(57)【要約】  本発明は、過給式エンジンの排ガス流（９）中に選択式触媒還元の目的で還元剤を噴射するための還元剤配量システムおよび還元剤の噴射工程の制御方法であって、前記還元剤を取り出すことができる還元剤タンク（１）に前記配量システムを接続可能であり、前記配量システムが圧縮空気を利用して前記還元剤を排ガス流（９）中に噴射できるようにするための少なくとも一つのノズル（５）を有しており、前記圧縮空気の少なくとも一部が前記エンジンの過給機から取り出されるようになっている、配量システムおよび制御方法に関し、そこでは前記圧縮空気供給系統（６）が、圧縮空気を発生するための電動式エアポンプ（７）と、前記エアポンプ（７）に並列に接続されるバイパス（１９）とを有しており、それにより前記バイパス（１９）を通り前記過給機の過給空気が前記エアポンプ（７）を溢流する／溢流可能である。
2012523518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給式エンジンの排ガス流（９）中に選択式触媒還元の目的で還元剤を噴射するための還元剤配量システムであって、前記還元剤を取り出すことができる還元剤タンク（１）に前記配量システムを接続可能であり、前記配量システムが圧縮空気を利用して前記還元剤を排ガス流（９）中に噴射できるようにするための少なくとも一つのノズル（５）を有しており、前記圧縮空気の少なくとも一部が前記エンジンの過給機から取り出されるようになっている、配量システムにおいて、
圧縮空気供給系統（６）が、圧縮空気を発生するための電動式エアポンプ（７）と、前記エアポンプ（７）に並列に繋がれたバイパス（１９）とを有しており、それにより前記バイパス（１９）を通り前記過給機の過給空気が前記エアポンプ（７）を溢流する／溢流可能であることを特徴とする、配量システム。
【請求項２】
前記バイパス（１９）に逆止弁（１８）が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の配量システム。
【請求項３】
前記エアポンプ（７）および前記バイパス（１８）の下流側に、圧力センサ（１６）が配置され、前記圧力センサ（１６）により測定された圧力に応じて前記エアポンプ（７）のスイッチをオンオフ可能である／スイッチがオンオフされることを特徴とする、請求項１または２に記載の配量システム。
【請求項４】
前記過給気がターボチャージャまたは前記エンジンにより直接駆動されるコンプレッサであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項５】
排ガス質量流量を計算する手段、または排ガス質量流量を測定するセンサ（１１）が備えられるこことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項６】
排ガス温度を測定するセンサ（１７）が備えられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項７】
前記圧縮空気供給系統（６）に絞り弁（１５）が備えられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項８】
前記還元剤を吐き出すための配量ポンプ（３）が備えられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項９】
還元剤ライン（４）と圧縮空気供給系統の一つのラインとの間に接続ライン（１３）が配置されること、またその際に前記接続ライン（１３）に切換え弁（１４）、特に電磁弁が備えられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項１０】
制御装置（１２）が備えられ、前記一つまたは複数のセンサ（１１，１６，１７）により検出された測定値に応じて、前記エアポンプ（７）、および／または絞り弁（１５）、および／または配量ポンプ（３）が前記制御装置（１２）により制御可能である／制御されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項１１】
還元剤タンク（１）、特に尿素溶液タンクが備えられることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項１２】
２液型ノズル（５）、特に外部混合型のノズルが備えられることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の配量システム。
【請求項１３】
過給式エンジンの排ガス流（９）中に選択式触媒還元の目的で圧縮空気を利用して還元剤、特に尿素溶液を噴射する工程の制御方法において、
前記還元剤を飛散させるために必要な量の圧縮空気を、前記エンジンの過給機の過給空気から取り出す工程、またその際、前記過給空気が或る一つの最小圧力を下回ると、電動式エアポンプのスイッチを一時的にオンにする工程を特徴とする、方法。
【請求項１４】
還元剤、特に尿素溶液の噴射を中断または終了する際には、前記還元剤を通す各ラインを圧縮空気により前記還元剤から清浄化する工程を特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
還元剤の噴射の中断または終了を、配量ポンプ（３）のスイッチをオフにすることにより行う工程を特徴とする、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも一つの配量ポンプ（３）、および／または少なくとも一つのエアポンプ（７）、および／または少なくとも一つの切換え弁（１４）の動作制御を、各種エンジン運転パラメータに応じて、特にパラメータである排ガス温度や排ガス質量流量に応じて行う工程を特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、過給式エンジンの排ガス流中に選択式触媒還元の目的で還元剤を噴射するための還元剤配量システムであって、還元剤を取り出すことができる還元剤タンクに配量システムを接続可能であり、配量システムが圧縮空気を利用して還元剤を排ガス流中に噴射できるようにするための少なくとも一つのノズルを有しており、この圧縮空気の少なくとも一部がエンジンの過給機から取り出されるようになっている、配量システムに関する。本発明はさらに、エンジンの排ガス流中に選択式触媒還元の目的で圧縮空気を利用して還元剤を噴射する工程の制御方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガス流中に尿素を導入するための様々な配量システムが知られている。尿素溶液とは、この趣旨ではアンモニアであるとも、また、尿素溶液、特にいわゆるアドブルー（AdBlue）、すなわちＤＩＮ７００７０規格の尿素溶液であるとも解釈されるものである。ディーゼルエンジンから排出される窒素酸化物を低減するためには、いわゆるＳＣＲ触媒が導入される。そのために、配量装置を使用して還元剤が排ガス系統の内部に噴射されるようになっている。還元剤としては、アンモニアが利用される。
【０００３】
アンモニアを車内に携行することは、保安上問題があるために、尿素は、尿素含有率が通常は３２．５％である水溶液として使用される。排ガス中の尿素は、温度が摂氏１５０°を上回ると、ガス状のアンモニアとＣＯ２とに分解される。尿素分解パラメータは、実質的に時間（気化時間および還元時間）、温度、および噴射される尿素溶液の液滴サイズである。このＳＣＲ触媒の内部では、選択式触媒還元方式（selective catalytic reduction：ＳＣＲ）により、窒素酸化物の排出量が約９０％低減されるようになっている。
【０００４】
還元剤としての尿素を噴射するために、様々なシステムが知られている。尿素の噴射は、圧縮空気により支援することができる。この圧縮空気は、エネルギ供給元として利用される。小さな液滴を達成するためにも、圧縮空気の利用は有利である。尿素溶液は、配量システムを利用して配量されて排ガス流中に噴射され、ＳＣＲ触媒内に所望の化学反応をもたらすようになっている。その際には窒素酸化物が窒素と水蒸気とに変換される。
【０００５】
特許文献１から還元剤配量装置の一例が知られているが、そこでは、エンジンの過給系の過給空気によりエアロゾルが生成されるように、圧縮空気の準備が行われる。それにより、専用の圧縮空気供給系統を利用することはできないものの、搭載されるエンジンが過給式である車両や機械にも、配量システムを導入できるようにしている。
【０００６】
そこでは、圧縮空気を十分に供給するために、エンジンにある一定の最小回転数が要求される点、および所定の運転時間を経過した後に初めて圧縮空気を利用できるようになる点が短所となっている。しかし例えば回転数および／またはエンジン負荷が低いときなど、それ以外の運転点では、エンジンの過給機による十分な圧縮空気の供給が保証されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ドイツ実用新案登録第２０１１９５１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、この短所を克服して、排出ガスの有害成分を低減するために、エンジンの瞬間運転点に関係なく還元剤の配量添加が可能となるように、この種の配量装置ないしは運転方法を改良発展させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、本発明により、請求項１に記載の配量システムならびに請求項１３に記載の還元剤の噴射工程の制御方法によって解決される。本発明の有利な構成形態は、それぞれの従属請求項に提示される。
【００１０】
過給式エンジンの排ガス流中に選択式触媒還元の目的で還元剤を噴射するための還元剤配量システムであって、還元剤を取り出すことができる還元剤タンクに配量システムを接続可能であり、配量システムが圧縮空気を利用して還元剤を排ガス流中に噴射できるようにするための少なくとも一つのノズルを有しており、この圧縮空気の少なくとも一部がエンジンの過給機から取り出されるようになっている、配量システムにおいて、圧力空気供給系統に圧縮空気を発生する一つの電動式エアポンプと、このエアポンプと並列に接続される一つのバイパスとを備えることにより、このバイパスを通り過給機の過給空気がエアポンプを溢流する／溢流できるようにすると非常に有利である。
【００１１】
過給式エンジンとは、要するに過給系を備えたエンジンであるが、この過給系は、排ガスタービン駆動式過給機および／またはコンプレッサであるとよい。本発明においてはさらにそれに追加して、配量システムの圧縮空気供給系統の管路に、例えばダイヤフラム式圧縮機またはその類のような電動式エアポンプが組み込まれている。流体回路にエアポンプと並列に接続される、配量システムの圧縮空気供給系統の管路に組み込まれるバイパスを通り、エンジンの過給機から取り出された過給空気、すなわち圧縮空気の一部は、エアポンプと並列に収容された部分管路を流れることができる、すなわちポンプを溢流できるようになっている。換言すればエアポンプと並列に、一つの溢流路、すなわちオーバーフローラインが取り廻されている。
【００１２】
したがって、還元剤、例えば尿素溶液を排ガス流中に注入または噴射するための本発明にしたがった配量システムでは、過給式エンジンの過給機により、場合によってはその代わりに、またはそれに追加して、必要に応じてオンオフ可能な電動式エアポンプにより、圧縮空気が供給されることになる。それによりエンジンの全ての運転点において、還元剤配量システムへの圧縮空気の供給が保証される。このシステムは、過給式エンジンを搭載したありとあらゆる車両および機械に導入可能であるが、これらの車両および機械の、商用車では一般に補助的な圧縮空気系統として備えられるような専用の圧縮空気供給系統を、このシステムは必要としない。このため本発明にしたがったシステムは、専用の圧縮空気供給系統を利用することはできないものの、搭載されるエンジンが過給式である全ての機械および車両に有利に導入することができる。
【００１３】
過給機、すなわち例えばターボチャージャまたはコンプレッサの十分な過給圧が使用に供されるような運転点にエンジンがあるときには、還元剤溶液を飛散させるために、過給空気、具体的にはそのために取り出される過給空気の一部が使用されるようになっているが、その際に本発明にしたがって備えられる電動コンプレッサが、配量システムにとり必要な圧縮空気を準備するために作動されるのは、低負荷ないしは低回転数のときだけに限られている。
【００１４】
そこではこのエアポンプが作動されるのが、過給式エンジンの過給機側で過給空気の十分な過給圧を使用に供せる状態にはない運転点にエンジンがあるときだけに限られるために、エアポンプの電動モータの寿命ならびにエアポンプの寿命そのものがいたわられることになり、非常に有利である。ほかにも、ポンプの作動に必要な電気出力を車載バッテリ電源網により準備する必要上、電動式エアポンプのスイッチが必要時だけにオンにされることにより、車載バッテリ電源網にかかる不要な負担も回避されることになる。
【００１５】
圧縮空気の少なくとも一部がエンジンの過給機から取り出される、という表現は、配量システムのために必要な圧縮空気が、過給式エンジンの過給系の広い運転域にわたり取り出されるようになっており、このため電動式エアポンプは、空気を圧縮するために、あくまでも時折、アシストとして、すなわち一時的に導入されるに過ぎないことを意味している。しかしながら、電動式エアポンプをエンジンの過給機に追加して圧縮空気源として利用することも可能である。
【００１６】
その場合はこの過給機が、ターボチャージャであるか、またはエンジンにより直接駆動されるコンプレッサであるとよい。
バイパスには一つの逆止弁が備えられると好適である。それにより、一方では電動式エアポンプの圧縮空気がバイパスを通り逆流することが阻止され、他方ではこの圧力作動型の弁が、過給機の十分な過給圧が使用に供されると直ちに開弁することによって、還元剤を飛散させるために過給空気を導入できるようにしている。
【００１７】
エアポンプおよびバイパスの下流側に一つの圧力センサが配置されると非常に好ましく、それにより、この圧力センサにより測定された圧力に従属して、エアポンプのスイッチをオンオフすることができる／スイッチがオンオフされることになる。
【００１８】
配量システムのエアポンプならびにバイパスの下流側の圧縮空気管路内に圧力センサを配置することにより、そこにかかる空気圧を検出することができる。そこにかかる圧力がエアポンプの吐出し圧を上回る場合は、エンジンの過給機から十分な過給空気が使用に供されているために、電動式エアポンプのスイッチをオフにすることができる。逆に空気圧が前もって設定可能なある一つの値を下回る場合、すなわちエンジンの過給系の過給圧が低過ぎる場合は、エアポンプのスイッチがオンにされる。
【００１９】
非常に好ましい実施形態の一例においては、配量システムがエンジンコントローラから排ガス質量流量の信号を受け取るようになっている。このエンジン制御装置は、吸入空気質量流量と燃料質量流量とから排ガス質量流量を計算して、排ガス質量流量信号として提供する。あるいはその代わりに配量システムに、排ガス質量流量を測定するためのセンサを備えてもよい。配量システムは、その代わりに、またはそれに追加して、排ガス温度を測定するためのセンサを有していると好適である。
【００２０】
この排ガス質量流量信号および／または排ガス温度から、その時々のエンジン運転点の関数として存在する運転パラメータである排ガス温度および／または排ガス質量流量を検出して、配量システムの相応の制御エレクトロニクスによりこれを評価して、圧縮空気供給系統の圧力、および／または空気量、および／または電動式エアポンプ、および／または開弁時期を、測定された運転パラメータに従属して閉ループ制御することが可能となる。
【００２１】
空気量の配量の適合化に影響を与えるパラメータは、特に次のパラメータである。
‐排ガス温度
‐排ガス質量流量
‐尿素質量流量
‐必要触媒効率
‐触媒サイズ
‐尿素配量地点と触媒間の処理距離
【００２２】
このように本発明にしたがった配量システムにより、それぞれの個々の運転点において、その時々の周辺条件に依存して、空気量を最適化することが可能となる。
別の非常に好ましい実施形態においては、配量システムに、還元剤溶液、特に尿素溶液を送り出すための一つの配量ポンプが備えられている。特にそのような配量ポンプは、送り出される尿素溶液の質量流量に関して可制御式の配量ポンプであるとよく、それにより、この配量ポンプの相応の動作制御を通じて、その時々の運転点に対して尿素溶液の吐出し量を適合化することが可能となる。
【００２３】
因みに還元剤という概念は、尿素溶液という概念に対して、上位概念をなすものではあるが、本明細書の枠内では、いずれの概念とも同義で使用している、すなわち、尿素溶液は一般に還元剤として選択式触媒還元に導入されるために、尿素溶液ないしは尿素ないしは還元剤という概念を、全て同義で使用している。
【００２４】
還元剤ラインと圧縮空気供給系統の一つのラインとの間に、一つの接続ラインが配設されて、この接続ラインに、一つの切換え弁、特に電磁弁が備えられると好適である。
配量工程の休止時に、空気供給が完全に断たれるようにするためには、尿素を高温領域から遠ざけることにより、沈着物の生成を回避することが必要となる。そうでない場合は、尿素が高温で分解して沈着物を生成して、閉塞を来たすことがある。還元剤ライン、すなわち尿素ラインと圧縮空気供給系統のラインとの間に、一つの圧縮空気ライン、すなわち一つの接続ラインを配設することにより、配量工程の休止時に生成された尿素を圧縮空気により吹き飛ばすことによって、そのような沈着物を阻止することができる。この接続ラインには、一つの電磁弁が挿入されて、これが、空気ライン内に過給圧が存在するとき、すなわち好適にはエアポンプのスイッチがオンであるときには、開弁されるようになっている。
【００２５】
この切換え弁は、配量モードにあるときには閉弁されている。尿素ラインを圧縮空気により掃気するためには、配量ポンプによる尿素の吐出しが停止されて、この切換え弁が開弁される。それにより配量ライン内に圧力勾配が生じ、尿素は圧縮空気により排ガス系統に押し出される。それによりラインの掃気が行われるようにしている。空気を短時間衝撃的に吹き込んだ後には、尿素が配量ノズルから外へと吹き飛ばされており、空気供給を完全に停止することができる。
【００２６】
配量システムに一つの制御装置を備えて、一つまたは複数のセンサにより検出された測定値に従属して、エアポンプ、および／または絞り弁、および／または配量ポンプ、および／または圧縮空気コンプレッサが、この制御装置により開ループ制御可能である／開ループ制御されるようにすると好適である。
【００２７】
配量システムの一つまたは複数のコンポーネントを、センサ測定値に従属して、すなわち実運転パラメータに従属して開ループ制御する、そのような制御装置が配設されることによって、配量システムの動作の最適化、具体的には特に空気の最適化を、非常に有利な形で実現することができる。したがってそのような制御装置により、尿素吐出し量および空気吐出し量を、選択式触媒還元の目的で、エンジンおよび触媒の実運転パラメータに対して、最適な形で適合化すること、ひいては閉ループ制御を行うことが可能となる。
【００２８】
配量システムには、一つの還元剤溶液タンク、特に尿素溶液タンクが備えられると好適である。配量システム自体にそのようなタンクを備えることによって、既設尿素溶液タンクのない当該環境に配量システムを後付けすることが可能となる。
【００２９】
好ましい実施形態の一例において、配量システムは一つの２液型ノズルを有している。この２液型ノズルは、外部混合型のノズルであると非常に好ましい。
本発明にしたがった、選択式触媒還元の目的での、過給式エンジンの排ガス流中への、圧縮空気を利用した還元剤、特に尿素溶液の噴射または注入を制御する方法は、還元剤の飛散ないしは噴射のために必要な量の圧縮空気がエンジンの過給機の過給空気から取り出され、またその際には過給空気が最小圧力を下回ると電動式エアポンプのスイッチが一時的にオンにされるように構成されると好適である。
【００３０】
還元剤、特に尿素溶液の噴射を中断または終了する際には、還元剤を通す各ラインが圧縮空気により還元剤から清浄化されると好適である。
問題であるのは、摂氏約２００°を上回る高温時には尿素が分解することがあり、それにより難溶性の沈着物が生成される点である。ノズルは、これらの沈着物により閉塞することがある。このため有利なことにも、排ガス温度が高いときには尿素ノズルも追加して冷却するために、圧縮空気を使用できるようになっている。
【００３１】
すなわち本方法は、尿素溶液の吐出しの終了または中断が、圧縮空気の吐出しの終了または中断に先立つ時点に行われて、尿素溶液の吐出しの中断後または終了後に、尿素溶液を通す各部を圧縮空気により清浄化するために、圧縮空気が利用されるように構成されると好適である。それにより尿素は、特に配量システムの高温領域から遠ざけられることになる。そうでない場合は、尿素が高温で分解して沈着物を生成して、閉塞を来たすことがある。
【００３２】
尿素ラインを圧縮空気により掃気するためには、配量ポンプによる尿素の吐出しが停止されて、圧縮空気管路と還元剤管路の間の接続ラインに設けられた切換え弁が開弁される。その結果、配量ライン内に圧力勾配が生じることによって、尿素が圧縮空気により排ガス系統に押し出されることで、尿素を通すラインの掃気が行われるようにしている。空気を短時間衝撃的に吹き込んだ後には、尿素が配量ノズルから外へと吹き飛ばされることになり、空気供給も同様に完全に停止することができる。
【００３３】
したがって尿素溶液の噴射の中断または終了は、配量ポンプを停止することにより行われるようにするとよい。
配量工程を再開する前にはまず、圧縮空気を、通常の配量空気供給量を上回る値に調整することで、尿素がノズル内に入る前に、ノズルが冷却されるようにすると有意である。
【００３４】
同様にシステム全体を停止する場合にも、尿素が各ラインから外へと吹き飛ばされるようにすると有利である。尿素溶液は、摂氏−１１℃未満の温度で凍結する。その際には尿素水溶液の体積が約１０％膨張する。その結果、コンポーネントを破壊しかねない一定の凍結膨張圧を来たす。したがって、システムを完全に停止する前には、ノズルおよび場合によっては各ラインおよび圧力センサから尿素が外へと吹き飛ばされると有利である。
【００３５】
これは特に、尿素吐出しの終了後に、システム全体を圧縮空気により清浄化すること、すなわち圧縮空気を使用して尿素をシステム外へと吹き飛ばすことによって、行われるようにするとよい。
【００３６】
少なくとも一つの配量ポンプ、および／または少なくとも一つのエアポンプ、および／または少なくとも一つの空気調節弁、および／または一つの切換え弁の動作制御は、本発明にしたがった尿素溶液の噴射または注入工程の制御方法においては、運転パラメータである排ガス温度および排ガス質量流量に従属して行われると好適である。そのためには、相応の制御装置を利用して、検出された様々な運転パラメータの評価を行うことにより、これらのコンポーネントの動作制御を正確に実行できるようにするとよい。
【００３７】
図面には、過給式エンジンの排ガス流中に尿素溶液を噴射するための本発明にしたがった配量システムの実施例が図式的に示されており、以下ではこれについて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にしたがった還元剤配量システムのシステムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１には、還元剤配量システムの実施形態の一例が図式的に示されている。還元剤として、水溶液中に尿素を３２．５％含有したＤＩＮ７００７０規格の尿素溶液が使用されると好適である。
【００４０】
尿素は、配量ポンプ３により、吸込みライン２を介してタンク１から吸い出される。この配量ポンプ３は、例えば、揚程ごとに一定量の定義済み尿素溶液を吐き出すようになっており、またそれにより定量的な配量を行うようになっている、ダイヤフラムポンプまたはピストンポンプである。尿素は、圧力ライン４を介して２液型ノズル５に導かれる。この２液型ノズル５は、尿素がエアジェットにより飛散されるようになっている、外部混合型のノズルであると好適である。
【００４１】
圧縮空気（過給空気）は、図示されない過給式エンジンの（同様に図示されない）過給気から圧縮空気ライン６を介して取り出される。圧縮空気を通す管路には、オンオフ式の電動式エアポンプ７が備えられている。圧縮空気は、このエアポンプ７に並列に接続されたバイパス１９を通りエアポンプ７を溢流できるようになっている。このバイパス１９には、圧縮空気ライン６に相応の内圧がかかると自動的に開弁する逆止弁１８が備えられている。
【００４２】
すなわちライン６内の過給圧がバイパス１９内の逆止弁の開弁圧力を上回ると、電動式エアポンプ７の溢流が行われることになる。この場合は、バイパス１９およびエアポンプ７の下流側に配置されている圧力センサ１６に、過給空気の一段と高い圧力がかかることになる。電動式エアポンプ７のスイッチを制御エレクトロニクス１２によりオフにできるようにするために、このセンサ１６の測定値は制御エレクトロニクス１２に伝送される。
【００４３】
この電子制御ユニット１２が配量システムの制御に使用するその他の入力量は、エンジンエレクトロニクスから伝送される、排ガス質量流量などのエンジンデータである。それ以外にも、温度センサ１７により検出される排ガス温度、ならびに２液型ノズル５の上流側のセンサ１６のところの圧縮空気の圧力が制御に使用される。２液型ノズル５の上流側の圧力は、送り込まれる空気体積流量を示す尺度である。空気は、圧縮空気ラインと逆止弁８を通り２液型ノズル５に導かれる。尿素は、この２液型ノズル５内で圧縮空気により飛散されて、排ガス流９に供給される。
【００４４】
運転パラメータである排ガス質量流量、空気圧および排ガス温度を検出するために、排ガス質量流量を検出するためのセンサ１１、２液型ノズル５の上流側の圧縮空気の圧力を検出するための圧力センサ１６、ならびに、排ガス流９中の排ガス温度を検出するための温度センサ１７が配置されている。図示されない代替例においては、排ガス質量流信号がエンジンコントローラから提供されるようになっている。これらのセンサ１１、１６、１７の測定値は、制御ユニット１２に供給される。
【００４５】
センサ信号ならびに制御信号の流れは、図に破線で示されている。
制御ユニット１２内では、検出されたセンサデータおよびエンジンデータが評価されて、過給空気の圧力が低過ぎる場合には、電動式エアポンプ７および配量ポンプ３の動作制御が瞬間運転データに従属して行われる。２液型ノズル５のノズル先端は、排ガス流９中に配置されている。尿素は、排ガスラインを通りＳＣＲ触媒１０に導かれる。その際に液滴の大半は気化されるようになっている。尿素は、アンモニアに変換される。触媒１０自体の内部では、エンジンから排出された窒素酸化物がこのアンモニアによって還元される。
【００４６】
２液型ノズル５間の上流側の圧力ラインに設けられた逆止弁８により、万一ノズル５が目詰まりした際に、尿素がそれぞれの圧縮空気ラインの中へと押しやられる可能性を阻止している。
【００４７】
圧縮空気ラインには、ライン１３を介して尿素ライン４が接続されている。図示の実施例においては、圧縮空気管路のこの分岐管１３は、エイポンプ７およびバイパス１９の下流側に配置されている。このライン１３にはオンオフ式の電磁弁１４が備えられている。配量モードの間は、この接続ライン１３の切換え弁１４が閉弁されている。圧縮空気はノズル５を通り流れることになる。配量ポンプ３がオフであるときに切換え弁１４が開弁されると、空気は尿素の圧力ライン４の中に流れ込む。ライン４およびノズル５内の尿素は追い出される。それによりノズル５の領域は、エンジン停止後には、そこから尿素がなくなるために、耐凍結性を示す。配量工程が行われない、排ガス温度が高いエンジン運転中には、沈着物は生成し得ない。
【符号の説明】
【００４８】
１  還元剤タンク
２  吸込みライン
３  配量ポンプ
４  圧力ライン
５  ２液型ノズル
６  圧縮空気供給系統／圧縮空気ライン
７  エアポンプ
８  逆止弁
９  排ガス流
１０  ＳＣＲ触媒
１１  マスフローセンサ
１２  制御ユニット
１３  接続ライン
１４  切換え弁
１５  絞り弁
１６  圧力センサ
１７  温度センサ
１８  逆止弁
１９  バイパス
【図１】
2012523518.tif 000003
【国際調査報告】
2012523518.tif 000004
2012523518.tif 000005
2012523518.tif 000006
2012523518.tif 000007
2012523518.tif 000008
2012523518.tif 000009