(57)【要約】【課題】凍結などにより内燃機関の排気通路内に尿素水などのアンモニア系還元剤を添加できない場合においてアンモニア系還元剤を添加するための添加弁の過熱を抑えることを目的とする。【解決手段】尿素水が凍結している場合は（Ｓ１０４でＹＥＳ）、凍結していない場合（Ｓ１０４でＮＯ，Ｓ１２０，Ｓ１２２）に比較して、排気通路内の排気温度を低下する処理（Ｓ１０８〜Ｓ１１４）を実行している。この処理はＤＰＦ触媒でのＰＭ再生処理において、その再生温度を低下させる温度低下処理を実行している。このことでＰＭ再生処理に伴う排気の高温化を抑制でき、尿素水の凍結により冷却できない尿素添加弁の過熱を抑えることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
添加弁により内燃機関の排気通路内にアンモニア系還元剤を添加することにより前記排気通路の下流に配置された窒素酸化物浄化用触媒にアンモニア系還元剤を供給する還元剤添加システムを有する内燃機関の制御装置であって、
前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、添加できる場合よりも前記排気通路内の排気温度を低く制限する排気温度抑制手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合に、添加できる場合よりも前記排気通路内の温度を低下させる温度低下処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合に、前記排気温度に上限を設定する上限設定処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記排気通路には、粒子状物質を捕集して燃焼することにより再生可能な粒子状物質除去用フィルタが、前記添加弁より上流に備えられると共に、
前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、前記温度低下処理として、前記添加できる場合よりも再生温度を低下させる温度低下処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記排気通路には、粒子状物質を捕集して燃焼することにより再生可能な粒子状物質除去用フィルタが、前記添加弁より上流に備えられると共に、
前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、前記温度低下処理として、再生温度に上限を設定する上限設定処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記排気通路には、粒子状物質を捕集して燃焼することにより再生可能な粒子状物質除去用フィルタが、前記添加弁より上流に備えられると共に、
前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、前記粒子状物質除去用フィルタの再生処理を禁止する再生禁止処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記排気温度抑制手段は、前記上限設定処理により、前記排気温度に上限を設定するべく、前記内燃機関における燃料噴射量に上限を設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記排気温度抑制手段は、前記上限設定処理により、前記排気温度に上限を設定するべく前記内燃機関の燃料噴射量制御に用いるアクセル操作量に上限を設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記アンモニア系還元剤は尿素水であり、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合とは尿素水が凍結した場合である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、
前記排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記再生温度を低くする態様で前記温度低下処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、
前記排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記再生温度を低くする態様で前記温度低下処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
請求項３又は５に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、
前記排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
請求項３又は５に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、
前記排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
請求項７又は８に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、
前記排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
請求項７又は８に記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、
前記排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加することにより排気通路下流に配置された窒素酸化物浄化用触媒にアンモニア系還元剤を供給する還元剤添加システムを有する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を還元する窒素酸化物浄化装置として、ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システムが知られている。このＳＣＲシステムでは、尿素水溶液（いわゆる尿素水）やアンモニアガスなどのアンモニア系還元剤を排気通路内に噴射する。このことにより、下流に存在する窒素酸化物浄化用触媒において、アンモニアの還元作用により、排気に含まれるＮＯｘを選択的に窒素や水に還元している。尚、排気通路内に尿素水を噴射した場合には、高温の排気中で尿素が加水分解することでアンモニアを発生させ、このアンモニアを触媒内での還元に利用している。
【０００３】
このようなＳＣＲシステムにおいて、ＳＣＲ触媒の上流側に、ＰＭ（粒子状物質：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を捕集して燃焼することにより再生可能なＰＭ除去用フィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）が設けられた構成が知られている。
【０００４】
ＰＭ除去用フィルタは、加熱することでＰＭを燃焼して除去することで再生される（例えば特許文献１参照）。この再生時にはＰＭ除去用フィルタから高温の排気が、ＳＣＲ触媒に供給されることになる。このためアンモニア系還元剤をＳＣＲ触媒上流から添加する添加弁についても高温排気に曝されることになる。
【０００５】
添加弁にアンモニア系還元剤が供給されている場合には、そのアンモニア系還元剤により添加弁が冷却されることで、添加弁の過熱が防止され、添加弁内部のコイルなどが故障するような熱害発生を阻止できる。
【０００６】
このように添加弁が高温化した排気に曝される状況は、ＤＰＦの再生時のみでなく、内燃機関の高負荷時においても同様に生じるおそれがあるが、この場合も同様にアンモニア系還元剤により添加弁が冷却されることで、添加弁の過熱が防止され、添加弁内部のコイルなどが故障するような熱害発生を阻止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１７６７１１号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２０１０−１８０８０１号公報（第８〜１０頁、図３）
【特許文献３】特開２０１０−１６４０１４号公報（第８，９頁、図６，７）
【特許文献４】特開２００８−２４８７０９号公報（第８〜１１頁、図４〜６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしアンモニア系還元剤において、尿素水のような低温時に凍結するようなものでは、内燃機関が始動して、添加弁が高温の排気に曝されるような運転状態になっても、尿素水が凍結していて添加弁に供給されない状態では、アンモニア系還元剤による添加弁の冷却が不可能となる。
【０００９】
尿素水の凍結状態を検出してヒータにより解凍する技術（例えば特許文献２〜４参照）は知られているが、アンモニア系還元剤の凍結に起因する添加弁過熱に対する対策については知られていない。
【００１０】
本発明は、凍結などにより排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合において添加弁の過熱を抑えることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関の制御装置では、添加弁により内燃機関の排気通路内にアンモニア系還元剤を添加することにより前記排気通路の下流に配置された窒素酸化物浄化用触媒にアンモニア系還元剤を供給する還元剤添加システムを有する内燃機関の制御装置であって、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、添加できる場合よりも前記排気通路内の排気温度を低く制限する排気温度抑制手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
排気温度抑制手段が、内燃機関の排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合には、添加できる場合に比較して、排気通路内の排気温度を低く制限する。このことにより排気が高温化するのを抑制でき、排気による添加弁の過熱が抑えられる。
【００１３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置では、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合に、添加できる場合よりも前記排気通路内の温度を低下させる温度低下処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
排気温度抑制手段が、温度低下処理を実行することにより、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、添加できる場合に比較して、排気通路内の温度を低下させる。このことにより排気が高温化するのを抑制できる。
【００１５】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置では、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合に、前記排気温度に上限を設定する上限設定処理を実行することを特徴とする。
【００１６】
排気温度抑制手段が、上限設定処理を実行することにより、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、添加できる場合に比較して、排気温度の上昇を制限する。このことにより排気が高温化するのを抑制できる。
【００１７】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置では、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気通路には、粒子状物質を捕集して燃焼することにより再生可能な粒子状物質除去用フィルタが、前記添加弁より上流に備えられると共に、前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、前記温度低下処理として、前記添加できる場合よりも再生温度を低下させる温度低下処理を実行することを特徴とする。
【００１８】
排気の高温化は、粒子状物質除去用フィルタが再生状態にある場合に生じる。したがって排気温度抑制手段は、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、再生温度を低下させる温度低下処理を実行する。このことにより、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、添加できる場合に比較して、温度低下処理により排気通路内の温度を低下させる。このことにより排気が高温化するのを抑制でき、排気による添加弁の過熱が抑えられる。
【００１９】
請求項５に記載の内燃機関の制御装置では、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気通路には、粒子状物質を捕集して燃焼することにより再生可能な粒子状物質除去用フィルタが、前記添加弁より上流に備えられると共に、前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、前記温度低下処理として、再生温度に上限を設定する上限設定処理を実行することを特徴とする。
【００２０】
排気温度抑制手段は、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、再生温度に上限を設定する上限設定処理を実行する。このことにより、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、添加できる場合に比較して、上限設定処理により排気温度の上昇を制限する。このことにより排気が高温化するのを抑制でき、排気による添加弁の過熱が抑えられる。
【００２１】
請求項６に記載の内燃機関の制御装置では、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気通路には、粒子状物質を捕集して燃焼することにより再生可能な粒子状物質除去用フィルタが、前記添加弁より上流に備えられると共に、前記排気温度抑制手段は、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、前記粒子状物質除去用フィルタの再生処理を禁止する再生禁止処理を実行することを特徴とする。
【００２２】
排気温度抑制手段は、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、上述したごとくの再生禁止処理を実行する。このことにより、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、添加できる場合に比較して、再生禁止処理により排気通路内の排気温度を低下させたり同排気温度の上昇を制限したりする。このことにより排気が高温化するのを抑制でき、排気による添加弁の過熱が抑えられる。
【００２３】
請求項７に記載の内燃機関の制御装置では、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気温度抑制手段は、前記上限設定処理により、前記排気温度に上限を設定するべく、前記内燃機関における燃料噴射量に上限を設定することを特徴とする。
【００２４】
排気の高温化は、内燃機関において燃焼される燃料噴射量の増加によっても生じる。このため排気温度抑制手段は、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、内燃機関における燃料噴射量に上限を設定する上限設定処理を実行する。このことにより排気が高温化するのを抑制でき、排気による添加弁の過熱が抑えられる。
【００２５】
請求項８に記載の内燃機関の制御装置では、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記排気温度抑制手段は、前記上限設定処理により、前記排気温度に上限を設定するべく前記内燃機関の燃料噴射量制御に用いるアクセル操作量に上限を設定することを特徴とする。
【００２６】
排気の高温化は、内燃機関が高速高負荷状態でも生じる。このため排気温度抑制手段は、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合は、内燃機関の燃料噴射量制御に用いるアクセル操作量に上限を設定する上限設定処理を実行する。このことにより排気が高温化するのを抑制でき、排気による添加弁の過熱が抑えられる。
【００２７】
請求項９に記載の内燃機関の制御装置では、請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記アンモニア系還元剤は尿素水であり、前記排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合とは尿素水が凍結した場合であることを特徴とする。
【００２８】
このようにアンモニア系還元剤が尿素水である場合に、尿素水が凍結することにより排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できないことになる。このような場合に排気温度抑制手段が上述のごとく機能することにより、添加弁の過熱が抑えられる。
【００２９】
請求項１０に記載の内燃機関の制御装置では、請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、前記排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記再生温度を低くする態様で前記温度低下処理を実行することを特徴とする。
【００３０】
外気温が高いと、自ずと添加弁の温度も高くなり過熱されやすくなる。このため排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記再生温度を低くすることにより、排気による添加弁の過熱を好適に抑えることができる。
【００３１】
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置では、請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、前記排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記再生温度を低くする態様で前記温度低下処理を実行することを特徴とする。
【００３２】
車速が低ければ、添加弁からの放熱量も低くなり過熱されやすくなる。このため排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記再生温度を低くすることにより、排気による添加弁の過熱を好適に抑えることができる。
【００３３】
請求項１２に記載の内燃機関の制御装置では、請求項３又は５に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、前記排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行することを特徴とする。
【００３４】
排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記上限（請求項３における排気温度の上限、あるいは請求項５における再生温度の上限）を低くすることにより、排気による添加弁の過熱を好適に抑えることができる。
【００３５】
請求項１３に記載の内燃機関の制御装置では、請求項３又は５に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、前記排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行することを特徴とする。
【００３６】
排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記上限（請求項３における排気温度の上限、あるいは請求項５における再生温度の上限）を低くすることにより、排気による添加弁の過熱を好適に抑えることができる。
【００３７】
請求項１４に記載の内燃機関の制御装置では、請求項７又は８に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、前記排気温度抑制手段は、外気温が高いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行することを特徴とする。
【００３８】
排気温度抑制手段が、外気温が高いほど前記上限（請求項７における燃料噴射量の上限、あるいは請求項８におけるアクセル操作量の上限）を低くする。このことにより、排気による添加弁の過熱を好適に抑えることができる。
【００３９】
請求項１５に記載の内燃機関の制御装置では、請求項７又は８に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は車両に搭載されたものであり、前記排気温度抑制手段は、車速が低いほど前記上限を低くする態様で前記上限設定処理を実行することを特徴とする。
【００４０】
排気温度抑制手段が、車速が低いほど前記上限（請求項７における燃料噴射量の上限、あるいは請求項８におけるアクセル操作量の上限）を低くする。このことにより、排気による添加弁の過熱を好適に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態１の内燃機関の概略構成を表すブロック図。
【図２】実施の形態１の制御装置が実行する排気温度抑制処理のフローチャート。
【図３】実施の形態１で用いるマップＭＡＰｕｒｆの構成説明図。
【図４】実施の形態１で用いるマップＭＡＰｆｕｅｌの構成説明図。
【図５】実施の形態２の制御装置が実行する排気温度抑制処理のフローチャート。
【図６】実施の形態３の制御装置が実行する排気温度抑制処理のフローチャート。
【図７】実施の形態３で用いるマップＭＡＰｓｈｄの構成説明図。
【図８】実施の形態４の制御装置が実行する排気温度抑制処理のフローチャート。
【図９】実施の形態４で用いるマップＭＡＰｉｎｊの構成説明図。
【図１０】実施の形態５の制御装置が実行する排気温度抑制処理のフローチャート。
【図１１】実施の形態５で用いるマップＭＡＰａｃｃｐの構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
［実施の形態１］
〈実施の形態１の構成〉図１は、上述した発明が適用された内燃機関１の制御装置の概略構成を表すブロック図である。この内燃機関１はディーゼルエンジンである。
【００４３】
内燃機関１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には複数の燃料噴射弁４ａ〜４ｄが取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の燃焼室に燃料を噴射する。シリンダヘッド２には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００４４】
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁により気筒内に噴射される。
【００４５】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁１６が設けられている。
【００４６】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。エキゾーストマニホールド８は排気通路２６に接続されている。
排気通路２６の途中には、気筒に導入される吸入空気を排気圧を利用して過給する可変容量型のターボチャージャ１１が設けられている。このターボチャージャ１１においてその排気側タービンの入口側には、排気流量を調整するノズルベーン１１ｖが設けられており、このノズルベーン１１ｖの開度が機関運転状態に応じて変更される。例えば低負荷領域ではノズルベーン１１ｖの開度が小さくされることにより、排気流量が少ない場合でも排気の動圧が大きくされる。また、高負荷領域ではノズルベーン１１ｖの開度が大きくされることにより、排気流量が多いときの排気の圧力損失が低減される。
【００４７】
ターボチャージャ１１の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、ターボチャージャ１１の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
【００４８】
また、排気通路２６の途中にあって、ターボチャージャ１１の排気側タービンの下流には、排気を浄化する第１浄化部材３０が設けられている。この第１浄化部材３０の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒３１及びＤＰＦ触媒３２が配設されている。
【００４９】
酸化触媒３１には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。また、ＤＰＦ触媒３２は、排気中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する粒子状物質除去用フィルタであって多孔質のセラミックで構成されており、さらにはＰＭの酸化を促進させるための触媒が担持されている。排気中のＰＭは、ＤＰＦ触媒３２の多孔質の壁を通過する際に捕集される。
【００５０】
また、エキゾーストマニホールド８の集合部近傍には、酸化触媒３１やＤＰＦ触媒３２に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁５が設けられている。この燃料添加弁５は、燃料供給管２７を介してサプライポンプ１０に接続されている。なお、燃料添加弁５の配設位置は、排気系にあって第１浄化部材３０の上流側であれば適宜変更することも可能である。
【００５１】
ＤＰＦ触媒３２に捕集されたＰＭの量が所定値を超えると、ＤＰＦ触媒３２の再生処理が開始されて燃料添加弁５からはエキゾーストマニホールド８内に向けて燃料が噴射される。燃料添加弁５から噴射された燃料は、酸化触媒３１に達すると燃焼されることで排気温度の上昇が図られる。そして酸化触媒３１にて昇温された排気がＤＰＦ触媒３２に流入することにより、ＤＰＦ触媒３２は昇温され、これによりＤＰＦ触媒３２に堆積したＰＭが酸化処理されてＤＰＦ触媒３２が再生される。
【００５２】
また、排気通路２６の途中にあって、第１浄化部材３０の下流には、排気を浄化する第２浄化部材４０が設けられている。第２浄化部材４０の内部には、還元剤を利用して排気中のＮＯｘを還元浄化する窒素酸化物（ＮＯｘ）浄化用触媒としての選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）４１が配設されている。
【００５３】
さらに、排気通路２６の途中にあって、第２浄化部材４０の下流には、排気を浄化する第３浄化部材５０が設けられている。第３浄化部材５０の内部には、排気中のアンモニアを浄化するアンモニア酸化触媒５１が配設されている。
【００５４】
内燃機関１には、ＳＣＲ触媒４１にアンモニア系還元剤を供給する還元剤添加システムとして、尿素水供給機構２００が設けられている。尿素水供給機構２００は、アンモニア系還元剤である尿素水を貯留するタンク２１０、排気通路２６内に尿素水を噴射供給する尿素添加弁（請求項の添加弁に相当）２３０、尿素添加弁２３０とタンク２１０とを接続する供給通路２４０、供給通路２４０の途中に設けられたポンプ２２０を備えている。
【００５５】
尿素添加弁２３０は、第１浄化部材３０と第２浄化部材４０との間の排気通路２６に設けられており、その噴射孔はＳＣＲ触媒４１に向けられている。この尿素添加弁２３０の開弁により、タンク２１０内の尿素水が供給通路２４０を介して排気通路２６内に噴射供給される。
【００５６】
タンク２１０には尿素水温度センサ２１０ａが配置されて尿素水温度ＴＨｕｒｅａを検出している。供給通路２４０には尿素水圧力センサ２４０ａが配置されてポンプ２２０から供給されてくる尿素水の圧力Ｐｕｒｅａを検出している。更にタンク２１０から供給通路２４０にかけてヒーター２１０ｂが配置され、尿素水凍結時にはヒーター２１０ｂへの通電により尿素水が解凍される。
【００５７】
ポンプ２２０は電動式のポンプであり、正回転時には、タンク２１０から尿素添加弁２３０に向けて尿素水を送液する。一方、逆回転時には、尿素添加弁２３０からタンク２１０に向けて尿素水を送液する。つまり、ポンプ２２０の逆回転時には、尿素添加弁２３０及び供給通路２４０から尿素水が回収されてタンク２１０に戻される。
【００５８】
また、尿素添加弁２３０とＳＣＲ触媒４１との間の排気通路２６内には、尿素添加弁２３０から噴射された尿素水を排気中に均一分散させる分散板６０が設けられている。
尿素添加弁２３０から噴射された尿素水は、高温下で加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアがＳＣＲ触媒４１に吸着される。そしてＳＣＲ触媒４１に吸着されたアンモニアによりＮＯｘが還元浄化される。
【００５９】
この他、内燃機関１には排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という）が備えられている。排気再循環装置は、吸気通路３とエキゾーストマニホールド８とを連通するＥＧＲ通路１３、ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲクーラ１４及びＥＧＲ弁１５を備えている。ＥＧＲ弁１５の開度が調整されることにより排気通路２６から吸気通路３に導入される排気還流量、いわゆる外部ＥＧＲ量が調量される。ＥＧＲクーラ１４によってＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度が低下される。
【００６０】
内燃機関１には、その運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸気通路３内の吸入空気量ＧＡを検出する。絞り弁開度センサ２０は吸気絞り弁１６の開度を検出する。機関回転速度センサ２１はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する。アクセルセンサ２２はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。外気温センサ２３は、外気温ＴＨｏｕｔを検出する。車速センサ２４は内燃機関１が搭載された車両の車速ＳＰＤを検出する。イグニッションスイッチ２５は、車両の運転者による内燃機関１の始動操作及び停止操作を検出する。
【００６１】
また、酸化触媒３１の上流に設けられた第１排気温度センサ１００は、酸化触媒３１に流入する前の排気温度である第１排気温度ＴＨ１を検出する。差圧センサ１１０は、ＰＭ堆積状態検出のために、ＤＰＦ触媒３２の上流及び下流の排気圧の差圧ΔＰを検出する。
【００６２】
第１浄化部材３０と第２浄化部材４０との間の排気通路２６にあって、尿素添加弁２３０の上流には、第２排気温度センサ１２０及び第１ＮＯｘセンサ１３０が設けられている。第２排気温度センサ１２０は、ＳＣＲ触媒４１に流入する前の排気温度である第２排気温度（ＳＣＲ前排気温度）ＴＨ２を検出する。第１ＮＯｘセンサ１３０は、ＳＣＲ触媒４１に流入する前の排気中のＮＯｘ濃度である第１ＮＯｘ濃度Ｎ１を検出する。
【００６３】
第３浄化部材５０よりも下流の排気通路２６には、ＳＣＲ触媒４１で浄化された排気のＮＯｘ濃度である第２ＮＯｘ濃度Ｎ２を検出する第２ＮＯｘセンサ１４０が設けられている。
【００６４】
これら各種センサ等の出力は制御装置８０に入力される。制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心として構成されている。
【００６５】
この制御装置８０により各種制御が実行される。例えば燃料噴射弁４ａ〜４ｄや燃料添加弁５の燃料噴射量制御・燃料噴射時期制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、吸気絞り弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御、ノズルベーン１１ｖの開度制御等、内燃機関１の各種制御が行われる。ＤＰＦ触媒３２に捕集されたＰＭを燃焼させる上記再生処理等といった各種の排気浄化制御が行われる。尿素添加弁２３０による尿素水の添加制御が行われる。
【００６６】
尿素水の添加制御では、内燃機関１から排出されるＮＯｘを還元処理するために必要な尿素添加量ＱＥが機関運転状態等に基づいて算出され、その算出された尿素添加量ＱＥが尿素添加弁２３０から噴射されるように、尿素添加弁２３０の開弁制御が実行される。
〈実施の形態１の作用〉図２の排気温度抑制処理に基づいて本実施の形態の作用を説明する。排気温度抑制処理（図２）は、制御装置８０により実行される制御処理である。この処理は短時間周期で繰り返し実行される。なお個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００６７】
排気温度抑制処理（図２）が開始されると、まず外気温ＴＨｏｕｔと車速ＳＰＤとを、外気温センサ２３と車速センサ２４との検出に基づいて読み込む（Ｓ１０２）。
次に尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ１０４）。ここで尿素水凍結判定フラグは、制御装置８０により別途実行されている尿素水供給機構２００における尿素水の凍結検出処理により、尿素水が凍結していると検出されている場合にＯＮに設定され、凍結していない場合にはＯＦＦに設定されるフラグである。
【００６８】
凍結検出処理としては、例えば、尿素水温度センサ２１０ａにより検出される尿素水温度ＴＨｕｒｅａが融点未満ならば凍結していると判定し、融点以上ならば凍結していないと判定する処理を実行する。あるいは尿素水の融点を含む所定温度範囲でポンプ２２０を駆動し、尿素水圧力センサ２４０ａにより検出される尿素水圧力Ｐｕｒｅａが上昇すれば凍結していないと判定し、上昇しなければ凍結していると判定する処理を実行する。尚、これ以外の手法により尿素水の凍結検出を実行しても良い。
【００６９】
このような凍結検出処理では、尿素水が凍結していれば尿素水凍結判定フラグにＯＮを設定し、凍結していなければＯＦＦを設定する。更に制御装置８０は、尿素水が凍結していれば、ヒーター２１０ｂに通電することにより、タンク２１０及び供給通路２４０内の尿素水の解凍を実行する。尚、ヒーター２１０ｂの代わりに、内燃機関１の冷却水を、タンク２１０内や供給通路２４０周りに配管することにより、冷却水により凍結した尿素水を解凍するようにしても良い。
【００７０】
ここで尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されている場合には（Ｓ１０４でＹＥＳ）、次にＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ１０６）。
ＤＰＦ触媒３２におけるＰＭ堆積量は、差圧センサ１１０が検出する上流側と下流側との差圧ΔＰに基づいて検出している。差圧センサ１１０が検出する差圧ΔＰが所定圧力以上となった場合にＰＭ再生条件が成立したものとして、ＰＭ再生実施許可フラグをＯＮに設定する。ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されることで、ＰＭ再生処理が実行される。
【００７１】
このＰＭ再生処理では、燃料添加弁５から添加される燃料により酸化触媒３１にて発熱させて排気を高温化し、この高温化した排気をＤＰＦ触媒３２に導入することによりＤＰＦ触媒３２の床温をＤＰＦ再生目標床温に調節する。このことによりＤＰＦ触媒３２に堆積しているＰＭを燃焼させて、ＤＰＦ触媒３２を再生させる。再生が終了すればＰＭ再生実施許可フラグはＯＦＦにされる。
【００７２】
ここでＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されていない場合、すなわちＰＭ再生実施許可フラグがＯＦＦの場合には（Ｓ１０６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮの場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、式１に示すごとくマップＭＡＰｕｒｆにより、前述のごとく読み込んでいる外気温ＴＨｏｕｔと車速ＳＰＤとに基づいてＰＭ再生温度補正量が設定される（Ｓ１０８）。
【００７３】
［式１］  ＰＭ再生温度補正量  ←  ＭＡＰｕｒｆ（ＴＨｏｕｔ，ＳＰＤ）
ここでマップＭＡＰｕｒｆは、図３に示すごとくである。すなわち一点鎖線の等高線にて示すごとく、ＰＭ再生温度補正量は、外気温ＴＨｏｕｔが低いほど小さく、高いほど大きく設定される。そして車速ＳＰＤが高いほどＰＭ再生温度補正量は小さく、低いほど大きく設定される。
【００７４】
これは外気による冷却効果が、外気温ＴＨｏｕｔが低いほど、あるいは車速ＳＰＤが高速であるほど、尿素添加弁２３０に強く作用し、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど、あるいは車速ＳＰＤが低速であるほど弱くなるからである。
【００７５】
このようにマップＭＡＰｕｒｆから求められたＰＭ再生温度補正量を用いて、式２により補正前ＤＰＦ再生目標床温から補正後ＤＰＦ再生目標床温を算出する（Ｓ１１０）。
［式２］  補正後ＤＰＦ再生目標床温
←補正前ＤＰＦ再生目標床温−ＰＭ再生温度補正量
ここで補正前ＤＰＦ再生目標床温は、初期においてＰＭ再生する際のＤＰＦ触媒３２の目標床温である。この補正前ＤＰＦ再生目標床温をＰＭ再生温度補正量により低くして補正後ＤＰＦ再生目標床温として設定している。
【００７６】
このことにより補正後ＤＰＦ再生目標床温は、外気温ＴＨｏｕｔが低いほど元来のＤＰＦ再生目標床温に近づき、高いほど元来のＤＰＦ再生目標床温よりも低く設定される。そして車速ＳＰＤが高いほど元来のＤＰＦ再生目標床温に近づき、低いほど元来のＤＰＦ再生目標床温よりも低く設定される。
【００７７】
次に図４に示すマップＭＡＰｆｕｅｌにより、ＰＭ再生温度補正量に基づいて温度補正時添加燃料補正量（ｍｍ３／ｓｔ）を算出する（Ｓ１１２）。すなわちＰＭ再生温度補正量に対応して減少するべき燃料量を、温度補正時添加燃料補正量として算出する。
【００７８】
このようにマップＭＡＰｆｕｅｌから求められた温度補正時添加燃料補正量を用いて、式３により補正前燃料添加量から補正後燃料添加量を算出する（Ｓ１１４）。
［式３］  補正後燃料添加量←補正前燃料添加量−温度補正時添加燃料補正量
そして燃料添加開始許可フラグにＯＮを設定して（Ｓ１１６）、本処理を出る。
【００７９】
このことによりＤＰＦ触媒３２の再生のために、燃料添加弁５からなされる燃料添加が可能となり、酸化触媒３１に燃料が供給されることで、酸化触媒３１からＤＰＦ触媒３２に供給される排気温度が昇温し、ＤＰＦ触媒３２の触媒床温は補正後ＤＰＦ再生目標床温に調節されることになる。
【００８０】
以後、ステップＳ１０４でＹＥＳと判定される限り、上述した処理が繰り返される。
そして凍結していた尿素水が解凍されて尿素水凍結判定フラグがＯＦＦに変化した場合には（Ｓ１０４でＮＯ）、次にＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ１１８）。
【００８１】
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＦＦであれば（Ｓ１１８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮであれば（Ｓ１１８でＹＥＳ）、前述したステップＳ１０８〜Ｓ１１４の処理は実行せず、補正前ＤＰＦ再生目標床温をそのまま補正後ＤＰＦ再生目標床温として設定し（Ｓ１２０）、補正前燃料添加量をそのまま補正後燃料添加量として設定する（Ｓ１２２）。そして直ちに燃料添加開始許可フラグにＯＮを設定して（Ｓ１１６）、本処理を出る。
【００８２】
すなわち尿素水が凍結していない場合には、従来通りのＰＭ再生処理を実行する。
〈実施の形態１と請求項との関係〉尿素水供給機構２００とこの尿素水供給機構２００を制御する制御装置８０との組み合わせが還元剤添加システムに相当する。制御装置８０が実行する排気温度抑制処理（図２）が排気温度抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態１の効果〉（１）排気温度抑制処理（図２）により、排気通路２６内に尿素水を添加できない場合、すなわち尿素水が凍結している場合は（Ｓ１０４でＹＥＳ）、凍結していない場合に比較して、排気通路２６内の排気温度を低下する処理（Ｓ１０８〜Ｓ１１４）を実行している。
【００８３】
本実施の形態ではＤＰＦ触媒３２でのＰＭ再生処理において再生温度（補正後ＤＰＦ再生目標床温）を低下させる温度低下処理（Ｓ１０８〜Ｓ１１４）を実行することで、ＰＭ再生処理に伴う排気の高温化を抑制している。
【００８４】
このことにより凍結して尿素水にて冷却できない尿素添加弁２３０の過熱が抑えられる。
（２）外気温ＴＨｏｕｔが高いと、放熱効果が低くなり自ずと尿素添加弁２３０の温度も高くなり過熱されやすくなる。このため排気温度抑制処理（図２）では、マップＭＡＰｕｒｆ（図３）及びマップＭＡＰｆｕｅｌ（図４）により、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど排気通路２６内の排気温度の低下量を大きくしている（Ｓ１０８，Ｓ１１２）。すなわち外気温ＴＨｏｕｔが高いほどＰＭ再生温度補正量及び温度補正時添加燃料補正量を大きくして排気温度の低下量を大きくすることで、排気温度を低くして、排気による尿素添加弁２３０の過熱を好適に抑えることができる。
【００８５】
（３）車速ＳＰＤが低ければ、通風による放熱効果が低くなり自ずと尿素添加弁２３０の温度も高くなり過熱されやすくなる。このため排気温度抑制処理（図２）では、マップＭＡＰｕｒｆ（図３）及びマップＭＡＰｆｕｅｌ（図４）により、車速ＳＰＤが低いほど排気通路２６内の排気温度の低下量を大きくしている（Ｓ１０８，Ｓ１１２）。すなわち車速ＳＰＤが低いほどＰＭ再生温度補正量及び温度補正時添加燃料補正量を大きくして排気温度の低下量を大きくすることで、排気温度を低くして、排気による尿素添加弁２３０の過熱を好適に抑えることができる。
【００８６】
［実施の形態２］
〈実施の形態２の構成〉図５に示す本実施の形態の排気温度抑制処理では、外気温ＴＨｏｕｔ及び車速ＳＰＤは用いずに、尿素水が凍結した場合に、予め定めたＰＭ再生温度補正量とこれに対応する温度補正時添加燃料補正量とにより、補正後ＤＰＦ再生目標床温を低くし補正後燃料添加量を減量している。
【００８７】
他の構成は前記実施の形態１と同じであるので、図１も参照して説明する。
〈実施の形態２の作用〉図５の排気温度抑制処理に基づいて本実施の形態の作用を説明する。この排気温度抑制処理（図５）についても制御装置８０により短時間周期で繰り返し実行される。
【００８８】
排気温度抑制処理（図５）が開始されると、まず尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ２０４）。この尿素水凍結判定フラグは前記実施の形態１にて説明したごとくである。
【００８９】
ここで尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されている場合には（Ｓ２０４でＹＥＳ）、次にＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ２０６）。このＰＭ再生実施許可フラグは前記実施の形態１にて説明したごとくである。
【００９０】
ここでＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されていない場合、すなわちＰＭ再生実施許可フラグがＯＦＦの場合には（Ｓ２０６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮの場合には（Ｓ２０６でＹＥＳ）、予め一定値で設定されているＰＭ再生温度補正量を用いて、前記式２により補正前ＤＰＦ再生目標床温から補正後ＤＰＦ再生目標床温を算出する（Ｓ２１０）。ここで補正前ＤＰＦ再生目標床温及び補正後ＤＰＦ再生目標床温については前記実施の形態１にて説明したごとくである。
【００９１】
このことにより補正後ＤＰＦ再生目標床温は、ＰＭ再生温度補正量に相当する分、元来のＤＰＦ再生目標床温よりも低く設定される。
次に上記ＰＭ再生温度補正量に対応して予め一定値で設定されている温度補正時添加燃料補正量を用いて、前記式３により補正前燃料添加量から補正後燃料添加量を算出する（Ｓ２１４）。
【００９２】
そして燃料添加開始許可フラグにＯＮを設定して（Ｓ２１６）、本処理を出る。
このことによりＤＰＦ触媒３２の再生のために、燃料添加弁５からなされる燃料添加が可能となり、酸化触媒３１に燃料が供給されることで、酸化触媒３１からＤＰＦ触媒３２に供給される排気温度が昇温し、ＤＰＦ触媒３２の触媒床温は補正後ＤＰＦ再生目標床温に調節されることになる。
【００９３】
以後、ステップＳ２０４でＹＥＳと判定される限り、上述した処理が繰り返される。
そして凍結していた尿素水が解凍されて尿素水凍結判定フラグがＯＦＦに変化した場合には（Ｓ２０４でＮＯ）、次にＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ２１８）。
【００９４】
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＦＦであれば（Ｓ２１８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮであれば（Ｓ２１８でＹＥＳ）、前述したステップＳ２１０，Ｓ２１４の処理は実行せず、補正前ＤＰＦ再生目標床温をそのまま補正後ＤＰＦ再生目標床温として設定し（Ｓ２２０）、補正前燃料添加量をそのまま補正後燃料添加量として設定する（Ｓ２２２）。そして直ちに燃料添加開始許可フラグにＯＮを設定して（Ｓ２１６）、本処理を出る。
【００９５】
すなわち尿素水が凍結していない場合には、従来通りのＰＭ再生処理を実行する。
〈実施の形態２と請求項との関係〉尿素水供給機構２００とこの尿素水供給機構２００を制御する制御装置８０との組み合わせが還元剤添加システムに相当する。制御装置８０が実行する排気温度抑制処理（図５）が排気温度抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態２の効果〉（１）このように尿素水の凍結検出時に予め定めたＰＭ再生温度補正量及び温度補正時添加燃料補正量を用いる簡素な温度低下処理（Ｓ２１０，Ｓ２１４）を実行することによっても、ＰＭ再生処理に伴う排気の高温化を抑制できる。こうして尿素水の凍結により冷却できない尿素添加弁２３０の過熱が抑えられる。
【００９６】
［実施の形態３］
〈実施の形態３の構成〉図６に示す本実施の形態の排気温度抑制処理では、尿素水が凍結した場合に、ＳＣＲ触媒４１に流れ込む排気温度であるＳＣＲ前排気温度（第２排気温度）ＴＨ２を、上限値設定により制限するものである。
【００９７】
他の構成は前記実施の形態１と同じであるので、図１も参照して説明する。
〈実施の形態３の作用〉図６の排気温度抑制処理に基づいて本実施の形態の作用を説明する。この排気温度抑制処理（図６）についても制御装置８０により短時間周期で繰り返し実行される。
【００９８】
排気温度抑制処理（図６）が開始されると、まず外気温ＴＨｏｕｔ、車速ＳＰＤ及びＳＣＲ前排気温度ＴＨ２を、外気温センサ２３、車速センサ２４及び第２排気温度センサ１２０の検出に基づいて読み込む（Ｓ３０２）。
【００９９】
次に図７に示すマップＭＡＰｓｈｄにより外気温ＴＨｏｕｔと車速ＳＰＤとに基づいて温度補正閾値を設定する（Ｓ３０３）。
この温度補正閾値は、ＳＣＲ触媒４１に流れ込む排気温度に上限を設定するための閾値である。すなわち一点鎖線の等高線にて示すごとく、温度補正閾値は、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど小さく、低いほど大きく設定される。そして車速ＳＰＤが低いほど小さく、高いほど大きく設定される。
【０１００】
これは外気による冷却効果が、外気温ＴＨｏｕｔが低いほど、あるいは車速ＳＰＤが高速であるほど、尿素添加弁２３０に強く作用し、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど、あるいは車速ＳＰＤが低速であるほど弱くなるからである。
【０１０１】
次に尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ３０４）。この尿素水凍結判定フラグについては前記実施の形態１にて説明したごとくである。
ここで尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されている場合には（Ｓ３０４でＹＥＳ）、次にステップＳ３０２で読み込んだＳＣＲ前排気温度ＴＨ２が、ステップＳ３０３で設定した温度補正閾値以上か否かを判定する（Ｓ３０５）。
【０１０２】
ＳＣＲ前排気温度ＴＨ２≧温度補正閾値であれば（Ｓ３０５でＹＥＳ）、次にＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ３０６）。ＰＭ再生実施許可フラグについては前記実施の形態１にて述べたごとくである。
【０１０３】
ここでＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されていない場合、すなわちＰＭ再生実施許可フラグがＯＦＦの場合には（Ｓ３０６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮの場合には（Ｓ３０６でＹＥＳ）、前記図２のステップＳ１０８〜Ｓ１１４にて説明した処理を実行する（Ｓ３０８）。すなわち、補正後ＤＰＦ再生目標床温とこれに対応する補正後燃料添加量とが設定される。
【０１０４】
そして燃料添加開始許可フラグにＯＮを設定して（Ｓ３１６）、本処理を出る。
このことによりＤＰＦ触媒３２の再生のために、燃料添加弁５からなされる燃料添加が可能となり、酸化触媒３１に燃料が供給されることで、酸化触媒３１からＤＰＦ触媒３２に供給される排気温度が昇温し、ＤＰＦ触媒３２の触媒床温は補正後ＤＰＦ再生目標床温に調節されることになる。
【０１０５】
ＳＣＲ前排気温度ＴＨ２＜温度補正閾値であれば（Ｓ３０５でＮＯ）、次にＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ３１８）。ＰＭ再生実施許可フラグがＯＦＦの場合には（Ｓ３１８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１０６】
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮの場合には（Ｓ３１８でＹＥＳ）、前記図２のステップＳ１２０，Ｓ１２２にて説明した処理を実行する（Ｓ３２０）。すなわち、温度補正を行わない補正後ＤＰＦ再生目標床温とこれに対応する補正後燃料添加量とが設定される。
【０１０７】
すなわち尿素水が凍結していても排気温度が尿素添加弁２３０を過熱するおそれがない温度であれば、従来通りのＰＭ再生処理を実行する。
そして燃料添加開始許可フラグにＯＮを設定して（Ｓ３１６）、本処理を出る。
【０１０８】
以後、ステップＳ３０４でＹＥＳと判定される限り、上述した処理が繰り返される。
そして凍結していた尿素水が解凍されて尿素水凍結判定フラグがＯＦＦに変化した場合には（Ｓ３０４でＮＯ）、次にＰＭ再生実施許可フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ３１８）。
【０１０９】
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＦＦであれば（Ｓ３１８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＰＭ再生実施許可フラグがＯＮであれば（Ｓ３１８でＹＥＳ）、前記図２のステップＳ１２０，Ｓ１２２にて説明した処理を実行する。すなわち、温度補正を行わない補正後ＤＰＦ再生目標床温とこれに対応する補正後燃料添加量とが設定される。そして直ちに燃料添加開始許可フラグにＯＮを設定して（Ｓ３１６）、本処理を出る。
【０１１０】
すなわち尿素水が凍結していない場合には、従来通りのＰＭ再生処理を実行する。
〈実施の形態３と請求項との関係〉尿素水供給機構２００とこの尿素水供給機構２００を制御する制御装置８０との組み合わせが還元剤添加システムに相当する。制御装置８０が実行する排気温度抑制処理（図６）が排気温度抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態３の効果〉（１）排気温度抑制処理（図６）では、凍結により排気通路２６内に尿素水を添加できない場合（Ｓ３０４でＹＥＳ）であって、且つＳＣＲ前排気温度ＴＨ２≧温度補正閾値である場合に（Ｓ３０５でＹＥＳ）、ＤＰＦ触媒３２でのＰＭ再生処理において再生温度（補正後ＤＰＦ再生目標床温）を低下させる温度低下処理（Ｓ１０８〜Ｓ１１４）を実行する。
【０１１１】
このことにより、排気通路２６内の排気温度に上限を設定して制限する上限設定処理（Ｓ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０８）を実行して、ＰＭ再生処理に伴う排気温度が温度補正閾値未満となるように制限を実行している。こうして尿素水の凍結により冷却できない尿素添加弁２３０の過熱が抑えられる。
【０１１２】
（２）外気温ＴＨｏｕｔが高いと尿素添加弁２３０は過熱されやすくなる。また車速ＳＰＤが低いと尿素添加弁２３０は過熱されやすくなる。
したがってマップＭＡＰｓｈｄ（図７）によりＳＣＲ前排気温度ＴＨ２を制限するための温度補正閾値を、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど小さく、低いほど大きく設定し、車速ＳＰＤが低いほど小さく、高いほど大きく設定している。
【０１１３】
このことにより排気による尿素添加弁２３０の過熱を好適に抑えることができる。
（３）ステップＳ１０８〜Ｓ１１４により前記実施の形態１の（２），（３）の効果を生じる。
【０１１４】
［実施の形態４］
〈実施の形態４の構成〉図８に示す本実施の形態の排気温度抑制処理では、尿素水が凍結した場合に、燃料噴射弁４ａ〜４ｄから各気筒＃１〜＃４の筒内に対して噴射される燃料量を、上限値設定により制限するものである。
【０１１５】
他の構成は前記実施の形態１と同じであるので、図１も参照して説明する。
〈実施の形態４の作用〉図８の排気温度抑制処理に基づいて本実施の形態の作用を説明する。この排気温度抑制処理（図８）についても制御装置８０により短時間周期で繰り返し実行される。
【０１１６】
排気温度抑制処理（図８）が開始されると、まず外気温ＴＨｏｕｔ、車速ＳＰＤ及びＳＣＲ前排気温度ＴＨ２を、外気温センサ２３、車速センサ２４及び第２排気温度センサ１２０の検出に基づいて読み込む（Ｓ４０２）。
【０１１７】
次に前記図７に示すマップＭＡＰｓｈｄにより外気温ＴＨｏｕｔと車速ＳＰＤとに基づいて温度補正閾値を設定する（Ｓ４０３）。この温度補正閾値については前記実施の形態３にて説明したごとくである。
【０１１８】
次に尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ４０４）。この尿素水凍結判定フラグについては前記実施の形態１にて説明したごとくである。
ここで尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されている場合には（Ｓ４０４でＹＥＳ）、次にステップＳ４０２で読み込んだＳＣＲ前排気温度ＴＨ２が、ステップＳ４０３で設定した温度補正閾値以上か否かを判定する（Ｓ４０５）。
【０１１９】
ＳＣＲ前排気温度ＴＨ２≧温度補正閾値であれば（Ｓ４０５でＹＥＳ）、図９に示すマップＭＡＰｉｎｊにより外気温ＴＨｏｕｔと車速ＳＰＤとに基づいて燃料噴射量上限値を設定する（Ｓ４０６）。
【０１２０】
この燃料噴射量上限値は、燃料噴射弁４ａ〜４ｄから各気筒＃１〜＃４の筒内に対して噴射される噴射毎の燃料量（ｍｍ３／ｓｔ）の上限を設定するものである。すなわち一点鎖線の等高線にて示すごとく、燃料噴射量上限値は、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど少ない量に設定され、低いほど多い量に設定される。そして車速ＳＰＤが低いほど少ない量に設定され、高いほど多い量に設定される。
【０１２１】
これは外気による冷却効果が、外気温ＴＨｏｕｔが低いほど、あるいは車速ＳＰＤが高速であるほど、尿素添加弁２３０に強く作用し、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど、あるいは車速ＳＰＤが低速であるほど弱くなるからである。
【０１２２】
次に制御装置８０が実行している燃料噴射量制御処理により算出されている燃料噴射量算出値が、ステップＳ４０６にて設定された燃料噴射量上限値を越えているか否かを判定する（Ｓ４０８）。
【０１２３】
ここで燃料噴射量算出値＞燃料噴射量上限値であれば（Ｓ４０８でＹＥＳ）、実際に噴射する燃料噴射量として燃料噴射量上限値と等しい値を設定し（Ｓ４１０）、本処理を出る。
【０１２４】
燃料噴射量算出値≦燃料噴射量上限値であれば（Ｓ４０８でＮＯ）、実際に噴射される燃料噴射量に対しては燃料噴射量算出値をそのまま設定し（Ｓ４１２）、本処理を出る。
以後、尿素水凍結状態で（Ｓ４０４でＹＥＳ）、ＳＣＲ前排気温度ＴＨ２≧温度補正閾値である状態（Ｓ４０５でＹＥＳ）が継続している場合には、各気筒＃１〜＃４の筒内で燃焼される燃料噴射量は、燃料噴射量上限値で上限を制限された状態で調節されることになる。
【０１２５】
尚、尿素水凍結判定フラグがＯＦＦである場合（Ｓ４０４でＮＯ）、あるいはＳＣＲ前排気温度ＴＨ２＜温度補正閾値である場合には（Ｓ４０５でＮＯ）、燃料噴射量上限値で制限することなく、燃料噴射量には燃料噴射量算出値をそのまま設定する（Ｓ４１２）。
〈実施の形態４と請求項との関係〉尿素水供給機構２００とこの尿素水供給機構２００を制御する制御装置８０との組み合わせが還元剤添加システムに相当する。制御装置８０が実行する排気温度抑制処理（図８）が排気温度抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態４の効果〉（１）排気の高温化は、内燃機関１で燃焼される燃料噴射量の増加によっても生じる。このため排気温度抑制処理（図８）では、凍結により排気通路２６内に尿素水を添加できない場合は、内燃機関１の燃料噴射量に上限を設定する上限設定処理を実行する（Ｓ４０６〜Ｓ４１０）。このことにより排気が高温化するのを抑制でき、排気による尿素添加弁２３０の過熱が抑えられる。
【０１２６】
（２）外気温ＴＨｏｕｔが高いと尿素添加弁２３０は過熱されやすくなる。また車速ＳＰＤが低いと尿素添加弁２３０は過熱されやすくなる。
したがってマップＭＡＰｉｎｊ（図９）により燃料噴射量を制限するための燃料噴射量上限値を、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど少ない量に設定し、低いほど多い量に設定し、車速ＳＰＤが低いほど少ない量に設定し、高いほど多い量に設定している。
【０１２７】
このことにより排気による尿素添加弁２３０の過熱を好適に抑えることができる。
（３）前記実施の形態３の（２）の効果を生じる。
［実施の形態５］
〈実施の形態５の構成〉図１０に示す本実施の形態の排気温度抑制処理では、尿素水が凍結した場合に、アクセルセンサ２２により検出されて燃料噴射量制御に用いられるアクセル操作量ＡＣＣＰの上限を設定するものである。
【０１２８】
他の構成は前記実施の形態１と同じであるので、図１も参照して説明する。
〈実施の形態５の作用〉図１０の排気温度抑制処理に基づいて本実施の形態の作用を説明する。この排気温度抑制処理（図１０）についても制御装置８０により短時間周期で繰り返し実行される。
【０１２９】
排気温度抑制処理（図１０）が開始されると、まず外気温ＴＨｏｕｔ、車速ＳＰＤ及びＳＣＲ前排気温度ＴＨ２を、外気温センサ２３、車速センサ２４及び第２排気温度センサ１２０の検出に基づいて読み込む（Ｓ５０２）。
【０１３０】
次に前記図７に示すマップＭＡＰｓｈｄにより外気温ＴＨｏｕｔと車速ＳＰＤとに基づいて温度補正閾値を設定する（Ｓ５０３）。この温度補正閾値については前記実施の形態３にて説明したごとくである。
【０１３１】
次に尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する（Ｓ５０４）。この尿素水凍結判定フラグについては前記実施の形態１にて説明したごとくである。
ここで尿素水凍結判定フラグがＯＮに設定されている場合には（Ｓ５０４でＹＥＳ）、次にステップＳ５０２で読み込んだＳＣＲ前排気温度ＴＨ２が、ステップＳ５０３で設定した温度補正閾値以上か否かを判定する（Ｓ５０５）。
【０１３２】
ＳＣＲ前排気温度ＴＨ２≧温度補正閾値であれば（Ｓ５０５でＹＥＳ）、図１１に示すマップＭＡＰａｃｃｐにより外気温ＴＨｏｕｔと車速ＳＰＤとに基づいてアクセル操作量上限値を設定する（Ｓ５０６）。
【０１３３】
このアクセル操作量上限値は、アクセルセンサ２２により検出されるアクセル操作量を実際に燃料噴射量制御に用いる場合の上限値として設定するものである。すなわち一点鎖線の等高線にて示すごとく、アクセル操作量上限値は、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど小さく設定され、低いほど大きく設定される。そして車速ＳＰＤが低いほど小さく設定され、高いほど大きく設定される。
【０１３４】
これは外気による冷却効果が、外気温ＴＨｏｕｔが低いほど、あるいは車速ＳＰＤが高速であるほど、尿素添加弁２３０に強く作用し、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど、あるいは車速ＳＰＤが低速であるほど弱くなるからである。
【０１３５】
次にアクセルセンサ２２によるアクセル操作量の検出値がステップＳ５０６にて設定されたアクセル操作量上限値を越えているか否かを判定する（Ｓ５０８）。
ここでアクセル操作量検出値＞アクセル操作量上限値であれば（Ｓ５０８でＹＥＳ）、実際に燃料噴射量制御に用いられるアクセル操作量ＡＣＣＰとしてアクセル操作量上限値と等しい値を設定し（Ｓ５１０）、本処理を出る。
【０１３６】
アクセル操作量検出値≦アクセル操作量上限値であれば（Ｓ５０８でＮＯ）、実際に燃料噴射量制御に用いられるアクセル操作量ＡＣＣＰに対してはアクセル操作量検出値をそのまま設定し（Ｓ５１２）、本処理を出る。
【０１３７】
以後、尿素水凍結状態で（Ｓ５０４でＹＥＳ）、ＳＣＲ前排気温度ＴＨ２≧温度補正閾値である状態（Ｓ５０５でＹＥＳ）が継続している場合には、アクセル操作量ＡＣＣＰは、アクセル操作量上限値で制限された状態で設定されることになる。
【０１３８】
尚、尿素水凍結判定フラグがＯＦＦである場合（Ｓ５０４でＮＯ）、あるいはＳＣＲ前排気温度ＴＨ２＜温度補正閾値である場合には（Ｓ５０５でＮＯ）、アクセル操作量上限値で制限することなく、アクセル操作量ＡＣＣＰにはアクセル操作量検出値をそのまま設定する（Ｓ５１２）。
〈実施の形態５と請求項との関係〉尿素水供給機構２００とこの尿素水供給機構２００を制御する制御装置８０との組み合わせが還元剤添加システムに相当する。制御装置８０が実行する排気温度抑制処理（図１０）が排気温度抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態５の効果〉（１）排気の高温化は、内燃機関１が高速高負荷状態である場合にも生じる。このため排気温度抑制処理（図１０）では、凍結により排気通路２６内に尿素水を添加できない場合は、実際に燃料噴射量制御に用いられるアクセル操作量ＡＣＣＰに上限を設定する上限設定処理を実行する（Ｓ５０６〜Ｓ５１０）。このことによりドライバーが必要以上のアクセル操作を行っても内燃機関１が過剰な高速高負荷状態とならない。このため排気が高温化するのを抑制でき、排気による尿素添加弁２３０の過熱が抑えられる。
【０１３９】
（２）外気温ＴＨｏｕｔが高いと尿素添加弁２３０は過熱されやすくなる。また車速ＳＰＤが低いと尿素添加弁２３０は過熱されやすくなる。
したがってマップＭＡＰａｃｃｐ（図１１）によりアクセル操作量ＡＣＣＰを制限するためのアクセル操作量上限値を、外気温ＴＨｏｕｔが高いほど小さく設定し、低いほど大きく設定し、車速ＳＰＤが低いほど小さく設定し、高いほど大きく設定している。
【０１４０】
このことにより排気による尿素添加弁２３０の過熱を好適に抑えることができる。
（３）前記実施の形態３の（２）の効果を生じる。
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１又は２においては、尿素水が凍結した場合に、ＰＭ再生温度補正量により補正前ＤＰＦ再生目標床温を補正して補正後ＤＰＦ再生目標床温を算出した。これに代えて、尿素水が凍結した場合に、ＰＭ再生処理における再生温度の上限値を設定すると共に、この上限値によって補正前ＤＰＦ再生目標床温を制限して補正後ＤＰＦ再生目標床温を算出するようにしても良い。このように排気通路２６内に尿素水を添加できない場合に、ＰＭ再生処理における再生温度に上限を設定する上限設定処理を実行することにより、排気が高温化するのを抑制できる。
【０１４１】
・前記実施の形態１〜３において、尿素水凍結時には燃料添加量を低下させてＰＭ再生時の排気温度を抑制していたが、この代わりに、燃料添加量を低下させるのではなく、燃料添加を停止するＰＭ再生禁止処理を実行しても良い。
【０１４２】
・上記各実施の形態では、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合として尿素水凍結を挙げた。このような尿素水凍結以外の原因、例えば図１に示したタンク２１０内に尿素水が存在しない場合、供給通路２４０が詰まった場合、ポンプ２２０が機能しない場合、あるいは尿素添加弁２３０が開弁しない場合なども、排気通路内にアンモニア系還元剤を添加できない場合として、前述した各排気温度抑制処理を実行しても良い。
【符号の説明】
【０１４３】
１…内燃機関、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…燃料添加弁、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１１ｖ…ノズルベーン、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…吸気絞り弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…絞り弁開度センサ、２１…機関回転速度センサ、２２…アクセルセンサ、２３…外気温センサ、２４…車速センサ、２５…イグニッションスイッチ、２６…排気通路、２７…燃料供給管、３０…第１浄化部材、３１…酸化触媒、３２…ＤＰＦ触媒、４０…第２浄化部材、４１…ＳＣＲ触媒、５０…第３浄化部材、５１…アンモニア酸化触媒、６０…分散板、８０…制御装置、１００…第１排気温度センサ、１１０…差圧センサ、１２０…第２排気温度センサ、１３０…第１ＮＯｘセンサ、１４０…第２ＮＯｘセンサ、２００…尿素水供給機構、２１０…タンク、２１０ａ…尿素水温度センサ、２１０ｂ…ヒーター、２２０…ポンプ、２３０…尿素添加弁、２４０…供給通路、２４０ａ…尿素水圧力センサ。
【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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