(57)【要約】【課題】  噴射ノズルの目詰まりによる障害を最小限に抑える。【解決手段】  噴射ノズル１２０の周囲には電気ヒータ２００が配置され、電気ヒータ２００の周囲は断熱材２０２によって被覆されている。噴射ノズル１２０の近傍には、断熱材２０２、電気ヒータ２００を貫通した温度センサＴＳ５が配置され、噴射ノズル１２０内部の温度を代表する温度Ｔａを検出し得る。電気ヒータ２００は、噴射ノズル１２０を加熱し、噴射ノズル１２０内で固化した還元剤ＲＡの結晶を融解し、あるいは気化することによって、噴射ノズル１２０の目詰まりを解消し、あるいは予防する。断熱材２０２は、電気ヒータ２００からの放熱を抑え、電気ヒータ２００の加熱効率を高める。【選択図】図１
2011007151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配置された還元触媒と、
前記排気通路における、前記還元触媒よりも上流側に還元剤を噴射する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルを加熱するヒータと、
噴射ノズルが目詰まりする条件（以下、目詰まり条件）が成立したか否かを判定する条件判定手段と、
前記目詰まり条件が成立すると、前記ヒータの加熱動作を開始する加熱制御手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の排気浄化装置において、
前記目詰まり条件は、排気ガス温度が還元剤の融点（以下、融解温度という。）未満である条件であり、
前記排気ガス温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記条件判定手段は、前記排気ガス温度が還元剤の融点（以下、融解温度という。）未満のときに、前記目詰まり条件が成立したと判定することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１記載の排気浄化装置において、
前記目詰まり条件は、エンジンアイドリング時の排気ガス温度が還元剤の融点（以下、融解温度という。）未満である条件であり、
前記エンジンがアイドリング状態か否かを判定するアイドリング判定手段と、
前記排気ガス温度を検出する温度検出手段とをさらに備え、
前記条件判定手段は、前記エンジンがアイドリング状態であり、かつ、前記排気ガス温度が還元剤の融点（以下、融解温度という。）未満のときに、前記目詰まり条件が成立したと判定することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の排気浄化装置において、
前記噴射ノズルに目詰まりが生じたか否かを判定する目詰まり検出手段をさらに備え、
前記加熱制御手段は、目詰まり検出手段により前記噴射ノズルの目詰まりが検出されたことを条件として、前記ヒータを作動させることを特徴とする排気浄化装置。 
【請求項５】
請求項1記載の排気浄化装置において、
前記目詰まり条件は、エンジン停止時に排気ガス温度が前記還元剤の結晶化温度と前記気化温度の間の温度である条件であり、
前記エンジンが停止しているか否かを判定する停止判定手段と、
前記加熱制御手段による前記ヒータの作動時間を検出するタイマとをさらに備え、
前記条件判定手段は、エンジン停止時に排気ガス温度が前記還元剤の結晶化温度と前記気化温度の間の温度であるときに、エンジン停止時加熱条件が成立したと判定し、
前記加熱制御手段は、前記エンジン停止時加熱条件が成立したときに前記電気ヒータの作動を開始し、加熱開始後、前記タイマで所定時間が経過した後に前記電気ヒータの作動を停止することを特徴とする排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両等のガソリンエンジンやデイ−ゼルエンジン等のエンジンに用いられる排気浄化装置であって、尿素水溶液を還元剤として用いて排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元除去する排気浄化装置に係り、特に、尿素水噴射ノズルの目詰まりを自動解消する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の排気浄化装置として、エンジンの排気系に還元触媒を配置し、この還元触媒よりも上流側の排気通路内に設けた噴射ノズルから、還元剤を供給するものがある。排気中のＮＯｘは、還元剤に接触し、還元触媒において還元反応が促進されることによって、無害成分に浄化される。
還元反応は、ＮＯｘとアンモニアとの還元反応であり、アンモニアを効率的に発生する還元剤として、例えば、尿素水溶液、アンモニア水溶液、その他の還元剤水溶液が使用される。
【０００３】
還元剤は、貯蔵タンクに常温で貯蔵され、エンジンの運転状態、すなわち排気温度、ＮＯｘ排出量等に基づいて、必要量が、貯蔵タンクから通路を経て、噴射ノズルに供給されるが、エンジンの運転状態によって、通路や噴射孔において目詰まりが生じることがある。
【０００４】
そこで特許文献１記載の排気浄化装置では、噴射ノズルの内部圧力によって目詰まりを検出し、そのとき尿素水供給を停止して、噴射ノズルの冷却を抑え、排気温度が上昇したときに、目詰まりが解消したと判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１３６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の排気浄化装置においては、エンジンが、長時間アイドリング状態や低負荷状態にあったとき、噴射ノズル近傍の排気温度の上昇には長時間を要し、その間、未浄化のＮＯｘが排出されることになる。このとき排気浄化装置の所期浄化性能は得られない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による排気浄化装置は、エンジンの排気通路に配置された還元触媒と、前記排気通路における、前記還元触媒よりも上流側に還元剤を噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルを加熱するヒータと、噴射ノズルが目詰まりする条件（以下、目詰まり条件）が成立したか否かを判定する条件判定手段と、前記目詰まり条件が成立すると、前記ヒータの加熱動作を開始する加熱制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、噴射ノズルの目詰まりによる障害を最小限に抑え得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による排気浄化装置の実施の形態を示す構成図。
【図２】図１の還元剤供給装置を示す構成図。
【図３】図１の電熱ヒータの制御を示すフローチャート。
【図４】電熱ヒータの他の制御を示すフローチャート。
【図５】図１の噴射ノズルの詳細を示す縦断面。
【図６】噴射ノズルの変形例を示す縦断面。
【図７】噴射ノズルの他の変形例を示す縦断面。
【図８】噴射ノズルのさらに他の変形例を示す縦断面。
【図９】噴射ノズルのさらに他の変形例を示す縦断面。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明による排気浄化装置の実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
−第１の実施の形態−
図1〜図３は第1の実施形態による排気浄化装置を説明する図である。図１に示すように、産業車両等のエンジン１００の排気ガスＥＧは、マニホールド１０２から排気通路１０４を経由して大気中に排出される。
【００１１】
このようなエンジンに用いられる排気浄化装置は、エンジン１００の排気通路１０４に上流から下流に向かって順次配置された、酸化触媒（図示省略）、パティキュレート・フィルタ（図示省略）、ＮＯｘ用の還元触媒１１０、酸化触媒（図示省略）と、還元触媒１１０近傍の上流側に配置されたＮＯｘセンサ（図示省略）と、還元触媒１１０よりも上流側に還元剤ＲＡを噴射する噴射ノズル１２０とを有し、エンジン１００から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。噴射ノズル１２０は、排気ガスＥＧの流れを阻害しないように、排気通路１０４側面において、その先端が排気通路１０４内に大きく突出しないように配置されている。
【００１２】
還元触媒１１０は、排気ガスＥＧ中のＮＯｘを還元剤ＲＡにより還元浄化するもので、例えば、セラミック製コ−ジェライドよりなる横断面ハニカム状のモノリスタイプ触媒担体に、ゼオライト系活性成分が担持されている。活性成分は、還元剤ＲＡが供給されたときに活性化して、ＮＯｘを効果的に無害物質に浄化する。
【００１３】
噴射ノズル１２０には、還元剤供給装置１３０が接続され、還元剤供給装置１３０は供給配管１３２を介して貯蔵タンク１４０から還元剤ＲＡを吸い上げて、噴射ノズル１２０に送給する。
【００１４】
還元剤ＲＡとしては、尿素水溶液、アンモニア水溶液等が使用され、尿素水溶液を使用した場合には、排気通路１０４内で、排気ガスＥＧによって加熱されて加水分解し、アンモニアを発生する。発生したアンモニアは還元触媒１１０において、排気ガスＥＧ中のＮＯｘと反応し、水および無害なガスに浄化される。
【００１５】
排気通路１０４には、噴射ノズル１２０よりも上流において、排気ガスＥＧの温度Ｔｇを検出する排気温度センサＴＳ１が設けられ、還元剤供給装置１３０には、噴射ノズル１２０に送給する還元剤ＲＡの流量を検出する流量センサＴＳ２が設けられている。流量センサＴＳ２からの検出信号に基づいて、噴射ノズル１２０の目詰まりを検出し得る。
【００１６】
一方、エンジン１００には、回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサＴＳ３、および負荷Ｆを検出する負荷センサＴＳ４が設けられている。負荷センサＴＳ４は、エンジン１００の燃料噴射量、アクセルペダル開度、油圧ポンプ圧力等を検出する。回転センサＴＳ３の検出信号に基づいて、エンジン１００の停止状態を検出でき、負荷センサＴＳ４の検出信号に基づいて、エンジン１００のアイドリング状態や停止状態を検出し得る。
【００１７】
噴射ノズル１２０の周囲には電気ヒータ２００が配置され、電気ヒータ２００の周囲は断熱材２０２によって被覆されている。噴射ノズル１２０の近傍には、断熱材２０２、電気ヒータ２００を貫通した温度センサＴＳ５が配置され、噴射ノズル１２０内部の温度を代表する温度Ｔａを検出し得る。
【００１８】
電気ヒータ２００は、噴射ノズル１２０を加熱し、噴射ノズル１２０内で固化した還元剤ＲＡの結晶を融解し、あるいは気化することによって、噴射ノズル１２０の目詰まりを解消し、あるいは予防する。断熱材２０２は、電気ヒータ２００からの放熱を抑え、電気ヒータ２００の加熱効率を高める。
【００１９】
排気温度センサＴＳ１、流量センサＴＳ２、回転速度センサＴＳ３、負荷センサＴＳ４、温度センサＴＳ５はコントロールユニット１５０に接続され、コントロールユニット１５０は、還元剤供給装置１３０、電気ヒータ２００、エンジン１００、その他を制御する。
コントロールユニット１５０は、例えば、コンピュータを内蔵し、コンピュータのＣＰＵやシステムメモリ等は種々の制御を司る。例えば、電気ヒータ２００は、コンピュータによって実現される加熱制御部１５２によって制御される。また、コンピュータに内蔵されるタイマ１５４は、後述する時間計測に使用される。
【００２０】
図２に示すように、還元剤供給装置１３０は、還元剤ＲＡを昇圧するために供給配管１３２に設けられた昇圧ポンプ１３６と、昇圧ポンプ１３６の下流側で還元剤ＲＡの流量Ｑを制御する供給バルブ１３８とを有し、流量センサＴＳ２は、供給バルブ１３８の下流側に配置されている。
【００２１】
還元剤供給装置１３０は、昇圧ポンプ１３６、供給バルブ１３８、流量センサＴＳ２を制御する還元剤供給制御回路１３４を有する。還元剤供給制御回路１３４は、コントロールユニット１５０によって制御されつつ、昇圧ポンプ１３６、供給バルブ１３８を制御して、適正な流量の還元剤ＲＡを噴射ノズル１２０に送給する。還元剤供給制御回路１３４は、流量センサＴＳ２で検出された流量Ｑに基づいて、昇圧ポンプ１３６、供給バルブ１３８を制御し、流量Ｑを調節する。
【００２２】
コントロールユニット１５０は、流量センサＴＳ２で検出された流量Ｑが所定値よりも少ないときに、目詰まりが生じたと判断し、還元剤供給装置１３０による還元剤ＲＡの送給を停止する。さらにコントロールユニット１５０は、エンジンがアイドリング状態であって、かつ、排気温度センサＴＳ５で検出した排気ガス温度Ｔｇが還元剤ＲＡの融点（融解温度）Ｔ１（尿素では摂氏１３２度）未満のとき、加熱制御部１５２によって、電気ヒータ２００を作動させ、ヒータ温度Ｔａ≧融点Ｔ１となるように加熱する。これによって、噴射ノズル１２０は加熱され、内部で固化した還元剤ＲＡは融解し、目詰まりが解消される。
【００２３】
電気ヒータ２００を作動させる条件としてエンジンがアイドリング状態であることを含めたのは、エンジン１００に負荷がかかっている状態では、排気ガスＥＧによって噴射ノズル１２０が加熱される可能性が高く、噴射ノズル１２０が目詰まりする可能性が低いからである。
【００２４】
エンジン１００を停止したときに、排気ガスＥＧの温度Ｔｇが還元剤ＲＡの凝固点（結晶化温度）Ｔ２（尿素では摂氏１００度）よりも高いときに、噴射ノズル１２０内部に還元剤ＲＡが滞留していた場合、その後温度低下によって噴射ノズル１２０内部で還元剤ＲＡが結晶化する可能性がある。一方、排気ガス温度Ｔｇが還元剤ＲＡの沸点（気化温度）Ｔ３（尿素では摂氏３６０度）以上のときは、還元剤ＲＡは気化して排気通路１０４から排出されるため、目詰まりが発生する可能性は低い。
そこで、コントロールユニット１５０は、凝固点Ｔ２＜排気ガス温度Ｔｇ＜沸点Ｔ３のときに、加熱制御部１５２によって、電気ヒータ２００を作動させ、ヒータ温度Ｔａ≧沸点Ｔ３となるように加熱する。
【００２５】
図３に示すように、コントロールユニット１５０は内蔵したＲＯＭに格納された制御プログラムによって、加熱制御部１５２として機能し、以下の各ステップを実行する。
なお、このプログラムは、イグニッションスイッチがアクセサリ位置またはオン位置に操作されているときに起動される。
【００２６】
ステップＳ３０１：まず、回転センサＴＳ３の出力信号によってエンジン１００が停止状態か否かを判断する。エンジン１００が停止状態のときは、ステップＳ３１１に進み、稼働状態のときはステップＳ３０２に進む。
【００２７】
ステップＳ３０２：流量センサＴＳ２の出力信号によって、噴射ノズル１２０に目詰まりが生じたか否か判断する。流量センサＴＳ２の出力信号により尿素水の流量が所定値以下であるときは目詰まりが生じたと判定し、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０２において、目詰まりが生じていないと判定したときはステップＳ３１０に進む。
【００２８】
ステップＳ３０３：還元剤供給装置１３０によって、還元剤ＲＡの供給を停止し、ステップＳ３０４に進む。
【００２９】
ステップＳ３０４：エンジン稼働中で噴射ノズル１２０が目詰まりしている判定されると、負荷センサＴＳ４の出力信号によって、エンジン１００がアイドリング状態か否かを判断する。アイドリング状態のときは、ステップＳ３０５に進み、アイドリング状態でないとき（負荷運転時）は、ステップＳ３０１に戻る。
【００３０】
ステップＳ３０５：噴射ノズル１２０が目詰まりし、かつ、アイドリング状態と判定されたときは、排気温度センサＴＳ１の出力信号によって、排気ガスＥＧの温度Ｔｇが融点Ｔ１より低いか否かを判断する。Ｔｇ＜Ｔ１のときは、ステップＳ３０６に進み、Ｔｇ≧Ｔ１のときは、ステップＳ３０１に戻る。
【００３１】
ステップＳ３０６：排気ガスＥＧの温度Ｔｇが融点Ｔ１より低いと判定されたときは電気ヒータ２００を作動させ、ステップＳ３０７に進む。
【００３２】
ステップＳ３０７：温度センサＴＳ５の出力信号によって、電気ヒータ２００の温度Ｔａが融点Ｔ１より高くなったか否かを判断する。Ｔａ＞Ｔ１のときは、ステップＳ３０８に進み、Ｔａ≦Ｔ１のときは、ステップＳ３０６に戻る。これによって、噴射ノズル１２０が融点Ｔ１に昇温するまで、加熱が継続される。
【００３３】
ステップＳ３０８：タイマ１５４によって、Ｔａ＞Ｔ１となった後に電気ヒータ２００の加熱を持続する時間を計測し、ステップＳ３０９に進む。これによって、噴射ノズル１２０を融点Ｔ１で持続的に加熱して、目詰まりを確実に解消できる。
【００３４】
ステップＳ３０９：電気ヒータ２００を停止し、ステップＳ３０１に戻る。
【００３５】
ステップＳ３１０：ステップＳ３０２で、噴射ノズル１２０に目詰まりが生じていないと判断されたときは、還元剤ＲＡの供給を再開し、図３の処理を完了する。
【００３６】
ステップＳ３１１：エンジンが稼働中ではないとステップＳ３０１で判定されるとステップＳ３１１に進み、排気温度センサＴＳ１の出力信号に基づいて、排気ガスＥＧの温度Ｔｇが、結晶化温度Ｔ２よりも高く、かつ沸点Ｔ３より低いか否かを判断する。Ｔ２＜Ｔｇ＜Ｔ３のときは、ステップＳ３１２に進み、Ｔｇ≦Ｔ２またはＴｇ≧Ｔ３のときは、そのまま処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ３１２：排気ガスＥＧの温度Ｔｇが、結晶化温度Ｔ２よりも高く、かつ沸点Ｔ３より低いと判定されたときは、電気ヒータ２００を作動させ、ステップＳ３１３に進む。
【００３８】
ステップＳ３１３：Ｔａ＞Ｔ３か否かを判断する。Ｔａ＞Ｔ３のときは、ステップＳ３１４に進み、Ｔａ≦Ｔ３のときは、ステップＳ３１２に戻る。これによって、噴射ノズル１２０が沸点Ｔ３に昇温するまで、加熱が継続される。
【００３９】
ステップＳ３１４：タイマ１５４によって、Ｔａ＞Ｔ３となった後に電気ヒータ２００の加熱を持続する時間を計測し、ステップＳ３１５に進む。これによって、噴射ノズル１２０を気化温度Ｔ３で持続的に加熱して、目詰まりを確実に解消できる。
その後、制御プログラム全体の処理を終了する。
【００４０】
以上説明した第1の実施の形態の排気浄化装置によれば次のような作用効果を奏することができる。
（１）噴射ノズル１２０の目詰まりが検出されると、目詰まりが解消されるように噴射ノズル１２０を加熱するようにした。したがって、目詰まりを確実に解消することができる。そして、目詰まりが生じていないときは、ヒータを作動させないので、ヒータのためのエネルギ消費を節減し得る。
【００４１】
（２）噴射ノズル１２０の目詰まりが検出されたとき、アイドリング状態で排気ガス温度Ｔｇが還元剤の融点（融解温度）Ｔ１未満のときに、噴射ノズル１２０の温度が還元剤の融点Ｔ１以上となるように電気ヒータ２００を作動させるようにしたので、噴射ノズル１２０内で固化した還元剤を確実に融解し得る。
なお、電気ヒータ２００を作動させる条件としてアイドリング状態を加えたので、排気ガス温度Ｔｇによる目詰まり解消の可能性が低いときにのみ電気ヒータ２００を作動させ、電気ヒータ２００のためのエネルギ消費を節減し得る。
【００４２】
（３）エンジン１００を停止したときに、排気ガス温度Ｔｇが、還元剤の凝固点Ｔ２以上で、かつ、固化した還元剤を気化し得る気化温度Ｔ３未満であれば、噴射ノズル１２０の温度が固化した還元剤を気化し得る温度以上となるように電気ヒータ２００を作動させるようにした。したがって、エンジン停止後に排気ガス温度Ｔｇが低下して還元剤が噴射ノズル１２０で固化すること防止できる。すなわち、噴射ノズル１２０の目詰まりを予防することができる。
【００４３】
−第2の実施の形態−
図４に示すように、温度センサＴＳ５を省略し、図３のフローチャートのステップＳ３０７、Ｓ３１３を省略して、より簡略な構成、処理も採用可能である。すなわち、コントロールユニット１５０により以下の各ステップを実行させるようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳ４０１〜Ｓ４０６：ステップＳ３０１〜Ｓ３０６と同様の処理を実行する。内容は図３に関連して説明したので省略する。
【００４５】
ステップＳ４０７：電気ヒータ２００を所定時間作動する。但し、ステップＳ３０８と異なり、噴射ノズル１２０が融点Ｔ１よりも確実に高くなる加熱時間を予め求めておき、その加熱時間をタイマ１５４で計測する。すなわち、電気ヒータ２００を温度Ｔａとは無関係に作動する。所定の加熱時間が経過したときは、ステップＳ４０８に進む。
【００４６】
ステップＳ４０８：ステップＳ３０９と同様に電気ヒータ２００を停止する。
ステップＳ４０９〜Ｓ４１１：ステップＳ３１０〜Ｓ４１１と同様の処理を実行する。内容は図３に関連して説明したので、省略する。
【００４７】
ステップＳ４１２：電気ヒータ２００を所定時間作動する。但し、ステップＳ３１４と異なり、噴射ノズル１２０が沸点Ｔ３よりも確実に高くなる加熱時間を予め求めておき、その加熱時間をタイマ１５４で計測する。すなわち、電気ヒータ２００を温度Ｔａとは無関係に充分な加熱時間作動する。所定の加熱時間が経過したときは、ステップＳ４１３に進む。
【００４８】
ステップＳ４１３：ステップＳ３１５と同様に電気ヒータ２００を停止し、制御プログラム全体の処理を終了する。
【００４９】
以上説明した第２の実施の形態の排気浄化装置によれば、第１の実施の形態による排気浄化装置で得られる作用効果に加えて、次のような効果を奏することができる。
（１）排気温度センサＴＳ５で検出した温度Ｔｇが還元剤ＲＡの融点Ｔ１以下のとき、加熱制御部１５２によって予め定めた時間だけ電気ヒータ２００を作動させ、Ｔａ≧Ｔ１となるように加熱した。したがって、噴射ノズル１２０の温度を管理する必要がなく、プログラムが簡素化される。
【００５０】
以下では、噴射ノズル１２０の形状について図５〜図７にしたがって説明する。
図５に示すように、噴射ノズル１２０は、例えば、先端が塞がれたパイプの先端側壁に複数の孔１２０Ｈを開口して形成される。このように、パイプを加工して噴射ノズル１２０を形成することにより、噴射ノズル１２０の製造原価を節減し得る。
【００５１】
電気ヒータ２００は噴射ノズル１２０から若干離間しつつ、噴射ノズル１２０を包囲するように配置される。断熱材２０２は電気ヒータ２００に密着しつつ、電気ヒータ２００の周囲を被覆するように配置される。
電気ヒータ２００を噴射ノズル１２０から離間することによって、噴射ノズル１２０、電気ヒータ２００のメンテナンスが容易になる。
【００５２】
温度センサＴＳ５は、断熱材２０２、電気ヒータ２００に形成された貫通孔２０４を貫通しつつ、その先端が噴射ノズル１２０に近接するように配置される。温度センサＴＳ５は貫通孔２０４に対して挿入、抜き取り自在であり、温度センサＴＳ５のメンテナンスは容易である。
【００５３】
図６は、噴射ノズル１２０の変形例を示す。図６の変形例では、電気ヒータ２００を噴射ノズル１２０に密着させている。他の構成は図５と同様であるので、説明を省略する。
電気ヒータ２００を噴射ノズル１２０に密着させることによって、図５の構成よりも効率的に噴射ノズル１２０を加熱し得る。
【００５４】
図７は、噴射ノズル１２０の他の変形例を示す。図７の変形例では、噴射ノズル１２０を先端球形のパイプにより形成している。これによって、還元剤ＲＡの噴射方向を排気ガスＥＧの流れに沿った斜め方向等、多様な方向に設定でき、効果的な還元剤ＲＡ供給が可能である。
図７においても、電気ヒータ２００は噴射ノズル１２０に密着させている。
【００５５】
図８は、噴射ノズル１２０の他の変形例を示す。図８の変形例では、噴射ノズル１２０を球体１２２により形成し、球体１２２にパイプ１２４を接続している。これによって、図７に比較して、還元剤ＲＡの噴射方向を、より多様に設定でき、効果的な還元剤ＲＡ供給が可能である。このように、噴射ノズル１２０はノズル形状には限定されず、多様な形状を採用し得る。
電気ヒータ２００は球体１２２およびパイプ１２４に密着させている。
【００５６】
図９は、噴射ノズル１２０の他の変形例を示す。図９の変形例では、噴射ノズル１２０を厚肉のパイプ１２６により形成し、温度センサＴＳ５はパイプ１２６の壁面内に埋設されている。これによって、温度センサＴＳ５は、より精密に噴射ノズル１２０内の温度を検出し得る。
電気ヒータ２００は球体１２２およびパイプ１２４に密着させている。
【００５７】
本発明による排気浄化装置は以下のように変形して実施することができる。
（１）以上説明した排気浄化装置では、エンジン稼働中は以下の（ａ）〜（ｃ）の３つの条件が成立すると電気ヒータ２００を作動させるようにした。
（ａ）噴射ノズル１２０が目詰まりをしていること、
（ｂ）エンジンがアイドリング状態であること、
（ｃ）排気ガス温度が還元剤の融点（融解温度）Ｔ１未満であること、
しかしながら、噴射ノズル１２０に目詰まりが生じたとき、エンジンの運転状態と排気ガス温度Ｔｇに無関係に無条件で電気ヒータ２００を作動させ、装置構成、制御処理を簡略化することも可能である。
【００５８】
（２）尿素水溶液の流量を検出して噴射ノズル１２０の目詰まりを検出するようにしたが、尿素水溶液の圧力を検出する圧力センサを流量センサに代えて配置し、圧力により噴射ノズル１２０の目詰まりを検出してもよい。
【００５９】
（３）噴射ノズル１２０の目詰まりを検出した後、エンジン稼働中に尿素水が固化して目詰まりを起こす条件を判定してヒータ２００の作動を制御した。しかし、エンジン稼働中に、噴射ノズル１２０の目詰まりが流量センサや圧力センサで検出されたことを条件として、ヒータを作動させてもよい。
【００６０】
（４）エンジンが停止したときは、排気ガス温度Ｔｇが、還元剤の凝固点Ｔ２以上、固化した還元剤を気化し得る気化温度Ｔ３未満のときに、電気ヒータ２００を作動させた。しかしながら、エンジン停止時は常に、噴射ノズル１２０の温度を、固化した還元剤を気化し得る気化温度Ｔ３以上に制御するようにしてもよい。
【００６１】
以上の実施の形態は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンについて説明したが、本発明は、排気ガスを還元剤で浄化する任意の排気浄化装置に適用し得る。
【符号の説明】
【００６２】
ＥＧ  排気ガス
ＴＳ１  排気温度センサ
ＴＳ２  流量センサ
ＴＳ３  回転センサ
ＴＳ４  負荷センサ
ＴＳ５  温度センサ
ＲＡ  還元剤
１００  エンジン
１０４  排気通路
１１０  還元触媒
１２０  噴射ノズル
１３０  還元剤供給装置
１５０  コントロールユニット
１５２  加熱制御部
１５４  タイマ
２００  電気ヒータ 
【図１】
2011007151.tif 000003
【図２】
2011007151.tif 000004
【図３】
2011007151.tif 000005
【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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