Neはクランクポジションセンサ8の検出値により取得し、機関負荷TQはアクセルポジションセンサ9により検出されるアクセル開度に基づいて取得しても良い。
ク残留量Vmがノンエア残留量Vaよりも少ないと判定された場合にはポンプ16にエア噛みが生じる虞があると判断され、ステップS103に進む。
た、上述した触媒の種類に応じてメインタンク10およびサブタンク20に貯留する還元剤の種類を変更しても良い。例えば、本発明に係る排気浄化装置が吸蔵還元型NOx触媒を備えるときには燃料(例えば、軽油等)を貯留するようにしても良い。そして、本発明は、例えば吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元するために燃料等を供給する排気浄化システムに適用することが可能である。また、上記吸蔵還元型NOx触媒にSOxが吸蔵されNOxの吸蔵能力が低下する所謂SOx被毒を回復させるために燃料等を供給する排気浄化システムに適用することが可能である。或いは、上記のフィルタに捕集されているPMを酸化除去するために燃料等を供給する排気浄化システムに適用することが可能である。
ではなく、その一部は使用されないままサブタンク20に戻される。つまり、本実施例に係る内燃機関の排気浄化システムにおいては、ポンプ16とリターン管30の一端がレギュレータ31を介して接続されており、該リターン管30の他端がサブタンク20に設けられるサブタンク流入口32に接続されている。
高いか否かが判定される。つまり、本ステップでは、ガス抜き弁25を開弁させてサブタンク20の圧力を低下させる必要があるか否かが判定される。ここで、基準圧力Ptbとは、サブタンク20に変形や破損が生じうるときの圧力に充分なマージンを見込んだ圧力であり、予め実験的に求められる。また、基準圧力Ptbは、サブタンク20に変形や破損が生じないときの上限の圧力としても良い。従って、本実施例において基準圧力Ptbが本発明における所定圧力に相当する。
2・・・吸気管
3・・・エアフローメータ
5・・・排気管
5a・・・第1排気管
5b・・・第2排気管
6・・・アンモニア選択還元触媒
7・・・尿素噴射弁
8・・・クランクポジションセンサ
9・・・アクセルポジションセンサ
10・・・メインタンク
10a・・・尿素充填口
11・・・メインタンク流出口
12・・・第1尿素供給管
12a・・・タンク側第1供給管
12b・・・ポンプ側第1供給管
13・・・残量センサ
14・・・拡張部
14a・・・液圧センサ
16・・・ポンプ
17・・・切り替え弁
18・・・警報機
19・・・エア抜き管
20・・・サブタンク
21・・・サブタンク流出口
22・・・第2尿素供給管
23・・・サブタンク第2流出口
24・・・ガス抜き管
25・・・ガス抜き弁
26・・・圧力センサ
27・・・NOxセンサ
30・・・リターン管
31・・・レギュレータ
32・・・サブタンク流入口
50・・・ECU
Claims (5)
- 一端が内燃機関に接続されて該内燃機関からの排気が通過する排気通路と、
前記排気通路に設けられるとともに前記排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気通路における排気浄化装置よりも上流側に設けられるとともに前記排気浄化装置に流入する排気に還元剤を噴射する還元剤噴射弁と、
前記還元剤を貯留する第1および第2貯留タンクと、
前記第1貯留タンクに貯留される還元剤および/または前記第2貯留タンクに貯留される還元剤を前記還元剤噴射弁に供給する還元剤供給手段と、
を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記還元剤供給手段は、前記第1貯留タンクに貯留される還元剤および/または前記第2貯留タンクに貯留される還元剤を圧送する供給ポンプを有し、
前記第1貯留タンクに貯留される還元剤の残留量が前記供給ポンプに前記第1貯留タンク内から空気が混入しない所定の残留量よりも少ないときに、前記還元剤供給手段は前記第2貯留タンクに貯留される還元剤を前記供給ポンプへ供給し、
前記第2貯留タンクは前記第1貯留タンクの少なくとも一部を覆うように配置されているとともに、
前記第1貯留タンクおよび/または前記第2貯留タンクから流出する還元剤のうち前記還元剤噴射弁による噴射に供されない還元剤を前記第2貯留タンクに貯留する還元剤リターン手段と、
前記第2貯留タンクの圧力を推定する圧力推定手段と、
前記第2貯留タンクの圧力を低下させる圧力低下手段と、
をさらに備え、
前記圧力推定手段により推定される前記第2貯留タンクの圧力が所定圧力よりも高くなることによって前記第2貯留タンクに損傷を生じさせる虞のあるときに、前記圧力低下手段は前記第2貯留タンクの圧力を前記所定圧力以下まで低下させることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 - 前記第1貯留タンクに貯留される還元剤の残留量が前記所定の残留量よりも少ないときに、前記還元剤供給手段は前記第1貯留タンクに貯留される還元剤の前記供給ポンプへの供給を禁止することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化システム。
- 前記還元剤供給手段は、一端が前記第1貯留タンクに接続されているとともに他端が前記還元剤噴射弁に接続されている第1還元剤通路と、一端が前記第2貯留タンクに接続されているとともに他端が前記第1還元剤通路の途中に設けられる合流部に接続されている第2還元剤通路と、
前記供給ポンプに供給される還元剤が貯留される貯留タンクを前記第1貯留タンクと前記第2貯留タンクとの何れかに切り替える切り替え弁と、を更に有し、
前記供給ポンプは前記第1還元剤通路における前記合流部と前記還元剤噴射弁との間に設けられており、
前記第1貯留タンクに貯留される還元剤の残留量が前記所定の残留量よりも少ないときに、前記還元剤供給手段は前記第2貯留タンクに貯留される還元剤が前記供給ポンプに供給されるように前記切り替え弁を切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化システム。 - 前記第1還元剤通路における前記合流部と前記供給ポンプとの途中に該第1還元剤通路の断面積が拡張する拡張部を設けてい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システム。
- 前記第1貯留タンクに貯留される還元剤の残留量が前記所定の残留量より少ないときに警報を発する警報手段を、
更に備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
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