JP5644961B2

JP5644961B2 - 添加剤供給装置

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Publication number: JP5644961B2
Application number: JP2013548678A
Authority: JP
Inventors: 太田　裕彦; 裕彦太田; 隼人鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: JPWO2014041657A1; EP2896799A4; WO2014041657A1; EP2896799A1; EP2896799B1

Description

本発明は、添加剤供給装置に関する。

内燃機関の排気通路に添加剤を供給する添加剤供給装置として、排気通路に対する添加剤の添加を行うための添加弁と、その添加弁に対し配管を介して接続されたポンプと、上記配管及び上記添加弁への添加剤の供給やそれらからの添加剤の回収を行うべく上記ポンプを駆動制御する制御部とを備えたものが知られている。こうした添加剤供給装置では、上記ポンプの回転によって上記配管及び上記添加弁に対する添加剤の供給や上記添加弁及び上記配管からの添加剤の回収を行う。また、特許文献１には、運転状態にある内燃機関の停止時にポンプを回転させて上記添加剤の回収を開始した後、その開始から予め定められた回収時間が経過した時点でポンプの回転を停止して上記添加剤の回収を終了することが開示されている。

特開２００８−１０１５６４公報

特許文献１のように、添加剤を回収するためのポンプの回転を開始した後、上記回収時間が経過した時点で同ポンプの回転を停止して上記添加剤の回収を終了する場合、ポンプの駆動にばらつきが生じることにより、上記添加剤の回収量に過不足が生じるおそれがある。例えば、上記ばらつきによってポンプの回転方向の回転速度が速くなり過ぎると、上記添加剤の回収が過剰に行われて排気通路の排気までもが添加弁及び配管を介してポンプに吸い込まれる。このように排気通路の排気がポンプに吸い込まれると、ポンプの空転や同ポンプへの排気中の異物の噛み込みが生じ、それに伴ってポンプの耐久性が低下する。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、添加剤を回収すべくポンプを回転させる際、排気通路の排気がポンプに吸い込まれることを抑制できる添加剤供給装置を提供することにある。

本発明に従う添加剤供給装置によれば、排気通路に対し添加剤の添加を行う添加弁及び配管から添加剤を回収する際には、ポンプを回転させて上記添加弁及び上記配管から上記添加剤を回収する回収処理が実行される。この回収処理の実行により、上記添加弁及び上記配管内の添加剤がポンプに吸い込まれるとともに、排気通路内の高温の排気が添加弁及び配管内に吸い込まれる。上記回収処理の実行中、温度センサはポンプ内から添加弁内までの添加剤の流通経路における所定の箇所の温度を検出する。そして、温度センサによって検出される温度が閾値以上という高い値になったとき、言い換えれば上記添加剤の流通経路における温度センサが設けられた箇所での同センサによる温度の検出対象となる流体が添加剤から同添加剤よりも高温となる排気に変化したとき、上記回収処理が終了される。従って、上記回収処理の実行による添加剤の回収に伴って、排気通路の排気が添加弁及び配管に吸い込まれた後、その排気が上記温度センサのある位置まで到達したことを同センサによって検出される温度に基づき実際に確認したうえで上記回収処理を終了させることができる。そして、このように回収処理を終了させることにより、上記回収処理の実行中に排気通路から添加弁及び配管に吸い込まれた排気がポンプに吸い込まれることを抑制できるようになる。

また、本発明に従う添加剤供給装置によれば、排気通路に対し添加剤の添加を行う添加弁及び配管から添加剤を回収する際には、ポンプを回転させて上記添加弁及び上記配管から上記添加剤を回収する回収処理が実行される。この回収処理の実行により、上記添加弁及び上記配管内の添加剤がポンプに吸い込まれるとともに、排気通路内の高温の排気が添加弁及び配管内に吸い込まれる。上記回収処理の実行中、温度センサはポンプ内から添加弁内までの添加剤の流通経路における所定の箇所の温度を検出する。そして、温度センサによって検出される温度の上昇率が閾値以上という高い値になったとき、言い換えれば上記添加剤の流通経路における温度センサが設けられた箇所での同センサによる温度センサによる温度の検出対象となる流体が添加剤から同添加剤よりも高温となる排気に変化したとき、上記回収処理が終了される。従って、上記回収処理の実行による添加剤の回収に伴って、排気通路の排気が添加弁及び配管に吸い込まれた後、その排気が上記温度センサのある位置まで到達したことを同センサによって検出される温度に基づき実際に確認したうえで上記回収処理を終了させることができる。そして、このように回収処理を終了させることにより、上記回収処理の実行中に排気通路から添加弁及び配管に吸い込まれた排気がポンプに吸い込まれることを抑制できるようになる。

また、本発明に従う添加剤供給装置によれば、排気通路に対し添加剤の添加を行う添加弁及び配管から添加剤を回収する際には、ポンプを回転させて上記添加弁及び上記配管から上記添加剤を回収する回収処理が実行される。この回収処理の実行により、上記添加弁及び上記配管内の添加剤がポンプに吸い込まれるとともに、排気通路内の高温の排気が添加弁及び配管内に吸い込まれる。上記回収処理の実行中、温度センサはポンプ内から添加弁内までの添加剤の流通経路における所定の箇所の温度を検出する。そして、温度センサによって検出される温度の上記回収処理による添加剤の回収開始時の値に対する上昇量が閾値以上という大きい値になったとき、言い換えれば上記添加剤の流通経路における温度センサが設けられた箇所での同センサによる温度の検出対象となる流体が添加剤から同添加剤よりも高温となる排気に変化したとき、上記回収処理が終了される。従って、上記回収処理の実行による添加剤の回収に伴って、排気通路の排気が添加弁及び配管に吸い込まれた後、その排気が上記温度センサのある位置まで到達したことを同センサによって検出される温度に基づき実際に確認したうえで上記回収処理を終了させることができる。そして、このように回収処理を終了させることにより、上記回収処理の実行中に排気通路から添加弁及び配管に吸い込まれた排気がポンプに吸い込まれることを抑制できるようになる。

本発明の一態様では、前記温度センサは、前記ポンプにおける前記配管と接続される部分に設けられている。この場合、添加弁及び配管内の添加剤を回収するための上記回収処理の実行中、排気通路の排気が添加弁及び配管に吸い込まれてポンプにおける上記配管と接続される部分に達すると、そのことが温度センサによって検出される温度に現れる。このときには添加弁及び配管に存在していた添加剤をほぼ回収しきった状態となっており、その状態で上記回収処理を終了することができる。

本発明の一態様では、前記温度センサは、前記配管における前記ポンプと接続される部分に設けられている。この場合、添加弁及び配管内の添加剤を回収するための上記回収処理の実行中、排気通路の排気が添加弁及び配管に吸い込まれて同配管における上記ポンプと接続される部分に達すると、そのことが温度センサによって検出される温度に現れる。このときには添加弁及び配管に存在していた添加剤をほぼ回収しきった状態となっており、その状態で上記回収処理を終了することができる。

添加剤供給装置が適用される内燃機関全体を示す略図。添加弁及び配管内の尿素水の回収を開始する手順を示すフローチャート。上記尿素水の回収を実行する手順を示すフローチャート。外気温及び排気温の変化に対する添加弁の温度の変化傾向を示すグラフ。上記尿素水の回収を実行する手順を示すフローチャート。上記尿素水の回収を実行する手順を示すフローチャート。

［第１実施形態］
以下、添加剤供給装置の第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。

図１に示すように、車両に搭載される内燃機関１の燃焼室２には吸気通路３が接続されている。この吸気通路３には、上流から順にターボチャージャ４のコンプレッサホイール４ａ、インタークーラ５、及び吸気絞り弁６が設けられている。そして、内燃機関１の燃焼室２には、上記吸気通路３を通過した空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁７からの燃料が噴射供給される。そして、この燃料が燃焼室２内で燃焼することによって内燃機関１が駆動される。一方、燃焼室２内で燃料が燃焼した後の排気は、その燃焼室２に接続された排気通路８に送り出される。この排気通路８には、上流から順にターボチャージャ４のタービンホイール４ｂ、第１酸化触媒９、フィルタ１０、第１ＮＯｘ浄化触媒１１、第２ＮＯｘ浄化触媒１２、及び第２酸化触媒１３が設けられている。

上記第１酸化触媒９は酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化して浄化し、上記フィルタ１０は排気中の微粒子（ＰＭ）を捕集する。また、上記第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び上記第２ＮＯｘ浄化触媒１２は、還元剤を用いて排気中のＮＯｘを還元して浄化する選択還元型の触媒である。詳しくは、排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１の上流に尿素水等の還元剤が添加されることにより、同尿素水が排気の熱を受けて加水分解してアンモニア（ＮＨ3 ）が生成され、その生成されたアンモニアが第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び第２ＮＯｘ浄化触媒１２に吸着してそれら触媒でのＮＯｘの還元が行われる。こうした還元により排気中のＮＯｘが浄化される。また、上記第２酸化触媒１３は、第２ＮＯｘ浄化触媒１２から下流側に流出したアンモニアを酸化して処理する。

内燃機関１には、上記還元剤（尿素水）を添加剤として排気通路８に添加するための添加剤供給装置が設けられている。この添加剤供給装置は、排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１の上流且つフィルタ１０の下流に尿素水を添加するための添加弁１７を備えている。添加弁１７から排気通路８に添加された尿素水は、同添加弁１７の下流且つ第１ＮＯｘ浄化触媒１１の上流に設けられた分散板１８によって、より細かい霧状となるように分散される。また、添加剤供給装置は、添加弁１７に対し配管１４を介して接続されたポンプ１６、及び、そのポンプ１６に接続されて尿素水を貯留するタンク１５も備えている。そして、添加剤供給装置では、ポンプ１６の正回転によりタンク１５内の尿素水が汲み上げられて配管１４及び添加弁１７に供給される一方、ポンプ１６の逆回転により添加弁１７及び配管１４内の尿素水がタンク１５に回収される。

添加剤供給装置は、内燃機関１の各種制御を行うための電子制御装置２１も備えている。この電子制御装置２１は、上記各種制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。

電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。

・車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ２２。

・車両外の大気の温度（外気温Ｔ２）を検出する外気温センサ２３。

・運転者の手動での内燃機関１の始動開始時や運転停止時に操作されるイグニッションスイッチ３６。

・車両の運転者によって操作されるアクセルペダル１９の操作量（アクセル操作量）を検出するアクセルポジションセンサ２４。

・吸気通路３を通過する空気の量を検出するエアフローメータ２５。

・吸気通路３における吸気絞り弁６の下流側の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ２６。

・内燃機関１のクランクシャフト２０の回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ２７。

・排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１上流の排気の温度（排気温Ｔ３）を検出する排気温センサ２８。

・排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１上流の排気中のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサ２９。

・添加弁１７に供給される尿素水の圧力、具体的には配管１４内の圧力Ｐを検出する圧力センサ３０。

・配管１４内を含むポンプ１６内から添加弁１７内までの尿素水の流通経路内における所定の箇所の温度Ｔを検出する温度センサ３１。

電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁７の駆動回路、吸気絞り弁６の駆動回路、ポンプ１６の駆動回路、及び添加弁１７の駆動回路等が接続されている。

電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき内燃機関１の運転状態を把握し、その把握した機関運転状態に応じて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における燃料噴射制御、吸気絞り弁６の開度制御、ポンプ１６の駆動制御、及び添加弁１７の駆動制御等が電子制御装置２１を通じて実施される。なお、上記ポンプ１６の駆動制御においては、内燃機関１の運転中に添加弁１７への尿素水の供給を行うべくポンプ１６が正回転される一方、内燃機関１の停止時には添加弁１７及び配管１４内の尿素水を回収すべくポンプ１６が所定期間だけ逆回転される。上記尿素水の回収を行うべくポンプ１６が駆動されるときの電子制御装置２１は、ポンプ１６を回転させて添加弁１７及び配管１４から添加剤を回収する回収処理を実行するための制御部として機能する。

ところで、上記回収処理でのポンプ１６の逆回転による尿素水の回収が過剰に行われると、添加弁１７及び配管１４内の尿素水だけでなく排気通路８の排気までもがポンプ１６に吸い込まれるおそれがある。そして、このように排気通路８の排気がポンプ１６に吸い込まれると、ポンプ１６の空転や同ポンプ１６への排気中の異物の噛み込みが生じ、それに伴ってポンプ１６の耐久性が低下する。こうしたことに対処するため、尿素水の回収を行うための上記回収処理の実行中、温度センサ３１によって検出される温度が閾値ε以上になったときに上記回収処理を終了させる。なお、上記閾値εとしては、添加弁１７に供給される尿素水の取り得る温度範囲よりも高い温度、言い換えれば排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４等に吸い込まれたときでなければ生じないほど高い温度に設定することが好ましい。また、上記温度センサ３１については、配管１４内を含むポンプ１６内から添加弁１７内までの尿素水の流通経路内における所定の箇所、例えば上記ポンプ１６における配管１４と接続される部分や、上記配管１４におけるポンプ１６と接続される部分に設けることが好ましい。

次に、添加剤供給装置の動作について説明する。

内燃機関１の運転中においては、排気通路８に対し添加弁１７からの尿素水の添加を行うべく、ポンプ１６の正回転によりタンク１５内の尿素水が汲み上げられて配管１４及び添加弁１７に供給される。一方、内燃機関１の停止時には添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に回収するための回収処理の実行を通じてポンプ１６の逆回転が行われ、その逆回転によって上記尿素水が同ポンプ１６に吸い込まれるとともに、排気通路８内の高温の排気が添加弁１７及び配管１４内に吸い込まれる。上記尿素水の回収を行うための回収処理の実行中、温度センサ３１によって検出される温度Ｔが閾値ε以上という高い値になったとき、言い換えれば温度センサ３１が設けられた箇所での同センサ３１による温度の検出対象となる流体が尿素水から同尿素水よりも高温となる排気に変化したとき、上記回収処理が終了されてポンプ１６の逆回転が停止される。従って、ポンプ１６の逆回転による尿素水の回収に伴って、排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた後、その排気が上記温度センサ３１のある位置まで到達したことを同センサ３１によって検出される温度に基づき実際に確認したうえで上記回収処理を終了させることができる。そして、このように回収処理を終了させることにより、上記回収処理の実行中に排気通路８から添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた排気がポンプ１６に吸い込まれることを抑制できるようになる。

図２は、上記尿素水の回収を開始するための回収開始ルーチンを示すフローチャートである。この回収開始ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。

電子制御装置２１は、同ルーチンのステップ１０１（Ｓ１０１）の処理として、上記回収処理による尿素水の回収の実行中であるか否かを判断するためのフラグＦが「０（停止中）」であるか否かの判断を行う。尿素水の回収の実行中でなくフラグＦが「０」である場合、電子制御装置２１は、次のＳ１０２及びＳ１０３の処理を実行する。詳しくは、電子制御装置２１は、Ｓ１０２の処理としてイグニッションスイッチ３６からのオン信号からオフ信号への変化に基づき内燃機関１のオンからオフへの切り換えが行われたか否かを判断し、Ｓ１０３の処理として内燃機関１の上記オンからオフへの切り換え後における尿素水の回収が未実施であるか否かを判断する。

電子制御装置２１は、Ｓ１０２とＳ１０３との一方で否定判定であれば回収開始ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ１０２とＳ１０３とで共に肯定判定であれば、Ｓ１０４の処理としてフラグＦを「１（実行中）」に設定した後、Ｓ１０５の処理として添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に回収すべく上記回収処理を実施する。上述したようにフラグＦが「１」に設定されるとＳ１０１の処理で否定判定がなされるため、Ｓ１０２〜Ｓ１０４をスキップしてＳ１０５に進むようになる。なお、上記フラグＦは、Ｓ１０５での回収処理を通じて上記尿素水の回収が実行された後であって、その回収が終了したときに「０」に設定される。

図３は、図２の回収開始ルーチンにおけるＳ１０５に進む毎に、電子制御装置２１を通じて実行される回収処理ルーチンを示すフローチャートである。

電子制御装置２１は、同ルーチンのＳ２０１の処理として、温度センサ３１によって検出される温度Ｔ、及び、圧力センサ３０によって検出される圧力Ｐを取り込む。その後、電子制御装置２１は、Ｓ２０２の処理として、外気温センサ２３によって検出される外気温Ｔ２、及び排気温センサ２８によって検出される排気温Ｔ３に基づき、添加弁１７の温度Ｔ１を演算する。こうして演算された温度Ｔ１は、外気温Ｔ２の変化及び排気温Ｔ３の変化に対し、例えば図４に示すように変化し、外気温Ｔ２が低いほど低く、また排気温Ｔ３が高いほど高くなる。

電子制御装置２１は、続くＳ２０３の処理として、ポンプ１６の逆回転中であるか否かを判断し、ここで否定判定であればＳ２０４に進んで添加弁１７の温度Ｔ１が閾値γ未満という低い値であるか否かを判断する。上記温度Ｔ１が閾値γ以上であれば、電子制御装置２１は回収処理ルーチンを一旦終了する。一方、上記温度Ｔ１が閾値γ未満という小さい値であれば、電子制御装置２１は、Ｓ２０５の処理としてポンプ１６を逆回転させた後、Ｓ２０６の処理として上記逆回転開始後の時間の計測を開始する。上述したようにポンプ１６の逆回転が開始されると、以降はＳ２０３の処理で肯定判定がなされてＳ２０７に進む。

電子制御装置２１は、Ｓ２０７の処理として、圧力センサ３０によって検出される圧力Ｐが所定値β未満という低い値になったか否かを判断する。ここで、上記ポンプ１６の逆回転を通じて上記圧力Ｐが所定値β未満という低い値となっていれば、電子制御装置２１は、Ｓ２０８の処理として添加弁１７を開弁する。このように添加弁１７を開弁することにより、添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水が、上記ポンプ１６の逆回転を通じて効果的にタンク１５に回収される。また、上述したように添加弁１７を開弁させると、上記尿素水の回収に伴って排気通路８内の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれる。なお、上記Ｓ２０７で用いられる所定値βとしては、添加弁１７の開弁時における尿素水の漏れを抑制することを意図した値を用いることが考えられる。

上記Ｓ２０８の処理が実行された後、もしくは上記Ｓ２０７で否定判定がなされたときにはＳ２０９に進む。電子制御装置２１は、Ｓ２０９の処理としてポンプ１６の逆回転開始後に回収時間ｔが経過したか否かを判断し、ここで否定判定であればＳ２１０に進んで温度センサ３１によって検出される温度Ｔが閾値ε以上という高い値であるか否かを判断する。Ｓ２０９及びＳ２１０で共に否定判定であれば、電子制御装置２１は回収処理ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ２０９とＳ２１０との一方で肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ２１１の処理として上記ポンプ１６の逆回転開始後の時間の計測を終了した後、Ｓ２１２の処理として同ポンプ１６の逆回転を停止する。更に、電子制御装置２１は、Ｓ２１３の処理として、尿素水の回収の実行中であるか否かを判断するための上記フラグＦを「０」に設定し、その後に回収処理ルーチンを終了する。

従って、上記回収処理、すなわちポンプ１６の逆回転による尿素水のタンク１５への回収は、上記逆回転開始後に回収時間ｔが経過するまでの間においては、温度センサ３１によって検出される温度Ｔが閾値ε以上という高い値になったときに終了される。ここで、温度センサ３１によって検出される温度Ｔが閾値ε以上という高い値になるということは、温度センサ３１が設けられた箇所での同センサ３１による温度の検出対象となる流体が尿素水から同尿素水よりも高温となる排気に変化したことを意味する。このため、上述した回収処理の終了を通じてポンプ１６の逆回転による尿素水の回収を終了させることにより、ポンプ１６の逆回転に伴って添加弁１７及び配管１４に吸い込まれる排気通路８の排気が同ポンプ１６に達することは抑制される。一方、温度センサ３１によって検出される温度Ｔが閾値ε未満であっても、尿素水を回収するためのポンプ１６の逆回転の開始後に回収時間ｔが経過すると、上記回収処理が終了されて上記尿素水の回収も終了される。なお、上記回収時間ｔに関しては、ポンプ１６が長い時間に亘って逆回転されないよう規制するための値として予め実験等により最適値に設定しておくことが好ましい。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。

（１）添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に回収するための回収処理の実行中、温度センサ３１によって検出される温度Ｔが閾値ε以上という高い値になったとき、言い換えれば温度センサ３１による温度の検出対象となる流体が尿素水から同尿素水よりも高温となる排気に変化したとき、上記回収処理が終了される。従って、上記回収処理でのポンプ１６の逆回転による尿素水の回収に伴って、排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた後、その排気が上記温度センサ３１のある位置まで到達したことを同センサ３１によって検出される温度に基づき実際に確認したうえで上記回収処理を終了させることができる。そして、このように回収処理を終了させることにより、上記回収処理の実行中に排気通路８から添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた排気がポンプ１６に吸い込まれることを抑制できる。

（２）上記温度センサ３１は、ポンプ１６における配管１４と接続される部分、もしくは配管１４におけるポンプ１６と接続される部分に設けられる。これらの場合、添加弁１７及び配管１４内の添加剤を回収するための上記回収処理によるポンプ１６の逆回転中、排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれてポンプ１６と配管１４との接続部分に達すると、そのことが温度センサ３１によって検出される温度Ｔの絶対値に現れる。すなわち、温度Ｔが閾値ε以上になる。このときには添加弁１７及び配管１４に存在していた尿素水をポンプ１６の逆回転によってほぼ回収しきった状態となっており、その状態で上記回収処理を終了してポンプ１６の逆回転を停止することができる。

［第２実施形態］
次に、添加剤供給装置の第２実施形態について図５を参照して説明する。

図５は、この実施形態での回収処理ルーチンを示すフローチャートである。この回収処理ルーチンも、電子制御装置２１を通じて、第１実施形態における図２の回収開始ルーチンのＳ１０５に進む毎に実行される。なお、この実施形態の回収処理ルーチン（図５）は、第１実施形態における図３の回収処理ルーチンのＳ２１０に相当する処理（Ｓ３１０）のみが同ルーチンと異なっている。

電子制御装置２１は、図５の回収処理ルーチンのＳ３０１で温度Ｔ及び圧力Ｐを取り込んだ後、Ｓ３０２で添加弁１７の温度Ｔ１を演算する。その後、ポンプ１６の逆回転中でないことに基づきＳ３０３の判断処理で否定判定がなされると、電子制御装置２１は、Ｓ３０４〜Ｓ３０６の処理で添加弁１７の温度Ｔ１が閾値γ未満という低い値のときにポンプ１６を逆回転させ、且つ、その逆回転開始後の時間の計測を開始する。一方、Ｓ３０３の判断処理においてポンプ１６の逆回転中である旨判断されると、電子制御装置２１は、Ｓ３０７及びＳ３０８の処理で圧力Ｐが所定値β未満であることに基づき添加弁１７を開弁させる。

更に、電子制御装置２１は、Ｓ３０９の処理としてポンプ１６の逆回転開始後に回収時間ｔが経過したか否かを判断し、ここで否定判定であればＳ３１０に進んで温度センサ３１によって検出される温度Ｔの上昇率ΔＴが閾値Δε以上という高い値であるか否かを判断する。なお、上記閾値Δεとしては、温度センサ３１周りを通過する流体が尿素水から排気に切り換わったときにしか生じ得ないほど大きな温度の上昇率に設定することが好ましい。そして、Ｓ３０９とＳ３１０との一方で肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ３１１〜Ｓ３１３の処理でポンプ１６の逆回転開始後の時間の計測を終了した後に同ポンプ１６の逆回転を停止し、更にフラグＦを「０（停止）」に設定する。

従って、上記回収処理、すなわちポンプ１６の逆回転による尿素水のタンク１５への回収は、上記逆回転開始後に回収時間ｔが経過するまでの間においては、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの上昇率ΔＴが閾値Δε以上という高い値になったときに終了される。ここで、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの上昇率ΔＴが閾値Δε以上という高い値になるということは、温度センサ３１が設けられた箇所での同センサ３１による温度の検出対象となる流体が尿素水から同尿素水よりも高温となる排気に変化したことを意味する。このため、上述した回収処理の終了を通じてポンプ１６の逆回転による尿素水の回収を終了させるこで、ポンプ１６の逆回転に伴って添加弁１７及び配管１４に吸い込まれる排気通路８の排気が同ポンプ１６に達することは抑制される。

本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。

（３）尿素水をタンク１５に回収するための回収処理の実行中、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの上昇率ΔＴが閾値Δε以上という高い値になったとき、言い換えれば温度センサ３１による温度の検出対象となる流体が尿素水から同尿素水よりも高温となる排気に変化したとき、上記回収処理が終了される。従って、上記回収処理でのポンプ１６の逆回転による尿素水の回収に伴って、排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた後、その排気が上記温度センサ３１のある位置まで到達したことを同センサ３１によって検出される温度に基づき実際に確認したうえで上記回収処理を終了させることができる。そして、このように回収処理を終了させることにより、上記回収処理の実行中に排気通路８から添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた排気がポンプ１６に吸い込まれることを抑制できる。

（４）上記温度センサ３１は、ポンプ１６における配管１４と接続される部分、もしくは配管１４におけるポンプ１６と接続される部分に設けられる。これらの場合、添加弁１７及び配管１４内の添加剤を回収するための上記回収処理によるポンプ１６の逆回転中、排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれてポンプ１６と配管１４との接続部分に達すると、そのことが温度センサ３１によって検出される温度の上昇率ΔＴに現れる。すなわち、温度Ｔの上昇率ΔＴが閾値Δε以上になる。このときには添加弁１７及び配管１４に存在していた尿素水をポンプ１６の逆回転によってほぼ回収しきった状態となっており、その状態で上記回収処理を終了してポンプ１６の逆回転を停止することができる。

［第３実施形態］
次に、添加剤供給装置の第３実施形態について図６を参照して説明する。

図６は、この実施形態での回収処理ルーチンを示すフローチャートである。この回収処理ルーチンも、電子制御装置２１を通じて、第１実施形態における図２の回収開始ルーチンのＳ１０５に進む毎に実行される。なお、この実施形態の回収処理ルーチン（図６）は、第１実施形態における図３の回収処理ルーチンのＳ２１０に相当する処理（Ｓ４１０）のみが同ルーチンと異なっている。

電子制御装置２１は、図６の回収処理ルーチンのＳ４０１で温度Ｔ及び圧力Ｐを取り込んだ後、Ｓ４０２で添加弁１７の温度Ｔ１を演算する。その後、ポンプ１６の逆回転中でないことに基づきＳ４０３の判断処理で否定判定がなされると、電子制御装置２１は、Ｓ４０４〜Ｓ４０６の処理で添加弁１７の温度Ｔ１が閾値γ未満という低い値のときにポンプ１６を逆回転させ、且つ、その逆回転開始後の時間の計測を開始する。一方、Ｓ４０３の判断処理においてポンプ１６の逆回転中である旨判断されると、電子制御装置２１は、Ｓ４０７及びＳ４０８の処理で圧力Ｐが所定値β未満であることに基づき添加弁１７を開弁させる。

更に、電子制御装置２１は、Ｓ４０９の処理としてポンプ１６の逆回転開始後に回収時間ｔが経過したか否かを判断し、ここで否定判定であればＳ４１０に進んで温度センサ３１によって検出される温度Ｔの回収処理による尿素水の回収開始時の値に対する上昇量ＴＵが閾値εＵ以上という大きい値であるか否かを判断する。なお、上記閾値εＵとしては、温度センサ３１周りを通過する流体が尿素水から排気に切り換わったときにしか生じ得ないほど大きな温度の上昇量に設定することが好ましい。そして、Ｓ４０９とＳ４１０との一方で肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ４１１〜Ｓ４１３の処理でポンプ１６の逆回転開始後の時間の計測を終了した後に同ポンプ１６の逆回転を停止し、更にフラグＦを「０（停止）」に設定する。

従って、上記回収処理、すなわちポンプ１６の逆回転による尿素水のタンク１５への回収は、上記逆回転開始後に回収時間ｔが経過するまでの間においては、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの回収処理による尿素水の回収開始時の値に対する上昇量ＴＵが閾値εＵ以上という大きい値になったときに終了される。ここで、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの回収処理による尿素水の回収開始時の値に対する上昇量ＴＵが閾値εＵ以上という大きい値になるということは、温度センサ３１が設けられた箇所での同センサ３１による温度の検出対象となる流体が尿素水から同尿素水よりも高温となる排気に変化したことを意味する。このため、上述した回収処理の終了を通じてポンプ１６の逆回転による尿素水の回収を終了させることにより、ポンプ１６の逆回転に伴って添加弁１７及び配管１４に吸い込まれる排気通路８の排気が同ポンプ１６に達することは抑制される。

本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。

（５）尿素水をタンク１５に回収するための回収処理の実行中、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの上昇量ＴＵが閾値εＵ以上という大きい値になったとき、言い換えれば温度センサ３１による温度の検出対象となる流体が尿素水から同尿素水よりも高温となる排気に変化したとき、上記回収処理が終了される。従って、上記回収処理でのポンプ１６の逆回転による尿素水の回収に伴って、排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた後、その排気が上記温度センサ３１のある位置まで到達したことを同センサ３１によって検出される温度に基づき実際に確認したうえで上記回収処理を終了させることができる。そして、このように回収処理を終了させることにより、上記回収処理の実行中に排気通路８から添加弁１７及び配管１４に吸い込まれた排気がポンプ１６に吸い込まれることを抑制できる。

（６）上記温度センサ３１は、ポンプ１６における配管１４と接続される部分、もしくは配管１４におけるポンプ１６と接続される部分に設けられる。これらの場合、添加弁１７及び配管１４内の添加剤を回収するための上記回収処理によるポンプ１６の逆回転中、排気通路８の排気が添加弁１７及び配管１４に吸い込まれてポンプ１６と配管１４との接続部分に達すると、そのことが温度センサ３１によって検出される温度の上昇量ＴＵに現れる。すなわち、温度Ｔの上昇量ＴＵが閾値εＵ以上になる。このときには添加弁１７及び配管１４に存在していた尿素水をポンプ１６の逆回転によってほぼ回収しきった状態となっており、その状態で上記回収処理を終了してポンプ１６の逆回転を停止することができる。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。

・第１〜第３実施形態において、尿素水の回収完了に伴う回収処理の終了直前には、ポンプ１６の逆回転を断続的に行うこと、言い換えれば逆回転するポンプ１６の間欠停止を行うことも可能である。また、こうしたポンプ１６の間欠停止を回収処理の実行期間全体に亘って行ってもよい。

・第１〜第３実施形態において、温度センサ３１を設ける位置を、配管１４におけるポンプ１６との接続部分から離れた位置など他の位置に適宜変更してもよい。

・第１実施形態において、図３の回収処理ルーチンのＳ２０９の処理を省略し、Ｓ２０７及びＳ２０８の処理の後にＳ２１０の処理を実行するようにしてもよい。この場合、尿素水を回収するための回収処理の終了が、温度センサ３１によって検出される温度Ｔが閾値ε以上であることのみに基づいて行われる。このため、ポンプ１６の逆回転開始後に回収時間ｔが経過した時点で上記尿素水の回収が完了していない状況下で、回収処理が終了して上記ポンプ１６の逆回転が停止されてしまうことはない。従って、上記回収処理の終了に伴い上記尿素水を回収しきれなくなることを回避できる。

・第２実施形態において、図５の回収処理ルーチンのＳ３０９の処理を省略し、Ｓ３０７及びＳ３０８の処理の後にＳ３１０の処理を実行するようにしてもよい。この場合、尿素水を回収するための回収処理の終了が、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの上昇率ΔＴが閾値Δε以上であることのみに基づいて行われる。このため、ポンプ１６の逆回転開始後に回収時間ｔが経過した時点で上記尿素水の回収が完了していない状況下で、上記回収処理が終了してポンプ１６の逆回転が停止されてしまうことはない。従って、上記回収処理の終了に伴い上記尿素水を回収しきれなくなることを回避できる。

・第３実施形態において、図６の回収処理ルーチンのＳ４０９の処理を省略し、Ｓ４０７及びＳ４０８の処理の後にＳ４１０の処理を実行するようにしてもよい。この場合、尿素水を回収するための回収処理の終了が、温度センサ３１によって検出される温度Ｔの上昇量ＴＵが閾値εＵ以上であることのみに基づいて行われる。このため、ポンプ１６の逆回転開始後に回収時間ｔが経過した時点で上記尿素水の回収が完了していない状況下で、上記回収処理が終了してポンプ１６の逆回転が停止されてしまうことはない。従って、上記回収処理の終了に伴い上記尿素水を回収しきれなくなることを回避できる。

・上記各実施形態において、添加弁１７の温度Ｔ１を温度センサによる測定を通じて得るようにしてもよい。

・上記各実施形態において、尿素水以外の還元剤溶液を用いるようにしてもよい。

１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気通路、４…ターボチャージャ、４ａ…コンプレッサホイール、４ｂ…タービンホイール、５…インタークーラ、６…吸気絞り弁、７…燃料噴射弁、８…排気通路、９…第１酸化触媒、１０…フィルタ、１１…第１ＮＯｘ浄化触媒、１２…第２ＮＯｘ浄化触媒、１３…第２酸化触媒、１４…配管、１５…タンク、１６…ポンプ、１７…添加弁、１８…分散板、１９…アクセルペダル、２０…クランクシャフト、２１…電子制御装置、２２…車速センサ、２３…外気温センサ、２４…アクセルポジションセンサ、２５…エアフローメータ、２６…吸気圧センサ、２７…クランクポジションセンサ、２８…排気温センサ、２９…ＮＯｘセンサ、３０…圧力センサ、３１…温度センサ、３６…イグニッションスイッチ。

Claims

内燃機関の排気通路に添加剤を添加するための添加弁と、
前記添加弁に対し配管を介して接続されたポンプと、
前記ポンプを回転させて前記添加弁及び前記配管から前記添加剤を回収する回収処理を実行する制御部と、
を備える添加剤供給装置において、
前記ポンプ内から前記添加弁内までの前記添加剤の流通経路内に設けられた温度センサを備え、
前記制御部は、前記回収処理実行中に前記温度センサによって検出される温度が閾値以上になったとき、前記回収処理を終了させる
添加剤供給装置。
内燃機関の排気通路に添加剤を添加するための添加弁と、
前記添加弁に対し配管を介して接続されたポンプと、
前記ポンプを回転させて前記添加弁及び前記配管から前記添加剤を回収する回収処理を実行する制御部と、
を備える添加剤供給装置において、
前記ポンプ内から前記添加弁内までの前記添加剤の流通経路内に設けられた温度センサを備え、
前記制御部は、前記回収処理実行中に前記温度センサによって検出される温度の上昇率が閾値以上になったとき、前記回収処理を終了させる
添加剤供給装置。
内燃機関の排気通路に添加剤を添加するための添加弁と、
前記添加弁に対し配管を介して接続されたポンプと、
前記ポンプを回転させて前記添加弁及び前記配管から前記添加剤を回収する回収処理を実行する制御部と、
を備える添加剤供給装置において、
前記ポンプ内から前記添加弁内までの前記添加剤の流通経路内に設けられた温度センサを備え、
前記制御部は、前記回収処理実行中に前記温度センサによって検出される温度の前記回収処理による前記添加剤の回収開始時の値に対する上昇量が閾値以上になったとき、前記回収処理を終了させる
添加剤供給装置。
前記温度センサは、前記ポンプにおける前記配管と接続される部分に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の添加剤供給装置。
前記温度センサは、前記配管における前記ポンプと接続される部分に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の添加剤供給装置。