特開 2024-165797 尿素水供給装置

(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】P2024165797

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】尿素水供給装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20241121BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20241121BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20241121BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

F01N3/08 B ZAB

F02D45/00 360A

F01N3/24 L

B01D53/94 400

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082292

(22)【出願日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(72)【発明者】

【氏名】岡田 尚子

【テーマコード（参考）】

3G091

3G384

4D148

【Ｆターム（参考）】

3G091AA02

3G091AB05

3G091BA02

3G091CA01

3G091CA17

3G091EA15

3G091FA04

3G384BA33

3G384CA03

3G384DA14

3G384EB08

3G384FA00Z

4D148AA06

4D148AA08

4D148AB01

4D148AB02

4D148AC03

4D148CC32

4D148CC47

4D148CC54

4D148CC61

4D148CD05

4D148DA01

4D148DA02

4D148DA20

(57)【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。

【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。

【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】

【特許文献1】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】

本開示によれば、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ができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本実施形態に係る尿素水供給装置を示す模式図である。

【図2】図２は、図１に示された制御部の機能的な構成を示す図である。

【図3】図３は、図１，２に示された尿素水供給装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、図１，２に示された尿素水供給装置の動作の別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】

以下、一実施形態に係る尿素水供給装置について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

【0014】

図１は、本実施形態に係る尿素水供給装置を示す模式図である。図１に示される尿素水供給装置１は、例えば、バスやトラック等の大型車両や産業車両といった車両に搭載される。当該車両には、エンジンＡ１、オイルパンＡ２、排気通路Ａ３、及び触媒部Ａ４等の種々の構成が設けられている。

【0015】

エンジンＡ１は、発電用の動力源であってもよい。オイルパンＡ２は、エンジンＡ１の熱により加熱されたオイル（熱源）が貯留されている。排気通路Ａ３は、エンジンＡ１からの排気ガスが流通させられる。

【0016】

触媒部Ａ４は、排気通路Ａ３内に配置されており、排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元するためのものである。触媒部Ａ４は、例えば、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）装置に含まれる。触媒部Ａ４は、例えばセラミック製の担体上に担持された選択還元触媒を含む。選択還元触媒は、排気ガスに含まれる窒素酸化物を、アンモニア等の還元剤を用いて選択的に還元する触媒である。

【0017】

排気通路Ａ３には、触媒部Ａ４を含むＳＣＲ装置に加えて、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）装置、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）装置、及び、ＡＳＣ（アンモニアスリップ触媒：ammonia slip catalyst）といった、排気ガスを浄化するための種々の構成が設けられていてもよい。

【0018】

尿素水供給装置１は、触媒部Ａ４に対して還元剤としての尿素水を供給するためのものである。より具体的には、尿素水供給装置１により供給された尿素水は、排気通路Ａ３に設けられたインジェクタＢにより排気通路Ａ３内に噴出される。排気通路Ａ３に噴出された尿素水は、排気ガスの熱でアンモニアに分解される。尿素水由来のアンモニアは、排気ガスと共に触媒部Ａ４に供給されて吸着される。触媒部Ａ４に吸着されたアンモニアは、排気ガスに含まれる窒素酸化物と反応して窒素酸化物の還元に供される。このように、尿素水供給装置１は、インジェクタＢを介して触媒部Ａ４に還元剤（還元剤の前駆体）としての尿素水を供給・添加する。

【0019】

尿素水供給装置１は、第１タンク１１、第２タンク１２、第１温度センサ１３、第２温度センサ１４、第１バルブ１５（切替部）、加熱管１６（加熱部）、第２バルブ１７、制御部２０、第１供給路Ｌ１、及び、第２供給路Ｌ２を有している。

【0020】

第１タンク１１及び第２タンク１２は、尿素水を貯留している。一例として、第１タンク１１は、第２タンク１２よりも多くの尿素水を貯留し得る。第１タンク１１は、尿素水が流通する第１供給路Ｌ１によって、インジェクタＢに接続されている。これにより、図示しないポンプ等を用いて、第１タンク１１から第１供給路Ｌ１を介してインジェクタＢ（ひいては触媒部Ａ４）に尿素水を供給可能とされている。

【0021】

第２タンク１２は、エンジンＡ１の近傍に設けられており、例えば真空二重管といった断熱性能が高い構造を有している。第２タンク１２は、第２供給路Ｌ２の中途に設けられており、第２供給路Ｌ２によって、インジェクタＢに接続されている。これにより、図示しないポンプ等を用いて、第２タンク１２から第２供給路Ｌ２を介してインジェクタＢ（ひいては触媒部Ａ４）に尿素水を供給可能とされている。

【0022】

第１温度センサ１３は、第１タンク１１に設けられている。第１温度センサ１３は、第１タンク１１における尿素水の温度を測定する。第１温度センサ１３は、測定結果を示す情報を制御部２０に出力する。第２温度センサ１４は、第２タンク１２に設けられている。第２温度センサ１４は、第２タンク１２における尿素水の温度を測定する。第２温度センサ１４は、測定結果を示す情報を制御部２０に出力する。

【0023】

第１バルブ１５は、第１供給路Ｌ１に設けられている。第２供給路Ｌ２の上流側の端部は、第１バルブ１５を介して第１供給路Ｌ１に接続されている。換言すれば、第２供給路Ｌ２は、第１バルブ１５において第１供給路Ｌ１から分岐している。第２タンク１２は、第２供給路Ｌ２における第１供給路Ｌ１からの分岐点（第１バルブ１５）よりも下流側に設けられている。第１バルブ１５が開状態とされることにより、第１タンク１１からインジェクタＢに向かう第１供給路Ｌ１が開通され、第１タンク１１からの尿素水の供給が可能とされる。

【0024】

なお、第２供給路Ｌ２は、第２タンク１２よりも下流側において、第１供給路Ｌ１の第１バルブ１５よりも下流側の位置に合流している。すなわち、第２供給路Ｌ２は、第１バルブ１５において第１供給路Ｌ１から一旦分岐した後に、第２タンク１２の下流側において第１供給路Ｌ１に再度合流している。これにより、第１供給路Ｌ１の第１バルブ１５よりも下流側の部分が、第２タンク１２をバイパスするバイパス路とされている。

【0025】

加熱管１６は、両端部が第２タンク１２に接続されると共に、両端部以外の少なくとも一部がオイルパンＡ２内を通るように設けられており、第２タンク１２に貯留された尿素水を車両のオイルパンＡ２内のオイル（熱源）によって加熱する加熱部である。加熱管１６は、第２タンク１２に貯留された尿素水を流通させながらオイルパンＡ２内のオイルとの熱交換により当該尿素水を加熱する。

【0026】

第２バルブ１７は、加熱管１６に設けられている。第２バルブ１７が開状態とされることにより、加熱管１６開通され、第２タンク１２に貯留された尿素水が加熱管１６を介して加熱されながら循環させられる。

【0027】

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路等を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。制御部２０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより後述する各部の機能を実現し得る。制御部２０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

【0028】

図２は、図１に示された制御部の機能的な構成を示す図である。図２に示されるように、制御部２０は、機能的には、第１取得部２１、第２取得部２２、第３取得部２３、第４取得部２４、切替制御部２５、算出部２６、加熱制御部２７、及び、供給制御部２８を有している。

【0029】

第１取得部２１は、第１温度センサ１３から測定結果を示す情報を入力すると共に、当該第１温度センサ１３の測定結果に基づいて、第１タンク１１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２取得部２２は、第２温度センサ１４から測定結果を示す情報を入力すると共に、当該第２温度センサ１４の測定結果に基づいて、第２タンク１２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。

【0030】

第３取得部２３は、排気通路Ａ３に設けられた第３温度センサＣから、触媒部Ａ４の温度の測定結果を示す情報を入力し、当該第３温度センサＣの測定結果に基づいて、触媒部Ａ４の温度を取得する。第４取得部２４は、図示しない油温センサから情報の入力を受け、オイルパンＡ２におけるオイルの温度（熱源の温度、油温）を取得する。

【0031】

切替制御部２５は、第１バルブ１５及びポンプ等（以下、「第１バルブ１５等」という）を制御することにより、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。より具体的には、切替制御部２５は、第２取得部２２が取得した第２タンク温度が、第１取得部２１が取得した第１タンク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等を制御する。

【0032】

算出部２６は、第２取得部２２が取得した第２タンク温度と、第４取得部２４が取得した油温とに基づいて、加熱管１６内の尿素水の予測温度である予測尿素温度を算出する。

【0033】

加熱制御部２７は、算出部２６が算出した予測尿素温度が、尿素水の沸騰温度未満（例えば９０℃未満）である場合、第２バルブ１７によって加熱管１６を開状態とする。一方、加熱制御部２７は、算出部２６が算出した予測尿素温度が、尿素水の沸騰温度以上（例えば９０℃以上）である場合に、第２バルブ１７によって加熱管１６を閉状態とする。

【0034】

供給制御部２８は、第２取得部２２が取得した第２タンク温度の上昇に応じて、触媒部Ａ４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。一例として、制御部２０は、開始温度が第１基準値（例えば１８０℃）である場合、第３取得部２３が取得した触媒部Ａ４の温度が当該第１基準値に達したときに、触媒部Ａ４への尿素水の供給（添加）を開始する。

【0035】

一方、供給制御部２８は、例えば、第２タンク温度が一定値（例えば８０℃）まで上昇したとき、開始温度を第１基準値よりも低い第２基準値（例えば１２０℃）に設定する。この結果、制御部２０は、第３取得部２３が取得した触媒部Ａ４の温度が当該第２基準値に達した時点で、触媒部Ａ４への尿素水の供給（添加）を開始することとなる。

【0036】

引き続いて、尿素水供給装置１の動作の一例について説明する。図３は、図１，２に示された尿素水供給装置の動作の一例を示すフローチャートである。図３に示されるように、ここでは、まず、制御部２０が、例えば第１取得部２１が取得した第１温度に基づいて、第１タンク１１内の尿素水が凍結しているか否かの判定を行う（工程Ｓ１１）。

【0037】

工程Ｓ１１の判定の結果、第１タンク１１内の尿素水が凍結している場合（工程Ｓ１１：ＹＥＳ）、切替制御部２５が、第１バルブ１５を開状態とすることにより、第１供給路Ｌ１が開通された状態とする（すなわち、尿素水の流路を第１供給路Ｌ１に切り替える）（工程Ｓ１２）。続いて、制御部２０が、図示しない第１タンク１１内のヒータを駆動することにより、第１タンク１１内の尿素水を加熱して解凍する（工程Ｓ１３）。

【0038】

続いて、制御部２０が、第２取得部２２が取得した第２タンク温度（第２タンク１２における尿素水の温度）が、第１取得部２１が取得した第１タンク温度（第１タンク１１における尿素水の温度）以上であるか否かの判定を行う（工程Ｓ１４）。

【0039】

工程Ｓ１４の判定の結果、第２タンク温度が第１タンク温度以上である場合（工程Ｓ１４：ＹＥＳ）、切替制御部２５が、第１バルブ１５を閉状態として第１供給路Ｌ１を閉塞すると共に、第２供給路Ｌ２が開通された状態とする（すなわち、尿素水の流路を第２供給路Ｌ２に切り替える）（工程Ｓ１５）。

【0040】

そして、制御部２０が、第２タンク１２及び第２供給路Ｌ２に接続されたポンプ（不図示）等を駆動することにより、第２タンク１２から第２供給路Ｌ２を介した尿素水の供給を開始し（工程Ｓ１６）、処理を終了する。

【0041】

一方、工程Ｓ１１の判定の結果、第１タンク１１内の尿素水が凍結していない場合（工程Ｓ１１：ＮＯ）、制御部２０は、工程Ｓ１２，１３を省略して工程Ｓ１４の判定に移行する。

【0042】

他方、工程Ｓ１４の判定の結果、第２タンク温度が第１タンク温度以上でない場合（工程Ｓ１４：ＹＥＳ）、すなわち、第２タンク温度よりも第１タンク温度が高い場合、切替制御部２５が、（第１バルブ１５が閉状態である場合）第１バルブ１５を開状態として第１供給路Ｌ１が開通された状態とする（すなわち、尿素水の流路が第２供給路Ｌ２であった場合には第１供給路Ｌ１に切り替える）（工程Ｓ１７）。そして、制御部２０が、第１タンク１１及び第１供給路Ｌ１に接続されたポンプ等を駆動することにより、第１タンク１１から第１供給路Ｌ１を介した尿素水の供給を開始し（工程Ｓ１８）、処理を終了する。

【0043】

図４は、図１，２に示された尿素水供給装置の動作の別の一例を示すフローチャートである。図４に示されるように、ここでは、まず、制御部２０が、第２取得部２２が取得した第２タンク温度（第２タンク１２における尿素水の温度）が、第１閾値（例えば６０℃）未満であるか否かの判定を行う（工程Ｓ２１）。

【0044】

工程Ｓ２１の判定の結果、第２タンク温度が第１閾値未満である場合（工程Ｓ２１：ＹＥＳ）、算出部２６が加熱管１６内の尿素水の予測温度である予測尿素温度を算出すると共に、制御部２０が、算出された予測尿素温度が、第１閾値よりも高い第２閾値（例えば、尿素の沸騰温度に関連付けられた値であり、一例として９０℃）未満であるか否かの判定を行う（工程Ｓ２２）。

【0045】

工程Ｓ２２の判定の結果、予測尿素温度が第２閾値未満である場合、加熱制御部２７が、加熱管（加熱流路）１６を開状態とし、第２タンク１２における尿素水を、加熱管１６を介して循環させながら加熱を開始する（工程Ｓ２３）。

【0046】

続いて、制御部２０が、第２取得部２２が取得した第２タンク温度（第２タンク１２における尿素水の温度）が、第１閾値と第２閾値との間の第３閾値（例えば８０℃）未満であるか否かの判定を行う（工程Ｓ２４）。工程Ｓ２４の判定の結果、第２タンク温度が第３閾値未満である場合（工程Ｓ２４：ＹＥＳ）、処理を終了する。

【0047】

一方、工程Ｓ２１の判定の結果、加熱前の第２タンク温度が第１閾値未満でない場合（工程Ｓ２１：ＮＯ）、工程Ｓ２２の判定の結果、予測尿素温度が第２閾値未満出ない場合、すなわち、予測尿素温度が尿素水の沸騰温度以上である場合（工程Ｓ２２：ＮＯ）、及び、工程Ｓ２４の判定の結果、加熱後の第２タンク温度が第３閾値未満でない場合（工程Ｓ２４：ＮＯ）、加熱制御部２７が、加熱管（加熱流路）１６を閉状態とし、第２タンク１２における尿素水の加熱を停止し、処理を終了する。

【0048】

以上説明したように、本実施形態に係る尿素水供給装置１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A４に対して、尿素水を供給する。尿素水供給装置１では、当該尿素水を貯留する第１タンク１１及び第２タンク１２が備られている。また、第２タンク１２には尿素水を加熱する加熱部（加熱管１６）が設けられており、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される。

【0049】

これにより、相対的に高温の尿素水が触媒部Ａ４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、尿素水供給装置１では、尿素水が第１タンク１１と第２タンク１２とに分散されて貯留されており、且つ、第２タンク１２に加熱管１６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、尿素水供給装置１では、当該第２タンク１２の尿素水の加熱に際して、車両の熱源（オイルパンＡ２のオイル、すなわち、エンジンＡ１の廃熱）を利用する。したがって、尿素水の加熱に際して別途の電気エネルギー等の外部供給が不要となる。よって、尿素水供給装置１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。

【0050】

また、本実施形態に係る尿素水供給装置１では、制御部２０は、第２タンク温度及び油温に基づいて、加熱管１６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２６と、算出部２６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１６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１６を閉状態とする加熱制御部２７と、を含む。このため、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。

【0051】

また、本実施形態に係る尿素水供給装置１では、制御部２０は、第２タンク温度の上昇に応じて、触媒部Ａ４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２８を含む。このため、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。

【0052】

以上の実施形態は、本発明の一側面を説明したものである。したがって、本発明に係る尿素水供給装置は、上記実施形態に限定されず、任意に変形され得る。

【0053】

例えば、上記実施形態では、第２タンク１２に貯留された尿素水を加熱する加熱部として、当該尿素水を流通させながらオイルパンＡ２内のオイルとの熱交換を行う加熱管１６を例示した。しかし、加熱部は、車両の任意の熱源により第２タンク１２の尿素水を加熱可能な任意の構成とされ得る。すなわち、加熱部の熱源はオイルパンＡ２内のオイルに限定されず、また、加熱部の構造は尿素水を流通させる管状でなくてもよい。

【0054】

また、尿素水供給装置１において、制御部２０は、少なくとも第１取得部２１、第２取得部２２、切替制御部２５、及び加熱制御部２７を有していればよく、他の機能的な要素が省略されてもよい。

【0055】

さらに、尿素水供給装置１では、切替制御部２５が、第２タンク１２からの尿素水の供給と第１タンク１１からの尿素水の供給とを切り替え可能に構成されていればよく、第２供給路Ｌ２と第１供給路Ｌ１とが接続されていなくてもよい。

【符号の説明】

【0056】

１…尿素水供給装置、１１…第１タンク、１２…第２タンク、１３…第１温度センサ、１４…第２温度センサ、１５…第１バルブ（切替部）、１６…加熱管（加熱部）、２０…制御部、２１…第１取得部、２２…第２取得部、２５…切替制御部、２６…算出部、２７…加熱制御部、２８…供給制御部、Ａ４…触媒部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】