(57)【要約】【課題】車両の姿勢にかかわらずタンク内の尿素水の残量不足を正確に警告することができる排ガス浄化システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】車両に搭載された尿素水タンク８内の尿素水７を、ディーゼルエンジン２の排気管３内に供給する供給管６における吸込口１１側の端部６ａに沿って昇降自在なフロート１３の最下位の位置から下方に尿素濃度センサ１８を設置して、その尿素濃度センサ１８が尿素を検知しないときに、ＥＣＵ１７は警告手段１６を作動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された尿素水タンクと、前記尿素水タンク内に位置する吸込口から吸い込んだ前記尿素水をエンジンの排気管内に供給する供給管と、前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出するフロート式レベルセンサとを備えた排ガス浄化システムにおいて、
前記フロート式液面レベルセンサは、前記供給管の前記吸込口側の端部に沿って昇降自在なフロートを有し、
前記フロートの最下位の位置から下方に尿素濃度センサを設置するとともに、警告手段を作動可能な制御手段を設け、
前記制御手段は、前記尿素濃度センサが尿素を検出しないときには、前記警告手段を作動させることを特徴とする排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記尿素濃度センサを、前記吸込口の近傍に設置した請求項１に記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
前記尿素濃度センサを前記フロートの最下端部に設置するとともに、前記制御手段により作動可能な通報手段を設け、
前記制御手段は、前記尿素濃度センサが尿素を検出せず、かつ前記フロートの位置が最下位の位置と同一であるときには、前記警告手段を作動させる一方で、前記尿素濃度センサが尿素を検出せず、かつ前記フロートの位置が最下位の位置と異なるときには、前記通報手段を作動させる請求項１又は２に記載の排ガス浄化システム。
【請求項４】
車両に搭載された尿素水タンクと、前記尿素水タンク内に位置する吸込口から吸い込んだ前記尿素水をエンジンの排気管内に供給する供給管と、前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出するフロート式レベルセンサとを備えた排ガス浄化システムの制御方法であって、
前記フロート式液面レベルセンサにおける前記供給管の前記吸込口側の端部に沿って昇降自在なフロートの最下位の位置から下方における前記尿素水の濃度を測定し、その尿素水の濃度を検出しないときには、前記尿素水の欠乏を警告することを特徴とする排ガス浄化システムの制御方法。
【請求項５】
前記尿素水の濃度を検出せず、かつ前記フロートの位置が最下位の位置と同一であるときには、前記尿素水の欠乏を警告する一方で、前記尿素水の濃度を検出せず、かつ前記フロートの位置が最下位の位置と異なるときには、前記フロート式レベルセンサの故障又は不正改造を通報する請求項４に記載の排ガス浄化システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス浄化システム及びその制御方法に関し、更に詳しくは、車両の姿勢にかかわらずタンク内の尿素水の欠乏を正確に警告することができる排ガス浄化システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両や船舶に搭載されたディーゼルエンジンの排ガス中には、粒子状物質（ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）などの環境汚染や健康被害の原因となる物質が含まれている。そのため、これらの物質の大気中への放出を低減することを目的として、各種の排ガス浄化システムが用いられている。
【０００３】
ＮＯｘについては、尿素水と選択還元型触媒（ＳＣＲ）とを用いた尿素ＳＣＲシステムが、近年注目されている（例えば、特許文献１を参照）。この尿素ＳＣＲシステムは、尿素水が加水分解して生じたアンモニアを、ＳＣＲ触媒の存在下で還元剤として作用させるＳＣＲ反応により排ガス中のＮＯｘを浄化するものである。
【０００４】
尿素水は、車両に搭載された尿素水タンク内に貯留されており、タンク内に吸込口を有する供給管を通じて、エンジンの排気通路に挿入された噴射ノズルへ供給される。この尿素水タンク内の尿素水の残量は、図５に示すように、尿素水タンク２０内から尿素水２１を吸い上げる供給管２２の端部２２ａに沿って昇降自在なフロート２３を有するフロート式レベルセンサ２４により測定される。フロート式レベルセンサ２４が、尿素水２１のレベルが所定の欠乏レベルＬｗ以下になったことを検知したときには、尿素水２１の欠乏の警告が発せられるようになっている。
【０００５】
しかしながら、車両が傾斜すると、尿素水２１の残量が十分な場合であっても、図６に示すように、尿素水２１が片寄ってフロート２３付近で水位が下がることがあるため、フロート式レベルセンサ２４が誤って尿素水２１の欠乏を警告してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３７００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、車両の姿勢にかかわらずタンク内の尿素水の欠乏を正確に警告することができる排ガス浄化システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明の排ガス浄化システムは、車両に搭載された尿素水タンクと、前記尿素水タンク内に位置する吸込口から吸い込んだ前記尿素水をエンジンの排気管内に供給する供給管と、前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出するフロート式レベルセンサとを備えた排ガス浄化システムにおいて、前記フロート式液面レベルセンサは、前記供給管の前記吸込口側の端部に沿って昇降自在なフロートを有し、前記フロートの最下位の位置から下方に尿素濃度センサを設置するとともに、警告手段を作動可能な制御手段を設け、前記制御手段は、前記尿素濃度センサが尿素を検出しないときには、前記警告手段を作動させることを特徴とするものである。
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の排ガス浄化システムの制御方法は、車両に搭載された尿素水タンクと、前記尿素水タンク内に位置する吸込口から吸い込んだ前記尿素水をエンジンの排気管内に供給する供給管と、前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出するフロート式レベルセンサとを備えた排ガス浄化システムの制御方法であって、前記フロート式液面レベルセンサにおける前記供給管の前記吸込口側の端部に沿って昇降自在なフロートの最下位の位置から下方における前記尿素水の濃度を測定し、その尿素水の濃度を検出しないときには、前記尿素水の欠乏を警告することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排ガス浄化システム及びその制御方法によれば、エンジンの排気管に尿素水を供給する供給管の吸込口の周囲の近傍における尿素水の存在の有無に基づいて尿素水タンク内の尿素水の欠乏を判断するため、従来のフロート式レベルセンサを欠乏の判断に用いる必要がないので、車両の姿勢にかかわらず尿素水タンク内の尿素水の欠乏を正確に警告することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態からなる排ガス浄化システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態からなる排ガス浄化システムの制御方法を説明するフロー図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態からなる排ガス浄化システムの構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態からなる排ガス浄化システムの制御方法を説明するフロー図である。
【図５】車両の水平時における尿素水タンク内の状態を示す断面図である。
【図６】車両の傾斜時における尿素水タンク内の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなる排ガス浄化システムを示す。
【００１３】
この排ガス浄化システム１Ａは車両に搭載されており、ディーゼルエンジン２の排ガスＧが流れる排気管３の途中に介設されたＳＣＲコンバータ４と、ＳＣＲコンバータ４の上流側の排気管３に挿入された噴射ノズル５と、噴射ノズル５に供給管６を通じて尿素水７を供給する尿素水タンク８とを備えている。
【００１４】
なお、通常は、ディーゼルエンジン２と噴射ノズル５との間に、酸化触媒（ＤＯＣ）及び／又はＰＭ捕集フィルター（図示せず）を設けるようにする。また、ＳＣＲコンバータ４の下流側にＤＯＣ（図示せず）を設ける場合もある。
【００１５】
太径のＳＣＲコンバータ４内には、鉄イオン交換アルミノシリケートなどのゼオライト触媒からなるＳＣＲ触媒が塗布された担体９が格納されている。
【００１６】
また、供給管６の端部６ａは、補充口１０を有する尿素水タンク８内に略垂直に挿入されており、末端部に形成された吸込口１１が尿素水７の液面１２下であって底面８ａ近傍に位置している。この尿素水タンク８内の尿素水７の残量は、供給管６の端部６ａに沿って昇降自在なフロート１３を有するフロート式レベルセンサ１４により測定される。
【００１７】
このフロート式レベルセンサ１４には、フロート１３の抜け落ちを防止するために、吸込口１１の近傍の供給管６の端部６ａにストッパ１５が取り付けられている。このストッパ１５にフロート１３の最下端部１３ａが係合した状態が、フロート１３の最下位の位置となる。
【００１８】
そして、そのストッパ１５以下の位置には尿素濃度センサ１８が設置されている。この尿素濃度センサ１８の設置箇所は特に限定するものではないが、図１に示すような吸込口１１の近傍が好ましく例示される。なお、尿素濃度センサ１８をストッパ１５の表面に設置した場合には、フロート式レベルセンサ１４と一体化するため、取り扱いが容易になるという利点がある。
【００１９】
この尿素濃度センサ１８は、警告手段１６を作動可能な制御手段であるＥＣＵ１７に信号線（一点鎖線で示す）を通じて接続されている。
【００２０】
なお、警告手段１６としては特に限定するものではないが、車両の運転台に設置された警告灯や警報器などが例示される。
【００２１】
このような排ガス浄化システム１Ａに係る尿素水タンク８内の尿素水７の欠乏に関する制御方法を、図２に基づいて以下に説明する。
【００２２】
ＥＣＵ１７は、制御変数ｎ（整数）及び尿素濃度センサ１８の測定値Ｃを初期化する（Ｓ１０）。次に、尿素濃度センサ１８の測定値Ｃｎを入力して（Ｓ２０）、その測定値Ｃｎが有意な値であるかを確認する（Ｓ３０）。
【００２３】
なお、有意な値とは尿素を実際に検出したことを意味するものであり、尿素を検出しないときには尿素濃度センサ１８は計測不能コードを返す。
【００２４】
測定値Ｃｎが有意な値であるときには、一定時間の経過後に制御変数ｎを増分して（Ｓ４０）、次回の測定値Ｃｎが有意な値であるかを確認する（Ｓ２０〜Ｓ３０）。
【００２５】
一方で、測定値Ｃｎが有意な値でなく計測不能コードが返されたときには、吸込口１１の近傍に尿素水が７が存在しないと判断して、警告手段１６を作動させて（Ｓ５０）尿素水７が欠乏していることを警告する。
【００２６】
このような制御を行うことにより、供給管６の吸込口１１近傍における尿素水７の存在の有無に基づいて尿素水タンク８内の尿素水７の欠乏を判断するため、従来のフロート式レベルセンサ１４を欠乏の判断に用いる必要がないので、車両の姿勢にかかわらず尿素水タンク８内の尿素水７の欠乏を正確に警告することができる。
【００２７】
図３は、本発明の第２の実施形態からなる排ガス浄化システムを示す。なお、図１と同じ部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
この排ガス浄化システム１Ｂでは、尿素濃度センサ１８をフロート１３の最下端部１３ａに設置して、フロート式レベルセンサ１４とともにＥＣＵ１７に信号線で接続している。また、ＥＣＵ１７により作動可能な通報手段１９を設けている。
【００２９】
なお、通報手段１９としては特に限定するものではないが、警告手段１６と同じく、車両の運転台に設置された警告灯や警報器などが例示される。
【００３０】
このような排ガス浄化システム１Ｂにおける制御方法を、図４に基づいて以下に説明する。なお、図２と同じ動作には同一のステップ番号を付し、説明を省略する。
【００３１】
ＥＣＵ１７は、ステップ１０〜３０の制御を行った後に、尿素濃度センサ１８の測定値Ｃｎが有意な値でなく計測不能コードが返されたときには、フロート式レベルセンサ１４の測定値Ｌを入力し（Ｓ４２）、その測定値Ｌがフロート１３の最下位の位置と同一であるかを判定する（Ｓ４３）。
【００３２】
そして、測定値Ｌが最下位の位置と同一であるときには、尿素濃度センサ１８が正常な位置にあると判断して、警告手段１６を作動させて（Ｓ５０）尿素水７が欠乏していることを警告する。
【００３３】
一方で、測定値Ｌが最下位の位置と同一でないときには、フロート１３が尿素水７の液面１２より上方で停止しているため尿素濃度センサ１８が正常な位置にないと判断して、通報手段１９を作動させて（Ｓ４６）フロート式レベルセンサ１４の故障又は不正改造を通報する。
【００３４】
このような制御を行うことにより、車両の姿勢にかかわらず尿素水タンク８内の尿素水７の欠乏をより正確に警告することができるとともに、フロート式レベルセンサ１４の故障又は不正改造を確認することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１Ａ、１Ｂ  排ガス浄化システム
２  ディーゼルエンジン
３  排気管
６  供給管
７  尿素水
８  尿素水タンク
１３  フロート
１４  フロート式レベルセンサ
１６  警告手段
１７  ＥＣＵ
１８  尿素濃度センサ
１９  通報手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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