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公開番号2024165797
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082292
出願日2023-05-18
発明の名称尿素水供給装置
出願人日野自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F01N 3/08 20060101AFI20241121BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】尿素水を加熱するに際して省エネルギー化が可能な尿素水供給装置を提供する。
【解決手段】
尿素水供給装置1は、尿素水を貯留する第1タンク11及び第2タンク12と、第2タンク12に貯留された尿素水を車両の熱源によって加熱する加熱管16と、第1タンク11からの尿素水の供給と第2タンク12からの尿素水の供給とを切り替える第1バルブ15と、少なくとも第1バルブ15を制御する制御部20と、を備える。制御部20は、第2タンク12の尿素水の温度が、第1タンク11の尿素水の温度以上である場合に、第2タンク12から尿素水が供給されるように、第1バルブ15を制御する切替制御部25を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両の排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元するための触媒部に対して、還元剤としての尿素水を供給するための尿素水供給装置であって、
前記尿素水を貯留する第１タンク及び第２タンクと、
前記第１タンクにおける前記尿素水の温度を測定する第１温度センサと、
前記第２タンクにおける前記尿素水の温度を測定する第２温度センサと、
前記第２タンクに貯留された前記尿素水を前記車両の熱源によって加熱する加熱部と、
前記第１タンクからの前記尿素水の供給と前記第２タンクからの前記尿素水の供給とを切り替える切替部と、
少なくとも前記切替部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１温度センサの測定結果に基づいて、前記第１タンクにおける前記尿素水の温度である第１タンク温度を取得する第１取得部と、
前記第２温度センサの測定結果に基づいて、前記第２タンクにおける前記尿素水の温度である第２タンク温度を取得する第２取得部と、
前記第２タンク温度が前記第１タンク温度以上である場合に、前記第２タンクから前記尿素水が供給されるように、前記切替部を制御する切替制御部と、
を含む、
尿素水供給装置。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記加熱部は、前記第２タンクに貯留された前記尿素水を流通させながら前記熱源との熱交換により当該尿素水を加熱する加熱管を含み、
前記制御部は、
前記第２タンク温度及び前記熱源の温度に基づいて、前記加熱管内の前記尿素水の予測温度である予測尿素温度を算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記予測尿素温度が、前記尿素水の沸騰温度未満である場合、前記加熱管を開状態とすると共に、前記予測尿素温度が、前記尿素水の沸騰温度以上である場合に前記加熱管を閉状態とする加熱制御部と、
を含む、
請求項１に記載の尿素水供給装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２タンク温度の上昇に応じて、前記触媒部への前記尿素水の供給を開始する温度である開始温度を低下させる供給制御部を含む、
請求項１又は２に記載の尿素水供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、尿素水供給装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の排気通路に尿素水を供給する尿素水供給装置が記載されている。この装置は、尿素水を貯留する尿素水タンクと、尿素水タンクに貯留された尿素水を尿素添加弁に供給する供給通路と、供給通路に尿素水を圧送するポンプと、尿素水タンクに貯留された尿素水の水位を検出する水位センサと、尿素水タンクに貯留された尿素水の温度を検出する温度センサと、尿素水タンクに貯留された尿素水を加熱するヒータと、を備えている。また、この装置は、制御装置として、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵを備えている。この装置では、尿素水タンクに貯留された尿素水が凍結した場合、ヒータを駆動して尿素水の解凍を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８１９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されているように、上記技術分野にあっては、尿素水を加熱する要求がある。尿素水を加熱する要求は、上記特許文献１に記載されているように尿素水が凍結した場合に限らず、加温された尿素水を排気通路に供給することによって、ＰＮ排出抑制、尿素デポジット抑制、及び、ＮＯｘ低減効率向上等、種々の効果が望まれる場合に生じ得る。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された尿素水供給装置は、尿素水の解凍のみを目的としたものであるため、尿素水の加熱による上記他の効果を生じるものではない。特に、特許文献１に記載された尿素水供給装置では、尿素水タンク内全体の尿素水を加熱する必要があり、消費エネルギーが大きくなる。また、特許文献１に記載された尿素水供給装置では、少なくとも１つのヒータが尿素水タンク内に設けられた尿素水加熱用ものものであるため、尿素水を加熱するために別途エネルギーが必要となる。
【０００６】
本開示は、尿素水を加熱するに際して省エネルギー化が可能な尿素水供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る尿素水供給装置は、車両の排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元するための触媒部に対して、還元剤としての尿素水を供給するための尿素水供給装置であって、尿素水を貯留する第１タンク及び第２タンクと、第１タンクにおける尿素水の温度を測定する第１温度センサと、第２タンクにおける尿素水の温度を測定する第２温度センサと、第２タンクに貯留された尿素水を車両の熱源によって加熱する加熱部と、第１タンクからの尿素水の供給と第２タンクからの尿素水の供給とを切り替える切替部と、少なくとも切替部を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１温度センサの測定結果に基づいて、第１タンクにおける尿素水の温度である第１タンク温度を取得する第１取得部と、第２温度センサの測定結果に基づいて、第２タンクにおける尿素水の温度である第２タンク温度を取得する第２取得部と、第２タンク温度が第１タンク温度以上である場合に、第２タンクから尿素水が供給されるように、切替部を制御する切替制御部と、を含む。
【０００８】
この装置は、車両の排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元するための触媒部に対して、尿素水を供給する。この装置では、当該尿素水を貯留する第１タンク及び第２タンクが備られている。また、第２タンクには尿素水を加熱する加熱部が設けられており、第２タンクの尿素水の温度が第１タンクの尿素水の温度以上である場合に、第２タンクから尿素水が供給されるようにされる。これにより、相対的に高温の尿素水が触媒部に供給されることにより、ＰＮ排出抑制、尿素デポジット抑制、及び、ＮＯｘ低減効率向上等の種々の効果を奏することが可能となる。特に、この装置では、尿素水が第１タンクと第２タンクとに分散されて貯留されており、且つ、第２タンクに加熱部が設けられている。このため、単一のタンク内全体の尿素水を加熱する場合と比較して、尿素水の加熱に係る消費エネルギーが低減される。さらに、この装置では、当該第２タンクの尿素水の加熱に際して、車両の熱源を利用する。したがって、尿素水の加熱に際して別途のエネルギーが不要となる。よって、この装置によれば、尿素水の加熱に際して省エネルギー化が図られる。
【０００９】
本開示に係る尿素水供給装置では、加熱部は、第２タンクに貯留された前記尿素水を流通させながら熱源との熱交換により当該尿素水を加熱する加熱管を含み、制御部は、第２タンク温度及び熱源の温度に基づいて、加熱管内の尿素水の予測温度である予測尿素温度を算出する算出部と、算出部が算出した予測尿素温度が、尿素水の沸騰温度未満である場合、加熱管を開状態とすると共に、予測尿素温度が、尿素水の沸騰温度以上である場合に加熱管を閉状態とする加熱制御部と、を含んでもよい。この場合、尿素水の沸騰が抑制される。これにより、尿素水の過剰な加熱による添加装置の故障を防ぐことが可能となる。
【００１０】
本開示に係る尿素水供給装置では、制御部は、第２タンク温度の上昇に応じて、触媒部への尿素水の供給を開始する温度である開始温度を低下させる供給制御部を含んでもよい。この場合、始動後により早く窒素酸化物を還元することが可能となる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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