(57)【要約】【課題】尿素析出を防止するための構成を採用したことに伴うコストアップを抑制する。【解決手段】排気管１５における選択還元触媒３３よりも上流側には、尿素水を噴射する尿素水噴射弁３１が設けられている。尿素水噴射弁３１への尿素水の供給経路である尿素水タンク３４及び尿素水配管３６には、それぞれタンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９が設けられている。電子制御ユニット４０は、尿素水噴射３１弁に供給される尿素水の温度が、尿素水が凍結する可能性がある温度として予め定められた規定温度以下であるときに、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオン制御する。また、電子制御ユニット４０は、排気管１５における尿素水衝突位置の内壁面温度が、排気管１５の内壁面に尿素が析出し得る温度帯域として予め定められた析出温度帯域内である場合には、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオン制御する。【選択図】図１
2019078189.tif 000002
【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選択還元触媒と、
前記排気管における前記選択還元触媒よりも上流側に尿素水を噴射する尿素水噴射弁と、
前記尿素水噴射弁への尿素水の供給経路に設けられ、前記尿素水噴射弁に供給される尿素水を加熱する電磁ヒータと、
前記尿素水噴射弁に供給される尿素水の温度が、当該尿素水が凍結する可能性がある温度として予め定められた規定温度以下であるときに、前記電磁ヒータをオン制御するヒータ制御部とを備え、
前記ヒータ制御部は、前記排気管の内壁面のうち前記尿素水噴射弁から噴射された尿素水が衝突する尿素水衝突位置の内壁面温度が、前記規定温度よりも高い温度帯域であって尿素が前記排気管の内壁面に析出し得る温度帯域として予め定められた析出温度帯域である場合には、前記電磁ヒータをオン制御する
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、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の排気浄化装置は、内燃機関の排気管に設けられた選択還元触媒と、排気管における選択還元触媒よりも上流側に尿素水を添加する尿素水噴射弁とを備えている。また、特許文献１の排気浄化装置は、排気管の外周に、電熱ヒータが設けられている。電熱ヒータは、排気管の延設方向において、尿素水噴射弁から添加された尿素が付着する部位に対応する箇所に位置している。特許文献１の排気浄化装置においては、電熱ヒータが通電されることにより、排気管における電熱ヒータが設けられている箇所が加熱される。これに伴い、排気管の内壁に析出した尿素が溶融したり熱分解したりして排気管の内壁から除去されるとともに、新たな尿素の析出が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１４１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の排気浄化装置は、排気管の内壁に析出した尿素を除去したり尿素の析出を抑制したりするため、排気管に別途電熱ヒータを設ける必要がある。そのため、部品点数の増加や組み立て工数の増加など、排気浄化装置のコストアップの一因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、内燃機関の排気管に設けられた選択還元触媒と、前記排気管における前記選択還元触媒よりも上流側に尿素水を噴射する尿素水噴射弁と、前記尿素水噴射弁への尿素水の供給経路に設けられ、前記尿素水噴射弁に供給される尿素水を加熱する電磁ヒータと、前記尿素水噴射弁に供給される尿素水の温度が、当該尿素水が凍結する可能性がある温度として予め定められた規定温度以下であるときに、前記電磁ヒータをオン制御するヒータ制御部とを備え、前記ヒータ制御部は、前記排気管の内壁面のうち前記尿素水噴射弁から噴射された尿素水が衝突する尿素水衝突位置の内壁面温度が、前記規定温度よりも高い温度帯域であって尿素が前記排気管の内壁面に析出し得る温度帯域として予め定められた析出温度帯域である場合には、前記電磁ヒータをオン制御する。
【０００６】
上記構成によれば、排気管の内壁面に尿素が析出し得る状況下では尿素水の温度が上昇する。そして、尿素水の温度が上昇すれば、尿素水が排気管の内壁面に付着した際に、当該内壁面から尿素水へと伝わる熱量を少なくできる。その結果、排気管の内壁面の温度が尿素水が付着することに起因して低くなることを抑制でき、排気管の内壁面温度を析出温度帯域よりも高い温度に維持しやすくなる。したがって、排気管の内壁面に尿素が析出することを抑制できる。また、上記の尿素水の加熱は、尿素水の凍結防止のための電磁ヒータによって実現される。したがって、尿素の析出を抑制するためだけに、別途、電磁ヒータを設ける必要はなく、排気浄化装置のコストアップは最小限に留められる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】内燃機関の概略構成図。
【図２】尿素の析出温度帯域を示す説明図。
【図３】電磁ヒータのオンオフ制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の排気浄化装置を適用した内燃機関１０の実施形態を説明する。先ず、内燃機関１０の概略構成を説明する。
図１に示すように、内燃機関１０は、外部から吸気（外気）を導入するための吸気管１１を備えている。吸気管１１の下流端には、吸気管１１からの吸気を複数（この実施形態では４つ）の気筒１３に分配するためのインテークマニホールド１２が接続されている。インテークマニホールド１２は、下流側が４つの分岐管に分かれており、各分岐管の下流端が各気筒１３に接続されている。各気筒１３には、各気筒１３内から排気を排出するためのエキゾーストマニホールド１４が接続されている。エキゾーストマニホールド１４は、上流側が４つの分岐管に分かれており、各分岐管の上流端が各気筒１３に接続されている。エキゾーストマニホールド１４の下流側は１つに集合しており、当該エキゾーストマニホールド１４の下流端は、排気管１５に接続されている。
【０００９】
吸気管１１には、当該吸気管１１の内部を流通する吸気流量ＧＡを検出するエアフローメータ２１が設けられている。また、吸気管１１においてエアフローメータ２１よりも下流側には、各気筒１３内に供給される吸気流量ＧＡを調節するためのスロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２は、弁開度の調整を通じて各気筒１３内に供給される吸気流量ＧＡを調節する。
【００１０】
排気管１５には、排気中の炭化水素（ＨＣ）を酸化するための酸化触媒２３が設けられている。酸化触媒２３は、担体の表面に活性アルミナが担持されたものであり、炭化水素を水や二酸化炭素に酸化する。排気管１５において酸化触媒２３よりも下流側には、粒子フィルタ２４が設けられている。粒子フィルタ２４は、多孔質性のセラミックで構成されており、所定の粒子径以上の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。また、粒子フィルタ２４の表面には、粒子状物質の酸化を促進するための触媒が担持されている。
【００１１】
排気管１５における粒子フィルタ２４よりも下流側には、当該粒子フィルタ２４よりも下流側の排気温度ＴＨを検出する排気温センサ２６が設けられている。なお、各気筒１３内で燃焼しなかった未燃燃料は排気の流れに乗って酸化触媒２３へと至る。未燃燃料は酸化触媒２３において酸化され、それに伴い排気の温度が上昇する。そして、酸化触媒２３で昇温された排気が粒子フィルタ２４に至ることで、粒子フィルタ２４に捕集されている粒子状物質が燃焼され、粒子フィルタ２４が再生される。
【００１２】
排気管１５における排気温センサ２６よりも下流側には、排気管１５内に尿素水を噴射する尿素水噴射弁３１が設けられている。尿素水噴射弁３１は、常閉式の電磁弁であり、通電されることにより開弁して尿素水を排気管１５内に噴射する。排気管１５における尿素水噴射弁３１よりも下流側には、分散板３２が配置されている。分散板３２は、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水を分散させることにより、当該尿素水の霧化を促進する。なお、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水に含まれる尿素は、排気によって加熱されて加水分解され、アンモニアガスが生成される。
【００１３】
排気管１５における分散板３２よりも下流側には、選択還元触媒３３（ＳＣＲ触媒）が設けられている。選択還元触媒３３は、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水に由来するアンモニアガスを還元剤として、排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素と水に還元する。排気管１５における選択還元触媒３３よりも下流側は、図示しない消音器（マフラー）等に接続されている。
【００１４】
尿素水噴射弁３１は、車両に搭載された尿素水タンク３４から尿素水の供給を受ける。尿素水タンク３４は、一定量の尿素水が貯留可能に構成されている。尿素水タンク３４内には、尿素水タンク３４内の尿素水を汲み上げて圧送するフィードポンプ３５が設けられている。フィードポンプ３５には、当該フィードポンプ３５と尿素水噴射弁３１とを繋ぐ尿素水配管３６が接続されている。フィードポンプ３５が圧送する尿素水は、尿素水配管３６を介して、尿素水噴射弁３１へと供給される。なお、この実施形態では、尿素水タンク３４、フィードポンプ３５、及び尿素水配管３６が、尿素水噴射弁３１への尿素水の供給経路に相当する。
【００１５】
尿素水タンク３４内には、当該尿素水タンク３４内に貯留されている尿素水の温度を、タンク内温度ＴＴとして検出するタンク内温度センサ３７が設けられている。また、尿素水タンク３４内には、当該尿素水タンク３４内に貯留されている尿素水を加熱するタンク内ヒータ３８が設けられている。タンク内ヒータ３８は電磁ヒータであり、このタンク内ヒータ３８に電力が供給されることにより発熱して、尿素水を加熱する。また、尿素水配管３６の内部には、当該尿素水配管３６を加熱する配管ヒータ３９が設けられている。配管ヒータ３９は電磁ヒータであり、配管ヒータ３９に電力が供給されることにより発熱して、尿素水配管３６及びその内部を流通する尿素水を加熱する。図１では、図示の都合上、尿素水配管３６の外部に配管ヒータ３９を図示している。なお、この実施形態では、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９が、尿素水噴射弁３１に供給される尿素水を加熱する電磁ヒータに相当する。
【００１６】
上記のように構成された内燃機関１０は、電子制御ユニット４０（ＥＣＵ）によって制御される。電子制御ユニット４０は、各種のプログラム（アプリケーション）を実行する演算部、各種のプログラムが記憶されている不揮発性の記憶部、プログラムの実行等に際して一時的にデータが記憶される揮発性のメモリ等を備えたコンピュータである。
【００１７】
電子制御ユニット４０には、エアフローメータ２１から吸気流量ＧＡを示す信号が入力される。また、電子制御ユニット４０には、排気温センサ２６から排気温度ＴＨを示す信号、タンク内温度センサ３７からタンク内温度ＴＴを示す信号が入力される。電子制御ユニット４０には、その他にも、内燃機関１０の運転状態を示す各種の信号が入力される。
【００１８】
電子制御ユニット４０は、尿素水噴射弁３１からの尿素水の噴射を制御する操作信号ＭＳｒを、尿素水噴射弁３１に出力する。電子制御ユニット４０は、排気管１５に設けられた図示しないＮＯｘセンサの検出値等に基づいて尿素水噴射弁３１の開弁期間を制御する。例えば、ＮＯｘセンサによって検出されたＮＯｘ濃度が高い場合には、尿素水噴射弁３１の開弁期間が長くて多くの尿素水が噴射されるように制御する。
【００１９】
電子制御ユニット４０は、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９を制御する操作信号ＭＳｈを、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９に出力する。すなわち、電子制御ユニット４０は、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオンオフ制御するヒータ制御部として機能する。なお、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９には、同一の操作信号ＭＳｈが入力されるため、これらタンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９は同時にオンオフ制御される。
【００２０】
電子制御ユニット４０は、尿素水噴射弁３１に供給される尿素水が凍結する可能性がある場合に、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオン制御する。具体的には、電子制御ユニット４０は、タンク内温度センサ３７が検出したタンク内温度ＴＴが、尿素水が凍結する可能性がある温度として予め定められた規定温度Ｔｆ以下である場合には、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオン制御する。また、電子制御ユニット４０は、タンク内温度センサ３７が検出したタンク内温度ＴＴが規定温度Ｔｆを越えている場合には、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオフ制御する。なお、規定温度Ｔｆとしては、例えばゼロ℃〜数℃である。
【００２１】
電子制御ユニット４０は、タンク内温度ＴＴが規定温度Ｔｆを越えていても、排気管１５の内壁面のうち尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水が衝突する尿素水衝突位置の内壁面温度の推定温度Ｔｅが予め定められた析出温度帯域である場合には、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオン制御する。本実施形態では、排気管１５における尿素水衝突位置は、排気管１５における尿素水噴射弁３１よりも下流側で、且つ分散板３２よりも上流側の部分である。
【００２２】
ここで、図２に示すように、排気管１５の尿素水衝突位置の温度が低い場合には、排気管１５の内壁面に尿素水が衝突して付着しても、尿素水の水分が蒸発しにくく固体の尿素が析出しにくい。また、尿素水中の尿素が熱による変質を受けにくく固化しにくい。したがって、尿素水衝突位置の温度が低い場合には、所定の尿素水噴射量あたりの排気管１５の内壁面における尿素堆積量は少ない。
【００２３】
排気管１５の尿素水衝突位置の温度が中程度の場合には、排気管１５の内壁面に尿素水が衝突して付着したときに尿素水の水分が蒸発して固体の尿素が析出する。また、尿素水中の尿素が熱による変質を受けて、析出した固体の尿素とともに固化する。したがって、排気管１５の尿素水衝突位置の温度が中程度である場合には、所定の尿素水噴射量あたりの排気管１５の内壁面における尿素堆積量が相応に多くなる。
【００２４】
一方、排気管１５の尿素水衝突位置の温度が高いと、排気管１５の内壁面に固体の尿素が析出したり変質した尿素が固化したりしても、固体の尿素が溶融して排気に乗って除去されたり、排気の熱によって蒸発したり熱分解されたりする。したがって、排気管１５の尿素水衝突位置の温度が高い場合には、むしろ、所定の尿素水噴射量あたりの排気管１５の内壁面における尿素堆積量が少なくなる。
【００２５】
そこで、本実施形態では、排気管１５の尿素水衝突位置の温度が高くなるにしたがって尿素堆積量が多くなる温度帯域中の一点を第１温度Ｔｘ１とし、排気管１５の尿素水衝突位置の温度が高くなるにしたがって尿素堆積量が少なくなる温度帯域中の一点を第２温度Ｔｘ２としている。そして、この第１温度Ｔｘ１以上、第２温度Ｔｘ２以下の温度帯域を、尿素析出温度帯域としている。
【００２６】
なお、第１温度Ｔｘ１及び第２温度Ｔｘ２は、試験やシミュレーションを行うことにより、予め定められている。例えば、第１温度Ｔｘ１は、１００℃〜１２５℃程度であり、第２温度Ｔｘ２は、２７５℃〜３００℃程度である。したがって、これら第１温度Ｔｘ１及び第２温度Ｔｘ２で定められる尿素析出温度帯域は、尿素水が凍結する可能性がある温度として予め定められた規定温度Ｔｆと比較して十分に高い温度帯域である。
【００２７】
次に、電子制御ユニット４０による排気管１５の尿素水衝突位置の温度に基づく配管ヒータ３９のオンオフ制御処理を、図３にしたがって説明する。なお、この制御処理は、内燃機関１０が駆動している状態において、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。
【００２８】
図３に示すように、排気管１５の尿素水衝突位置の温度に基づく配管ヒータ３９のオンオフ制御処理が実行されると、電子制御ユニット４０（ヒータ制御部）は、ステップＳ１１の処理を実行する。ステップＳ１１では、電子制御ユニット４０は、排気管１５における尿素水衝突位置の内壁面温度の推定値である推定温度Ｔｅを算出する。具体的には、電子制御ユニット４０は、排気温センサ２６が検出した排気温度ＴＨ、エアフローメータ２１が検出した吸気流量ＧＡ、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水の噴射量、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水の温度である尿素水温Ｔｕに基づいて、尿素水衝突位置の推定温度Ｔｅを算出する。この推定温度Ｔｅの算出にあたっては、電子制御ユニット４０は、エアフローメータ２１が検出した吸気流量ＧＡが多いほど、推定温度Ｔｅを排気温度ＴＨに近い値に算出する。また、電子制御ユニット４０は、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水の噴射量が多いほど、尿素水温Ｔｕが低いほど、推定温度Ｔｅを排気温度ＴＨよりも低い値に算出する。
【００２９】
なお、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水の噴射量は、上述したとおり、排気管１５に設けられた図示しないＮＯｘセンサの検出値等に基づいて算出される。また、尿素水温Ｔｕは、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９がオフにされている場合には、タンク内温度センサ３７が検出したタンク内温度ＴＴと同じ温度として取り扱われる。また、尿素水温Ｔｕは、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９がオンにされている場合には、タンク内温度センサ３７が検出したタンク内温度ＴＴに、配管ヒータ３９による尿素水の加熱分を加味した推定値として取り扱われる。すなわち、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９がオンにされている場合には、尿素水温Ｔｕは、タンク内温度ＴＴよりもやや高い温度になる。推定温度Ｔｅの算出が完了すると、電子制御ユニット４０の処理は、ステップＳ１２に移行する。
【００３０】
ステップＳ１２では、電子制御ユニット４０は、ステップＳ１１で算出した尿素水衝突位置の推定温度Ｔｅが、尿素析出温度帯域内であるか否かを判定する。すなわち、電子制御ユニット４０は、推定温度Ｔｅが、第１温度Ｔｘ１以上、且つ第２温度Ｔｘ２以下であるか否かを判定する。推定温度Ｔｅが第１温度Ｔｘ１未満、又は第２温度Ｔｘ２を超えている場合（ステップＳ１２においてＮＯ）には、電子制御ユニット４０の処理は、ステップＳ１５に移行する。推定温度Ｔｅが尿素析出温度帯域内である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）には、電子制御ユニット４０の処理は、ステップＳ１３に移行する。
【００３１】
ステップＳ１３では、電子制御ユニット４０は、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水温Ｔｕが、予め定められた上限温度Ｔｍａｘ以下であるか否かを判定する。上限温度Ｔｍａｘは、尿素水が尿素水配管３６や尿素水噴射弁３１内において沸騰してベーパーが発生することを防止するために定められたものであり、例えば９０℃程度である。尿素水温Ｔｕが上限温度Ｔｍａｘを越えている場合（ステップＳ１３においてＮＯ）には、電子制御ユニット４０の処理は、ステップＳ１５に移行する。尿素水温Ｔｕが上限温度Ｔｍａｘ以下である場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）には、電子制御ユニット４０の処理は、ステップＳ１４に移行する。
【００３２】
ステップＳ１４では、電子制御ユニット４０は、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオン制御する。なお、既にタンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９がオンになっている場合には、そのオン状態を維持する。その後、一連の制御は終了し、次の制御周期においてステップＳ１１からの処理が繰り返される。
【００３３】
一方、ステップＳ１２及びステップＳ１３における条件を満たさずに、電子制御ユニット４０の処理がステップＳ１５に移行した場合には、電子制御ユニット４０は、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９をオフ制御する。なお、既にタンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９がオフになっている場合には、そのオフ状態を維持する。その後、一連の制御は終了し、次の制御周期においてステップＳ１１からの処理が繰り返される。
【００３４】
次に上記実施形態の作用及び効果を説明する。
上記実施形態において、排気管１５の内壁面の温度が第２温度Ｔｘ２を越えている場合には、排気管１５の内壁面に尿素が析出しにくく、仮に尿素が析出したとしても、尿素が溶融して排気に乗って除去されたり、排気の熱によって蒸発したり熱分解されたりする。したがって、排気管１５の内壁面の温度が第２温度Ｔｘ２以上である場合には、排気管１５の内壁面における尿素の堆積量はある程度少ない量に留められる。
【００３５】
ここで、排気管１５の内壁面に、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水が衝突して付着すると、排気管１５の内壁面の熱が尿素水に伝達され、排気管１５の内壁面が冷やされる。したがって、排気管１５の内壁面のうち、尿素水噴射弁３１から噴射された尿素水が衝突する尿素水衝突位置においては、内壁面の温度が第２温度Ｔｘ２以下になりやすく、析出した尿素が堆積しやすい。例えば、排気管１５内の分散板３２は、排気管１５に尿素が堆積していない状態で、適切に尿素水が分散されるように構成されている。したがって、仮に、排気管１５における尿素水衝突位置に過度な量の尿素が堆積して排気の流れが乱されると、尿素水を適切に分散できなくなるおそれがある。
【００３６】
この点、上記実施形態では、排気管１５の尿素水衝突位置における推定温度Ｔｅが、尿素析出温度帯域として定められている第１温度Ｔｘ１以上、且つ第２温度Ｔｘ２以下である場合には、尿素水噴射弁３１から噴射される尿素水を加熱する。そして、尿素水の温度が上昇すれば、尿素水が排気管１５の内壁面に付着した際に、当該内壁面から尿素水へと伝わる熱量を少なくできる。その結果、排気管１５の内壁面の温度が尿素水が付着することに起因して低くなることを抑制でき、排気管１５における尿素水衝突位置の内壁面温度を析出温度帯域よりも高い温度に維持しやすくなる。したがって、排気管１５の内壁面に尿素が析出することを抑制できる。
【００３７】
しかも、上記実施形態では、尿素の析出を抑制するための尿素水の加熱を、尿素水の凍結防止のためのタンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９で実現している。これら尿素水の凍結防止のためのヒータは、選択還元触媒３３を備える内燃機関１０において一般的に搭載されているものである。したがって、尿素の析出を抑制するためだけに、別途、新たな電磁ヒータを設ける必要はなく、排気浄化装置のコストアップは最小限に留められる。
【００３８】
また、本実施形態では、排気管１５の尿素水衝突位置における推定温度Ｔｅが、尿素析出温度帯域内である場合に、タンク内ヒータ３８だけでなく、配管ヒータ３９もオン制御している。尿素水タンク３４内に貯留されている尿素水の量よりも、尿素水配管３６内の尿素水の量の方が少ないため、配管ヒータ３９をオン制御することで、尿素水噴射弁３１に供給される尿素水の温度を、速やかに上昇させることができる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、尿素水噴射弁３１から噴射される尿素水の尿素水温Ｔｕが上限温度Ｔｍａｘ（例えば９０℃）を越えると、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９がオフ制御され、これらヒータによって尿素水がそれ以上加熱されることはない。したがって、尿素水が尿素水配管３６内において沸騰してベーパーが発生し、尿素水噴射弁３１から適切に尿素を噴射できなくなるといった事態は生じにくい。
【００４０】
上記実施形態は、次のように変更できる。また、必要に応じて、複数の変更例を組み合わせて適用することもできる。
・上記実施形態の内燃機関１０の全体構成はあくまでも例示である。例えば、上記実施形態では、気筒１３の数として４つを例示したが、気筒１３の数は問わない。
【００４１】
・上記実施形態で例示した各構成に加えて、内燃機関１０が、排気の一部を吸気管１１に還流するＥＧＲ通路を備えていてもよい。また、例えば、内燃機関１０が、排気の流れを利用して吸気を圧縮する過給機（ターボチャージャ）を備えていてもよい。さらに、排気管１５における酸化触媒２３よりも上流側に燃料添加弁を設けて、粒子フィルタ２４を再生する際に当該燃料添加弁から燃料を添加するようにしてもよい。
【００４２】
・排気管１５において、酸化触媒２３及び粒子フィルタ２４に代えて又は加えて、他の触媒等が設けられていてもよい。また、選択還元触媒の数を１つの例を示したが、選択還元触媒３３の下流に第２の選択還元触媒が設けられていてもよい。
【００４３】
・排気管１５の内部に配管ヒータ３９を設けるのに代えて、排気管１５の外周面にヒータを取り付けてもよい。この場合、排気管１５を介して、当該排気管１５内の尿素水が加熱されることになる。
【００４４】
・タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９に加えて、他の箇所に電磁ヒータを設けてもよい。例えば、フィードポンプ３５に電磁ヒータが内蔵されていてもよい。なお、フィードポンプ３５は、尿素水噴射弁３１への尿素水の供給経路の一部を構成しているので、フィードポンプ３５に内蔵されている電磁ヒータも、当該供給経路に設けられた電磁ヒータである。
【００４５】
・タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９のいずれかを省略してもよい。つまり、尿素水噴射弁３１への尿素水の供給経路に、少なくとも１つの電磁ヒータが設けられていればよい。
【００４６】
・タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９は同時にオンオフ制御されなくてもよく、両者が個別にオンオフ制御されていてもよい。例えば、排気管１５における尿素水衝突位置の推定温度Ｔｅが尿素析出温度帯域内である場合に、配管ヒータ３９のみをオン制御してもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、タンク内温度ＴＴに基づいて尿素水噴射弁３１から噴射される尿素水の尿素水温Ｔｕを算出したが、尿素水温Ｔｕの算出態様はこれに限らない。例えば、尿素水配管３６における配管ヒータ３９よりも下流に、尿素水配管３６内の温度を検出する温度センサが設けられているのであれば、当該温度センサの検出温度を尿素水温Ｔｕとしてもよい。また、尿素水噴射弁３１に温度センサが内蔵されていたり尿素水噴射弁３１の近傍の温度を検出する温度センサが設けられていたりするのであれば、これらの温度センサの検出温度を尿素水温Ｔｕとしてもよい。
【００４８】
・排気管１５における尿素水衝突位置の推定温度Ｔｅの推定方法は、適宜変更できる。例えば、上記実施形態で推定温度Ｔｅを算出するためのパラメータの一部を省略してもよいし、他のパラメータを追加してもよい。少なくとも、推定温度Ｔｅを算出するためのパラメータとして尿素水温Ｔｕを用いていれば、上記実施形態のタンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９のオンオフ制御に関する技術を適用できる。
【００４９】
・尿素水温Ｔｕが上限温度Ｔｍａｘ以下であるか否かの判定処理を省略してもよい。例えば、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９が連続してオンになっている期間の上限を定めておいてもよい。この構成であっても、尿素水配管３６内において尿素水が沸騰することは抑制できる。さらに、タンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９の加熱性能では、尿素水配管３６内において尿素水が沸騰するおそれがないのであれば、尿素水温Ｔｕや各ヒータの連続オン期間に応じたタンク内ヒータ３８及び配管ヒータ３９のオフ制御は不要である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…内燃機関、１１…吸気管、１２…インテークマニホールド、１３…気筒、１４…エキゾーストマニホールド、１５…排気管、２１…エアフローメータ、２２…スロットルバルブ、２３…酸化触媒、２４…粒子フィルタ、２６…排気温センサ、３１…尿素水噴射弁、３２…分散板、３３…選択還元触媒、３４…尿素水タンク、３５…フィードポンプ、３６…尿素水配管、３７…タンク内温度センサ、３８…タンク内ヒータ、３９…配管ヒータ、４０…電子制御ユニット、ＧＡ…吸気流量、ＴＨ…排気温度、ＴＴ…タンク内温度、Ｔｆ…規定温度、Ｔｅ…内壁面温度の推定温度、Ｔｕ…尿素水温、Ｔｘ１…第１温度、Ｔｘ２…第２温度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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