JP2019002315A - Reducing agent feeding device - Google Patents
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Abstract
【課題】還元剤センサの誤検出を防止することが可能な還元剤供給装置を提供する。【解決手段】還元剤供給装置は、内燃機関の排気ガス中のNOxを還元浄化するために還元剤として用いられる還元剤を貯留する還元剤タンクと、内燃機関の排気通路を通過する排気ガスに還元剤を噴射する還元剤インジェクタに当該還元剤を供給する還元剤供給経路と、還元剤タンク内に位置する下流端に開口部を有し、還元剤供給経路に残留した還元剤を還元剤タンクに戻す還元剤回収経路と、開口部の近傍に設けられ、還元剤回収経路を通過して還元剤タンクに戻される還元剤と、当該還元剤に含まれる空気とを分離する分離フィルターとを備える。【選択図】図2A reducing agent supply device capable of preventing erroneous detection of a reducing agent sensor is provided. A reducing agent supply device is provided for reducing agent tanks for storing a reducing agent used as a reducing agent for reducing and purifying NOx in exhaust gas of an internal combustion engine, and for exhaust gas passing through an exhaust passage of the internal combustion engine. A reducing agent supply path for supplying the reducing agent to the reducing agent injector that injects the reducing agent, and an opening at the downstream end located in the reducing agent tank, and the reducing agent remaining in the reducing agent supply path is removed from the reducing agent tank. A reducing agent recovery path that is returned to the opening, a reducing filter that is provided in the vicinity of the opening, returns to the reducing agent tank through the reducing agent recovery path, and a separation filter that separates air contained in the reducing agent. . [Selection] Figure 2
Description
本発明は、還元剤供給装置に関する。 The present invention relates to a reducing agent supply apparatus.
トラックやバス等の車両等に搭載される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気ガス浄化システムとして、尿素水等を還元剤として用いてNOxを窒素と水に還元する選択触媒還元(SCR:Selective Catalytic Reduction)システムが開発されている(例えば、特許文献1を参照)。 Selective catalytic reduction that reduces NOx to nitrogen and water using urea water as a reducing agent as an exhaust gas purification system for purifying NOx in exhaust gas of diesel engines mounted on vehicles such as trucks and buses (SCR: Selective Catalytic Reduction) system has been developed (see, for example, Patent Document 1).
SCRシステムは、尿素水タンクに貯留された尿素水をSCR装置上流の排気管に供給し、排気ガスの熱またはSCR装置内の触媒で尿素を加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアによってSCR装置内の触媒でNOxを還元するものである。尿素水は、例えば排気管に設けられた尿素水インジェクタによって適量が噴射される。 The SCR system supplies urea water stored in a urea water tank to an exhaust pipe upstream of the SCR device, hydrolyzes urea with heat of exhaust gas or a catalyst in the SCR device, and generates ammonia. NOx is reduced by the catalyst in the apparatus. An appropriate amount of urea water is injected by, for example, a urea water injector provided in the exhaust pipe.
尿素水インジェクタへの尿素水の供給は、サプライポンプや尿素水圧力センサなどを備えたサプライモジュールによってなされる。サプライモジュールは、吸込ラインを介して尿素水タンクと接続されており、尿素水タンクから吸い込みラインを通じて吸い上げた尿素水を、サプライモジュールと尿素水インジェクタとを接続する圧送ラインを通じて尿素水インジェクタに供給する。尿素水インジェクタの開閉は、DCU(ドージングコントロールユニット)により、SCR装置の上流および/または下流に設けられたNOxセンサの検出値等に応じて制御される。 The urea water is supplied to the urea water injector by a supply module including a supply pump and a urea water pressure sensor. The supply module is connected to the urea water tank through the suction line, and the urea water sucked up from the urea water tank through the suction line is supplied to the urea water injector through the pressure feed line connecting the supply module and the urea water injector. . The opening and closing of the urea water injector is controlled by a DCU (Dosing Control Unit) according to the detection value of a NOx sensor provided upstream and / or downstream of the SCR device.
エンジンを停止して(キーオフして)尿素水の噴射を停止した後、圧送ラインに残留する余剰の尿素水は、圧送ラインから戻しラインによって尿素水タンク内に戻される。 After stopping the engine (key-off) and stopping the injection of urea water, surplus urea water remaining in the pumping line is returned from the pumping line to the urea water tank by the return line.
しかしながら、圧送ラインに残留する余剰の尿素水が尿素水タンク内に戻される際、当該尿素水は、減圧されることにより泡立ってしまう。つまり、尿素水タンク内に戻された尿素水内には気泡が大量に形成されてしまう。 However, when the excess urea water remaining in the pumping line is returned to the urea water tank, the urea water is bubbled by being depressurized. That is, a large amount of bubbles are formed in the urea water returned to the urea water tank.
そのため、形成された大量の気泡が尿素水タンク内に設けられた尿素水センサの検出を邪魔し、当該尿素水センサの誤検出を招くおそれがあるという問題があった。尿素水センサの誤検出が発生すると、適切な量の尿素水を尿素水インジェクタに供給することができず、ひいては排気ガス中のNOxの浄化処理に支障をきたしてしまう。 For this reason, there is a problem that a large amount of formed bubbles may interfere with detection of the urea water sensor provided in the urea water tank, and may cause erroneous detection of the urea water sensor. If erroneous detection of the urea water sensor occurs, an appropriate amount of urea water cannot be supplied to the urea water injector, and consequently the purification process of NOx in the exhaust gas is hindered.
本発明の目的は、還元剤センサの誤検出を防止することが可能な還元剤供給装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the reducing agent supply apparatus which can prevent the misdetection of a reducing agent sensor.
本発明に係る還元剤供給装置は、
内燃機関の排気ガス中のNOxを還元浄化するために還元剤として用いられる還元剤を貯留する還元剤タンクと、
前記内燃機関の排気通路を通過する排気ガスに前記還元剤を噴射する還元剤インジェクタに当該還元剤を供給する還元剤供給経路と、
前記還元剤タンク内に位置する下流端に開口部を有し、前記還元剤供給経路に残留した前記還元剤を前記還元剤タンクに戻す還元剤回収経路と、
前記開口部の近傍に設けられ、前記還元剤回収経路を通過して前記還元剤タンクに戻される前記還元剤と、当該還元剤に含まれる空気とを分離する分離フィルターと、
を備える。
The reducing agent supply apparatus according to the present invention is:
A reducing agent tank for storing a reducing agent used as a reducing agent for reducing and purifying NOx in exhaust gas of an internal combustion engine;
A reducing agent supply path for supplying the reducing agent to a reducing agent injector that injects the reducing agent into exhaust gas passing through an exhaust passage of the internal combustion engine;
A reducing agent recovery path having an opening at a downstream end located in the reducing agent tank and returning the reducing agent remaining in the reducing agent supply path to the reducing agent tank;
A separation filter that is provided in the vicinity of the opening and separates the reducing agent that passes through the reducing agent recovery path and is returned to the reducing agent tank and the air contained in the reducing agent;
Is provided.
本発明によれば、還元剤センサの誤検出を防止することができる。 According to the present invention, erroneous detection of the reducing agent sensor can be prevented.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態におけるSCRシステム100の構成の一例を示す図である。トラックやバス等の車両に搭載されたディーゼルエンジンの排気管10には、SCR装置11が接続されている。SCR装置11の上流側には尿素水Uを噴射する尿素水インジェクタ12が、SCR装置11の上流側および下流側には、NOxセンサ13が設けられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the
SCR装置11は、尿素水インジェクタ12(ドージングバルブとも言う、本発明の還元剤インジェクタに対応)から噴射される尿素水が排気ガスの高温により、またはSCR装置11内の触媒により加水分解され生成されたアンモニアを用いて、SCR装置11内の触媒によってNOxを窒素ガスと水蒸気に還元することで排気ガスを浄化する。SCR装置11下流のNOxセンサ13は、SCR装置11の処理後の排気ガス中のNOxを検出し、SCR装置11の下流の排ガス中のNOx値が定常となっていることをモニタし、DCU14へ計測値を送信する。
The SCR device 11 is generated by hydrolyzing urea water injected from a urea water injector 12 (also referred to as a dosing valve, corresponding to the reducing agent injector of the present invention) at a high temperature of exhaust gas or by a catalyst in the SCR device 11. The exhaust gas is purified by reducing the NOx into nitrogen gas and water vapor by the catalyst in the SCR device 11 using the ammonia. The
なお、NOxセンサ13はSCR装置11の上流および下流に配するように説明したが、必ずしも上流側と下流側の両方に配される必要はなく、SCR装置11の上流および/または下流に配置されればよい。
The
NOxセンサ13の検出値はDCU(Dosing Control Unit)14に入力される。DCU14は、NOxセンサ13の検出値に応じて尿素水インジェクタ12の開閉制御を行う。DCU14は、図示は省略するが、例えばCPUがメモリから所定のプログラムを読み出して実行することにより、以下の動作を行う。
The detection value of the
DCU14は、SCR装置11上流のNOxセンサ13からの検出値等に応じて尿素水インジェクタ12を制御する。具体的には、DCU14は、尿素水インジェクタ12から尿素水Uを噴射する量やタイミングを算出し、サプライポンプ18を駆動させて尿素水Uを規定圧まで高め、尿素水インジェクタ12を開閉して、算出したタイミングで算出した量の尿素水Uを噴射させる。
The DCU 14 controls the
尿素水インジェクタ12から噴射される尿素水Uは、尿素水タンク15(本発明の還元剤タンクに対応)に貯留されている。尿素水インジェクタ12が開状態のとき、尿素水Uは、吸い込みライン16からサプライモジュール17のサプライポンプ18に吸引され圧送ライン20(本発明の「還元剤供給経路」に対応)にて尿素水インジェクタ12に圧送される。この際、フィルター19を通して尿素水中の異物が除去される。また、ディーゼルエンジンが停止して、尿素水インジェクタ12からの尿素水の噴射が停止した後(尿素水インジェクタ12が閉状態のとき)、圧送ライン20に残留する余剰の尿素水Uは、フィルター19の吐出側の圧送ライン20から戻しライン21(還流パイプとも言う。本発明の「還元剤回収経路」に対応)によって尿素水タンク15内に戻される。
The urea water U injected from the
尿素水タンク15内には、超音波式または光学式の尿素水センサ22(本発明の還元剤センサに対応)が設けられる。尿素水センサ22は、尿素水タンク15内の尿素水Uのレベル、品質(例えば、温度または尿素濃度)を検出し、DCU14へ送信する。例えば、尿素水タンク15内の尿素水Uのレベルが尿素水センサ22で検出される場合、尿素水センサ22で検出した尿素水Uのレベルから尿素水Uの残存量を検出し、尿素水Uの補充の目安としている。
An ultrasonic or optical urea water sensor 22 (corresponding to the reducing agent sensor of the present invention) is provided in the
ところで、圧送ライン20に残留する余剰の尿素水Uが尿素水タンク15内に戻される際、当該尿素水Uは、減圧されることにより泡立ってしまう。つまり、尿素水タンク15内に戻された尿素水U内には気泡(空気)が大量に形成されてしまう。
By the way, when the excess urea water U remaining in the
そのため、形成された大量の気泡が尿素水タンク15内に設けられた尿素水センサ22の検出を邪魔し、当該尿素水センサ22の誤検出を招くおそれがある。尿素水センサ22の誤検出が発生すると、適切な量の尿素水Uを尿素水インジェクタ12に供給することができず、ひいては排気ガス中のNOxの浄化処理に支障をきたしてしまう。
For this reason, the large amount of bubbles formed may interfere with the detection of the
そこで、本実施の形態では、戻しライン21を通過して尿素水タンク15に戻される尿素水Uと、当該尿素水Uに含まれる空気とを分離する分離フィルター30(図2を参照)を尿素水タンク15内に設けている。
Therefore, in the present embodiment, the separation filter 30 (see FIG. 2) that separates the urea water U that passes through the
図2は、尿素水タンク15内の構成の一例を示す図である。図2に示すように、尿素水の噴射時、尿素水タンク15内に貯留される尿素水Uは、吸い込みライン16からサプライモジュール17のサプライポンプ18に吸引される。一方、尿素水インジェクタ12からの尿素水の噴射が停止した後、圧送ライン20に残留する余剰の尿素水Uは、圧送ライン20から戻しライン21によって尿素水タンク15内に戻される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration in the
戻しライン21は、尿素水タンク15内に位置する下流端に開口部21aを有する。そして、その開口部21aの近傍には、分離フィルター30が設けられる。具体的には、分離フィルター30は、開口部21aの近傍から、尿素水タンク15に貯留される尿素水Uの液面の上方まで延在し、戻しライン21を覆う細長い筒形状を有する。分離フィルター30は、尿素水に耐えられるよう耐アルカリ性を有する材料(例えば、セラミック)で構成されている。
The
また、分離フィルター30の外周壁は、多数の孔32(細孔)を有する多孔質に形成されており、戻しライン21を通過して尿素水タンク15に戻される尿素水Uと、当該尿素水Uに含まれる空気とを分離し、空気と分離された尿素水Uのみを通過させる。孔32(細孔)の平均径は、例えば30μm以下である。一方、尿素水Uと分離された空気は、尿素水Uの液面に向かって移動し、その後、分離フィルター30の上端部に形成された開口部30aから当該液面の上方に逃がされる。
Further, the outer peripheral wall of the
そのため、尿素水タンク15内に戻された尿素水U内に気泡が形成されてしまうこと、すなわち当該気泡が尿素水センサ22の検出を邪魔することを防止し、ひいては尿素水センサ22の誤検出を防止することができる。尿素水タンク15、圧送ライン20、戻しライン21および分離フィルター30は、本発明の還元剤供給装置に対応する。
For this reason, bubbles are prevented from forming in the urea water U returned to the
なお、上記実施の形態において、分離フィルター30は、戻しライン21の開口部21aの近傍から、尿素水タンク15に貯留される尿素水Uの液面の上方まで延在する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図3に示すように、分離フィルター30は、戻しライン21の開口部21aの近傍から、尿素水タンク15に貯留される尿素水Uの液面の下方まで延在し、戻しライン21を覆う筒形状を有しても良い。
In the above embodiment, the
この場合、分離フィルター30により分離された空気を尿素水Uの液面の上方に逃がす通気路34(例えば、ホース)が分離フィルター30の上端部に設けられる。そのため、分離フィルター30の上端部には、開口部30aは形成されていない。この構成により、尿素水Uと分離された空気は、通気路34を通過して尿素水Uの液面に向かって移動し、その後、通気路34の開放端から当該液面の上方に逃がされる。そのため、尿素水タンク15内に戻された尿素水U内に気泡が形成されてしまうこと、すなわち当該気泡が尿素水センサ22の検出を邪魔することを防止し、ひいては尿素水センサ22の誤検出を防止することができる。また、図2に示す構成と比べて、分離フィルター30の長手方向の長さが短くなる分だけ製造コストを低減することができる。
In this case, an air passage 34 (for example, a hose) that allows the air separated by the
また、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of actualization in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
本発明は、還元剤センサの誤検出を防止することが可能な還元剤供給装置として有用である。 The present invention is useful as a reducing agent supply device that can prevent erroneous detection of a reducing agent sensor.
10 排気管
11 SCR装置
12 尿素水インジェクタ(還元剤インジェクタ)
13 NOxセンサ
14 DCU
15 尿素水タンク(還元剤タンク)
16 吸い込みライン
17 サプライモジュール
18 サプライポンプ
19 フィルター
20 圧送ライン
21 戻しライン
22 尿素水センサ(還元剤センサ)
30 分離フィルター
32 孔
34 通気路
100 SCRシステム
10 exhaust pipe 11
13
15 Urea water tank (reducing agent tank)
16
30
Claims (5)
前記内燃機関の排気通路を通過する排気ガスに前記還元剤を噴射する還元剤インジェクタに当該還元剤を供給する還元剤供給経路と、
前記還元剤タンク内に位置する下流端に開口部を有し、前記還元剤供給経路に残留した前記還元剤を前記還元剤タンクに戻す還元剤回収経路と、
前記開口部の近傍に設けられ、前記還元剤回収経路を通過して前記還元剤タンクに戻される前記還元剤と、当該還元剤に含まれる空気とを分離する分離フィルターと、
を備える還元剤供給装置。 A reducing agent tank for storing a reducing agent used as a reducing agent for reducing and purifying NOx in exhaust gas of an internal combustion engine;
A reducing agent supply path for supplying the reducing agent to a reducing agent injector that injects the reducing agent into exhaust gas passing through an exhaust passage of the internal combustion engine;
A reducing agent recovery path having an opening at a downstream end located in the reducing agent tank and returning the reducing agent remaining in the reducing agent supply path to the reducing agent tank;
A separation filter that is provided in the vicinity of the opening and separates the reducing agent that passes through the reducing agent recovery path and is returned to the reducing agent tank and the air contained in the reducing agent;
A reducing agent supply device comprising:
請求項1に記載の還元剤供給装置。 The separation filter has a cylindrical shape extending from the vicinity of the opening to above the liquid surface of the reducing agent stored in the reducing agent tank and covering the reducing agent recovery path.
The reducing agent supply apparatus according to claim 1.
前記分離フィルターにより分離された前記空気を前記液面の上方に逃がす通気路が前記分離フィルターに設けられる、
請求項1に記載の還元剤供給装置。 The separation filter has a cylindrical shape extending from the vicinity of the opening to below the liquid surface of the reducing agent stored in the reducing agent tank and covering the reducing agent recovery path,
An air passage for allowing the air separated by the separation filter to escape above the liquid surface is provided in the separation filter;
The reducing agent supply apparatus according to claim 1.
請求項1〜3の何れか1項に記載の還元剤供給装置。 The separation filter is a material having alkali resistance,
The reducing agent supply apparatus of any one of Claims 1-3.
前記細孔の平均径は、30μm以下である、
請求項1〜4の何れか1項に記載の還元剤供給装置。 The separation filter has pores through which only the reducing agent passes,
The average diameter of the pores is 30 μm or less.
The reducing agent supply apparatus of any one of Claims 1-4.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2017116715A JP2019002315A (en) | 2017-06-14 | 2017-06-14 | Reducing agent feeding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2019002315A true JP2019002315A (en) | 2019-01-10 |
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Family Applications (1)
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| JP2017116715A Pending JP2019002315A (en) | 2017-06-14 | 2017-06-14 | Reducing agent feeding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2017
- 2017-06-14 JP JP2017116715A patent/JP2019002315A/en active Pending
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