特許 5912232 ＳＣＲシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5912232

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】ＳＣＲシステム

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20160414BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/08 G

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-155555(P2010-155555)

(22)【出願日】2010年7月8日

(65)【公開番号】特開2012-17687(P2012-17687A)

(43)【公開日】2012年1月26日

【審査請求日】2013年6月24日

【審判番号】不服2015-2615(P2015-2615/J1)

【審判請求日】2015年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100068021

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 信雄

(72)【発明者】

【氏名】若松 俊告

(72)【発明者】

【氏名】山内 龍

(72)【発明者】

【氏名】中島 泰信

【合議体】

【審判長】 加藤 友也

【審判官】 伊藤 元人

【審判官】 金澤 俊郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１６９７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１３６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９３４９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F01N 3/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排気管に設けられた選択還元触媒装置と、
前記選択還元触媒装置の上流側で前記排気管内に尿素水を噴射するドージングバルブと、
前記エンジンの排気昇温運転中を含む最低尿素水噴射量設定条件が成立したときに尿素水の噴射量の下限値である最低尿素水噴射量を設定する最低尿素水噴射量設定部と、
前記エンジンが停止されてから前記ドージングバルブから尿素水を噴射するクーリングを行うクーリング制御部とを備え、
前記クーリング制御部は、前記エンジンが停止された時点でエンジン状態が高負荷状態でなくなり且つ前記最低尿素水噴射量設定条件が成立しなくなってから所定時間が経過していないときはクーリング実行要との判断に基づいてクーリングを行うと共に、前記エンジンが停止された時点でエンジン状態が高負荷状態でなくなり且つ前記最低尿素水噴射量設定条件が成立しなくなってから所定時間が経過しているときはクーリング実行否との判断に基づいてクーリングを行わないことを特徴とするＳＣＲシステム。

【請求項2】

前記エンジンが停止されたときの排気ガス温度に基づいて、前記ドージングバルブが尿素水の変質しにくい温度まで低下するのに要するクーリング時間を設定するクーリング時間設定部と、
前記クーリング制御部がクーリングを終了した後、ドージングバルブの内部にある尿素水を吸い戻すエンプティングを行うエンプティング制御部と、をさらに備え、
前記クーリング制御部は、前記エンジンが停止されてからクーリング時間が経過するまで、前記ドージングバルブから所定量の尿素水を噴射するクーリングを行う請求項１記載のＳＣＲシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ディーゼル車両の排ガス浄化を行うＳＣＲシステムに係り、エンジン停止時におけるドージングバルブ内での尿素水の変質を防止するＳＣＲシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化するための排ガス浄化システムとして、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction；選択還元触媒）装置を用いたＳＣＲシステムが開発されている。

【0003】

このＳＣＲシステムは、尿素水をＳＣＲ装置の排気ガス上流に供給し、排気ガスの熱でアンモニアを生成し、このアンモニアによって、ＳＣＲ触媒上でＮＯｘを還元して浄化するものである（例えば、特許文献１参照）。排気ガス中のＮＯｘ量に応じて尿素水噴射量を制御することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−３０３８２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

尿素水は、ＳＣＲ装置の上流側に設けられたドージングバルブから排気管内に噴射される。ドージングバルブは、内部に高圧の尿素水が満たされ、噴口を開閉することで噴射が行われ、それと同時に尿素水が内部に補充されるようになっている。ドージングバルブは、排気管に取り付けられ、噴口を含む一部が排気管内にあるため、排気ガスによって加熱され、排気ガス温度と同じ温度にまでなることがある。

【0006】

ところで、尿素水は、水分割合と温度との組み合わせにより多様な相変化を有する。このため、ＮＯｘ還元に好適な排気ガス温度（例えば、２００〜４００℃）やそれより低い温度においても、尿素水に蒸発、結晶化、固化等の変質が生じることがある。このような尿素水の変質がドージングバルブの内部で生じると、尿素水の流れが妨げられたり噴口の開閉に支障が生じるなどの不具合が発生する。また、尿素水が変質して生じた変成物との化学反応によってドージングバルブを構成する材料が腐食するといった不具合が発生する。

【0007】

尿素水噴射が継続して行われている状態では、ドージングバルブの内部にある尿素水が変質する前に消費され、新しく供給されたものに替わるので、変質の問題はない。また、尿素水の温度は排気ガス温度より低いので、尿素水噴射が行われると、新しく供給された尿素水によってドージングバルブが冷却されて変質が生じにくくなるという効果がある。しかし、ドージングバルブが尿素水に変質が生じるような高い温度となっているときに、尿素水の噴射が停止されている状態が長く続くと、ドージングバルブ内で尿素水の変質が生じる懸念がある。

【0008】

ＳＣＲシステムでは、エンジン停止時にドージングバルブ内で尿素水が変質することがある。すなわち、イグニションキーオフあるいはアイドルストップによりエンジンが停止されたとき、排気管内の残留排気ガスによりドージングバルブの温度が高まって、ドージングバルブ内で尿素水が変質してしまう。例えば、排気ガス温度が十分に高い状態で走行していた車両が停車して、すぐにエンジンが停止されたとき、排気管内には高温の排気ガスが残留するため、この高温の残留排気ガスによりドージングバルブの温度が高まって、ドージングバルブ内で尿素水が変質してしまう。

【0009】

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、エンジン停止時におけるドージングバルブ内での尿素水の変質を防止するＳＣＲシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために本発明は、エンジンの排気管に設けられた選択還元触媒装置と、前記選択還元触媒装置の上流側で前記排気管内に尿素水を噴射するドージングバルブと、前記エンジンが停止されてから前記ドージングバルブから尿素水を噴射するクーリングを行うクーリング制御部とを備え、前記クーリング制御部は、前記エンジンが停止された時点でエンジン状態が高負荷状態でなくなってから所定時間が経過していないときはクーリング実行要との判断に基づいてクーリングを行うと共に、前記エンジンが停止された時点でエンジン状態が高負荷状態でなくなってから所定時間が経過しているときはクーリング実行否との判断に基づいてクーリングを行わないことを特徴とする。

【0011】

前記エンジンが停止されたときの排気ガス温度に基づいて、前記ドージングバルブが尿素水の変質しにくい温度まで低下するのに要するクーリング時間を設定するクーリング時間設定部と、前記クーリング制御部がクーリングを終了した後、ドージングバルブの内部にある尿素水を吸い戻すエンプティングを行うエンプティング制御部と、をさらに備え、前記クーリング制御部は、前記エンジンが停止されてからクーリング時間が経過するまで、前記ドージングバルブから所定量の尿素水を噴射するクーリングを行うようにしてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

【0013】

（１）エンジン停止時におけるドージングバルブ内での尿素水の変質を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態を示すＳＣＲシステムの要部構成図である。

【図2】本発明の一実施形態を示すＳＣＲシステムを詳しく示した構成図である。

【図3】図１のＳＣＲシステムの入出力構成図である。

【図4】本発明においてエンジン停止時にクーリングを行うフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

【0016】

図１に示されるように、本発明に係るＳＣＲシステム１００は、エンジンＥの排気管１０２に設けられたＳＣＲ装置１０３と、ＳＣＲ装置１０３の上流側で排気管１０２内に尿素水を噴射するドージングバルブ１０４と、エンジンＥが停止されたときの排気ガス温度に基づいて、ドージングバルブ１０４が尿素水の変質しにくい温度まで低下するのに要するクーリング時間を設定するクーリング時間設定部１と、エンジンＥが停止されてからクーリング時間が経過するまで、ドージングバルブ１０４から所定量の尿素水を噴射するクーリングを行うクーリング制御部２と、クーリング制御部２がクーリングを終了した後、ドージングバルブ１０４の内部にある尿素水を吸い戻すエンプティングを行うエンプティング制御部３とを備える。

【0017】

ＳＣＲシステム１００は、エンジンＥの運転時における尿素水噴射を制御する構成として、排気ガス中のＮＯｘ量に応じてＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量を演算する浄化用尿素水噴射量演算部４と、条件１；エンジンＥが低負荷運転中であるため浄化用尿素水噴射量演算部４が演算したＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量が少ない、条件２；ＤＰＦ再生処理中であるため排気ガス温度が高い、条件３；浄化用尿素水噴射量演算部４が演算したＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量よりも減量噴射しているアンモニアスリップ防止処理中である、条件４；浄化用尿素水噴射量演算部４が演算したＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量が排気ガス温度に基づいて決められる閾値より小さい、という４つの最低尿素水噴射量設定条件のいずれかが成立しているとき、あらかじめ設定されている最低尿素水噴射量マップ（図示せず）を参照して最低尿素水噴射量を設定する最低尿素水噴射量設定部５と、エンジンＥにおける燃料噴射量が排気ガス温度に基づいて決められる燃料噴射量閾値以上であるとき、あるいは排気ガス流量があらかじめ設定した閾値以上であるとき、エンジン状態が高負荷状態であると判定してエンジンパラメータを変数とする所定の演算式により最低尿素水噴射量を設定する高負荷時最低尿素水噴射量設定部６と、エンジンＥの運転時に、最低尿素水噴射量が設定されていないときは浄化用尿素水噴射量演算部４が演算した尿素水噴射量をドージングバルブ１０４から噴射させ、最低尿素水噴射量が設定されているときは浄化用尿素水噴射量演算部４が演算した尿素水噴射量と最低尿素水噴射量のうち大きい尿素水噴射量をドージングバルブ１０４から噴射させるエンジン運転中尿素水噴射制御部７とを備える。

【0018】

ＳＣＲシステム１００は、エンジンＥの停止時点で前述した４つの最低尿素水噴射量設定条件のいずれか又はエンジン状態が高負荷状態の判定が成立していたとき、あるいはエンジンＥの停止時点でいずれの最低尿素水噴射量設定条件もエンジン状態が高負荷状態の判定も成立しなくなってから所定時間が経過していないときは、エンジンＥの停止後にドージングバルブ１０４の温度が上昇すると判定してクーリング制御部２にクーリングを実行させ、クーリング終了後に、エンプティング制御部３にエンプティングを実行させ、エンジンＥの停止時点でいずれの最低尿素水噴射量設定条件もエンジン状態が高負荷状態の判定も成立しなくなってから所定時間が経過していたときは、エンジンＥの停止後にドージングバルブ１０４の温度が上昇しないと判定して、直ちにエンプティング制御部３にエンプティングを実行させるクーリング実行判定部８を備える。

【0019】

詳しくは、図２に示すように、ＳＣＲシステム１００は、エンジンＥの排気管１０２に設けられたＳＣＲ装置１０３と、ＳＣＲ装置１０３の上流側（排気ガスの上流側）で尿素水を噴射するドージングバルブ（尿素噴射装置、ドージングモジュール）１０４と、尿素水を貯留する尿素タンク１０５と、尿素タンク１０５に貯留された尿素水をドージングバルブ１０４に供給するサプライモジュール１０６と、ドージングバルブ１０４やサプライモジュール１０６等を制御するＤＣＵ（Dosing Control Unit）１２６とを主に備える。

【0020】

エンジンＥの排気管１０２には、排気ガスの上流側から下流側にかけて、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst；酸化触媒）１０７、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）１０８、ＳＣＲ装置１０３が順次配置される。ＤＯＣ１０７は、エンジンＥから排気される排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ₂とし、排気ガス中のＮＯとＮＯ₂の比率を制御してＳＣＲ装置１０３における脱硝効率を高めるためのものである。また、ＤＰＦ１０８は、排気ガス中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するためのものである。

【0021】

ＳＣＲ装置１０３の上流側の排気管１０２には、ドージングバルブ１０４が設けられる。ドージングバルブ１０４は、高圧の尿素水が満たされたシリンダに噴口が設けられ、その噴口を塞ぐ弁体がプランジャに取り付けられた構造となっており、コイルに通電することによりプランジャを引き上げることで弁体を噴口から離間させて尿素水を噴射するようになっている。コイルへの通電を止めると、内部のバネ力によりプランジャが引き下げられて弁体が噴口を塞ぐので尿素水の噴射が停止される。

【0022】

ドージングバルブ１０４の上流側の排気管１０２には、ＳＣＲ装置１０３の入口における排気ガスの温度（ＳＣＲ入口温度）を測定する排気温度センサ１０９が設けられる。また、ＳＣＲ装置１０３の上流側（ここでは排気温度センサ１０９の上流側）には、ＳＣＲ装置１０３の上流側でのＮＯｘ濃度を検出する上流側ＮＯｘセンサ１１０が設けられ、ＳＣＲ装置１０３の下流側には、ＳＣＲ装置１０３の下流側でのＮＯｘ濃度を検出する下流側ＮＯｘセンサ１１１が設けられる。

【0023】

サプライモジュール１０６は、尿素水を圧送するＳＭポンプ１１２と、サプライモジュール１０６の温度（サプライモジュール１０６を流れる尿素水の温度）を測定するＳＭ温度センサ１１３と、サプライモジュール１０６内における尿素水の圧力（ＳＭポンプ１１２の吐出側の圧力）を測定する尿素水圧力センサ１１４と、尿素水の流路を切り替えることにより、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するか、あるいはドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すかを切り替えるリバーティングバルブ１１５とを備えている。ここでは、リバーティングバルブ１１５がＯＦＦのとき、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するようにし、リバーティングバルブ１１５がＯＮのとき、ドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すようにした。

【0024】

リバーティングバルブ１１５が尿素水をドージングバルブ１０４に供給するように切り替えられている場合、サプライモジュール１０６は、そのＳＭポンプ１１２にて、尿素タンク１０５内の尿素水を送液ライン（サクションライン）１１６を通して吸い上げ、圧送ライン（プレッシャーライン）１１７を通してドージングバルブ１０４に供給するようにされ、余剰の尿素水を、回収ライン（バックライン）１１８を通して尿素タンク１０５に戻すようにされる。

【0025】

尿素タンク１０５には、ＳＣＲセンサ１１９が設けられる。ＳＣＲセンサ１１９は、尿素タンク１０５内の尿素水の液面高さ（レベル）を測定するレベルセンサ１２０と、尿素タンク１０５内の尿素水の温度を測定する温度センサ１２１と、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を測定する品質センサ１２２とを備えている。品質センサ１２２は、例えば、超音波の伝播速度や電気伝導度から、尿素水の濃度や尿素水に異種混合物が混合されているか否かを検出し、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を検出するものである。

【0026】

尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６には、エンジンＥを冷却するための冷却水を循環する冷却ライン１２３が接続される。冷却ライン１２３は、尿素タンク１０５内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水と尿素タンク１０５内の尿素水との間で熱交換するようにされる。同様に、冷却ライン１２３は、サプライモジュール１０６内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水とサプライモジュール１０６内の尿素水との間で熱交換するようにされる。

【0027】

冷却ライン１２３には、尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６に冷却水を供給するか否かを切り替えるタンクヒーターバルブ（クーラントバルブ）１２４が設けられる。なお、ドージングバルブ１０４にも冷却ライン１２３が接続されるが、ドージングバルブ１０４には、タンクヒーターバルブ１２４の開閉に拘わらず、冷却水が供給されるように構成されている。なお、図２では図を簡略化しており示されていないが、冷却ライン１２３は、尿素水が通る送液ライン１１６、圧送ライン１１７、回収ライン１１８に沿って配設される。

【0028】

図３に、ＤＣＵ１２６の入出力構成図を示す。

【0029】

図３に示すように、ＤＣＵ１２６には、上流側ＮＯｘセンサ１１０、下流側ＮＯｘセンサ１１１、ＳＣＲセンサ１１９（レベルセンサ１２０、温度センサ１２１、品質センサ１２２）、排気温度センサ１０９、サプライモジュール１０６のＳＭ温度センサ１１３と尿素水圧力センサ１１４、およびエンジンＥを制御するＥＣＭ（Engine Control Module）１２５からの入力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２５からは、外気温、車速などあらゆるエンジンパラメータの信号が入力される。

【0030】

また、ＤＣＵ１２６には、タンクヒーターバルブ１２４、サプライモジュール１０６のＳＭポンプ１１２とリバーティングバルブ１１５、ドージングバルブ１０４、上流側ＮＯｘセンサ１１０のヒータ、下流側ＮＯｘセンサ１１１のヒータへの出力信号線が接続される。なお、ＤＣＵ１２６と各部材との信号の入出力に関しては、個別の信号線を介した入出力、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介した入出力のどちらであってもよい。

【0031】

ＤＣＵ１２６は、ＥＣＭ１２５からのエンジンパラメータの信号と、排気温度センサ１０９からの排気ガス温度とを基に、排気ガス中のＮＯｘの量を推定すると共に、推定した排気ガス中のＮＯｘの量を基にドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を決定するようにされ、さらに、ドージングバルブ１０４にて決定した尿素水量で噴射したとき、上流側ＮＯｘセンサ１１０の検出値に基づいてドージングバルブ１０４を制御して、ドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を調整するようにされる。

【0032】

以下、本発明のＳＣＲシステム１００の動作を説明する。

【0033】

エンジンＥの運転時、浄化用尿素水噴射量演算部４は、排気ガス中のＮＯｘ量に応じてＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量を演算する。エンジン運転中尿素水噴射制御部７は、浄化用尿素水噴射量演算部４が演算した尿素水噴射量をドージングバルブ１０４から噴射させる。これにより、排気ガス中のＮＯｘが浄化される。

【0034】

ただし、次の４つの最低尿素水噴射量設定条件のいずれかが成立していると、最低尿素水噴射量設定部５が最低尿素水噴射量マップを参照して最低尿素水噴射量を設定する。

【0035】

条件１；エンジンＥが低負荷運転中である。このとき浄化用尿素水噴射量演算部４が演算したＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量は、ドージングバルブ１０４の温度が上昇するのを防止できる尿素水噴射量より少ない。

【0036】

条件２；ＤＰＦ再生処理中である。ＤＰＦ再生処理中はエンジンＥにおいてポスト噴射が行われＤＯＣ１０７で酸化が活発になるので、排気ガス温度が高く、ドージングバルブ１０４の温度が上昇しやすい。

【0037】

条件３；アンモニアスリップ防止処理中である。ＳＣＲ装置１０３に保持できるアンモニアの量が少ない状況では、アンモニアスリップ防止のため、浄化用尿素水噴射量演算部４が演算したＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量よりも減量して噴射する制御となる。具体的には、冷却水温があらかじめ設定した高温閾値より高いとき、冷却水温があらかじめ設定した低温閾値より低いとき、大気圧があらかじめ設定した閾値より低いとき、ＮＯｘ流量があらかじめ設定した閾値より大きいとき、ＥＧＲ量があらかじめ設定した閾値より小さいとき、のいずれかにアンモニアスリップ防止処理が実行される。このときドージングバルブ１０４の温度が上昇するのを防止しにくい。

【0038】

条件４；浄化用尿素水噴射量演算部４が演算したＮＯｘ浄化に必要な尿素水噴射量が排気ガス温度に基づいて決められる閾値より小さい。排気ガス温度が高いほどドージングバルブ１０４の温度が上昇しやすいため、それに応じて尿素水噴射量を増やさないと、ドージングバルブ１０４の温度が上昇するのを防止しにくい。

【0039】

以上４つの最低尿素水噴射量設定条件のいずれかが成立していると、ドージングバルブ１０４を冷却する目的で、最低尿素水噴射量設定部５が最低尿素水噴射量マップを参照して最低尿素水噴射量を設定することになる。

【0040】

次いで、高負荷時最低尿素水噴射量設定部６では、エンジンＥにおける燃料噴射量が排気ガス温度に基づいて決められる燃料噴射量閾値以上であるとき、あるいは排気ガス流量があらかじめ設定した閾値以上であるとき、エンジン状態が高負荷状態であると判定する。エンジン状態が高負荷状態であると排気ガス温度が高まってドージングバルブ１０４の温度が上昇しやすいため、これを尿素水噴射の冷却効果で防止するべく、エンジンパラメータを変数とする所定の演算式により最低尿素水噴射量を設定する。

【0041】

演算式としては、例えば、
ｘ４≧（ｙ０−ａｘ１−ｂｘ２−ｃｘ３−ｅ）／ｄ
ｘ１；排気ガス流量（≒吸入空気量）
ｘ２；排気ガス温度
ｘ３；冷却水温度
ｘ４；最低尿素水噴射量
ｙ０；不具合が発生しない尿素水温度
ａ〜ｅ；実験で求まる正又は負の係数
が用いられる。

【0042】

エンジン運転中尿素水噴射制御部７は、最低尿素水噴射量設定部５、高負荷時最低尿素水噴射量設定部６のいずれからも最低尿素水噴射量が設定されていないときは、前述のように浄化用尿素水噴射量演算部４が演算した尿素水噴射量をドージングバルブ１０４から噴射させるが、最低尿素水噴射量設定部５、高負荷時最低尿素水噴射量設定部６のいずれかによって最低尿素水噴射量が設定されているときは浄化用尿素水噴射量演算部４が演算した尿素水噴射量と最低尿素水噴射量のうち大きい尿素水噴射量をドージングバルブ１０４から噴射させる。これにより、最低尿素水噴射量以上の尿素水が噴射されるようになるため、ドージングバルブ１０４の冷却が促進される。

【0043】

以上がエンジンＥの運転時の動作である。

【0044】

さて、本発明では、エンジンＥの停止時、すなわちイグニションキーオフあるいはアイドルストップによりエンジンＥが停止されたとき、図４の手順が実行される。

【0045】

ステップＳ１にて、４つの最低尿素水噴射量設定条件もエンジン状態が高負荷状態の判定も成立しなくなってから所定時間が経過していたかどうか判定する。ＮＯであればステップＳ２に進む。ここで、判定がＮＯということは、エンジンＥの停止時点で４つの最低尿素水噴射量設定条件のいずれか又はエンジン状態が高負荷状態の判定が成立していた、あるいはエンジンＥの停止時点でいずれの最低尿素水噴射量設定条件もエンジン状態が高負荷状態の判定も成立しなくなってから所定時間が経過していないということであり、エンジン停止後に排気ガス温度が高温になってドージングバルブ１０４の温度が上昇することを意味する。

【0046】

ステップＳ２にて、エンジンＥが停止されたときの排気ガス温度（例えば、排気温度センサ１０９が検出するＳＣＲ入口温度）に基づいて、ドージングバルブ１０４が尿素水の変質しにくい温度まで低下するのに要するクーリング時間を設定する。排気ガス温度が高ければクーリング時間を長く、排気ガス温度が低ければクーリング時間を短くするとよい。クーリング時間が設定されたら、直ちに経過時間の測定を開始する。

【0047】

ステップＳ３にて、クーリング時間が未経過かどうか（経過時間がクーリング時間に達してないかどうか）を判定する。ＹＥＳであれば、ステップＳ４に進む。ステップＳ４にて、クーリングを実行し、ステップＳ３に戻る。クーリングでは、ドージングバルブ１０４からあらかじめ設定されている所定量の尿素水を噴射する。噴射は、一定量を連続的に行ってもよいし、間欠的に行ってもよい。このようにしてクーリングが実行されることにより、ドージングバルブ１０４は冷却される。

【0048】

クーリング時間が未経過である間は、ステップＳ３、Ｓ４の繰り返しとなるが、クーリング時間が経過すると、ステップＳ３の判定がＮＯとなるので、クーリングを終了し、ステップＳ５に進む。クーリングが終了したとき、ドージングバルブ１０４は尿素水の変質しにくい温度まで低下していることになる。また、エンジンＥが既に停止しているので、排気管１０２内の排気ガス温度も低下していることが期待できる。

【0049】

ステップＳ５にて、エンプティングを実行してエンジン停止時の制御を終了する。エンプティングを実行したことにより、ドージングバルブ１０４の噴口に残留する尿素水が除去されるので、その後、長時間、エンジン再始動が行われない場合でも、残留尿素水の乾燥による変成物の生成が防止される。なお、エンプティングを実行中にドージングバルブ１０４が高温の排気ガスにさらされると、ドージングバルブ１０４が高温となって不具合が生じやすい。しかし、ステップＳ５では、ステップＳ４のクーリングが終了しているため、エンプティングを実行中にドージングバルブ１０４が高温となるおそれがない。また、エンジン停止時に排気ガス温度が高いとき、排気ガス温度が自然低下するのを待って、それからエンプティングを実行しようとすると、その間にドージングバルブ１０４内の尿素水の温度が高くなり、不具合が生じやすい。したがって、エンジン停止時に排気ガス温度が高いときは、まずクーリングを行ってからエンプティングを行うのがよい。

【0050】

ステップＳ１の判定がＹＥＳであれば、ステップＳ６に進む。ここで、判定がＹＥＳということは、エンジンＥの停止時点でいずれの最低尿素水噴射量設定条件もエンジン状態が高負荷状態の判定も成立しなくなってから所定時間が経過していたということであり、エンジン停止後に排気ガス温度が高温にならないので、ドージングバルブ１０４の温度が上昇しないことを意味する。よって、クーリングを実行する必要はなく、直ちにエンプティングを実行することになる。すなわち、ステップＳ６にてエンプティングを実行してエンジン停止時の制御を終了する。

【0051】

以上説明したように、本発明のＳＣＲシステム１００によれば、エンジンＥが停止されたときの排気ガス温度に基づいて、ドージングバルブ１０４が尿素水の変質しにくい温度まで低下するのに要するクーリング時間を設定するクーリング時間設定部１と、エンジンＥが停止されてからクーリング時間が経過するまで、ドージングバルブ１０４から所定量の尿素水を噴射するクーリングを行うクーリング制御部２とを備えたので、エンジン停止時にドージングバルブ１０４を尿素水の変質しにくい温度まで確実に低下させることができる。

【0052】

本発明のＳＣＲシステム１００によれば、クーリング制御部２がクーリングを終了した後、ドージングバルブ１０４の内部にある尿素水を吸い戻すエンプティングを行うエンプティング制御部３を備えたので、エンジン停止後におけるドージングバルブ１０４の噴口の保護が可能となる。

【0053】

本実施形態では、エンジン停止は、イグニションキーオフによる場合もアイドルストップによる場合も同じとしたが、区別して異なる制御を行ってもよい。例えば、アイドルストップによるエンジン停止時は、長時間を待たずにエンジン再始動となるのは明白であるので、エンプティングは実行しないようにしてもよい。また、選択ボタンの操作により、アイドルストップ時にエンプティングを実行するかしないかを選択できるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ クーリング時間設定部
２ クーリング制御部
３ エンプティング制御部
４ 浄化用尿素水噴射量演算部
５ 最低尿素水噴射量設定部
６ 高負荷時最低尿素水噴射量設定部
７ エンジン運転中尿素水噴射制御部
８ クーリング実行判定部
１０２ 排気管
１０３ ＳＣＲ装置
１０４ ドージングバルブ
１０９ 排気温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】