(57)【要約】【課題】圧力脈動による添加弁の開弁不良を抑えることのできる添加弁の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置８０は、基本駆動インターバル時間毎に基本駆動時間の間だけ、添加弁３５の電磁コイルに通電を行うことで添加剤を周期的に繰り返し添加する間欠添加を実行する。また、制御装置８０は、添加弁３５内における添加剤の液圧の最高圧力が基準値を超えているときには、液圧が基準値を超えている期間である開弁不可期間を算出する。そして、基本駆動時間に開弁不可期間を加算した時間を間欠添加時の１回の添加周期における電磁コイルの駆動時間として設定する延長添加、及び基本駆動インターバル時間毎に基本駆動時間の間だけ電磁コイルに通電を行う間欠添加に加えて基本駆動インターバル時間の到来タイミングから開弁不可期間が経過した時点で再度電磁コイルに通電を行う多段添加のうちのいずれか一方を実行する。【選択図】図１
2018132038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体と、弁体を開弁させる電磁コイルと、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備えておりポンプから吐出された添加剤を内燃機関の排気に添加する添加弁に適用されて、予め設定された基本駆動インターバル時間毎に予め設定された基本駆動時間の間、前記電磁コイルに通電を行うことで前記添加剤を周期的に繰り返し添加する間欠添加を実行する制御装置であって、
前記弁体の開弁方向に働く前記電磁コイルの力をコイル開弁力とし、前記弁体の閉弁方向に働く前記スプリングの力をスプリング力とし、前記添加弁内において前記弁体の閉弁方向に前記添加剤の液圧が作用する部位の面積を閉弁受圧面積とし、前記コイル開弁力から前記スプリング力を減じた値を前記閉弁受圧面積で除した値を基準値としたときに、
前記添加弁内における前記添加剤の液圧の最高圧力が前記基準値を超えているときには、前記液圧が前記基準値を超えている期間である開弁不可期間を算出するとともに、
前記間欠添加時の１回の添加周期における前記電磁コイルの駆動時間として前記基本駆動時間に前記開弁不可期間を加算した時間を設定する延長添加、または前記基本駆動インターバル時間毎に前記基本駆動時間の間だけ前記電磁コイルに通電を行う前記間欠添加に加えて前記基本駆動インターバル時間の到来タイミングから前記開弁不可期間が経過した時点で再度前記電磁コイルに通電を行う多段添加のうちのいずれか一方を実行する
添加弁の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、添加弁の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路には、ポンプから吐出された燃料や尿素などの添加剤を排気に添加する添加弁を設けることがある（例えば特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９６２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
添加弁内に存在する添加剤には、ポンプの吐出量変動に起因した圧力脈動が生じるため、添加剤の液圧は周期的な増減を繰り返す。こうした圧力脈動によって液圧が高まっているときには、添加弁のコイルに通電を行っても添加弁を開弁させることができず、添加剤を添加することができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、圧力脈動による添加弁の開弁不良を抑えることのできる添加弁の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する添加弁の制御装置は、弁体と、弁体を開弁させる電磁コイルと、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備えておりポンプから吐出された添加剤を内燃機関の排気に添加する添加弁に適用されて、予め設定された基本駆動インターバル時間毎に予め設定された基本駆動時間の間、前記電磁コイルに通電を行うことで前記添加剤を周期的に繰り返し添加する間欠添加を実行する制御装置であって、前記弁体の開弁方向に働く前記電磁コイルの力をコイル開弁力とし、前記弁体の閉弁方向に働く前記スプリングの力をスプリング力とし、前記添加弁内において前記弁体の閉弁方向に前記添加剤の液圧が作用する部位の面積を閉弁受圧面積とし、前記コイル開弁力から前記スプリング力を減じた値を前記閉弁受圧面積で除した値を基準値としたときに、前記添加弁内における前記添加剤の液圧の最高圧力が前記基準値を超えているときには、前記液圧が前記基準値を超えている期間である開弁不可期間を算出するとともに、前記間欠添加時の１回の添加周期における前記電磁コイルの駆動時間として前記基本駆動時間に前記開弁不可期間を加算した時間を設定する延長添加、または前記基本駆動インターバル時間毎に前記基本駆動時間の間だけ前記電磁コイルに通電を行う前記間欠添加に加えて前記基本駆動インターバル時間の到来タイミングから前記開弁不可期間が経過した時点で再度前記電磁コイルに通電を行う多段添加のうちのいずれか一方を実行する。
【０００７】
まず、添加弁内における添加剤の液圧の最高圧力が上記基準値を超えているときには、圧力脈動によって変動する液圧が上記基準値よりも高くなることがあり、電磁コイルに通電しても添加弁は開弁しないおそれがある。この点、同構成によれば、電磁コイルに通電しても添加弁が開弁しないおそれがある場合には、上記延長添加及び上記多段添加のうちのいずれか一方が実行される。
【０００８】
上記延長添加が実行される場合、基本駆動時間に開弁不可期間を加算した値が電磁コイルの駆動時間として設定されることにより、基本駆動インターバル時間内における電磁コイルの駆動時間は、基本駆動時間に開弁不可期間を加算しない通常の間欠添加時と比べて開弁不可期間の分だけ延長される。このようにして電磁コイルの駆動時間が延長されると、電磁コイルの駆動時間が開弁不可期間よりも長くなるため、その駆動時間中に添加弁内の液圧は上記基準値よりも低くなり、そのようにして液圧が上記基準値よりも低くなった時点で添加弁は開弁するようになる。従って、圧力脈動による添加弁の開弁不良を抑えることができるようになる。
【０００９】
他方、基本駆動インターバル時間の到来タイミングから開弁不可期間が経過していれば、添加弁内の液圧は上記基準値よりも低くなっている可能性が高い。そこで上記多段添加を行って、そうした開弁不可期間が経過した時点において、再度、電磁コイルに通電が行われることにより、添加弁は開弁するようになる。従って、この場合にも、圧力脈動による添加弁の開弁不良を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】添加弁の制御装置の一実施形態が適用される内燃機関の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態における添加弁の断面構造を示す模式図。
【図３】同実施形態における添加弁の駆動信号及び燃料の圧力脈動を示すタイミングチャート。
【図４】同実施形態において、添加弁による添加を行う際に実施される一連の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態において、圧力脈動の最高圧力及び平均圧力と機関回転速度との関係を示すグラフ。
【図６】同実施形態において、圧力脈動の脈動周期と機関回転速度との関係を示すグラフ。
【図７】同実施形態において、多段添加を行う場合の添加弁の駆動信号を示すタイミングチャート。
【図８】同実施形態において、延長添加を行う場合の添加弁の駆動信号を示すタイミングチャート。
【図９】同実施形態において、延長添加を行う場合の添加弁の駆動信号を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添加弁の制御装置の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
図１に示すように、車載用のディーゼルエンジンである内燃機関１０には、燃焼室から排出された排気が流れる排気通路１４が接続されている。
【００１２】
排気通路１４には、排気を浄化するための排気浄化部材２０が設けられている。本実施形態の排気浄化部材２０は、ＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化用触媒となっている。また、排気浄化部材２０の排気上流側には、排気に添加剤を添加する添加弁３５が設けられている。この添加弁３５と内燃機関１０の燃料タンク５０とは、燃料供給配管４０で接続されており、その燃料供給配管４０の途中には、燃料タンク５０から添加弁３５に燃料を送油するポンプ４１が設けられている。ポンプ４１は、内燃機関１０のクランクシャフトに駆動連結された機械駆動式のポンプである。また、添加弁３５は、バッテリ９０からの電力供給によって駆動される弁である。
【００１３】
本実施形態では、排気に添加される添加剤として内燃機関１０の燃料が使用される。そして、排気に添加される燃料を還元剤として利用することにより、ＮＯｘの還元浄化が排気浄化部材２０にて行われる。
【００１４】
添加弁３５には、内燃機関１０の冷却水を共用する水冷式の冷却装置６０が設けられている。
内燃機関１０には各種センサが設けられている。例えば、吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ７０や、機関回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ７１や、内燃機関１０を冷却する冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ７２などが設けられている。
【００１５】
内燃機関１０は、機関運転を制御する制御装置８０を備えている。この制御装置８０は、各種演算処理を行う中央演算処理装置、制御用のプログラムやデータが記憶された読出専用メモリ、中央演算処理装置の演算結果などを一時的に記憶するメモリ、入力ポート及び出力ポートなどを備えている。
【００１６】
制御装置８０の入力ポートには、上述した各種センサの出力信号が入力される。また、制御装置８０によって、上記バッテリ９０の電圧であるバッテリ電圧ＢＶが監視されている。制御装置８０の出力ポートには、内燃機関１０の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁や上記添加弁３５などといった各種デバイス用の駆動回路が接続されている。
【００１７】
図２に上記添加弁３５の断面構造に関する模式図を示す。
この図２に示すように、添加弁３５の先端には、燃料を噴射する噴射孔３５ｂが設けられている。添加弁３５内には燃料通路３５ａが形成されており、この燃料通路３５ａ内にはニードル３５ｎが設けられている。
【００１８】
ニードル３５ｎは、添加弁３５内に設けられた弁座３５ｇに当接する弁体３５ｃと、添加弁３５に設けられた電磁コイル３５ｆによって吸引されるコア３５ｅとを有している。また、添加弁３５内には、ニードル３５ｎを閉弁方向に付勢するスプリング３５ｄが設けられている。
【００１９】
電磁コイル３５ｆには、バッテリ９０の電力を同電磁コイル３５ｆに供給する駆動回路５１が接続されている。駆動回路５１は制御装置８０に接続されている。制御装置８０から駆動回路５１に向けて出力される駆動信号が「ＯＮ」状態になっている間は、電磁コイル３５ｆに対して通電が行われる。一方、同駆動信号が「ＯＦＦ」状態になっている間は、電磁コイル３５ｆへの通電が停止される。
【００２０】
電磁コイル３５ｆが通電されると、コア３５ｅが電磁力にて吸引されることにより弁体３５ｃは弁座３５ｇから離間する。こうした弁座３５ｇからの弁体３５ｃの離間によって添加弁３５は開弁状態になり、噴射孔３５ｂから燃料が噴射される。
【００２１】
一方、電磁コイル３５ｆへの通電が停止されると、電磁コイル３５ｆによるコア３５ｅの吸引がなされなくなり、弁体３５ｃはスプリング３５ｄの付勢力によって弁座３５ｇに着座する。こうした弁座３５ｇへの弁体３５ｃの着座によって添加弁３５は閉弁状態になり、噴射孔３５ｂからの燃料噴射が停止される。
【００２２】
ここで、図２に示すように、弁体３５ｃが開弁する方向に働く電磁コイル３５ｆの吸引力をコイル開弁力Ｆｅとし、弁体３５ｃが閉弁する方向に働くスプリング３５ｄの力をスプリング力Ｆｓとする。また、添加弁３５が閉弁しているときの燃料通路３５ａ内の燃料の圧力に起因する力であって弁体３５ｃが閉弁する方向に働く力を液圧閉弁力Ｆｐとすると、次式（１）が成立するときに、添加弁３５は開弁する。
【００２３】
Ｆｅ＞Ｆｐ＋ＦＳ  …（１）
つまり、弁体３５ｃの開弁方向に働くコイル開弁力Ｆｅが、弁体３５ｃの閉弁方向に働く力である液圧閉弁力Ｆｐ及びスプリング力Ｆｓの和を超えることによって、添加弁３５は開弁する。なお、液圧閉弁力Ｆｐは、添加弁３５内において弁体３５ｃが閉弁する方向に液圧が作用する部位の面積を閉弁受圧面積Ｓとし、添加弁３５が閉弁しているときの燃料通路３５ａ内の燃料の圧力を燃圧Ｐとしたときに、次式（２）から求められる値である。
【００２４】
Ｆｐ＝Ｐ・Ｓ  …（２）
制御装置８０は、内燃機関１０の燃焼室で発生するＮＯｘを浄化するために必要な上記添加剤の量を算出して、その算出された量が排気に添加されるように添加弁３５の駆動制御を行うことにより、周知の排気浄化用添加を実施する。
【００２５】
また、制御装置８０は、添加弁３５の噴射孔３５ｂがデポジットによって詰まることを抑えるための詰まり抑制添加や、添加弁３５の高温化を抑えるための冷却添加を実行する。なお、こうした詰まり抑制添加や冷却添加は、添加弁３５における故障の発生を抑えて同添加弁３５の機能維持を図るための周知の添加であり、以下では、それら詰まり抑制添加や冷却添加のことを「機能維持添加」と称する。
【００２６】
図３に示すように、こうした機能維持添加の実行時には、添加弁３５から排気に対して添加剤を周期的に繰り返し添加する間欠添加が所定期間だけ実施される。この間欠添加の実行時には、噴射孔３５ｂの詰まり易さや添加弁３５の温度状態に応じて可変設定される基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ毎に、予め定められた基本駆動時間τの間だけ電磁コイル３５ｆには通電が行われる。なお、基本駆動時間τは、制御装置８０から上記駆動回路５１に向けて出力される駆動信号を「ＯＮ」状態に保持する時間であり、添加弁３５の機能維持を図りつつ添加剤の消費量をできる限り抑えることの可能な時間（例えば添加弁３５の駆動時間として設定可能な最小値など）が設定されている。
【００２７】
ところで、先の図３に示すように、添加弁３５の燃料通路３５ａ内に存在する燃料には、ポンプ４１の吐出量変動に起因した圧力脈動が生じ、燃料通路３５ａ内の燃圧Ｐは周期的な増減を繰り返す。こうした圧力脈動によって燃圧Ｐが高まっているときには、電磁コイル３５ｆに対して通電を行っても添加弁３５を開弁させることができず、添加剤を添加することができない場合がある。
【００２８】
より詳細には、上記式（１）が成立する場合には添加弁３５が開弁可能なため、逆に、次式（３）が成立する場合には、添加弁３５は開弁不能になる。
Ｆｅ≦Ｆｐ＋ＦＳ  …（３）
上記式（３）の「Ｆｐ」に上記式（２）を代入すると、上記式（３）は次式（４）に変形することができる。
【００２９】
Ｐ≧（Ｆｅ−Ｆｓ）／Ｓ  …（４）
そして、上記式（４）の右辺である「（Ｆｅ−Ｆｓ）／Ｓ」を基準値ＰＢとすると、上記式（４）は、次式（５）になる。
【００３０】
Ｐ≧ＰＢ  …（５）
従って、圧力脈動の１周期内において燃圧Ｐが基準値ＰＢを超えている期間を開弁不可期間ｔｎと称すると、この開弁不可期間ｔｎ内において電磁コイル３５ｆに通電を行っても、添加弁３５を開弁させることは不可能になる。なお、上記式（５）によれば、燃圧Ｐが基準値ＰＢと等しい場合にも、添加弁３５を開弁させることは不可能になるが、この場合には開弁不可期間ｔｎが「０」になるため、「期間」は生じない。
【００３１】
また、図３から分かるように、圧力脈動における最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えると上述した開弁不可期間ｔｎが生じるようになる。
そこで、本実施形態では、以下に説明する一連の処理手順を実施することにより、圧力脈動によって燃圧Ｐが高まる場合でも、添加弁３５による添加剤の添加を可能にしている。
【００３２】
図４に、制御装置８０によって所定周期毎に実行される上記処理手順を示す。
本処理が開始されると、まず、添加要求があるか否かが判定される（Ｓ１００）。このステップＳ１００では、上記機能維持添加の実行条件が成立しているときに添加要求があると判定される。そして、上記機能維持添加の実行条件が成立していないときには添加要求がないと判定されて（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００３３】
一方、機能維持添加の実行条件が成立しているときには添加要求があると判定されて（Ｓ１００：ＹＥＳ）、次に、上記コイル開弁力Ｆｅが算出される（Ｓ１１０）。このステップＳ１１０では、バッテリ電圧ＢＶ、機関回転速度ＮＥ、燃料噴射弁から燃焼室に噴射される燃料噴射量Ｑ、冷却水温ＴＨＷに基づいてコイル開弁力Ｆｅが算出される。
【００３４】
より詳細には、バッテリ電圧ＢＶが低いほど電磁コイル３５ｆの吸引力は小さくなるため、バッテリ電圧ＢＶが低いほどコイル開弁力Ｆｅは小さくなるように算出される。また、機関回転速度ＮＥが高いほど、あるいは燃料噴射量Ｑが多いほど、排気通路１４には高温の排気が大量に流れ込むようになるため、添加弁３５の温度が高くなる。添加弁３５の温度が高くなると、電磁コイル３５ｆの温度も上がり、同電磁コイル３５ｆの電気抵抗が増大するため、電磁コイル３５ｆの吸引力は小さくなる。そのため、機関回転速度ＮＥが高いほど、あるいは燃料噴射量Ｑが多いほど、コイル開弁力Ｆｅは小さくなるように算出される。また、冷却水温ＴＨＷが高いほど、添加弁３５の冷却装置６０に供給される冷却水の温度も高くなっているため、添加弁３５の温度が高くなる。添加弁３５の温度が高くなると、上述したように電磁コイル３５ｆの電気抵抗が増大するため、電磁コイル３５ｆの吸引力は小さくなる。そのため、冷却水温ＴＨＷが高いほど、コイル開弁力Ｆｅは小さくなるように算出される。
【００３５】
次に、添加弁３５の燃料通路３５ａ内に生じる圧力脈動の最高圧力ＰＨ及び平均圧力ＰＡＶが機関回転速度ＮＥに基づいて算出される（Ｓ１２０）。
図５に示すように、機関回転速度ＮＥが高くなるほどポンプ４１の回転速度が増大して単位時間当たりの吐出量が増大するため、圧力脈動の最高圧力ＰＨ及び平均圧力ＰＡＶは高くなる傾向がある。そのため、ステップＳ１２０では、機関回転速度ＮＥが高いほど最高圧力ＰＨ及び平均圧力ＰＡＶは高くなるように算出される。
【００３６】
次に、ステップＳ１１０で算出されたコイル開弁力Ｆｅ及び上記スプリング力Ｆｓに基づき、上述した基準値ＰＢ［＝（Ｆｅ−Ｆｓ）／Ｓ］が算出される（Ｓ１３０）。
次に、ステップＳ１２０で算出された最高圧力ＰＨがステップＳ１３０で算出された基準値ＰＢを超えているか否かが判定される（Ｓ１４０）。そして、最高圧力ＰＨが基準値ＰＢ以下のときには（Ｓ１４０：ＮＯ）、通常添加が実行される（Ｓ２００）。このステップＳ２００で実行される通常添加とは、上述したように、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ毎に基本駆動時間τの間だけ電磁コイル３５ｆに通電を行う、通常時の間欠添加のことである。そして、本処理は、一旦終了される。
【００３７】
一方、最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えているときには（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、上述したように上記開弁不可期間ｔｎが生じるようになり、添加弁３５を開弁させることが不可能になる可能性があるため、ステップＳ１５０以降の処理が実施される。
【００３８】
まず、ステップＳ１５０では、開弁不可期間ｔｎの算出が行われる（Ｓ１５０）。この開弁不可期間ｔｎの算出は次のように行われる。
即ち、先の図３から分かるように、基準値ＰＢが高くなって最高圧力ＰＨに近づくほど開弁不可期間ｔｎは短くなる。また、圧力脈動の脈動周期が短くなるほど開弁不可期間ｔｎは短くなる。ここで、図６に示すように、機関回転速度ＮＥが高くなるほどポンプ４１の回転速度が増大して吐出量の変動周期は早くなるため、圧力脈動の脈動周期は短くなる傾向がある。そこで、ステップＳ１５０では、ステップＳ１３０で算出された基準値ＰＢ及び圧力脈動の脈動周期と相関のある機関回転速度ＮＥに基づき、基準値ＰＢが高いほど、あるいは機関回転速度ＮＥが高く圧力脈動の脈動周期が短くなるときほど、開弁不可期間ｔｎの時間が短くなるように同開弁不可期間ｔｎは算出される。
【００３９】
次に、ステップＳ１３０で算出された基準値ＰＢがステップＳ１２０で算出された平均圧力ＰＡＶ以上であるか否かが判定される（Ｓ１６０）。そして、基準値ＰＢが平均圧力ＰＡＶ以上であるときには（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、上記基本駆動時間τがステップＳ１５０で算出された開弁不可期間ｔｎよりも短いか否かが判定される（Ｓ１７０）。そして、基本駆動時間τが開弁不可期間ｔｎよりも短いときには（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、多段添加が実行されて（Ｓ１８０）、本処理は一旦終了される。
【００４０】
図７に、ステップＳ１８０で実行される多段添加の添加態様を示す。この図７に示すように多段添加では、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ毎に基本駆動時間τの間だけ電磁コイル３５ｆに通電を行う通常時の間欠添加に加えて、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔの到来タイミング（時刻ｔ１）から開弁不可期間ｔｎが経過した時点（時刻ｔ１ｅ）で、再度、基本駆動時間τの間だけ電磁コイル３５ｆに通電が行われる。つまり、通常添加時には基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内において１回だけ行われる添加動作が、この多段添加では２回行われる。
【００４１】
また、先のステップＳ１７０にて基本駆動時間τが開弁不可期間ｔｎ以上に長いと判定されるときには（Ｓ１７０：ＮＯ）、延長添加が実行されて（Ｓ１９０）、本処理は一旦終了される。
【００４２】
図８に、ステップＳ１９０で実行される延長添加の添加態様を示す。この図８に示すように延長添加では、基本駆動時間τに開弁不可期間ｔｎを加算した値が電磁コイル３５ｆの駆動時間τＡとして設定される。これにより、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内における電磁コイル３５ｆの駆動時間、つまり間欠添加時の１回の添加周期における電磁コイル３５ｆの駆動時間は、通常添加時と比べて開弁不可期間ｔｎの分だけ延長される。
【００４３】
また、先のステップＳ１６０にて基準値ＰＢが平均圧力ＰＡＶよりも低いと判定されるときにも（Ｓ１６０：ＮＯ）、上述した延長添加が実行されて（Ｓ１９０）、本処理は一旦終了される。
【００４４】
以上説明した本実施形態によれば、次の作用及び効果を得ることができる。
（１）先の図７に示したように、最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えており（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、且つ基準値ＰＢが平均圧力ＰＡＶ以上であり（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、且つ基本駆動時間τが開弁不可期間ｔｎよりも短いときには（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、上記多段添加が実行される（Ｓ１８０）。
【００４５】
先の図７に示したように、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔの到来タイミング（時刻ｔ１）において、燃料通路３５ａ内の燃圧Ｐが基準値ＰＢよりも高くなっていても、その到来タイミング（時刻ｔ１）から開弁不可期間ｔｎが経過していれば、燃圧Ｐは基準値ＰＢよりも低くなっている可能性が高い。そこで上記多段添加を行って、そうした開弁不可期間ｔｎが経過した時点（時刻ｔ１ｅ）において、再度、電磁コイル３５ｆに通電を行うことにより、添加弁３５は開弁するようになる。従って、圧力脈動による添加弁３５の開弁不良を抑えることができる。
【００４６】
（２）また、最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えており（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、且つ基準値ＰＢが平均圧力ＰＡＶ以上であり（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、且つ基本駆動時間τが開弁不可期間ｔｎ以上に長いときには（Ｓ１７０：ＮＯ）、上記延長添加が実行される（Ｓ１９０）。
【００４７】
先の図８に示したように、延長添加では、基本駆動時間τに開弁不可期間ｔｎを加算した値が駆動時間τＡとして設定されることにより、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内における電磁コイル３５ｆの駆動時間は、通常添加時と比べて開弁不可期間ｔｎの分だけ延長される。このようにして電磁コイル３５ｆの駆動時間が延長されると、電磁コイル３５ｆの駆動時間τＡが開弁不可期間ｔｎよりも長くなるため、その駆動時間τＡ中に燃料通路３５ａ内の燃圧Ｐは基準値ＰＢよりも低くなり（時刻ｔ１＋α）、そのようにして燃圧Ｐが基準値ＰＢよりも低くなった時点で、添加弁３５は開弁するようになる。従って、この場合にも、圧力脈動による添加弁３５の開弁不良を抑えることができる。
【００４８】
（３）多段添加の実行時において、１つの基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内における電磁コイル３５ｆの総駆動時間を多段添加時合計時間τＳ１とすると、この多段添加時合計時間τＳ１は「基本駆動時間τ＋基本駆動時間τ」で表すことができる。
【００４９】
同様に、延長添加の実行時において、１つの基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内における電磁コイル３５ｆの総駆動時間を延長添加時合計時間τＳ２とすると、この延長添加時合計時間τＳ２は「基本駆動時間τ＋開弁不可期間ｔｎ」で表すことができる。
【００５０】
従って、「基本駆動時間τ」が「開弁不可期間ｔｎ」よりも短いとき（τ＜ｔｎ）には、多段添加時合計時間τＳ１の方が延長添加時合計時間τＳ２よりも短くなる。そのため、この場合には、延長添加ではなく多段添加を行った方が、１つの基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内において添加弁３５が開弁している時間も短くなり、添加剤の消費量低減に効果がある。
【００５１】
一方、「基本駆動時間τ」が「開弁不可期間ｔｎ」以上に長いとき（τ≧ｔｎ）には、延長添加時合計時間τＳ２の方が多段添加時合計時間τＳ１よりも短くなる。そのため、この場合には、多段添加ではなく延長添加を行った方が、１つの基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内において添加弁３５が開弁している時間は短くなり、添加剤の消費量低減に効果がある。
【００５２】
そこで、本実施形態では、ステップＳ１４０及びステップＳ１６０にて肯定判定された場合において、基本駆動時間τが開弁不可期間ｔｎよりも短いときには（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、上記多段添加を実行する一方、基本駆動時間τが開弁不可期間ｔｎ以上に長いときには（Ｓ１７０：ＮＯ）、上記延長添加を実行するようにしている。従って、添加剤の消費量を低減する上で最適な添加態様を選択することができる。
【００５３】
（４）また、最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えており（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、且つ基準値ＰＢが平均圧力ＰＡＶよりも低いときには（Ｓ１６０：ＮＯ）、上記延長添加が実行される（Ｓ１９０）。
【００５４】
図９に示すように、基準値ＰＢが平均圧力ＰＡＶよりも低いときは、１つの脈動周期内において、燃圧Ｐが基準値ＰＢよりも低くなる期間（開弁可能期間ｔｘ）よりも開弁不可期間ｔｎの方が長くなる。そのため、上記多段添加のように、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔの到来タイミングから開弁不可期間ｔｎが経過した時点で、電磁コイル３５ｆに再通電を行っても、その再通電タイミングが開弁不可期間ｔｎ中のタイミングになる可能性が高く、添加弁３５を開弁させることができないおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施形態では、基準値ＰＢが平均圧力ＰＡＶよりも低いときには延長添加を実行するようにしている。こうした延長添加では、上述したように、延長された駆動時間τＡ中に燃料通路３５ａ内の燃圧Ｐは基準値ＰＢよりも低くなり（時刻ｔ１＋β）、そのようにして燃圧Ｐが基準値ＰＢよりも低くなった時点で、添加弁３５は開弁するようになる。
【００５６】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・バッテリ電圧ＢＶ、機関回転速度ＮＥ、燃料噴射量Ｑ、及び冷却水温ＴＨＷの少なくとも１つに基づいてコイル開弁力Ｆｅを算出してもよい。
【００５７】
・燃料通路３５ａ内の燃圧Ｐを検出するセンサを設け、そのセンサを使って上記最高圧力ＰＨや、上記平均圧力ＰＡＶや、圧力脈動の脈動周期を実測してもよい。
・最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えるときには、上記多段添加及び上記延長添加のいずれか一方を選択して実行するようにした。この他、先の図４に示したステップＳ１６０、ステップＳ１７０、ステップＳ１９０の各処理を省略して、最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えるときには開弁不可期間ｔｎを算出した後、上記多段添加のみを行うようにしてもよい。また、先の図４に示したステップＳ１６０、ステップＳ１７０、ステップＳ１８０の各処理を省略して、最高圧力ＰＨが基準値ＰＢを超えるときには開弁不可期間ｔｎを算出した後、上記延長添加のみを行うようにしてもよい。
【００５８】
・先の図４に示したステップＳ１６０の処理を省略してもよい。この場合でも、多段添加の実行時において、基本駆動インターバル時間Ｔｉｎｔの到来タイミングから開弁不可期間ｔｎが経過した時点で電磁コイル３５ｆに再通電を行うタイミングが開弁不可期間ｔｎから外れていれば、添加弁３５を開弁させることは可能である。
【００５９】
・先の図４に示したステップＳ１７０の処理を省略してもよい。この場合でも上記（３）以外の作用効果を得ることができる。
・先の図４におけるステップＳ１４０では、「最高圧力ＰＨ＞基準値ＰＢ」が成立するか否かを判定するようにした。
【００６０】
他方、基準値ＰＢは「（Ｆｅ−Ｆｓ）／Ｓ」にて表される値であるため、「最高圧力ＰＨ＞基準値ＰＢ」の式は、次式（６）に変形することができる。
ＰＨ＞（Ｆｅ−Ｆｓ）／Ｓ  …（６）
ＰＨ：最高圧力
Ｆｅ：コイル開弁力
Ｆｓ：スプリング力
Ｓ：閉弁受圧面積
そして、上記式（６）の両辺に閉弁受圧面積Ｓを乗ずると、式（６）は、次式（７）に変形することができる。
【００６１】
ＰＨ・Ｓ＞Ｆｅ−Ｆｓ  …（７）
そして、式（７）の右辺の「Ｆｓ」を左辺に移項すると次式（８）になる。
Ｆｅ＜ＰＨ・Ｓ＋Ｆｓ  …（８）
このように「最高圧力ＰＨ＞基準値ＰＢ」の条件式は、式（８）の条件式と等価であるため、上記ステップＳ１４０において「最高圧力ＰＨ＞基準値ＰＢ」が成立するか否かを判定する代わりに、上記式（８）の条件式がするか否かを判定してもよい。つまり、ステップＳ１４０における「最高圧力ＰＨ＞基準値ＰＢ」という条件式は、等価な条件式に適宜変更することができる。
【００６２】
・上記実施形態のポンプ４１は、クランクシャフトに駆動連結された機械駆動式のポンプであったが、電動モータで駆動される電動ポンプでもよい。なお、この変形例の場合には、先の図４に示したステップＳ１２０において、電動ポンプの回転速度に基づいて上記最高圧力ＰＨ及び上記平均圧力ＰＡＶを算出すればよい。また、先の図４に示したステップＳ１５０においては、電動ポンプの回転速度と基準値ＰＢとに基づいて上記開弁不可期間ｔｎを算出すればよい。
【００６３】
・排気浄化部材２０は、排気中の微粒子を捕集するフィルタでもよい。
・上記添加弁３５から添加される添加剤は内燃機関１０の燃料であったが、その他の添加剤、例えば尿素水を添加する添加弁でもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０…内燃機関、１４…排気通路、２０…排気浄化部材、３５…添加弁、３５ａ…燃料通路、３５ｂ…噴射孔、３５ｃ…弁体、３５ｄ…スプリング、３５ｅ…コア、３５ｆ…電磁コイル、３５ｇ…弁座、３５ｎ…ニードル、４０…燃料供給配管、４１…ポンプ、５０…燃料タンク、５１…駆動回路、６０…冷却装置、７０…エアフロメータ、７１…クランク角センサ、７２…水温センサ、８０…制御装置、９０…バッテリ。
【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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