(57)【要約】【課題】添加弁の内部に浄化液が残存することの抑制を図った添加装置を提供する。【解決手段】添加装置は、吸戻制御部８２、停止制御部８３および吹飛制御部８４を備える。吸戻制御部８２は、内燃機関の運転停止に伴いポンプ７０（供給吸戻装置）を吸い戻し作動させる吸戻制御を実行することで、添加弁１０の内部の尿素水（浄化液）を吸い戻させる。停止制御部８３は、吸戻制御を第１時間実行した後ポンプ７０を停止させる停止制御を実行することで、添加弁１０の内部に付着する尿素水を自重で移動させる。吹飛制御部８４は、停止制御を第２時間実行した後、添加弁１０を開弁させつつポンプ７０を供給作動させる吹飛制御を実行することで、添加弁１０の内部に付着する尿素水を排気通路１１０ａへ吹き飛ばす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１００）の排気に含まれる有害物質を浄化するための浄化液を、前記内燃機関の排気通路（１１０ａ）へ添加する添加弁（１０）と、
前記添加弁への浄化液の供給、および前記添加弁からの浄化液の吸い戻しを切り替えて実行する供給吸戻装置（７０、９０）と、
前記内燃機関の運転停止に伴い、前記供給吸戻装置を吸い戻し作動させる吸戻制御を実行することで、前記添加弁の内部の浄化液を吸い戻させる吸戻制御部（８２）と、
前記吸戻制御を第１時間（Ｔ１０）実行した後、前記供給吸戻装置を停止させる停止制御を実行することで、前記添加弁の内部に付着する浄化液を自重で移動させる停止制御部（８３）と、
前記停止制御を第２時間（Ｔ２０）実行した後、前記添加弁を開弁させつつ前記供給吸戻装置を供給作動させる吹飛制御を実行することで、前記添加弁の内部に付着する浄化液を前記排気通路へ吹き飛ばす吹飛制御部（８４）と、
を備える添加装置。
【請求項２】
前記供給吸戻装置は、タンク（６０）に貯留されている浄化液を吐出するポンプ（７０）と、前記ポンプおよび前記添加弁を連結する配管（９０）と、を有し、
前記吹飛制御部は、前記配管の全体が浄化液で満たされることのない第３時間（Ｔ３０）だけ前記吹飛制御を実行する請求項１に記載の添加装置。
【請求項３】
前記停止制御部は、前記第２時間の少なくとも一部の期間に、前記添加弁を閉弁させつつ前記供給吸戻装置を停止させる請求項１または２に記載の添加装置。
【請求項４】
前記吸戻制御部は、前記第１時間の少なくとも一部の期間に、前記添加弁を開弁させつつ前記供給吸戻装置を吸い戻し作動させる請求項１〜３のいずれか１つに記載の添加装置。
【請求項５】
前記吹飛制御を第３時間（Ｔ３０）実行した後、前記吸戻制御を再度実行する請求項１〜４のいずれか１つに記載の添加装置。
【請求項６】
前記吸戻制御、前記停止制御および前記吹飛制御を順次実行する一連の制御を、複数回繰り返し実行する請求項５に記載の添加装置。
【請求項７】
前記吹飛制御部は、前記供給作動の開始時点では前記添加弁を閉弁させておき、前記供給作動の開始後に遅れて、前記添加弁を閉弁から開弁に切り替える請求項１〜６のいずれか１つに記載の添加装置。
【請求項８】
前記吹飛制御部は、前記添加弁の開弁を終了させて閉弁に切り替える時点では前記供給作動を継続させておき、前記添加弁を開弁から閉弁に切り替えた後に遅れて、前記供給作動を停止させる請求項１〜７のいずれか１つに記載の添加装置。
【請求項９】
前記吸戻制御部は、前記添加弁の開弁と閉弁を交互に繰り返させつつ前記供給吸戻装置を吸い戻し作動させる請求項１〜８のいずれか１つに記載の添加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、排気通路へ浄化液を添加する添加装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示される添加装置は、内燃機関の排気通路へ尿素水（浄化液）を添加する添加弁と、添加弁へ尿素水を供給するポンプとを備えている。添加弁から排気通路へ添加された尿素水からは、加水分解によりアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが還元剤として排気中の窒素化合物（ＮＯｘ）を還元する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５７１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の添加装置では、内燃機関の運転停止に伴いポンプを停止させた後、添加弁の内部に尿素水が残存することに起因して、以下の課題が生じる。例えば、内燃機関の停止期間中に、添加弁内部に残存した尿素水が凍結し、添加弁の内部通路を閉塞させてしまう場合がある。その場合、内燃機関の運転再開直後に、凍結した尿素水が融解するまで尿素水を添加できなくなる。また、内燃機関の停止期間中に、添加弁内部に残存した尿素水に含まれる水分が蒸発して尿素成分が析出し、析出した尿素成分が添加弁内部の可動部品に固着して、開弁作動できなくなる場合がある。その場合、内燃機関の運転再開直後に、析出している尿素成分が尿素水に溶解して固着解消されるまで、尿素水を添加できなくなる。
【０００５】
開示される目的は、添加弁の内部に浄化液が残存することの抑制を図った添加装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するための開示された１つの態様は、
内燃機関（１００）の排気に含まれる有害物質を浄化するための浄化液を、内燃機関の排気通路（１１０ａ）へ添加する添加弁（１０）と、
添加弁への浄化液の供給、および添加弁からの浄化液の吸い戻しを切り替えて実行する供給吸戻装置（７０、９０）と、
内燃機関の運転停止に伴い、供給吸戻装置を吸い戻し作動させる吸戻制御を実行することで、添加弁の内部の浄化液を吸い戻させる吸戻制御部（８２）と、
吸戻制御を第１時間（Ｔ１０）実行した後、供給吸戻装置を停止させる停止制御を実行することで、添加弁の内部に付着する浄化液を自重で移動させる停止制御部（８３）と、
停止制御を第２時間（Ｔ２０）実行した後、添加弁を開弁させつつ供給吸戻装置を供給作動させる吹飛制御を実行することで、添加弁の内部に付着する浄化液を排気通路へ吹き飛ばす吹飛制御部（８４）と、
を備える添加装置である。
【０００７】
ここで、添加弁の内部には、吸戻制御時に浄化液が滞留しやすい箇所（滞留部）が存在し、その滞留部に滞留している浄化液を吸戻制御で除去することには限界がある。この点を鑑みた上記添加装置では、吸戻制御の後で停止制御を実行するので、吸戻制御では除去しきれずに添加弁の内部に付着して残留する浄化液を、滞留部から自重で移動させることができる。さらに上記添加装置では、停止制御の後で吹飛制御を実行するので、滞留部から移動した残留浄化液のうち、吹き飛ばされやすい位置へ移動した浄化液を排気通路へ吹き飛ばすことができる。そのため、添加弁内部に残存する浄化液を吸戻制御だけで除去しようとする場合に比べて、残存浄化液の除去を促進でき、浄化液の残存抑制を図ることができる。
【０００８】
尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る浄化システムの概略を模式的に示す図。
【図２】図１に示す添加弁の断面図。
【図３】図２において破線IIIで囲まれた領域の拡大図であって、吸戻制御による空気の流れを示す図。
【図４】図２において破線IVで囲まれた領域の拡大図であって、吸戻制御による空気の流れを示す図。
【図５】吸い戻し時間と残留尿素水量との関係を示す試験結果。
【図６】吸戻制御終了時点で、添加弁内部に残留する尿素水を示す図。
【図７】停止制御終了時点で、添加弁内部に残留する尿素水を示す図。
【図８】吹飛制御時に吹き飛ばされる尿素水を示す図。
【図９】停止制御終了時点で、配管に残存する尿素水を示す図。
【図１０】吹飛制御終了時点で、配管に残存する尿素水を示す図。
【図１１】図１に示す制御装置により実行される制御の手順を示すフローチャート。
【図１２】図１１の制御を実行することによる、ポンプ圧力および添加弁制御信号の時間変化の一例を示すタイミングチャート。
【図１３】第２実施形態に係る制御を実行することによる、ポンプ圧力および添加弁開閉作動の時間変化の一例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。
【００１１】
（第１実施形態）
図１〜図１２に基づいて本実施形態に係る添加装置、および、添加装置を含む浄化システムを説明する。以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。ｘ方向とｙ方向とによって規定される平面をｘ−ｙ平面と示す。
【００１２】
浄化システムは、内燃機関１００から排出される排気に含まれる有害物質である窒素化合物（ＮＯｘ）を還元して浄化するものであり、図１に示す還元装置２００および添加装置を備える。還元装置２００は、還元触媒を担持する担体を有し、排気管１１０に取り付けられている。還元触媒は、排気通路１１０ａを流通する排気に晒されている。添加装置は、浄化液としての尿素水を、排気通路１１０ａのうち還元装置２００の上流側部分へ添加するものである。排気通路１１０ａへ添加された尿素水は排気熱により加水分解され、これにより、尿素水からアンモニアが生成される。生成されたアンモニアは、還元剤として還元装置２００へ供給される。還元装置２００の還元触媒上では、排気中のＮＯｘが還元剤により還元される反応が生じる。
【００１３】
添加装置は、添加弁１０、ポンプ７０、制御装置８０および配管９０を備える。添加弁１０は排気管１１０に装着されている。添加弁１０の先端は、排気通路１１０ａに露出して排気に晒されている。添加弁１０とポンプ７０とは配管９０を介して連結されている。ポンプ７０は、タンク６０に貯留されている尿素水に浸かるようにタンク６０内に配置されている。これにより添加弁１０とタンク６０との間において、ポンプ７０と配管９０を介して尿素水が流動可能になっている。
【００１４】
添加弁１０は、図２に示すように、ボディ２０、弁体３０、バネ４０、および、電磁部５０を有する。ボディ２０は尿素水の流通する尿素水流路２１を内部に構成している。この尿素水流路２１に弁体３０とバネ４０が設けられている。バネ４０は弁体３０に付勢力を付与する。これにより尿素水流路２１が閉塞される。この結果、添加弁１０は閉弁される。
【００１５】
電磁部５０はボディ２０に設けられる。電磁部５０は磁気回路を形成する。これにより弁体３０がバネ４０の付勢力に抗して動かされ、尿素水流路２１が開放される。この結果、添加弁１０が開弁される。以下、添加弁１０の各構成要素を詳説する。
【００１６】
ボディ２０は、ノズルボディ２２、非磁性部材２３、導入部２４および噴孔部２５を有する。ノズルボディ２２、非磁性部材２３および導入部２４それぞれは、筒形状を成している。ノズルボディ２２、非磁性部材２３および導入部２４それぞれの軸方向はｚ方向に沿い、ｘ−ｙ平面で一致している。図１では、ボディ２０の中心軸ＣＡを一点鎖線で示している。また、図１中の上下方向を表す矢印は、添加弁１０が排気管１１０に取り付けられた状態における重力方向（鉛直方向）を示す。つまり、中心軸ＣＡ方向（ｚ方向）が上下方向に対して交差する向きとなるように、添加弁１０は排気管１１０に取り付けられている。
【００１７】
ノズルボディ２２、非磁性部材２３および導入部２４によって、２つの開口部を有する筒が構成されている。一方の開口部はノズルボディ２２の先端で構成されている。他方の開口部は導入部２４の先端で構成されている。ノズルボディ２２の先端とは反対側の端部、および、導入部２４の先端とは反対側の端部それぞれが、非磁性部材２３の端部と溶接等により連結されている。
【００１８】
ノズルボディ２２の先端に噴孔部２５が固定されている。噴孔部２５には微小な噴射孔２５ａが形成されている。導入部２４の先端に配管９０が連結される。ポンプ７０が正転制御されて配管９０から尿素水流路２１に尿素水が流入されると、この尿素水が噴射孔２５ａから排気通路１１０ａへ噴射される。一方、ポンプ７０が逆転制御されると、噴射孔２５ａから尿素水流路２１へ空気が流入され（図３、４中の矢印参照）、これにより尿素水流路２１内の尿素水が配管９０を介してタンク６０に戻される。
【００１９】
ノズルボディ２２および導入部２４は磁性材料からなる。ノズルボディ２２の中空に弁体３０、後述の可動コア５６の一部、およびバネ４０の一部が設けられている。非磁性部材２３の中空には、可動コア５６、バネ４０、および後述の固定コア５５それぞれの一部が設けられている。導入部２４の中空に固定コア５５の一部が設けられている。固定コア５５は筒形状を成している。固定コア５５の外側面は導入部２４の内周面と接触している。固定コア５５は導入部２４に固定されている。固定コア５５の中空には、圧入部材２６の一部が圧入固定されている。
【００２０】
導入部２４の配管９０の連結される開口部側の中空には、フィルタ２４ａが設けられている。フィルタ２４ａは金属から成り、網目構造を有している。配管９０を介して導入部２４の構成する尿素水流路２１に流入した尿素水はフィルタ２４ａを通過する。これにより、尿素水に含まれる異物がフィルタ２４ａによって除去される。フィルタ２４ａによって異物除去された尿素水は、圧入部材２６と固定コア５５の構成する中空へと流れる。
【００２１】
導入部２４の配管９０の連結される開口部を構成する端部の外側面には、Ｏリング２４ｂとストッパ２４ｃが設けられている。図２に示すように、ｚ方向においてノズルボディ２２から導入部２４に向かう方向に、Ｏリング２４ｂとストッパ２４ｃが順に並んでいる。これにより、ストッパ２４ｃによってＯリング２４ｂが導入部２４から外れることが抑制されている。
【００２２】
配管９０は、導入部２４に取り付けられる取付部９１と、取付部９１に接続される上向部９２とを有する。取付部９１は有底円筒形状であり、Ｏリング２４ｂによりシールされた状態で導入部２４に連結されている。上向部９２は、取付部９１の外周面に取り付けられるパイプ形状であり、取付部９１の内部流路に比べて小さい通路断面積に設定されている。上向部９２は、取付部９１との接続箇所に近づくにつれて上下方向位置が高くなるよう、上向きに傾斜した状態で配置されている。これにより、ポンプ７０を停止させた状態で上向部９２に尿素水が残存していた場合であっても、その尿素水が自重で添加弁１０の内部へ流入することは回避される。
【００２３】
噴孔部２５はノズルボディ２２の先端の開口部に設けられる。噴孔部２５は、図３に示すように、ノズルボディ２２に固定される先端ボディ２５ｂと、噴射孔２５ａの形成された噴孔プレート２５ｃと、を有する。先端ボディ２５ｂは筒形状を成す。先端ボディ２５ｂはノズルボディ２２の中空に設けられる。先端ボディ２５ｂの外面がノズルボディ２２の内面に溶接接合されている。先端ボディ２５ｂと中空とノズルボディ２２の中空とが連通している。
【００２４】
先端ボディ２５ｂの内径は不定である。先端ボディ２５ｂの内面には、周方向において環状を成すシート面２５ｄが形成されている。このシート面２５ｄは、ｚ方向において噴射孔２５ａから導入部２４側へと向かうにしたがって、徐々に径が広がるテーパ形状を成している。このシート面２５ｄに弁体３０の先端が着座したり離座したりする。
【００２５】
噴孔プレート２５ｃは筒形状を成す。噴孔プレート２５ｃの中空に先端ボディ２５ｂの排気管１１０側の端部が設けられる。噴孔プレート２５ｃの内面に先端ボディ２５ｂの外面が溶接接合されている。これにより先端ボディ２５ｂの排気管１１０側の開口部が噴孔プレート２５ｃの中央部によって覆われている。噴孔プレート２５ｃの中央部は、先端ボディ２５ｂのシート面２５ｄよりもボディ２０の中心軸ＣＡ側に位置する。そして噴孔プレート２５ｃの中央部は、ｚ方向において先端ボディ２５ｂの開口部と対向している。この噴孔プレート２５ｃの中央部に、尿素水を噴射するための噴射孔２５ａが複数形成されている。
【００２６】
弁体３０はｚ方向に延びる筒形状を成す。弁体３０とボディ２０の軸方向はｘ−ｙ平面で一致している。弁体３０は自身の中空と連通する１つの開口端と、自身の中空と非連通の１つの閉口端と、を有する。弁体３０の閉口端は噴射孔２５ａ側に位置する。弁体３０の開口端は導入部２４側に位置する。
【００２７】
弁体３０の閉口端の外面には、先端ボディ２５ｂのシート面２５ｄと同一の傾斜角度のテーパ形状の縁部が形成されている。この閉口端のテーパ状の縁部がシート面２５ｄと全面的に環状に接触する。これにより噴射孔２５ａと尿素水流路２１との連通が遮断される。
【００２８】
弁体３０の開口端に、可動コア５６が設けられている。可動コア５６は中空を有し、弁体３０の中空と連通している。また可動コア５６の中空と固定コア５５の中空も連通している。したがって、上記したフィルタ２４ａによって異物除去された尿素水は、圧入部材２６と固定コア５５の構成する中空へと流れるとともに、可動コア５６と弁体３０の中空へも流れる。
【００２９】
図２および図４に示すように可動コア５６と固定コア５５はｚ方向で対向している。より詳しく言えば、可動コア５６のｘ−ｙ平面において環状を成す上端面５６ａと、固定コア５５のｘ−ｙ平面において環状を成す下端面５５ａとがｚ方向で対向している。
【００３０】
後述するように可動コア５６は弁体３０とともにボディ２０の軸方向（ｚ方向）に移動する。弁体３０の軸方向への移動により、可動コア５６と固定コア５５とはｚ方向で近づいたり離れたりする。
【００３１】
より詳しく言えば、弁体３０が噴射孔２５ａ側に変位すると、可動コア５６と固定コア５５とがｚ方向で離れる。弁体３０の閉口端がシート面２５ｄに着座している場合、可動コア５６の上端面５６ａと固定コア５５の下端面５５ａとはｚ方向において最も離れる。このように可動コア５６と固定コア５５とがｚ方向で離れている場合、上端面５６ａと下端面５５ａとの間に尿素水が流動する空隙通路が構成される。
【００３２】
これとは逆に、弁体３０が導入部２４側に変位すると、可動コア５６と固定コア５５とがｚ方向で近づく。弁体３０の閉口端とシート面２５ｄとが離座し、ｚ方向において最も離れている場合、可動コア５６の上端面５６ａと固定コア５５の下端面５５ａとが接触する。この際、上記の空隙通路が無くなる。図４では、可動コア５６の上端面５６ａと固定コア５５の下端面５５ａとが接触して、空隙通路が無くなっている状態を示している。また図４では、特にノズルボディ２２、非磁性部材２３および導入部２４それぞれを区別せずに、ボディ２０として図示している。
【００３３】
弁体３０は内面３０ａと外面３０ｂを有する。内面３０ａは弁体３０の中空を構成している。上記したように弁体３０の中空は可動コア５６の中空と連通され、可動コア５６の中空とともに尿素水の流動する流通路を構成している。
【００３４】
弁体３０の外面３０ｂは先端ボディ２５ｂとノズルボディ２２それぞれの内面とｘ−ｙ平面で離れて対向している。また可動コア５６の外側面はノズルボディ２２と非磁性部材２３それぞれの内面とｘ−ｙ平面で離れて対向している。そのため、弁体３０と先端ボディ２５ｂ、および、弁体３０とノズルボディ２２それぞれとの間に空間が構成されている。また可動コア５６とノズルボディ２２、および、可動コア５６と非磁性部材２３それぞれとの間に空間が構成されている。これらの空間は上記した弁体３０の中空や空隙通路と連通される。そのため、これらの空間も尿素水の流動する流通路を構成している。
【００３５】
以下においては、弁体３０の中空と可動コア５６の中空とによって構成される流通路を第１流通路３１と示す。また、上記した弁体３０、先端ボディ２５ｂ、ノズルボディ２２、可動コア５６、および、非磁性部材２３によって構成される流通路を第２流通路３２と示す。
【００３６】
上記したように弁体３０の閉口端がシート面２５ｄに着座している場合、可動コア５６と固定コア５５との間に空隙通路が構成される。この場合、第１流通路３１と第２流通路３２とは、空隙通路を介して連通される。換言すれば、添加弁１０が閉弁状態の場合、第１流通路３１と第２流通路３２とは、空隙通路を介して連通される。これとは逆に、可動コア５６と固定コア５５とが接触している場合、上記の空隙通路は無くなる。そのため、第１流通路３１と第２流通路３２とは、空隙通路を介して連通されなくなる。換言すれば、添加弁１０が開弁状態の場合、第１流通路３１と第２流通路３２との空隙通路を介した連通が遮断される。
【００３７】
弁体３０には、弁体３０の中空とノズルボディ２２の中空とを連通するための第１連通孔３３が形成されている。また弁体３０には、弁体３０の中空と先端ボディ２５ｂの中空とを連通するための第２連通孔３４が形成されている。すなわち弁体３０には、第１流通路３１と第２流通路３２とを連通するための第１連通孔３３と第２連通孔３４それぞれが形成されている。これら第１連通孔３３と第２連通孔３４とにより、第１流通路３１と第２流通路３２は、添加弁１０の開弁状態と閉弁状態とによらずに連通している。
【００３８】
第１連通孔３３は、弁体３０におけるノズルボディ２２との対向面に設けられている。第２連通孔３４は、弁体３０における先端ボディ２５ｂとの対向面に設けられている。そのため第２連通孔３４は第１連通孔３３よりも噴射孔２５ａ側に位置している。本実施形態では、２つの第１連通孔３３と４つの第２連通孔３４が弁体３０に形成されている。
【００３９】
バネ４０は可動コア５６と弁体３０に付勢力を付与するものである。バネ４０は線形状の弾性材料がｚ方向にらせん状に巻き回されて成るコイルバネである。バネ４０はｚ方向において可動コア５６と圧入部材２６との間に設けられている。そして上記の圧入部材２６の圧入により、バネ４０は可動コア５６と圧入部材２６との間でｚ方向に圧縮されている。これによりバネ４０は、ｚ方向においてバネ４０から離れる方向に付勢力を発生させている。このため、弁体３０と可動コア５６それぞれにｚ方向において噴射孔２５ａ側へ向かうバネ４０の付勢力が付与されている。また電磁部５０による磁気回路が形成されない場合、バネ４０の付勢力により、弁体３０の閉口端がシート面２５ｄに着座している。これにより添加弁１０の閉弁状態が保たれている。
【００４０】
電磁部５０は、ソレノイドコイル５１、コネクタ５２、樹脂部５３、ハウジング５４、固定コア５５、および、可動コア５６を有する。ソレノイドコイル５１はコネクタ５２とともに樹脂部５３によって一体的に連結されている。ソレノイドコイル５１は固定コア５５と可動コア５６の周囲を囲むように、樹脂部５３によってボディ２０に固定されている。ハウジング５４は筒形状を成している。ハウジング５４はソレノイドコイル５１と樹脂部５３それぞれの周囲を囲むようにボディ２０に固定されている。
【００４１】
固定コア５５は筒形状を成している。固定コア５５は導入部２４と非磁性部材２３の中空に設けられている。図４に示すように、固定コア５５の弁体３０側の外径は、非磁性部材２３との接触面積を低減するため、非磁性部材２３の内径よりも狭くなっている。そのため、固定コア５５と非磁性部材２３とによって、上記した第２流通路３２と連通する隘路５５ｂが構成されている。隘路５５ｂはｘ−ｙ平面において環状を成している。この隘路５５ｂも尿素水で満たされる。この隘路５５ｂは空隙通路を介して第１流通路３１と連通している。
【００４２】
可動コア５６は筒形状を成している。可動コア５６は非磁性部材２３とノズルボディ２２の中空に設けられている。可動コア５６の中空には、ｘ−ｙ平面において環状を成す取り付け部５７が構成されている。この取り付け部５７によって、可動コア５６の中空は噴射孔２５ａ側の中空と導入部２４側の中空とに区画されている。この可動コア５６の噴射孔２５ａ側の中空に弁体３０の開口端が挿入されている。そして弁体３０の開口端の端面が、取り付け部５７の環状の下面５７ａと接触している。またこの可動コア５６の導入部２４側の中空にバネ４０が挿入されている。そしてバネ４０が、取り付け部５７の環状の上面５７ｂと接触している。上記したようにバネ４０のｚ方向において噴射孔２５ａ側へ向かう付勢力により、弁体３０と可動コア５６との接触状態が保たれている。そのため、可動コア５６と弁体３０とはｚ方向にともに移動する。
【００４３】
可動コア５６と弁体３０が一体構造物である可動部品としてｚ方向に移動する際に、その一体構造物が径方向に移動することを規制するよう、ｚ方向のうち一体構造物の上側部分と下側部分には、以下に説明する摺動面が形成されている。上側部分の摺動面は、可動コア５６の外周面により提供され、ノズルボディ２２および非磁性部材２３の内周面に当接しながら摺動する。下側部分の摺動面３０ｃ（図３参照）は、弁体３０の外面３０ｂにより提供され、先端ボディ２５ｂの内周面に当接しながら摺動する。より詳細には、弁体３０の外面３０ｂに設けられる摺動面３０ｃは、ｚ方向のうち第２連通孔３４が形成されている部分により提供される。
【００４４】
図４に示すように、可動コア５６の外径は、非磁性部材２３およびノズルボディ２２それぞれの内径よりも狭くなっている。そのため、可動コア５６と非磁性部材２３、および、可動コア５６とノズルボディ２２によって、上記した第２流通路３２の一部が構成されている。
【００４５】
ハウジング５４、固定コア５５および可動コア５６それぞれは磁性材料によって形成されている。上記したようにノズルボディ２２と導入部２４も磁性材料によって形成されている。そして非磁性部材２３は非磁性材料によって形成されている。固定コア５５と可動コア５６それぞれはｘ−ｙ平面において非磁性部材２３と隣り合っている。
【００４６】
以上により、コネクタ５２を介してソレノイドコイル５１に電流を流すと、それによって発生する磁束は、導入部２４、固定コア５５、可動コア５６、ノズルボディ２２、および、ハウジング５４を通る磁気回路を形成する。この磁気回路が形成されると、可動コア５６はバネ４０の付勢力に抗してｚ方向に沿って導入部２４側へと移動しようとする。上記したように可動コア５６と弁体３０とはｚ方向にともに移動する。したがって磁気回路の形成による可動コア５６の導入部２４側への移動により、弁体３０も導入部２４側へと移動する。これにより弁体３０の先端（閉口端）が先端ボディ２５ｂのシート面２５ｄから離座する。この結果、噴射孔２５ａから排気通路１１０ａへの尿素水の噴射がなされる。なおこの際、可動コア５６の上端面５６ａと固定コア５５の下端面５５ａとが接触する。これにより空隙通路を介した第１流通路３１と第２流通路３２との連通が遮断される。また、空隙通路を介した隘路５５ｂと第１流通路３１との連通が遮断される。
【００４７】
制御装置８０は、少なくとも１つの演算処理装置（プロセッサ８０ａ）と、プロセッサ８０ａにより実行されるプログラムおよびデータを記憶する記憶媒体としての少なくとも１つの記憶装置（メモリ８０ｂ）とを有する。プロセッサ８０ａおよびメモリ８０ｂはマイクロコンピュータ（マイコン）によって提供されてもよい。記憶媒体は、プロセッサ８０ａによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置８０は、１つのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置８０によって実行されることによって、制御装置８０をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置を機能させる。
【００４８】
制御装置８０は、添加弁１０の開閉およびポンプ７０の回転を制御する。具体的には、ポンプ７０のインペラを正回転させるように制御装置８０がポンプ７０を正転制御すると、タンク６０に貯留された尿素水がポンプ７０により圧送され、配管９０を通じて添加弁１０に供給される。ポンプ７０のインペラを逆回転させるように制御装置８０がポンプ７０を逆転制御すると、添加弁１０および配管９０に残存する尿素水がポンプ７０により吸引され、タンク６０に吸い戻される。換言すれば、ポンプ７０は、正転による添加弁１０への尿素水の供給作動と、逆転による添加弁１０からの尿素水の吸い戻し作動とを切り替え可能である。そして、ポンプ７０および配管９０が「供給吸戻装置」に相当する。
【００４９】
制御装置８０は、添加制御部８１、吸戻制御部８２、停止制御部８３、および吹飛制御部８４を有する。これらの制御部は、メモリ８０ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ８０ａが実行することで機能を発揮するものであり、メモリ８０ｂおよびプロセッサ８０ａにより提供される。
【００５０】
添加制御部８１は、内燃機関１００の運転に伴い排気浄化が要求され、かつ、還元装置２００の還元触媒が活性化温度以上になっている等の条件を満たしている場合に、ポンプ７０を正転制御するとともに添加弁１０を開閉制御する。このように正転制御しつつ添加弁１０を開閉制御する制御を、添加制御と呼ぶ。添加制御を実行することにより、内燃機関１００から排出されるＮＯｘに対して適量の尿素水を添加して、ＮＯｘ浄化を図る。
【００５１】
添加制御部８１に係る上記開閉制御について詳述すると、添加制御部８１は、機関回転速度および機関負荷等の内燃機関１００の運転状態に基づきＮＯｘ排出量を推定し、推定されたＮＯｘ排出量に応じた尿素水噴射量の目標値（目標噴射量）を算出する。さらに添加制御部８１は、算出された目標噴射量となるように、添加弁１０の開弁時間を制御する。なお、添加制御部８１は、目標噴射量の値に拘らずポンプ７０の吐出圧が最大吐出圧となるように、継続してポンプ７０を正転制御する。
【００５２】
吸戻制御部８２は、内燃機関１００の運転停止をトリガとして、ポンプ７０を逆転制御するとともに添加弁１０を開弁制御する。このように逆転制御しつつ開弁制御する吸戻制御部８２による制御を、吸戻制御と呼ぶ。吸戻制御を実行することにより、添加弁１０の内部の尿素水をポンプ７０に吸い戻させる。
【００５３】
吸戻制御では、開弁制御の開始時期つまり添加弁１０への通電開始時期と、逆転制御の開始時期つまりポンプ７０への通電開始時期を同じにしている。吸戻制御の開始時期は、内燃機関１００の運転停止から所定時間が経過して、ポンプの吐出圧が十分に低下した後の時期に設定されている。また、逆転制御の終了時期つまりポンプ７０への通電終了時期と、開弁制御の終了時期つまり添加弁１０への通電終了時期とを同じにしている。吸戻制御の実行時間つまりポンプ７０および添加弁１０への通電時間は、予め決められた所定時間ｔａ（図５参照）に固定して設定されている。なお、吸戻制御の実行時間は第１時間Ｔ１０（図１２参照）に相当する。
【００５４】
図５に、本発明者が添加弁１０を開弁状態に維持して負圧を発生させた場合の尿素水残存率の実験結果を示す。図５の縦軸は、添加弁１０内が尿素水で満たされた状態での添加弁１０内の尿素水残存量に対する尿素水残存率を示している。したがって添加弁１０内が尿素水で満たされている場合、尿素水残存率は１．０になる。図５の横軸は経過時間を示している。したがって図５は添加弁１０内の尿素水残存率の時間依存性を示している。
【００５５】
この実験では、ボディ２０の中心軸ＣＡを鉛直方向に沿わせている。そのため、ｘ−ｙ平面が水平面に沿い、ｚ方向が鉛直方向に沿っている。添加弁１０の排気管１１０への尿素水の添加方向が重力の作用方向と同一方向である。添加弁１０内の尿素水の吸い戻し方向は重力の作用方向とは逆向きである。
【００５６】
図５に示すように吸い戻しの始めにおいては、尿素水残存率は急激に減少する。しかしながら、吸い戻し開始から所定時間ｔａ（例えば１０秒）が経過すると、尿素水残存率はほとんど変化しなくなる。なおこの実験では負圧を０．５ｂａｒにしている。以上により、吸戻制御の実行時間である第１時間Ｔ１０は、図５に示す所定時間ｔａに設定される。これにより、無駄な電力消費を回避しつつ、尿素水残存量を最大限に少なくすることが図られる。
【００５７】
停止制御部８３は、吸戻制御の終了をトリガとして、ポンプ７０を停止するとともに添加弁１０を閉弁制御する。このようにポンプ７０を停止しつつ閉弁制御する停止制御部８３による制御を、停止制御と呼ぶ。停止制御を実行することにより、添加弁１０の内部に付着する尿素水を自重で移動させる。
【００５８】
停止制御では、閉弁制御の開始時期つまり添加弁１０への通電終了時期と、ポンプ７０への通電停止時期を同じにしている。停止制御の実行時間つまりポンプ７０および添加弁１０への通電停止時間は、予め決められた長さに固定して設定されている。なお、停止制御の実行時間は第２時間Ｔ２０（図１２参照）に相当し、上述した自重での移動が十分に為される長さに設定されている。以下、自重での移動について、図６および図７を用いて詳細に説明する。
【００５９】
図６中のドットハッチングで示される尿素水は、吸戻制御終了時点で添加弁１０内部に残留する残留尿素水である。添加弁１０の内部には、吸戻制御時に尿素水が滞留しやすい箇所（滞留部）が存在し、その滞留部に滞留している尿素水を吸戻制御で除去することには限界がある。滞留部になりやすい箇所は、尿素水の流動抵抗の高い場所であり、添加弁１０内における流通面積の狭い箇所や、流通路を構成しない袋小路が具体例として挙げられる。
【００６０】
例えば、図６に示す滞留部Ｄ１のように、第２流通路３２のうち径方向において中心軸ＣＡよりも上側の部分、かつ鉛直方向において第１連通孔３３よりも上側の部分は、尿素水が滞留しやすい。また、図６に示す滞留部Ｄ２のように、第２流通路３２のうち径方向において中心軸ＣＡよりも下側の部分、かつ鉛直方向において第１連通孔３３よりも下側の部分は、尿素水が滞留しやすい。
【００６１】
また、図３中のドットハッチングで示される滞留部Ｄ３のように、第２流通路３２のうち摺動面３０ｃの上流側に隣接する部分は、尿素水が滞留しやすい。図３に示す滞留部Ｄ４のように、第１流通路３１のうちｚ方向において第２連通孔３４より噴射孔２５ａ側の部分は、尿素水が滞留しやすい。また、図４中のドットハッチングで示される滞留部Ｄ５のように、第１流通路３１のうち下面５７ａに隣接する部分は、尿素水が滞留しやすい。先述した隘路５５ｂも滞留部Ｄ６となり得る（図４参照）。
【００６２】
これらの滞留部Ｄ１〜Ｄ６に滞留した尿素水は、停止制御の期間中に、自重で鉛直方向下側へ移動する。例えば、滞留部Ｄ１に滞留していた尿素水は、停止制御期間中に、滞留部Ｄ３へ移動する（図６、７参照）。例えば、滞留部Ｄ５（図４参照）に滞留していた尿素水は、停止制御期間中に、滞留部Ｄ４（図３参照）へ移動する。
【００６３】
吹飛制御部８４は、停止制御が第２時間Ｔ２０継続して実行されたことをトリガとして、ポンプ７０を正転制御するとともに添加弁１０を開弁制御する。このように正転制御しつつ開弁制御する吹飛制御部８４による制御を、吹飛制御と呼ぶ。吹飛制御に係る正転制御により、添加弁１０内部の流通路の空気が加圧される。そのため、吹飛制御に係る開弁制御により、添加弁１０の内部に形成された流通路に付着する尿素水が、噴射孔２５ａから排気通路１１０ａへ吹き飛ばされる。例えば、停止制御後に滞留部Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４に残存する尿素水が、加圧空気とともに、図８に示すように噴射孔２５ａから吹き飛ばされる。
【００６４】
吹飛制御では、開弁制御の開始時期つまり添加弁１０への通電開始時期は、正転制御の開始時期つまりポンプ７０への通電開始時期よりも遅い時期に設定されている。吹飛制御の開始時期つまりポンプ７０への通電開始時期は、停止制御の第２時間Ｔ２０経過時期に設定されている。また、正転制御の終了時期つまりポンプ７０への通電終了時期は、開弁制御の終了時期つまり添加弁１０への通電終了時期よりも遅い時期に設定されている。吸戻制御の実行時間つまりポンプ７０への通電時間は、予め決められた第３時間Ｔ３０（図１２参照）に設定されている。
【００６５】
第３時間Ｔ３０は、配管９０の一部が尿素水で満たされつつも、配管９０の全体が尿素水で満たされることのない長さの時間に設定されている。例えば、停止制御終了時点で、配管９０内に尿素水が残存していない場合がある。或いは、図９中のドットハッチングで示されるように配管９０内の一部に尿素水Ｄ１０が残存している場合もあるが、その尿素水Ｄ１０は、配管９０のうちポンプ７０に隣接する部分に存在するものの、配管９０の上向部９２には存在していない。そして、図１０中のドットハッチングで示されるように、吹飛制御により配管９０内に残存する尿素水Ｄ１０が増えるものの、配管９０の全体が尿素水で満たされないように、吹飛制御に係る第３時間Ｔ３０は極めて短い時間に設定されている。図１０の例では、尿素水Ｄ１０が取付部９１に到達することのないように、第３時間Ｔ３０は設定されている。
【００６６】
次に、図１１を用いて、プロセッサ８０ａにより実行される解凍判定の処理手順を説明する。図１１に示す処理は、制御装置８０に電力供給されている期間中、繰り返し実行される。
【００６７】
先ず、ステップＳ１０において、内燃機関１００が運転状態から停止状態に切り替わったか否かを判定する。運転停止状態に切り替わったと判定された場合、続くステップＳ１１において、吸戻制御部８２によるポンプ７０の逆転制御を実行し、続くステップＳ１２において、吸戻制御部８２による添加弁１０の開弁制御を実行する。続くステップＳ１３では、吸戻制御の開始から第１時間Ｔ１０（図１２参照）が経過したか否かを判定する。第１時間Ｔ１０が経過していないと判定された場合、ステップＳ１１、Ｓ１２による吸戻制御を継続する。
【００６８】
第１時間Ｔ１０が経過したと判定された場合、続くステップＳ１４において、停止制御部８３による添加弁１０の閉弁制御を実行し、続くステップＳ１５において、停止制御部８３によるポンプ７０の停止制御を実行する。続くステップＳ１６では、停止制御の開始から第２時間Ｔ２０（図１２参照）が経過したか否かを判定する。第２時間Ｔ２０が経過していないと判定された場合、ステップＳ１４、Ｓ１５による停止制御を継続する。
【００６９】
第２時間Ｔ２０が経過したと判定された場合、続くステップＳ１７において、吹飛制御部８４によるポンプ７０の正転制御を実行し、続くステップＳ１８において、吹飛制御部８４による添加弁１０の開弁制御を実行する。続くステップＳ１９では、吹飛制御の開始から第３時間Ｔ３０（図１２参照）が経過したか否かを判定する。第３時間Ｔ３０が経過していないと判定された場合、ステップＳ１７、Ｓ１８による吹飛制御を継続する。
【００７０】
第３時間Ｔ３０が経過したと判定された場合、続くステップＳ２０において添加弁１０の閉弁制御を実行し、続くステップＳ２１においてポンプ７０の停止制御を実行する。要するに、内燃機関１００が停止状態に切り替わると、吸戻制御を第１時間Ｔ１０実行し、その後、停止制御を第２時間Ｔ２０実行し、その後、吹飛制御を第３時間Ｔ３０実行し、その後、添加弁１０を閉弁させてポンプ７０を停止させる。
【００７１】
次に、図１２を用いて、本実施形態に係る添加装置の作動の一例を説明する。図中の（ａ）欄は、ポンプ７０吐出口の圧力（ポンプ圧力）を示す。正転制御時のポンプ圧力は加圧により正圧となる。逆転制御時のポンプ圧力は吸い戻しにより負圧となる。停止制御時のポンプ圧力は大気圧となる。図中の（ｂ）欄は、添加弁１０の通電オンオフを制御する制御信号を示す。添加弁１０は通電オンにより開弁し、通電オフにより閉弁する。
【００７２】
図１２中のｔ１時点までは、内燃機関１００が運転していることに伴って、排気中のＮＯｘを還元させるべく尿素水の添加が要求されている状態である。したがって、ｔ１時点までは添加制御部８１による添加制御が実行されている。つまり、ポンプ７０の正転制御によりポンプ圧力が正圧になっており、尿素水が添加弁１０に供給されている。そして、尿素水の噴射量が目標噴射量となるように添加弁１０が開閉制御されている。
【００７３】
ここで、図１１とは別の制御により、内燃機関１００が運転停止している等、尿素水の添加が要求されていない場合には、ポンプ７０を停止させるとともに添加弁１０を閉弁させるといった、停止制御が実行される。また、内燃機関１００の運転に伴い尿素水の添加が要求されている場合には添加制御部８１による添加制御が実行される。図１２の説明に戻り、ｔ１時点で内燃機関１００が運転停止に切り替わると、上記停止制御により、ポンプ７０を停止させるとともに添加弁１０を閉弁させている。
【００７４】
この停止制御によりポンプ圧力が低下して大気圧になったｔ２時点で、吸戻制御が開始される。要するに、内燃機関１００の停止時点から、ポンプ圧力が大気圧まで低下するのを待って、吸戻制御が開始される。吸戻制御開始のｔ２時点で、ポンプ圧力が大気圧からの低下を開始するとともに添加弁１０が開弁する。これにより、排気通路１１０ａの空気が噴射孔２５ａから添加弁１０の内部へ吸い込まれ、その吸引された空気とともに添加弁１０内部の尿素水がタンク６０へ吸い戻される。
【００７５】
その後、第１時間Ｔ１０が経過したｔ３時点で、吸戻制御の終了とともに停止制御が開始される。停止制御開始のｔ３時点で、ポンプ圧力が負圧からの上昇を開始するとともに添加弁１０が閉弁する。これにより、吸戻制御時に添加弁１０内部の滞留部Ｄ１〜Ｄ６に滞留していた尿素水が、添加弁１０内を自重で移動する。
【００７６】
その後、第２時間Ｔ２０が経過したｔ４時点で、停止制御の終了とともに吹飛制御が開始される。その後、ポンプ圧力が十分に上昇したｔ５時点で添加弁１０が開弁し、直後のｔ６時点で添加弁１０が閉弁する。その後、第３時間Ｔ３０が経過したｔ７時点で、吹飛制御の終了とともにポンプ圧力が低下して大気圧に戻っている。吹飛制御開始のｔ４時点で、ポンプ圧力が大気圧からの上昇を開始する。この吹飛制御により、停止制御時に自重で移動した残存尿素水が、噴射孔２５ａから吹き飛ばされる。
【００７７】
以上により、本実施形態に係る添加装置は、吸戻制御部８２、停止制御部８３および吹飛制御部８４を備える。停止制御部８３は、吸戻制御の後に停止制御を第２時間Ｔ２０実行する。吹飛制御部８４は、停止制御の後に、添加弁１０を開弁させつつポンプ７０を正転作動させる吹飛制御を実行する。そのため、添加制御部８１による添加制御が終了した後、先ずは吸戻制御により、添加弁１０内部に残存する尿素水の大半を除去することができる。そして、吸戻制御時に残留した尿素水は、停止制御により自重で移動することになり、移動した残留尿素水の少なくとも一部は、その後の吹飛制御により噴射孔２５ａから吹き飛ばされる。このように、吸戻制御時に残留した尿素水の少なくとも一部は、停止制御および吹飛制御により除去される。
【００７８】
したがって、内燃機関１００の停止期間中において、残存した尿素水が凍結し、添加弁１０の噴射孔２５ａや内部通路を閉塞させてしまうおそれを抑制できる。また、内燃機関１００の停止期間中に、残存した尿素水に含まれる水分が蒸発して尿素成分が析出し、析出した尿素が、添加弁１０内部の可動部品、つまり弁体３０および可動コア５６に固着することを抑制できる。例えば、可動コア５６の上端面５６ａと固定コア５５の下端面５５ａとの固着や、可動部品の摺動面の固着や、シート面２５ｄへの弁体３０の固着等が挙げられる。
【００７９】
さらに本実施形態では、吹飛制御部８４は、配管９０の全体が尿素水で満たされることのない第３時間Ｔ３０だけ吹飛制御を実行する。そのため、吹飛制御によるポンプ７０の正転制御により圧送される尿素水が、添加弁１０の内部へ流入してしまうおそれを抑制できる。特に、配管９０の上向部９２へ尿素水が流入しない時間長さに第３時間Ｔ３０が設定されていれば、添加弁１０への流入抑制を促進できる。
【００８０】
さらに本実施形態では、停止制御部８３は、添加弁１０を閉弁させつつポンプ７０を停止させる。そのため、停止制御期間中に自重で移動した尿素水が噴射孔２５ａから漏れ出ることを防止できる。このように自重で噴射孔２５ａから漏れ出る尿素水は、噴孔プレート２５ｃの外面に表面張力で付着しやすい。このように付着した尿素水は、噴孔プレート２５ｃに固着して噴射孔２５ａの一部を塞いでしまうことが懸念される。一方、吹飛制御により勢い良く吹き出される尿素水は、噴孔プレート２５ｃの外面への付着が生じにくい。よって、停止制御期間中に添加弁１０を閉弁させる本実施形態によれば、上記漏出に起因した噴孔プレート２５ｃ外面への付着を抑制できる。
【００８１】
さらに本実施形態では、吸戻制御部８２は、添加弁１０を開弁させつつポンプ７０を逆転作動させる。そのため、噴射孔２５ａを空気の流入口として利用することができ、吸戻制御専用の空気流入口を添加弁１０に設けることを不要にできる。
【００８２】
さらに本実施形態では、吹飛制御部８４は、ポンプ圧送（供給作動）を開始するｔ４時点では添加弁１０を閉弁させておき、供給作動の開始後に遅れて、ｔ５時点で添加弁１０を閉弁から開弁に切り替える。そのため、ｔ４時点からｔ５時点までの間に添加弁１０内部の空気の圧力を上昇させることができる。そして、空気圧が上昇した状態で開弁するので、残存尿素水を噴射孔２５ａから勢い良く吹き飛ばすことができる。よって、吹き飛ばされずに残る尿素水を低減できる。また、先述した、噴孔プレート２５ｃの外面に表面張力で尿素水が付着するといった懸念を抑制できる。
【００８３】
さらに本実施形態では、吹飛制御部８４は、添加弁１０の開弁を終了させて閉弁に切り替えるｔ６時点ではポンプ圧送（供給作動）を継続させておき、開弁から閉弁への切り替えた後に遅れて、ｔ７時点でポンプ圧送（供給作動）を停止させる。そのため、ｔ５時点からｔ６時点までの開弁期間（吹飛期間）中に空気圧が低下するおそれを抑制でき、噴孔プレート２５ｃの外面に表面張力で尿素水が付着する懸念をより一層抑制できる。
【００８４】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、内燃機関１００の停止後に、吸戻制御、停止制御および吹飛制御を順に実行する１連の制御を１回実行している。これに対し本実施形態では、上記１連の制御を複数回実行する。例えば、図１３に示すように、１回目の吹飛制御を終了させたｔ７時点から所定時間経過したｔ８時点で、２回目の吸戻制御、停止制御および吹飛制御を順に実行する。ｔ７時点からｔ８時点までの所定時間の長さは、ポンプ７０への通電を停止させてから慣性で回転するインペラが停止するのに要する時間、つまりポンプ圧力が大気圧に戻るまでの時間よりも長く設定されている。
【００８５】
図１３に示す例では、２回目の吸戻制御に係る第１時間Ｔ１０は、１回目の第１時間Ｔ１０よりも短く設定されている。一方、停止制御に係る第２時間Ｔ２０および吹飛制御に係る第３時間Ｔ３０については、１回目と２回目とで同じ長さに設定されている。
【００８６】
また、上記第１実施形態では、吸戻制御の実行期間である第１時間Ｔ１０中に、添加弁１０を１回開弁させている。これに対し本実施形態では、図１３に示すように、第１時間Ｔ１０中に添加弁１０を複数回開弁させている。例えば、０．５Ｈｚ〜１０．０Ｈｚの周波数で開弁と閉弁を交互に切り替える。開閉切り替えの周期は、予め設定された値で固定されている。
【００８７】
以上により、本実施形態によれば、吹飛制御を第３時間Ｔ３０実行した後、吸戻制御を再度実行する。そのため、吹飛制御に係る第３時間Ｔ３０中に吹き飛ばしきれずに添加弁１０内部に尿素水が未だ残留した場合であっても、その残留尿素水の一部が、その後の吸戻制御により吸い戻され得る。よって、残留尿素水の除去を促進できる。
【００８８】
さらに本実施形態では、２回目の吸戻制御に係る第１時間Ｔ１０は、１回目の吸戻制御に係る第１時間Ｔ１０よりも短く設定されている。吸戻制御開始時点での残留尿素水は、１回目よりも２回目の方が少ないため、２回目の第１時間Ｔ１０が短く設定された本実施形態によれば、ポンプ７０の消費電力が必要以上に多くなることを抑制できる。
【００８９】
さらに本実施形態によれば、吸戻制御、停止制御および吹飛制御を順次実行する一連の制御が、複数回繰り返し実行される。そのため、上記一連の制御が１回実行される場合に比べて、残留尿素水の除去をより一層促進できる。
【００９０】
さらに本実施形態によれば、吸戻制御部８２は、添加弁１０の開弁と閉弁を交互に繰り返させつつポンプ７０を吸い戻し作動させる。これによれば、滞留部Ｄ１〜Ｄ６に滞留した尿素水が、吸戻制御の期間中に、可動コア５６および弁体３０により揺り動かされて、吸い戻されやすくなる。よって、吸戻制御期終了時点での残留尿素水を減少でき、残留尿素水の除去をより一層促進できる。
【００９１】
（他の実施形態）
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００９２】
図１に示す例では、添加弁１０が排気管１１０に対して斜めに取り付けられているが、垂直に取り付けられていてもよい。換言すれば、排気管１１０の延びる方向とボディ２０の中心軸ＣＡ方向とのなす角度が鋭角になるように添加弁１０が排気管１１０に取り付けられていてもよいし、上記角度が直角になるように取り付けられていてもよい。
【００９３】
上記第２実施形態では、２回目の吸戻制御に係る第１時間Ｔ１０は１回目より短く設定されているが、２回目および１回目の第１時間Ｔ１０は同じ長さに設定されていてもよい。また、上記第２実施形態では、第２時間Ｔ２０および第３時間Ｔ３０は、１回目と２回目とで同じ長さに設定されているが、各々の時間について、１回目が２回目よりも短く設定されていてもよいし、長く設定されていてもよい。
【００９４】
上記各実施形態に係る吹飛制御では、ポンプ７０を正転制御する際に、圧力最大でポンプ７０を駆動させてもよいし、最大未満の吐出圧でポンプ７０を駆動させてもよい。
【００９５】
上記第１実施形態では、吸戻制御に係る第１時間Ｔ１０は、予め決められた長さに固定して設定されているが、環境に応じて可変設定されてもよい。例えば、尿素水の粘性が高いほど吸い戻されにくくなるので、高粘性であるほど第１時間Ｔ１０は長い時間に設定されることが望ましい。なお、尿素水の粘性は、尿素水の温度や濃度と相関が高いため、尿素水温度や濃度の検出または推定により取得され得る。停止制御に係る第２時間Ｔ２０および吹飛制御に係る第３時間Ｔ３０についても、上記第１時間Ｔ１０同様にして、環境に応じて可変設定されてもよい。例えば、高粘性であるほど第２時間Ｔ２０および第３時間Ｔ３０は長い時間に設定されることが望ましい。
【００９６】
上記第１実施形態では、吹飛制御での開弁開始時期（ｔ５時点）が、吹飛制御での正転開始時期（ｔ４時点）よりも遅いタイミングに設定されているが、これら両時期は同じタイミングに設定されていてもよい。また、上記第１実施形態では、吹飛制御での開弁終了時期（ｔ６時点）が、吹飛制御での正転終了時期（ｔ７時点）よりも早いタイミングに設定されているが、これら両時期は同じタイミングに設定されていてもよい。
【００９７】
上記第１実施形態では、吸戻制御での開弁開始時期（ｔ２時点）と、吸戻制御での逆転開始時期が同じに設定されているが、これら両時期はずらされていてもよい。また、上記第１実施形態では、吸戻制御での閉弁開始時期（ｔ３時点）と、吸戻制御での逆転終了時期が同じに設定されているが、これら両時期はずらされていてもよい。
【００９８】
上記第１実施形態では、吹飛制御の実行期間つまり第３時間Ｔ３０中における添加弁１０の開弁回数が、１回に設定されている。これに対し、第３時間Ｔ３０中に開弁と閉弁を複数回繰り返すよう、上記開弁回数が複数回に設定されていてもよい。
【００９９】
上記第１実施形態に係る停止制御では、添加弁１０を閉弁させつつポンプ７０を停止させているが、添加弁１０を開弁させつつポンプ７０を停止させてもよい。また、上記第１実施形態に係る吸戻制御では、添加弁１０を開弁させつつポンプ７０を逆転させているが、添加弁１０を閉弁させつつポンプ７０を逆転させてもよい。この場合、添加弁１０に、噴射孔２５ａとは別の空気流入口を設けて、添加弁１０内部に空気が流入するようにすればよい。
【０１００】
上記各実施形態では、ポンプ７０と添加弁１０とが１本の配管９０で接続されている。これに対し、添加弁１０へ尿素水を供給する供給配管に加えて、添加制御により供給された尿素水の余剰分をタンク６０へ戻すリターン配管が設けられていてもよい。この場合、尿素水の流れ方向を逆転させる流路切替弁を配管に設けて、リターン配管から尿素水を供給して供給配管からタンク６０へ戻すことが可能になる。つまり、ポンプ７０を逆転させずに正転させたまま流路切替弁を切り替えることで、添加弁１０からの尿素水の吸い戻しを実現させることが可能になる。要するに、吸戻制御部８２は、上記各実施形態の如く逆転制御により吸戻制御を実現させてもよいし、上記流路切替弁を切替制御することで吸戻制御を実現させてもよい。
【０１０１】
上述の如く流路切替弁を設けて逆転制御を不要にした構成の場合、添加弁１０への尿素水の供給、および添加弁１０からの尿素水の吸い戻しを切り替えて実行する供給吸戻装置は、供給配管、リターン配管、ポンプ７０および流路切替弁により提供される。
【０１０２】
上記各実施形態では、添加弁１０から排気通路１１０ａへ添加する浄化液として尿素水を用いているが、炭化水素化合物（ＨＣ）を浄化液として添加してもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  添加弁、    １１０ａ  排気通路、  １００  内燃機関、  ６０  タンク、  ７０  供給吸戻装置、  ７０  ポンプ、  ８２  吸戻制御部、  ８３  停止制御部、  ８４  吹飛制御部、  ９０  供給吸戻装置、  ９０  配管、  Ｔ１０  第１時間、  Ｔ２０  第２時間、  Ｔ３０  第３時間。
【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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【図１２】
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【図１３】
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