專利名稱：車輛用的排氣凈化裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種搭載于車輛的排氣凈化裝置，該排氣凈化裝置在內燃機的排氣通路內配置還原催化劑，并將從還原劑供給部供給的還原劑與排出氣體一起導入還原催化劑，從而進行排出氣體的凈化處理。特別是涉及一種在內燃機停止時對殘留在還原劑供給部內的還原劑進行清洗(purge )處理的排氣凈化裝置。
背景技術：
以往，作為對車輛的排出氣體中的氮氧化物進行凈化的排氣凈化裝置，大多公知有如下的排氣凈化裝置該排氣凈化裝置構成為，在排氣通路內配置選擇還原催化劑等還原催化劑，通過還原劑供給部將貯藏于還原劑箱的尿素水溶液等的還原劑供給至比還原催化劑更靠上游側的排氣通路內。在這種排氣凈化裝置中，在內燃機停止后，若還原劑殘留在還原劑供給部內，則會產生如下等不良情況還原劑因溶劑的蒸發(fā)等而濃縮或結晶從而在還原劑供給部內產生堵塞。因此，在內燃機停止后，進行將存在于還原劑供給部內的還原劑回收到還原劑箱的清洗處理(例如參照下述專利文獻1)。清洗處理通常例如如下進行利用還原劑供給部的泵回收還原劑，或者通過向還原劑供給部內供給加壓空氣而回收還原劑。專利文獻1日本特愿2003-282；359號公報
但是，如在配送用途等使用的業(yè)務用車輛等那樣頻繁地反復進行行駛及停車的車輛的情況下，在短時間內頻繁地反復進行內燃機的運轉和停止。在這種業(yè)務用車輛中，若設定成在內燃機停止時必須執(zhí)行還原劑供給部的清洗處理，則每當內燃機停止時就頻繁地進行清洗處理。并且，近年來，以燃料消耗率的提高和排出氣體量及噪音的降低等為目的，在車輛暫時停止時使內燃機停止的怠速熄火控制開始實用化。在怠速熄火控制中，當預定的怠速熄火條件成立時，燃料噴射停止從而內燃機自動停止，另一方面，當預定的重新啟動條件成立時，重新開始燃料噴射從而內燃機重新啟動。這樣，在能夠執(zhí)行頻繁地停止內燃機的怠速熄火控制的車輛中，若也設定為在內燃機停止時必須執(zhí)行還原劑供給部的清洗處理，則每當內燃機停止時就頻繁地進行清洗處理。在清洗處理后的內燃機的重新啟動時，如果不恢復至將還原劑重新填充至還原劑供給部內等的能夠供給還原劑的狀態(tài)，則無法向還原催化劑供給還原劑。因此，在業(yè)務用車輛和能夠執(zhí)行怠速熄火控制的車輛中，若在行駛開始時立即啟動內燃機，則在剛剛重新啟動后，在排出氣體的凈化處理不充分的狀態(tài)下將排出氣體排出到車輛外部。另一方面，在重新啟動時，若使還原劑供給部可靠地恢復至能夠供給還原劑的狀態(tài)后啟動內燃機，則在變?yōu)槟軌蛐旭偟臓顟B(tài)之前需要時間，不實用。并且，在內燃機停止時進行清洗處理時，消耗貯存在電池中的電力。特別是在寒冷的地方，為了在內燃機啟動時解凍還原劑或防止還原劑凍結，有時還使用加熱器，電力消耗
3量顯著變多。然而，對于業(yè)務用車輛或能夠執(zhí)行怠速熄火控制的車輛，在內燃機啟動后到停止為止的每一次的行駛距離和運轉時間短，因此，在行駛時貯存在電池中的電力量容易變得較少。因此，若頻繁地實施清洗處理，則容易產生電池電力不足。另外，在反復進行內燃機的啟動和停止的業(yè)務用車輛或能夠執(zhí)行怠速熄火控制的車輛中，若每當內燃機停止就進行清洗處理，則由于電池的使用頻率提高，所以會產生電池的急劇劣化。

發(fā)明內容
因此，在本發(fā)明中，目的在于提供一種車輛用的排氣凈化裝置，即便是頻繁地反復進行內燃機的運轉和停止的業(yè)務用車輛或能夠執(zhí)行怠速熄火控制的車輛，也能夠防止在凈化處理不充分的狀態(tài)下將排出氣體排出到車輛外部的情況，并且，能夠防止電池的能力過度地降低。根據本發(fā)明，提供一種車輛用的排氣凈化裝置，能夠解決上述問題，該排氣凈化裝置具備還原催化劑，配置在搭載于車輛的內燃機的排氣通路內；貯藏還原劑的還原劑箱； 將貯藏在還原劑箱中的還原劑供給至還原催化劑的還原劑供給部；以及控制還原劑供給部的控制裝置，并且，控制裝置具備清洗控制機構，該清洗控制機構用于在內燃機停止后執(zhí)行回收殘留在還原劑供給部內的還原劑的清洗處理，其特征在于，清洗控制機構在內燃機停止時，在與下述情況中的至少一方相符的情況下執(zhí)行清洗處理判定為內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況，或者判定為內燃機的停止并不是基于預定的怠速熄火條件成立時使內燃機自動停止的控制的情況。 并且，在構成本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置時，優(yōu)選控制裝置具備重新啟動狀態(tài)判定機構，該重新啟動狀態(tài)判定機構在內燃機停止時判別內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況，在由重新啟動狀態(tài)判定機構判定為內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況下，清洗控制機構執(zhí)行清洗處理。并且，在構成本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置時，優(yōu)選控制裝置具備對自內燃機停止時起的經過時間進行計數(shù)的計時部，在經過時間到達預先設定的基準時間的情況下， 重新啟動狀態(tài)判定機構判定為內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動。并且，在構成本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置時，優(yōu)選控制裝置具備能夠檢測車輛的位置的位置檢測機構，當車輛返回至預先設定的預定位置且內燃機停止的情況下，重新啟動狀態(tài)判定機構判定為內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動。并且，在構成本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置時，優(yōu)選車輛具備用于使清洗控制機構強制執(zhí)行清洗處理的清洗開關，當內燃機停止后，在清洗開關接通的情況下，重新啟動狀態(tài)判定機構判定為內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動。并且，在構成本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置時，優(yōu)選控制裝置具備用于執(zhí)行還原劑供給機構的冷卻處理的冷卻處理機構，在冷卻處理結束后，清洗控制機構能夠執(zhí)行清洗處理。并且，在構成本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置時，優(yōu)選清洗控制機構即便在判定內燃機的停止是基于自動停止的情況下，在內燃機停止期間內燃機的鑰匙開關被斷開時， 判定為內燃機停止后或鑰匙開關斷開后預定時間以上內燃機不重新啟動，此時，執(zhí)行清洗處理。
并且，在構成本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置時，優(yōu)選排氣凈化裝置設于配送業(yè)務用的業(yè)務用車輛、或能夠執(zhí)行進行內燃機的自動停止和重新啟動的怠速熄火控制的車輛。根據本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置，構成為清洗控制機構用于在內燃機停止后執(zhí)行回收殘留在還原劑供給部內的還原劑的清洗處理，該清洗控制機構在與下述情況中的至少一方相符的情況下執(zhí)行清洗處理，即在判定為內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況，或者判定為內燃機的停止并不是基于預定的怠速熄火條件成立時使內燃機自動停止的控制的情況，所以，在內燃機停止后內燃機在較短時間內重新啟動的情況下，不執(zhí)行清洗處理。因此，在頻繁地反復進行內燃機的運轉和停止的情況下，在內燃機重新啟動時，不需要直到使還原劑供給部恢復至能夠供給還原劑的狀態(tài)的時間，在內燃機重新啟動后，能夠以短時間從還原劑供給部向還原催化劑供給還原劑，迅速地開始排出氣體的凈化處理。因此，即便是頻繁地反復進行內燃機的運轉和停止的車輛，也能夠防止重新啟動時凈化處理不充分的排出氣體排出至車輛外部。并且，由于本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中清洗處理的執(zhí)行次數(shù)被抑制得較少，因此，在反復進行內燃機的運轉和停止而電池的消耗電力大的車輛中，能夠將清洗處理所消耗的電力抑制得較少，能夠防止電池的能力過度降低。特別是在寒冷的地方，當外部氣體溫度低時，為了加熱還原劑箱，電池的電力消耗變多，但若清洗處理的執(zhí)行次數(shù)變少的話，能夠將清洗處理的消耗電力抑制得較少，因此，能夠防止電池的電力不足和急劇的劣化，并能夠減小電池的容量。并且，在本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中，具備重新啟動狀態(tài)判定機構，該重新啟動狀態(tài)判定機構在內燃機停止時判別內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況，由此， 能夠容易且可靠地對內燃機在預定時間以上不重新啟動的狀態(tài)進行檢測。并且，在本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中，在自內燃機停止時起的經過時間到達預先設定的基準時間的情況下，重新啟動狀態(tài)判定機構判定為內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動，由此，能夠根據內燃機的停止時間直接確認內燃機不重新啟動的情況，能夠可靠地防止在內燃機停止后短時間地重新啟動時執(zhí)行清洗處理的情況。并且，在本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中，當車輛返回至預先設定的預定位置的情況下，重新啟動狀態(tài)判定機構判定為內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動，由此， 能夠根據車輛返回營業(yè)場所等而內燃機停止的情況來確認內燃機不重新啟動，能夠可靠地防止在運行途中執(zhí)行清洗處理。并且，在本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中，在清洗開關接通的情況下，重新啟動狀態(tài)判定機構判定為內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動，由此，當由車輛的駕駛員等告知內燃機不重新啟動時，能夠迅速地執(zhí)行清洗處理。并且，在本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中，清洗控制機構在還原劑供給部的冷卻處理結束后執(zhí)行清洗處理，從而能夠可靠地避免與排氣通路連接的還原劑供給部、特別是以噴射閥為代表的還原劑排出部等、耐熱溫度較低的部件的熱損壞。并且，在本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中，即便在判定為內燃機的停止是基于怠速熄火控制的自動停止的情況下，在內燃機停止期間內燃機的鑰匙開關被斷開時，判定為內燃機在預定時間以上不重新啟動時，執(zhí)行清洗處理，由此，在內燃機根據駕駛員等的意思而停止時，在經過預定時間后執(zhí)行清洗處理。并且，在本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置中，排氣凈化裝置設于特定的車輛，由此，在頻繁地反復進行內燃機的停止和運轉的車輛中，能夠防止在使內燃機迅速重新啟動的同時，在凈化不充分的狀態(tài)下將排出氣體排出到車輛外部，進而，能夠防止電池的能力過度降低。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的車輛用的排氣凈化裝置的構成例的圖。圖2是表示在本發(fā)明的實施方式1的車輛用的排氣凈化裝置中使用的還原劑箱的立體圖。圖3是表示在本發(fā)明的實施方式1的車輛用的排氣凈化裝置中使用的還原劑箱的概要剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式1的控制裝置的構成的框圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式1的控制裝置的控制工序的流程圖。圖6是表示本發(fā)明的實施方式2的控制裝置的構成的框圖。圖7是表示本發(fā)明的實施方式2的控制裝置的控制工序的流程圖。
具體實施例方式以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的車輛用的排氣凈化裝置的實施方式。但是，該實施方式表示本發(fā)明的一個方式，并不用于限定本發(fā)明，在本發(fā)明的范圍內能夠任意地進行變更。另外，對于各圖中標以相同標號的部件表示同一部件，并適當省略說明。[第一實施方式]
1、車輛用的排氣凈化裝置的整體構成
圖1示出表示排氣凈化裝置10的整體構成的概要圖。該排氣凈化裝置10是對從柴油機等內燃機11排出的排出氣體中的氮氧化物(NOx)進行凈化的裝置，所述內燃機11搭載于頻繁地反復進行內燃機的運轉和停止的配送車輛或營業(yè)車輛等業(yè)務用車輛中。排氣凈化裝置10具備在排氣通路13內配置有還原催化劑16的還原催化劑部 15，所述排氣通路13供內燃機11的排出氣體流過；配置于還原催化劑部15的下游的過濾器部17，其配置有微粒過濾器18，該微粒過濾器18能夠對排出氣體中的排氣微粒進行捕集；還原劑箱19，在該還原劑箱19中貯藏有用于供給到還原催化劑部15的還原劑；還原劑供給部21，其將貯藏于還原劑箱19中的還原劑噴射到比還原催化劑部15更靠上游側的排氣通路13內；以及控制還原劑供給部21的控制裝置23。在該排氣凈化裝置10中使用的還原劑是在水中溶解尿素等還原成分而得到的水溶液、分散液、混合液等水性液。還原催化劑部15具備選擇還原催化劑等還原催化劑16，該還原催化劑16用于和還原劑一起與排出氣體接觸，從而對排出氣體中所含有的NOx進行還原而使其無害化。在本實施方式中，該還原催化劑部15配置于排氣歧管稍下方，因此，微粒過濾器18等熱容量大的部件不存在于上游側，在內燃機11啟動后能夠盡快使還原催化劑16升溫至活性溫度。在還原催化劑16的上游側和下游側配置有各種傳感器等，對還原催化劑16的溫度、排出氣體中的NOx濃度、排出氣體的壓力等進行檢測并傳遞到控制裝置23。對NOx濃度進行檢測的傳感器設置于還原催化劑16的上游側和下游側，從而能夠對還原劑噴射量進行精密的控制，但也可以僅設于還原催化劑16的下游側。在還原催化劑部15中，在還原催化劑16的稍下方配置有氨逸出催化劑25，防止氨的放出。氨逸出催化劑25的活性溫度比還原催化劑16的活性溫度低，因此，若還原催化劑16成為了活性狀態(tài)，則能夠判斷為氨逸出催化劑25也成為了活性狀態(tài)，因此，在氨逸出催化劑25中不需要溫度傳感器。過濾器部17具備用于捕集排出氣體中的排氣微粒的微粒過濾器18。這里，通過將過濾器部17配置于排氣通路13的排氣尾管稍前方，從而省略消音器。在該過濾器部17 中，例如根據過濾器部17的上游側和下游側的壓差等對捕集到的微粒的累計量進行檢測， 在預定時期進行微粒過濾器18的加熱再生。在本實施方式的業(yè)務用車輛用的排氣凈化裝置10中，在一天的業(yè)務中、即業(yè)務用車輛的運行期間中，雖然頻繁地反復進行內燃機11的運轉和停止，但是整體的行駛距離不多，因此，設定為在業(yè)務中的運行期間中不進行加熱再生，在返回營業(yè)場所后等的業(yè)務用車輛的運行結束時強制地進行加熱再生。并且，該強制的加熱再生構成為，加熱再生用的電加熱器內置于過濾器部17中并借助外部電源加熱，簡化加熱再生用的復雜的控制，并且，部件數(shù)量變少，廉價地構成排氣凈化裝置。并且，由于在微粒過濾器18的加熱再生中不使用燃料，因此抑制燃料消耗而優(yōu)選。如圖2和圖3所示，還原劑箱19以能夠裝卸的方式裝配于箱收納部27內，該箱收納部27固定設置于車輛。該還原劑箱19形成為容量小至使用者能夠手拿著搬運的程度， 例如形成為在業(yè)務用車輛用的排氣凈化裝置中一天使用的分量程度的容積。箱主體四是雙層構造，隔熱性高，例如形成為這樣的構造收納還原劑的內部容器31由隔熱玻璃形成， 內部容器31和外部容器33之間保持氣密性，或者形成為這樣的構造內部容器31和外部容器33由金屬材料形成，在內部容器31和外部容器33之間填充有隔熱材料。蓋體35形成為與箱主體四同樣的雙層構造，并且，在一部分上設有貫通蓋體35 的大氣導入部37。大氣導入部37例如通過在貫通孔配置多孔質部件而形成，構成為當還原劑被使用而液面下降時，能夠從外部導入大氣。在該大氣導入部37中配置多孔質部件，從而防止還原劑從大氣導入部37泄漏。在還原劑箱19的底部設有用于對還原劑進行加熱的加熱器39，并且，配設有溫度傳感器41、殘留量傳感器43等。加熱器39構成為能夠借助來自未圖示的車輛的電池的電力而通電，并且能夠通過外部電源接通部44而借助來自外部電源的電力而通電，在車載時利用來自電池的電力而通電，在從車輛脫離時利用來自外部電源的電力而通電。在該還原劑箱19中，優(yōu)選在所收納的還原劑未凍結的狀態(tài)下保持于預定的溫度， 在還原劑箱19的下部設有加熱控制部45，該加熱控制部45用于根據溫度傳感器41、殘留量傳感器43等的檢測結果來調整加熱器39的熱量。并且，在該還原劑箱19中，設有在車載時用于將各傳感器或加熱器等的電路連接于車輛的連接器47，另外，設有用于將還原劑的取出路徑和送回路徑連接于車輛側的流路的連接器48、49。這些各連接器47 49都是單按式連接器，實現(xiàn)了還原劑箱19裝卸時的作業(yè)性的提高。單按式連接器構成為，在連接于車輛側的流路的狀態(tài)下在內部形成連通路， 在從車輛側的流路脫離時封閉連接器47 49內的流路。
另一方面，固定于車輛的箱收納部27具有能夠穩(wěn)定地固定并收納還原劑箱19的構造，設有能夠上鎖的開閉門51。在該箱收納部27中，在使用還原劑時還原劑箱19脫離的情況是不優(yōu)選的，因此，開閉門51構成為能夠通過控制裝置23而上鎖以及解鎖，在控制裝置23中，例如在內燃機11運轉中消耗還原劑期間和后述的清洗處理期間，無法對開閉門 51進行開閉。另外，為了便于確認開閉門51是上鎖時還是解鎖時，也可以在箱收納部的外表面設置指示燈52等。該指示燈52例如在開閉門51上鎖時點亮，在開閉門51解鎖時熄滅。這種結構的還原劑箱19能夠裝卸，由此，在寒冷的地方等，在車輛的運行停止時， 能夠使還原劑箱19從車輛脫離而進行保溫或加熱，容易防止還原劑的凍結。在還原劑凍結的情況下，若卸下還原劑箱19而在室內等使用外部電源進行解凍，則容易以比較短的時間進行解凍。并且，在車載時，能夠通過相同的加熱器39利用來自電池的電力將還原劑箱19 內的還原劑維持在預定的溫度。回到圖1，還原劑供給部21具備能夠將還原劑排出或噴出到排氣通路13內的還原催化劑部15的上游側的還原劑排出部55 ；用于將還原劑從還原劑箱19輸送至還原劑排出部55的還原劑輸送路徑53 ；用于將輸送至還原劑排出部55側的還原劑的一部分排出至還原劑箱19的還原劑排出路徑57 ；以及設于還原劑輸送路徑53的中途的輸送動作部59。還原劑輸送路徑53是形成于還原劑箱19和還原劑排出部55之間的配管路徑。在還原劑排出路徑57中設有節(jié)流孔或增壓器等背壓部，該背壓部通過使被輸送的還原劑承受背壓，從而將還原劑輸送路徑53內的還原劑維持在預定壓力。對輸送動作部59省略詳細圖示，但該輸送動作部59具備用于壓送還原劑的泵； 除去還原劑中的異物的異物過濾器；將還原劑基于泵的驅動的流動方向在正方向和反方向之間進行切換的流路切換閥等。因此，在向排氣通路13供給還原劑時，還原劑的流動方向為從還原劑箱19朝向還原劑排出部陽的正方向，能夠通過泵的驅動將還原劑壓送至還原劑排出部55。并且，在實施將還原劑回收到還原劑箱19的清洗處理時，還原劑的流動方向為從還原劑排出部55朝向還原劑箱19的反方向，通過泵的驅動將殘留在還原劑供給部21內的還原劑回收到還原劑箱19。在本實施方式中，還原劑排出部55使用電磁控制式的還原劑噴射閥。該還原劑噴射閥具備通過對線圈通電而使可動件進退動作的電磁螺線管，構成該電磁螺線管或還原劑噴射閥的殼體的樹脂部分的耐熱溫度比較低。因此，在還原劑排出部55的周圍形成有冷卻水通路5來作為還原劑排出部55的冷卻機構，用于內燃機11的冷卻的冷卻水在冷卻水通路5中流通。冷卻水通路5構成為從內燃機11的冷卻水循環(huán)通路分支后再次與冷卻水循環(huán)通路合流，在冷卻水通路5的中途具備冷卻水流量調節(jié)閥7。該冷卻水流量調節(jié)閥7通過控制裝置23進行開閉控制，以將還原劑排出部55的溫度保持在預定溫度以下的方式進行控制。其中，還原劑供給部21的結構和執(zhí)行清洗處理的機構、還原劑排出部55的冷卻機構的結構不限于上述示例，可以進行各種變更。例如還原劑排出部55的冷卻機構除了使內燃機11的冷卻水循環(huán)的結構以外，也可以構成為以使還原劑經由還原劑排出部55返回到還原劑箱19的方式使還原劑進行循環(huán)。
2、控制裝置
圖4用功能性的框圖示出了本實施方式的業(yè)務用車輛用的排氣凈化裝置10所具備的控制裝置23的構成。該控制裝置23具有在內燃機11運轉時控制還原劑供給部21的動作的還原劑噴射控制機構63 ；在內燃機11的工作停止時控制還原劑供給部21的動作的停止時控制機構65 ；用于執(zhí)行還原劑供給部21的還原劑輸送路徑53的冷卻處理的冷卻處理機構73 ；以及用于實施微粒過濾器的強制加熱再生的過濾器再生機構75。具體而言，這些各機構通過基于微型電子計算機的程序的執(zhí)行來實現(xiàn)。還原劑噴射控制機構63構成為，在內燃機11運轉中進行用于對從內燃機11排出的排出氣體進行凈化的還原劑的噴射控制，根據內燃機11的運轉狀態(tài)和設于排氣通路13 中的NOx傳感器的傳感器值Snox等進行輸送動作部59、還原劑排出部55等的動作控制，從而能夠將與排出氣體中的NOx量對應的還原劑從還原劑供給部21供給至排氣通路13內。冷卻處理機構73構成為，對冷卻水通路5所具備的冷卻水流量調節(jié)閥7進行開閉控制，從而實施還原劑排出部陽的冷卻處理。不僅在內燃機11的運轉中，在內燃機11停止后有時還原劑排出部55的溫度也會因殘存于排氣通路13內的熱量而上升，因此，冷卻處理機構73構成為，在內燃機11停止后也執(zhí)行還原劑供給部21的冷卻處理。進而，冷卻處理機構73在冷卻處理完成后對清洗控制機構67輸出冷卻處理完成信號。停止時控制機構65構成為在內燃機11停止時進行用于將還原劑供給部21維持在預定狀態(tài)的控制，具備清洗控制機構67，用于執(zhí)行還原劑供給部21內的還原劑的清洗處理；重新啟動狀態(tài)判定機構69，判別在內燃機11停止時內燃機11在預定時間以上不重新啟動的情況；狀態(tài)檢測機構71，檢測后述的各種信息并將檢測結果傳遞至重新啟動狀態(tài)判定機構69 ；以及存儲機構78，該存儲機構78中存儲了作為用于判別內燃機11在預定時間以上不重新啟動的基準的信息。狀態(tài)檢測機構71構成為具備對內燃機11的運轉狀態(tài)進行檢測的運轉狀態(tài)檢測機構77 ；以及檢測內燃機11停止時刻起的經過時間的計時部79，由計時部79檢測到的經過時間被傳遞至重新啟動狀態(tài)判定機構69。運轉狀態(tài)檢測機構77構成為至少能夠檢測內燃機11停止的情況?？梢詷嫵蔀槔绠攦热紮C轉速Ne為0或為預定值以下時，或者當檢測到內燃機11的鑰匙開關的斷開信號時，來檢測內燃機11的停止。并且，在車輛的駕駛席等設有用于執(zhí)行清洗處理的清洗開關81，構成為來自該清洗開關81的輸入被傳遞至重新啟動狀態(tài)判定機構69。清洗控制機構67構成為，在內燃機11停止后關閉還原劑排出部55，并且，通過流路切換閥將還原劑的流動方向切換至反方向，使泵動作，從而執(zhí)行使殘留在還原劑供給部 21內的還原劑返回到還原劑箱19的清洗處理。存儲機構78預先存儲基準時間，該基準時間用于根據自內燃機11停止起的經過時間判定內燃機11在之后的預定時間以上不重新啟動的情況。預先存儲的自停止時起的基準時間沒有特別限定，設定為期望的時間，但例如在頻繁地反復進行內燃機11的運轉和停止的業(yè)務用車輛的情況下優(yōu)選設定為5分鐘 20分鐘。重新啟動狀態(tài)判定機構69構成為，根據從計時部79和清洗開關81傳遞來的信號判別內燃機11在預定時間以上不重新啟動的情況，當判定為內燃機11不重新啟動時，稍后或在經過適宜的時間后將用于開始執(zhí)行清洗處理的清洗處理開始信號輸出至清洗控制機構67。這里，內燃機不重新啟動的預定時間是如下時間能夠判斷為業(yè)務用車輛結束運行或駕駛員進入長時間的休息從而業(yè)務用車輛長時間不進行行駛的時間。在本實施方式中，當自內燃機11停止時起的經過時間到達了在存儲機構78中預先存儲的基準時間時，或在內燃機11停止時清洗開關被接通時，重新啟動狀態(tài)判定機構69 判別為內燃機11在之后的預定時間以上不重新啟動。并且，在本實施方式中，與基于重新啟動狀態(tài)判定機構69的判定分開，在基于冷卻處理機構73的還原劑供給部21的冷卻處理完成之前，不通過清洗控制機構67開始清洗處理。因此，當在該冷卻處理完成時以后，由重新啟動狀態(tài)判定機構69判定為內燃機11在預定時間以上不重新啟動時，開始執(zhí)行清洗處理。過濾器再生機構75構成為與清洗控制機構67同樣，當判別為內燃機11在預定時間以上不重新啟動時，對過濾器部17所具備的電加熱器通電，進行微粒過濾器18的加熱再生。3、還原劑供給時的排氣凈化裝置的動作
至此說明了的結構的排氣凈化裝置10在內燃機11的通常運轉時，根據內燃機11的運轉狀態(tài)和各傳感器等的信息，通過控制裝置23的還原劑噴射控制機構63對還原劑供給部 21進行動作控制，進行排氣凈化處理。在該內燃機11的運轉時，貯藏于還原劑箱19中的還原劑以預定壓力被供給至還原劑排出部陽，在該狀態(tài)下，通過對還原劑排出部陽進行開閉控制而排出還原劑，將還原劑供給至排氣通路13內的還原催化劑部15的上游側。該還原劑和來自內燃機11的排出氣體一起與還原催化劑16接觸，使排出氣體中的NOx還原而進行無害化的處理。4、清洗控制方法
并且，上述結構的排氣凈化裝置10在內燃機11停止時，通過停止時控制機構65進行清洗控制。圖5示出通過本實施方式的排氣凈化裝置10的控制裝置23進行的清洗控制方法的控制流程的一例。首先，在步驟Sll中，若根據內燃機轉速或鑰匙開關的斷開信號檢測到內燃機11的停止，則在步驟S12中，計時部79開始動作，并且，在步驟S13中，開始還原劑供給部21的冷卻處理。接著，在步驟S14中，判別由計時部79計數(shù)的經過時間是否經過了基準時間，在經過時間經過了基準時間的情況下進入步驟S18，另一方面，在經過時間未經過基準時間的情況下進入步驟S15。在步驟S15中，判定清洗開關81是否接通，在清洗開關81接通的情況下進入步驟S18，另一方面，在清洗開關81斷開的情況下進入步驟S16。進而，在步驟S16中，判別內燃機11是否重新啟動了，若內燃機11不重新啟動，則返回步驟S14，另一方面，在內燃機11重新啟動時，在步驟S17中使計時部79的計數(shù)復位而結束本程序。當在步驟S14中由計時部79計數(shù)的經過時間經過基準時間、或在步驟S15中清洗開關81接通時進入的步驟S18中，判別還原劑供給部21的冷卻處理是否完成。若冷卻處理未完成，則進入步驟S16，判別內燃機11是否重新啟動，另一方面，在冷卻處理完成的情況下進入步驟S19。
在步驟S19中，開始執(zhí)行清洗處理，接著，在步驟S20中，判別清洗處理是否完成。 若完成了清洗處理則進入步驟S21，對收納還原劑箱19的箱收納部27的上鎖進行解除，使指示燈53熄滅，然后，在步驟S17中，使計時部79的計數(shù)復位而結束本程序。另一方面，若清洗處理未完成，則進入步驟S22，判別內燃機11是否重新啟動了。若內燃機11未重新啟動則返回步驟S20，另一方面，當內燃機11重新啟動時，在步驟S23中中止清洗處理，在步驟S17中使計時部79的計數(shù)復位而結束本程序。在清洗處理完成的狀態(tài)下結束本程序的情況下，其后，例如在開始第二天等的下次營業(yè)時內燃機11啟動之前的期間，為了防止還原劑箱19內的還原劑凍結，駕駛員等能夠使還原劑箱19從箱收納部27脫離而在屋內等保管。進而，在下次車輛的運行時，再次將還原劑箱19裝配于箱收納部27以供使用。根據如上所述的清洗控制方法，由于具備清洗控制機構67，用于在內燃機11停止期間執(zhí)行在還原劑供給部21內殘留的還原劑的清洗處理；和重新啟動狀態(tài)判定機構69， 判別在內燃機11停止時內燃機11在預定時間以上不重新啟動的情況，因此，能夠防止在像業(yè)務用車輛那樣反復進行內燃機11的運轉和停止的頻率高的情況下，每當內燃機11停止就執(zhí)行清洗處理的情況。因此，在內燃機11停止后以短時間重新啟動時，不需要直到恢復至能夠供給還原劑的狀態(tài)的時間，在內燃機11重新啟動后，能夠迅速地從還原劑供給部21向還原催化劑部 15供給還原劑，以短時間開始排出氣體的凈化處理。因此，即便是頻繁地反復進行內燃機 11的運轉和停止的車輛，也能夠防止凈化處理不充分的排出氣體排出至車輛外部。并且，由于將清洗處理的執(zhí)行次數(shù)抑制得較少，因此，在反復進行內燃機11的運轉和停止的電池的消耗電力大的車輛中，能夠將清洗處理所消耗的電力抑制得較少，能夠防止電池的能力過度降低。特別是在寒冷的地方，當外部氣體溫度低時，為了加熱還原劑箱 19，電池的電力消耗變多，但若清洗處理的執(zhí)行次數(shù)變少的話，能夠將清洗處理的消耗電力抑制得較少，能夠防止在寒冷的地方電池的能力過度降低。[第二實施方式]
在本發(fā)明的第二實施方式的車輛用的排氣凈化裝置中，作為控制裝置23的重新啟動狀態(tài)判定機構169的判定要素，不僅是與第一實施方式同樣的自內燃機11停止時起的經過時間和清洗開關81的接通、斷開，還加上車輛返回至預先設定的預定位置的情況。在本實施方式中，也以配送車輛或營業(yè)車輛等業(yè)務用車輛所具備的排氣凈化裝置為例進行說明。1、控制裝置
圖6用功能性的框圖表示本實施方式的控制裝置123的結構。該控制裝置123與第一實施方式的控制裝置23同樣，在停止時控制機構165的狀態(tài)檢測機構171具備運轉狀態(tài)檢測機構77，并且，還具備檢測時刻的時刻檢測機構85和檢測車輛的位置的位置檢測機構 87。位置檢測機構87構成為，從搭載于業(yè)務用車輛的導航系統(tǒng)89等獲得表示車輛的當前位置的位置信息并傳遞至重新啟動狀態(tài)判定機構169。并且，時刻檢測機構85根據業(yè)務用車輛所具備的鐘表、或時刻檢測機構85的結構所包括的鐘表等來檢測當前時刻并傳遞至重新啟動狀態(tài)判定機構169。并且，在存儲機構78中預先記錄有業(yè)務用車輛的運行停止預定位置，并且，預先行停止預定時刻。這里，運行停止預定位置例如在配送用車輛的情況下可以適當設定營業(yè)場所或車輛的保管場所等。并且，作為運行停止預定位置可以預先記錄多個位置。并且，運行停止預定時刻例如在配送用車輛的情況下，可以適當設定返回至營業(yè)場所的返回預定時刻和休息開始時刻等。并且，作為運行停止預定時刻可以預先設定多個時刻。進而，重新啟動狀態(tài)判定機構169構成為根據從時刻檢測機構85、位置檢測機構 87、清洗開關81傳遞的信號，判別內燃機11在預定時間以上不重新啟動的情況，當判定為內燃機11不重新啟動時，稍后或經過適當?shù)臅r間后，將用于開始執(zhí)行清洗處理的清洗處理開始信號輸出至清洗控制機構67。當清洗開關81接通時判定為內燃機11在之后的預定時間以上不重新啟動的情況與第一實施方式同樣。在本實施方式中，進而，在業(yè)務用車輛在預先設定的運行停止預定時刻以后返回至運行停止預定位置，內燃機11停止時，判定為內燃機11在預定時間以上不重新啟動。這里說明以外的各機構的結構與第一實施方式的控制裝置23同樣，因此，省略說明。2、清洗控制方法
圖7示出通過本實施方式的排氣凈化裝置10的控制裝置123進行的清洗控制方法的控制流程的一例。首先，與第一實施方式的控制流程同樣，若在步驟Sll中檢測到內燃機11 的停止，則在步驟S12中計時部79開始動作，并且，在步驟S13中，開始還原劑供給部21的冷卻處理。接著，在本實施方式的控制流程中，在步驟S31中，判別當前時刻是否經過了運行停止預定時刻，在當前時刻未經過運行停止預定時刻的情況下進入步驟S14，另一方面，在當前時刻經過了運行停止預定時刻的情況下進入步驟S32，判別業(yè)務用車輛的當前位置是否位于運行停止預定位置。在業(yè)務用車輛的當前位置位于運行停止預定位置的情況下進入步驟S18，另一方面，在業(yè)務用車輛的當前位置未處于運行停止預定位置的情況下進入步驟 S14。進而，在步驟S14和步驟S18以后，與第一實施方式說明的各步驟同樣進行。S卩，在本實施方式的控制流程中，不僅是判別自內燃機11的停止起是否經過了基準時間的步驟S14和判別清洗開關是否接通的步驟S15，還新追加了步驟S31和步驟 S32，在當前時刻經過了運行停止預定時刻、且業(yè)務用車輛的當前位置處于運行停止預定位置時，也判別為內燃機11在預定時間以上不重新啟動而開始執(zhí)行清洗處理。在如上所述的本實施方式的清洗控制方法中也能夠得到與第一實施方式同樣的作用效果。特別是在本實施方式中，重新啟動狀態(tài)判定機構169在業(yè)務用車輛返回至預先設定的運行停止預定位置時判定為內燃機11在預定時間以上不重新啟動，因此，特定了進行清洗處理的位置，可靠地防止在業(yè)務中進行清洗處理。另外，這里，還通過時刻檢測機構85判定當前時刻是否經過了運行停止預定時刻，因此，在配送用車輛的情況等，在配送業(yè)務的途中將貨物取回營業(yè)場所等的運行停止預定位置的情況下，不進行清洗處理。[第三實施方式]
本發(fā)明的第三實施方式的車輛用的排氣凈化裝置是能夠執(zhí)行進行內燃機的自動停止和重新啟動的怠速熄火控制的車輛所具備的排氣凈化裝置。本實施方式的排氣凈化裝置除了控制裝置的結構以外，可以與第一實施方式和第二實施方式中說明的結構同樣地構成， 因此，下面，以與第一實施方式和第二實施方式的不同點即控制裝置的結構為中心進行說明。構成本實施方式的排氣凈化裝置的控制裝置與第一實施方式的控制裝置或第二實施方式的控制裝置的各機構同時，或代替構成第一實施方式的控制裝置或第二實施方式的控制裝置的重新啟動狀態(tài)判定機構，具備怠速熄火條件成立檢測機構和重新啟動條件成立檢測機構。對于這些各機構，具體而言，也通過基于微型電子計算機的程序的執(zhí)行來實現(xiàn)。若怠速熄火條件成立檢測機構檢測到預定的怠速熄火條件的成立，則使對內燃機的燃料噴射停止而使內燃機自動停止。若通過該怠速熄火條件成立機構檢測到怠速熄火條件的成立，則對停止時控制機構發(fā)送停止條件成立信號。怠速熄火條件可以例如是出現(xiàn)如下條件中的至少一個以上的條件，但不限于此 發(fā)動機開關處于接通的狀態(tài)、齒輪傳感器的檢測位置處于中立位置、制動踏板傳感器的檢測位置處于踏下狀態(tài)、內燃機轉速處于預定的閾值以下、車速為0的狀態(tài)持續(xù)預定時間以
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丄寸O并且，若重新啟動條件成立檢測機構在內燃機處于自動停止狀態(tài)期間檢測到預定的重新啟動條件的成立，則使對內燃機的燃料噴射重新開始從而使內燃機重新啟動。若通過重新啟動條件成立檢測機構檢測到重新啟動條件的成立，則對停止時控制機構發(fā)送啟動條件成立信號。重新啟動條件可以是出現(xiàn)內燃機處于自動停止狀態(tài)期間齒輪傳感器的檢測位置從中立狀態(tài)解除、油門踏板被踏下等中的幾個條件，但不限于此。進而，停止時控制機構在接收到停止條件成立信號時禁止基于清洗控制機構的清洗處理。因此，在這樣構成的本實施方式的控制裝置中，在內燃機停止是基于怠速熄火控制的自動停止的情況下，與其停止時間無關，禁止清洗處理。在停止時控制機構之后接收到重新啟動條件成立信號時，解除基于怠速熄火控制的內燃機的自動停止中的清洗處理的禁止。并且，本實施方式的控制裝置為，在基于怠速熄火控制的內燃機的自動停止中，即便在重新啟動條件成立前內燃機的鑰匙開關被斷開時，也解除基于停止時控制機構的清洗處理的禁止。在該情況下，在不具備重新啟動狀態(tài)判定機構的情況下迅速地執(zhí)行清洗處理， 在具備重新啟動狀態(tài)判定機構的情況下，按照第一實施方式或第二實施方式中說明的流程，在判定為內燃機停止時或鑰匙開關斷開時中的任一時刻起的預定時間以上內燃機不重新啟動時，開始執(zhí)行清洗處理。如上所述，在本實施方式的控制裝置中，在通過怠速熄火控制執(zhí)行內燃機的自動停止和重新啟動的情況下，在重新啟動條件成立時之前，維持能夠從還原劑供給部供給還原劑的狀態(tài)，因此，即使迅速重新啟動內燃機，也能夠防止在凈化不充分的狀態(tài)下將排出氣體排出到車輛外部的情況。并且，不存在每當通過怠速熄火控制使內燃機自動停止時就頻繁地執(zhí)行清洗處理的情況，因此，防止電池的能力過度降低。
權利要求
1.一種車輛用的排氣凈化裝置，該排氣凈化裝置具備還原催化劑，配置在搭載于車輛的內燃機的排氣通路內；貯藏還原劑的還原劑箱；將貯藏在上述還原劑箱中的上述還原劑供給至上述還原催化劑的還原劑供給部；以及控制上述還原劑供給部的控制裝置，并且， 上述控制裝置具備清洗控制機構，該清洗控制機構用于在上述內燃機停止后執(zhí)行回收殘留在上述還原劑供給部內的上述還原劑的清洗處理，其特征在于，上述清洗控制機構在上述內燃機停止時，在與下述情況中的至少一方相符的情況下執(zhí)行上述清洗處理判定為上述內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況，或者判定為上述內燃機的停止并不是基于在預定的怠速熄火條件成立時使上述內燃機自動停止的控制的情況。
2.根據權利要求1所述的車輛用的排氣凈化裝置，其特征在于，上述控制裝置具備重新啟動狀態(tài)判定機構，該重新啟動狀態(tài)判定機構在上述內燃機停止時判別上述內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況，在由上述重新啟動狀態(tài)判定機構判定為上述內燃機在預定時間以上不重新啟動時，上述清洗控制機構執(zhí)行上述清洗處理。
3.根據權利要求2所述的車輛用的排氣凈化裝置，其特征在于，上述控制裝置具備對自上述內燃機停止時起的經過時間進行計數(shù)的計時部， 在上述經過時間到達預先設定的基準時間的情況下，上述重新啟動狀態(tài)判定機構判定為上述內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動。
4.根據權利要求2或3所述的車輛用的排氣凈化裝置，其特征在于， 上述控制裝置具備能夠檢測上述車輛的位置的位置檢測機構，當上述車輛返回至預先設定的預定位置且上述內燃機停止時，上述重新啟動狀態(tài)判定機構判定為上述內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動。
5.根據權利要求2至4中的任一項所述的車輛用的排氣凈化裝置，其特征在于， 上述車輛具備用于使上述清洗控制機構強制地執(zhí)行上述清洗處理的清洗開關，當上述內燃機停止后，上述清洗開關被接通時，上述重新啟動狀態(tài)判定機構判定為上述內燃機在之后的預定時間以上不重新啟動。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的車輛用的排氣凈化裝置，其特征在于， 上述控制裝置具備用于執(zhí)行上述還原劑供給部的冷卻處理的冷卻處理部， 在上述冷卻處理結束后，上述清洗控制機構能夠執(zhí)行上述清洗處理。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的車輛用的排氣凈化裝置，其特征在于， 上述清洗控制機構為，即便在判定為上述內燃機的停止是基于上述自動停止的情況下，在上述內燃機停止期間上述內燃機的鑰匙開關被斷開時，判定為上述內燃機停止后或上述鑰匙開關斷開后預定時間以上上述內燃機不重新啟動，此時，執(zhí)行上述清洗處理。
8.根據權利要求1至7中的任一項所述的車輛用的排氣凈化裝置，其特征在于， 上述排氣凈化裝置設于配送業(yè)務用的業(yè)務用車輛、或能夠執(zhí)行進行上述內燃機的自動停止和重新啟動的怠速熄火控制的車輛。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用的排氣凈化裝置，即便是頻繁地反復進行內燃機的運轉和停止的方式的車輛，也能夠防止在凈化處理不充分的狀態(tài)下將排出氣體排出到車輛外部的情況，并且，能夠防止電池的能力過度地降低。該車輛用的排氣凈化裝置具備清洗控制機構，該清洗控制機構用于在內燃機停止后執(zhí)行回收殘留在還原劑供給部內的還原劑的清洗處理，其中，清洗控制機構在與如下情況中的至少一方相符的情況下執(zhí)行上述清洗處理在內燃機停止時判定為內燃機在預定時間以上不重新啟動的情況，或者判定為內燃機的停止并不是基于在預定的怠速熄火條件成立時使內燃機自動停止的控制的情況。
文檔編號B01D53/94GK102395763SQ201080016510
公開日2012年3月28日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權日2009年4月13日
發(fā)明者古谷雄二 申請人:博世株式會社