(57)【要約】【課題】タンク内で凍結した還元剤を低温環境下であっても適切に解凍することができる還元剤供給装置を提供する。【解決手段】還元剤供給装置の添加弁１は、タンク４からの尿素水の供給を受け、電子制御装置６による開弁駆動を通じて尿素水を排気通路２に添加する。電子制御装置６は、タンク４内で凍結した尿素水のヒータ１４による加熱時に同タンク４内の温度が低下するとき、すなわちヒータ１４による加熱だけでは上記尿素水を解凍しきれないとき、ポンプ５の駆動を停止した状態のもとで添加弁１を開弁状態とすることにより排気通路２内の排気の圧力に基づき同排気をタンク４に導入する。このように排気通路２内の高温の排気をタンク４に導入することにより、ヒータ１４による加熱だけではタンク４内の尿素水を解凍しきれない低温環境のもとでも、その尿素水を適切に解凍することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内の還元剤を加熱するヒータと、前記タンクからの還元剤の供給を受けて内燃機関の排気通路に前記還元剤を添加する添加弁と、を備える還元剤供給装置において、
前記ヒータによる前記タンク内の還元剤の加熱時に同タンク内の温度が低下するとき、前記添加弁を開弁状態とすることにより前記排気通路内の排気を前記タンクに導入する
ことを特徴とする還元剤供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元剤供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気浄化装置として、排気通路に設けられた選択還元型のＮＯｘ浄化触媒の上流に還元剤を添加することにより、排気中のＮＯｘを上記ＮＯｘ浄化触媒にて還元して浄化するものが知られている。こうした排気浄化装置には、排気通路におけるＮＯｘ浄化触媒の上流への還元剤の添加を実現すべく、タンクからの還元剤の供給を受けて排気通路への同還元剤の添加を行う添加弁を備えた還元剤供給装置が設けられる。また、特許文献１には、還元剤供給装置にタンク内の還元剤を加熱するヒータを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１９６５５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、タンク内で還元剤が凍結したときには、その凍結した還元剤をヒータの加熱を通じて解凍することが考えられるが、低温環境下では上記還元剤をヒータによる加熱だけでは解凍しきれない可能性がある。そして、タンク内で凍結した還元剤を解凍しきれない場合、タンクから添加弁に還元剤を適正に供給できなくなるため、添加弁から排気通路への還元剤の添加に支障を来すおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、タンク内で凍結した還元剤を低温環境下であっても適切に解凍することができる還元剤供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する還元剤供給装置は、タンク内の還元剤を加熱するヒータと、前記タンクからの還元剤の供給を受けて内燃機関の排気通路に前記還元剤を添加する添加弁と、を備えており、タンク内で凍結した還元剤を解凍するために同還元剤をヒータによって加熱する。ただし、低温環境下ではヒータの加熱だけでは凍結した上記還元剤を解凍しきれず、その場合にはヒータの加熱時にタンク内の温度が低下するという状況になる。こうした状況のときには、添加弁を開弁状態とすることにより、内燃機関の排気通路内の圧力を通じて高温の排気をタンクに導入する。このように高温の排気をタンクに導入することにより、ヒータによる加熱だけではタンク内の還元剤を解凍しきれない低温環境のもとでも、その還元剤を適切に解凍することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】還元剤供給装置全体を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、還元剤供給装置の一実施形態について、図１を参照して説明する。
図１に示すように、還元剤供給装置の添加弁１は、内燃機関１１の排気通路２における選択還元型のＮＯｘ浄化触媒１２の上流に設けられている。この添加弁１は配管３を介してタンク４に繋がっており、同配管３におけるタンク４内に位置する部分にはポンプ５が設けられている。このポンプ５の駆動（正回転）を通じてタンク４内の尿素水が配管３を介して添加弁１に供給される。還元剤供給装置は、これら添加弁１及びポンプ５の駆動を制御する電子制御装置６を備えている。また、電子制御装置６には、タンク４内の温度を検出する温度センサ１３、及び、タンク４内の尿素水を加熱するためのヒータ１４が接続されている。
【０００９】
そして、電子制御装置６によるポンプ５の駆動（正回転）を通じて、タンク４内の尿素水が配管３を介して添加弁１に供給される。添加弁１は、ポンプ５の駆動を通じて昇圧された状態の尿素水の供給を受け、電子制御装置６による開弁駆動を通じて上記尿素水を排気通路２に添加する。このように排気通路２に添加された尿素水は、排気熱により加水分解してアンモニアとなる。そして、このアンモニアが還元剤としてＮＯｘ浄化触媒に供給される。また、タンク４内の尿素水が凍結している場合、電子制御装置６は、上記凍結した尿素水をヒータ１４で加熱することにより同尿素水の解凍を行う。
【００１０】
ただし、タンク４内で凍結した尿素水を低温環境下でヒータ１４の加熱を通じて解凍しようとしても、そのヒータによる加熱だけでは解凍しきれない可能性がある。この場合、タンク４から添加弁１に尿素水を適正に供給できなくなるため、添加弁１から排気通路２への尿素水の添加に支障を来すおそれがある。こうしたことに対処するため、電子制御装置６は、ヒータ１４によるタンク４内の尿素水の加熱時に同タンク４内の温度が低下するとき、添加弁１を開弁状態とすることにより排気通路２内の排気をタンク４に導入する。詳しくは、ポンプ５の駆動を停止した状態のもとで添加弁１の開弁状態を維持することにより、排気通路２内の排気の圧力を通じて同排気をタンク４に導入する。
【００１１】
次に、還元剤供給装置の作用について説明する。
電子制御装置６は、温度センサ１３によって検出されるタンク４内の温度に基づき同タンク４内の尿素水が凍結しているか否かを判断し、凍結している旨判断した場合にはヒータ１４による上記尿素水の加熱を行う。このヒータ１４による加熱だけでは凍結した上記還元剤を解凍しきれない場合には、ヒータ１４の加熱時にもかかわらずタンク４内の温度が低下するという状況になる。こうした状況のときには、上述したようにポンプ５の駆動を停止した状態のもとで添加弁１の開弁状態を維持することにより、排気通路２内の排気の圧力を通じて同排気をタンク４に導入する。このように排気通路２内の高温の排気をタンク４に導入することにより、ヒータ１４による加熱だけではタンク４内の尿素水を解凍しきれない低温環境下でも、その尿素水を適切に解凍することができる。
【００１２】
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）タンク４内で凍結した尿素水を低温環境下であっても適切に解凍することができる。
【００１３】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ヒータ１４の加熱時にタンク４内の温度が低下するという状況のとき、ポンプ５が逆回転するように駆動しつつ添加弁１を開弁状態とするようにしてもよい。この場合、ポンプ５の逆回転により、排気通路２内の高温の排気を一層効率よくタンク４に導入することができ、タンク４内で凍結した尿素水を速やかに解凍することができる。
【００１４】
・添加弁１から添加される還元剤として尿素水（アンモニア）を例示したが、それ以外の還元剤を使用することも可能である。
【符号の説明】
【００１５】
１…添加弁、２…排気通路、３…配管、４…タンク、５…ポンプ、６…電子制御装置、１１…内燃機関、１２…ＮＯｘ浄化触媒、１３…温度センサ、１４…ヒータ。
【図１】
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