CN107091139A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对由析出物的粒径的增加所造成的添加阀内的磨损或添加阀的堵塞进行抑制的内燃机的排气净化装置。本发明在内燃机的停止后实施第一控制和第二控制，所述第一控制为，在对泵进行操作后使泵停止以使添加阀以及尿素水通道中所储存的尿素水以预定量而返回到罐中的控制，所述第二控制为，从第一控制结束起隔开时间而对泵进行操作，以使添加阀以及尿素水通道中所残存的尿素水全部返回至罐中的控制。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。

背景技术

已知一种将氨作为还原剂而对内燃机的排气中所含有的NO_X进行净化的选择还原型NO_X催化剂(以下，仅称为“SCR催化剂”)。此外，已知在对排气中的颗粒状物质(以下，称为PM(particulate matter：颗粒物))进行捕集的过滤器中负载有SCR催化剂。在与SCR催化剂相比靠上游侧,有时会设置有向排气中供给尿素水的添加阀。被添加至排气中的尿素水通过排气的热量或SCR催化剂的热量而被加水分解，从而产生氨而附着在SCR催化剂上。

尿素水例如在-11℃左右将会冻结。因此，在外部空气温度较低的情况下，在内燃机的停止后尿素水有可能会在添加阀内或供给尿素水的通道内冻结。而且，当尿素水冻结时，有可能在内燃机的启动后无法再添加尿素水、或者使添加阀或供给尿素水的通道发生损坏。此外，在内燃机的停止后，由于添加阀会从排气以及周围部件接收热量，因此与内燃机的工作中相比添加阀的温度将暂时性地上升。此时，如果添加阀内部存在有尿素水，则有时在添加阀内部会从尿素水中产生析出物，而该析出物将成为添加阀内的滑动部的磨损或添加阀的堵塞的原因。并且，由于内燃机的停止后的添加阀的温度上升，从而有时会在添加阀内部使尿素被加水分解而产生氨。通过该氨，有可能会使添加阀发生腐蚀。

因此，在内燃机的停止后会实施将添加阀内以及供给尿素水的通道内的尿素水吸回至罐中的工作(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-101564号公报

专利文献2：日本特开2015-078643号公报

专利文献3：国际公开第2013/051315号

发明内容

发明所要解决的课题

在使尿素水倒流而吸回至罐中之时，添加阀被开阀从而内燃机的排气从排气通道内流入添加阀内。即，在添加阀以及尿素水通道中，尿素水被置换为内燃机的排气。在此，如果在添加阀的周围的排气中含有PM，则在内燃机的刚刚停止后将尿素水向罐中吸回之时，排气中的PM容易与排气通道内的排气一起被吸入至添加阀内。另外，尽管在将添加阀内的尿素水吸回了的情况下，但由于从添加阀内的滑动部的间隙等中完全吸回尿素水是较为困难的，因此，在添加阀内也会残留有少量的尿素水。此外，由于在内燃机的刚刚停止之后排气通道内的排气的温度仍然较高，因此通过将高温的排气吸入至添加阀内，从而会使添加阀的温度上升。因此，如果在内燃机的刚刚停止之后就吸回尿素水，则会由于添加阀成为高温而使在添加阀的滑动部等中所残存的尿素水也成为高温，进而可能在高温的尿素水中混有PM。在此，发现了如下情况，即，在高温且存在尿素水的条件下，会通过尿素水而促进PM的凝集，从而容易发生添加阀的堵塞或添加阀的滑动部的磨损的情况。另外，由于认为PM的粒径会因尿素水而增加、且由尿素而析出的析出物的粒径也会因PM而增加，因此可认为其均为由尿素而析出的析出物与PM的混合物。因此，在下文中，均单纯地作为析出物来进行说明。

并且，当通过将高温的排气吸入至添加阀内从而使添加阀的温度上升时，将产生因在添加阀内所残留的尿素水而析出的析出物。而且，还发现了如下情况，即，如果在存在有PM时产生析出物，则析出物将由于PM而凝集，从而使析出物的粒径增大。并且，在来自尿素水的析出物中还含有难溶于水的物质。当在添加阀内产生了这种难溶于水的析出物，且析出物的粒径变得大于喷孔径时，即使在此后使尿素水在添加阀中流通，析出物也不会溶解，因此从添加阀内去除该析出物变得较为困难。因此，有可能因析出物而引起添加阀内的磨损或添加阀的堵塞。另外，虽然在与添加阀相比靠上游侧的排气通道中未设置有过滤器的情况下，会通过添加阀而吸入更多的PM因而使析出物的粒径的增大变得更明显，但是，即使在与添加阀相比靠上游侧具有过滤器的情况下，通过过滤器来捕集全部的PM也较为困难，并且还有可能够通过将高温的排气吸入至添加阀内而在添加阀内产生析出物。如此，即使将尿素水吸回至罐中，但由于在添加阀内中所残留的尿素水与被吸入至添加阀内的PM，也可能使析出物的粒径增大。由此，有可能引起添加阀内的磨损或添加阀的堵塞的情况。

本发明为鉴于上述的问题点而完成的发明，其目的在于，对由析出物的粒径的增加所造成的添加阀内的磨损或添加阀的堵塞的情况进行抑制。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明具备：添加阀，其向内燃机的排气通道中添加尿素水；罐，其储存尿素水；尿素水通道，其对所述添加阀与所述罐进行连接并供尿素水流通；泵，其使尿素水在所述尿素水通道中流通；选择还原型NO_X催化剂，其被设置在与所述添加阀相比靠下游侧的排气通道中，并使用尿素水而对NO_X进行净化；控制装置，其在所述内燃机的停止后实施第一控制和第二控制，所述第一控制为，在对泵进行操作后使泵停止以使所述添加阀以及所述尿素水通道中所储存的尿素水以预定量而返回到所述罐中的控制，所述第二控制为，从所述第一控制结束起隔开时间而对所述泵进行操作，以使所述添加阀以及所述尿素水通道中所残存的尿素水全部返回至所述罐中的控制。

由于在内燃机的停止后使来自添加阀的尿素水的添加被停止，因此减少了尿素水从添加阀吸收的热量。此外，由于热量从排气以及排气通道起向添加阀移动，因此添加阀的温度容易上升。而且，在添加阀中，被暴露于内燃机的排气中的添加阀的顶端部的温度上升得最高。对此，通过在内燃机的停止后实施第一控制而使添加阀以及尿素水通道内的尿素水以预定量返回罐中，从而能够使尿素水远离温度最高的添加阀的顶端部。由此，由于能够抑制尿素水的温度上升，因此能够使析出物的产生量减少。并且，能够对在添加阀内从尿素水中产生氨的情况进行抑制。此外，由于能够对在第一控制中从排气通道向添加阀流入的内燃机的排气的量进行限定，因此能够使向添加阀流入的PM的量减少。因此，通过实施第一控制，能够在抑制析出物的粒径增大的情况的同时对在添加阀内产生氨的情况进行抑制。即，预定量被设定为，抑制氨的产生并且析出物的粒径成为容许范围内的这样的尿素水的吸回量。另外，在第一控制中，并非使添加阀以及尿素水通道内的尿素水全部返回至罐中，而是以在添加阀或尿素水通道中残留有尿素水的方式而使尿素水返回至罐中。即，在第一控制中不包括使添加阀以及尿素水通道内的所有的尿素水返回至罐中的过程。因此，预定量被设为与添加阀以及尿素水通道的容量相比而较少的量。

而且，通过在此之后实施第二控制，从而能够抑制尿素水在添加阀以及尿素水通道中冻结的情况。此外，由于从实施第一控制起隔开时间而实施第二控制，因此，与第一控制的结束时相比，在第二控制的开始时排气温度降低，从而能够抑制在第二控制的实施时将高温的排气吸入至添加阀内的情况。并且，由于排气通道内的PM浓度随着时间的经过而降低从而与第一控制的结束时相比，在第二控制的开始时PM浓度降低，因此能够减少在第二控制的实施时吸入至添加阀内的PM量。因此，由于能够抑制在实施第二控制时在添加阀内析出物的粒径增大的情况，因此能够对添加阀内的磨损或添加阀的堵塞的情况进行抑制。

此外，能够采用如下方式，即，所述控制装置在所述内燃机的停止时刻处的所述排气通道内的排气的温度为预定温度以上的情况下，实施所述第一控制。

预定温度为，存在着在添加阀内析出物的粒径超出容许范围的可能性的温度。析出物的粒径的容许范围是考虑到添加阀的磨损以及添加阀的堵塞的情况而被确定的。例如，由于当析出物的粒径变得大于添加阀的喷孔径时，将发生添加阀的堵塞，因此将析出物的粒径的容许范围设定为小于添加阀的喷孔径、且不会发生添加阀堵塞的这样的值。在此，排气温度与析出物的粒径的收敛值相关，排气温度越低则析出物的粒径的收敛值越变小。因此，由于在排气温度低于预定温度的情况下，即使不实施第一控制也不存在析出物的粒径超出容许范围而增大的可能，因此无需实施第一控制。因此，只在内燃机的停止时刻处的排气温度为预定温度以上的情况下实施第一控制即可。而且，在不实施第一控制的情况下，也不实施第二控制。

此外，能够采用如下方式，即，所述控制装置在所述第一控制结束后，从所述排气通道内的排气的温度变为小于所述预定温度起开始实施所述第二控制。

在第一控制结束的时刻处，存在排气温度仍为预定温度以上的情况。如果在这种情况下实施第二控制，则可能会由于PM以及预定温度以上的排气流入添加阀而使添加阀内析出物的粒径增大。对此，通过在结束第一控制之后等待至排气温度变为小于预定温度之后开始第二控制，从而能够对PM以及预定温度以上的排气流入至添加阀内的情况进行抑制。由此，能够抑制在添加阀内析出物的粒径增大的情况。

此外，能够采用如下方式，即，所述添加阀具备从所述添加阀释放热量的散热部，或者，所述尿素水通道具备从所述尿素水通道释放热量的散热部，所述控制装置将所述第一控制中的所述预定量设为，从所述添加阀的顶端起至所述散热部的所述罐侧端部为止的容量以上。

由于从添加阀的顶端侧所接受的热量在朝向散热部传递之后通过散热部而被释放出，因此从散热部至排气通道侧的部位温度较高，但是与散热部相比靠罐侧的部位的温度则低于从散热部至排气通道侧的部位的温度。因此，通过将与在第一控制中至少从添加阀顶端起至散热部的罐侧端部为止的容量相对应的量的尿素水返吸至罐中，从而能够使尿素水远离较高温的部位。由此，由于能够抑制尿素水的温度上升，因此能够抑制氨以及析出物的产生。

此外，能够采用如下方式，即，所述控制装置在从所述第一控制的最新的结束时刻起至所述第二控制的开始时刻为止的期间内从所述第一控制的最新的开始时刻起的经过时间与析出物的粒径成为预定粒径的时间相比而较长的情况下，实施对所述泵进行操作以使尿素水以所述预定量以上而从所述罐向所述尿素水通道排出的第三控制，并且在此后再次实施所述第一控制。

在此所谓的预定粒径为，析出物的粒径的容许范围的上限值。在结束第一控制之后且开始实施第二控制之前，当排气温度较高的状态持续时，从添加阀内所残留的尿素水中产生的析出物的粒径有可能增大而超出容许范围。对此，由于通过使尿素水以预定量以上而从罐排出从而在第一控制中使返回至罐中的尿素水量以上的量的尿素水从罐朝向添加阀排出，因此能够从添加阀向排气通道内喷射尿素水。此时，能够使析出物与尿素水一起向排气通道排出。即，能够在析出物的粒径增大至超出容许范围之前，使析出物向排气通道排出。并且，通过在此后再次使尿素水以预定量而返回至罐中，从而能够对在添加阀内产生氨的情况进行抑制，或者对产生大量的析出物的情况进行抑制。

此外，能够采用如下方式，即，所述控制装置在所述内燃机的停止时刻处的所述排气通道内的温度小于预定温度的情况下，在不实施所述第一控制以及所述第二控制的条件下，对所述泵进行操作以使所述添加阀以及所述尿素水通道中所残存的尿素水全部返回至所述罐中。

在此，根据内燃机的停止前的运转状态，也存在内燃机的停止时刻处的排气温度足够低而低至析出物的粒径不会增大的程度的情况。在这种情况下，即使在内燃机的刚刚停止之后将尿素水全部吸回至罐中，在此后的添加阀内因残留在添加阀的间隙等处的尿素水而产生的析出物的粒径也不易增大。因此，只需实施一次使添加阀内以及尿素水通道内的尿素全部返回至罐中的控制来抑制尿素水的冻结即可。由此，由于能够迅速地使尿素水的吸回结束，因此能够减少控制装置的消耗电力。另外，预定温度为，如前文所述存在着在添加阀内析出物的粒径超出容许范围的可能性的温度。

发明效果

根据本发明，能够对由析出物的粒径的增加所造成的添加阀内的磨损或添加阀的堵塞进行抑制。

附图说明

图1为表示实施例所涉及的内燃机的排气系统的概要结构的图。

图2为表示将PM混合在尿素水之中并对PM的粒径根据PM浓度的不同而如何变化进行了检验的结果的图。

图3为表示将PM混合在尿素水之中并对PM的粒径根据温度的不同而如何变化进行了检验的结果的图。

图4为在内燃机的刚刚停止之后仅实施了一次吸回控制的情况下的时序图。

图5为实施例所涉及的添加阀及其周围的排气通道2的剖视图。

图6为表示距添加阀的顶端的距离与温度的关系的图。

图7为实施实施例1所涉及的第一控制以及第二控制时的时序图。

图8为表示实施例1所涉及的第一控制以及第二控制的流程的流程图。

图9为表示根据内燃机1的停止时刻处的排气温度而对第二控制的开始时刻进行设定的情况下的第一控制以及第二控制的流程的流程图。

图10为实施实施例2所涉及的第一控制、第二控制、第三控制时的时序图。

图11为表示实施例2所涉及的第一控制、第二控制、第三控制的流程的流程图。

图12为表示实施例所涉及的第一控制、第二控制、第四控制的流程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，根据实施例而以例示的方式对用于实施该发明的方式进行详细说明。但是，该实施例所记载的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要未进行特别记载，则并不表示将该发明的范围限定于此的含义。另外，以下的实施例在可能的范围内能够进行组合。

实施例1

图1为表示本实施例所涉及的内燃机的排气系统的概要结构的图。内燃机1为车辆驱动用的柴油发动机。但是，本实施例所涉及的内燃机1并不限于柴油发动机，也可以为汽油发动机等。

在内燃机1上连接有排气通道2。在排气通道2上设置有过滤器3，所述过滤器3负载了将氨作为还原剂而对排气中的NO_X进行选择还原的选择还原型NO_X催化剂31(以下，称为“SCR催化剂31”)。过滤器3为，对排气中的PM进行捕集的壁流型的过滤器。此外，SCR催化剂31对氨进行吸附，并将该氨作为还原剂而对排气中的NO_X进行还原。另外，虽然在本实施例中，在过滤器3中负载有SCR催化剂31，但是过滤器3并非必须设置的部件，也可以仅设置SCR催化剂31。

在与SCR催化剂31相比靠上游的排气通道2上，设置有向SCR催化剂31供给还原剂的添加阀42。添加阀42为还原剂供给装置4的一部分。还原剂供给装置4具备罐41、添加阀42、尿素水通道43、泵44。

罐41储存尿素水。添加阀42被安装在与SCR催化剂31相比靠上游的排气通道2上。尿素水通道43连接罐41与添加阀42以使尿素水流通。

泵44被设置在罐41内并喷出尿素水。另外，泵44在正转时从罐41侧向添加阀42侧喷出尿素水，而在逆转时从添加阀42侧向罐41侧喷出尿素水。泵44也可以设置在尿素水通道43上，以代替设置在罐41内。泵44为电动泵，并通过被供给电力而进行旋转。因此，泵44即使在内燃机1的停止时也能够进行工作。通过使泵44正转且打开添加阀42，从而向尿素水通道43压送尿素水，由此向排气中添加尿素水。被添加至排气中的尿素水利用排气的热量而被加水分解，从而生成氨。该氨被吸附在SCR催化剂31上。而且，SCR催化剂31所吸附的氨将成为还原剂，而对排气中的NO_X进行选择还原。此外，在与添加阀42相比靠上游的排气通道2上，设置有对排气的温度进行检测的温度传感器11。

在以上述方式构成的内燃机1中，同时设有用于对该内燃机1进行控制的电子控制单元即ECU10。该ECU10根据内燃机1的运转条件或驾驶员的要求而对内燃机1进行控制。

在ECU10上，经由电气配线而连接有温度传感器11，温度传感器11的输出信号被输入至ECU10。而且，ECU10在内燃机1的工作中，根据温度传感器11的输出信号而对添加阀42以及SCR催化剂31的温度进行推断。另外，也能够根据内燃机1的运转状态而对添加阀42的温度以及SCR催化剂31的温度进行推断。另一方面，在ECU10上，经由电气配线而连接有添加阀42以及泵44，并通过该ECU10而对添加阀42以及泵44进行控制。

而且，在内燃机1工作中，ECU10实施为了对穿过SCR催化剂31的排气中的NO_X进行还原而向SCR催化剂31供给还原剂的控制、即还原剂添加控制。在还原剂添加控制中，通过在使泵44进行工作的同时而将添加阀42开阀，从而从添加阀42向排气中添加尿素水，由此向SCR催化剂31供给作为还原剂的氨。此时，从添加阀42向排气中添加的尿素水的量是根据从内燃机1被排出的NO_X量而被确定的。

另一方面，当内燃机1停止时，ECU10实施使添加阀42内以及尿素水通道43内的尿素水返回至罐41中的控制、即吸回控制。在此，由于在内燃机1工作中经由添加阀42而向排气中添加尿素水，因此，在内燃机1的停止时刻处，在添加阀42内以及尿素水通道43内会残留有尿素水。由于在内燃机1的停止后热量将从排气通道2移动至添加阀42，因此添加阀42的温度会暂时性地上升。因此，如果在添加阀42内存在有尿素水，则尿素水在该添加阀42内会被加水分解而产生氨，从而有可能使添加阀42腐蚀。另外，也有可能产生因尿素而析出的析出物。此外，在外部气体温度较低的情况下，如果尿素水一直残留在添加阀42以及尿素水通道43中，则在内燃机1停止并经过了一定程度的时间时，添加阀42内以及尿素水通道43内的尿素水的温度有可能降低而冻结。

因此，ECU10在内燃机1的停止后实施吸回控制。在吸回控制中，通过使添加阀42内以及尿素水通道43内的尿素水倒流至罐41中，从而从添加阀42内以及尿素水通道43内去除了尿素水。此时，ECU10通过使泵44反转从而使添加阀42开阀而使尿素水倒流，由此在将尿素水吸入罐41内的同时将内燃机1的排气吸入至添加阀42内。另外，由于吸回控制对产生氨或者析出物的情况进行抑制，因此优选为在内燃机1的停止之后立即开始实施。即，优选为，吸回控制例如在内燃机1的转速成为0的时刻开始实施。但是，也可以代替内燃机1的转速成为0的时刻，而在从内燃机1的转速成为0的时刻起的能够抑制氨或者析出物的产生的时间内开始实施吸回控制。

但是，即使实施了吸回控制，有时也会在构成添加阀42的部件之间的间隙等处残留有少量尿素水。另外，由于在实施吸回控制时排气通道2内的内燃机1的排气的温度仍然较高，因此通过吸回控制而会使高温的排气流入到添加阀42内。由此，添加阀42的温度将会上升。因此，有可能从尿素水中产生难溶于水的析出物(例如，氰尿酸)。此外，由于在与添加阀42相比靠上游侧的位置处不存在过滤器，因此在添加阀42的周围的排气中将存在有较多的PM。在吸回控制时，该PM也会被吸入至添加阀42内。而且，还发现了如下情况，即，当在尿素水中存在PM时，析出物的粒径会进一步变大。

在此，图2为表示将PM混合在尿素水之中并对PM的粒径根据PM浓度的不同而如何变化进行检验的结果的图。横轴表示PM的粒径的对数，纵轴表示体积频率。在图2中，对PM浓度为高、中、低的三种形态进行了比较。根据图2可知，PM浓度越高，则越促进PM的凝集，从而PM的粒径越增大。即，可以说，在将添加阀42设置在与过滤器相比靠上游侧的情况下，与设置在与过滤器相比靠下游侧的情况相比，由于在实施吸回控制时所吸入的PM的量变多，因此在添加阀42内的PM浓度升高，从而尿素水内的PM的粒径进一步增大。

此外，图3为表示将PM混合在尿素水中，并对PM的粒径根据温度的不同而如何变化进行检验的结果的图。横轴表示PM的粒径的对数，纵轴表示体积频率。在图3中，对常温情况与高温情况进行比较。高温情况为假定了如下状况的情况，即，在添加阀42的温度为例如120℃时实施了吸回控制之后，在添加阀42内的部件的间隙中残留有尿素水且吸入有PM，进而利用来自排气通道2的受热而使添加阀42的温度上升至例如140℃这样的状况。无论在哪一种情况下PM浓度均为相同。根据图3可知，在温度较高时，PM的粒径将增大。在该情况下，因尿素而析出的析出物促进了PM的凝集，从而增大了PM的粒径。即，可以说，因尿素而析出的析出物与PM相互吸引，从而使析出物的粒径增大。

因此，如果在内燃机1的刚刚停止之后实施吸回控制，则添加阀42内的PM浓度将升高且添加阀42的温度将升高，从而产生因尿素而析出的析出物。另外，在添加阀42内，PM以及因尿素而析出的析出物相互吸引，从而能够增大析出物的粒径。如此，当析出物的粒径增大时，有可能会发生添加阀42的堵塞、或使添加阀42内的滑动部磨损的情况。

在此，图4为在内燃机1的刚刚停止之后仅实施了一次吸回控制的情况下的时序图。图4所涉及的吸回控制也可以说是现有的吸回控制。在图4中，从上方起依次表示燃料喷射量、吸回标识、排气温度、添加阀42的温度。燃料喷射量为被供给至内燃机1的燃料的喷射量。吸回标识为用于吸回尿素水的标识，且在开启N(ON)时通过使泵44反转并使添加阀42开阀从而将尿素水吸回至罐41中，在关闭(OFF)时不吸回尿素水。排气温度为添加阀42的周围的排气温度。添加阀42的温度表示添加阀42的顶端部的温度。

在图4中，当在T1的时刻处使内燃机1停止从而燃料喷射量成为0时，吸回标识从关闭变为开启。因此，从T1的时刻起开始实施吸回控制。吸回标识在添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水通过泵44而被全部吸回至罐41中之时成为关闭。在此，由于在内燃机1的工作中，在从添加阀42向排气通道2内供给尿素水时，尿素水会从添加阀42中吸收热量，因此添加阀42的温度变为低于排气温度。另一方面，由于在内燃机1的停止后停止了尿素水的供给，因此尿素水从添加阀42中吸收的热量减少。另外，由于在内燃机1的停止后添加阀42会从排气以及排气通道2接收热量，因此从T1之后添加阀42的温度暂时性地上升。此外，由于通过实施吸回控制而使排气通道2内的高温的排气被吸入至添加阀42内，因此添加阀42的温度也将由此上升。通过采用这种方式，从而使添加阀42的温度接近于排气温度。

而且，在T2的时刻处，添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水通过泵44而被全部吸回至罐41中。即，在T2的时刻处，吸回标识从开启变为关闭，从而结束吸回控制。在吸回标识从开启变为关闭时，添加阀42的温度仍然较高。在此，如上文所述，由于即使在实施了吸回控制之后，在添加阀42内的间隙等处仍残留有少量的尿素水，因此在T1之后由于添加阀42的温度上升而将产生析出物。由于通过吸回控制而几乎吸回了添加阀42内的尿素水，因此与不实施吸回控制的情况相比该情况下的析出量较少。但是，如果实施现有的吸回控制，则析出物的粒径会因被吸入至添加阀42内的PM而容易增大。因此，有可能发生由析出物所造成添加阀42的堵塞或磨损。

因此，在本实施例中，不实施图4所示的现有的吸回控制，而实施以下的控制。即，在本实施例中，并非使添加阀42以及尿素水通道43内的所有的尿素水一次性地返回至罐41中，而是首先使可抑制氨的产生以及析出物的粒径的增大的最小限度的量的尿素水返回至罐41中。然后，隔开时间而使残留的尿素水全部返回至罐41中。即，使尿素水分为两次返回至罐41中。另外，将使尿素水返回至罐41中的第一次的吸回控制称为第一控制，将在实施了第一控制之后隔开时间而实施的、使添加阀42以及尿素水通道43内所残留的尿素水全部返回至罐41中的第二次的吸回控制称为第二控制。

即，在本实施例中，在第一控制中，ECU10对泵44以及添加阀42进行控制，以使添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水的一部分返回至罐41中。更详细而言，在将添加阀42打开的状态下使泵44反转并吸回了预定量的尿素水之后，关闭添加阀42且使泵44停止。而且，在本实施例所涉及的第二控制中，ECU10对泵44以及添加阀42进行控制，以使在添加阀42以及尿素水通道43内所残存的所有的尿素水返回至罐41中。另外，在本实施例中，ECU10通过实施第一控制以及第二控制，从而作为本发明中控制装置而发挥作用。

在此，图5为本实施例所涉及的添加阀42及其周围的排气通道2的剖视图。添加阀42具备主体100，并且在主体100的内部具备针阀101。针阀101通过电磁驱动机构102而被驱动。该电磁驱动机构102经由电气配线而与ECU10连接，并通过该ECU10而对电磁驱动机构102进行控制。在主体100的顶端处，形成有向排气通道2内开口的喷孔103。该喷孔103通过针阀101而进行开闭。此外，在主体100的后端处，设置有用于连接尿素水通道43的连接部104。从连接部104流入的尿素水流过针阀101周围的主体100的内部而到达喷孔103。此外，在吸回控制时，排气从喷孔103流入主体100内部。在主体100的外周设置有用于从添加阀42向大气放出热量的散热部105。散热部105由被形成为圆形的薄板的多个散热风扇105A构成，并且各个散热风扇105A以各自的面与主体100中心轴正交的方式而等间隔地配置。因此，流通于添加阀42内的尿素水将穿过散热部105。虽然图5所示的散热部105为风冷的散热风扇，但代替于此，也能够使用水冷的散热风扇。另外，尿素水通道43具有与添加阀42相比而较高的耐氨腐蚀性。此外，虽然在本实施例中，散热部105被设置在添加阀42上，但代替于此，也能够设置在尿素水通道43上。另外，散热部105无需与添加阀42或者尿素水通道43一体形成，也能够单独体设置。

在此，如果在内燃机1的刚刚停止之后实施吸回控制，则添加阀42内的PM浓度将升高且添加阀42的温度将升高。于是，如图2以及图3所说明的那样，在添加阀42内析出物的粒径会增大。以此方式，当析出物的粒径增大时，有可能会使添加阀42堵塞或使添加阀42内部件磨损。另一方面，如果不在内燃机1的刚刚停止之后立即实施吸回控制，则有可能使尿素水在添加阀42内被加水分解而产生氨，从而使添加阀42被腐蚀。另外，还有可能产生因尿素水而析出的析出物增多的情况。

因此，在本实施例中，在第一控制中，将可抑制氨的产生以及析出物的粒径增大的最小限度的量的尿素水吸回至罐41中。即，在本实施例中，将尿素水吸回至散热部105的罐41侧端部(图5的“吸回位置”)。在此，由于添加阀42的顶端部、即喷孔103周围会从排气通道2内的排气或从排气通道2接受热量，因此在内燃机1的刚刚停止之后温度将上升。该热量沿着主体100而向添加阀42的罐41侧、即添加阀42的后端侧移动。但是，由于在中途存在有散热部105，因此从添加阀42的顶端部传递来的热量将向散热部105传递。通过在散热部105处向大气放热，从而与向散热部105侧传递相比，热量不易向罐41侧传递。因此，虽然在比散热部105靠排气通道2侧处以及在散热部105处添加阀42的温度较高，但如果与该温度相比，则比散热部105靠罐41侧处的添加阀42的温度较低。

在此，图6为表示距添加阀42的顶端的距离与温度的关系的图。以此方式，虽然从添加阀42的顶端起至散热部105之间温度较高，但是在与散热部105相比靠罐41侧的位置处温度较低。而且，比散热部105的罐41侧的端部靠罐41侧的温度变为低于预定温度。该预定温度为，存在于添加阀42内析出物的粒径超出容许范围的可能性的温度。析出物的粒径的容许范围是考虑到添加阀42的磨损以及添加阀的堵塞的情况而被确定的。例如，由于当析出物的粒径变得大于添加阀42的喷孔径时，将发生添加阀42的堵塞，因此将析出物的粒径的容许范围设定为小于添加阀42的喷孔径、且不会发生添加阀42堵塞这样的范围。另外，也将析出物的粒径的容许范围的上限值称为预定粒径。

因此，在实施第一控制时，通过将尿素水至少吸回至与散热部105相比靠罐41侧的位置处，从而能够对在添加阀42内产生析出物以及氨的情况进行抑制。此外，由于能够在第一控制时对从排气通道2向添加阀42所吸入的排气的量进行制限，因此也能够减少被吸入至添加阀42内的PM的量，从而即使产生了析出物也能够对析出物的粒径增大进行抑制。此外，在本实施例中，将尿素水吸回至吸回位置时的尿素水向罐41的吸回量相当于本发明中的预定量。该尿素水的吸回量等于从添加阀42的顶端起至散热部105的罐41侧端部为止的容量。

而且，由于通过从第一控制结束起隔开时间而实施第二控制从而在第二控制的实施时之前使得排气温度以及添加阀42的温度降低，因此，能够对在实施了第二控制之后于添加阀42内产生析出物或者析出物的粒径增大的情况进行抑制。

在此，图7为实施本实施例所涉及的第一控制以及第二控制时的时序图。在图7中，从上方起依次表示燃料喷射量、吸回标识、排气温度、添加阀42的温度。吸回标识为如下的标识，即，在吸回标识为0时，ECU10不实施任何与尿素水的吸回相关的控制，在吸回标识为1时，ECU10实施第一控制，在吸回标识为2时，ECU10实施第二控制，在吸回标识为3时，ECU10维持吸回尿素水的状态直至到达图5的“吸回位置”。

在T11处，在内燃机1停止的同时，将吸回标识设定为1。由此，开始实施直至图5的“吸回位置”为止的尿素水的吸回。即，在T11处，开始实施第一控制。实施第一控制直至T12。从T11起至T12为止的期间为，使尿素水从添加阀42的顶端吸回至图5的“返吸位置”处所需的期间。由于在从该T11起至T12为止的期间内，添加阀42从排气通道2接受热量并且排气被吸入至添加阀42内，因此添加阀42的温度将上升。

当在T12处结束第一控制时，将吸回标识设定为3。由此，尿素水被维持在吸回至图5的“吸回位置”处的状态。此时，由于并未向添加阀42内流入更多的排气，因此PM也不会被吸入至添加阀42内。即，能够减少添加阀42内为高温时流入到添加阀42内的PM量。因此，即使在添加阀42内产生了析出物，也能够抑制析出物的粒径增大。在吸回标识为3时，排气温度以及添加阀42的温度逐渐地降低。而且，在T13处，当排气温度成为预定温度以下时，将吸回标识设定为2。即，在T13处，开始实施第二吸回控制。

此后，在T14处，通过添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水全部吸回至罐41中，从而吸回标识被设定0，由此结束第二控制。由于在从T13起至T14为止的期间内排气温度成为预定温度以下，因此，即使排气中的PM被吸入至添加阀42内也会抑制析出物的粒径的增大。此外，在从T12起至T13为止的期间内，由于排气通道2内的PM附着在排气通道2内的壁面上，因此排气的PM浓度降低。因此，即使从T13起将排气吸入至添加阀42内，但由于PM浓度较低，因此也会抑制析出物的粒径的增大。

图8为表示本实施例所涉及的第一控制以及第二控制的流程的流程图。本流程图通过ECU10而以每预定的时间被实施。

在步骤S101中，ECU10对内燃机1是否被停止进行判断。在本步骤S101中，ECU10在内燃机转速为0的情况下，判断内燃机1被停止。由于第一控制以及第二控制在内燃机1的停止后被实施，因此在本步骤S101中，ECU10对实施这些控制的前提条件是否成立进行判断。在步骤S101中作出了肯定判断的情况下，向步骤S102转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，向步骤S112转移。另外，在步骤S112中，实施上述的还原剂添加控制。

在步骤S102中，ECU10对第一控制是否为未结束的状态进行判断。在本步骤S102中，对是否需要实施第一控制或者是否需要继续实施第一控制进行判断。ECU10在内燃机1的停止后未实施第一控制的情况下、以及在当前时刻正在实施第一控制的情况下，判断为第一控制为未结束的状态。另外，ECU10对是否在内燃机1的停止后实施了第一控制、以及是否在当前时刻正在实施第一控制进行存储。在步骤S102中作出了肯定判断的情况下，向步骤S103转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，向步骤S106转移。

在步骤S103中，ECU10开始实施第一控制或者继续实施第一控制。即，如果为未开始实施第一控制的状态，则开始实施第一控制。另一方面，如果为已开始实施第一控制的状态，则继续实施第一控制。在第一控制中，通过ECU10而使泵44反转且使添加阀42开阀。当步骤S103的处理结束时，向步骤S104转移。

在步骤S104中，ECU10对第一控制的实施时间是否为第一预定时间以上进行判断。第一控制的实施时间通过ECU10而被计数。第一预定时间作为将添加阀42内的尿素水吸回至散热部105的罐41侧端部所需的时间，而预先通过实验或者模拟等而求出并被事先存储在ECU10中。在本步骤S104中，ECU10对是否完成了直至图5所示的吸回位置的尿素水的吸回进行判断。可以说，第一预定时间为，直至返回到罐41中的尿素水量成为相当于从添加阀42的顶端起至散热部105的罐41侧端部之间所储存的尿素水量(即，从添加阀42的顶端起至散热部105的罐41侧端部之止的容量)的量(即，预定量)为止的时间。即，在本步骤S104中，ECU10对返回至罐41中的尿素水量是否达到了预定量进行判断。在步骤S104中作出了肯定判断的情况下，向步骤S105转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，暂时结束本流程。

在步骤S105中，ECU10结束第一控制。即，ECU10使泵44的反转停止并且使添加阀42闭阀。之后，向步骤S106转移。

在步骤S106中，ECU10取得排气温度。ECU10取得通过温度传感器11所检测出的排气温度。另外，由于添加阀42的顶端部的热容量较小，因此，该时刻处的排气温度与添加阀42的顶端部的温度视为相等。即，可以说，在本步骤S106中取得添加阀42的顶端部的温度。当步骤S106的处理结束时，向步骤S107转移。

在步骤S107中，ECU10对排气温度是否为预定温度以下进行判断。在本步骤S107中，对是否即使实施了第二控制在添加阀42内析出物的粒径也会处于容许范围内进行判断。在步骤S107中作出了肯定判断的情况下，向步骤S108转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，暂时结束本流程。因此，直至排气温度成为预定温度以下为止而不实施第二控制。

在步骤S108中，ECU10开始实施第二控制或者继续实施第二控制。即，如果为未开始实施第二控制的状态，则开始实施第二控制。另一方面，如果为已开始实施第二控制的状态，则继续实施第二控制。在第二控制中，通过ECU10而使泵44反转且使添加阀42开阀。当步骤S108的处理结束时，向步骤S109转移。

在步骤S109中，ECU10对第二控制的实施时间是否为第二预定时间以上进行判断。第二控制的实施时间通过ECU10而被计数。在此所谓的第二预定时间作为在尿素水以预定量返回至罐41中之后将残留于添加阀42内以及尿素水通道43内的尿素水全部吸回至罐41中所需的时间而预先通过实验或者模拟等而求出并事先存储在ECU10中。在本步骤S109中，ECU10对是否完成了尿素水从图5所示的吸回位置的吸回进行判断。即，可以说，ECU10对返回至罐41中的尿素水量是否成为相当于从添加阀42的散热部105的罐41侧端部起至罐41之间所储存的尿素水量(即，从添加阀42的散热部105的罐41侧端部起至罐41为止的容量)的量进行判断。在步骤S109中作出了肯定判断的情况下，向步骤S110转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，暂时结束本流程。

在步骤S110中，ECU10结束第二控制。即，ECU10使泵44的反转停止且使添加阀42闭阀。在步骤S110的处理结束的情况下，向步骤S111转移。在步骤S111中，ECU10实施本流程的结束处理。该结束处理为，为了直至下一次启动内燃机1为止不实施本流程的处理。通过ECU10实施该结束处理，从而直至下一次启动内燃机1为止而不实施本流程。

如上文说明的那样，根据本实施例，由于在第一控制中，仅以所需最小限度而将尿素水吸回至罐41中以使尿素水远离添加阀42的高温部位，因此能够对添加阀42内的氨以及析出物的产生进行抑制。此外，由于排气温度较高时的PM向添加阀42内的吸入量减少，因此即使产生了析出物也能够对粒径的增大进行抑制。此外，由于通过在排气温度成为预定温度以下之后实施第二控制从而能够抑制析出物的粒径增大，因此能够对添加阀42的堵塞或磨损进行抑制。另外，由于通过实施第二控制从而能够从添加阀42内以及尿素水通道43内去除尿素水，因此能够对添加阀42内以及尿素水通道43内的尿素水的冻结进行抑制。

另外，虽然在本实施例中，在第一控制中将尿素水吸回至散热部105的罐41侧端部，但代替于此，也可以将尿素水吸回至与散热部105的罐41侧端部相比更靠罐41侧。例如，也可以在第一控制中将尿素水吸回至连接部104的罐41侧端部、即添加阀42的后端部。在此，当在添加阀42内产生氨时，有可能在该添加阀42内发生腐蚀。对此，由于通过将尿素水吸回至添加阀42的后端部从而能够抑制在添加阀42内产生氨的情况，因此能够对在添加阀42内发生腐蚀的情况进行抑制。在该情况下，将尿素水吸回至添加阀42的后端部时的尿素水向罐41的吸回量、即添加阀42的容量相当于本发明中的预定量。另外，即使在尿素水通道43内产生了氨，由于尿素水通道43具有与添加阀42相比而较高的耐氨腐蚀性，因此在尿素水通道43内发生腐蚀的情况受到抑制。此外，第一控制中的吸回位置并不限于此，也可以为与散热部105的罐41侧端部相比靠罐41侧的位置。此外，虽然在本实施例中，散热部105被设置在添加阀42上，但是代替于此，也能够设置在尿素水通道43上。即使在该情况下，只需在第一控制中将尿素水吸回至散热部105的罐41侧端部即可。

此外，在本实施例中，也可以采用如下方式，即，ECU10根据内燃机1的停止时刻处的排气温度来确定第二控制的开始时刻。在此，从内燃机1停止的时刻起的排气温度的推移与内燃机1的停止时刻处的排气温度存在相关关系。因此，能够根据内燃机1的停止时刻处的排气温度而对排气温度成为预定温度以下为止的期间进行推断。此外，从结束第一控制的时刻起的添加阀42的温度以与排气温度相同的方式来进行推移。因此，如果内燃机1的停止时刻处的排气温度与从内燃机1的停止时刻起至第二控制开始时刻为止的期间之间的关系预先通过实验或者模拟等而求出并事先存储在ECU10中，则能够根据内燃机1的停止时刻处的排气温度而对开始实施第二控制的时刻进行设定。

图9为表示根据内燃机1的停止时刻处的排气温度而对第二控制的开始时刻进行设定的情况下的第一控制以及第二控制的流程的流程图。本流程图通过ECU10而以每预定的时间被实施。另外，对于实施与前述的流程相同的处理的步骤标注相同的符号，并省略说明。

在图9所示的流程图中，当在步骤S101作出了肯定判断时，向步骤S201转移。在步骤S201中，ECU10对是否为首次执行本步骤S201进行判断。即，在本步骤S201中，对在内燃机停止后是否为首次执行本流程进行判断。ECU10对在内燃机停止后是否执行了本流程的情况进行存储。即，虽然ECU10存储有本步骤S201为首次被执行的情况，但是对于该已被存储的事项，也可以在内燃机启动时或者在步骤S111中进行重置。在本流程图中，由于需要取得内燃机1的停止时刻处的排气温度，因此在步骤S201中对是否为内燃机1刚刚停止进行判断。在步骤S201中作出了肯定判断的情况下，向步骤S202转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，向步骤S102转移。

在步骤S202中，ECU10取得内燃机1的停止时刻处的排气温度。即，将在内燃机1的停止后首次实施本流程时的排气温度设为内燃机1的停止时刻处的排气温度。排气温度通过温度传感器11而被检测出。该内燃机1的停止时刻处的排气温度被存储在ECU10中。当步骤S202的处理结束时，向步骤S203转移。

在步骤S203中，ECU10对从内燃机1停止起至开始实施第二控制为止的时间进行计算。ECU10对内燃机1的停止时刻处的排气温度、与从内燃机1的停止时刻起至第二控制开始时刻为止的时间之间的关系进行存储，并根据在步骤S202中所取得的排气温度而求出从内燃机1的停止时刻起至第二控制开始时刻为止的时间。当步骤S203的处理结束时，向步骤S102转移。

此外，在图9所示的流程图中，在步骤S102中作出了否定判断的情况下，或者在步骤S105的处理结束的情况下，向步骤S204转移。在步骤S204中，ECU10对是否为第二控制的开始时刻进行判断。在本步骤S204中，对从内燃机1的停止时刻起的经过时间是否达到了在步骤S203中所计算出的时间进行判断。从内燃机1的停止时刻起的经过时间通过ECU10而被计数。在步骤S204中作出了肯定判断的情况下，向步骤S108转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，暂时结束本流程。以此方式，也能够根据内燃机1的停止时刻处的排气温度来确定开始实施第二控制的时刻。此外，虽然在本实施例中，优选为从排气温度成为预定温度以下起开始实施第二控制，但是由于考虑到只要空出从第一控制结束时刻起至第二控制开始时刻为止的时间，第二控制开始时刻处的排气的温度就会进一步降低，因此能够抑制析出物的粒径的增大。

实施例2

在本实施例中，在从第一控制结束时刻起至第二控制开始时刻为止的期间内存在析出物的粒径超出容许范围的可能性的情况下，ECU10使尿素水从添加阀42向排气通道2内喷射。

在此，即使实施了第一控制，在构成添加阀42的部件之间的间隙等处有时也会残留少量的尿素水。并且，由于在实施第一控制时排气通道2内的内燃机1的排气的温度仍然较高，因此通过第一控制而会使高温的排气流入添加阀42内。此外，在第一控制时，排气通道2内的PM也会被吸入至添加阀42内。因此，如果在内燃机1的刚刚停止之后立即实施第一控制，则添加阀42内的PM浓度将升高且添加阀42的温度将升高。因此，当产生因尿素而析出的析出物时，在添加阀42内PM以及因尿素而析出的析出物相互吸引，从而在开始实施第二控制之前析出物的粒径可能增大至超出容许范围。

因此，在本实施例中，在实施了第一控制之后存在析出物的粒径超出容许范围的可能性的情况下，通过从罐41向尿素水通道43排出预定量以上的尿素水，从而从添加阀42向排气通道2内喷射尿素水。由此，通过尿素水而使添加阀42内的析出物向排气通道2内被排出。此外，由于能够通过使尿素水在添加阀42中流通而使添加阀42的温度降低，因此能够对其后的析出物的产生以及析出物的粒径的增大进行抑制。而且，通过在向排气通道2内添加了尿素水之后再次实施第一控制，从而吸回可抑制氨的产生以及析出物的粒径的增大的最小限度的量的尿素水。另外，以此方式，在下文中，将在实施了本实施例所涉及的第一控制之后ECU10从罐41朝向添加阀42排出尿素水的控制称为第三控制或者扫出控制。

以此方式，在实施了使尿素水返回至罐41中的第一控制之后，实施通过使尿素水从罐41排出而向排气通道2内添加尿素水的第三控制。由此，通过尿素水而使添加阀42内的析出物向排气通道2内排出。而且，通过在实施了第三控制之后再次实施第一控制，从而能够对在添加阀42内产生氨的情况以及析出物的粒径增大的情况进行抑制。另外，由于第三控制及其后的第一控制在每次析出物的粒径超出容许范围时被实施，因此不限于一次而能够多次实施。在本实施例中，ECU10通过实施第三控制并在其后再次实施第一控制，从而作为本发明中的控制装置而发挥作用。

图10为实施本实施例所涉及的第一控制、第二控制、第三控制时的时序图。从上方起依次表示燃料喷射量、吸回标识、扫出标识、累计时间、排气温度、添加阀42的温度。扫出标识为，在其为0时ECU10不实施第三控制而在为1时ECU10实施第三控制的标识。累计时间为，吸回标识从0变为1的时刻起的经过时间。累计时间在吸回标识从0变为1的时刻处被重置。

在T21处，在内燃机1停止的同时将吸回标识设定为1。由此，通过使预定量的尿素水向罐41返回，从而使尿素水吸回至图5的“吸回位置”处。即，在T21处开始实施第一控制。直至T22为止而实施第一控制。从T21起至T22为止的期间为使尿素水吸回至图5的“返吸位置”处所需的期间。由于在该从T21起至T22为止的期间内，添加阀42从排气通道2接受热量并且排气被吸入至添加阀42内，因此添加阀42的温度将上升。而且，由于在从T21起至T22为止的期间吸回标识为1，因此累计时间将增加。

当在T22处结束第一控制时，将吸回标识设定为3。由此，尿素水被维持在吸回至图5的“返吸位置”处的状态。而且，在吸回标识为3的期间内，累积时间将增加。之后，在T23处累积时间达到预定时间。预定时间作为从残留于添加阀42内的尿素水产生的析出物的粒径超出容许范围的时间而预先通过实验或者模拟等而求出。

因此，在T23处，吸回标识成为0且扫出标识从0变为1。即，在T23处开始实施第三控制。而且，在T24处从添加阀42向排气通道2内喷射尿素水，从而扫出标识成为0。即，在T24处结束第三控制。T24的时刻以与T22的时刻相同的方式而求出。即，由于在通过预定的电力(也可以“设为预定的转速”)而使泵44工作的情况下，尿素水从图5所示的吸回位置向添加阀42的喷孔移动所需的时间大致固定，因此只要预先通过实验或者模拟等而求出该时间，即可确定从T23起至T24为止的期间。此外，也可以预先在罐41内设置尿素水的流量计，从而将通过该流量计而被测量出的尿素水的流量的累计量达到从添加阀42喷射尿素水的量的时刻设为T24。

在T24所示的时刻处，在扫出标识从1向0变化的同时，吸回标识从0变为1，从而再次开始实施第一控制。此外，在T24的时刻处，累计时间被重置，并再次开始时间的累计。而且，在T25处，吸回标识从1向3变化，并结束第一控制。虽然从T24起累计时间在增加，但是由于在该累计时间达到预定时间之前，排气温度在T26处成为预定温度以下，因此吸回标识从3变为2，从而开始实施第二控制。通过在T27处将添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水全部吸回至罐41中，从而吸回标识被设定为0，由此结束第二控制。

另外，虽然在图10所示的时序图中，仅实施一次第三控制，但是能够在累计时间每达到预定时间时反复，并反复实施第三控制与第一控制。

图11为表示本实施例所涉及的第一控制、第二控制、第三控制的流程的流程图。本流程图通过以每预定的时间被实施。另外，对于实施与前述的流程图相同的处理的步骤标注相同的符号，并省略说明。此外，省略了对于实施与前述的流程图相同的处理的步骤中的一部分(从步骤S102起至步骤S106为止)的图示。

在图11所示的流程图中，从步骤S101起至步骤S107为止的处理与图8或者图9所示的流程相同。在本实施例中，在步骤S107中作出了否定判断的情况下，向步骤S301转移。在步骤S301中，ECU10取得累计时间。在本步骤S301中，取得排气温度与预定温度相比而较高的状态时的累积时间。累积时间通过ECU10而计数。当步骤S301的处理结束时，进入步骤S302。

在步骤S302中，ECU10对累计时间是否为预定时间以上进行判断。如前文所述，预定时间为从残留于添加阀42内的尿素水产生的析出物的粒径超出容许范围的时间，而预先通过实验或者模拟等而求出并事先存储在ECU10中。可以说，在本步骤S302中对析出物的粒径是否超出容许范围进行判断。在步骤S302中作出了肯定判断的情况下，向步骤S303转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，暂时结束本流程。

在步骤S303中，ECU10开始实施第三控制或者继续实施第三控制。即，如果为未开始实施第三控制的状态，则开始实施第三控制。另一方面，如果为已开始实施第三控制的状态，则继续实施第三控制。在第三控制中，通过ECU10而使泵44正转且使添加阀42开阀。当步骤S303的处理结束时，向步骤S304转移。

在步骤S304中，ECU10对第三控制的实施时间是否为第三预定时间以上进行判断。第三控制的实施时间通过ECU10而被计数。在此所谓的第三预定时间作为从添加阀42喷射尿素水所需的时间，而预先通过实验或者模拟等而求出并事先提前存储在ECU10中。在本步骤S304中，ECU10对是否完成了析出物从添加阀42的排出进行判断。即，可以说，ECU10对从罐41向尿素水通道43排出的尿素水量是否成为相当于从添加阀42的顶端起至添加阀42的散热部105的罐41侧端部为止的容量的量以上进行判断。在步骤S304中作出了肯定判断的情况下，向步骤S305转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，向步骤S303转移。由此，直至完成析出物从添加阀42的排出为止而继续实施第三控制。

在步骤S305中，ECU10结束第三控制。即，ECU10使泵44的正转停止且使添加阀42闭阀。在步骤S305的处理结束的情况下，向步骤S306转移。在步骤S306中，累计时间被重置。而且，当第三控制结束时，再次开始时间的累计。当步骤S306的处理结束时，向步骤S307转移。

在步骤S307中，ECU10将第一控制设定为未结束的状态。由此，在接下来的步骤S102中作出肯定判断并实施第一控制。此时，由于也存在排气温度仍高于预定温度的情况，因此为了抑制氨的产生，而使尿素水吸回至图5所示的吸回位置处。

以此方式，如果在排气温度高于预定温度的状态下累计时间成为预定时间以上，则实施第三控制，并在其后再次实施第一控制。由此，能够对在添加阀42内析出物的粒径变得大于容许范围的情况进行抑制。因此，能够抑制添加阀42的磨损或堵塞。

实施例3

在上述实施例中，第一控制以及第二控制是必须实施的。但是，如果内燃机1的停止时刻处的排气温度为预定温度以下，则即使在内燃机1的停止后将添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水全部吸回至罐41中，也会抑制添加阀42内的析出物的粒径的增大。在该情况下，无需实施第一控制。因此，在本实施例中，根据内燃机1的停止时刻处的排气温度而对是否需要实施第一控制进行判断，在无需实施第一控制的情况下，将添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水一次性地全部吸回至罐41中。另外，将不实施第一控制而将添加阀42以及尿素水通道43内的尿素水一次性地全部吸回至罐41中的控制称为第四控制。此外，在不实施第一控制的情况下，当然也不实施第二控制。在本实施例中，ECU10通过实施第四控制，从而作为本发明中的控制装置而发挥作用。

图12为表示本实施例所涉及的第一控制、第二控制、第四控制的流程的流程图。本流程图通过ECU10而以每预定的时间被实施。另外，对于实施与前述的图8以及图11所示的流程相同的处理的步骤标注相同的符号，并省略说明。此外，省略了对于实施与前述的图8以及图11所示的流程相同处理的步骤的一部分的图示。

在图12所示的流程图中，当在步骤S101中作出了肯定判断时，向步骤S401转移。在步骤S401中，ECU10对第四控制是否正在实施进行判断。在第四控制为正在实施的情况下，为了继续实施第四控制而向步骤S405转移。即，在步骤S401中作出了肯定判断的情况下，向步骤S405转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，向步骤S402转移。

在步骤S402中，ECU10对是否为首次执行本步骤S402进行判断。即，在本步骤S402中，对在内燃机停止后是否为首次执行本流程图进行判断。ECU10对在内燃机停止后是否执行了本流程的情况进行存储。在本流程图中，由于需要取得内燃机1的停止时刻处的排气温度，因此在步骤S402中，对是否为内燃机1的刚刚停止进行判断。在步骤S402中作出了肯定判断的情况下，向步骤S403转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，向步骤S102转移。

在步骤S403中，ECU10取得内燃机1的停止时刻处的排气温度。即，将在内燃机1的停止后首次实施本流程时的排气温度设为内燃机1的停止时刻处的排气温度。排气温度通过温度传感器11而被检测出。该内燃机1的停止时刻处的排气温度被存储在ECU10中。当步骤S403的处理结束时，向步骤S404转移。

在步骤S404中，ECU10对排气温度是否为预定温度以下进行判断。如在上述实施例中所说明的那样，该预定温度为，存在于添加阀42内析出物的粒径超出容许范围的可能性的温度。在本步骤S404中，对是否即使实施了第四控制在添加阀42内析出物的粒径也会处于容许范围内进行判断。在步骤S404中作出了肯定判断的情况下，向步骤S405转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，向步骤S102转移。步骤S102以后的处理与图8所示的流程图相同。

在步骤S405中，ECU10开始实施第四控制或者继续实施第四控制。即，如果为未开始实施第四控制的状态，则开始实施第四控制。另一方面，如果为已开始实施第四控制的状态，则继续实施第四控制。在第四控制中，通过ECU10而使泵44反转且使添加阀42开阀。当步骤S405的处理结束时，向步骤S406转移。

在步骤S406中，ECU10对第四控制的实施时间是否为第四预定时间以上进行判断。第四控制的实施时间通过ECU10而被计数。在此所谓的第四预定时间作为将添加阀42内以及尿素水通道43内的尿素水全部吸入至罐41中所需的时间，而预先通过实验或者模拟等而求出并事先存储在ECU10中。可以说，在本步骤S406中，ECU10对是否完成了添加阀42以及尿素水通道43内的所有的尿素水的吸回进行判断。即，可以说，ECU10对返回至罐41中的尿素水量是否成为相当于添加阀42以及尿素水通道43的容量的量以上进行判断。在步骤S406中作出了肯定判断的情况下，向步骤S407转移，另一方面，在作出了否定判断的情况下，暂时结束本流程。

在步骤S407中，ECU10结束第四控制。即，ECU10使泵44的反转停止且使添加阀42闭阀。在步骤S407的处理结束的情况下，向步骤S111转移。在步骤S111中，实施本流程的结束处理。通过实施该结束处理，从而直至下一次内燃机1启动为止而不实施本流程。另外，在本实施例中，根据内燃机1的停止时刻处的排气温度而对是否实施第一控制进行判断，在实施第一控制的情况下，如实施例1的图9所说明的那样，也可以根据内燃机1的停止时刻处的排气温度来确定第二控制的开始时刻。

根据如上所述的本实施例，由于如果内燃机1的停止时刻处的排气温度为预定温度以下则不实施第一控制而实施第四控制，因此能够更迅速地结束处理。由此，能够减少ECU10的耗电量。

符号说明

1 内燃机

2 排气通道

3 过滤器

4 还原剂供给装置

10 ECU

11 温度传感器

31 选择还原型NO_X催化剂

41 罐

42 添加阀

43 尿素水通道

44 泵

100 主体

101 针阀

102 电磁驱动机构

103 喷孔

104 连接部

105 散热部

105A 散热风扇。

Claims (6)

1.一种内燃机的排气净化装置，具备：

添加阀，其向内燃机的排气通道中添加尿素水；

罐，其储存尿素水；

尿素水通道，其对所述添加阀与所述罐进行连接并供尿素水流通；

泵，其使尿素水在所述尿素水通道中流通；

选择还原型NO_X催化剂，其被设置在与所述添加阀相比靠下游侧的排气通道中，并使用尿素水而对NO_X进行净化；

控制装置，其在所述内燃机的停止后实施第一控制和第二控制，所述第一控制为，在对泵进行操作后使泵停止以使所述添加阀以及所述尿素水通道中所储存的尿素水以预定量而返回到所述罐中的控制，所述第二控制为，从所述第一控制结束起隔开时间而对所述泵进行操作，以使所述添加阀以及所述尿素水通道中所残存的尿素水全部返回至所述罐中的控制。

2.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

所述控制装置在所述内燃机的停止时刻处的所述排气通道内的排气的温度为预定温度以上的情况下，实施所述第一控制。

3.如权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中，

所述控制装置在所述第一控制结束后，从所述排气通道内的排气的温度变为小于所述预定温度起开始实施所述第二控制。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，所述添加阀具备从所述添加阀释放热量的散热部，或者，所述尿素水通道具备从所述尿素水通道释放热量的散热部，

所述控制装置将所述第一控制中的所述预定量设为，从所述添加阀的顶端起至所述散热部的所述罐侧端部为止的容量以上。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，所述控制装置在从所述第一控制的最新的结束时刻起至所述第二控制的开始时刻为止的期间内从所述第一控制的最新的开始时刻起的经过时间与析出物的粒径成为预定粒径的时间相比而较长的情况下，实施对所述泵进行操作以使尿素水以所述预定量以上而从所述罐向所述尿素水通道排出的第三控制，并且在此后再次实施所述第一控制。

6.如权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其中，

所述控制装置在所述内燃机的停止时刻处的所述排气通道内的温度小于预定温度的情况下，在不实施所述第一控制以及所述第二控制的条件下，对所述泵进行操作以使所述添加阀以及所述尿素水通道中所残存的尿素水全部返回至所述罐中。