(57)【要約】【課題】低濃度の還元剤水溶液又は水の残量検出装置で検出できない少量補給が続いても、還元剤水溶液の補給判定を行うことができる排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】排気ガス中のＮＯｘを選択的に浄化する選択還元触媒よりも上流側に配置されて、還元剤タンクから供給された還元剤溶液を所定時間毎に排気ガスに添加する還元剤添加弁と、還元剤添加弁によって添加された還元剤溶液の積算添加量が所定の積算判定値以上に達したか否かを判定する積算量判定装置と、還元剤タンク内の還元剤溶液の残量が、残量検出装置によって検出可能となる所定レベル以上であるか否かを判定する残量判定装置と、積算添加量が所定の積算判定値以上に達したと判定されると共に、還元剤タンク内の還元剤溶液の残量が所定レベル以上であると判定された場合に、還元剤タンクに還元剤溶液の補給が行われたと判定する第１補給判定装置と、を備えるように構成する。【選択図】図１
2020183714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定濃度の還元剤溶液を貯留する還元剤タンクと、
前記還元剤タンク内の前記還元剤溶液の残量を検出する残量検出装置と、
内燃機関の排気ガス通路に配置されて前記還元剤溶液により排気ガス中のＮＯｘを選択的に浄化する選択還元触媒と、
前記排気ガス通路における前記選択還元触媒よりも上流側に配置されて、前記還元剤タンクから供給された還元剤溶液を所定時間毎に排気ガスに添加する還元剤添加弁と、
前記還元剤添加弁によって添加された還元剤溶液の添加量を積算する添加量積算装置と、
前記添加量積算装置が積算した積算添加量が所定の積算判定値以上に達したか否かを判定する積算量判定装置と、
前記還元剤タンク内の前記還元剤溶液の残量が、前記残量検出装置によって検出可能となる所定レベル以上であるか否かを判定する残量判定装置と、
前記積算量判定装置によって前記積算添加量が所定の積算判定値以上に達したと判定されると共に、前記残量判定装置によって前記還元剤溶液の残量が前記所定レベル以上であると判定された場合に、前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定する第１補給判定装置と、
を備えた、
排気ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、
前記積算判定値は、前記還元剤タンクの満タンから前記残量検出装置によって検出可能となる前記所定レベルまでの前記還元剤溶液の減少量以上に設定されている、
排気ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置において、
前記残量検出装置によって前記還元剤タンク内への前記還元剤溶液の所定量以上の補給を検出する補給検出装置と、
前記補給検出装置によって前記還元剤溶液の所定量以上の補給が検出された場合に、前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定する第２補給判定装置と、
を備えた、
排気ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項３に記載の排気ガス浄化装置において、
前記選択還元触媒の触媒温度を検出する触媒温度検出装置と、
前記触媒温度検出装置によって検出した前記触媒温度に基づいて目標ＮＯｘ浄化率を取得する目標浄化率取得装置と、
前記選択還元触媒によって浄化された実ＮＯｘ浄化率を取得する実浄化率取得装置と、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出装置と、
前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定された場合には、前記運転状態が所定運転状態になった際に、前記目標ＮＯｘ浄化率と前記実ＮＯｘ浄化率とに基づいて、前記還元剤添加弁によって添加する還元剤溶液の添加量を設定すると共に、設定された前記添加量を学習値として記憶する添加量調整装置と、
を備えた、
排気ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項４に記載の排気ガス浄化装置において、
前記添加量調整装置は、前記第２補給判定装置を介して前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定された場合には、前記学習値を所定の初期添加量に再設定して記憶する、
排気ガス浄化装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の排気ガス浄化装置において、
前記学習値が異常判定閾値以上になったか否かを判定する学習値判定装置と、
前記学習値判定装置によって前記学習値が異常判定閾値以上になったと判定された場合には、前記還元剤タンク内の前記還元剤溶液の品質は、異常であると判定する品質判定装置と、
を備えた、
排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排気ガス浄化装置に関して種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載された排気浄化システムでは、尿素水タンク内には、尿素水タンク内に貯留されている尿素水残量（水位）を検出する尿素水位センサが設けられている。そして、ＥＣＵは、エンジン停止時における尿素水タンク内の停止時水位と、次回のエンジン始動時における尿素水タンク内の始動時水位とを検出する。
【０００３】
続いて、ＥＣＵは、始動時水位が停止時水位から上昇側判定値αよりも大きく上昇しているか否かを判定する。そして、始動時水位が停止時水位から上昇側判定値αよりも大きく上昇していると判定した場合には、ＥＣＵは、尿素水タンク内に尿素水が補給されたと判定して、選択還元触媒の下流側に配置されたＮＯｘセンサによって検出されるＮＯｘ浄化率が適正値であるか否かを判定する。ＮＯｘ浄化率が適正でないと判定した場合には、ＥＣＵは、適正な尿素水が補給されていないと判定して、警告を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８０７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載された排気浄化システムでは、ＥＣＵは、始動時水位が停止時水位から上昇側判定値αよりも大きく上昇した場合に、尿素水タンク内に補給された尿素水の品質検査を行う。このため、規定濃度（例えば、３２．５％）よりも低い濃度の尿素水又は水の尿素水位センサによって検出されない少量補給が続く場合には、ＥＣＵは、尿素水の補給判定ができないため、尿素水の濃度が低下しているにもかかわらず、ＮＯｘ浄化率を検出しない。その結果、ＥＣＵは、尿素水タンク内の尿素水の品質異常を長期間に渡って検出できない虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、低濃度の還元剤水溶液又は水の残量検出装置で検出できない少量補給が続いても、還元剤水溶液の補給判定を行うことができる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、所定濃度の還元剤溶液を貯留する還元剤タンクと、前記還元剤タンク内の前記還元剤溶液の残量を検出する残量検出装置と、内燃機関の排気ガス通路に配置されて前記還元剤溶液により排気ガス中のＮＯｘを選択的に浄化する選択還元触媒と、前記排気ガス通路における前記選択還元触媒よりも上流側に配置されて、前記還元剤タンクから供給された還元剤溶液を所定時間毎に排気ガスに添加する還元剤添加弁と、前記還元剤添加弁によって添加された還元剤溶液の添加量を積算する添加量積算装置と、前記添加量積算装置が積算した積算添加量が所定の積算判定値以上に達したか否かを判定する積算量判定装置と、前記還元剤タンク内の前記還元剤溶液の残量が、前記残量検出装置によって検出可能となる所定レベル以上であるか否かを判定する残量判定装置と、前記積算量判定装置によって前記積算添加量が所定の積算判定値以上に達したと判定されると共に、前記残量判定装置によって前記還元剤溶液の残量が前記所定レベル以上であると判定された場合に、前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定する第１補給判定装置と、を備えた、排気ガス浄化装置である。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記積算判定値は、前記還元剤タンクの満タンから前記残量検出装置によって検出可能となる前記所定レベルまでの前記還元剤溶液の減少量以上に設定されている、排気ガス浄化装置である。
【０００９】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記残量検出装置によって前記還元剤タンク内への前記還元剤溶液の所定量以上の補給を検出する補給検出装置と、前記補給検出装置によって前記還元剤溶液の所定量以上の補給が検出された場合に、前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定する第２補給判定装置と、を備えた、排気ガス浄化装置である。
【００１０】
次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記選択還元触媒の触媒温度を検出する触媒温度検出装置と、前記触媒温度検出装置によって検出した前記触媒温度に基づいて目標ＮＯｘ浄化率を取得する目標浄化率取得装置と、前記選択還元触媒によって浄化された実ＮＯｘ浄化率を取得する実浄化率取得装置と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出装置と、前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定された場合には、前記運転状態が所定運転状態になった際に、前記目標ＮＯｘ浄化率と前記実ＮＯｘ浄化率とに基づいて、前記還元剤添加弁によって添加する還元剤溶液の添加量を設定すると共に、設定された前記添加量を学習値として記憶する添加量調整装置と、を備えた、排気ガス浄化装置である。
【００１１】
次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記添加量調整装置は、前記第２補給判定装置を介して前記還元剤タンクに前記還元剤溶液の補給が行われたと判定された場合には、前記学習値を所定の初期添加量に再設定して記憶する、排気ガス浄化装置である。
【００１２】
次に、本発明の第６の発明は、上記第４の発明又は第５の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記学習値が異常判定閾値以上になったか否かを判定する学習値判定装置と、前記学習値判定装置によって前記学習値が異常判定閾値以上になったと判定された場合には、前記還元剤タンク内の前記還元剤溶液の品質は、異常であると判定する品質判定装置と、を備えた、排気ガス浄化装置である。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、還元剤添加弁によって添加された還元剤溶液の積算添加量が所定の積算判定値以上に達したと判定されると共に、還元剤タンク内の還元剤溶液の残量が、残量検出装置によって検出可能となる所定レベル以上であると判定された場合に、還元剤タンクに還元剤溶液の補給が行われたと判定される。
【００１４】
これにより、規定濃度よりも低い濃度の還元剤溶液又は水の少量補給が続いて、還元剤タンク内の還元剤溶液の減少を残量検出装置で検出できない所定レベル以上の残量であっても、還元剤溶液の積算添加量が所定の積算判定値以上に達する適切なタイミングで、還元剤タンクに還元剤溶液の補給が行われたと判定することができる。その結果、適切なタイミングでＮＯｘ浄化率を測定して、還元剤タンク内に補給された還元剤溶液の品質検査を行う頻度を多くすることができる。
【００１５】
第２の発明によれば、積算判定値は、還元剤タンクの満タンから残量検出装置によって検出可能となる所定レベルまでの還元剤溶液の減少量以上に設定されている。これにより、残量検出装置によって減少を検出できない規定濃度よりも低い濃度の還元剤溶液又は水の少量補給が続いて、還元剤タンク内の還元剤溶液の残量が所定レベル以上であっても、還元剤タンク内の還元剤溶液の品質検査を行う必要がある還元剤溶液の補給量に達したか否かを適切に判定することができる。
【００１６】
第３の発明によれば、補給検出装置によって還元剤溶液の所定量以上の補給が検出された場合に、還元剤タンクに還元剤溶液の補給が行われたと判定される。これにより、１回で通常量の還元剤溶液の補給が行われた場合と、還元剤溶液の少量補給が続いて還元剤添加弁による積算添加量が積算判定値以上になると共に、還元剤溶液の残量が所定レベル以上である場合と、のいずれかにおいて、ＮＯｘ浄化率を測定して、還元剤タンク内に補給された還元剤溶液の品質検査を行うことができる。従って、還元剤タンク内に補給された還元剤溶液の品質検査の頻度を多くして、還元剤タンク内の還元剤溶液の品質向上を図ることが可能となり、ＮＯｘ浄化率の向上を図ることができる。
【００１７】
第４の発明によれば、添加量調整装置は、還元剤タンクに還元剤溶液の補給が行われたと判定された場合には、運転状態が所定運転状態になった際に、目標ＮＯｘ浄化率と実ＮＯｘ浄化率とに基づいて、還元剤添加弁によって添加する還元剤溶液の添加量を設定し、学習値として記憶する。これにより、添加量調整装置は、規定濃度よりも低い濃度の還元剤溶液又は水の残量検出装置によって検出できない少量補給が続いて、還元剤タンク内の還元剤溶液の残量が所定レベル以上であっても、還元剤タンクに還元剤溶液が補給されたと判定された際に、還元剤添加弁の添加量を再設定することができる。従って、ＮＯｘ浄化率に対応する還元剤添加弁の適切な添加量を再設定することが可能となり、引いてはＮＯｘ浄化を適正に行うことができる。
【００１８】
第５の発明によれば、１回で通常量の還元剤溶液の補給が行われた際には、添加量調整装置は、設定された学習値を所定の初期添加量に再設定して記憶する。これにより、添加量調整装置は、規定濃度の還元剤溶液を補給されたものとして還元剤添加弁の添加量を設定することができる。従って、還元剤添加弁の適切な添加量を迅速に設定することが可能となり、引いてはＮＯｘ浄化を適正に行うことができる。
【００１９】
第６の発明によれば、学習値判定装置によって学習値が異常判定閾値以上になったと判定された場合には、還元剤タンク内の還元剤溶液の品質は、異常であると判定される。これにより、還元剤タンク内の還元剤溶液の品質異常を確実に検出することが可能となり、品質検査の精度の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る排気ガス浄化装置を適用した内燃機関の構成の一例を説明する図である。
【図２】制御装置が実行する尿素水の品質異常の有無を判定する尿素水品質判定処理のメインフローチャートである。
【図３】図２の尿素水補給判定処理のサブ処理を示すサブフローチャートである。
【図４】図２の尿素水添加量の積算処理のサブ処理を示すサブフローチャートである。
【図５】図２の積算添加量判定処理のサブ処理を示すサブフローチャートである。
【図６】図２の尿素水添加量学習処理のサブ処理を示すサブフローチャートである。
【図７】図２の品質異常警告処理のサブ処理を示すサブフローチャートである。
【図８】尿素水タンクの通常補給の一例を説明する図である。
【図９】尿素水の積算添加量の変化の一例を説明する図である。
【図１０】目標ＮＯｘ浄化率と触媒温度との関係を示す図である。
【図１１】尿素水添加量の学習を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る排気ガス浄化装置を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係る排気ガス浄化装置を適用した内燃機関１０の構成の一例を示している。内燃機関１０は、ディーゼルエンジンである。ここで、内燃機関１０は、高効率で耐久性にも優れているが、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を、排気ガスと一緒に排出してしまうものである。
【００２２】
図１に示すように、内燃機関１０の排気通路（排気ガス通路）１２には、排気ガス浄化装置４０が設けられている。排気ガス浄化装置４０は、上流側排気ガス浄化装置４１と、上流側排気ガス浄化装置４１の下流側に配置される下流側排気ガス浄化装置４５とから構成されている。上流側排気ガス浄化装置４１の内部には、上流側から、第１酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）４２、粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）４３が設けられている。
【００２３】
第１酸化触媒４２は、セラミック製の円柱状等に形成されたセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属がコーティングされている。そして、第１酸化触媒４２は、所定の温度下で多数の貫通孔に排気ガスを通すことにより、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。
【００２４】
粒子状物質除去フィルタ（以下、「ＤＰＦ」という。）４３は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、軸方向に多数の小孔が設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔は、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材によって閉塞されている。そして、ＤＰＦ４３は、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔を通じて下流側へと流出させる。
【００２５】
第１酸化触媒４２の上流側（上流側排気ガス浄化装置４１の上流側）には、燃料添加弁２８と、排気温度検出装置３６Ａ（例えば、排気温度センサ）と、が設けられている。燃料添加弁２８は、微粒子が堆積したＤＰＦ４３を再生する際（粒子状物質を燃焼焼却する際）に、第１酸化触媒４２内で排気ガスと反応させて排気ガスの温度を上昇させるための燃料を噴射する。また、第１酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側には、排気温度検出装置３６Ｂ（例えば、排気温度センサ）が設けられている。
【００２６】
ＤＰＦ４３の下流側には、排気温度検出装置３６Ｃ（例えば、排気温度センサ）が設けられている。また、上流側排気ガス浄化装置４１内における、第１酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）を検出する差圧センサ３５が設けられている。
【００２７】
また、上流側排気ガス浄化装置４１の下流側に配置される下流側排気ガス浄化装置４５は、上流側から、尿素水添加弁（還元剤添加弁）６１、選択還元触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）４６、第２酸化触媒４７が設けられている。選択還元触媒（以下、「ＳＣＲ」という。）４６は、ＤＰＦ４３の下流側に排気管１２Ａを介して連結されている。尿素水添加弁６１は、排気管１２ＡのＤＰＦ４３の下流側、且つ、ＳＣＲ４６の上流側に配置されて、所定時間（例えば、２００ミリ秒〜４００ミリ秒である。）毎に、ＳＣＲ４６に向けて排気ガス中に尿素水（還元剤溶液）を添加（噴霧）する。また、排気管１２Ａには、尿素水添加弁６１の上流側に、ＮＯｘセンサ３７Ａが設けられている。
【００２８】
第２酸化触媒４７は、ＳＣＲ４６の下流側に、排気管１２Ｂを介して連結されている。排気管１２Ｂには、ＳＣＲ４６の下流側に、排気温度検出装置（触媒温度検出装置）３６Ｄ（例えば、排気温度センサ）が設けられている。また、排気管１２Ｂには、排気温度検出装置３６Ｄの下流側に、ＮＯｘセンサ３７Ｂが設けられている。各ＮＯｘセンサ３７Ａ、３７Ｂは、排気ガス中のＮＯｘ濃度に応じた検出信号を出力する。
【００２９】
尿素水添加弁６１は、供給管６２、尿素水ポンプ６３を介して尿素水タンク（還元剤タンク）６５に連結される。尿素水ポンプ６３は、制御装置（ＥＣＵ）５０からの駆動信号により回転駆動される電動ポンプであり、正逆いずれの方向にも回転が可能となっている。尿素水ポンプ６３の正回転により尿素水タンク６５内の尿素水（還元剤溶液）６７の吸い上げが行われ、尿素水６７が供給管６２を介して尿素水添加弁６１に供給される。また、尿素水ポンプ６３の逆回転により供給管６２内の尿素水６７が吸い戻され、尿素水タンク６５内に流入される。尚、供給管６２には、供給管６２内の尿素水６７の圧力を検出する水圧センサを設けてもよい。
【００３０】
尿素水タンク６５内には、尿素水タンク６５内に貯留されている尿素水６７の残量（水位）を検出するレベルゲージ（残量検出装置）６８が設けられている。レベルゲージ（残量検出装置）６８は、図８に示すように、尿素水タンク６５内の尿素水６７が満タン（例えば、１３リットルである。）から所定量（例えば、６リットルである。）以上減少した残量に応じた信号（例えば、レベル６〜レベル１に相当する信号である。）を制御装置（ＥＣＵ）５０に出力する。
【００３１】
ＳＣＲ４６は、尿素水添加弁６１により添加された尿素水（還元剤溶液）を用いて窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化する触媒である。具体的には、尿素水添加弁６１から添加（噴射）された尿素水は、排気ガスの排気熱によって加水分解され、その際、下記式（１）に示す反応によりアンモニア（ＮＨ3）が生成される。
（ＮＨ2）2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2  ・・・（１）
【００３２】
そして、ＳＣＲ４６を排気ガスが通過する際に、ＳＣＲ４６に吸着したアンモニアによって排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が選択的に還元浄化される。その際、下記式（２）〜式（４）に示すような還元反応が行われることによって、ＮＯｘが還元浄化される。
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2→４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ  ・・・（２）
６ＮＯ2＋８ＮＨ3→７Ｎ2＋１２Ｈ2Ｏ    ・・・（３）
ＮＯ＋ＮＯ2＋２ＮＨ3→２Ｎ2＋３Ｈ2Ｏ  ・・・（４）
【００３３】
上記式（２）〜式（４）に示すアンモニアによるＮＯｘの還元浄化が行われる際、アンモニアがＮＯｘと反応しきれずに余剰となると、その余剰アンモニアがＳＣＲ４６の下流側の排気管１２Ｂを介して第２酸化触媒４７に流入する。かかる場合に、第２酸化触媒４７は、流入した余剰アンモニアを酸化して除去する。
【００３４】
燃料添加弁２８、尿素水添加弁６１、尿素水ポンプ６３は、制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０からの制御信号にて駆動される。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、ＥＥＰＲＯＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種プログラムやマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、ＥＥＰＲＯＭは、例えば、内燃機関１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。また、ＥＥＰＲＯＭには、尿素水添加弁６１によって添加（噴射）した尿素水を積算した積算添加量を記憶する積算添加量記憶部５０１と、後述のように、学習した尿素水添加弁６１から添加される尿素水添加量の学習値を記憶する学習値記憶部５０２と、が設けられている。
【００３５】
また、排気温度検出装置３６Ａは、第１酸化触媒４２の上流側の排気管内の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｂは、第１酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側を流れる排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｃは、ＤＰＦ４３の下流側、且つ、ＳＣＲ４６の上流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｄは、ＳＣＲ４６の下流側、且つ、第２酸化触媒４７の上流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００３６】
差圧センサ３５は、第１酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。ＮＯｘセンサ３７Ａは、尿素水添加弁６１よりも上流側の排気ガスのＮＯｘ濃度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。ＮＯｘセンサ３７Ｂは、ＳＣＲ４６の下流側、且つ、第２酸化触媒４７の上流側の排気ガスのＮＯｘ濃度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。レベルゲージ（残量検出装置）６８は、尿素水タンク６５内に貯留された尿素水６７の所定量以上減少した残量に応じた検出信号（例えば、レベル６〜レベル１）を制御装置５０に出力する。
【００３７】
制御装置５０には、吸気通路１１に設けられた吸入空気流量検出装置３１（例えば、エアフローメーター）の検出信号、アクセル開度検出装置３３の検出信号、回転検出装置３４の検出信号、のそれぞれが入力されている。また、制御装置５０には、上述した各排気温度検出装置３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄの検出信号、差圧センサ３５の検出信号、各ＮＯｘセンサ３７Ａ、３７Ｂの検出信号、レベルゲージ６８の検出信号が入力されている。
【００３８】
そして、制御装置５０は、これらの入力された検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出することができる。また、制御装置５０は、検出した内燃機関１０の運転状態や、アクセル開度検出装置３３からの検出信号に基づいた運転者からの要求に応じて、各インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄから内燃機関１０のシリンダ内に噴射する燃料量や、燃料添加弁２８から噴射する燃料量を制御する制御信号を出力する。
【００３９】
そして、制御装置５０（流量関連量検出装置に相当する。）は、各インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄから噴射した毎秒当たりの燃料消費量（ｇ／ｓ）を所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。また、制御装置５０（差圧検出装置に相当する。）は、差圧センサ３５から入力された検出信号から差圧（圧力差）を所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。
【００４０】
燃料添加弁２８から排気ガス中に噴射された燃料は、第１酸化触媒４２によって排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。この高温になった排気ガスによりＤＰＦ４３の床温が上昇して、所定温度以上（例えば、５９０℃以上）になると、ＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される。このような状態を所定の時間、維持することによってＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去し、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するというＤＰＦ４３の捕集機能を回復（再生）させることができる。
【００４１】
吸入空気流量検出装置３１（例えば、吸気流量センサ）は、内燃機関１０の吸気通路１１に設けられて内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。アクセル開度検出装置３３（例えば、アクセル開度センサ）は、運転者が操作するアクセルの開度（すなわち、運転者の要求負荷）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。回転検出装置３４（例えば、回転センサ）は、例えば、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００４２】
また、図１に示す例では、制御装置５０は、後述のように、尿素水タンク６５内に貯留された尿素水６７の品質異常を検出した際に点灯する尿素水警告ランプ１５の点灯／消灯が可能である。尿素水警告ランプ１５は、例えば、車両のインスツルメントパネル内に設けられている。
【００４３】
次に、上記のように構成された内燃機関１０において、制御装置５０による尿素水タンク６５内に残留する尿素水６７の品質異常の有無を判定する尿素水品質判定処理の一例について図２乃至図１１に基づいて説明する。尚、制御装置５０は、内燃機関１０の運転中に、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃ間隔）にて、図２のフローチャートに示される処理手順を繰り返し実行する。
【００４４】
図２に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御装置５０は、尿素水タンク６５内に通常の尿素水の補給が行われた否かを判定する「尿素水補給判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１２に進む。ここで、「尿素水補給判定処理」のサブ処理について図３及び図８に基づいて説明する。図３に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、制御装置５０は、レベルゲージ６８によって尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量を計測してＲＡＭに記憶する。
【００４５】
続いて、ステップＳ１１２において、制御装置５０は、前回の内燃機関１０の停止時に、レベルゲージ６８によって計測した尿素水６７の停止時の残量をＥＥＰＲＯＭから読み出し、尿素水６７の現在の残量が、前回の停止時の残量から所定量（例えば、レベルゲージ６８で検出可能なレベル１からレベル２まで等の１レベル分の増加量で、約１リットル）以上増加しているか否かを判定する。
【００４６】
つまり、制御装置５０は、尿素水タンク６５内の尿素水６７の補給をレベルゲージ６８によって検出したか否かを判定する。尚、制御装置５０は、内燃機関１０の停止時に、尿素水ポンプ６３を所定時間（例えば、約５秒間）逆回転して供給管６２内の尿素水を尿素水タンク６５内に吸い戻した後、レベルゲージ６８によって尿素水タンク６５内の尿素水６７の残量を計測して、停止時の残量としてＥＥＰＲＯＭに記憶する。
【００４７】
そして、尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量が、前回の停止時の残量から所定量（例えば、約１リットル）以上増加していないと判定した場合、つまり、尿素水６７の補給をレベルゲージ６８によって検出していないと判定した場合には（Ｓ１１２：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１２に進む。
【００４８】
一方、尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量が、前回の停止時の残量から所定量（例えば、約１リットル）以上増加していると判定した場合、つまり、尿素水６７の補給をレベルゲージ６８によって検出したと判定した場合には（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、制御装置５０は、ＲＡＭから第１補給フラグを読み出して、「ＯＮ」に設定した後、再度ＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１２に進む。尚、第１補給フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶される。
【００４９】
ここで、尿素水タンク６５に尿素水６７が補給された一例について図８に基づいて説明する。図８に示すように、時間Ｔ１又は時間Ｔ２のときに、内燃機関１０の前回の停止時に測定した尿素水タンク６５内の尿素水６７の残量が、レベルゲージ６８のレベル１であって、レベルゲージ６８によって測定した尿素水６７の今回の残量が、レベル６以上に増加している、つまり、満タンであった場合には、制御装置５０は、尿素水６７の補給があったと判定する（Ｓ１１２：ＹＥＳ）。そして、制御装置５０は、ＲＡＭから第１補給フラグを読み出して、「ＯＮ」に設定した後、再度ＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１２に進む。
【００５０】
次に、図２に示すように、ステップＳ１２において、制御装置５０は、尿素水添加弁６１によって添加（噴射）する添加量を積算する「尿素水添加量の積算処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１３に進む。ここで、「尿素水添加量の積算処理」のサブ処理について図４に基づいて説明する。図４に示すように、先ず、ステップＳ１２１において、制御装置５０は、尿素水添加弁６１により尿素水を添加（噴射）したか否かを判定する。
【００５１】
そして、尿素水添加弁６１により尿素水を添加（噴射）していないと判定した場合には（Ｓ１２１：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３に進む。一方、尿素水添加弁６１により尿素水を添加（噴射）したと判定した場合には（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１２２に進む。
【００５２】
ステップＳ１２２において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１から尿素水の積算添加量を読み出し、今回添加（噴射）した尿素水の添加量を尿素水の積算添加量に加算した後、再度、ＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１に記憶する。その後、制御装置５０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３に進む。尚、ＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１に記憶される積算添加量は、ＥＥＰＲＯＭの初期化設定時に、「０」が代入されて積算添加量記憶部５０１に記憶される。
【００５３】
次に、図２に示すように、ステップＳ１３において、制御装置５０は、ＲＡＭから第１補給フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。そして、第１補給フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、尿素水タンク６５へのレベルゲージ６８によって検出可能な容量の尿素水の補給があったと判定して、ステップＳ１４に進む。
【００５４】
ステップＳ１４において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１から尿素水の積算添加量を読み出す。そして、制御装置５０は、積算添加量に「０」を代入してリセットし、再度、積算添加量記憶部５０１に記憶した後、ステップＳ１５に進む。従って、尿素水タンク６５への尿素水の補給がレベルゲージ６８によって検出された際に、第１補給フラグが「ＯＮ」に設定されると共に、積算添加量記憶部５０１に記憶される積算添加量が、リセットされる。これにより、尿素水添加弁６１により添加された尿素水の添加量が、再度、「０」から積算開始される。
【００５５】
続いて、ステップＳ１５において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２に記憶する尿素水添加弁６１から添加（噴射）される尿素水添加量の学習値を読み出す。そして、制御装置５０は、尿素水添加量の学習値に「初期添加量Ｖ１」（図１１参照）を代入してリセットし、再度、学習値記憶部５０２に記憶した後、後述のステップＳ１８に進む。
【００５６】
尚、「初期添加量Ｖ１」は、規定濃度（例えば、３２．５％）の尿素水６７が尿素水タンク６５内に貯留され、且つ、ＳＣＲ４６が新品である際に、内燃機関の運転状態（エンジン回転数、燃料噴射量等）に応じて、尿素水添加弁６１から添加（噴射）する尿素水のＮＯｘ浄化率が最大となる添加量であって、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。
【００５７】
一方、上記ステップＳ１３で第１補給フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、制御装置５０は、尿素水タンク６５への尿素水の補給はなかったと判定して、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、制御装置５０は、「積算添加量判定処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１７に進む。ここで、「積算添加量判定処理」のサブ処理について図５及び図９に基づいて説明する。図５に示すように、ステップＳ１３１において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１から積算添加量を読み出して、積算添加量が積算判定値Ｚ１以上であるか否かを判定する。
【００５８】
尚、積算判定値Ｚ１は、例えば、図９に示すように、レベルゲージ６８によって計測されるレベル１〜レベル６のうちの、尿素水タンク６５の満タンからレベルゲージ６８で計測可能となるレベル６〜レベル５までの尿素水６７の減少量に設定されている。つまり、積算判定値Ｚ１は、尿素水タンク６５内のレベルゲージ６８によって計測することが可能となるまで減少する尿素水６７の減少量に設定されるのが望ましい。尚、積算判定値Ｚ１は、予めＲＯＭに記憶されている。
【００５９】
そして、積算添加量記憶部５０１から読み出した積算添加量が積算判定値Ｚ１未満であると判定した場合には（Ｓ１３１：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１７に進む。一方、積算添加量記憶部５０１から読み出した積算添加量が積算判定値Ｚ１以上であると判定した場合には（Ｓ１３１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１３２に進む。
【００６０】
ステップＳ１３２において、制御装置５０は、上記ステップＳ１１１で計測した尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量をＲＡＭから読み出し、レベルゲージ６８によって計測可能となるレベル６（所定レベル）以上の残量であるか否かを判定する。つまり、規定濃度よりも低い濃度の尿素水又は水のレベルゲージ（残量検出装置）６８で検出できない少量補給が続いて、尿素水タンク６５内の尿素水６７がレベルゲージ６８で検出できるまで減少していないか否かを判定する。
【００６１】
そして、尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量が、レベルゲージ６８によって計測可能となるレベル６（所定レベル）よりも少ない残量であると判定した場合には（Ｓ１３２：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１７に進む。一方、尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量が、レベルゲージ６８によって計測可能となるレベル６（所定レベル）以上の残量であると判定した場合には（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１３３に進む。
【００６２】
ステップＳ１３３において、制御装置５０は、ＲＡＭから第２補給フラグを読み出して、「ＯＮ」に設定した後、再度ＲＡＭに記憶する。続いて、ステップＳ１３４において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１から尿素水の積算添加量を読み出す。そして、制御装置５０は、積算添加量に「０」を代入してリセットし、再度、積算添加量記憶部５０１に記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１７に進む。尚、第２補給フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶される。
【００６３】
次に、図２に示すように、ステップＳ１７において、制御装置５０は、ＲＡＭから第２補給フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。そして、第２補給フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、制御装置５０は、尿素水タンク６５へのレベルゲージ（残量検出装置）６８で検出できない規定濃度よりも低い濃度の尿素水又は水の少量補給はされていないと判定して、後述のステップＳ２０に進む。
【００６４】
一方、第２補給フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御装置５０は、尿素水タンク６５へのレベルゲージ６８によって検出可能となる容量の尿素水、若しくは、規定濃度よりも低い濃度の尿素水又は水の補給があったと判定して、ステップＳ１８に進む。つまり、制御装置５０は、尿素水タンク６５へのレベルゲージ（残量検出装置）６８で検出できない規定濃度よりも低い濃度の尿素水又は水の少量補給が続いていると判定して、ステップＳ１８に進む。
【００６５】
ステップＳ１８において、制御装置５０は、尿素水添加弁６１によって添加（噴射）する尿素水の添加量を学習する「尿素水添加量学習処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１９に進む。ここで、「尿素水添加量学習処理」のサブ処理について図６、図１０及び図１１に基づいて説明する。
【００６６】
図６に示すように、先ず、ステップＳ１４１において、制御装置５０は、上述した種々の検出装置からの検出信号等に基づいて、内燃機関１０の運転状態を取得して、ステップＳ１４２に進む。ステップＳ１４２において、制御装置５０は、尿素水添加弁６１によって添加（噴射）する尿素水の添加量を調整する運転条件（所定運転状態）が成立したか否かを判定する。例えば、制御装置５０は、ＳＣＲ４６の下流側に配置された排気温度検出装置３６Ｄによって検出されるＳＣＲ４６の床温が約２００℃〜４００℃で、吸気流量が安定し、車速が所定速度以上のときに、運転条件が成立したと判定する。
【００６７】
そして、尿素水添加弁６１によって添加（噴射）する尿素水の添加量を調整する運転条件が成立していないと判定した場合には（Ｓ１４２：ＮＯ）、制御装置５０は、再度Ｓ１４２以降の処理を実行する。つまり、制御装置５０は、運転条件が成立するのを待つ。一方、尿素水添加弁６１によって添加（噴射）する尿素水の添加量を調整する運転条件が成立していると判定した場合には（Ｓ１４２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１４３に進む。
【００６８】
ステップＳ１４３において、制御装置５０は、ＳＣＲ４６の下流側に配置された排気温度検出装置３６Ｄによって検出されるＳＣＲ４６の床温に対応する目標ＮＯｘ浄化率を図１０に示す目標ＮＯｘ浄化率特性曲線７１から取得してＲＡＭに記憶する。尚、図１０に示す目標ＮＯｘ浄化率特性曲線７１は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。
【００６９】
続いて、ステップＳ１４４において、制御装置５０は、尿素水添加弁６１の上流側に配置されたＮＯｘセンサ３７Ａで検出される上流側ＮＯｘ濃度ＰＦと、ＳＣＲ４６の下流側に配置されたＮＯｘセンサ３７Ｂで検出された下流側ＮＯｘ濃度ＰＲとを検出する。そして、制御装置５０は、上流側ＮＯｘ濃度ＰＦから下流側ＮＯｘ濃度ＰＲを減算した値を上流側ＮＯｘ濃度ＰＦで除算して、実ＮＯｘ浄化率を算出し、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１４５に進む。
【００７０】
ステップＳ１４５において、制御装置５０は、目標ＮＯｘ浄化率と実ＮＯｘ浄化率をＲＡＭから読み出し、目標ＮＯｘ浄化率から実ＮＯｘ浄化率を減算した差分Ｄが所定の差分閾値（例えば、１％〜３％である。）以上であるか否かを判定する。そして、目標ＮＯｘ浄化率から実ＮＯｘ浄化率を減算した差分Ｄが所定の差分閾値未満であると判定した場合には（Ｓ１４５：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１４６に進む。つまり、制御装置５０は、尿素水タンク６５内の尿素水６７の品質（例えば、濃度等である。）は、許容範囲内の品質（例えば、規定濃度等である。）であると判定して、ステップＳ１４６に進む。尚、差分閾値は、予めＲＯＭに記憶されている。
【００７１】
ステップＳ１４６において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭから品質異常フラグを読み出し、この品質異常フラグを「ＯＦＦ」に設定して、再度、ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１９に進む。
【００７２】
一方、目標ＮＯｘ浄化率から実ＮＯｘ浄化率を減算した差分Ｄが所定の差分閾値以上であると判定した場合には（Ｓ１４５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１４７に進む。ステップＳ１４７において、制御装置５０は、目標ＮＯｘ浄化率から実ＮＯｘ浄化率を減算した差分Ｄに単位増量値を乗算して尿素水の増量値Ａを算出する。尚、単位増量値は、予めＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、ＲＯＭに記憶されている。
【００７３】
そして、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から尿素水添加量の学習値を読み出し、この学習値に算出した尿素水の増量値Ａ１を加算して、再度、尿素水添加弁６１から添加（噴射）される尿素水添加量の学習値として学習値記憶部５０２に記憶する。
【００７４】
例えば、図１１に示すように、時間Ｔ２１において、運転条件が成立し（Ｓ１４２:ＹＥＳ）、目標ＮＯｘ浄化率から実ＮＯｘ浄化率を減算した差分Ｄ１が所定の差分閾値以上であると判定された場合には（Ｓ１４３〜Ｓ１４５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、差分Ｄ１に単位増量値を乗算して尿素水の増量値Ａ１を算出する。そして、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から読み出した学習値が「初期添加量Ｖ１」の場合には、この「初期添加量Ｖ１」に「増量値Ａ１」を加算した「尿素水添加量Ｖ２」を算出する。続いて、制御装置５０は、「尿素水添加量Ｖ２」を尿素水添加弁６１から添加（噴射）される尿素水添加量の学習値として再度、学習値記憶部５０２に記憶する（Ｓ１４７）。
【００７５】
続いて、ステップＳ１４８において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から尿素水添加量の学習値を再度、読み出し、この学習値が異常判定閾値ＶＡ以上であるか否かを判定する。そして、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から読み出した尿素水添加量の学習値が異常判定閾値ＶＡ未満であると判定した場合には（Ｓ１４８：ＮＯ）、制御装置５０は、尿素水タンク６５内の尿素水６７の品質（例えば、濃度等である。）は、許容範囲内の品質であると判定して、上記ステップＳ１４６以降の処理を実行する。
【００７６】
例えば、図１１に示すように、時間Ｔ２１において、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から読み出した尿素水添加量の学習値が、「初期添加量Ｖ１」に「増量値Ａ１」を加算した「尿素水添加量Ｖ２」の場合には、制御装置５０は、尿素水添加量Ｖ２は、異常判定閾値ＶＡ未満であるため（Ｓ１４８：ＮＯ）、尿素水タンク６５内の尿素水６７の品質（例えば、濃度等である。）は、許容範囲内の品質であると判定して、上記ステップＳ１４６以降の処理を実行する。
【００７７】
一方、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から読み出した尿素水添加量の学習値が異常判定閾値ＶＡ以上であると判定した場合には（Ｓ１４８：ＹＥＳ）、制御装置５０は、尿素水タンク６５内の尿素水６７の品質（例えば、濃度等である。）は、許容範囲外の異常な品質（例えば、規定濃度よりも大きく低い濃度等である。）であると判定して、ステップＳ１４９に進む。ステップＳ１４９において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭから品質異常フラグを読み出し、この品質異常フラグを「ＯＮ」に設定して、再度、ＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１９に進む。
【００７８】
例えば、図１１に示すように、時間Ｔ２２において、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から読み出した尿素水添加量の学習値が、「尿素水添加量Ｖ２」に「増量値Ａ２」を加算した「尿素水添加量ＶＡ」の場合には、制御装置５０は、尿素水添加量ＶＡは、異常判定閾値ＶＡと等しいため（Ｓ１４８：ＹＥＳ）、尿素水タンク６５内の尿素水６７の品質（例えば、濃度等である。）は、許容範囲外の異常な品質（例えば、規定濃度よりも大きく低い濃度等である。）であると判定する。そして、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭから品質異常フラグを読み出し、この品質異常フラグを「ＯＮ」に設定して、再度、ＥＥＰＲＯＭに記憶した後（Ｓ１４９）、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１９に進む。
【００７９】
次に、図２に示すように、ステップＳ１９において、制御装置５０は、ＲＡＭから第１補給フラグを読み出して、「ＯＦＦ」に設定した後、再度ＲＡＭに記憶する。そして、制御装置５０は、ＲＡＭから第２補給フラグを読み出して、「ＯＦＦ」に設定した後、再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２０に進む。
【００８０】
ステップＳ２０において、制御装置５０は、「品質異常警告処理」のサブ処理を実行した後、当該処理を終了する。ここで、「品質異常警告処理」のサブ処理について図７に基づいて説明する。図７に示すように、先ず、ステップＳ１５１において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭから品質異常フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。そして、品質異常フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１５１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１５２に進む。
【００８１】
ステップ１５２において、制御装置５０は、尿素水警告ランプ１５を点灯した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、当該処理を終了する。これにより、尿素水タンク６５内に貯留された尿素水６７の品質異常（例えば、規定濃度よりも大きく低い濃度等である。）をユーザに報知することができる。
【００８２】
一方、品質異常フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１５１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１５３に進む。ステップ１５３において、制御装置５０は、尿素水警告ランプ１５を消灯した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、当該処理を終了する。これにより、尿素水タンク６５内に規定濃度の尿素水が補給された場合には、点灯していた尿素水警告ランプ１５が消灯される。
【００８３】
ここで、制御装置５０とＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１は、添加量積算装置の一例として機能する。制御装置５０は、積算量判定装置、残量判定装置、第１補給判定装置、第２補給判定装置、目標浄化率取得装置、実浄化率取得装置、運転状態検出装置、添加量調整装置、学習値判定装置、品質判定装置の一例として機能する。制御装置５０とレベルゲージ６８は、補給検出装置の一例として機能する。
【００８４】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る内燃機関１０では、制御装置５０は、尿素水添加弁６１によって添加（噴射）された尿素水の添加量を積算してＥＥＰＲＯＭの積算添加量記憶部５０１に記憶する。そして、積算添加量記憶部５０１に記憶する尿素水の積算添加量が所定の積算判定値Ｚ１以上になったと判定されると共に、尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量が、レベルゲージ６８によって計測可能となるレベル６（所定レベル）以上の残量であると判定された場合には、制御装置５０は、尿素水タンク６５へレベルゲージ６８によって検出可能な容量の尿素水の補給があったと判定する。
【００８５】
これにより、規定濃度よりも低い濃度の尿素水又は水の少量補給が続いて、尿素水タンク６５内の尿素水６７の減少をレベルゲージ６８で検出できないレベル６以上の残量であっても、積算添加量が所定の積算判定値Ｚ１以上に達する適切なタイミングで、尿素水タンク６５に尿素水の補給が行われたと判定することができる。その結果、制御装置５０は、適切なタイミングでＮＯｘ浄化率を測定して、尿素水タンク６５内に補給された尿素水６７の濃度等の品質検査を行う頻度を多くすることができる。
【００８６】
また、積算判定値Ｚ１は、尿素水タンク６５の満タンからレベルゲージ６８で計測可能となるレベル６〜レベル５までの尿素水６７の減少量に設定されている。つまり、尿素水タンク６５内のレベルゲージ６８によって計測することが可能となるまで減少する尿素水６７の減少量に設定されている。これにより、規定濃度よりも低い濃度の尿素水又は水の少量補給が続いて、レベルゲージ６８によって尿素水６７の減少を検出できない場合でも、制御装置５０は、尿素水タンク６５内の尿素水の濃度等の品質検査を行う必要がある尿素水の補給量に達したか否かを適切に判定することができる。
【００８７】
また、尿素水タンク６５内へのレベルゲージ６８によって検出可能な尿素水の補給があった場合には、尿素水タンク６５に尿素水の補給があったと判定される。これにより、１回で通常量の尿素水の補給が行われた場合と、尿素水の積算添加量が所定の積算判定値Ｚ１以上になったと判定されると共に、尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量が、レベルゲージ６８によって計測可能となるレベル６（所定レベル）以上の残量であると判定された場合と、のいずれかにおいて、尿素水タンク６５に尿素水の補給が行われたと判定される。
【００８８】
その結果、制御装置５０は、１回で通常量の尿素水の補給が行われた場合と、尿素水の積算添加量が所定の積算判定値Ｚ１以上になったと判定されると共に、尿素水タンク６５内の尿素水６７の現在の残量が、レベルゲージ６８によって計測可能となるレベル６（所定レベル）以上の残量であると判定された場合と、のいずれかにおいて、ＮＯｘ浄化率を測定して、尿素水タンク６５内に補給された尿素水６７の濃度等の品質検査を行うことができる。従って、尿素水タンク６５内に補給された尿素水６７の濃度等の品質検査の頻度を多くして、尿素水タンク６５内の尿素水６７の品質向上を図ることが可能となり、ＮＯｘ浄化率の向上を図ることができる。
【００８９】
また、制御装置５０は、目標ＮＯｘ浄化率と実ＮＯｘ浄化率の差分Ｄが差分閾値以上の場合には、差分Ｄに単位増量値を乗算して尿素水の増量値Ａを算出する。そして、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から尿素水添加量の学習値を読み出し、この学習値に算出した尿素水の増量値Ａを加算して、再度、尿素水添加弁６１から添加（噴射）される尿素水添加量の学習値として学習値記憶部５０２に記憶する。その後、制御装置５０は、尿素水タンク６５に１回で通常量の尿素水の補給が行われたと判定した場合には、学習値を所定の初期添加量Ｖ１に再設定して記憶する。
【００９０】
これにより、制御装置５０は、尿素水タンク６５内に尿素水が補給されたと判定される毎に、尿素水添加弁６１の添加量を再設定することができる。従って、ＮＯｘ浄化率に対応する尿素水添加弁６１の適切な添加量を再設定することが可能となり、引いてはＮＯｘ浄化を適正に行うことができる。また、１回で通常量の尿素水の補給が行われた際には、規定濃度（例えば、３２．５％）の尿素水を補給されたものとして尿素水添加弁６１の添加量を初期添加量Ｖ１に再設定することができる。従って、尿素水添加弁６１の適切な添加量を迅速に設定することが可能となり、ＮＯｘ浄化をより適正に行うことができる。
【００９１】
また、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭの学習値記憶部５０２から読み出した尿素水添加量の学習値が異常判定閾値ＶＡ以上になったと判定した場合には、尿素水タンク６５内の尿素水６７の濃度等の品質は、異常である（例えば、規定濃度よりも大きく低い濃度である等）と判定する。これにより、尿素水タンク６５内の尿素水６７の濃度等の品質異常を確実に検出することが可能となり、品質検査の精度の向上を図ることが可能となる。
【００９２】
本発明の排気ガス浄化装置は、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図１〜図１１の前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一符号は、前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。
【００９３】
（Ａ）例えば、制御装置５０は、上記ステップＳ１４の処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進むように構成してもよい。これにより、制御装置５０は、ＳＣＲ４６の劣化に伴って尿素水添加量の学習値を再設定することが可能となり、引いてはＮＯｘ浄化をより適切に行うことができる。
【００９４】
（Ｂ）前記実施形態では、尿素水タンク６５内に尿素水６７を貯留したが、アンモニアを還元剤として尿素水タンク６５内に貯留するようにしてもよい。
【００９５】
（Ｃ）前記実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１０    内燃機関
１２    排気通路
１２Ａ、１２Ｂ    排気管
３６Ａ〜３６Ｄ    排気温度検出装置
３７Ａ、３７Ｂ    ＮＯｘセンサ
４０    排気ガス浄化装置
４１    上流側排気ガス浄化装置
４５    下流側排気ガス浄化装置
４６    ＳＣＲ（選択還元触媒）
５０    制御装置
６１    尿素水添加弁
６５    尿素水タンク
６７    尿素水
６８    レベルゲージ
５０１    積算添加量記憶部
５０２    学習値記憶部
【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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【図１１】
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