(57)【要約】  本発明の実施例は、還元剤供給システムに関し、還元剤供給システムは、流体が流入される尿素分解チャンバと、前記尿素分解チャンバ内に尿素を噴射する尿素噴射ノズルと、前記尿素噴射ノズルから吐出される流体の温度を検出する吐出温度センサと、そして、前記吐出温度センサにより１回以上検出された吐出温度と予め設定された吐出温度とを比較し、前記尿素噴射ノズルを介して前記尿素噴射チャンバに噴射される尿素の噴射量を制御する制御部とを含む。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入される尿素分解チャンバと、
前記尿素分解チャンバの内部に尿素を噴射する尿素噴射ノズルと、
前記尿素噴射ノズルから吐出される流体の温度を検出する吐出温度センサと、
前記吐出温度センサにより１回以上検出された吐出温度と予め設定された吐出温度とを比較し、前記尿素噴射ノズルを介して前記尿素分解チャンバに噴射される尿素の噴射量を制御する制御部と、を含む還元剤供給システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記吐出温度センサにより検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、前記尿素噴射ノズルからの尿素の噴射量を低減させ、
尿素噴射量の低減後、前記吐出温度センサにより再検出された吐出温度が、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、前記尿素噴射ノズルの尿素噴射を停止させることを特徴とする請求項１に記載の還元剤供給システム。
【請求項３】
前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量又は温度を調節する熱量調節部をさらに含み、
前記制御部は、
前記吐出温度センサにより検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、前記熱量調節部を制御して前記尿素分解チャンバに流入される流体の熱量を調節し、
前記吐出温度センサにより再検出された吐出温度が、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、前記尿素噴射ノズルの尿素噴射を停止させることを特徴とする請求項１に記載の還元剤供給装置。
【請求項４】
前記尿素分解チャンバに流入される流体の温度を検出する流入温度センサをさらに含み、
前記制御部は、
前記熱量調節部の制御後、前記流入温度センサにより検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、前記尿素分解チャンバへの流体の流量が増大されるように前記熱量調節部を制御し、
前記流入温度センサにより検出された流入温度が、予め設定された流入温度以下である場合、前記吐出温度センサにより再検出された吐出温度と前記第２の基準温度とを比較することを特徴とする請求項３に記載の還元剤供給システム。
【請求項５】
前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量を検出する流入流量センサをさらに含み、
前記制御部は、
前記尿素分解チャンバへの流体の流量が増大されるように前記熱量調節部を制御した後、前記流入流量センサにより検出された流体の流入流量が、予め設定された流体の流入流量を超過した場合、前記尿素噴射ノズルの尿素噴射を停止させ、
前記流入流量センサにより検出された流体の流入流量が、予め設定された流体の流入流量以下である場合、前記吐出温度センサにより再検出された検出温度と、前記第２の基準温度とを比較することを特徴とする請求項４に記載の還元剤供給システム。
【請求項６】
尿素の噴射量を決定するステップと、
前記決定された尿素の噴射量の分解に必要な熱量を算出するステップと、
前記算出された熱量の流体を尿素分解チャンバに供給するステップと、
前記尿素分解チャンバに尿素を噴射するステップと、
前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を検出するステップと、
前記検出された吐出温度と第１の基準温度とを比較するステップと、
前記検出された吐出温度が、前記第１の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバに噴射される尿素の噴射量を低減させるステップと、
前記尿素噴射量の低減後、前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出するステップと、
前記再検出された吐出温度と前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度とを比較するステップと、
前記再検出された吐出温度が、第２の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバへの尿素の噴射を中止させるステップと、を含む還元剤供給システムの制御方法。
【請求項７】
尿素の噴射量を決定するステップと、
前記決定された尿素の噴射量の分解に必要な熱量を算出するステップと、
前記算出された熱量の流体を尿素分解チャンバに供給するステップと、
前記尿素分解チャンバに尿素を噴射するステップと、
前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を検出するステップと、
前記検出された吐出温度と第１の基準温度とを比較するステップと、前記検出された吐出温度が、前記第１の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバに供給される流体の熱量を調節するステップと、前記流体の熱量の調節後、前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出するステップと、
前記再検出された吐出温度が、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバへの尿素の噴射を中止させるステップと、を含む還元剤供給システムの制御方法。
【請求項８】
前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出する前に、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流入温度を検出するステップと、
前記検出された流入温度と予め設定された流入温度とを比較するステップと、
前記検出された流入温度が、前記予め設定された流入温度を超過する場合、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量を増大させるステップと、をさらに含む請求項７に記載の還元剤供給システムの制御方法。
【請求項９】
前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量を増大させた後、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流入流量を検出するステップと、
前記検出された流入流量と予め設定された流入流量とを比較するステップと、
前記検出された流入流量が、前記予め設定された流入流量を超過する場合、前記尿素分解チャンバへの尿素の噴射を中止させるステップと、をさらに含む請求項８に記載の還元剤供給システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、還元剤供給システムに関し、より詳しくは、排気ガスに含まれた窒素酸化物を低減させるための還元剤供給システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料を燃焼させて動力を生産する動力発生装置は、排気ガスを排出する。このような排気ガスには、窒素酸化物が含まれている。窒素酸化物が、浄化又は低減のための別途の処理を行わずに排出される場合、人体及び環境に有害な影響を与える。
【０００３】
従って、動力発生装置から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物を低減させて外部に排出するため、尿素（Ｕｒｅａ）を供給する。尿素は、排気ガスが有する熱量により熱分解され、還元剤を生成する。
【０００４】
しかし、このような尿素は、排気ガスが有する熱量が低い場合、デポジット（Ｄｅｐｏｓｉｔ）が生成され、生成されたデポジットは、噴射ノズルの目詰まり、又は、噴射配管を通過する還元剤の供給の妨げとなるという問題点がある。
【０００５】
また、噴射された尿素が分解されず、適切な還元剤が生成されない場合、還元剤供給システムは、窒素酸化物を効果的に低減させて外部に排出することが難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施例は、尿素を効果的に分解させることができる還元剤供給システム及びその制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例によれば、還元剤供給システムは、流体が流入される尿素分解チャンバと、前記尿素分解チャンバの内部に尿素を噴射する尿素噴射ノズルと、前記尿素噴射ノズルから吐出される流体の温度を検出する吐出温度センサと、前記吐出温度センサにより１回以上検出された吐出温度と予め設定された吐出温度とを比較し、前記尿素噴射ノズルを介して前記尿素分解チャンバに噴射される尿素の噴射量を制御する制御部と、を含む。
【０００８】
また、前記制御部は、前記吐出温度センサにより検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、前記尿素噴射ノズルからの尿素の噴射量を低減させ、尿素噴射量の低減後、前記吐出温度センサにより再検出された吐出温度が、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、前記尿素噴射ノズルの尿素噴射を停止させることができる。
【０００９】
また、上述の還元剤供給システムは、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量又は温度を調節する熱量調節部をさらに含み、前記制御部は、前記吐出温度センサにより検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、前記熱量調節部を制御して前記尿素分解チャンバに流入される流体の熱量を調節し、前記吐出温度センサにより再検出された吐出温度が、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、前記尿素噴射ノズルの尿素噴射を停止させることができる。
【００１０】
また、上述の還元剤供給システムは、前記尿素分解チャンバに流入される流体の温度を検出する流入温度センサをさらに含み、前記制御部は、前記熱量調節部の制御後、前記流入温度センサにより検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、前記尿素分解チャンバへの流体の流量が増大されるように前記熱量調節部を制御し、前記流入温度センサにより検出された流入温度が、予め設定された流入温度以下である場合、前記吐出温度センサにより再検出された吐出温度と前記第２の基準温度とを比較することができる。
【００１１】
また、上述の還元剤供給システムは、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量を検出する流入流量センサをさらに含み、前記制御部は、前記尿素分解チャンバへの流体の流量が増大されるように前記熱量調節部を制御した後、前記流入流量センサにより検出された流体の流入流量が、予め設定された流体の流入流量を超過した場合、前記尿素噴射ノズルの尿素噴射を停止させ、前記流入流量センサにより検出された流体の流入流量が、予め設定された流体の流入流量以下である場合、前記吐出温度センサにより再検出された検出温度と前記第２の基準温度とを比較することができる。
【００１２】
また、本発明の実施例に係る還元剤供給システムの制御方法は、尿素の噴射量を決定するステップと、前記決定された尿素の噴射量の分解に必要な熱量を算出するステップと、前記算出された熱量の流体を尿素分解チャンバに供給するステップと、前記尿素分解チャンバに尿素を噴射するステップと、前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を検出するステップと、前記検出された吐出温度と第１の基準温度とを比較するステップと、前記検出された吐出温度が前記第１の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバに噴射される尿素の噴射量を低減させるステップと、前記尿素噴射量の低減後、前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出するステップと、前記再検出された吐出温度と前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度とを比較するステップと、前記再検出された吐出温度が、第２の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバへの尿素の噴射を中止させるステップと、を含む。
【００１３】
また、本発明の他の実施例に係る還元剤供給システムの制御方法は、尿素の噴射量を決定するステップと、前記決定された尿素の噴射量の分解に必要な熱量を算出するステップと、前記算出された熱量の流体を尿素分解チャンバに供給するステップと、前記尿素分解チャンバに尿素を噴射するステップと、前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を検出するステップと、前記検出された吐出温度と第１の基準温度とを比較するステップと、前記検出された吐出温度が前記第１の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバに供給される流体の熱量を調節するステップと、前記流体の熱量の調節後、前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出するステップと、前記再検出された吐出温度が、前記第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、前記尿素分解チャンバへの尿素の噴射を中止させるステップと、を含む。
【００１４】
また、上述の制御方法は、前記尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出する前に、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流入温度を検出するステップと、前記検出された流入温度と予め設定された流入温度とを比較するステップと、前記検出された流入温度が、前記予め設定された流入温度を超過する場合、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量を増大させるステップと、を含むことができる。
【００１５】
また、上述の制御方法は、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流量を増大させた後、前記尿素分解チャンバに流入される流体の流入流量を検出するステップと、前記検出された流入流量と予め設定された流入流量とを比較するステップと、前記検出された流入流量が、前記予め設定された流入流量を超過する場合、前記尿素分解チャンバへの尿素の噴射を中止させるステップと、を含むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施例に係る還元剤供給システム及びその制御方法によれば、尿素を効果的に分解させ、デポジットの生成を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る還元剤供給システムを示す図である。
【図２】図１の第１の実施例に係る制御部の制御過程を示すフローチャートである。
【図３】図１の第２の実施例に係る制御部の制御過程を示すフローチャートである。
【図４】図１の第３の実施例に係る制御部の制御過程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例について本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳述する。なお、本発明は、種々に変形して実施することができ、後述の実施例に限定されるものではない。
【００１９】
添付の図面は、概略的で、縮尺に合わせて示されていない。図面に示される構成要素の相対的な寸法及び比率は、図面における明確性及び便宜を図るため、その大きさが誇張又は縮小して示されており、任意の寸法は、例示に過ぎず、限定的なものではない。なお、２つ以上の図面における同様な構成要素及び部品には、その特徴の類似性を示すため、同じ参照符号を付する。
【００２０】
本発明の実施例は、本発明の好適な実施例を具体的に示すものである。それで、種々に図解されることができる。従って、実施例は、図示した特定の形態に局限されず、例えば、製造による変形形態をも含む。
【００２１】
以下、図１を参照して、本発明の一実施例に係る還元剤供給システム１０１について説明する。
【００２２】
還元剤供給システム１０１は、図１に示されるように、尿素分解チャンバ１００と、尿素噴射ノズル２００と、吐出温度センサ３００と、制御部４００とを含む。
【００２３】
尿素分解チャンバ１００には、流体が流入される。具体的には、尿素分解チャンバ１００は、内部が中空状に形成されている。また、尿素分解チャンバ１００の一側には、流体の流入口が形成され、尿素分解チャンバ１００の他側には、流体の吐出口が形成されている。
【００２４】
また、尿素分解チャンバ１００に供給される流体は、熱量（熱エネルギー）を有する。例えば、尿素分解チャンバ１００に供給される熱量を有する流体は、排気ガスの一部を分岐させて尿素分解チャンバ１００に流入させることができる。
【００２５】
尿素噴射ノズル２００は、尿素分解チャンバ１００の内部に尿素を噴射する。具体的には、尿素噴射ノズル２００は、尿素分解チャンバ１００の一側に設けられ、尿素分解チャンバ１００を通過する流体に尿素を噴射させることができる。このような尿素は、尿素分解チャンバ１００の内部を通過しながら、流体が有する熱量により熱分解され、還元剤を生成することが可能となる。
吐出温度センサ３００は、尿素分解チャンバ１００から吐出される流体の温度を検出する。具体的には、吐出温度センサ３００は、尿素分解チャンバ１００の吐出口に設けられるか、又は、吐出口に隣接して連結された還元剤供給流路８１０に設けられている。還元剤供給流路８１０は、熱量を有する流体を尿素分解チャンバ１００に供給させて還元剤を生成し、選択的触媒還元装置５０に供給する。具体的には、選択的触媒還元装置５０は、内部に触媒２１が取り付けられた反応器２０と、反応器２０が設けられた排気流路１０とを含む。
具体的には、還元剤供給流路８１０は、反応器２０前方の排気流路１０上に設けられた還元剤噴射ノズル８２０に連結され、生成された還元剤を反応器２０の前方に供給させる。
【００２６】
即ち、還元剤供給流路８１０を通過する流体は、反応器２０を通過した排気ガスの一部を再流入させるか、又は、反応器２０前方の高温の排気ガスの一部を流入させることで、尿素の分解時に利用することができる。
【００２７】
また、吐出温度センサ３００は、一回以上、尿素分解チャンバ１００から吐出される流体の温度を検出する。
【００２８】
即ち、吐出温度センサ３００は、尿素分解チャンバ１００から吐出される還元剤と混合された流体の温度を検出することができる。
【００２９】
制御部４００には、吐出温度センサ３００により検出された、尿素分解チャンバ１００から１回以上吐出される流体の温度が提供される。また、制御部４００には、尿素分解チャンバ１００から吐出される吐出温度が予め設定されている。従って、制御部４００は、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度と予め設定された吐出温度とを比較し、尿素噴射ノズル２００から尿素分解チャンバ１００内部に噴射される尿素の噴射量を制御する。
【００３０】
即ち、制御部４００は、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度に基づいて、予め設定された吐出温度と比較し、尿素分解チャンバ１００内部に尿素噴射ノズル２００から噴射される尿素の噴射量を制御することで、尿素分解チャンバ１００内部で尿素が分解されないことを効果的に防止することができる。
【００３１】
従って、還元剤供給システム１０１は、尿素分解チャンバ１００内部で尿素が分解されずに生成されるデポジットによる還元剤供給システム１０１の目詰まり現象を効果的に防止することができる。
【００３２】
また、本発明の他の実施例に係る制御部４００は、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度と、第１の基準温度及び第２の基準温度とを比較し、尿素噴射ノズル２００からの尿素の噴射量を制御することができる。
【００３３】
制御部４００は、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、尿素噴射ノズル２００から尿素分解チャンバ１００内部に噴射される尿素の噴射量を低減させる。
【００３４】
具体的には、初期の尿素噴射ノズル２００を介して噴射される尿素の噴射量は、制御部４００により、現在の動力発生装置の負荷又は動力発生装置が位置する環境情報に応じて予め設定されたデータに基づいて算出された値である。
【００３５】
即ち、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、制御部４００は、初期に算出された尿素の噴射量よりも少量の尿素が尿素分解チャンバ１００の内部に噴射されるように尿素噴射ノズル２００を制御することができる。
【００３６】
具体的には、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、制御部４００は、算出された尿素の噴射量で尿素噴射ノズル２００が尿素分解チャンバ１００内部に尿素を噴射すると、噴射された尿素を全部分解させることは難しいと判断し、尿素噴射ノズル２００が噴射する尿素の噴射量を低減させることができる。
【００３７】
例えば、尿素噴射ノズル２００が低減された噴射量で尿素を尿素分解チャンバに噴射する時、制御部４００は、尿素噴射ノズル２００からの尿素の噴射を断続的に行うように制御するか、又は、減少された噴射量で尿素を連続して噴射することができる。なお、尿素噴射量の低減量については、同じく制御部４００に格納された情報に基づいて、制御部４００が尿素噴射ノズル２００の制御を行うことができる。
【００３８】
なお、制御部４００は、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度以上である場合、尿素噴射ノズル２００を介して、算出された噴射量で尿素が尿素分解チャンバ１００に噴射されるように制御することができる。
【００３９】
また、尿素噴射量の低減後、吐出温度センサ３００は、尿素分解チャンバ１００から吐出される流体の吐出温度を再検出することができる。そして、制御部４００は、吐出温度センサ３００により再検出された吐出温度が、第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満であるか否かを判断する。
【００４０】
吐出温度センサ３００により再検出された吐出温度が、第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、制御部４００は、尿素噴射ノズル２００からの尿素の噴射を停止させることができる。
【００４１】
第２の基準温度は、第１の基準温度と同様に、制御部４００に予め設定された情報であり、第１の基準温度よりも低い温度の値を有する。
【００４２】
具体的には、制御部４００が尿素の噴射量を低減するように尿素噴射ノズル２００を制御すると、尿素分解チャンバ１００に流入された熱量を有する流体が、尿素の還元剤による分解に相対的に少量の熱エネルギーを消費するので、尿素分解チャンバ１００から吐出される流体の温度は、相対的に高くなる。
【００４３】
しかし、吐出温度センサ３００により再検出された吐出温度が、第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、制御部４００は、尿素の噴射量を低減させても、これを尿素分解チャンバ１００内部で熱分解させることが難しいと判断する。即ち、吐出温度センサ３００により再検出された吐出温度が、第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、制御部４００は、尿素分解チャンバ１００への尿素の噴射が停止されるように尿素噴射ノズル２００の制御を行うことができる。
【００４４】
従って、還元剤供給システム１０１は、尿素の噴射量を低減させたにもかかわらず、尿素分解チャンバ１００の内部において、噴射された尿素を還元剤で熱分解させることができない場合、制御部４００が、尿素噴射ノズル２００からの尿素の噴射を停止させることで、尿素分解チャンバ１００内部で分解されない尿素によるデポジットの生成を防止することができる。
【００４５】
なお、前記吐出温度センサ３００により再検出された吐出温度が、第２の基準温度以上である場合、吐出温度センサ３００は、尿素分解チャンバ１００から吐出される流体の吐出温度を再検出し、第１の基準温度と比較することができる。
【００４６】
また、本発明の他の実施例に係る還元剤供給システム１０１は、熱量調節部５００をさらに含むことができる。
【００４７】
熱量調節部５００は、尿素分解チャンバ１００の前方に設けられ、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流量又は温度を調節することができる。具体的には、熱量調節部５００は、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の熱量（熱エネルギー）を調節することができる。例えば、熱量調節部５００は、ヒータ５２０及びブロワ５１０を含むことができる。
【００４８】
また、熱量調節部５００は、制御部４００により調節することができる。例えば、制御部４００は、ヒータ５２０とブロワ５００の動作を調節することで、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流量を制御することができる。
【００４９】
吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、制御部４００は、熱量調節部５００を制御し、前記尿素分解チャンバ１００に流入される流体の熱量を調節することができる。即ち、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、制御部４００は、算出された尿素の噴射量で尿素噴射ノズル２００から尿素が噴射されると、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の熱量では、全部熱分解させることは難しいと判断する。
【００５０】
この時、制御部４００は、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流量又は温度を調節することができる。即ち、制御部４００は、ヒータ５２０又はブロワ５１０を制御することで、噴射された尿素を熱分解させるために尿素分解チャンバ１００に流入される流体の熱量を増加又は減少させることができる。
【００５１】
なお、前記吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、制御部４００は、算出された尿素の噴射量で尿素噴射ノズル２００から尿素が噴射されるように制御することができる。
【００５２】
また、前記熱量調節部５００の制御後、吐出温度センサ３００は、尿素分解チャンバ１００から吐出される流体の吐出温度を再検出することができる。この時、吐出温度センサ３００により検出された吐出温度が、第１の基準温度よりも低い第２の基準温度未満である場合、制御部４００は、尿素噴射ノズル２００からの尿素の噴射を停止させることができる。
【００５３】
なお、吐出温度センサ３００により再検出された吐出温度が、第２の基準温度以上である場合、制御部４００は、吐出温度センサ３００により、尿素分解チャンバ１００から吐出される流体の吐出温度を再検出し、第１の基準温度と比較することができる。
【００５４】
また、本発明のまた他の実施例に係る還元剤供給システム１０１は、流入温度センサ６００をさらに含むことができる。
【００５５】
流入温度センサ６００は、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の温度を検出することができる。具体的には、流入温度センサ６００は、尿素分解チャンバ１００の流入口、又は、尿素分解チャンバ１００の流入口に隣接した還元剤供給流路８１０に設けられている。
【００５６】
制御部４００は、吐出温度センサ３００が吐出温度を再検出する前に、流入温度センサ６００により検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流量が増大されるように熱量調節部５００を制御することができる。
【００５７】
具体的には、制御部４００は、熱量調節部５００の制御後、流入温度センサ６００により検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、尿素分解チャンバ１００のへの流体の流量が増大されるように熱量調節部５００を制御することができる。
【００５８】
制御部４００には、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流入温度が予め設定されている。制御部４００は、熱量調節部５００のヒータ５２０とブロワ５１０を制御した後、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の温度を検出し、検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流量が増大されるように、ブロワ５１０の回転速度をさらに増加させることができる。この時、ヒータ５２０の動作を維持させることができる。
【００５９】
従って、流入温度センサ６００により検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、制御部４００は、ヒータ５２０の動作性能を考慮し、現在の流体の温度を維持し、流量の増加だけで尿素分解チャンバ１００の内部に噴射される尿素を熱分解させることが可能であると判断する。
【００６０】
即ち、流入温度センサ６００により検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、制御部４００は、ブロワ５１０の回転速度を増加させることで、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の熱量を増大させることができる。従って、還元剤供給システム１０１の制御部４００は、ヒータ５２０の過剰な負荷又は燃焼を防止し、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の熱量を効果的に増大させることができる。
【００６１】
なお、流入温度センサ６００により検出された流入温度が、予め設定された流入温度以下である場合、制御部４００は、吐出温度センサ３００が再検出した吐出温度と第２の基準温度とを比較することができる。
【００６２】
また、本発明のさらに他の実施例に係る還元剤供給システム１０１は、流入流量センサ７００をさらに含むことができる。
【００６３】
流入流量センサ７００は、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流量を検出することができる。具体的には、流入流量センサ７００は、尿素分解チャンバ１００の流入口、又は、尿素分解チャンバの流入口に隣接した還元剤供給流路８１０に設けられている。具体的には、還元剤供給流路８１０上には、熱量調節部５００と、流入温度センサ６００と、流入流量センサ７００と、尿素分解チャンバ１００と、吐出温度センサ３００とが設けられている。
【００６４】
即ち、流入流量センサ７００は、尿素分解チャンバ１００に流入される熱量を有する流体の流量を検出することができる。
【００６５】
尿素分解チャンバ１００の流体の流量が増大されるように熱量調節部５００を制御した後、制御部４００は、流入流量センサ７００が検出した流入流量と予め設定された流入流量とを比較することができる。また、制御部４００には、ブロワ５１０の制御時に尿素分解チャンバ１００への供給が制限されるべき流入流量が予め設定されている。即ち、ブロワ５１０の回転速度が速過ぎると、尿素分解チャンバ１００の内部を通過して噴射される尿素を効果的に熱分解させることができない。
【００６６】
流入流量センサ７００により検出された流入流量が、予め設定された流体の流入流量を超過した場合、制御部４００は、尿素噴射ノズル２００を介して尿素分解チャンバ１００の内部に噴射される尿素の噴射を停止させることができる。
【００６７】
具体的には、流入流量センサ７００により検出された流入流量が、予め設定された流体の流入流量を超過した場合、制御部４００は、尿素分解チャンバ１００に流入される流体の流速が速いため、尿素分解チャンバ１００の内部に噴射される尿素を効果的に熱分解することができないと判断し、尿素噴射ノズル２００からの尿素の噴射を停止させることができる。
【００６８】
なお、流入流量センサ７００により検出された流体の流入流量が、予め設定された流体の流入流量以下である場合、制御部４００は、吐出温度センサ３００により再検出された吐出温度と第２の基準温度とを比較することができる。
【００６９】
以下、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施例に係る還元剤供給システムの制御過程について説明する。なお、第１の実施例に係る還元剤供給システムの制御過程で言及される還元剤供給システムは、上述の図１に示される還元剤供給システム１０１の構成と同様である。
【００７０】
尿素の噴射量を決定する（Ｓ１００）。尿素の噴射量は、制御部４００が、動力発生装置の負荷及び動力発生装置が位置する環境条件に応じて格納されたデータに基づいてマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）して決定する。
【００７１】
決定された尿素の熱分解に必要な熱量を算出する（Ｓ１１０）。即ち、決定された尿素の噴射量を還元剤で熱分解させるために必要な流体の熱量を算出する。
【００７２】
尿素分解チャンバに熱量（熱エネルギー）を有する流体を供給する（Ｓ１２０）。即ち、算出された熱量を有する流体を尿素分解チャンバに供給する。
【００７３】
尿素分解チャンバに流入される流入流体の温度又は流入流量を検出する（Ｓ１３０）。
【００７４】
検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と同一であるか否かを判断する（Ｓ１４０）。検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と異なる場合、尿素分解チャンバに熱量（熱エネルギー）を有するように流体を供給する（Ｓ１２０）。
【００７５】
なお、検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と同一である場合、尿素分解チャンバに、尿素噴射ノズルから尿素を噴射する（Ｓ１５０）。
【００７６】
尿素噴射ノズルから噴射される尿素の噴射中止命令が入力されたか否かを判別する（Ｓ２００）。即ち、尿素噴射ノズルからの尿素噴射を中止する命令が入力されたか否かを判別する。
【００７７】
尿素噴射ノズルの尿素噴射中止命令が入力された場合、尿素分解チャンバへの尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させる（Ｓ３００）。以後、還元剤供給システムを終了する。
【００７８】
なお、尿素噴射ノズルの尿素噴射中止命令が入力されていない場合、尿素分解チャンバから吐出される流体の温度を検出する（Ｓ４００）。具体的には、吐出温度センサは、尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を検出する。
【００７９】
制御部は、制御部に予め設定された吐出温度と、吐出温度センサにより検出された吐出温度とを比較する（Ｓ５００）。
【００８０】
検出された吐出温度が、予め設定された吐出温度を超過する場合、制御部は、尿素分解チャンバに流入された流体の流量では、噴射される尿素を熱分解させることが難しいと判断し、尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させる（Ｓ３００）。
【００８１】
なお、検出された吐出温度が、予め設定された吐出温度以下である場合、制御部は、尿素噴射中止命令が入力されたか否かを判断する（Ｓ２００）。
【００８２】
このような構成により、本発明の第１の実施例に係る還元剤供給システムの制御方法では、検出された吐出温度が、予め設定された吐出温度を超過する場合、制御部が、尿素分解チャンバに流入された流体の熱量では、噴射される尿素を熱分解させることが難しいと判断し、尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させることができる。従って、還元剤供給システムの制御方法は、尿素分解チャンバ内部で尿素が分解されずにデポジットが生成されるのを効果的に防止することができる。
【００８３】
さらに、これにより、生成されたデポジットによって排気ガス中の窒素酸化物の浄化効率が低下するのを防止することができる。
【００８４】
以下、図１及び図３を参照して、本発明の第２の実施例に係る還元剤供給システムの制御過程について説明する。なお、第２の実施例に係る還元剤供給システムの制御過程で言及される還元剤供給システムは、上述の図１に示される還元剤供給システム１０１の構成と同様である。
【００８５】
尿素の噴射量を決定する（Ｓ１００）。尿素の噴射量は、制御部４００が、動力発生装置の負荷及び動力発生装置が位置する環境条件に応じて格納されたデータに基づいてマッピングして決定する。
【００８６】
決定された尿素の熱分解に必要な熱量を算出する（Ｓ１１０）。即ち、決定された尿素の噴射量を還元剤で熱分解させるために必要な流体の熱量を算出する。
【００８７】
尿素分解チャンバに熱量（熱エネルギー）を有する流体を供給する（Ｓ１２０）。即ち、算出された熱量を有する流体を尿素分解チャンバに供給する。
【００８８】
尿素分解チャンバに流入される流入流体の温度又は流入流量を検出する（Ｓ１３０）。
【００８９】
検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と同一であるか否かを判断する（Ｓ１４０）。検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と異なる場合、尿素分解チャンバに熱量（熱エネルギー）を有するように流体を供給する（Ｓ１２０）。
【００９０】
なお、検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と同一である場合、尿素分解チャンバに、尿素噴射ノズルから尿素を噴射する（Ｓ１５０）。
【００９１】
尿素噴射ノズルから噴射される尿素の噴射中止命令が入力されたか否かを判別する（Ｓ２００）。即ち、尿素噴射ノズルからの尿素噴射を中止する命令が入力されたか否かを判別する。
【００９２】
尿素噴射ノズルの尿素噴射中止命令が入力された場合、尿素分解チャンバへの尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させる（Ｓ３００）。以後、還元剤供給システムを終了する。
【００９３】
なお、尿素噴射ノズルの尿素噴射中止命令が入力されていない場合、尿素分解チャンバから吐出される流体の温度を検出する（Ｓ４００）。具体的には、吐出温度センサは、尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を検出する。
【００９４】
検出された吐出温度と第１の基準温度とを比較する（Ｓ６００）。具体的には、吐出温度センサが検出した吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、尿素の噴射量を調節する（Ｓ６１０）。
【００９５】
吐出温度センサが検出した吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、制御部は、尿素噴射ノズルから噴射される尿素の噴射量を低減させるように制御する。
【００９６】
なお、吐出温度センサが検出した吐出温度が、第１の基準温度以上である場合、尿素噴射中止命令が入力されたか否かを判別する（Ｓ２００）。
【００９７】
尿素噴射ノズルが噴射する尿素の噴射量が低減された場合、尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出する（Ｓ６２０）。具体的には、尿素噴射ノズルから噴射される尿素の噴射量が低減された場合、吐出温度センサは、尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出する。
【００９８】
再検出された吐出温度と第２の基準温度とを比較する（Ｓ７００）。この時、第１の基準温度と第２の基準温度とは、制御部に予め設定された温度情報の値であり、第２の基準温度は、第１の基準温度より相対的に低い温度である。
【００９９】
再検出された吐出温度が、第２の基準温度未満である場合、尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させる（Ｓ３００）。具体的には、制御部は、尿素噴射ノズルから尿素分解チャンバへの尿素の噴射を中止させる。以後、還元剤供給システムを終了する。
【０１００】
即ち、再検出された吐出温度が、第２の基準温度未満である場合、制御部は、低減された尿素の噴射量であっても、現在尿素分解チャンバを通過する流体の熱量で全部熱分解させることが難しいと判断し、尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させることができる。
【０１０１】
なお、再検出された吐出温度が、第２の基準温度以上である場合、制御部は、尿素分解チャンバから吐出される流体の温度を再検出する。また、再検出された吐出温度と第１の基準温度とを比較する（Ｓ６００）。
【０１０２】
このような構成により、本発明の第２の実施例に係る還元剤供給システムの制御方法は、第１の基準温度と第１の基準温度より低い第２の基準温度とを備えている。従って、一次的に尿素の噴射量を低減させた後、制御部が、低減された尿素の噴射量を熱分解可能であるか否かを判別することができる。また、低減された尿素の噴射量であっても、還元剤分解チャンバで熱分解させることが難しいと判別した場合、制御部は、尿素分解チャンバの内部で尿素が分解されずにデポジットが生成されるのを防止するため、尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させることができる。
【０１０３】
以下、図１及び図４を参照して、本発明の第３の実施例に係る還元剤供給システムの制御過程について説明する。なお、第３の実施例に係る還元剤供給システムの制御過程で言及される還元剤供給システムは、上述の図１に示される還元剤供給システム１０１の構成と同様である。
【０１０４】
尿素の噴射量を決定する（Ｓ１００）。尿素の噴射量は、制御部４００が、動力発生装置の負荷及び動力発生装置が位置する環境条件に応じて格納されたデータに基づいてマッピングして決定する。
【０１０５】
決定された尿素の熱分解に必要な熱量を算出する（Ｓ１１０）。即ち、決定された尿素の噴射量を還元剤で熱分解させるために必要な流体の熱量を算出する。
【０１０６】
尿素分解チャンバに熱量（熱エネルギー）を有する流体を供給する（Ｓ１２０）。即ち、算出された熱量を有する流体を尿素分解チャンバに供給する。
【０１０７】
尿素分解チャンバに流入される流入流体の温度又は流量を検出する（Ｓ１３０）。
【０１０８】
検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と同一であるか否かを判断する（Ｓ１４０）。検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と異なる場合、尿素分解チャンバに熱量（熱エネルギー）を有するように流体を供給する（Ｓ１２０）。
【０１０９】
なお、検出された流入流体の温度又は流入流量が、目標値と同一である場合、尿素分解チャンバに、尿素噴射ノズルから尿素を噴射する（Ｓ１５０）。
【０１１０】
尿素噴射ノズルから噴射される尿素の噴射中止命令が入力されたか否かを判別する（Ｓ２００）。即ち、尿素噴射ノズルからの尿素噴射を中止する命令が入力されたか否かを判別する。
【０１１１】
尿素噴射ノズルの尿素噴射中止命令が入力された場合、尿素分解チャンバへの尿素噴射ノズルからの尿素の噴射を中止させる（Ｓ３００）。以後、還元剤供給システムを終了する。
【０１１２】
なお、尿素噴射ノズルの尿素噴射中止命令が入力されていない場合、尿素分解チャンバから吐出される流体の温度を検出する（Ｓ４００）。具体的には、吐出温度センサは、尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を検出する。
【０１１３】
検出された吐出温度と第１の基準温度とを比較する（Ｓ６００）。具体的には、吐出温度センサが検出した吐出温度が、第１の基準温度未満である場合、尿素分解チャンバに流入される流体が有する熱量を調節する（Ｓ６３０）。この時、制御部は、熱量調節部が有するヒータとブロワを調節することで、尿素分解チャンバに流入される流体が有する熱量が増大されるように調節することができる。
【０１１４】
なお、吐出温度センサが検出した吐出温度が、第１の基準温度以上である場合、尿素噴射中止命令が入力されたか否かを判断する（Ｓ２００）。
【０１１５】
熱量が増大されるように調節した後、尿素分解チャンバに流入される流体の流入温度を検出する（Ｓ６４０）。
【０１１６】
また、検出された流体の流入温度と、予め設定された流入温度とを比較する（Ｓ６５０）。具体的には、流入温度センサは、尿素分解チャンバに流入される流体の温度を検出する。制御部には、尿素分解チャンバに流入される流体の流入温度が予め設定されている。
【０１１７】
検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、制御部は、ヒータの現在温度を維持し、ブロワの速度を増加させ、尿素分解チャンバに流入される流体の流量のみを増大させる（Ｓ８００）。
【０１１８】
即ち、検出された流入温度が、予め設定された流入温度を超過する場合、制御部は、現在の温度で尿素分解チャンバに噴射される尿素を分解させることができると判断し、ヒータの温度を現在の温度に維持し、ブロワの速度のみを増加させ、尿素分解チャンバに流入される流体の熱量を増加させる。
【０１１９】
なお、検出された流入温度が、予め設定された流入温度以下である場合、制御部は、尿素分解チャンバから吐出される流体の温度を再検出する（Ｓ６２０）。具体的には、吐出温度センサは、尿素分解チャンバから吐出される流体の温度を再検出する。
【０１２０】
再検出された吐出温度と、第２の基準温度とを比較する（Ｓ７００）。この時、第１の基準温度及び第２の基準温度は、制御部に予め設定された温度情報の値であり、第２の基準温度は、第１の基準温度より相対的に低い温度である。
【０１２１】
再検出された吐出温度が、第２の基準温度未満である場合、制御部は、尿素の噴射を停止させる（Ｓ３００）。具体的には、再検出された吐出温度が、第２の基準温度未満である場合、制御部は、尿素分解チャンバに噴射される尿素を熱分解させることができないと判断し、尿素噴射ノズルから尿素分解チャンバへの尿素の噴射を停止させる。
【０１２２】
再検出された吐出温度が、第２の基準温度以上である場合、吐出温度センサは、尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出する（Ｓ４００）。また、制御部は、再検出された流体の吐出温度と第１の基準温度とを比較する（Ｓ６００）。
【０１２３】
また、尿素分解チャンバに流入される流体の流量のみを増大させた場合、尿素分解チャンバに流入される流体の流入流量を検出する（Ｓ８１０）。具体的には、流入流量センサは、尿素分解チャンバに流入される流体の流入流量を検出する。
【０１２４】
また、検出された流入流量と、予め設定された流入流量とを比較する（Ｓ８２０）。なお、制御部には、流入流量情報が予め設定されている。
【０１２５】
例えば、制御部に予め設定された流入流量情報は、尿素分解チャンバの内部を通過する流体の流速及び噴射される尿素の熱分解反応を考慮した値である。即ち、尿素分解チャンバ内部を通過する流体の流速が速すぎる場合、尿素分解チャンバ内部において、噴射された尿素と流体との接触による熱分解過程が円滑に行われないため、尿素が分解されずにデポジットが生成されるようになる。
【０１２６】
検出された流入流量が、予め設定された流入流量を超過する場合、尿素の噴射を中止させる（Ｓ３００）。具体的には、検出された流入流量が、予め設定された流入流量を超過する場合、制御部は、尿素分解チャンバ内部への尿素の噴射が中止されるように尿素噴射ノズルを制御する。
【０１２７】
検出された流入流量が、予め設定された流入流量以下である場合、尿素分解チャンバから吐出される流体の吐出温度を再検出する（Ｓ６２０）。また、再検出された吐出温度と第２の基準温度とを比較する（Ｓ７００）。
【０１２８】
このような構成により、本発明の第３の実施例に係る還元剤供給システムの制御方法では、尿素分解チャンバ内部に流入される流体の熱量により、噴射される尿素を熱分解させることが難しい場合、流入される流体の熱量を増加させることで、噴射された尿素を効果的に熱分解させることが可能である。
【０１２９】
以上、添付の図面に基づいて本発明の実施例を説明してきたが、本発明の属する技術分野の当業者であれば、本発明は、その技術的思想や必須事項を変更することなく、種々に変形して実施できることが理解できるだろう。
【０１３０】
従って、上述の実施例はあくまでも例示に過ぎず、限定的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲により示され、特許請求範囲の意味及び範囲、並びにその等価概念から導出される全ての変更及び変形された形態が本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明の実施例に係る還元剤供給システム及びその制御方法は、排気ガスに含まれる窒素酸化物を低減させるための還元剤供給システム及びその制御方法に利用可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００：尿素分解チャンバ
１０１：還元剤供給システム
２００：尿素噴射ノズル
３００：吐出温度センサ
４００：制御部
５００：熱量調節部
６００：流入温度センサ
７００：流入流量センサ
【図１】
2019506557.tif 000003
【図２】
2019506557.tif 000004
【図３】
2019506557.tif 000005
【図４】
2019506557.tif 000006
【国際調査報告】
2019506557.tif 000007
2019506557.tif 000008
2019506557.tif 000009
2019506557.tif 000010