专利名称：车辆用的排气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载于车辆的排气净化装置，该排气净化装置在内燃机的排气通路内配置还原催化剂，并将从还原剂供给部供给的还原剂与排出气体一起导入还原催化剂，从而进行排出气体的净化处理。特别是涉及一种在内燃机停止时对残留在还原剂供给部内的还原剂进行清洗(purge )处理的排气净化装置。
背景技术：
以往，作为对车辆的排出气体中的氮氧化物进行净化的排气净化装置，大多公知有如下的排气净化装置该排气净化装置构成为，在排气通路内配置选择还原催化剂等还原催化剂，通过还原剂供给部将贮藏于还原剂箱的尿素水溶液等的还原剂供给至比还原催化剂更靠上游侧的排气通路内。在这种排气净化装置中，在内燃机停止后，若还原剂残留在还原剂供给部内，则会产生如下等不良情况还原剂因溶剂的蒸发等而浓缩或结晶从而在还原剂供给部内产生堵塞。因此，在内燃机停止后，进行将存在于还原剂供给部内的还原剂回收到还原剂箱的清洗处理(例如参照下述专利文献1)。清洗处理通常例如如下进行利用还原剂供给部的泵回收还原剂，或者通过向还原剂供给部内供给加压空气而回收还原剂。专利文献1日本特愿2003-282；359号公报
但是，如在配送用途等使用的业务用车辆等那样频繁地反复进行行驶及停车的车辆的情况下，在短时间内频繁地反复进行内燃机的运转和停止。在这种业务用车辆中，若设定成在内燃机停止时必须执行还原剂供给部的清洗处理，则每当内燃机停止时就频繁地进行清洗处理。并且，近年来，以燃料消耗率的提高和排出气体量及噪音的降低等为目的，在车辆暂时停止时使内燃机停止的怠速熄火控制开始实用化。在怠速熄火控制中，当预定的怠速熄火条件成立时，燃料喷射停止从而内燃机自动停止，另一方面，当预定的重新启动条件成立时，重新开始燃料喷射从而内燃机重新启动。这样，在能够执行频繁地停止内燃机的怠速熄火控制的车辆中，若也设定为在内燃机停止时必须执行还原剂供给部的清洗处理，则每当内燃机停止时就频繁地进行清洗处理。在清洗处理后的内燃机的重新启动时，如果不恢复至将还原剂重新填充至还原剂供给部内等的能够供给还原剂的状态，则无法向还原催化剂供给还原剂。因此，在业务用车辆和能够执行怠速熄火控制的车辆中，若在行驶开始时立即启动内燃机，则在刚刚重新启动后，在排出气体的净化处理不充分的状态下将排出气体排出到车辆外部。另一方面，在重新启动时，若使还原剂供给部可靠地恢复至能够供给还原剂的状态后启动内燃机，则在变为能够行驶的状态之前需要时间，不实用。并且，在内燃机停止时进行清洗处理时，消耗贮存在电池中的电力。特别是在寒冷的地方，为了在内燃机启动时解冻还原剂或防止还原剂冻结，有时还使用加热器，电力消耗
3量显著变多。然而，对于业务用车辆或能够执行怠速熄火控制的车辆，在内燃机启动后到停止为止的每一次的行驶距离和运转时间短，因此，在行驶时贮存在电池中的电力量容易变得较少。因此，若频繁地实施清洗处理，则容易产生电池电力不足。另外，在反复进行内燃机的启动和停止的业务用车辆或能够执行怠速熄火控制的车辆中，若每当内燃机停止就进行清洗处理，则由于电池的使用频率提高，所以会产生电池的急剧劣化。
发明内容
因此，在本发明中，目的在于提供一种车辆用的排气净化装置，即便是频繁地反复进行内燃机的运转和停止的业务用车辆或能够执行怠速熄火控制的车辆，也能够防止在净化处理不充分的状态下将排出气体排出到车辆外部的情况，并且，能够防止电池的能力过度地降低。根据本发明，提供一种车辆用的排气净化装置，能够解决上述问题，该排气净化装置具备还原催化剂，配置在搭载于车辆的内燃机的排气通路内；贮藏还原剂的还原剂箱； 将贮藏在还原剂箱中的还原剂供给至还原催化剂的还原剂供给部；以及控制还原剂供给部的控制装置，并且，控制装置具备清洗控制机构，该清洗控制机构用于在内燃机停止后执行回收残留在还原剂供给部内的还原剂的清洗处理，其特征在于，清洗控制机构在内燃机停止时，在与下述情况中的至少一方相符的情况下执行清洗处理判定为内燃机在预定时间以上不重新启动的情况，或者判定为内燃机的停止并不是基于预定的怠速熄火条件成立时使内燃机自动停止的控制的情况。 并且，在构成本发明的车辆用的排气净化装置时，优选控制装置具备重新启动状态判定机构，该重新启动状态判定机构在内燃机停止时判别内燃机在预定时间以上不重新启动的情况，在由重新启动状态判定机构判定为内燃机在预定时间以上不重新启动的情况下，清洗控制机构执行清洗处理。并且，在构成本发明的车辆用的排气净化装置时，优选控制装置具备对自内燃机停止时起的经过时间进行计数的计时部，在经过时间到达预先设定的基准时间的情况下， 重新启动状态判定机构判定为内燃机在之后的预定时间以上不重新启动。并且，在构成本发明的车辆用的排气净化装置时，优选控制装置具备能够检测车辆的位置的位置检测机构，当车辆返回至预先设定的预定位置且内燃机停止的情况下，重新启动状态判定机构判定为内燃机在之后的预定时间以上不重新启动。并且，在构成本发明的车辆用的排气净化装置时，优选车辆具备用于使清洗控制机构强制执行清洗处理的清洗开关，当内燃机停止后，在清洗开关接通的情况下，重新启动状态判定机构判定为内燃机在之后的预定时间以上不重新启动。并且，在构成本发明的车辆用的排气净化装置时，优选控制装置具备用于执行还原剂供给机构的冷却处理的冷却处理机构，在冷却处理结束后，清洗控制机构能够执行清洗处理。并且，在构成本发明的车辆用的排气净化装置时，优选清洗控制机构即便在判定内燃机的停止是基于自动停止的情况下，在内燃机停止期间内燃机的钥匙开关被断开时， 判定为内燃机停止后或钥匙开关断开后预定时间以上内燃机不重新启动，此时，执行清洗处理。
并且，在构成本发明的车辆用的排气净化装置时，优选排气净化装置设于配送业务用的业务用车辆、或能够执行进行内燃机的自动停止和重新启动的怠速熄火控制的车辆。根据本发明的车辆用的排气净化装置，构成为清洗控制机构用于在内燃机停止后执行回收残留在还原剂供给部内的还原剂的清洗处理，该清洗控制机构在与下述情况中的至少一方相符的情况下执行清洗处理，即在判定为内燃机在预定时间以上不重新启动的情况，或者判定为内燃机的停止并不是基于预定的怠速熄火条件成立时使内燃机自动停止的控制的情况，所以，在内燃机停止后内燃机在较短时间内重新启动的情况下，不执行清洗处理。因此，在频繁地反复进行内燃机的运转和停止的情况下，在内燃机重新启动时，不需要直到使还原剂供给部恢复至能够供给还原剂的状态的时间，在内燃机重新启动后，能够以短时间从还原剂供给部向还原催化剂供给还原剂，迅速地开始排出气体的净化处理。因此，即便是频繁地反复进行内燃机的运转和停止的车辆，也能够防止重新启动时净化处理不充分的排出气体排出至车辆外部。并且，由于本发明的车辆用的排气净化装置中清洗处理的执行次数被抑制得较少，因此，在反复进行内燃机的运转和停止而电池的消耗电力大的车辆中，能够将清洗处理所消耗的电力抑制得较少，能够防止电池的能力过度降低。特别是在寒冷的地方，当外部气体温度低时，为了加热还原剂箱，电池的电力消耗变多，但若清洗处理的执行次数变少的话，能够将清洗处理的消耗电力抑制得较少，因此，能够防止电池的电力不足和急剧的劣化，并能够减小电池的容量。并且，在本发明的车辆用的排气净化装置中，具备重新启动状态判定机构，该重新启动状态判定机构在内燃机停止时判别内燃机在预定时间以上不重新启动的情况，由此， 能够容易且可靠地对内燃机在预定时间以上不重新启动的状态进行检测。并且，在本发明的车辆用的排气净化装置中，在自内燃机停止时起的经过时间到达预先设定的基准时间的情况下，重新启动状态判定机构判定为内燃机在之后的预定时间以上不重新启动，由此，能够根据内燃机的停止时间直接确认内燃机不重新启动的情况，能够可靠地防止在内燃机停止后短时间地重新启动时执行清洗处理的情况。并且，在本发明的车辆用的排气净化装置中，当车辆返回至预先设定的预定位置的情况下，重新启动状态判定机构判定为内燃机在之后的预定时间以上不重新启动，由此， 能够根据车辆返回营业场所等而内燃机停止的情况来确认内燃机不重新启动，能够可靠地防止在运行途中执行清洗处理。并且，在本发明的车辆用的排气净化装置中，在清洗开关接通的情况下，重新启动状态判定机构判定为内燃机在之后的预定时间以上不重新启动，由此，当由车辆的驾驶员等告知内燃机不重新启动时，能够迅速地执行清洗处理。并且，在本发明的车辆用的排气净化装置中，清洗控制机构在还原剂供给部的冷却处理结束后执行清洗处理，从而能够可靠地避免与排气通路连接的还原剂供给部、特别是以喷射阀为代表的还原剂排出部等、耐热温度较低的部件的热损坏。并且，在本发明的车辆用的排气净化装置中，即便在判定为内燃机的停止是基于怠速熄火控制的自动停止的情况下，在内燃机停止期间内燃机的钥匙开关被断开时，判定为内燃机在预定时间以上不重新启动时，执行清洗处理，由此，在内燃机根据驾驶员等的意思而停止时，在经过预定时间后执行清洗处理。并且，在本发明的车辆用的排气净化装置中，排气净化装置设于特定的车辆，由此，在频繁地反复进行内燃机的停止和运转的车辆中，能够防止在使内燃机迅速重新启动的同时，在净化不充分的状态下将排出气体排出到车辆外部，进而，能够防止电池的能力过度降低。
图1是表示本发明的实施方式1的车辆用的排气净化装置的构成例的图。图2是表示在本发明的实施方式1的车辆用的排气净化装置中使用的还原剂箱的立体图。图3是表示在本发明的实施方式1的车辆用的排气净化装置中使用的还原剂箱的概要剖视图。图4是表示本发明的实施方式1的控制装置的构成的框图。图5是表示本发明的实施方式1的控制装置的控制工序的流程图。图6是表示本发明的实施方式2的控制装置的构成的框图。图7是表示本发明的实施方式2的控制装置的控制工序的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图具体说明本发明的车辆用的排气净化装置的实施方式。但是，该实施方式表示本发明的一个方式，并不用于限定本发明，在本发明的范围内能够任意地进行变更。另外，对于各图中标以相同标号的部件表示同一部件，并适当省略说明。[第一实施方式]
1、车辆用的排气净化装置的整体构成
图1示出表示排气净化装置10的整体构成的概要图。该排气净化装置10是对从柴油机等内燃机11排出的排出气体中的氮氧化物(NOx)进行净化的装置，所述内燃机11搭载于频繁地反复进行内燃机的运转和停止的配送车辆或营业车辆等业务用车辆中。排气净化装置10具备在排气通路13内配置有还原催化剂16的还原催化剂部 15，所述排气通路13供内燃机11的排出气体流过；配置于还原催化剂部15的下游的过滤器部17，其配置有微粒过滤器18，该微粒过滤器18能够对排出气体中的排气微粒进行捕集；还原剂箱19，在该还原剂箱19中贮藏有用于供给到还原催化剂部15的还原剂；还原剂供给部21，其将贮藏于还原剂箱19中的还原剂喷射到比还原催化剂部15更靠上游侧的排气通路13内；以及控制还原剂供给部21的控制装置23。在该排气净化装置10中使用的还原剂是在水中溶解尿素等还原成分而得到的水溶液、分散液、混合液等水性液。还原催化剂部15具备选择还原催化剂等还原催化剂16，该还原催化剂16用于和还原剂一起与排出气体接触，从而对排出气体中所含有的NOx进行还原而使其无害化。在本实施方式中，该还原催化剂部15配置于排气歧管稍下方，因此，微粒过滤器18等热容量大的部件不存在于上游侧，在内燃机11启动后能够尽快使还原催化剂16升温至活性温度。在还原催化剂16的上游侧和下游侧配置有各种传感器等，对还原催化剂16的温度、排出气体中的NOx浓度、排出气体的压力等进行检测并传递到控制装置23。对NOx浓度进行检测的传感器设置于还原催化剂16的上游侧和下游侧，从而能够对还原剂喷射量进行精密的控制，但也可以仅设于还原催化剂16的下游侧。在还原催化剂部15中，在还原催化剂16的稍下方配置有氨逸出催化剂25，防止氨的放出。氨逸出催化剂25的活性温度比还原催化剂16的活性温度低，因此，若还原催化剂16成为了活性状态，则能够判断为氨逸出催化剂25也成为了活性状态，因此，在氨逸出催化剂25中不需要温度传感器。过滤器部17具备用于捕集排出气体中的排气微粒的微粒过滤器18。这里，通过将过滤器部17配置于排气通路13的排气尾管稍前方，从而省略消音器。在该过滤器部17 中，例如根据过滤器部17的上游侧和下游侧的压差等对捕集到的微粒的累计量进行检测， 在预定时期进行微粒过滤器18的加热再生。在本实施方式的业务用车辆用的排气净化装置10中，在一天的业务中、即业务用车辆的运行期间中，虽然频繁地反复进行内燃机11的运转和停止，但是整体的行驶距离不多，因此，设定为在业务中的运行期间中不进行加热再生，在返回营业场所后等的业务用车辆的运行结束时强制地进行加热再生。并且，该强制的加热再生构成为，加热再生用的电加热器内置于过滤器部17中并借助外部电源加热，简化加热再生用的复杂的控制，并且，部件数量变少，廉价地构成排气净化装置。并且，由于在微粒过滤器18的加热再生中不使用燃料，因此抑制燃料消耗而优选。如图2和图3所示，还原剂箱19以能够装卸的方式装配于箱收纳部27内，该箱收纳部27固定设置于车辆。该还原剂箱19形成为容量小至使用者能够手拿着搬运的程度， 例如形成为在业务用车辆用的排气净化装置中一天使用的分量程度的容积。箱主体四是双层构造，隔热性高，例如形成为这样的构造收纳还原剂的内部容器31由隔热玻璃形成， 内部容器31和外部容器33之间保持气密性，或者形成为这样的构造内部容器31和外部容器33由金属材料形成，在内部容器31和外部容器33之间填充有隔热材料。盖体35形成为与箱主体四同样的双层构造，并且，在一部分上设有贯通盖体35 的大气导入部37。大气导入部37例如通过在贯通孔配置多孔质部件而形成，构成为当还原剂被使用而液面下降时，能够从外部导入大气。在该大气导入部37中配置多孔质部件，从而防止还原剂从大气导入部37泄漏。在还原剂箱19的底部设有用于对还原剂进行加热的加热器39，并且，配设有温度传感器41、残留量传感器43等。加热器39构成为能够借助来自未图示的车辆的电池的电力而通电，并且能够通过外部电源接通部44而借助来自外部电源的电力而通电，在车载时利用来自电池的电力而通电，在从车辆脱离时利用来自外部电源的电力而通电。在该还原剂箱19中，优选在所收纳的还原剂未冻结的状态下保持于预定的温度， 在还原剂箱19的下部设有加热控制部45，该加热控制部45用于根据温度传感器41、残留量传感器43等的检测结果来调整加热器39的热量。并且，在该还原剂箱19中，设有在车载时用于将各传感器或加热器等的电路连接于车辆的连接器47，另外，设有用于将还原剂的取出路径和送回路径连接于车辆侧的流路的连接器48、49。这些各连接器47 49都是单按式连接器，实现了还原剂箱19装卸时的作业性的提高。单按式连接器构成为，在连接于车辆侧的流路的状态下在内部形成连通路， 在从车辆侧的流路脱离时封闭连接器47 49内的流路。
另一方面，固定于车辆的箱收纳部27具有能够稳定地固定并收纳还原剂箱19的构造，设有能够上锁的开闭门51。在该箱收纳部27中，在使用还原剂时还原剂箱19脱离的情况是不优选的，因此，开闭门51构成为能够通过控制装置23而上锁以及解锁，在控制装置23中，例如在内燃机11运转中消耗还原剂期间和后述的清洗处理期间，无法对开闭门 51进行开闭。另外，为了便于确认开闭门51是上锁时还是解锁时，也可以在箱收纳部的外表面设置指示灯52等。该指示灯52例如在开闭门51上锁时点亮，在开闭门51解锁时熄灭。这种结构的还原剂箱19能够装卸，由此，在寒冷的地方等，在车辆的运行停止时， 能够使还原剂箱19从车辆脱离而进行保温或加热，容易防止还原剂的冻结。在还原剂冻结的情况下，若卸下还原剂箱19而在室内等使用外部电源进行解冻，则容易以比较短的时间进行解冻。并且，在车载时，能够通过相同的加热器39利用来自电池的电力将还原剂箱19 内的还原剂维持在预定的温度。回到图1，还原剂供给部21具备能够将还原剂排出或喷出到排气通路13内的还原催化剂部15的上游侧的还原剂排出部55 ；用于将还原剂从还原剂箱19输送至还原剂排出部55的还原剂输送路径53 ；用于将输送至还原剂排出部55侧的还原剂的一部分排出至还原剂箱19的还原剂排出路径57 ；以及设于还原剂输送路径53的中途的输送动作部59。还原剂输送路径53是形成于还原剂箱19和还原剂排出部55之间的配管路径。在还原剂排出路径57中设有节流孔或增压器等背压部，该背压部通过使被输送的还原剂承受背压，从而将还原剂输送路径53内的还原剂维持在预定压力。对输送动作部59省略详细图示，但该输送动作部59具备用于压送还原剂的泵； 除去还原剂中的异物的异物过滤器；将还原剂基于泵的驱动的流动方向在正方向和反方向之间进行切换的流路切换阀等。因此，在向排气通路13供给还原剂时，还原剂的流动方向为从还原剂箱19朝向还原剂排出部阳的正方向，能够通过泵的驱动将还原剂压送至还原剂排出部55。并且，在实施将还原剂回收到还原剂箱19的清洗处理时，还原剂的流动方向为从还原剂排出部55朝向还原剂箱19的反方向，通过泵的驱动将残留在还原剂供给部21内的还原剂回收到还原剂箱19。在本实施方式中，还原剂排出部55使用电磁控制式的还原剂喷射阀。该还原剂喷射阀具备通过对线圈通电而使可动件进退动作的电磁螺线管，构成该电磁螺线管或还原剂喷射阀的壳体的树脂部分的耐热温度比较低。因此，在还原剂排出部55的周围形成有冷却水通路5来作为还原剂排出部55的冷却机构，用于内燃机11的冷却的冷却水在冷却水通路5中流通。冷却水通路5构成为从内燃机11的冷却水循环通路分支后再次与冷却水循环通路合流，在冷却水通路5的中途具备冷却水流量调节阀7。该冷却水流量调节阀7通过控制装置23进行开闭控制，以将还原剂排出部55的温度保持在预定温度以下的方式进行控制。其中，还原剂供给部21的结构和执行清洗处理的机构、还原剂排出部55的冷却机构的结构不限于上述示例，可以进行各种变更。例如还原剂排出部55的冷却机构除了使内燃机11的冷却水循环的结构以外，也可以构成为以使还原剂经由还原剂排出部55返回到还原剂箱19的方式使还原剂进行循环。
2、控制装置
图4用功能性的框图示出了本实施方式的业务用车辆用的排气净化装置10所具备的控制装置23的构成。该控制装置23具有在内燃机11运转时控制还原剂供给部21的动作的还原剂喷射控制机构63 ；在内燃机11的工作停止时控制还原剂供给部21的动作的停止时控制机构65 ；用于执行还原剂供给部21的还原剂输送路径53的冷却处理的冷却处理机构73 ；以及用于实施微粒过滤器的强制加热再生的过滤器再生机构75。具体而言，这些各机构通过基于微型电子计算机的程序的执行来实现。还原剂喷射控制机构63构成为，在内燃机11运转中进行用于对从内燃机11排出的排出气体进行净化的还原剂的喷射控制，根据内燃机11的运转状态和设于排气通路13 中的NOx传感器的传感器值Snox等进行输送动作部59、还原剂排出部55等的动作控制，从而能够将与排出气体中的NOx量对应的还原剂从还原剂供给部21供给至排气通路13内。冷却处理机构73构成为，对冷却水通路5所具备的冷却水流量调节阀7进行开闭控制，从而实施还原剂排出部阳的冷却处理。不仅在内燃机11的运转中，在内燃机11停止后有时还原剂排出部55的温度也会因残存于排气通路13内的热量而上升，因此，冷却处理机构73构成为，在内燃机11停止后也执行还原剂供给部21的冷却处理。进而，冷却处理机构73在冷却处理完成后对清洗控制机构67输出冷却处理完成信号。停止时控制机构65构成为在内燃机11停止时进行用于将还原剂供给部21维持在预定状态的控制，具备清洗控制机构67，用于执行还原剂供给部21内的还原剂的清洗处理；重新启动状态判定机构69，判别在内燃机11停止时内燃机11在预定时间以上不重新启动的情况；状态检测机构71，检测后述的各种信息并将检测结果传递至重新启动状态判定机构69 ；以及存储机构78，该存储机构78中存储了作为用于判别内燃机11在预定时间以上不重新启动的基准的信息。状态检测机构71构成为具备对内燃机11的运转状态进行检测的运转状态检测机构77 ；以及检测内燃机11停止时刻起的经过时间的计时部79，由计时部79检测到的经过时间被传递至重新启动状态判定机构69。运转状态检测机构77构成为至少能够检测内燃机11停止的情况。可以构成为例如当内燃机转速Ne为0或为预定值以下时，或者当检测到内燃机11的钥匙开关的断开信号时，来检测内燃机11的停止。并且，在车辆的驾驶席等设有用于执行清洗处理的清洗开关81，构成为来自该清洗开关81的输入被传递至重新启动状态判定机构69。清洗控制机构67构成为，在内燃机11停止后关闭还原剂排出部55，并且，通过流路切换阀将还原剂的流动方向切换至反方向，使泵动作，从而执行使残留在还原剂供给部 21内的还原剂返回到还原剂箱19的清洗处理。存储机构78预先存储基准时间，该基准时间用于根据自内燃机11停止起的经过时间判定内燃机11在之后的预定时间以上不重新启动的情况。预先存储的自停止时起的基准时间没有特别限定，设定为期望的时间，但例如在频繁地反复进行内燃机11的运转和停止的业务用车辆的情况下优选设定为5分钟 20分钟。重新启动状态判定机构69构成为，根据从计时部79和清洗开关81传递来的信号判别内燃机11在预定时间以上不重新启动的情况，当判定为内燃机11不重新启动时，稍后或在经过适宜的时间后将用于开始执行清洗处理的清洗处理开始信号输出至清洗控制机构67。这里，内燃机不重新启动的预定时间是如下时间能够判断为业务用车辆结束运行或驾驶员进入长时间的休息从而业务用车辆长时间不进行行驶的时间。在本实施方式中，当自内燃机11停止时起的经过时间到达了在存储机构78中预先存储的基准时间时，或在内燃机11停止时清洗开关被接通时，重新启动状态判定机构69 判别为内燃机11在之后的预定时间以上不重新启动。并且，在本实施方式中，与基于重新启动状态判定机构69的判定分开，在基于冷却处理机构73的还原剂供给部21的冷却处理完成之前，不通过清洗控制机构67开始清洗处理。因此，当在该冷却处理完成时以后，由重新启动状态判定机构69判定为内燃机11在预定时间以上不重新启动时，开始执行清洗处理。过滤器再生机构75构成为与清洗控制机构67同样，当判别为内燃机11在预定时间以上不重新启动时，对过滤器部17所具备的电加热器通电，进行微粒过滤器18的加热再生。3、还原剂供给时的排气净化装置的动作
至此说明了的结构的排气净化装置10在内燃机11的通常运转时，根据内燃机11的运转状态和各传感器等的信息，通过控制装置23的还原剂喷射控制机构63对还原剂供给部 21进行动作控制，进行排气净化处理。在该内燃机11的运转时，贮藏于还原剂箱19中的还原剂以预定压力被供给至还原剂排出部阳，在该状态下，通过对还原剂排出部阳进行开闭控制而排出还原剂，将还原剂供给至排气通路13内的还原催化剂部15的上游侧。该还原剂和来自内燃机11的排出气体一起与还原催化剂16接触，使排出气体中的NOx还原而进行无害化的处理。4、清洗控制方法
并且，上述结构的排气净化装置10在内燃机11停止时，通过停止时控制机构65进行清洗控制。图5示出通过本实施方式的排气净化装置10的控制装置23进行的清洗控制方法的控制流程的一例。首先，在步骤Sll中，若根据内燃机转速或钥匙开关的断开信号检测到内燃机11的停止，则在步骤S12中，计时部79开始动作，并且，在步骤S13中，开始还原剂供给部21的冷却处理。接着，在步骤S14中，判别由计时部79计数的经过时间是否经过了基准时间，在经过时间经过了基准时间的情况下进入步骤S18，另一方面，在经过时间未经过基准时间的情况下进入步骤S15。在步骤S15中，判定清洗开关81是否接通，在清洗开关81接通的情况下进入步骤S18，另一方面，在清洗开关81断开的情况下进入步骤S16。进而，在步骤S16中，判别内燃机11是否重新启动了，若内燃机11不重新启动，则返回步骤S14，另一方面，在内燃机11重新启动时，在步骤S17中使计时部79的计数复位而结束本程序。当在步骤S14中由计时部79计数的经过时间经过基准时间、或在步骤S15中清洗开关81接通时进入的步骤S18中，判别还原剂供给部21的冷却处理是否完成。若冷却处理未完成，则进入步骤S16，判别内燃机11是否重新启动，另一方面，在冷却处理完成的情况下进入步骤S19。
在步骤S19中，开始执行清洗处理，接着，在步骤S20中，判别清洗处理是否完成。 若完成了清洗处理则进入步骤S21，对收纳还原剂箱19的箱收纳部27的上锁进行解除，使指示灯53熄灭，然后，在步骤S17中，使计时部79的计数复位而结束本程序。另一方面，若清洗处理未完成，则进入步骤S22，判别内燃机11是否重新启动了。若内燃机11未重新启动则返回步骤S20，另一方面，当内燃机11重新启动时，在步骤S23中中止清洗处理，在步骤S17中使计时部79的计数复位而结束本程序。在清洗处理完成的状态下结束本程序的情况下，其后，例如在开始第二天等的下次营业时内燃机11启动之前的期间，为了防止还原剂箱19内的还原剂冻结，驾驶员等能够使还原剂箱19从箱收纳部27脱离而在屋内等保管。进而，在下次车辆的运行时，再次将还原剂箱19装配于箱收纳部27以供使用。根据如上所述的清洗控制方法，由于具备清洗控制机构67，用于在内燃机11停止期间执行在还原剂供给部21内残留的还原剂的清洗处理；和重新启动状态判定机构69， 判别在内燃机11停止时内燃机11在预定时间以上不重新启动的情况，因此，能够防止在像业务用车辆那样反复进行内燃机11的运转和停止的频率高的情况下，每当内燃机11停止就执行清洗处理的情况。因此，在内燃机11停止后以短时间重新启动时，不需要直到恢复至能够供给还原剂的状态的时间，在内燃机11重新启动后，能够迅速地从还原剂供给部21向还原催化剂部 15供给还原剂，以短时间开始排出气体的净化处理。因此，即便是频繁地反复进行内燃机 11的运转和停止的车辆，也能够防止净化处理不充分的排出气体排出至车辆外部。并且，由于将清洗处理的执行次数抑制得较少，因此，在反复进行内燃机11的运转和停止的电池的消耗电力大的车辆中，能够将清洗处理所消耗的电力抑制得较少，能够防止电池的能力过度降低。特别是在寒冷的地方，当外部气体温度低时，为了加热还原剂箱 19，电池的电力消耗变多，但若清洗处理的执行次数变少的话，能够将清洗处理的消耗电力抑制得较少，能够防止在寒冷的地方电池的能力过度降低。[第二实施方式]
在本发明的第二实施方式的车辆用的排气净化装置中，作为控制装置23的重新启动状态判定机构169的判定要素，不仅是与第一实施方式同样的自内燃机11停止时起的经过时间和清洗开关81的接通、断开，还加上车辆返回至预先设定的预定位置的情况。在本实施方式中，也以配送车辆或营业车辆等业务用车辆所具备的排气净化装置为例进行说明。1、控制装置
图6用功能性的框图表示本实施方式的控制装置123的结构。该控制装置123与第一实施方式的控制装置23同样，在停止时控制机构165的状态检测机构171具备运转状态检测机构77，并且，还具备检测时刻的时刻检测机构85和检测车辆的位置的位置检测机构 87。位置检测机构87构成为，从搭载于业务用车辆的导航系统89等获得表示车辆的当前位置的位置信息并传递至重新启动状态判定机构169。并且，时刻检测机构85根据业务用车辆所具备的钟表、或时刻检测机构85的结构所包括的钟表等来检测当前时刻并传递至重新启动状态判定机构169。并且，在存储机构78中预先记录有业务用车辆的运行停止预定位置，并且，预先行停止预定时刻。这里，运行停止预定位置例如在配送用车辆的情况下可以适当设定营业场所或车辆的保管场所等。并且，作为运行停止预定位置可以预先记录多个位置。并且，运行停止预定时刻例如在配送用车辆的情况下，可以适当设定返回至营业场所的返回预定时刻和休息开始时刻等。并且，作为运行停止预定时刻可以预先设定多个时刻。进而，重新启动状态判定机构169构成为根据从时刻检测机构85、位置检测机构 87、清洗开关81传递的信号，判别内燃机11在预定时间以上不重新启动的情况，当判定为内燃机11不重新启动时，稍后或经过适当的时间后，将用于开始执行清洗处理的清洗处理开始信号输出至清洗控制机构67。当清洗开关81接通时判定为内燃机11在之后的预定时间以上不重新启动的情况与第一实施方式同样。在本实施方式中，进而，在业务用车辆在预先设定的运行停止预定时刻以后返回至运行停止预定位置，内燃机11停止时，判定为内燃机11在预定时间以上不重新启动。这里说明以外的各机构的结构与第一实施方式的控制装置23同样，因此，省略说明。2、清洗控制方法
图7示出通过本实施方式的排气净化装置10的控制装置123进行的清洗控制方法的控制流程的一例。首先，与第一实施方式的控制流程同样，若在步骤Sll中检测到内燃机11 的停止，则在步骤S12中计时部79开始动作，并且，在步骤S13中，开始还原剂供给部21的冷却处理。接着，在本实施方式的控制流程中，在步骤S31中，判别当前时刻是否经过了运行停止预定时刻，在当前时刻未经过运行停止预定时刻的情况下进入步骤S14，另一方面，在当前时刻经过了运行停止预定时刻的情况下进入步骤S32，判别业务用车辆的当前位置是否位于运行停止预定位置。在业务用车辆的当前位置位于运行停止预定位置的情况下进入步骤S18，另一方面，在业务用车辆的当前位置未处于运行停止预定位置的情况下进入步骤 S14。进而，在步骤S14和步骤S18以后，与第一实施方式说明的各步骤同样进行。S卩，在本实施方式的控制流程中，不仅是判别自内燃机11的停止起是否经过了基准时间的步骤S14和判别清洗开关是否接通的步骤S15，还新追加了步骤S31和步骤 S32，在当前时刻经过了运行停止预定时刻、且业务用车辆的当前位置处于运行停止预定位置时，也判别为内燃机11在预定时间以上不重新启动而开始执行清洗处理。在如上所述的本实施方式的清洗控制方法中也能够得到与第一实施方式同样的作用效果。特别是在本实施方式中，重新启动状态判定机构169在业务用车辆返回至预先设定的运行停止预定位置时判定为内燃机11在预定时间以上不重新启动，因此，特定了进行清洗处理的位置，可靠地防止在业务中进行清洗处理。另外，这里，还通过时刻检测机构85判定当前时刻是否经过了运行停止预定时刻，因此，在配送用车辆的情况等，在配送业务的途中将货物取回营业场所等的运行停止预定位置的情况下，不进行清洗处理。[第三实施方式]
本发明的第三实施方式的车辆用的排气净化装置是能够执行进行内燃机的自动停止和重新启动的怠速熄火控制的车辆所具备的排气净化装置。本实施方式的排气净化装置除了控制装置的结构以外，可以与第一实施方式和第二实施方式中说明的结构同样地构成， 因此，下面，以与第一实施方式和第二实施方式的不同点即控制装置的结构为中心进行说明。构成本实施方式的排气净化装置的控制装置与第一实施方式的控制装置或第二实施方式的控制装置的各机构同时，或代替构成第一实施方式的控制装置或第二实施方式的控制装置的重新启动状态判定机构，具备怠速熄火条件成立检测机构和重新启动条件成立检测机构。对于这些各机构，具体而言，也通过基于微型电子计算机的程序的执行来实现。若怠速熄火条件成立检测机构检测到预定的怠速熄火条件的成立，则使对内燃机的燃料喷射停止而使内燃机自动停止。若通过该怠速熄火条件成立机构检测到怠速熄火条件的成立，则对停止时控制机构发送停止条件成立信号。怠速熄火条件可以例如是出现如下条件中的至少一个以上的条件，但不限于此 发动机开关处于接通的状态、齿轮传感器的检测位置处于中立位置、制动踏板传感器的检测位置处于踏下状态、内燃机转速处于预定的阈值以下、车速为0的状态持续预定时间以
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丄寸O并且，若重新启动条件成立检测机构在内燃机处于自动停止状态期间检测到预定的重新启动条件的成立，则使对内燃机的燃料喷射重新开始从而使内燃机重新启动。若通过重新启动条件成立检测机构检测到重新启动条件的成立，则对停止时控制机构发送启动条件成立信号。重新启动条件可以是出现内燃机处于自动停止状态期间齿轮传感器的检测位置从中立状态解除、油门踏板被踏下等中的几个条件，但不限于此。进而，停止时控制机构在接收到停止条件成立信号时禁止基于清洗控制机构的清洗处理。因此，在这样构成的本实施方式的控制装置中，在内燃机停止是基于怠速熄火控制的自动停止的情况下，与其停止时间无关，禁止清洗处理。在停止时控制机构之后接收到重新启动条件成立信号时，解除基于怠速熄火控制的内燃机的自动停止中的清洗处理的禁止。并且，本实施方式的控制装置为，在基于怠速熄火控制的内燃机的自动停止中，即便在重新启动条件成立前内燃机的钥匙开关被断开时，也解除基于停止时控制机构的清洗处理的禁止。在该情况下，在不具备重新启动状态判定机构的情况下迅速地执行清洗处理， 在具备重新启动状态判定机构的情况下，按照第一实施方式或第二实施方式中说明的流程，在判定为内燃机停止时或钥匙开关断开时中的任一时刻起的预定时间以上内燃机不重新启动时，开始执行清洗处理。如上所述，在本实施方式的控制装置中，在通过怠速熄火控制执行内燃机的自动停止和重新启动的情况下，在重新启动条件成立时之前，维持能够从还原剂供给部供给还原剂的状态，因此，即使迅速重新启动内燃机，也能够防止在净化不充分的状态下将排出气体排出到车辆外部的情况。并且，不存在每当通过怠速熄火控制使内燃机自动停止时就频繁地执行清洗处理的情况，因此，防止电池的能力过度降低。
权利要求
1.一种车辆用的排气净化装置，该排气净化装置具备还原催化剂，配置在搭载于车辆的内燃机的排气通路内；贮藏还原剂的还原剂箱；将贮藏在上述还原剂箱中的上述还原剂供给至上述还原催化剂的还原剂供给部；以及控制上述还原剂供给部的控制装置，并且， 上述控制装置具备清洗控制机构，该清洗控制机构用于在上述内燃机停止后执行回收残留在上述还原剂供给部内的上述还原剂的清洗处理，其特征在于，上述清洗控制机构在上述内燃机停止时，在与下述情况中的至少一方相符的情况下执行上述清洗处理判定为上述内燃机在预定时间以上不重新启动的情况，或者判定为上述内燃机的停止并不是基于在预定的怠速熄火条件成立时使上述内燃机自动停止的控制的情况。
2.根据权利要求1所述的车辆用的排气净化装置，其特征在于，上述控制装置具备重新启动状态判定机构，该重新启动状态判定机构在上述内燃机停止时判别上述内燃机在预定时间以上不重新启动的情况，在由上述重新启动状态判定机构判定为上述内燃机在预定时间以上不重新启动时，上述清洗控制机构执行上述清洗处理。
3.根据权利要求2所述的车辆用的排气净化装置，其特征在于，上述控制装置具备对自上述内燃机停止时起的经过时间进行计数的计时部， 在上述经过时间到达预先设定的基准时间的情况下，上述重新启动状态判定机构判定为上述内燃机在之后的预定时间以上不重新启动。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用的排气净化装置，其特征在于， 上述控制装置具备能够检测上述车辆的位置的位置检测机构，当上述车辆返回至预先设定的预定位置且上述内燃机停止时，上述重新启动状态判定机构判定为上述内燃机在之后的预定时间以上不重新启动。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的车辆用的排气净化装置，其特征在于， 上述车辆具备用于使上述清洗控制机构强制地执行上述清洗处理的清洗开关，当上述内燃机停止后，上述清洗开关被接通时，上述重新启动状态判定机构判定为上述内燃机在之后的预定时间以上不重新启动。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车辆用的排气净化装置，其特征在于， 上述控制装置具备用于执行上述还原剂供给部的冷却处理的冷却处理部， 在上述冷却处理结束后，上述清洗控制机构能够执行上述清洗处理。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的车辆用的排气净化装置，其特征在于， 上述清洗控制机构为，即便在判定为上述内燃机的停止是基于上述自动停止的情况下，在上述内燃机停止期间上述内燃机的钥匙开关被断开时，判定为上述内燃机停止后或上述钥匙开关断开后预定时间以上上述内燃机不重新启动，此时，执行上述清洗处理。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的车辆用的排气净化装置，其特征在于， 上述排气净化装置设于配送业务用的业务用车辆、或能够执行进行上述内燃机的自动停止和重新启动的怠速熄火控制的车辆。
全文摘要
本发明提供一种车辆用的排气净化装置，即便是频繁地反复进行内燃机的运转和停止的方式的车辆，也能够防止在净化处理不充分的状态下将排出气体排出到车辆外部的情况，并且，能够防止电池的能力过度地降低。该车辆用的排气净化装置具备清洗控制机构，该清洗控制机构用于在内燃机停止后执行回收残留在还原剂供给部内的还原剂的清洗处理，其中，清洗控制机构在与如下情况中的至少一方相符的情况下执行上述清洗处理在内燃机停止时判定为内燃机在预定时间以上不重新启动的情况，或者判定为内燃机的停止并不是基于在预定的怠速熄火条件成立时使内燃机自动停止的控制的情况。
文档编号B01D53/94GK102395763SQ201080016510
公开日2012年3月28日 申请日期2010年1月15日 优先权日2009年4月13日
发明者古谷雄二 申请人:博世株式会社