(57)【要約】【課題】添加弁からの添加剤が衝突する衝突面を利用する排気浄化装置において、衝突面での添加剤の跳ね返りを抑える。【解決手段】液膜Ｄの保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量Ｍｂよりも大きいと判定された場合、ステップＳ１８で取得された温度Ｔｍが第１の跳ね返り域ＡＲ１の外側にあるか否かが判定される（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の判定結果が否定的な場合、液体の添加が禁止される（ステップＳ２４）。保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量Ｍｂ未満であると判定された場合、ステップＳ２６で取得された温度Ｔｍが第２の跳ね返り域ＡＲ２の外側にあるか否かが判定される（ステップＳ２８）。ステップＳ２８の判定結果が否定的な場合、液体の添加が禁止される（ステップＳ３２）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管に設けられた排気浄化触媒と、
前記排気管に設けられ、前記排気浄化触媒よりも排気流れ方向の上流側、かつ、前記排気流れ方向に対向して液体を添加する添加弁と、
前記排気管の内周面に設けられ、前記添加弁からの液体が衝突する衝突面を有する分散板と、
前記添加弁の駆動を制御する電子制御ユニットと、
を備え、
前記電子制御ユニットは、
前記衝突面が保持している液体の積算量を算出し、
前記衝突面の温度を取得または推定し、
前記積算量および前記温度に基づいて、前記添加弁を駆動するか否かの判定処理を行い、
前記判定処理において、前記電子制御ユニットは、
前記積算量が閾値未満であり、尚且つ、前記温度が第１の跳ね返り域の外側にある場合、または、前記積算量が前記閾値以上であり、尚且つ、前記温度が第２の跳ね返り域の外側にある場合、前記添加弁の駆動を許可すると判定し、
前記積算量が前記閾値未満であり、尚且つ、前記温度が前記第１の跳ね返り域の内側にある場合、または、前記積算量が前記閾値以上であり、尚且つ、前記温度が前記第２の跳ね返り域の内側にある場合、前記添加弁の駆動を禁止すると判定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１７−１９８０９７号公報には、内燃機関の排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置は、排気浄化触媒と、添加弁と、分散板と、を備えている。排気浄化触媒は、排気管に設けられている。添加弁は、排気浄化触媒の上流に設けられている。添加弁は、排気管の上流側に向けて添加剤を添加する。添加剤は、軽油や尿素水といった液体である。添加剤は、排気浄化触媒での酸化または還元反応に供される。分散板は、添加弁から添加された添加剤が衝突する衝突面を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９８０９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３８０２０号公報
【特許文献３】特開２００８−２８０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
衝突面によれば、添加剤を微粒化させて排気中に分散させることができる。しかしながら、衝突面が保持している添加剤の量や衝突面の温度によっては、衝突面で添加剤が微粒化せずに跳ね返ってしまう。そして、跳ね返った添加剤の一部が添加弁に付着し、さらにこれが固化すると、デポジットとして堆積する。そうすると、添加弁の添加動作が影響を受けるおそれがある。
【０００５】
本発明の１つの目的は、添加弁からの添加剤が衝突する衝突面を利用する排気浄化装置において、衝突面での添加剤の跳ね返りを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置であり、次の特徴を有する。
前記排気浄化装置は、排気浄化触媒と、添加弁と、分散板と、電子制御ユニットと、を備えている。
前記排気浄化触媒は、排気管に設けられている。
前記添加弁は、排気管に設けられている。前記添加弁は、前記排気浄化触媒よりも排気流れ方向の上流側、かつ、前記排気流れ方向に対向して液体を添加する。
前記分散板は、前記排気管の内周面に設けられている。前記分散板は、前記添加弁からの液体が衝突する衝突面を有している。
前記電子制御ユニットは、前記添加弁の駆動を制御する。
前記電子制御ユニットは、
前記衝突面が保持している液体の積算量を算出し、
前記衝突面の温度を取得または推定し、
前記積算量および前記温度に基づいて、前記添加弁を駆動するか否かの判定処理を行う。
前記判定処理において、前記電子制御ユニットは、
前記積算量が閾値未満であり、尚且つ、前記温度が第１の跳ね返り域の外側にある場合、または、前記積算量が前記閾値以上であり、尚且つ、前記温度が第２の跳ね返り域の外側にある場合、前記添加弁の駆動を許可すると判定し、
前記積算量が前記閾値未満であり、尚且つ、前記温度が前記第１の跳ね返り域の内側にある場合、または、前記積算量が前記閾値以上であり、尚且つ、前記温度が前記第２の跳ね返り域の内側にある場合、前記添加弁の駆動を禁止すると判定する。
【発明の効果】
【０００７】
衝突面が保持している液体の積算量、および、衝突面の温度は、衝突面での液体の跳ね返りと相関がある。本発明によれば、判定処理において、積算量と閾値との比較、および、第１または第２の跳ね返り域と温度との比較が行われる。つまり、衝突面での液体の跳ね返りと相関がある要素に着目した評価が行われる。そして、この評価の結果に基づけば、跳ね返りが起き易い場合には添加弁の駆動を禁止し、そうでない場合にのみ添加弁の駆動を許可することが可能となる。したがって、跳ね返った添加剤の一部によって添加弁の添加動作が影響を受けるのを未然に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る排気浄化装置の構成を説明する図である。
【図２】図１に示した曲り部周辺の構成を説明する図である。
【図３】図１に示した曲り部周辺の構成を説明する図である。
【図４】図１に示した排気浄化装置の制御系を説明するブロック図である。
【図５】ＥＣＵによる処理例を説明するフローチャートである。
【図６】ＥＣＵによる処理例を説明するフローチャートである。
【図７】図５のステップＳ１４の処理の一例を説明する図である。
【図８】第１の跳ね返り域を説明する図である。
【図９】添加液体の衝突面に衝突するときの挙動例を説明する図である。
【図１０】第２の跳ね返り域を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１０】
１．排気浄化装置の構成の説明
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置の構成を説明する図である。図１に示す排気浄化装置１は、ツインターボ型のディーゼルエンジン（図示しない）からの排気を浄化するための装置である。図１に示す排気管１０は、プライマリターボ（図示しない）に接続されており、排気管１２はセカンダリターボ（図示しない）に接続されている。排気管１０と排気管１２は下流側で合流している。なお、本明細書における「上流側」および「下流側」は、排気流れ方向を基準とする。この「排気流れ方向」は、典型的には、排気管１０や排気管１２の中心軸の延在方向と平行となる。
【００１１】
排気管１０と排気管１２の合流部よりも下流側には、排気浄化触媒１４が配置されている。排気浄化触媒１４は、例えば、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、ＮＯｘ吸着還元触媒などから構成される。ＤＯＣは、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）や一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して、水（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）や二酸化窒素（ＮＯ２）に変換する。ＤＰＦは、排気に含まれる微粒子を捕集する。ＮＯｘ吸着還元触媒は、酸化雰囲気においてＮＯｘを吸蔵し、ＨＣを含む還元雰囲気においてＮＯｘを放出して窒素（Ｎ２）に還元する。
【００１２】
別の例として、排気浄化触媒１４は、尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒から構成される。尿素ＳＣＲ触媒は、アンモニア（ＮＨ３）を含む還元雰囲気においてＮＯｘをＮ２に還元する。
【００１３】
排気管１０および排気管１２は、その途中で大きく屈曲している。排気管１０の曲り部１６には、添加弁２０（図２または３参照）を備えるポート１８が設けられている。曲り部１６の内部には、排気管部材３０が設けられている。
【００１４】
図２および図３は、曲り部１６周辺の構成を説明する図である。図２は、図１に示した位置Ａにおいて排気管１０を切断し、この位置Ａから排気浄化装置１を見た図に相当する。図３は、図１に示した破線領域Ｂの拡大図に相当する。図３は、図１に示したポート１８側から排気管部材３０を見た図でもある。
【００１５】
図２に示すように、ポート１８は曲り部１６の外側に設けられている。添加弁２０は、排気管１０内に液体（例えば、軽油、尿素水、アンモニア水など）を添加する。図３に示すように、添加弁２０からの液体の添加方向は、下流側から上流側に向いている。つまり、液体の添加方向は、排気流れ方向に対向している。ただし、液体の添加方向は排気流れ方向と並行ではなく、排気流れ方向に対して傾いている。
【００１６】
２．排気管部材３０の説明
図２および図３に示すように、添加弁２０からの液体の添加方向の先には、排気管部材３０が設置されている。排気管部材３０は、添加弁２０からの液体を微粒化して排気中に分散させる。排気管部材３０は、衝突面３２と、規制面３４と、支持面３６と、を備えている。
【００１７】
衝突面３２は、添加弁２０からの液体の衝突を受ける面である。衝突面３２は、排気流れ方向（図２に示すＹ軸方向）に沿って設けられる。衝突面３２には添加弁２０の液体添加孔（図示しない）が対向している。この液体添加孔から噴射された液体は、衝突面３２に衝突することで微粒化し、周囲に拡散する。衝突面３２における液体の衝突領域Ｃは、排気流量が多くなるにつれて下流側に拡大する。衝突面３２のサイズは、衝突領域Ｃのこのような拡大を考慮して設計されている。衝突領域Ｃを囲む液膜Ｄは、衝突面３２への衝突時に衝突面３２に吸着された液体の膜である。
【００１８】
規制面３４は、衝突面３２に衝突した後の液体の流れ方向を規制する面である。規制面３４は、衝突面３２同様、排気流れ方向に沿って設けられる。ただし、衝突面３２が図２に示すＸ−Ｙ平面の方向に設けられるのに対し、規制面３４は同図に示すＹ−Ｚ平面の方向に設けられる。規制面３４と衝突面３２は、略垂直に接続されている。ここでいう「略垂直」とは、厳密に９０°でなくてもよいことを意味している。略垂直とは、例えば、９０±１５°である。
【００１９】
図３に示すように、排気流れ方向における規制面３４のサイズは、同方向における衝突面３２のサイズよりも小さい。より具体的に、規制面３４の上流端部３４ａは、衝突面３２の上流端部３２ａよりも下流側に位置している。衝突面３２よりも小さいサイズの規制面３４を用いることで、衝突面３２に衝突した後の液体の流れ方向が排気流量に応じて変わる。具体的に、排気流量が多い場合、衝突後の液体が規制面３４よりも曲り部１６の中心部側を流れる。反対に、排気流量が少ない場合、衝突後の液体が規制面３４よりも曲り部１６の内周面側を流れる。
【００２０】
支持面３６は、排気管部材３０を曲り部１６の内周面に支持する面である。支持面３６は、曲り部１６の内周面および規制面３４に接続されている。支持面３６は、衝突面３２同様、排気流れ方向に沿って設けられる。また、支持面３６は、衝突面３２同様、図２に示すＸ−Ｙ平面の方向に設けられる。ただし、図２に示すように、支持面３６は、衝突面３２よりも添加弁２０に近い側に位置している。より具体的に、衝突面３２が曲り部１６の中央に近い側に位置するのに対し、支持面３６はこの中央よりも添加弁２０に近い側に位置する。
【００２１】
３．排気浄化装置の制御系の説明
図４は、図１に示した排気浄化装置１の制御系を説明するブロック図である。図４に示すように、排気浄化装置１の制御系は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２２を備えている。ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートなどを備えている。ＣＰＵは、ディーゼルエンジンの制御に係る演算処理を行う。ＲＯＭには、この制御に必要なプログラムやデータが記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵによる演算結果などが一時的に記憶される。入出力ポートは、ＥＣＵと外部の間で信号をやり取りする。
【００２２】
ＥＣＵ２２の出力ポートには、添加弁２０が接続されている。この出力ポートには、燃料噴射弁、スロットル弁、ＥＧＲ弁なども接続されている。燃料噴射弁は、ディーゼルエンジンの気筒内に燃料を噴射する。スロットル弁は、気筒内に流入する空気量を調整する。ＥＧＲ弁は、排気管１０から吸気管に還流させるＥＧＲガスの量を調整する。
【００２３】
ＥＣＵ２２の入力ポートには、センサ群２４が接続されている。センサ群２４は、ディーゼルエンジンの運転状態を検出する各種センサである。センサ群２４としては、エアフローメータ、クランク角センサ、アクセル開度センサ、温度センサが例示される。エアフローメータは、ディーゼルエンジンの吸入空気量を検出する。クランク角センサは、ディーゼルエンジンの回転速度を検出する。アクセル開度センサは、アクセル開度に応じた電気信号を出力する。排気温度センサは、排気管部材３０の上流側における排気の温度を検出する。
【００２４】
ＥＣＵ２２は、添加弁２０の駆動制御を行う。駆動制御は、センサ群２４が検出したディーゼルエンジンの運転状態に基づいて行われる。駆動制御において、ＥＣＵ２２は、衝突面３２が保持している液体量を積算する。ＥＣＵ２２は、衝突面３２の温度Ｔｍを算出する。温度Ｔｍは、衝突面３２の近傍に設けた温度センサから直接的に検出されてもよい。ＥＣＵ２２は、液体の積算量および温度Ｔｍに基づいて、添加弁２０の駆動を許可するか否かの判定処理を行う。以下、駆動制御においてＥＣＵ２２が実行する処理の例について説明する。
【００２５】
図５及び６は、駆動制御においてＥＣＵ２２が実行する処理例を説明するフローチャートである。本ルーチンは、所定の制御周期で実行される。本ルーチンでは、先ず、添加要求の有無が判定される（ステップＳ１０）。添加要求は、排気浄化触媒１４での酸化または還元反応を促進する液体の添加を要求するものである。添加要求の有無は、ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて判定される。添加要求が無いと判定された場合、本ルーチンの処理が終了する。
【００２６】
ステップＳ１０において添加要求が有ると判定された場合、要求添加量Ｑｒが算出される（ステップＳ１２）。要求添加量Ｑｒの算出は、ディーゼルエンジンの運転状態と、要求添加量Ｑｒとの関係を定めたマップを参照することにより行われる。このマップは、排気浄化触媒１４の仕様に応じて予め設定され、ＲＯＭに記憶されている。
【００２７】
ステップＳ１２に続いて、液膜Ｄの保持量Ｍｆ（ｎ）が算出される（ステップＳ１４）。保持量Ｍｆ（ｎ）は、ステップＳ１４の処理時に衝突面３２が保持している液体の推定積算量である。保持量Ｍｆ（ｎ）は、前回の添加処理以降における液体の増減量Ｑｚを、保持量Ｍｆ（ｎ−１）に加えることにより算出される。保持量Ｍｆ（ｎ−１）は、推定積算量の前回値である。
【００２８】
図７は、ステップＳ１４の処理の一例を説明する図である。本ルーチンでは、先ず、ディーゼルエンジンの状態量が取得される（ステップＳ１４１）。本ステップで取得される状態量としては、排気の温度および流量が例示される。排気の温度は、センサ群２４（より正確には、温度センサ）から直接的に検出される。排気の流量は、ディーゼルエンジンの運転状態および吸入空気量から推定される。
【００２９】
ステップＳ１４１に続いて、液体の添加量Ｑｉが取得される（ステップＳ１４２）。添加量Ｑｉは、前回の添加処理時に添加された液体の量である。添加量Ｑｉとしては、要求添加量Ｑｒの前回値が例示される。
【００３０】
ステップＳ１４２に続いて、液体の付着量Ｑａが取得される（ステップＳ１４３）。付着量Ｑａは、前回の添加処理時に衝突面３２に付着した液体の量である。付着量Ｑａは、エンジンの状態量、温度Ｔｍ、および添加量Ｑｉを変数とするモデルに基づいて算出される。エンジンの状態量および温度Ｔｍは、前回の添加処理時のものが使用される。添加量Ｑｉは、ステップＳ１４３で取得したものが使用される。これらの変数と付着量Ｑａの関係を定めたマップを参照して付着量Ｑａを算出してもよい。
【００３１】
ステップＳ１４４では、温度Ｔｍが算出される。この温度Ｔｍは、次回の添加処理時において使用されるものである。温度Ｔｍは、排気の温度ＴＨと、熱伝達率ＴＲと、放熱量ＨＲとに基づき、次式（１）から算出される。
Ｔｍ＝ＴＨ×ＴＲ−ＨＲ  ・・・（１）
【００３２】
熱伝達率ＴＲは、排気の流量および温度に基づいて設定される。熱伝達率ＴＲは、排気の流量が多くなるにつれて高い値に設定される。熱伝達率ＴＲは、排気の温度が高くなるにつれて高い値に設定される。
【００３３】
放熱量ＨＲは、温度センサの位置から衝突面３２の位置までにおける排気の放熱量である。放熱量ＨＲは、外気の温度と排気の温度ＴＨの温度差、排気の流量、添加量Ｑｉおよび車速に基づいて設定される。放熱量ＨＲは、温度差が大きくなるにつれて多い値に設定される。放熱量ＨＲは、排気の流量が多くなるにつれて多い値に設定される。放熱量ＨＲは、添加量Ｑｉが多くなるにつれて多い値に設定される。放熱量ＨＲは、車速が高くなるにつれて多い値に設定される。
【００３４】
ステップＳ１４４に続き、液体の蒸発量Ｑｅが算出される（ステップＳ１４５）。蒸発量Ｑｅは、前回の添加処理以降に衝突面３２から蒸発した液体の量である。蒸発量Ｑｅは、排気管部材３０を通過した排気量、温度Ｔｍおよび保持量Ｍｆ（ｎ−１）を変数とするモデルに基づいて算出される。排気量は、前回の添加処理以降に排気管部材３０を通過した排気の総量である。温度Ｔｍは、前回の添加処理時のものが使用される。これらの変数と蒸発量Ｑｅの関係を定めたマップを参照して蒸発量Ｑｅを算出してもよい。
【００３５】
ステップＳ１４５に続き、液体の増減量Ｑｚが算出される（ステップＳ１４６）。増減量Ｑｚは、ステップＳ１４３で算出された付着量Ｑａと、ステップＳ１４５で算出された蒸発量Ｑｅとの差として算出される（Ｑｚ＝Ｑａ−Ｑｅ）。付着量Ｑａよりも蒸発量Ｑｅの方が小さい場合、増減量Ｑｚは正の値になる。反対に、付着量Ｑａよりも蒸発量Ｑｅの方が大きい場合、増減量Ｑｚは負の値になる。
【００３６】
ステップＳ１４６に続き、液体の保持量Ｍｆ（ｎ）が算出される（ステップＳ１４７）。保持量Ｍｆ（ｎ）は、ステップＳ１４５で算出された増減量Ｑｚと、保持量Ｍｆ（ｎ−１）との和として算出される（Ｍｆ（ｎ）＝Ｍｆ（ｎ−１）＋Ｑｚ）。
【００３７】
図５に戻り、ＥＣＵ２２による処理例の説明を続ける。ステップＳ１４に続いて、保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量（閾値）Ｍｂよりも大きいか否かが判定される（ステップＳ１６）。下限量Ｍｂは、衝突面３２上の液体が液膜Ｄとして存在していないと見做すことのできる液体の量である。下限量Ｍｂは、衝突面３２の仕様に応じて予め設定されている。保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量Ｍｂ以下であると判定された場合、図６のステップＳ２６以降の処理が行われる。なお、この処理についての説明は後述する。
【００３８】
保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量Ｍｂよりも大きいと判定された場合、温度Ｔｍが取得される（ステップＳ１８）。本ステップで取得される温度Ｔｍは、図７のステップＳ１４１で算出されたものである。温度Ｔｍは、衝突面３２の近傍に設けた温度センサが検出したものでもよい。
【００３９】
ステップＳ１８に続き、ステップＳ１８で取得された温度Ｔｍが第１の跳ね返り域ＡＲ１の外側にあるか否かが判定される（ステップＳ２０）。図８は、第１の跳ね返り域ＡＲ１を説明する図である。図８に示す例では、温度Ｔｍとウェーバー数Ｗｅに応じて区画された複数の領域が描かれている。
【００４０】
ウェーバー数Ｗｅについて説明する。ウェーバー数Ｗｅは、流体の密度ρ、流体の代表長さＬ、流体の代表速度Ｖおよび流体の表面張力σを用いる次式（２）で表される。
Ｗｅ＝ρＬＶ２／σ  ・・・（２）
【００４１】
密度ρおよび表面張力σは、添加液体の物性に依存する。代表長さＬは、衝突面３２に衝突する直前の液体の径である。代表長さＬは、添加液体の物性、添加弁２０の諸元、添加圧力、液体添加孔から衝突面３２までの距離などに基づいて決定される。代表速度Ｖは、衝突面３２に衝突する直前の液体の速度である。代表長さＬ同様、代表速度Ｖは、添加液体の物性、添加弁２０の諸元、添加圧力、液体添加孔から衝突面３２までの距離などに基づいて決定される。
【００４２】
このように、ウェーバー数Ｗｅは、添加液体の物性や、ディーゼルエンジンの仕様に基づいて特定される。つまり、ウェーバー数Ｗｅは、事前に特定されるものである。
【００４３】
図８に示す複数の領域は、添加液体が衝突面３２に衝突するときの挙動に、温度Ｔｍとウェーバー数Ｗｅを関連付けることで事前に特定されている。図９は、添加液体の挙動例を説明する図である。図９では、６つの挙動例Ｅ１〜Ｅ６が示されている。挙動例Ｅ１（Adhere）では、添加液体が衝突面３２に吸着している。挙動例Ｅ２（Rebound）では、添加液体が衝突面３２で跳ね返っている。挙動例Ｅ３（Spread）では、添加液体が衝突面３２上に広がっている。挙動例Ｅ４（Breakup and Rebound）では、添加液体が衝突面３２で分裂して跳ね返っている。挙動例Ｅ５（Breakup and Spread）では、添加液体が衝突面３２で分裂して広がっている。挙動例Ｅ６（Splash）では、添加液体が衝突面３２で跳ねている。
【００４４】
図８には、図９で説明した挙動例Ｅ２〜Ｅ６に対応する領域が示されている。第１の跳ね返り域ＡＲ１は、挙動例Ｅ２およびＥ４に対応している。温度Ｔｍが図８に示す温度Ｔ１２よりも低い場合、または、温度Ｔｍが図８に示す温度Ｔ２３よりも高い場合、温度Ｔｍが第１の跳ね返り域ＡＲ１の外側にあると判定される。反対に、温度Ｔｍが温度Ｔ１２以上かつ温度Ｔ２３以下の場合、温度Ｔｍが第１の跳ね返り域ＡＲ１の外側にないと判定される。つまり、温度Ｔｍが第１の跳ね返り域ＡＲ１の内側にあると判定される。
【００４５】
図５に再び戻り、ＥＣＵ２２による処理例の説明を続ける。ステップＳ２０の判定結果が肯定的な場合、液体の添加が許可される（ステップＳ２２）。液体の添加が許可されると、ステップＳ１２で算出された要求添加量Ｑｒに従って液体の添加が実施される。
【００４６】
ステップＳ２０の判定結果が否定的な場合、液体の添加が禁止され、昇温制御または降温制御が行われる（ステップＳ２４）。昇温制御としては、燃料噴射弁によるポスト噴射が例示される。ＥＧＲガスを還流している場合、ＥＧＲガスの還流量を減らすＥＧＲ弁制御も昇温制御として例示される。降温制御としては、ＥＧＲガスの還流量を増やすＥＧＲ弁制御が例示される。
【００４７】
昇温制御または降温制御は、規定サイクル間に亘って行われる。昇温制御または降温制御の実行後、ステップＳ１４の処理が行われる。ステップＳ１４〜Ｓ２０およびＳ２４の処理は、ステップＳ２０の処理において肯定的な結果が得られるまで繰り返し実行される。つまり、この肯定的な結果が得られるまで、液体の添加が禁止される。
【００４８】
図６に進み、ステップＳ２６以降の処理の説明を行う。図５のステップＳ１６の判定結果が否定的な場合、つまり、保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量Ｍｂ未満であると判定された場合、温度Ｔｍが取得される（ステップＳ２６）。ステップＳ２６の処理は、図５のステップＳ１８の処理と同じである。
【００４９】
ステップＳ２６に続き、ステップＳ２６で取得された温度Ｔｍが第２の跳ね返り域ＡＲ２の外側にあるか否かが判定される（ステップＳ２８）。図１０は、第２の跳ね返り域ＡＲ２を説明する図である。図８同様に、図１０に示す例では、温度Ｔｍとウェーバー数Ｗｅに応じて区画された複数の領域が描かれている。図１０の区画手法は、図８と同様である。
【００５０】
第２の跳ね返り域ＡＲ２は、図９で説明した挙動例Ｅ２およびＥ４に対応している。ただし、第２の跳ね返り域ＡＲ２は、図８に示した第１の跳ね返り域ＡＲ１とは異なる。第２の跳ね返り域ＡＲ２は、ライデンフロスト現象が観察される領域である。温度Ｔｍが図１０に示す温度Ｔ４５よりも低い場合、または、温度Ｔｍが図１０に示す温度Ｔ５６よりも高い場合、温度Ｔｍが第２の跳ね返り域ＡＲ２の外側にあると判定される。反対に、温度Ｔｍが温度Ｔ４５以上かつ温度Ｔ５６以下の場合、温度Ｔｍが第２の跳ね返り域ＡＲ２の外側にないと判定される。つまり、温度Ｔｍが第２の跳ね返り域ＡＲ２の内側にあると判定される。
【００５１】
図６に戻り、ＥＣＵ２２による処理例の説明を続ける。ステップＳ２８の判定結果が肯定的な場合、液体の添加が許可される（ステップＳ３０）。ステップＳ３０の処理は、図５のステップＳ２２の処理と同じである。ステップＳ２８の判定結果が否定的な場合、液体の添加が禁止され、昇温制御または降温制御が行われる（ステップＳ３２）。ステップＳ３２の処理は、図５のステップＳ２４の処理と同じである。
【００５２】
４．排気浄化装置１による効果
排気浄化装置１によれば、保持量Ｍｆ（ｎ）と温度Ｔｍに基づいて、添加弁２０の駆動を許可するか否かの判定処理が行われる。この判定処理では、保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量Ｍｂよりも大きく、尚且つ、温度Ｔｍが第１の跳ね返り域ＡＲ１の内側にある場合、添加弁２０の駆動が禁止される。この判定処理では、また、保持量Ｍｆ（ｎ）が下限量Ｍｂ未満であり、尚且つ、温度Ｔｍが第２の跳ね返り域ＡＲ２の内側にある場合、添加弁２０の駆動が禁止される。
【００５３】
このように、判定処理によれば、添加液体が衝突面３２で跳ね返り易い状況にある場合、添加弁２０の駆動が禁止される。したがって、跳ね返った添加液体によって添加弁２０の添加動作が影響を受けるのを未然に防ぐことが可能となる。また、添加弁２０の駆動を禁止したときには、昇温制御または降温制御が行われる。そのため、温度Ｔｍを上昇または下降させて、添加液体が衝突面３２で跳ね返り難い状況を作り出すことができる。
【００５４】
５．その他の実施の形態
上記実施の形態に係る排気浄化装置は、次のように変形することもできる。
【００５５】
５．１  変形例１
上記実施の形態に係る排気浄化装置は、ツインターボ型のディーゼルエンジンを前提とした。しかし、シングルターボ型のディーゼルエンジンを前提としてもよいし、自然吸気型のディーゼルエンジンを前提としてもよい。更には、ガソリンエンジンを前提としてもよい。なお、ガソリンエンジンを前提とする場合は、エンジンの仕様に応じて排気浄化触媒の構成を適宜変更することが望ましい。
【００５６】
５．２  変形例２
上記実施の形態に係る排気浄化装置では、排気管部材３０が曲り部１６の内周面に設置された。しかし、曲り部１６以外の排気管１０の内周面に排気管部材３０を設置してもよい。更に言うと、排気管部材３０は、規制面３４や支持面３６を備えなくてもよい。つまり、衝突面３２が添加弁２０からの液体を微粒化して排気中に分散させる機能を有する板材（分散板）であれば、上記実施の形態に係る添加弁２０の駆動制御を適用でき、排気浄化装置１による効果と同様の効果を得ることが期待できる。
【符号の説明】
【００５７】
１    排気浄化装置
１０、１２    排気管
１４    排気浄化触媒
２０    添加弁
２２    電子制御ユニット
２４    センサ群
３０    排気管部材
３２    衝突面
ＡＲ１    第１の跳ね返り域
ＡＲ２    第２の跳ね返り域
Ｄ    液膜
Ｍｂ    下限量
Ｍｆ（ｎ）    保持量
Ｔｍ    温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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