特開 2023-142762 尿素除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023142762

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】尿素除去装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

F01N3/08 G

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022049832

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【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】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】池田 卓史

(72)【発明者】

【氏名】石井 光

(72)【発明者】

【氏名】後藤 真司

【テーマコード（参考）】

3G091

【Ｆターム（参考）】

3G091AA18

3G091AB09

3G091BA07

3G091BA14

3G091CA16

3G091CA17

3G091CB02

3G091DA02

3G091DB10

3G091DC03

3G091EA17

(57)【要約】

【課題】噴射ノズルに固着した尿素を除去しやすくする。
【解決手段】尿素除去装置２は、エンジン１１の排気ガスが流れる排気管１２内に噴射ノズル１３から尿素水Ｎを噴射させる制御を行ったときに尿素水Ｎが噴射ノズル１３から噴射されたか否かを判定する判定部２２１と、噴射ノズル１３から尿素水が噴射されていないと判定された場合に、尿素水Ｎを貯蔵するタンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを供給するポンプ１５を制御して、タンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを供給する供給制御部２２２と、タンク１４から供給された尿素水Ｎが噴射ノズル１３に貯留した状態で、排気ガスの温度を上げる制御を行う温度制御部２２３と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排気ガスが流れる排気管内に噴射ノズルから尿素水を噴射させる制御を行ったときに前記尿素水が前記噴射ノズルから噴射されたか否かを判定する判定部と、
前記噴射ノズルから前記尿素水が噴射されていないと判定された場合に、前記尿素水を貯蔵するタンクから前記噴射ノズルに前記尿素水を供給するポンプを制御して、前記タンクから前記噴射ノズルに前記尿素水を供給する供給制御部と、
前記タンクから供給された前記尿素水が前記噴射ノズルに貯留した状態で、前記排気ガスの温度を上げる制御を行う温度制御部と、
を有する尿素除去装置。

【請求項2】

前記温度制御部は、前記噴射ノズルに貯留している前記尿素水の温度が、尿素の水への溶解度が所定溶解度になる下限温度以上になるように、前記排気ガスの温度を上げる制御を行う、
請求項１に記載の尿素除去装置。

【請求項3】

前記温度制御部は、前記噴射ノズルに貯留している前記尿素水の温度が前記下限温度以上になり、かつ前記噴射ノズルの温度が前記下限温度よりも高く前記噴射ノズルの耐熱温度に応じた上限温度未満になるように、前記排気ガスの温度を上げる制御を行う、
請求項２に記載の尿素除去装置。

【請求項4】

前記温度制御部は、前記エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射部に、前記エンジンの１燃焼サイクル中に複数回の燃料噴射を行わせる制御を所定期間継続することにより前記排気ガスの温度を上げる、
請求項１から３のいずれか一項に記載の尿素除去装置。

【請求項5】

前記供給制御部は、前記排気ガスを浄化する浄化装置が正常に機能しているか否かを判定する診断制御を実施している間に、前記噴射ノズルに前記尿素水を供給する制御を行う、
請求項１から４のいずれか一項に記載の尿素除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、尿素水を噴射する噴射ノズルに固着した尿素を除去する尿素除去装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンの排気ガスに尿素水を噴射して窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元する技術が知られている。特許文献１には、噴射ノズルから尿素水を噴射した後に加圧された空気を噴射することにより噴射ノズルに残留した尿素水を除去する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－３１７４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、加圧された空気を噴射しても噴射ノズル内に尿素水が残留してしまうことがある。噴射ノズル内に残留した尿素水が加熱されると、尿素が析出して固着するという問題が生じていた。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、噴射ノズルに固着した尿素を除去しやすくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様においては、エンジンの排気ガスが流れる排気管内に噴射ノズルから尿素水を噴射させる制御を行ったときに前記尿素水が前記噴射ノズルから噴射されたか否かを判定する判定部と、前記噴射ノズルから前記尿素水が噴射されていないと判定された場合に、前記尿素水を貯蔵するタンクから前記噴射ノズルに前記尿素水を供給するポンプを制御して、前記タンクから前記噴射ノズルに前記尿素水を供給する供給制御部と、前記タンクから供給された前記尿素水が前記噴射ノズルに貯留した状態で、前記排気ガスの温度を上げる制御を行う温度制御部と、を有する尿素除去装置を提供する。

【0007】

前記温度制御部は、前記噴射ノズルに貯留している前記尿素水の温度が、尿素の水への溶解度が所定溶解度になる下限温度以上になるように、前記排気ガスの温度を上げる制御を行ってもよい。

【0008】

前記温度制御部は、前記噴射ノズルに貯留している前記尿素水の温度が前記下限温度以上になり、かつ前記噴射ノズルの温度が前記下限温度よりも高く前記噴射ノズルの耐熱温度に応じた上限温度未満になるように、前記排気ガスの温度を上げる制御を行ってもよい。

【0009】

前記温度制御部は、前記エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射部に、前記エンジンの１燃焼サイクル中に複数回の燃料噴射を行わせる制御を所定期間継続することにより前記排気ガスの温度を上げてもよい。

【0010】

前記供給制御部は、前記排気ガスを浄化する浄化装置が正常に機能しているか否かを判定する診断制御を実施している間に、前記噴射ノズルに前記尿素水を供給する制御を行ってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、噴射ノズルに固着した尿素を除去しやすくできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】排気ガスを浄化する浄化システムの構成を説明するための図である。

【図2】温度に対する尿素の水への溶解度の表である。

【図3】排気ガスの温度を上げる制御を説明するための図である。

【図4】尿素を除去する処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［浄化システムＳの構成］
図１は、排気ガスを浄化する浄化システムＳの構成を説明するための図である。浄化システムＳは、エンジン１１、噴射ノズル１３、タンク１４、ポンプ１５、浄化装置１６、チューブ１７及び尿素除去装置２を含む。浄化システムＳは、例えば自動車や船舶に搭載されている。

【0014】

エンジン１１は、燃料と吸気（空気）との混合気を燃焼、膨張させて、動力を発生させるディーゼルエンジンである。燃料噴射部１１１は、尿素除去装置２の制御に従って、エンジン１１の燃焼室に燃料を噴射する。エンジン１１の排気ガスは、排気管１２を通って外部に排出される。

【0015】

浄化装置１６は、エンジン１１の排気ガスを浄化する。浄化装置１６は、エンジン１１の排気ガスが流れる排気管１２内に設けられている選択触媒還元脱硝装置（いわゆる尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction））である。選択触媒還元脱硝装置は、アンモニアの前駆体である尿素水Ｎを、排気管１２を流れる排気ガスに噴射することにより、ＮＯｘとアンモニアとを反応させて窒素と水に還元させる。

【0016】

温度センサ１８は、浄化装置１６に流入する排気ガスの温度を検出する熱電対又はサーミスタを含むセンサユニットである。温度センサ１８は、浄化装置１６の上流に設けられており、浄化装置１６に流入する排気ガスの温度を検出する。温度センサ１８が排気ガスの温度を検出する間隔は適宜設定すればよく、例えばセンサユニットのマイクロプロセッサの処理周期であり、具体的には１００ミリ秒である。

【0017】

噴射ノズル１３は、浄化装置１６に尿素水Ｎを噴射する。尿素水Ｎは、タンク１４に貯蔵されている。尿素水Ｎは、タンク１４からチューブ１７を通って噴射ノズル１３に供給される。チューブ１７は、例えばシリコンチューブやゴムチューブである。

【0018】

ポンプ１５は、尿素除去装置２の制御によりタンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを供給するポンプである。また、ポンプ１５は、尿素除去装置２の制御により噴射ノズル１３からタンク１４に尿素水Ｎを送ることができる。例えば、ポンプ１５は、エンジン１１が停止したときに、噴射ノズル１３からタンク１４に尿素水Ｎを送ることで噴射ノズル１３から尿素水Ｎを排出する。

【0019】

ところで、噴射ノズル１３から尿素水Ｎを排出しても、噴射ノズル１３内に尿素水Ｎが残留することがある。噴射ノズル１３内に残留した尿素水Ｎが、高温の排気ガスや排気ガスの余熱等により加熱されると、尿素水Ｎの水分が蒸発して尿素が析出し、析出した尿素が固着してしまう。そこで、尿素除去装置２は、噴射ノズル１３内に尿素が固着した場合、噴射ノズル１３内に尿素水Ｎが貯留している状態で排気ガスの温度を上げることにより、噴射ノズル１３内に貯留している尿素水Ｎの温度を上げる。これにより、尿素の水への溶解度が上がるので噴射ノズルに固着した尿素が尿素水に融解しやすくなり、固着した尿素を除去できる。
以下、尿素除去装置２の構成を説明する。

【0020】

尿素除去装置２は、記憶部２１及び制御部２２を有する。記憶部２１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部２１は、制御部２２が実行するプログラムを記憶する。

【0021】

制御部２２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部２２は、記憶部２１に記憶されたプログラムを実行することにより、判定部２２１、供給制御部２２２及び温度制御部２２３としての機能を実現する。

【0022】

判定部２２１は、噴射ノズル１３から尿素水Ｎを噴射させる噴射制御を行う。具体的には、判定部２２１は、噴射ノズル１３に所定の噴射電圧を印加して、噴射ノズル１３内の尿素水Ｎを噴射させる噴射制御を行う。噴射電圧が印加されたときに噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されると、噴射電圧を印加してから所定の判定時間が経過するまで間の電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値以上になる。一方、噴射電圧が印加されたときに噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されないと、電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値未満になる。

【0023】

判定部２２１は、噴射制御を行ったときに尿素水Ｎが噴射ノズル１３から噴射されたか否かを判定する。例えば、判定部２２１は、排気ガスを浄化する浄化装置１６が正常に機能しているか否かを判定する診断制御を実施している間に噴射制御を行い、尿素水Ｎが噴射ノズル１３から噴射されたか否かを判定する。具体的には、判定部２２１は、噴射ノズル１３に噴射電圧を印加してから判定時間が経過するまでの電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値以上か否かに基づき、尿素水Ｎが噴射されたか否かを判定する。判定部２２１は、電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値以上であれば、尿素水Ｎが噴射されたと判定する。判定部２２１は、極大値と極小値の差が判定閾値未満であれば、噴射されていないと判定する。なお、判定部２２１は、上記に限らず他の方法で尿素水Ｎが噴射ノズル１３から噴射されたか否かを判定してもよい。

【0024】

供給制御部２２２は、噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されていないと判定された場合に、タンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを供給する。例えば、供給制御部２２２は、ポンプ１５を制御してタンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを供給する。具体的には、供給制御部２２２は、タンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを送った後、一度噴射ノズル１３からタンク１４に尿素水Ｎを戻し、再度タンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを送る供給・吸い戻し制御を行う。より具体的には、噴射ノズル１３とポンプ１５を接続するチューブ１７には、サイフォン構造の配管が設けられており、供給制御部２２２は、供給・吸い戻し制御を複数回行いチューブ１７内の尿素水Ｎの液面を操作することで、チューブ１７内に溜まっている空気と尿素水Ｎを入れ替えて、噴射ノズル１３に尿素水Ｎを供給する。噴射ノズル１３内に尿素水Ｎが貯留している状態になると、噴射ノズル１３に固着した尿素が尿素水Ｎに融解しはじめる。

【0025】

ところで、尿素の水への溶解度は水の温度が高いほど大きくなる。図２は、温度に対する尿素の水への溶解度の表である。噴射ノズル１３内に貯留した尿素水Ｎの温度が高くなれば尿素の水への溶解度が大きくなるので、噴射ノズル１３に固着した尿素が尿素水Ｎに融解しやすくなる。つまり、噴射ノズル１３内に貯留した尿素水Ｎの温度を上げる場合、尿素水Ｎの温度を上げない場合よりも短時間で噴射ノズル１３に固着した尿素を尿素水Ｎに融解させられる。

【0026】

温度制御部２２３は、タンク１４から供給された尿素水Ｎが噴射ノズル１３に貯留した状態で、排気ガスの温度を上げる制御を行う。例えば、温度制御部２２３は、供給制御部２２２が尿素水Ｎを噴射ノズル１３に供給する制御を開始するのと同時又は供給する制御が開始されてから所定の待機時間が経過したら、排気ガスの温度を上げる制御を行う。待機時間は、供給する制御の開始時点から尿素水Ｎが噴射ノズル１３に貯留した状態になるまでにかかる時間である。これにより、温度制御部２２３は、尿素水Ｎが噴射ノズル１３に貯留した状態で、排気ガスの温度を上げる制御を開始できる。

【0027】

温度制御部２２３は、エンジン１１の１燃焼サイクル中に燃焼室に複数回の燃料噴射を行わせる昇温制御を継続することにより排気ガスの温度を上げる。温度制御部２２３の昇温制御では、１燃焼サイクル中に燃焼室に４回の燃料噴射を行わせる制御を継続することにより排気ガスの温度を上げる。なお、燃料噴射の回数は、４回に限らない。

【0028】

温度制御部２２３は、噴射ノズル１３に貯留している尿素水Ｎの温度が、尿素の水への溶解度が下限温度以上になるように排気ガスの温度を上げる。例えば、温度制御部２２３は、尿素の水への溶解度が［４００ｇ／１００ｍｌ］になる８０℃を下限温度として、噴射ノズル１３に貯留している尿素水Ｎの温度が８０℃以上になるように排気ガスの温度を上げる。

【0029】

温度制御部２２３は、エンジン負荷が低く排気ガスの温度が加熱温度以下である場合に、１燃焼サイクル中に複数回の燃料噴射を行わせる昇温制御を継続することにより排気ガスの温度を上げる。具体的には、温度制御部２２３は、排気ガスの温度が加熱温度以上になるまで昇温制御を継続することにより、尿素水Ｎの温度を下限温度（８０℃）以上にする。加熱温度は、噴射ノズル１３に達した排気ガスにより加熱された噴射ノズル１３内の尿素水Ｎの温度が下限温度（８０℃）以上になる温度である。言い換えると、加熱温度は、尿素水Ｎの温度を下限温度（８０℃）以上にできる排気ガスの温度である。温度制御部２２３は、エンジン負荷が高く排気ガスの温度が加熱温度よりも高い場合には、排気ガスの温度を維持する制御を実行して尿素水Ｎの温度を下限温度（８０℃）以上に維持する。例えば、温度制御部２２３は、１燃焼サイクル中に燃焼室に、昇温制御で噴射させる回数よりも少ない回数（例えば１回）の燃料噴射を行わせることにより排気ガスの温度を維持する制御を実行する。

【0030】

このようにすることで、加熱温度以上の排気ガスが噴射ノズル１３に達することにより、噴射ノズル１３が加熱されて噴射ノズル１３内に貯留している尿素水Ｎの温度が下限温度以上になる。その結果、噴射ノズル１３に固着した尿素が尿素水Ｎに融解しやすくなるので、尿素水Ｎを加熱しない場合よりも短時間で、固着した尿素を噴射ノズル１３内に貯留している尿素水Ｎに融解させることができる。

【0031】

判定部２２１は、昇温制御が行われている間においても噴射ノズル１３に噴射電圧を印加し続ける。これにより、噴射ノズル１３に固着していた尿素が尿素水Ｎに融解したタイミングで、固着していた尿素が融解した尿素水Ｎが噴射ノズル１３から噴射されるので、噴射ノズル１３内に固着していた尿素が除去される。噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されたら、電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値以上になるので、判定部２２１は、尿素水Ｎが噴射されたと判定する。そして、温度制御部２２３は、尿素水Ｎが噴射されたと判定部２２１が判定したら、昇温制御を終了する。

【0032】

ところで、噴射ノズル１３の温度が噴射ノズル１３の耐熱温度（例えば４００℃）よりも高い温度になると、尿素固着物がより強固に固着したり、噴射ノズル１３が故障したり、噴射ノズル１３の性能が低下したりする。そこで、温度制御部２２３は、噴射ノズル１３の耐熱温度に応じた上限温度未満になるように、排気ガスの温度を上げる制御を行う。具体的には、温度制御部２２３は、排気ガスの温度が上限温度以上であれば、排気ガスの温度を上げる制御を停止する。上限温度は、噴射ノズル１３に熱による故障及び性能低下が生じない温度であり下限温度よりも高い。上限温度は２５０℃から３５０℃の範囲内である。上限温度は２８０℃が望ましい。排気ガスの温度が上限温度のときの噴射ノズル１３の温度は、耐熱温度よりも低く、下限温度よりも高くなっている。これにより、噴射ノズル１３の過剰な温度上昇が抑制されて、噴射ノズル１３の温度を耐熱温度よりも低い温度にできるので、噴射ノズル１３の故障や性能低下が抑制される。

【0033】

なお、噴射ノズル１３に尿素水Ｎが貯留していることにより、噴射ノズル１３及び尿素水Ｎの温度を上昇させるのに必要な熱量が増加するので、噴射ノズル１３の過剰な温度上昇が抑制されている。また、噴射ノズル１３の過剰な温度上昇を抑制するために、温度制御部２２３は、噴射ノズル１３にエンジン１１を冷却する冷却水を供給してもよい。この場合、浄化システムＳは、噴射ノズル１３に冷却水を供給する配管と、当該配管から噴射ノズル１３に冷却水を供給するポンプを備える。温度制御部２２３は、排気ガスの温度が上限温度以上になったら、冷却水を供給するポンプを制御して噴射ノズル１３に冷却水を供給する。

【0034】

温度制御部２２３は、排気ガスの温度が上限温度未満であれば排気ガスの温度を上げる制御を継続し、排気ガスの温度が上限温度以上であれば排気ガスの温度を上げる制御を停止する。このようにすることで、温度制御部２２３は、尿素水Ｎの温度を下限温度（８０℃）以上に維持しつつ、噴射ノズル１３の温度を耐熱温度よりも低い温度にすることができる。

【0035】

図３は、排気ガスの温度を上げる制御を説明するための図である。図３の横軸は時刻を示し、縦軸は温度を示す。排気ガス温度Ｇ１は、浄化装置１６に流入する排気ガスの温度変化を示すグラフである。尿素水温度Ｇ２は、噴射ノズル１３に貯留している尿素水Ｎの温度変化を示すグラフである。

【0036】

時刻Ｔ１は、温度を上げる制御を行った時刻である。温度制御部２２３は、噴射ノズル１３に貯留している尿素水Ｎの温度が下限温度Ａ以上になるように排気ガスの温度を上げる。具体的には、温度制御部２２３は、排気ガス温度Ｇ１が、加熱温度Ｂ以上になるように排気ガスの温度を上げる。これにより、温度制御部２２３は、噴射ノズル１３の温度を下限温度Ａ以上にできる。

【0037】

また、温度制御部２２３は、排気ガスの温度が上限温度Ｃ未満になるように排気ガスの温度を制御する。具体的には、温度制御部２２３は、排気ガスの温度が上限温度Ｃを超えたら、排気ガスの温度を上げる制御を停止する。これにより、温度制御部２２３は、噴射ノズル１３の温度を耐熱温度よりも低い温度Ｄ未満にできるので、噴射ノズル１３の故障や性能低下を抑制できる。

【0038】

［尿素除去装置２が実行する尿素を除去する処理］
図４は、尿素を除去する処理の一例を示すフローチャートである。尿素を除去する処理は、浄化装置１６及び噴射ノズル１３が正常に機能しているか否かを判定する診断制御の一部である。尿素を除去する処理は、例えば浄化装置１６及び噴射ノズル１３が正常に機能しているかを判定する診断制御が開始したタイミングで実行される。

【0039】

判定部２２１は、噴射ノズル１３から尿素水Ｎを噴射させる制御を行う（ステップＳ１）。具体的には、判定部２２１は、噴射ノズル１３から尿素水Ｎを噴射させるために噴射ノズル１３に噴射電圧を印加する。

【0040】

判定部２２１は、噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されたか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、判定部２２１は、噴射電圧を印加してから判定時間が経過するまでの電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値以上か否かに基づき、噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されたか否かを判定する。判定部２２１は、関数の極大値と極小値の差が判定閾値以上であれば（ステップＳ２でＹｅｓ）、噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されたと判定し、処理を終了する。

【0041】

供給制御部２２２は、噴射ノズル１３から尿素水Ｎが噴射されていないと判定されたら（ステップＳ２でＮｏ）、尿素水Ｎを噴射ノズル１３に供給する（ステップＳ３）。具体的には、供給制御部２２２は、ポンプ１５を制御して、供給・吸い戻し制御を繰り返すことで、サイフォン構造の配管を有したチューブ１７内の尿素水Ｎの液面を操作することでチューブ１７中に残存する空気と、尿素水Ｎを置換して、タンク１４から噴射ノズル１３に尿素水Ｎを供給する。

【0042】

温度制御部２２３は、タンク１４から供給された尿素水Ｎが噴射ノズル１３に供給されて、尿素水Ｎが噴射ノズル１３に貯留した状態になったら、排気ガスの温度が加熱温度Ｂ未満か否かを判定する（ステップＳ４）。温度制御部２２３は、排気ガスの温度が加熱温度Ｂ未満である場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、排気ガスの温度を上げる制御を行う（ステップＳ５）。具体的には、温度制御部２２３は、供給制御部２２２が尿素水Ｎを噴射ノズル１３に供給する制御を開始してから待機時間が経過したら、１燃焼サイクル中に燃焼室に４回の燃料噴射を行わせる昇温制御を開始して、排気ガスの温度を上げる。

【0043】

温度制御部２２３は、排気ガスの温度が加熱温度Ｂ以上である場合（ステップＳ４でＮｏ）、排気ガスの温度が上限温度Ｃ以上か否かを判定する（ステップＳ６）。温度制御部２２３は、排気ガスの温度が上限温度Ｃ以上である場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、排気ガスの温度を下げる制御を実行する（ステップＳ７）。例えば、温度制御部２２３は、昇温制御を実施していれば昇温制御を停止する。また、温度制御部２２３は、エンジン１１の冷却水を噴射ノズル１３に供給する。

【0044】

温度制御部２２３は、排気ガスの温度が上限温度Ｃ未満である場合（ステップＳ６でＮｏ）、ステップＳ４に戻る。尿素除去装置２は、診断制御が実行されている間、ステップＳ４からステップＳ７を繰り返す。

【0045】

判定部２２１は、昇温制御が行われている間においても噴射ノズル１３に噴射電圧を印加し続ける。判定部２２１は、電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値以上になったら、尿素水Ｎが噴射されたと判定する。温度制御部２２３は、尿素水Ｎが噴射されたと判定部２２１が判定したら、昇温制御を終了する。

【0046】

判定部２２１は、電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値未満である間、尿素水Ｎが噴射されていないと判定する。温度制御部２２３は、尿素水Ｎが噴射されていないと判定部２２１が判定している間、昇温制御を継続する。判定部２２１は、診断制御が開始してから所定の診断時間が経過しても、電流値の時間変化を示す関数の極大値と極小値の差が判定閾値未満であれば、噴射ノズル１３が異常であると判定する。診断時間は、浄化システムＳが搭載された車両の仕様などにより適宜定めればよく、例えば１５００秒である。

【0047】

［尿素除去装置２の効果］
以上説明したとおり、尿素除去装置２は、噴射ノズル１３に尿素水Ｎが貯留している状態で排気ガスの温度を上げる制御を行う。これにより、温度が上昇した排気ガスが噴射ノズル１３に達することにより、噴射ノズル１３に貯留している尿素水Ｎの温度が上昇するので、尿素水Ｎの溶解度が上がる。その結果、噴射ノズル１３に固着した尿素が尿素水Ｎに短時間で融解しやすくなり、噴射ノズル１３に固着した尿素を除去できる。

【0048】

また、噴射ノズル１３内に尿素水Ｎが貯留しているので、排気ガスの温度を上げても噴射ノズル１３の温度が上がりにくくなる。そのため、噴射ノズル１３の温度が、噴射ノズル１３の耐熱温度を超えてしまうことが抑制されるので、噴射ノズル１３の故障や性能低下を抑制できる。

【0049】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上記の実施の形態では、温度制御部２２３は、尿素除去装置２の一部であるが、これに限らず、尿素除去装置２とは別にエンジン燃料噴射を主としたエンジン動力・排気温度を制御するエンジン制御装置を温度制御部２２３として設置し、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等を用いて尿素除去装置２との協調した制御を行っても良い。さらに、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0050】

Ｓ 浄化システム
１１ エンジン
１１１ 燃料噴射部
１２ 排気管
１３ 噴射ノズル
１４ タンク
１５ ポンプ
１６ 浄化装置
１７ チューブ
１８ 温度センサ
２ 尿素除去装置
２１ 記憶部
２２ 制御部
２２１ 判定部
２２２ 供給制御部
２２３ 温度制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】