(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、
前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路、
前記供給通路を介して前記排気系に尿素水を供給する還元剤供給手段、
前記供給通路における前記尿素水の供給部位より上流部位から前記排気系に加圧空気を供給する空気供給手段、
前記尿素水の温度を検出する温度センサ、
前記還元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御する制御手段、
前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態検出手段、
前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり有無を判定し、且つ、同判定作動を前記温度センサにより検出された尿素水温度が所定温度未満のときには禁止する判定手段、
を備えたことを特徴とする内燃機関のＮＯｘ浄化装置。
【請求項２】
前記判定手段により前記供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障と判定されたとき、前記還元剤供給手段による尿素水の供給を禁止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置。
【請求項３】
内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、
前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路を介して尿素水を供給する還元剤供給手段、
前記還元剤供給手段から供給される尿素水の供給部位より上流の前記供給通路から加圧空気を供給する空気供給手段、
前記還元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御する制御手段、
前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態検出手段、
前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり有無を判定する判定手段を備え、
前記判定手段は、前記供給通路の目詰まり有と判定されたとき、前記制御手段により前記還元剤供給手段を作動させ尿素水を供給した後に、前記空気供給手段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり有無を判定すること、
を特徴とする内燃機関のＮＯｘ浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内撚機関の排気ガス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置、特に、排気系に設けた還元触媒の上流側に排気ガス還元剤を噴霧する装置を配した内燃機関のＮＯｘ浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内撚機関が排出する排気ガス中のＮＯｘはＮＯｘ浄化装置により浄化されているが、特に、ディーゼルエンジンで用いられるＮＯｘ浄化装置はその排気系にユリアＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）を置き、その上流側に還元剤供給手段を配備したものが知られている。この還元剤供給手段は排気系に尿素水（ユリア水）を供給し、そこに含まれた尿素が下記の式（１）のように加水分解及び熱分解して、ＮＨ３を放出する。
【０００３】
（ＮＨ２）２ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→２ＮＨ３＋ＣＯ２・・・・（１）
加水分解して発生したアンモニア（ＮＨ３）はＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）に還元剤として供給される。これによりＳＣＲ触媒が酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを浄化できるようにしている。
ところで、上述のように、尿素水添加式のＮＯｘ浄化装置は還元剤として用いるアンモニアを直接排気路に供給するのに代え、取り扱いの容易な尿素水を用い、その尿素水を霧化して搬送用のエア流に乗せて排気路に供給、即ち、エアアシスト方式を用いて排気路に供給し、そこで加水分解されたアンモニアをＳＣＲ触媒に供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エアアシスト方式を採るＮＯｘ浄化装置では、供給通路を流動する搬送用のエア流に尿素水を乗せて供給通路の下流端のインジェクタより排気路に尿素水を供給する。この供給通路の上流部には搬送エアの供給手段が連結され、このエア供給手段とインジェクタとの間に還元剤供給手段から延びる尿素水添加管の添加口が開口している。ここで、尿素水添加管の添加口より供給通路に吹出し添加された霧状の尿素水は供給通路の内壁面に付着し易く、これが搬送用のエア流の影響で水分を蒸発した場合に固形物となりやすく、この固形物発生自体を避けることはできない。
特に、エアアシスト方式を採るＮＯｘ浄化装置が車載された場合、搬送用のエアが流れる供給通路が湾曲されたり、流路断面積が変化することが多く、これら部位や、尿素水添加管の添加口やインジェクタの近傍には、エア流線が乱れる部分や渦巻き部分（乱流）が発生し易く、このような部位に尿素水が付着し易くなる。
【０００５】
この尿素水付着状態が続くと、その都度水分が蒸発して固化量が増加し、その部位のエア流路断面積を狭めることとなり、場合によっては流路を閉鎖し、いわゆる尿素プラギング現象が発生し、これにより、尿素水添加式の還元剤供給手段が適正作動しなくなり、ＮＯｘ浄化機能が停止してしまうという問題がある。
【０００６】
しかも、このようなＮＯｘ浄化装置の制御手段が、予め、プラギング検出手段を備える場合、このプラギング検出手段は、例えば、搬送用エアが流れる供給通路のエア圧を検出し、これがプラギング発生で所定値を上回っていると、直ちにＮＯｘ浄化装置に故障があると判定を行うこととなる。このため、たとえ尿素プラギング現象発生部が容易に溶解可能で、通路を連通状態へ回復することが可能な時であっても、故障であると判定することとなり、ＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに増加することになり易い。
本発明は、以上のような課題に基づき、尿素水添加を行うＮＯｘ浄化装置における尿素プラギング現象によるＮＯｘ浄化装置の停止頻度がむやみに増加することを防止できる内燃機関のＮＯｘ浄化装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路、前記供給通路を介して前記排気系に尿素水を供給する還元剤供給手段、前記供給通路における前記尿素水の供給部位より上流部位から前記排気系に加圧空気を供給する空気供給手段、前記尿素水の温度を検出する温度センサ、前記還元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御する制御手段、前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態検出手段、前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり有無を判定し、且つ、同判定作動を前記温度センサにより検出された尿素水温度が所定温度未満のときには禁止する判定手段、を備えたことを特徴とする。  排気系に加圧空気に乗せて尿素を供給する供給通路はその内壁部等で尿素水の水分が蒸発して固形化し、これが流路を目詰まり、即ち尿素プラギング現象が生じる可能性がある。ここでは目詰まり故障を圧力又は流量に応じて容易に判断し、対処できる。
【０００８】
特に、尿素水が低温であると飽和濃度が低下し、このような低温尿素水での供給通路の目詰まり部の溶解排出を期待することができないので、このような場合は、無駄となるような判定手段による供給通路の目詰まり有無の判定を禁止し、高温化を待つ。
好ましくは、請求項１に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置において、尿素水の温度を上昇させるヒータを備え、前記判定手段は、前記温度センサにより検出された尿素水温度が所定温度未満のとき、前記ヒータを作動させても良い。
【０００９】
この場合、尿素水が所定温度未満のとき、ヒータを作動させて尿素水の温度を上昇させ、飽和濃度の高い尿素水で供給通路の目詰まり部の溶解排出を容易に行うことができる。
【００１０】
好ましくは、請求項１に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置において、尿素水の温度を上昇させるヒータを備え、判定手段は、前記温度センサにより検出された尿素水温度が所定温度未満のとき、前記ヒータを作動させ、前記ヒータの作動後に、前記温度センサにより検出された尿素水温度が所定温度以上と判定したとき、前記供給通路の目詰まり有無を判定するとしても良い。
この場合、判定手段が尿素水が所定温度未満のとき、ヒータを作動させて尿素水の温度を上昇させ、尿素水温度が所定温度以上になるとその尿素水で供給通路の目詰まり部の溶解排出を容易に確実に行うことができ、判定手段による供給通路の目詰まり有無の判定を的確に行うことができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置において、前記判定手段により前記供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障と判定されたとき、前記還元剤供給手段による尿素水の供給を禁止することを特徴とする。
判定手段が加圧空気により供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障を判定すると尿素水の供給を禁止するので、ＮＯｘ浄化装置の不必要な作動を停止できると共に、例えば、乗員に修理工場での整備を促すことによって、環境への配慮が速やかに成される。
【００１２】
請求項３の発明は、内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に連通する供給通路を介して尿素水を供給する還元剤供給手段、前記還元剤供給手段から供給される尿素水の供給部位より上流の前記供給通路から加圧空気を供給する空気供給手段、前記還元剤供給手段及び前記空気供給手段の作動を制御する制御手段、前記供給通路内の圧力又は流量を検出する空気供給状態検出手段、前記制御手段により前記空気供給手段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり有無を判定する判定手段を備え、前記判定手段は、前記供給通路の目詰まり有と判定されたとき、前記制御手段により前記還元剤供給手段を作動させ尿素水を供給した後に、前記空気供給手段を作動させ加圧空気を供給すると共に前記空気供給状態検出手段により検出された圧力又は流量に応じて前記供給通路の目詰まり有無を判定することを特徴とする。
このように、判定手段は供給通路の目詰まりを判定すると、一旦、尿素水を供給することによって、供給通路内に固体化して目詰まりした尿素を溶解排出し、その上で、再度目詰まりを判定するので、溶解可能な目詰まりであれば異常の誤判定を防止してＮＯｘ浄化を図ることができ、一旦、尿素水を供給しても、供給通路内に固体化した尿素を溶解排出できないときには目詰まりと判定することで、的確に尿素目詰まりを診断することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態としての内燃機関のＮＯｘ浄化装置を図１を参照して説明する。ここでの内燃機関のＮＯｘ浄化装置（以後単にＮＯｘ浄化装置と記す）は、図示しない車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１の排気系２に装着される。
エンジン１はエンジン制御装置（図には主要制御部を成すエンジンＥＣＵ１０を記す）３を備え、エンジン１の排気系にＮＯｘ浄化装置が配備される。なお、エンジン制御装置３のエンジンＥＣＵ１０と、ＮＯｘ浄化装置の制御部を成す排気ガス制御装置（以後単に排気系ＥＣＵと記す）４とはＣＡＮ相互通信システム（以後単に通信回線と記す）５によって相互通信可能に連結される。
【００１４】
図１において、エンジン１は図示しない燃焼室に供給される燃料量を調整する燃料噴射系と、燃料ポンプの吐出量を調整する燃料供給系と、排気ガス後処理装置であるＮＯｘ浄化装置を備えた排気系とを備える。
図１において、エンジン１が用いるエンジンＥＣＵ１０はエンジン１のアクセルペダル開度θａを検出するアクセルペダル開度センサ９と、クランク角情報Δθを検出するクランク角センサ１５が接続される。ここでクランク角情報ΔθはエンジンＥＣＵ１０においてエンジン回転数Ｎｅの導出に用いられると共に後述の燃料噴射時期制御に使用される。
【００１５】
エンジンＥＣＵ１０はその入出力回路に多数のポートを有し、アクセルペダル開度センサ９、クランク角センサ１５等よりの検出信号を取込み、図示しない回線を介して、燃料調整部１１に制御信号を送出するよう機能する。
燃料噴射系は図示しない燃焼室にインジェクタ１２により燃料噴射を行う燃料調整部１１を備え、同部を燃料制御部ｎ２として機能するエンジンＥＣＵ１０が制御する。
【００１６】
燃料吐出量調整部１２１はエンジン駆動の高圧燃料ポンプ１２３の高圧燃料を定圧化した上でコモンレール１２２に供給する。燃料吐出量調整部１２１はエンジンＥＣＵ１０に接続され、燃料圧力制御部ｎ１の出力Ｄ（ｐｆ）に応じてコモンレール１２２内の圧力が所定圧力ｐｆとなるよう吐出量を調整可能である。  燃料調整部１１はコモンレール１２２に電磁バルブＶｐを介して連結されたインジェクタ１２により高圧燃料噴射を行うコモンレール方式を採る。電磁バルブＶｐはエンジンＥＣＵ１０に接続され、燃料制御部ｎ２の出力Ｄ（ｉｎｊｎ）信号に応じて燃料噴射量、噴射時期を調整可能である。なお、電磁バルブＶｐとエンジンＥＣＵ１０の接続回線は１つのみ図示した。
【００１７】
ここで燃料制御部ｎ２はエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル開度θａ（レバー開度θｒに対応する）に応じた基本燃料噴射量ＩＮＪｂを求め、運転条件に応じた、たとえば水温や大気圧の各補正値ｄｔ，ｄｐを加えて燃料噴射量ＩＮＪｎ（＝ＩＮＪｂ＋ｄｔ＋ｄｐ）を導出する。更に噴射時期は、周知の基本進角値に運転条件に応じた補正を加えて導出される。その上で、演算された噴射時期及び燃料噴射量ＩＮＪ相当の出力Ｄ（ｉｎｊｎ）信号を図示しない燃料噴射用ドライバにセットし、燃料調整部１１の電磁バルブＶｐに出力し、インジェクタ１２の燃料噴射を制御する。
【００１８】
エンジン１の排気系２はＮＯｘ浄化装置を備える。
ＮＯｘ浄化装置は排気管１６の途中に装着されたＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒１７と、その上流に配備される尿素水の添加ノズル１８と、添加ノズル１８の上流側のＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｆを出力するＮＯｘセンサ１９と、ＳＣＲ触媒１７の触媒温度ｔｇを出力する触媒温度センサ２２と、ＮＯｘ浄化装置の制御部を成す排気系ＥＣＵ４とを備える。触媒温度は相関するパラメータ、例えばエンジン回転数及び燃料量、各エンジン運転領域毎の運転時間や外気温を考慮して触媒温度の推定値を演算して採用しても良い。
エンジン１より排気路Ｅに流出した排気は排気多岐管２５を通過し、その下流のＮＯｘ触媒コンバータ２７を装備する排気管２８を通過し、図示しないマフラーを介して大気放出される。
【００１９】
ＮＯｘ触媒コンバータ２７はケーシング内に図示しないハニカム構造のセラミック製触媒担体を備え、同担体にＳＣＲ触媒１７として機能するための触媒金属（例えばバナジウム）が担持される。ＳＣＲ触媒１７は後述する還元剤供給手段からのアンモニア（ＮＨ３）を吸着して排気ガス中のＮＯｘを選択還元可能である。ここでＳＣＲ触媒１７はアンモニア吸着状態において、排気ガス中のＮＯｘを雰囲気温度の高低に応じ、即ち、高温時には下記の式（２）、低温時には式（３）の反応を主に行い、ＮＨ３と窒素酸化物との間の脱硝反応を促進することができる。
【００２０】
４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ・・・・（２）
２ＮＨ３＋ＮＯ＋ＮＯ２→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ・・・・・（３）
排気管２８の排気路Ｅ中に供給通路ｒｎを介して尿素水を供給する還元剤供給手段としての尿素水供給装置２９及び空気供給手段としての高圧エアタンク３２が装着される。
【００２１】
図１、図２に示すように、供給通路ｒｎは供給管３１で形成され、供給管３１の上流端にエアタンク３２が連結され、下流端に排気路Ｅに臨む添加ノズル１８が連結され、これにより下流側、即ち、ＮＯｘ触媒コンバータ２７の上流開口側に向けて尿素水を噴霧するように形成される。後述する尿素水の添加位置ｇは、添加ノズル１８による尿素添加位置としての供給部位ｆより上流部位、且つエアタンク３２の下流部位に配備される。なお、エアタンク３２には図示しない圧縮エア補給手段が接続され、エア圧は常時定圧に保持される。供給管３１の供給通路ｒｎはエアタンク３２からエアバルブ３３を通過して排気路Ｅに加圧空気を流出する。供給通路ｒｎの中間部の添加位置ｇには、尿素水供給装置２９側の尿素水パイプ３４の下流端開口が連通される。図１、図２に示すように、尿素水パイプ３４は下流端開口を供給通路ｒｎの湾曲部３１１の近傍上流に開口する。尿素水パイプ３４はその上流端に尿素水タンク３５を連結し、尿素水タンク３５の尿素水を尿素水供給部３７を経由し供給通路ｒｎ側に供給する。
【００２２】
図２に示すように、尿素水パイプ３４の下流端開口は添加位置ｇにおいて供給管３１の内壁面に向けて開口し、圧縮エアに尿素水を噴出できる。なお、供給管３１は添加位置ｇの下流側に湾曲部３１１、３１２を備え、その下流端に添加ノズル１８が配備されている。このような供給管３１は添加位置ｇにおける尿素水パイプ３４の対向内壁面ｆ０と、湾曲部３１１、３１２の各内壁面においてエア流の流線ｆｌが湾曲すると共にその一部に渦巻き部ｆｓを生じ易く、後述のように、これら各部位では経時的には尿素プラギング現象を発生させ、流路断面積を狭め易い部位となっている。
更に、尿素水タンク３５には尿素水を加熱するヒータ２１が取付けられ、同ヒータ２１は排気系ＥＣＵ４により駆動制御される。
【００２３】
尿素水供給部３７、エアバルブ３３、ヒータ２１は排気系ＥＣＵ４に連結され、駆動制御される。なお、ヒータ２１は尿素水タンク３５以外の、例えば、尿素水供給部３７側に取付けられても良い。
なお、供給管３１の下流端（添加ノズル１８近傍）には供給管３１内のエア圧ｐａを出力する空気供給状態検出手段としてのエア圧センサ２４が、尿素水タンク３５には尿素水の温度Ｔｕｒａを出力する尿素水温度センサ３８がそれぞれ配備され、これらの出力は排気系ＥＣＵ４に供給される。
排気系ＥＣＵ４はその入出力回路に多数のポートを有し、ＮＯｘセンサ１９、触媒温度センサ２２、エア圧センサ２４、尿素水温度センサ３８等よりの検出信号を入力でき、エアバルブ３３、尿素水供給部３７、ヒータ２１に制御信号を送出する。しかも、ＣＡＮ通信回線５を介しエンジンＥＣＵ１０とデータの送受を可能としている。
【００２４】
排気系ＥＣＵ４は入出力インターフェース４０１、記憶部４０２、バッテリバックアップ用の不揮発性メモリ４０３および中央処理部４０４を備え、特に、ＮＯｘ浄化制御機能を備える。
次に、図１のエンジンＥＣＵ１０及びＮＯｘ浄化装置のＮＯｘ浄化制御処理を、図３、図４のＮＯｘ浄化処理の各制御ルーチンに沿って説明する。
【００２５】
ＮＯｘ浄化装置を搭載した図示しない車両のエンジン１の駆動時において、エンジンＥＣＵ１０は複数の制御系、例えば、燃料噴射系、燃料供給系で適宜駆動されている関連機器、センサ類の自己チェック結果を取込み、これが正常であったか否かを確認し、正常（ＯＫ）では上述の各センサの入力値に応じて燃料圧力制御部ｎ１が燃料吐出量調整部１２１を、燃料制御部ｎ２が燃料調整部１１を運転域に応じたそれぞれの制御を実行し、その際得られた各センサ出力等を排気系ＥＣＵ４にも送信する。
【００２６】
一方、排気系ＥＣＵ４は、エンジンキーのオンと同時に図３のメインルーチンを所定制御サイクル毎に繰り返す。ここではステップｓａでキーオンを確認し、ステップｓｂに達すると、触媒温度ｔｇ、ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｆ、エンジンＥＣＵ１０からの吸入空気量Ｕａ、その他のデータを取込み、適正値か否かの判断をし、正常でないと図示しない故障表示灯を駆動し、正常ではステップsｃに進む。ステップsｃでは目詰りチェック処理を行い、この後、ステップｓｄではＮＯｘ浄化処理を、次いで、ステップｓｅではその他の周知の制御処理を実行し、リターンする。
【００２７】
目詰りチェック処理を示す図４の目詰りチェックルーチンのステップａ１に達すると、ここでは尿素水の温度Ｔｕｒａを取込み，その値が十分な尿素溶解性能を発揮できる所定温度Ｔｕｒａβを上回っているか判断する。
ステップａ１の判断の結果、最初尿素水の温度が低いとステップａ２に達する。ここでは添加量出力ＤＵをゼロ（ＤＵ＝０）に固定し、次に、ステップａ３において、ヒータ駆動中フラグＦＬＧＨがオンか判断する。フラグＦＬＧＨがオフ（＝０）のときステップａ４に達し、ここではヒータ２１を駆動して尿素水を加熱すると共にフラグＦＬＧＨをオン（＝１）とする。この後、ステップａ５では尿素水の温度Ｔｕｒａが尿素を十分に溶解可能な所定温度Ｔｕｒａβを上回るまで、上記ステップの処理を繰り返し、上回るとステップａ６に進み、ヒータ２１駆動を停止させ、ヒータ駆動中フラグＦＬＧＨをオフ（＝０）にし、リターンする。
【００２８】
尿素水の温度Ｔｕｒａが所定温度Ｔｕｒａβを上回った後は、ステップａ７に進む。
ステップａ７ではエアバルブ３３を開いて供給通路ｒｎにエアを一定状態で流動させる。
ステップａ８に達すると、エア圧センサ２４により検出されたエア圧力ｐａが目詰り判定値ｐａαを上回るか否か判定し、エア圧ｐａが判定値ｐａα以上では供給通路ｒｎが目詰り無く開放とみなし、ステップａ９に進み、判定値ｐａαを下回ると供給通路ｒｎが目詰りとみなし、ステップａ１０に進む。
【００２９】
ステップａ９では、供給通路ｒｎが開放し、正常状態にあるとみなし、尿素水添加許可となるように設定される。これにより、ＮＯｘ触媒１７に適量のアンモニアを供給でき、排気ガス中のＮＯｘを還元処理できる。
ステップａ８において、流路目詰りと判断されステップａ１０に達すると、ここでは尿素水供給装置２９の尿素水供給部３７を目詰り溶解排出する洗浄用の洗浄出力ＤＵを＝ＤＵｃｒで作動させ、ステップａ１１に達する。ステップａ１１ではタイマｔｎを駆動し、目詰り溶解排出する洗浄時間ｔｃｒの経過を待ち、経過後にステップａ１２に進む。ステップａ１２では再度エア圧センサ２４により検出されたエア圧力ｐａが目詰り判定値ｐａαと比較される。ここで、エア圧力ｐａが目詰り判定値ｐａαを下回ると目詰りであると判断しステップａ１３に、エア圧力ｐａが目詰り判定値ｐａα以上では供給通路ｒｎ開放とみなし、ステップａ１４に進む。
【００３０】
ステップａ１４では、供給通路ｒｎが開放して正常状態に有るとみなされ、尿素水添加許可となるように設定される。これにより、ＮＯｘ触媒１７にアンモニアを供給でき、排気ガス中のＮＯｘを還元処理できる。
目詰り溶解排出する洗浄処理後であるにもかかわらず目詰まりが解消しない時はステップａ１３において、目詰り故障出力を故障表示灯ｒｐに出力して点灯し、尿素水添加量出力ＤＵ（＝０）に保持し、尿素水添加禁止に切換える。
これにより乗員は目詰まり故障後に故障表示灯ｒｐによりアンモニア添加が禁止されたことを知ると、目詰まり故障であることより供給通路ｒｎ開放のための回復処理のメンテナンスを行うべく、速やかに修理工場等に車両を搬送することとなる。
【００３１】
ここでは、エア圧センサ２４により検出されたエア圧力ｐａが洗浄後において、ステップａ１２において、再度、目詰り判定値ｐａαを上回るか判断していたが、これに代えて、ステップａ８およびステップａ１２の夫々の目詰り判定値ｐａαを次のように設定してもよい。即ち、ステップａ８の目詰り判定値ｐａαをステップａ１２の目詰り判定値ｐａβよりも大きく設定することによって、相対的にステップａ８の目詰り判定値ｐａαの値を比較的大きくでき、即ち、目詰りがわずかに生じた場合に速やかに洗浄処理に入ることができ、洗浄比率を高めて目詰りを早期に防止でき、しかも、供給通路ｒｎ開放のためのメンテナンスを行う頻度を低減できる。
【００３２】
上述の実施形態において、供給管３１には供給通路ｒｎのエア圧ｐａを出力する空気供給状態検出手段としてのエア圧センサ２４が配備され、ステップa８ではエア圧センサ２４により検出されたエア圧力ｐａが目詰り判定値ｐａαを上回るか否かで供給通路ｒｎの目詰まり有無を判定している。しかし、場合によりエア圧センサ２４に代えて、図示しないエア流量センサを用い、図５に示すようなステップａ８’の処理を行うようにしてもよい。
【００３３】
この場合、図４に示すステップａ８をステップａ８’に代えた以外は同一の制御を実行することより、重複説明を略す。
図５に示すように、ステップa７よりステップa８’に達すると、ここでは図示しないエア流量センサにより検出された供給通路ｒｎのエア流量Ｑｒｎが目詰り判定値Ｑｒｎα以上では目詰りなくステップａ９に進み、下回ると尿素析出により供給通路ｒｎが目詰り有と判定してステップa１０に進むこととなる。なお、ステップａ１２でも同様の判定を行っても良い。
この場合も、エア圧センサ２４を用いた場合と同様の作用効果を得られる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、排気系に加圧空気に乗せて尿素を供給する供給通路はその内壁部等に尿素水が付着して尿素が固形化し、これが流路を目詰まりさせる可能性があるとしても、ここでは目詰まり故障を圧力又は流量に応じて容易に判断し、対処できる。
【００３５】
特に、尿素水が低温であると飽和濃度が低下し、このような低温尿素水での供給通路の目詰まり部の溶解排出を期待することができないので、このような場合は、無駄となるような判定手段による供給通路の目詰まり有無の判定を禁止し、高温化を待つ。
【００３６】
請求項２の発明は、判定手段が加圧空気により供給通路の流路回復処理を必要とする目詰まり故障を判定すると尿素水の供給を禁止するので、ＮＯｘ浄化装置の不必要な作動を停止できると共に、例えば、乗員に修理工場での整備を促すことによって、環境への配慮が速やかに成される。
【００３７】
請求項３の発明は、判定手段は供給通路の目詰まりを判定すると、一旦、尿素水を供給することによって、供給通路内に固体化して目詰まりした尿素を溶解排出し、その上で、再度目詰まりを判定するので、溶解可能な目詰まりであれば異常の誤判定を防止してＮＯｘ浄化を図ることができ、一旦、尿素水を供給しても、供給通路内に固体化した尿素を溶解排出できないときには目詰まりと判定することで、的確に尿素目詰まりを診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのＮＯｘ浄化装置と同装置を装着するエンジンの概略構成図である。
【図２】図１のＮＯｘ浄化装置で用いる供給通路及び排気路の部分拡大断面図である。
【図３】図１の排気系ＥＣＵが用いるメインルーチンのフローチャートである。
【図４】図１の排気系ＥＣＵが用いる目詰りチェックルーチンのフローチャートである。
【図５】図１の排気系ＥＣＵが用いる目詰りチェックルーチンの変形例の要部フローチャートである。
【符号の説明】
１      エンジン
２      排気系
４      排気系ＥＣＵ
１７    ＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）
２２    触媒温度センサ（触媒温度検出手段）
２４    エア圧センサ（空気供給状態検出手段）
２９    尿素水供給装置（還元剤供給手段）
３１    供給管
３７    尿素水供給部
ｔｇ    触媒温度
ＤＵ    添加量相当出力
ｇ      尿素水の供給部位
ｒｎ    供給通路
ｐａ    圧力
【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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