(57)【要約】【課題】尿素水が凍結した時に尿素水を尿素水貯留槽に補給した場合であっても尿素水残量を正確に表示する事が出来る尿素水残量表示装置を提供する。【解決手段】選択触媒還元装置１００に於いて使用される尿素水を貯留する尿素水貯留槽１０５に於ける尿素水水位を測定する尿素水水位検出器１１５と、尿素水水位検出器１１５が測定した尿素水水位の変動の影響を低減するローパスフィルタ１２７と、ローパスフィルタ１２７が変動の影響を低減した尿素水水位に基づく尿素水残量を表示する尿素水残量表示計１２８と、を備え、尿素水を解凍した後の所定時間に亘ってローパスフィルタ１２７の時定数を変更する時定数変更部１２９を更に備える尿素水残量表示装置１３０によって課題を解決する事が出来る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択触媒還元装置に於いて使用される尿素水を貯留する尿素水貯留槽に於ける尿素水水位を測定する尿素水水位検出器と、
前記尿素水水位検出器が測定した尿素水水位の変動の影響を低減するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタが変動の影響を低減した尿素水水位に基づく尿素水残量を表示する尿素水残量表示計と、
を備え、
尿素水を解凍した後の所定時間に亘って前記ローパスフィルタの時定数を変更する時定数変更部を更に備える
事を特徴とする尿素水残量表示装置。
【請求項２】
前記時定数変更部は、尿素水を解凍した後の所定時間に亘って前記ローパスフィルタの時定数を通常よりも小さくする
請求項１に記載の尿素水残量表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素水残量を表示する尿素水残量表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル機関等の内燃機関を搭載する自動車に於いては、排気管に設置され、排気中に含有される窒素酸化物を浄化する選択触媒還元（ＳＣＲ）装置が採用される（例えば、特許文献１乃至３を参照）。
【０００３】
選択触媒還元装置は、窒素酸化物を浄化するＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒の排気上流側で尿素水を噴射する尿素水噴射器と、尿素水が貯留される尿素水貯留槽と、尿素水配管を通じ尿素水貯留槽から尿素水噴射器に尿素水を供給する尿素水供給ポンプと、を備え、尿素水を高温の排気中で加水分解させる事によってアンモニアを生成し、生成したアンモニアを利用する事によって窒素酸化物を還元する。
【０００４】
従って、選択触媒還元装置に於いては、尿素水が無くなると、窒素酸化物を還元する事が出来なく成る為、尿素水貯留槽内に尿素水水位検出器を設置する事によって尿素水貯留槽に於ける尿素水水位を測定し、尿素水水位検出器が測定した尿素水水位を基に尿素水残量を尿素水残量表示計に表示する尿素水残量表示装置を実装する。
【０００５】
然し乍ら、尿素水水位は、自動車の揺れや傾きの影響を受け頻繁に変動する為、尿素水残量表示装置に於いては、尿素水水位検出器が測定した尿素水水位をローパスフィルタによって処理し、自動車の揺れや傾きに起因する尿素水水位の変動の影響を低減する事によって、尿素水残量を尿素水残量表示計に正確に表示する。
【０００６】
また、寒冷時は尿素水の凍結に伴い尿素水の供給が停止する為、選択触媒還元装置は、尿素水噴射器と尿素水貯留槽と尿素水配管と尿素水供給ポンプとによって構成される尿素水供給経路に沿って内燃機関冷却水を供給し尿素水供給経路に於ける尿素水の凍結を解消させる尿素水解凍装置を実装する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−００２０６１号公報
【特許文献２】特開２０１５−０５５２０５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６４０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然し乍ら、尿素水が凍結した時に尿素水を尿素水貯留槽に補給した場合は、ローパスフィルタの影響によって、尿素水水位の変動が尿素水残量に反映される迄に時間が掛かる為、長時間に亘って正確な尿素水残量を表示する事が出来ない。
【０００９】
従って、本発明は、尿素水が凍結した時に尿素水を尿素水貯留槽に補給した場合であっても尿素水残量を正確に表示する事が出来る尿素水残量表示装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、選択触媒還元装置に於いて使用される尿素水を貯留する尿素水貯留槽に於ける尿素水水位を測定する尿素水水位検出器と、前記尿素水水位検出器が測定した尿素水水位の変動の影響を低減するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタが変動の影響を低減した尿素水水位に基づく尿素水残量を表示する尿素水残量表示計と、を備え、尿素水を解凍した後の所定時間に亘って前記ローパスフィルタの時定数を変更する時定数変更部を更に備える尿素水残量表示装置を提供する。
【００１１】
前記時定数変更部は、尿素水を解凍した後の所定時間に亘って前記ローパスフィルタの時定数を通常よりも小さくする事が望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、尿素水が凍結した時に尿素水を尿素水貯留槽に補給した場合であっても尿素水残量を正確に表示する事が出来る尿素水残量表示装置を提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る尿素水残量表示装置が実装される選択触媒還元装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る尿素水残量表示装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る尿素水残量表示装置の動作を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。
【００１５】
図１に示す様に、選択触媒還元装置１００は、排気中に含有される有害物質等を除去し大気中に排出される排気を浄化する排気浄化装置の一種である。
【００１６】
選択触媒還元装置１００は、ディーゼル機関等の内燃機関１０１の排気管１０２に設置され、排気中に含有される窒素酸化物を浄化するＳＣＲ触媒１０３と、ＳＣＲ触媒１０３の排気上流側で尿素水を噴射する尿素水噴射器１０４と、尿素水が貯留される尿素水貯留槽１０５と、尿素水配管１０６を通じ尿素水貯留槽１０５から尿素水噴射器１０４に尿素水を供給する尿素水供給ポンプ１０７を有する尿素水供給モジュール１０８と、尿素水噴射器１０４と尿素水供給ポンプ１０７とを主に制御する尿素水噴射制御装置１０９と、を備える。
【００１７】
排気中に含有される一酸化窒素を二酸化窒素に酸化すると共に排気中に含有される一酸化窒素と二酸化窒素との比率を調整する事によってＳＣＲ触媒１０３に於ける脱硝効率を高める酸化触媒（ＤＯＣ）１１０と、排気中に含有される粒子状物質（ＰＭ）を捕集する事によって大気中に排出される粒子状物質排出量を低減するディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）１１１と、排気中に含有される窒素酸化物を浄化するＳＣＲ触媒１０３と、が排気管１０２の排気上流側から排気下流側に架けて設置される。
【００１８】
更に、ＳＣＲ触媒１０３の入口に於ける排気温度を検出する排気温度検出器１１２と、ＳＣＲ触媒１０３の入口に於ける窒素酸化物濃度を検出する第一窒素酸化物濃度検出器１１３と、がＳＣＲ触媒１０３の排気上流側に設置され、ＳＣＲ触媒１０３の出口に於ける窒素酸化物濃度を検出する第二窒素酸化物濃度検出器１１４がＳＣＲ触媒１０３の排気下流側に設置される。
【００１９】
尿素水貯留槽１０５に於ける尿素水水位を検出する尿素水水位検出器１１５と、尿素水貯留槽１０５に於ける尿素水温度を検出する尿素水温度検出器１１６と、尿素水貯留槽１０５に於ける尿素水品質（例えば、尿素水濃度や異物混入有無）を検出する尿素水品質検出器１１７と、を有するＳＣＲセンサ１１８が尿素水貯留槽１０５に設置される。
【００２０】
尿素水配管１０６は、尿素水貯留槽１０５と尿素水供給ポンプ１０７の吸込口とを接続する吸込流路１１９と、尿素水供給ポンプ１０７の吐出口と尿素水噴射器１０４とを接続する供給流路１２０と、尿素水供給ポンプ１０７の吐出口と尿素水貯留槽１０５とを接続する回収流路１２１と、を有する。
【００２１】
尿素水供給モジュール１０８は、吸込流路１１９を通じ尿素水貯留槽１０５から尿素水を吸い込むと共に供給流路１２０を通じ尿素水噴射器１０４に尿素水を供給する尿素水供給ポンプ１０７と、尿素水供給ポンプ１０７に於ける温度を検出する温度検出器１２２と、尿素水供給ポンプ１０７の吐出口に於ける尿素水圧力を検出する尿素水圧力検出器１２３と、供給流路１２０を通じ尿素水噴射器１０４に尿素水を供給する流路と回収流路１２１を通じ尿素水貯留槽１０５に尿素水を回収する流路とを切り替える切替弁１２４と、を有する。
【００２２】
図１に於いては描写を簡略化したが、尿素水貯留槽１０５と尿素水噴射器１０４と尿素水供給ポンプ１０７と尿素水配管１０６とによって構成される尿素水供給経路に沿って内燃機関冷却水を循環させる循環流路１２５が配策され、尿素水供給経路に沿って内燃機関冷却水を流すか否かを切り替える解凍出力調整弁１２６が循環流路１２５に設置される。
【００２３】
尚、循環流路１２５は、解凍出力調整弁１２６の開閉に拘わらず、常時、尿素水噴射器１０４に内燃機関冷却水を供給し、尿素水噴射器１０４に充填される尿素水の変質固着等を防止する。
【００２４】
選択触媒還元装置１００に於いては、尿素水が凍結した時に、解凍出力調整弁１２６を開閉し、尿素水貯留槽１０５と尿素水噴射器１０４と尿素水供給ポンプ１０７と尿素水配管１０６とによって構成される尿素水供給経路に沿って内燃機関冷却水を流し尿素水供給経路で凍結した尿素水を解凍する尿素水解凍制御装置が実装される。尚、尿素水の凍結は、尿素水温度検出器１１６によって推定する事が出来る。
【００２５】
尿素水解凍制御装置は、プログラムやハードウェアとして尿素水噴射制御装置１０９に実装される。
【００２６】
更に、選択触媒還元装置１００に於いては、図２に示す様に、選択触媒還元装置１００に於いて使用される尿素水を貯留する尿素水貯留槽１０５に於ける尿素水水位を測定する尿素水水位検出器１１５と、尿素水水位検出器１１５が測定した尿素水水位の変動の影響を低減するローパスフィルタ１２７と、ローパスフィルタ１２７が変動の影響を低減した尿素水水位に基づく尿素水残量を表示する尿素水残量表示計１２８と、尿素水を解凍した後の所定時間に亘ってローパスフィルタ１２７の時定数を変更する時定数変更部１２９と、を備える尿素水残量表示装置１３０が実装される。
【００２７】
時定数変更部１２９は、尿素水を解凍した後であってエンジン回転数が安定した後の所定時間に亘ってローパスフィルタ１２７の時定数を通常よりも小さくする。これにより、尿素水を解凍した後の所定時間に亘ってローパスフィルタ１２７を弱くし尿素水水位の変動許容量を大きくする事が出来る為、たとえ尿素水が凍結した時に尿素水を尿素水貯留槽１０５に補給した場合であっても尿素水残量を正確に表示する事が出来る。
【００２８】
尚、エンジン回転数が安定した後に時定数を変更する事によって、エンジン回転数が不安定な時の振動に起因する尿素水水位の変動が尿素水残量に反映される事を回避する事が出来る。
【００２９】
具体的には、図３に示す様に、イグニッションキーをオンにすると、ステップＳ１０１に於いて、時定数変更部１２９が尿素水解凍制御装置によって尿素水を解凍した後か否かを判定する。尿素水解凍制御装置によって尿素水を解凍した後であると判定した場合はステップＳ１０２に進み、尿素水解凍制御装置によって尿素水を解凍した後でないと判定した場合はステップＳ１０１を繰り返す。
【００３０】
尚、イグニッションキーをオンした場合に限らず、尿素水解凍制御装置によって尿素水を解凍する制御を実行した時に本制御を開始する様にしても構わない。
【００３１】
ステップＳ１０２に於いては、時定数変更部１２９によってエンジン回転数が安定したか否かを判定する。エンジン回転数が安定したと判定した場合はステップＳ１０３に進み、エンジン回転数が安定していない判定した場合はステップＳ１０２を繰り返す。
【００３２】
ステップＳ１０３に於いては、ローパスフィルタ１２７の時定数を通常よりも小さく変更する。これにより、尿素水水位検出器１１５が測定した尿素水水位が比較的早期に尿素水残量に反映され尿素水残量表示計１２８に表示される。即ち、尿素水が凍結した時の尿素水水位の位置から実位置を示す迄の時間が短縮される。
【００３３】
しかる後、ステップＳ１０４に於いて所定時間が経過する迄、ローパスフィルタ１２７の時定数を通常よりも小さく保ち、所定時間が経過した場合は、ステップＳ１０５に進む。
【００３４】
ステップＳ１０５に於いては、自動車の揺れや傾きに起因する尿素水水位の変動の影響を低減し、尿素水残量を尿素水残量表示計１２８に正確に表示する為、ローパスフィルタ１２７の時定数を通常時の時定数に戻す。
【００３５】
以上の動作によって、尿素水残量表示装置１３０は、尿素水が凍結した時に尿素水を尿素水貯留槽１０５に補給した場合であっても尿素水残量を正確に表示する事が出来る。
【符号の説明】
【００３６】
１００  選択触媒還元装置
１０１  内燃機関
１０２  排気管
１０３  ＳＣＲ触媒
１０４  尿素水噴射器
１０５  尿素水貯留槽
１０６  尿素水配管
１０７  尿素水供給ポンプ
１０８  尿素水供給モジュール
１０９  尿素水噴射制御装置
１１２  排気温度検出器
１１３  第一窒素酸化物濃度検出器
１１４  第二窒素酸化物濃度検出器
１１５  尿素水水位検出器
１１６  尿素水温度検出器
１１７  尿素水品質検出器
１１８  ＳＣＲセンサ
１１９  吸込流路
１２０  供給流路
１２１  回収流路
１２２  温度検出器
１２３  尿素水圧力検出器
１２４  切替弁
１２５  循環流路
１２６  解凍出力調整弁
１２７  ローパスフィルタ
１２８  尿素水残量表示計
１２９  時定数変更部
１３０  尿素水残量表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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