JP5664796B2

JP5664796B2 - 還元剤供給装置

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Publication number: JP5664796B2
Application number: JP2013544904A
Authority: JP
Inventors: 太田　裕彦; 裕彦太田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: EP2905440A4; EP2905440B1; JPWO2014030241A1; EP2905440A1; WO2014030241A1

Description

本発明は、還元剤供給装置に関する。

車両に搭載される内燃機関として、排気通路に選択還元型のＮＯｘ浄化触媒、及び、そのＮＯｘ浄化触媒に尿素水等の還元剤溶液を供給する還元剤供給装置を設けたものが知られている。還元剤供給装置は、加圧された還元剤溶液の供給を受ける添加弁を備えており、排気通路におけるＮＯｘ浄化触媒の上流に対し上記添加弁からの還元剤溶液の添加を行う。そして、還元剤供給装置の添加弁から添加された還元剤溶液（尿素水）が排気の熱を受けて加水分解すると、それによって生成されたアンモニア（ＮＨ3 ）がＮＯｘ浄化触媒に流れて同触媒でのＮＯｘの浄化に用いられる。すなわち、上記ＮＯｘ浄化触媒では、上記アンモニアにより排気中のＮＯｘが還元されて窒素（Ｎ2 ）及び水（Ｈ2 Ｏ）が生成される。なお、還元剤供給装置の添加弁には、特許文献１に示されるように、放熱のための冷却フィンを設けることも考えられている。

特許第４８８６８５７号

ところで、車両の登坂走行等で低車速での内燃機関の高負荷運転が行われると、冷却フィンに走行風が当たることで行われる添加弁からの放熱が期待できないにもかかわらず、添加弁が排気通路内を通過する高温の排気からの熱を受けるため、同添加弁が高温になりやすくなる。そして、このように添加弁が高温になることにより、同添加弁内に存在する高圧の還元剤溶液が液状のまま高温になると、それに伴って添加弁を形成する金属材料が腐食するおそれがある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、添加弁の腐食を抑制することができる還元剤供給装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に従う還元剤供給装置によれば、規定値まで加圧された還元剤容器の供給を受ける添加弁から内燃機関の排気通路に対し還元剤溶液の添加が行われる。このように排気通路に添加された還元剤溶液を用いて、同排気通路に設けられたＮＯｘ浄化触媒にて排気中のＮＯｘが還元されて浄化される。ここで、添加弁の温度が上昇して基準値以上という高い値になると、添加弁に供給される還元剤溶液の圧力は、圧力制御部によって上記規定値から還元剤溶液の沸点が上記基準値よりも低くなる値まで低下される。このように添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を低下させることにより、添加弁内に存在する還元剤溶液の沸点が低下して同還元剤溶液が液体の状態から気体の状態へと変化する。そして、添加弁内に存在する還元剤溶液が気体となった状態のもとでは、その還元剤溶液が高温になったとしても添加弁を形成する金属材料が腐食することはない。従って、添加弁内の還元剤溶液が液状のまま高温になり、それによって添加弁を形成する金属材料が腐食することを抑制できるようになる。

本発明の一態様では、添加弁に供給される還元剤溶液の圧力が圧力制御部によって低下されているとき、添加弁の温度が上記基準値未満に低下すると、上記還元剤溶液の圧力が上記規定値まで上昇される。このため、圧力制御部による還元剤溶液の圧力の低下を適切に終了させることができる。

本発明の一態様では、添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を圧力制御部により規定値から低下させているときには、排気通路に対する添加弁からの還元剤溶液の添加が禁止される。ここで、添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を規定値から低下させているときには、添加弁内に存在する還元剤溶液が液体の状態から気体の状態に変化する。このため、添加弁内に存在する還元剤溶液が液体と気体との混合状態となっている可能性が高く、そうした状態のもとで添加弁から排気通路への還元剤溶液の添加を行うと、添加弁からの還元剤溶液の添加量の調整精度が悪化したり、添加弁から添加される還元剤溶液が微粒化しにくくなったりする。その結果、排気通路を通過する排気中の還元剤が一部だけ濃くなり、その濃い部分の還元剤がＮＯｘ浄化触媒に吸着しきれずに同触媒を通過してしまうという現象が生じるおそれがある。しかし、添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を規定値から低下させているときには、排気通路に対する添加弁からの還元剤溶液の添加が禁止されるため、上述した現象が生じることは回避されるようになる。

本発明の一態様では、排気通路に対する添加弁からの還元剤溶液の添加を禁止しているとき、排気通路内を流れる排気中のＮＯｘ量が閾値以上であれば、定められた期間のみ、添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を上記規定値まで上昇させ、更に同添加弁からの還元剤溶液の添加を行う。これにより、添加弁からの還元剤溶液の添加禁止中において、排気中のＮＯｘ量が多くなるとき、一時的に添加弁からの還元剤溶液の添加を実施して上記ＮＯｘ浄化触媒でのＮＯｘの浄化を行うことができる。従って、添加弁の腐食、及び、還元剤がＮＯｘ浄化触媒を通過してしまうことを抑制しつつ、添加禁止中に排気中のＮＯｘ量が多くなるときにはＮＯｘ浄化触媒でのＮＯｘの浄化を行うことができる。

還元剤供給装置が適用される内燃機関全体を示す略図。添加弁に供給される尿素水の圧力を制御する手順を示すフローチャート。外気温及び排気温の変化に対する係数αの変化傾向を示すグラフ。車速の変化に対する補正値βの変化傾向を示す説明図。添加弁からの尿素水の添加を禁止したり許可したりする手順を示すフローチャート。添加弁からの尿素水の添加を禁止したり許可したりする手順を示すフローチャート。添加弁の温度の変化に対する閾値γの変化傾向を示す説明図。

［第１実施形態］
以下、還元剤供給装置の第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。

図１に示すように、車両に搭載される内燃機関１の燃焼室２には吸気通路３が接続されている。この吸気通路３には、上流から順にターボチャージャ４のコンプレッサホイール４ａ、インタークーラ５、及び吸気絞り弁６が設けられている。そして、内燃機関１の燃焼室２には、上記吸気通路３を通過した空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁７からの燃料が噴射供給される。そして、この燃料が燃焼室２内で燃焼することによって内燃機関１が駆動される。一方、燃焼室２内で燃料が燃焼した後の排気は、その燃焼室２に接続された排気通路８に送り出される。この排気通路８には、上流から順にターボチャージャ４のタービンホイール４ｂ、第１酸化触媒９、フィルタ１０、第１ＮＯｘ浄化触媒１１、第２ＮＯｘ浄化触媒１２、及び第２酸化触媒１３が設けられている。

上記第１酸化触媒９は酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化して浄化し、上記フィルタ１０は排気中の微粒子（ＰＭ）を捕集する。また、上記第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び上記第２ＮＯｘ浄化触媒１２は、尿素水等の還元剤溶液を用いて排気中のＮＯｘを還元して浄化する選択還元型の触媒である。詳しくは、排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１の上流に還元剤溶液が添加されることにより、同還元剤溶液（尿素水）が排気の熱を受けて加水分解してアンモニア（ＮＨ3 ）が生成され、その生成されたアンモニアが第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び第２ＮＯｘ浄化触媒１２に吸着してそれら触媒でのＮＯｘの還元が行われる。こうした還元により排気中のＮＯｘが浄化される。また、上記第２酸化触媒１３は、第２ＮＯｘ浄化触媒１２から下流側に流出したアンモニアを酸化して処理する。

内燃機関１には、排気通路８に還元剤（尿素）を供給するための還元剤供給装置が設けられている。この還元剤供給装置は、還元剤溶液（尿素水）を貯留するタンク１５と、そのタンク１５内の尿素水を汲み上げて加圧するポンプ１６と、そのポンプ１６によって加圧された尿素水の供給を受ける添加弁１７とを備えており、その添加弁１７から尿素水を排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１の上流且つフィルタ１０の下流に添加する。こうして添加弁１７から排気通路８に添加された尿素水は、同添加弁１７の下流且つ第１ＮＯｘ浄化触媒１１の上流に設けられた分散板１８によって、より細かい霧状となるように分散される。

還元剤供給装置は、内燃機関１の各種制御を行うための電子制御装置２１を備えている。この電子制御装置２１は、上記各種制御に係る演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。

電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。

・車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ２２。

・車両外の大気の温度を検出する外気温センサ２３。

・車両の運転者によって操作されるアクセルペダル１９の操作量（アクセル操作量）を検出するアクセルポジションセンサ２４。

・吸気通路３を通過する空気の量を検出するエアフローメータ２５。

・吸気通路３における吸気絞り弁６の下流側の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ２６。

・内燃機関１のクランクシャフト２０の回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ２７。

・排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１上流の排気の温度を検出する排気温センサ２８。

・排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１上流の排気中のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサ２９。

・添加弁１７に供給される尿素水の圧力を検出する圧力センサ３０。

電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁７の駆動回路、吸気絞り弁６の駆動回路、ポンプ１６の駆動回路、及び添加弁１７の駆動回路等が接続されている。

電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき内燃機関１運転状態を把握し、その把握した機関運転状態に応じて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における燃料噴射制御、吸気絞り弁６の開度制御、ポンプ１６の駆動制御、及び添加弁１７の駆動制御等が電子制御装置２１を通じて実施される。なお、上記ポンプ１６の駆動制御では、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が予め実験等によって最適値に定められた規定値Ｐｂとなるようにポンプ１６の駆動が行われる。また、上記添加弁１７の駆動制御では、同添加弁１７から添加される尿素水の量が内燃機関１の運転状態等から定められる値となるように添加弁１７を開弁すべく同添加弁１７の駆動が行われる。

ところで、車両の登坂走行等で低車速での内燃機関１の高負荷運転が行われると、添加弁１７に当たる走行風が少なくなる一方で排気通路８を通過する排気の温度が高くなるため、添加弁１７からの放熱が少なく且つ同添加弁１７の排気からの受熱が多くなる。この場合、添加弁１７が高温になって同添加弁１７内に存在する高圧の尿素水が液状のまま高温になり、それに伴って添加弁１７を形成する金属材料が腐食するおそれがある。

こうした問題に対処するため、電子制御装置２１は、上記添加弁１７の温度が基準値Ｍ以上という高い値になるとき、ポンプ１６の駆動制御を通じて添加弁１７に供給される尿素水の圧力を上記規定値Ｐｂから低下させる。より詳しくは、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を、上記規定値Ｐｂから同尿素水の沸点が上記基準値Ｍよりも低くなる値（以下、制限値Ｐ１という）まで低下させる。このように添加弁１７に供給される尿素水の圧力を低下させる電子制御装置２１は圧力制御部として機能する。なお、上記基準値Ｍに関しては、添加弁１７の材質、及び、還元剤溶液（この例では尿素水）の還元剤（尿素）の種類や濃度等に応じた最適値に設定することが考えられる。

次に、還元剤供給装置の動作について説明する。

図２は、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を制御するための圧力制御ルーチンを示すフローチャートである。この圧力制御ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。

電子制御装置２１は、同ルーチンのＳ１０１の処理として、外気温センサ２３によって検出される外気温Ｔ２、排気温センサ２８によって検出される排気温Ｔ３、及び、車速センサ２２によって検出される車速に基づき、次の式「Ｔ１＝α・ｍａｐ（Ｔ２，Ｔ３）・β …（１）」を用いて添加弁１７の温度Ｔ１を演算する。ここで、式（１）の「ｍａｐ（Ｔ２，Ｔ３）」という項は、添加弁１７の温度のベース値を表しており、外気温Ｔ２及び排気温Ｔ３に基づき予め実験等により設定された二次元マップを参照して求められる。こうした求められる項「ｍａｐ（Ｔ２，Ｔ３）」は、外気温Ｔ２が低いほど低く、また排気温Ｔ３が高いほど高くなる。この項「ｍａｐ（Ｔ２，Ｔ３）」に対し係数α及び補正値βを乗算することにより、添加弁１７の温度Ｔ１が算出される。

なお、上記係数αは、項「ｍａｐ（Ｔ２，Ｔ３）」の変化に対する温度Ｔ１の変化の感度を決定するためのものであり、例えば図３に示すように外気温Ｔ２及び排気温Ｔ３に応じて可変とされる。詳しくは、外気温Ｔ２及び排気温Ｔ３が高くなるほど上記感度が高くなるよう係数αが大きくされる。また、上記補正値βは、項「ｍａｐ（Ｔ２，Ｔ３）」を車速に応じて補正するためのものである。この補正値βは、図４に示すように、車速が速くなって添加弁１７に当たる走行風が多くなるほど小さい値、すなわち算出される温度Ｔ１を減少させる値となるよう可変とされる。

電子制御装置２１は、Ｓ１０２の処理として添加弁１７の温度Ｔ１が上記基準値Ｍ以上であるか否かを判断する。ここで肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ１０３の処理として、添加弁１７に供給される尿素水の圧力をポンプ１６の駆動制御を通じて上記制限値Ｐ１に制限する。これにより、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が上記規定値Ｐｂから制限値Ｐ１まで低下し、それに伴い添加弁１７内に存在する尿素水の沸点が低下して同尿素水が液体の状態から気体の状態へと変化する。そして、添加弁１７内に存在する尿素水が気体となった状態のもとでは、その尿素水が高温になったとしても添加弁１７を形成する金属材料が腐食することはない。従って、添加弁１７内の尿素水が液状のまま高温になり、それによって添加弁１７を形成する金属材料が腐食することを抑制できる。

一方、Ｓ１０２の処理で否定判定がなされると、電子制御装置２１は、Ｓ１０４の処理として、添加弁１７に供給される尿素水の圧力をポンプ１６の駆動制御を通じて上記規定値Ｐｂに制御する。従って、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を制限値Ｐ１に低下させている最中に添加弁１７の温度Ｔ１が基準値Ｍ未満になると、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が規定値Ｐｂまで上昇するようになる。これにより、添加弁１７に供給される尿素水の圧力の制限値Ｐ１への低下を適切に終了させることができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。

（１）添加弁１７の温度Ｔ１が基準値Ｍ以上という高い値であるとき、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が制限値Ｐ１に制限されて上記規定値Ｐｂから制限値Ｐ１まで低下する。このように添加弁１７に供給される尿素水の圧力を低下させることにより、添加弁１７内に存在する尿素水の沸点が低下して同尿素水が液体の状態から気体の状態へと変化する。従って、添加弁１７内の尿素水が液状のまま高温になり、それによって添加弁１７を形成する金属材料が腐食することを抑制できる。

（２）上記制限値Ｐ１は、添加弁１７に供給される尿素水の沸点を基準値Ｍよりも低くすることの可能な値とされている。従って、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を制限値Ｐ１まで低下させることにより、添加弁１７内に存在する尿素水を的確に液体の状態から気体の状態へと変化させることができる。

（３）添加弁１７に供給される尿素水の圧力を制限値Ｐ１に低下させている最中に添加弁１７の温度Ｔ１が基準値Ｍ未満になると、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が規定値Ｐｂまで上昇する。これにより、添加弁１７に供給される尿素水の圧力の制限値Ｐ１への低下を適切に終了させることができる。

［第２実施形態］
次に、還元剤供給装置の第２実施形態を図５に基づき説明する。

この実施形態では、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が制限値Ｐ１に制限されているとき、添加弁１７からの尿素水の添加を禁止する処理が追加されている。図５は、こうした処理を実現するための添加処理ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンも、電子制御装置２１を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。

電子制御装置２１は、同ルーチンのＳ２０１の処理として、添加弁１７の温度Ｔ１が基準値Ｍ以上であって添加弁１７に供給される尿素水の圧力が制限値Ｐ１に制限されている最中であるか否かを判断する。ここで肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ２０２の処理として添加弁１７からの尿素水の添加を禁止する。一方、Ｓ２０１で否定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ２０３の処理として添加弁１７からの尿素水の添加を許可する。

添加弁１７に供給される尿素水の圧力が規定値Ｐｂから制限値Ｐ１まで低下しているときには、添加弁１７内に存在する尿素水が液体の状態から気体の状態に変化する。このため、添加弁１７内に存在する尿素水が液体と気体との混合状態となっている可能性が高く、そうした状態のもとで添加弁１７からの尿素水の添加を行うと、添加弁１７からの尿素水の添加量の調整精度が悪化したり、添加弁１７から添加される尿素水が微粒化しにくくなったりする。その結果、排気通路８を通過する排気中のアンモニアが一部だけ濃くなり、その濃い部分のアンモニアが第１ＮＯｘ浄化触媒１１や第２ＮＯｘ浄化触媒１２に吸着しきれずに同触媒１２を通過してしまうという現象（いわゆるアンモニニアスリップ）が生じるおそれがある。しかし、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を規定値Ｐｂから制限値Ｐ１まで低下させているときには、排気通路８に対する添加弁１７からの尿素水の添加が禁止されるため、上述した現象が生じることは回避される。

本実施形態によれば、第１実施形態の（１）〜（３）の効果に加え、以下に示す効果が得られる。

（４）添加弁１７に供給される尿素水の圧力が制限値Ｐ１に制限されているとき、添加弁１７からの尿素水の添加によって排気中に存在するアンモニアが第１ＮＯｘ浄化触媒１１や第２ＮＯｘ浄化触媒１２に吸着しきれずに同触媒１２を通過してしまう現象（アンモニニアスリップ）が生じることを回避できる。

［第３実施形態］
次に、還元剤供給装置の第３実施形態を図６及び図７に基づき説明する。

この実施形態では、第１実施形態に対して図６の処理が追加されている。同処理では、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が制限値Ｐ１に制限されているときに添加弁１７からの尿素水の添加を禁止する一方、その禁止の最中であって排気中のＮＯｘ量が多いときには添加弁１７からの尿素水の添加を一時的に実施する。図６は、こうした処理を実現するための添加処理ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。

電子制御装置２１は、同ルーチンのＳ３０１の処理として、添加弁１７からの一時的な尿素水の添加の実施中であるか否かを判断するためのフラグＦが「０（実施中でない）」であるか否かの判断を行う。このフラグＦが「０」である旨判断されると、電子制御装置２１は、Ｓ３０２の処理として、添加弁１７の温度Ｔ１が基準値Ｍ以上であって添加弁１７に供給される尿素水の圧力が制限値Ｐ１に制限されている最中であるか否かを判断する。ここで否定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ３０３の処理として添加弁１７からの尿素水の添加を許可する。一方、Ｓ３０２で肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ３０４の処理として添加弁１７からの尿素水の添加を禁止する。

このように添加弁１７からの尿素水の添加が禁止されている最中、電子制御装置２１は、Ｓ３０５の処理として、ＮＯｘセンサ２９によって検出される排気中のＮＯｘ量が閾値γ以上であるか否かを判断する。なお、上記閾値γとしては、排気中に存在するＮＯｘの量を許容できるか否かを判断するための値として予め実験等により求められる最適値が採用される。上記Ｓ３０５で肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ３０６の処理としてフラグＦを「１（実施中）」に設定した後、Ｓ３０７の処理として添加弁１７からの一時的な尿素水の添加を行う時間である制限解除時間ｔを設定する。なお、この制限解除時間ｔについては、添加弁１７の温度Ｔ１に基づき、例えば図７に示すように温度Ｔ１が高くなるほど短くなるように可変設定することが好ましい。

Ｓ３０７の処理で制限解除時間ｔの設定を行った後にはＳ３０８に進む。また、上記Ｓ３０６でフラグＦが「１」に設定されると、Ｓ３０１でフラグＦが「０」でない旨判断されるようになり、そのときにはＳ３０２〜Ｓ３０７をスキップしてＳ３０８に進む。電子制御装置２１は、Ｓ３０８の処理として、フラグＦが「１」となってからの経過時間が上記制限解除時間ｔを越える前であるか否かを判断する。ここで肯定判定であれば、電子制御装置２１は、Ｓ３０９の処理で添加弁１７に供給される尿素水の圧力をポンプ１６の駆動制御を通じて規定値Ｐｂに制御することにより、上記圧力を制限値Ｐ１から規定値Ｐｂまで上昇させる。更に、電子制御装置２１は、Ｓ３１０の処理として、添加弁１７の駆動制御を行って同添加弁１７からの尿素水の添加を実行する。こうした添加弁１７からの尿素水の添加により、第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び第２ＮＯｘ浄化触媒１２での排気中のＮＯｘの浄化が行われる。

一方、Ｓ３０８の処理でフラグＦが「１」となってからの経過時間が上記制限解除時間ｔを越えた後である旨判断されると、電子制御装置２１は、Ｓ３１１の処理でフラグＦを「０」に設定した後、Ｓ３１２の処理で添加弁１７に供給される尿素水の圧力をポンプ１６の駆動制御を通じて制限値Ｐ１に制限する。その結果、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が規定値Ｐｂから制限値Ｐ１まで低下する。こうして上記尿素水の圧力の制限が再開される。更に、電子制御装置２１は、Ｓ３１１の処理として添加弁１７からの尿素水の添加を禁止する。こうして上記尿素水の添加の禁止が再開される。

（５）添加弁１７からの尿素水の添加を禁止しているとき、排気通路８内を流れる排気中のＮＯｘ量が閾値γ以上であれば、フラグＦが「１」になってからの経過時間が制限解除時間ｔを越えるまでという定められた期間のみ、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を上記規定値Ｐｂまで上昇させ、更に同添加弁１７からの尿素水の添加を行う。これにより、上記（１）に記載した添加弁１７の腐食を抑制できるという効果、及び、上記（４）に示したアンモニアスリップの発生を回避できるという効果と同様の効果を得つつ、排気中のＮＯｘ量が多くなるときには添加弁１７からの尿素水の添加を実施して第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び第２ＮＯｘ浄化触媒１２にて排気中のＮＯｘを浄化することができる。

（６）上記制限解除時間ｔは、添加弁１７の温度Ｔ１が高くなるほど短くなるように可変設定される。このため、添加弁１７の温度Ｔ１が高いとき、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を規定値Ｐｂまで上昇させて添加弁１７からの一時的な燃料添加を実行する期間が長くなり過ぎることを抑制できる。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。

・第３実施形態において、必ずしも制限解除時間ｔを可変設定する必要はなく、実験等により定められた最適な時間で固定してもよい。

・上記各実施形態においては、添加弁１７の温度Ｔ１を式（１）を用いた演算（推定）によって求めたが、これ以外の推定方法で温度Ｔ１を求めるようにしてもよい。

・上記各実施形態において、添加弁１７の温度Ｔ１を温度センサによる測定を通じて得るようにしてもよい。

・上記各実施形態において、ＮＯｘセンサ２９によって排気中のＮＯｘ量を検出する代わりに、機関運転状態に基づき排気中のＮＯｘ量を推定するようにしてもよい。この場合、ＮＯｘセンサ２９を設けなくてもよくなるため、還元剤供給装置の部品点数を少なく抑えることができる。

・上記各実施形態において、第１ＮＯｘ浄化触媒１１と第２ＮＯｘ浄化触媒１２とのいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。

・上記各実施形態において、尿素水以外の還元剤溶液を用いるようにしてもよい。

１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気通路、４…ターボチャージャ、４ａ…コンプレッサホイール、４ｂ…タービンホイール、５…インタークーラ、６…吸気絞り弁、７…燃料噴射弁、８…排気通路、９…第１酸化触媒、１０…フィルタ、１１…第１ＮＯｘ浄化触媒、１２…第２ＮＯｘ浄化触媒、１３…第２酸化触媒、１５…タンク、１６…ポンプ、１７…添加弁、１８…分散板、１９…アクセルペダル、２０…クランクシャフト、２１…電子制御装置、２２…車速センサ、２３…外気温センサ、２４…アクセルポジションセンサ、２５…エアフローメータ、２６…吸気圧センサ、２７…クランクポジションセンサ、２８…排気温センサ、２９…ＮＯｘセンサ、３０…圧力センサ。

Claims

規定値まで加圧された還元剤溶液の供給を受けて、内燃機関の排気通路に対し前記還元剤溶液の添加を行う添加弁と、
前記添加弁の温度が基準値以上になるとき、同添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を、前記規定値から前記還元剤溶液の沸点が前記基準値よりも低くなる値まで低下させる圧力制御部と、
を備える還元剤供給装置。
前記圧力制御部は、前記添加弁に供給される還元剤溶液の圧力の低下中、前記添加弁の温度が基準値未満になると、前記還元剤溶液の圧力を前記規定値まで上昇させる請求項１記載の還元剤供給装置。
前記圧力制御部により前記添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を低下させているとき、前記排気通路に対する前記添加弁からの還元剤溶液の添加を禁止する請求項１又は２記載の還元剤供給装置。
前記排気通路に対する前記添加弁からの還元剤溶液の添加を禁止しているとき、前記排気通路内を流れる排気中のＮＯｘ量が閾値以上であれば、定められた期間のみ、前記添加弁に供給される還元剤溶液の圧力を前記規定値まで上昇させて同添加弁からの還元剤溶液の添加を行う請求項３記載の還元剤供給装置。