JP6561776B2 - Urea water injection device - Google Patents
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Description
本発明は、排気通路を流れる排気に含まれるNOxを還元する排気浄化装置において、排気通路内の排気に尿素水を噴射する尿素水噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a urea water injection device that injects urea water into exhaust gas in an exhaust passage in an exhaust purification device that reduces NOx contained in exhaust flowing through the exhaust passage.
従来の尿素水噴射装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の尿素水噴射装置(尿素水添加装置)では、尿素水を貯留する尿素水タンクを備え、内燃機関の排気管部に設けられたインジェクタによって、排気管部内の配置通路を流れる排気に、尿素水タンク内の尿素水を噴射(添加)するようになっている。 As a conventional urea water injection device, for example, one described in Patent Document 1 is known. In the urea water injection device (urea water addition device) of Patent Document 1, a urea water tank that stores urea water is provided, and an injector provided in the exhaust pipe portion of the internal combustion engine is used for exhaust flowing through the arrangement passage in the exhaust pipe portion. The urea water in the urea water tank is injected (added).
尿素水は、外気の温度環境によっては、凍結してしまう場合がある。よって、特許文献1では、尿素水タンクとインジェクタとを接続する尿素水管部の外側表面に、ヒータ等の加熱部を設けることで、凍結した尿素水を解凍するようにしている。 The urea water may freeze depending on the temperature environment of the outside air. Therefore, in patent document 1, it is made to thaw the frozen urea water by providing heating parts, such as a heater, in the outer surface of the urea water pipe part which connects a urea water tank and an injector.
あるいは、内燃機関用のラジエータの冷却水(温水)の一部が流通する温水通路を増設して、この温水通路を尿素水タンク内に配設すると共に、尿素水管部の一部の外側表面に接触させるようにしている。そして、温水通路を流れるラジエータの温水によって、尿素水の保温を行い尿素水の凍結を抑制する、あるいは、凍結した場合の解凍を行うようにしている。 Alternatively, a hot water passage through which a part of the cooling water (hot water) of the radiator for the internal combustion engine flows is added, and this hot water passage is disposed in the urea water tank, and on the outer surface of a part of the urea water pipe portion. I try to contact them. Then, the warm water of the radiator flowing through the warm water passage is used to keep the urea water warm so as to suppress the freezing of the urea water, or to perform thawing when frozen.
しかしながら、上記特許文献1の尿素水噴射装置では、加熱部や温水通路等の増設を伴い、部品点数が増加し、構成が複雑となる。また、温水通路を用いたものでは、内燃機関の始動直後では、ラジエータの冷却水温度も低い状態にあり、尿素水の保温、あるいは解凍を行うには即効性が得られない。また、ラジエータの冷却水は、内燃機関の温度上昇に伴う成り行きの温度となるので、保温や解凍のための温度管理が難しい。 However, in the urea water injection device disclosed in Patent Document 1, the number of components increases and the configuration becomes complicated with the addition of a heating unit and a hot water passage. Further, in the case of using the hot water passage, immediately after the internal combustion engine is started, the temperature of the cooling water of the radiator is low, and an immediate effect cannot be obtained for keeping the temperature of the urea water or performing thawing. Moreover, since the cooling water of a radiator becomes the expected temperature accompanying the temperature rise of an internal combustion engine, the temperature control for heat retention or defrosting is difficult.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、簡単な構成で、効果的な尿素水の解凍を可能とする尿素水噴射装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a urea water injection device that enables effective thawing of urea water with a simple configuration.
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
本発明では、先端部に設けられた噴孔(121a)を開閉する弁体(122)、および直流電源部(131)からの通電により磁気吸引力を発生させて弁体を駆動するコイル(123a)を有し、噴孔が内燃機関の排気管部(11)内に配置されたインジェクタ(120)と、
直流電源部からコイルへの通電状態を制御することで、弁体による噴孔の開閉を行い、尿素水を排気管部内の排気に噴射する制御部(150)と、を備える尿素水噴射装置において、
コイルに交流用の電力を供給する交流電源部(132)と、
尿素水の温度を検出する温度検出部(140)と、を備え、
制御部は、温度検出部から得られる温度が、尿素水の凍結を判定するための凍結判定温度より低い場合に、交流電源部からコイルに通電することでコイルを加熱器として作動させると共に、
温度検出部から得られる温度が、凍結判定温度以上となる場合に、直流電源部からコイルに通電して噴孔の開閉を行うようになっており、
温度検出部から得られる温度が、凍結判定温度より低い場合に、温度が低いほど、交流用の電力の周期を大きくすることを特徴としている。
In the present invention, the valve body (122) that opens and closes the nozzle hole (121a) provided at the tip and the coil (123a) that drives the valve body by generating a magnetic attractive force by energization from the DC power supply (131) And an injector (120) having a nozzle hole disposed in the exhaust pipe (11) of the internal combustion engine,
In a urea water injection device comprising: a control unit (150) that opens and closes an injection hole by a valve body and injects urea water into exhaust gas in an exhaust pipe unit by controlling a state of energization from a DC power supply unit to a coil ,
An AC power supply (132) for supplying AC power to the coil;
A temperature detector (140) for detecting the temperature of the urea water,
When the temperature obtained from the temperature detection unit is lower than the freezing determination temperature for determining freezing of urea water, the control unit operates the coil as a heater by energizing the coil from the AC power supply unit,
When the temperature obtained from the temperature detection unit is equal to or higher than the freezing judgment temperature, the coil is opened and closed by energizing the coil from the DC power supply unit ,
When the temperature obtained from the temperature detection unit is lower than the freezing determination temperature, the cycle of the AC power is increased as the temperature is lower .
この発明によれば、温度検出部から得られる温度が、凍結判定温度より低い場合であると、尿素水が凍結しているものと推定できる。この場合に、交流電源部からコイルに通電すると、コイルにおける電流の流れ方向が反転を繰り返すことになり、本来の直流電源部による磁気吸引力は発生しない形となる。そして、交流電流によりコイルは発熱し、加熱器として作動することになり、凍結した尿素水を解凍することが可能となる。 According to this invention, when the temperature obtained from the temperature detection unit is lower than the freezing determination temperature, it can be estimated that the urea water is frozen. In this case, when the coil is energized from the AC power supply unit, the current flow direction in the coil is repeatedly reversed, and the magnetic attraction force by the original DC power supply unit is not generated. Then, the coil generates heat by the alternating current, and operates as a heater, so that the frozen urea water can be thawed.
よって、専用の加熱器を増設することなく、コイルを加熱器として兼用することができ、簡単な構成で、効果的な尿素水の解凍を可能とする尿素水噴射装置とすることができる。 Therefore, the coil can be used as a heater without adding a dedicated heater, and a urea water injection device that enables effective thawing of urea water with a simple configuration can be provided.
尚、温度検出部から得られる温度が、凍結判定温度以上となる場合では、尿素水の凍結はないと推定でき、直流電源部からコイルへ通電することで、磁気吸引力を発生させて、通常の弁体の開閉制御を行うことができる。 When the temperature obtained from the temperature detection unit is equal to or higher than the freezing determination temperature, it can be estimated that the urea water will not freeze, and by energizing the coil from the DC power supply unit, a magnetic attraction force is generated, The valve body can be opened and closed.
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態における尿素水噴射装置100を図1、図2に示す。第1実施形態の尿素水噴射装置100は、車両の内燃機関(エンジン)の排気管部11に設けられて、排気浄化システム10を構成している。排気浄化システム10は、排気管部11内を流通する排気に含まれるNOxを分解する装置となっている。内燃機関は、例えば、ディーゼルエンジンである。
(First embodiment)
1 and 2 show a urea
排気管部11は、筒状の管であり、内部に排気通路11aが形成されている。排気管部11の一方の端部は内燃機関に接続されており、また、他方の端部は大気に開放されている。排気通路11aには、内燃機関から排出される排気が流通するようになっている。排気通路11aには、内燃機関側から順にDPF(Diesel Particulate Filter)および酸化触媒、SCR触媒、アンモニアスリップ触媒等が設けられている。
The
DPFおよび酸化触媒は、一体的に形成されている。DPFは、排気に含まれる微小な炭素粒子を捕集するフィルタとなっている。酸化触媒は、排気に含まれるHCやCOの、水や二酸化炭素に対する酸化を促進する触媒となっている。SCR触媒は、尿素水によって排気に含まれるNOxの還元を促進する触媒となっている。また、アンモニアスリップ触媒は、SCR触媒を通過した排気に含まれる余剰のアンモニアの酸化を促進する触媒となっている。 The DPF and the oxidation catalyst are integrally formed. The DPF is a filter that collects minute carbon particles contained in the exhaust gas. The oxidation catalyst is a catalyst that promotes the oxidation of HC and CO contained in exhaust gas to water and carbon dioxide. The SCR catalyst is a catalyst that promotes reduction of NOx contained in the exhaust gas with urea water. The ammonia slip catalyst is a catalyst that promotes oxidation of excess ammonia contained in the exhaust gas that has passed through the SCR catalyst.
尿素水噴射装置(以下、噴射装置)100は、尿素水供給部110、インジェクタ120、電源部130、温度センサ140、および制御部150等を備えている。
A urea water injection device (hereinafter referred to as an injection device) 100 includes a urea
尿素水供給部110は、尿素水タンク111、尿素水ポンプ112、圧力調整部113および尿素水管部114等を有している。尿素水タンク111は、尿素水すなわち尿素の水溶液を貯える容器となっている。尿素水ポンプ112は、尿素水タンク111に貯えられている尿素水をインジェクタ120へ供給するポンプとなっている。圧力調整部113は、尿素水ポンプ112によってインジェクタ120へ供給される尿素水の圧力を調整する装置となっている。尿素水ポンプ112および圧力調整部113は、後述する制御部150によって制御されるようになっている。
The urea
そして、尿素水管部114は、尿素水タンク111とインジェクタ120との間を接続する管となっている。尿素水管部114は、尿素水タンク111とインジェクタ120との間で、尿素水が流通する尿素水通路を形成している。
The urea
インジェクタ120は、尿素水タンク111における尿素水を、排気通路11aに噴射するものである。インジェクタ120は、ボディ121、ニードル弁122、および電磁駆動部123等を有している。
The
ボディ121は、筒状を成す部材であり、内部にニードル弁122、および電磁駆動部123を収容している。ボディ121の噴射側となる先端部は、排気の下流側を向くようにして、排気管部11内に斜めに挿入されており、この先端部には、噴孔121aが開口形成されている。そして、噴孔121aの内周面には、ニードル弁122のシール部122bが着座する弁座121bが形成されている。
The
ニードル弁122は、ボディ121の内側で長手方向に移動可能に収容された針状の弁体である。ニードル弁122の先端側は、拡径された頭部122aとなっている。頭部122aの外周部には、ボディ121の弁座121bに着座可能なシール部122bが形成されている。また、ニードル弁122の内部(中心部)には、尿素水管部114と噴孔121aとの間を接続する尿素水通路122cが形成されている。更に、ニードル弁122の頭部122aとは反対側の端部には、平板状に拡がるフランジ部122dが形成されている。
The
シール部122bは、ボディ121の弁座121bに着座または弁座121bから離座することにより、噴孔121aを開閉するようになっている。ここでは、ニードル弁122が、噴孔121aとは反対側(尿素水管部114側)に移動することで、シール部122bは弁座121bに着座し、逆に、ニードル弁122が噴孔121a側に移動することで、シール部122bは弁座121bから離座するようになっている。
The
電磁駆動部123は、コイル123aおよび弾性部材123bを有している。コイル123aは、導線が巻き形成されたものであり、ボディ121の尿素水管部114側でニードル弁122を囲むように配置されている。コイル123aは、電源部130を介して制御部150に接続されている。制御部150によって、コイル123aへの通電が制御されるようになっている。コイル123aは、電源部130における直流電源部131から電力供給されると磁界(磁気吸引力)を発生するようになっており、また、交流電源部132から電力供給されると発熱するようになっている。
The
そして、コイル123aの芯線は、カーボンナノチューブ(CNT)から形成されている。カーボンナノチューブは、炭素によって作られる六員環ネットワーク(グラフェンシート)が単層あるいは多層の同軸管状になったものである。また、コイル123aの被覆材は、フッ素樹脂から形成されている。フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであり、テフロンの商標名で知られている。
The core wire of the
弾性部材123bは、例えば、コイルばね等で構成され、軸方向の一方の端部がボディ121の長手方向の中間位置に接し、他方の端部がニードル弁122のフランジ部122dに接している。弾性部材123bは、全長が伸びる方向へ力を有している。したがって、ニードル弁122は、弾性部材123bによって、シール部122bが弁座121bへ着座する方向の付勢力を受けるようになっている。
The
つまり、コイル123aへの通電が行われていないとき、上記のように、ニードル弁122は弾性部材123bから力を受け、シール部122bは弁座121bに着座している。一方、直流電源部131からコイル123aへの通電が行われると、ニードル弁122にはコイル123aから発生する磁気吸引力が加わる。磁気吸引力の方向は、弾性部材123bによる付勢力の方向と逆方向となっている。よって、ニードル弁122に加わる磁気吸引力が弾性部材123bから受ける付勢力よりも大きくなると、ニードル弁122は、噴孔121aを開く側へ移動するようになっている。
That is, when the
電源部130は、コイル123aに電力を供給するものであり、直流用の直流電源部131と、交流用の交流電源部132とを有している。各電源部131、132は、後述する制御部150によって選択制御され、凍結した尿素水の解凍、あるいは通常の噴孔121aの開閉を行うために、コイル123aに電力供給するようになっている。
The
温度センサ140は、尿素水の温度を直接的、あるいは間接的に検出する温度検出部である。温度センサ140は、ここでは、コイル123aの位置に対応するように、ボディ121の外周部に設けられ、ボディ121を介して、インジェクタ120内の尿素水の温度を間接的に検出するようになっている。温度センサ140によって検出された温度信号(尿素水温度)は、後述する制御部150に出力されるようになっている。
The
制御部150は、CPU、ROMおよびRAM等から構成されるマイクロコンピュータを有している。制御部150は、例えば、車両に設けられるアクセル開度センサや回転数センサなどに接続され、これらのアクセル開度センサや回転数センサなどから出力された信号に基づいて内燃機関の運転状態を検出するようになっている。そして、制御部150は、検出した内燃機関の運転状態に基づいて、尿素水ポンプ112、圧力調整部113、および直流電源部131を制御するようになっている。加えて、制御部150は、温度センサ140から得られる温度信号から、尿素水が凍結しているか否かを判定して、凍結していると判定したときに、交流電源部132を選択して制御するようになっている(詳細後述)。
The
次に、上記構成に基づく噴射装置100の作動について、図2を加えて説明する。
Next, the operation of the
内燃機関(エンジン)が始動されると制御部150は、図2のフローチャートに基づき噴射装置100の制御を開始する。
When the internal combustion engine (engine) is started, the
まず、ステップS100で、制御部150は、温度センサ140による温度検出を実施する。つまり、予め定めた所定時間ごとに、温度センサ140から温度信号を取得する。温度センサ140から得られる温度信号は、上記で説明したように、インジェクタ120の内部における尿素水の温度に対応するものであり、以下、尿素水温度と呼ぶ。
First, in step S <b> 100, the
そして、ステップS110で、制御部150は尿素水温度の判定を行う。即ち、制御部150には、尿素水が凍結しているか否かを判定するための閾値としての凍結判定温度が予め設けられており、温度センサ140から得られる尿素水温度が、凍結判定温度以上であるか否かを判定するのである。凍結判定温度は、例えば、尿素水が凍結に至るマイナス11〜14℃程度の温度である。
In step S110, the
ステップS110で否、即ち、尿素水温度が、凍結判定温度よりも低いと判定すると、尿素水が凍結しているものと推定でき、制御部150は、ステップS120で、交流電源部132から交流電力をコイル123aに供給する。
If NO in step S110, that is, if it is determined that the urea water temperature is lower than the freezing determination temperature, it can be estimated that the urea water is frozen, and the
ここで、尿素水の凍結によりニードル弁122は、ボディ121に対してロックされた状態となっていると推測される。このような状態で、通常のように直流電源部131からコイル123aに通電すると、ニードル弁122は凍結によりロックされているにもかかわらず、噴孔121aを開く側に磁気吸引力が作用し、インジェクタ120の作動に支障をきたすおそれがある。
Here, it is presumed that the
そこで、上記のように、交流電源部132から交流電力をコイル123aに供給すると、コイル123aにおいては、電流の流れ方向が反転を繰り返すことになり、本来の直流電源部131による磁気吸引力は発生しない形となる。そして、交流電流によりコイル123aは、発熱し、加熱器として作動することになり、凍結した尿素水を解凍することが可能となる。ステップS120の後は、ステップS100、ステップS110が繰り返される。
Therefore, as described above, when AC power is supplied from the AC
一方、ステップS110で肯定判定、即ち、尿素水温度が、凍結判定温度以上と判定すると、尿素水が凍結しているおそれはないと推定でき、制御部150は、ステップS130で、直流電源部131を用いた、通常のニードル弁122の開閉制御を行う。
On the other hand, if the determination in step S110 is affirmative, that is, if the urea water temperature is determined to be equal to or higher than the freezing determination temperature, it can be estimated that the urea water is not frozen, and the
つまり、制御部150は、アクセル開度センサ、および回転数センサから得られる内燃機関の運転状態に応じて、尿素水ポンプ112、および圧力調整部113を作動させる。加えて、制御部150は、直流電源部131からコイル123aに直流電力を供給することで、ニードル弁122に対する磁気吸引力を発生させて噴孔121aを開き、排気通路11aを流通する排気に対して尿素水を噴射する。あるいは、コイル123aへの通電を停止することで、噴孔121aを閉じて、尿素水の噴射を停止する。
That is, the
以上のように、尿素水が凍結していると予想される場合に、交流電源部132からコイル123aに通電することで、コイル123aを加熱器として作動することができる。よって、専用の加熱器を増設することなく、コイル123aを加熱器として兼用することができ、簡単な構成で、効果的な尿素水の解凍を可能とする噴射装置100とすることができる。
As described above, when the urea water is expected to be frozen, the
また、本実施形態では、コイル123aの芯線は、カーボンナノチューブから形成されるようにしている。カーボンナノチューブは、例えば、通常の銅線と比べて、化学的に安定した材料であり、更に、アルカリ環境(尿素水環境)における耐腐食性が高いので、耐食性向上のための複雑な構造等を不要として、安価に耐食性を向上させることができる。
In the present embodiment, the core wire of the
また、カーボンナノチューブは、例えば、通常の銅線と比べて、引張り強度が高く、コイル123aの巻線材としてより細いサイズの設定が可能となる。その結果、巻き数を増やして、発生する磁気吸引力を高めることができ、ニードル弁122の開閉動作における信頼性を高めることができる。
In addition, the carbon nanotube has a higher tensile strength than, for example, a normal copper wire, and a smaller size can be set as a winding material of the
また、コイル123aの被覆材は、フッ素樹脂から形成されるようにしている。フッ素樹脂は、耐熱性が高く、排気を扱うような高温環境においても熱劣化を抑制することができる。その結果、熱劣化した部分から内部の芯線への水分の浸入を抑制することができ、上記のカーボンナノチューブの採用と共に、コイル123aの耐食性を向上させることができる。
Further, the coating material of the
(第2実施形態)
第2実施形態を図3に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態の噴射装置100の基本構成は同一とし、制御部150による制御内容を変更したものである。図3に示すフローチャートは、図2で説明したフローチャートに対して、ステップS110をステップS110Aに変更すると共に、ステップS120をステップS120AとステップS120Bとに変更したものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment is shown in FIG. In the second embodiment, the basic configuration of the
制御部150は、ステップS100の後に、ステップS110Aで、尿素水温度が、凍結判定温度より低い度合いを「大」と「小」とに分けて判定する。ここでは、上記第1実施形態で説明した凍結判定温度を便宜上、第1凍結判定温度とし、更に、第1凍結判定温度よりも低い側に第2凍結判定温度を設定している。
After step S100,
温度センサ140から得られる尿素水温度が、第2凍結判定温度よりも低い場合であると、凍結判定温度(第1凍結判定温度)より低い度合いを「大」とし、また、尿素水温度が、第2凍結判定温度と第1凍結判定温度との間にある場合に、凍結判定温度(第1凍結判定温度)より低い度合いを「小」としている。
When the urea water temperature obtained from the
よって、ステップS110Aで、凍結判定温度より低い度合いが「大」であると判定すると、制御部150は、ステップS120Aで、交流電源部132からコイル123aに供給する交流電力(交流電流)の周期を、予め定めた所定の長周期とする。
Therefore, if it is determined in step S110A that the degree lower than the freezing determination temperature is “large”, the
長周期の交流電流がコイル123aに供給されることで、コイル123aにおいて連続的に加熱される時間が長くなる。よって、コイル123aに与えられる熱量が大きくなり、即ち、加熱速度が大きくなり、短時間での尿素水の解凍が可能となる。ステップS120Aの後は、ステップS100、ステップS110Aが繰り返される。
By supplying a long-period alternating current to the
一方、ステップS110Aで、凍結判定温度より低い度合いが「小」であると判定すると、制御部150は、ステップS120Bで、交流電源部132からコイル123aに供給する交流電力(交流電流)の周期を、予め定めた所定の短周期とする。所定の短周期は、上記で説明した所定の高周期よりも短い周期である。
On the other hand, when it is determined in step S110A that the degree lower than the freezing determination temperature is “small”, in step S120B, the
短周期の交流電流がコイル123aに供給されることで、コイル123aにおいて連続的に加熱される時間が、ステップS120Aの場合に比べて短くなる。また、コイル123aに与えられる熱量が小さくなり、加熱速度が小さくなる。よって、尿素水温度が凍結判定温度(第1凍結判定温度)に到達したときに、長周期の場合に比べて、速いタイミングで加熱制御を停止することが可能となり、尿素水を加熱し過ぎることなく、加熱から加熱停止への移行動作をスムースすることが可能となる。ステップS120Bの後は、ステップS100、ステップS110Aが繰り返される。
By supplying the short-period alternating current to the
尚、ステップS110Aで、尿素水温度が第1凍結判定温度以上であれば、制御部150は、第1実施形態と同様にステップS130を実行する。
In step S110A, if the urea water temperature is equal to or higher than the first freezing determination temperature, the
以上のように、本実施形態では、制御部150は、温度センサ140から得られる尿素水温度が、凍結判定温度より低い場合に、尿素水温度が低いほど、交流電力の周期を大きくすることで、凍結状態に応じた解凍を可能としている。
As described above, in this embodiment, when the urea water temperature obtained from the
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、温度センサ140は、インジェクタ120の外周部に設けるようにしたが、内部に設けるようにしてもよい。また、温度センサ140は、インジェクタ120に限らず、尿素水管部114等の他の部位に設けるようにしてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、コイル123aの芯材としてカーボンナノチューブを使用したが、これに限定されるものではなく、他の銅線、鉄線等としてもよい。
Moreover, in each said embodiment, although the carbon nanotube was used as a core material of the
また、上記各実施形態では、コイル123aの被覆材としてフッ素樹脂を使用したが、これに限定されるものではなく、他のポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂等としてもよい。コイル123aの芯材と、被覆材との材質の組合せは、任意とすることができる。
Moreover, in each said embodiment, although the fluororesin was used as a coating | coated material of the
また、上記第2実施形態において、尿素水温度に対して、凍結判定温度よりも低い度合いを判定するために、第1凍結判定温度、および第2凍結判定温度を用いたが、これに限定されることなく、更に、多くの凍結判定温度を設け、3つ以上となる温度領域に対してそれぞれ対応する交流電流の周期で、加熱制御するようにしてもよい。 Further, in the second embodiment, the first freezing determination temperature and the second freezing determination temperature are used to determine the degree to which the urea water temperature is lower than the freezing determination temperature. However, the present invention is not limited to this. In addition, more freezing determination temperatures may be provided, and heating control may be performed at a period of alternating current corresponding to each of three or more temperature regions.
また、上記各実施形態の尿素水噴射装置100は、ディーゼルエンジンにおける排気浄化システム10に適用されるものとして説明したが、ガソリンエンジンやタービンエンジン等における排気浄化システムに適用されるものとしてもよい。
Moreover, although the urea
10 排気浄化システム
11 排気管部
100 尿素水噴射装置
120 インジェクタ
121a 噴孔
122 ニードル弁(弁体)
123a コイル
131 直流電源部
132 交流電源部
140 温度センサ(温度検出部)
150 制御部
DESCRIPTION OF
150 Control unit
Claims (3)
前記直流電源部から前記コイルへの通電状態を制御することで、前記弁体による前記噴孔の開閉を行い、尿素水を前記排気管部内の排気に噴射する制御部(150)と、を備える尿素水噴射装置において、
前記コイルに交流用の電力を供給する交流電源部(132)と、
前記尿素水の温度を検出する温度検出部(140)と、を備え、
前記制御部は、前記温度検出部から得られる温度が、前記尿素水の凍結を判定するための凍結判定温度より低い場合に、前記交流電源部から前記コイルに通電することで前記コイルを加熱器として作動させると共に、
前記温度検出部から得られる温度が、前記凍結判定温度以上となる場合に、前記直流電源部から前記コイルに通電して前記噴孔の開閉を行うようになっており、
前記温度検出部から得られる温度が、前記凍結判定温度より低い場合に、前記温度が低いほど、前記交流用の電力の周期を大きくする尿素水噴射装置。 There is a valve body (122) for opening and closing the nozzle hole (121a) provided at the tip, and a coil (123a) for driving the valve body by generating a magnetic attractive force by energization from the DC power supply section (131). An injector (120) in which the nozzle hole is disposed in the exhaust pipe (11) of the internal combustion engine;
A control unit (150) for controlling the energization state of the coil from the DC power supply unit to open and close the nozzle hole by the valve body and injecting urea water into the exhaust gas in the exhaust pipe unit. In the urea water injection device,
An AC power supply unit (132) for supplying AC power to the coil;
A temperature detector (140) for detecting the temperature of the urea water,
When the temperature obtained from the temperature detection unit is lower than the freezing determination temperature for determining freezing of the urea water, the control unit heats the coil by energizing the coil from the AC power supply unit. And act as
When the temperature obtained from the temperature detection unit is equal to or higher than the freezing determination temperature, the coil is opened and closed by energizing the coil from the DC power supply unit ,
When the temperature obtained from the temperature detection unit is lower than the freezing determination temperature, the urea water injection device increases the period of the AC power as the temperature is lower .
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