(57)【要約】【課題】排気通路の排気がタンクに流入することを抑制できる還元剤供給装置を提供する。【解決手段】電子制御装置２１の添加制御部２１ｂは、内燃機関１の停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量が多いほど、その尿素水のパージ制御によるタンク１５内への吸い戻し量を多くする。このため、パージ制御による尿素水の吸い戻し量を、内燃機関１の停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量に合わせて増減させることができる。従って、パージ制御による尿素水の吸い戻しが必要以上に実行されることを抑制でき、その尿素水の必要以上の吸い戻しにより排気通路８の排気がタンク１５に流入して同タンク１５内の尿素水が劣化することを抑制できる。【選択図】図１
2016223347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクから供給経路を介して還元剤の供給を受けて内燃機関の排気通路に前記還元剤を噴射する添加弁を備え、内燃機関の停止指令がなされたことに基づき、前記添加弁を開弁した状態で前記供給経路から前記タンクに還元剤を吸い戻すパージ制御を実行する還元剤供給装置において、
内燃機関の停止指令がなされたときの前記供給経路及び前記添加弁内における還元剤の残量が多いほど、前記パージ制御による還元剤の吸い戻し量を多くする制御部を備える
ことを特徴とする還元剤供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記タンク内の還元剤を前記供給経路及び前記添加弁に充填する一方で内燃機関の停止指令がなされたときに前記充填を停止する充填制御を実行するものであり、前記充填制御による還元剤の充填の完了前に同充填が停止されたときには、その充填の開始から停止までの期間が長いほど、前記パージ制御による還元剤の吸い戻し量を多くするよう構成されている
請求項１記載の還元剤供給装置。
【請求項３】
前記制御部は、内燃機関の停止指令がなされたときの前記供給経路及び前記添加弁内における還元剤の残量を算出する機能を有しており、その機能によって算出された前記残量に応じて前記パージ制御による還元剤の吸い戻し量を調整するよう構成されている
請求項１記載の還元剤供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記パージ制御の実行期間を調整することにより、そのパージ制御による前記還元剤の吸い戻し量を調整するよう構成されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の還元剤供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元剤供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関として、排気通路に選択還元型のＮＯｘ浄化触媒を設けたものが知られている。こうした内燃機関では、ＮＯｘ浄化触媒にて排気中のＮＯｘを還元して浄化すべく、排気通路におけるＮＯｘ浄化触媒よりも上流の部分に還元剤を供給する還元剤供給装置が設けられる。
【０００３】
特許文献１に示される還元剤供給装置は、排気通路内におけるＮＯｘ浄化触媒よりも上流の部分に還元剤を噴射する添加弁と、その添加弁に供給経路を介して繋がるタンクと、そのタンク内の還元剤を添加弁に供給したり添加弁及び供給経路内の還元剤をタンクに吸い戻したりするためのポンプと、を備えている。
【０００４】
この還元剤供給装置は、内燃機関の停止指令がなされたことに基づき、添加弁を開弁した状態でポンプを動作させて添加弁及び供給経路内の還元剤をタンクに吸い戻すパージ制御を実行する。こうしたパージ制御を実行することにより、内燃機関の停止後に添加弁及び供給経路内に還元剤が残ることを抑制できるとともに、内燃機関の停止から次回の始動までの間に上記還元剤が添加弁及び供給経路内で凍結することを抑制できる。
【０００５】
なお、特許文献１には、パージ制御の実行を還元剤の吸い戻し量が所定の基準値に達するまで続けること、及び、上記基準値として供給経路の容量以上の値を採用することが記載されている。このように基準値として供給経路内の容量以上の値を採用するのは、パージ制御の終了後に添加弁及び供給経路内に還元剤が残ることを、より確実に防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１５８５６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記基準値として供給経路の容量以上の値を採用したとすると、内燃機関の停止指令がなされたときに供給経路に存在する還元剤の残量が上記基準値未満である場合、パージ制御による還元剤の吸い戻しが必要以上に実行されてしまう。このため、供給経路内の還元剤をすべてタンクに吸い戻した後もパージ制御が続けられることになり、そのパージ制御の継続中に排気通路内の排気が添加弁及び供給経路を介してタンク内に流入する。このように排気がタンク内に流入すると、その排気によってタンク内の還元剤が劣化するおそれがある。
【０００８】
なお、排気通路からの排気の流入を抑制するため、パージ制御の実行中に開いた状態にある添加弁を、同制御の実行中の所定のタイミングで閉じることも考えられる。ただし、添加弁を閉じることによって供給経路内の還元剤をタンクに吸い戻しにくくなることは避けられず、そのときに供給経路内に還元剤が残っている場合には、同還元剤がタンクに吸い戻されずに残ってしまい、パージ制御の目的を達成できないおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、排気通路の排気がタンクに流入することを抑制できる還元剤供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する還元剤供給装置は、タンクから供給経路を介して還元剤の供給を受けて内燃機関の排気通路に上記還元剤を噴射する添加弁を備え、内燃機関の停止指令がなされたことに基づき、添加弁を開弁した状態で供給経路からタンクに還元剤を吸い戻すパージ制御を実行する。更に、上記還元剤供給装置は、内燃機関の停止指令がなされたときの供給経路及び添加弁内における還元剤の残量が多いほど、パージ制御による還元剤の吸い戻し量を多くする制御部を備える。この制御部により、パージ制御による供給経路及び添加弁内の還元剤のタンクへの吸い戻し量を、内燃機関の停止指令がなされたときの供給経路及び添加弁内における還元剤の残量に合わせて増減させることができる。従って、パージ制御による還元剤の吸い戻しが必要以上に実行されることを抑制でき、その還元剤の必要以上の吸い戻しによって排気通路の排気がタンクに流入することを抑制できる。なお、排気のタンクへの流入を抑制するためにパージ制御の実行中に添加弁を閉じる必要もない。
【００１１】
上記制御部は、タンク内の還元剤を供給経路及び添加弁に充填する一方で内燃機関の停止指令がなされたときには上記充填を停止する充填制御を実行するものとすることが好ましい。上記充填制御による還元剤の充填の完了前に同充填が内燃機関の停止指令に基づき停止された場合、その充填の開始から停止までの期間が長いほど、内燃機関の停止指令がなされたときの供給経路及び添加弁内における還元剤の残量が多くなる。このことを考慮して、上記制御部は、充填制御による還元剤の充填の完了前に同充填が停止されたとき、その充填の開始から停止までの期間が長いほど、パージ制御による還元剤の吸い戻し量を多くするよう構成される。このため、内燃機関の停止指令がなされたときの供給経路及び添加弁内における還元剤の残量を検出するためのセンサ等を設けることなく、パージ制御による供給経路及び添加弁内の還元剤のタンクへの吸い戻し量を上記還元剤の残量に合わせて増減させることができる。
【００１２】
なお、上記制御部は、内燃機関の停止指令がなされたときの供給経路及び添加弁内における還元剤の残量を算出する機能を有し、その機能によって算出された上記残量に応じてパージ制御による還元剤の吸い戻し量を調整するよう構成されるものとすることが好ましい。
【００１３】
上記制御部については、パージ制御の実行期間を調整することにより、そのパージ制御による還元剤の吸い戻し量を調整するよう構成することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】還元剤供給装置が適用される内燃機関全体を示す略図。
【図２】充填制御の実行手順を示すフローチャート。
【図３】パージ制御の実行手順を示すフローチャート。
【図４】パージ制御の実行手順を示すフローチャート。
【図５】カウンタＣ１の変化に対する充填期間補正係数Ｋ１の変化を示すグラフ。
【図６】内燃機関の始動から停止に至るまでの充填実行履歴の変化態様、カウンタＣ１の変化態様、実行条件成立フラグＦの設定態様、及びパージ制御の実行態様を示すタイムチャート。
【図７】内燃機関の始動から停止に至るまでの充填実行履歴の変化態様、カウンタＣ１の変化態様、実行条件成立フラグＦの設定態様、及びパージ制御の実行態様を示すタイムチャート。
【図８】パージ制御の実行手順を示すフローチャート。
【図９】パージ制御の実行手順を示すフローチャート。
【図１０】充填量Ｖの変化に対する充填期間補正係数Ｋ１の変化を示すグラフ。
【図１１】充填量Ｖの算出手順を示すフローチャート。
【図１２】内燃機関の始動から停止に至るまでの充填実行履歴の変化態様、充填量Ｖの変化態様、実行条件成立フラグＦの設定態様、及びパージ制御の実行態様を示すタイムチャート。
【図１３】内燃機関の始動から停止に至るまでの充填実行履歴の変化態様、充填量Ｖの変化態様、実行条件成立フラグＦの設定態様、及びパージ制御の実行態様を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
以下、還元剤供給装置の第１実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１に示すように、車両に搭載される内燃機関１の燃焼室２には吸気通路３が接続されている。この吸気通路３には、上流から順にターボチャージャ４のコンプレッサホイール４ａ、インタークーラ５、及び吸気絞り弁６が設けられている。そして、内燃機関１の燃焼室２には、上記吸気通路３を通過した空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁７からの燃料が噴射供給される。そして、この燃料が燃焼室２内で燃焼することによって内燃機関１が駆動される。一方、燃焼室２内で燃料が燃焼した後の排気は、その燃焼室２に接続された排気通路８に送り出される。この排気通路８には、上流から順にターボチャージャ４のタービンホイール４ｂ、第１酸化触媒９、フィルタ１０、第１ＮＯｘ浄化触媒１１、第２ＮＯｘ浄化触媒１２、及び第２酸化触媒１３が設けられている。
【００１６】
上記第１酸化触媒９は一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化して浄化し、上記フィルタ１０は排気中の微粒子（ＰＭ）を捕集する。また、上記第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び上記第２ＮＯｘ浄化触媒１２は、還元剤を用いて排気中のＮＯｘを還元して浄化する選択還元型の触媒である。詳しくは、排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１よりも上流の部分の排気に尿素水等の還元剤が添加されることにより、同尿素水が排気の熱を受けて加水分解してアンモニア（ＮＨ3 ）が生成され、その生成されたアンモニアが第１ＮＯｘ浄化触媒１１及び第２ＮＯｘ浄化触媒１２に吸着してそれら触媒でのＮＯｘの還元が行われる。こうした還元により排気中のＮＯｘが浄化される。また、上記第２酸化触媒１３は、第２ＮＯｘ浄化触媒１２から下流側に流出したアンモニアを酸化して処理する。
【００１７】
内燃機関１には、上記還元剤（尿素水）を排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１よりも上流の部分に供給するための還元剤供給装置が設けられている。この還元剤供給装置は、排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１よりも上流且つフィルタ１０よりも下流の部分に尿素水を噴射するための添加弁１７を備えている。この添加弁１７によって排気通路８内の排気に添加された尿素水は、同添加弁１７の下流且つ第１ＮＯｘ浄化触媒１１の上流に設けられた分散板１８によって、より細かい霧状となるように分散される。また、還元剤供給装置は、添加弁１７に対し配管１４を介して接続されたポンプ１６、及び、そのポンプ１６に接続されて尿素水を貯留するタンク１５も備えている。上記ポンプ１６は、正回転することによってタンク１５内の尿素水を汲み上げて配管１４及び添加弁１７に供給する一方、逆回転することによって添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻す。
【００１８】
内燃機関１が搭載される車両には電子制御装置２１が設けられている。この電子制御装置２１は、内燃機関１の各種制御を行う機関制御部２１ａ、並びに、ポンプ１６及び添加弁１７の駆動制御を行う添加制御部２１ｂを備えている。そして、機関制御部２１ａと添加制御部２１ｂとは、車内ネットワーク（ＣＡＮ）の通信ケーブル２１ｃによって接続されており、通信ケーブル２１ｃ（ＣＡＮ）を介しての相互通信により必要な情報を共有する。
【００１９】
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・内燃機関１の冷却水温を検出する水温センサ２２。
・外気温を検出する外気温センサ２３。
【００２０】
・車両の運転者の手動での内燃機関１の始動開始時や運転停止時に操作されるイグニッションスイッチ３６。
・運転者によって操作されるアクセルペダル３０の操作量（アクセル操作量）を検出するアクセルポジションセンサ２４。
【００２１】
・吸気通路３を通過する空気の量を検出するエアフローメータ２５。
・吸気通路３における吸気絞り弁６よりも下流側の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ２６。
【００２２】
・内燃機関１のクランクシャフト３１の回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ２７。
・排気通路８におけるフィルタ１０よりも下流側の部分の排気の温度を検出する排気温センサ２８。
【００２３】
・排気通路８における第１ＮＯｘ浄化触媒１１よりも上流側の部分の排気中のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサ２９。
・添加弁１７に供給される尿素水の圧力（配管１４内の圧力）を検出する圧力センサ３２。
【００２４】
・添加弁１７に供給される尿素水の温度を検出する温度センサ３３。
・ポンプ１６の回転速度を検出する回転速度センサ３４。
電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁７の駆動回路、吸気絞り弁６の駆動回路、ポンプ１６の駆動回路、及び添加弁１７の駆動回路等が接続されている。
【００２５】
電子制御装置２１の機関制御部２１ａは、上記各種センサから入力した検出信号に基づき内燃機関１の運転状態を把握し、その把握した機関運転状態に応じて上記出力ポートに接続された燃料噴射弁７及び吸気絞り弁６等の各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における燃料噴射制御、及び、吸気絞り弁６の開度制御等が電子制御装置２１（機関制御部２１ａ）を通じて実施される。また、電子制御装置２１の添加制御部２１ｂは、上記把握した機関運転状態に応じてポンプ１６及び添加弁１７の駆動回路に指令信号を出力する。こうしてポンプ１６の駆動制御、及び、添加弁１７の駆動制御等が電子制御装置２１（添加制御部２１ｂ）を通じて実施される。
【００２６】
次に、内燃機関１の始動時に添加弁１７及び配管１４（供給経路）に尿素水を充填するための充填制御について説明する。
図２は、内燃機関１の始動時に添加弁１７及び配管１４（供給経路）に尿素水を充填するための充填制御ルーチンを示すフローチャートである。この充填制御ルーチンは、電子制御装置２１の添加制御部２１ｂを通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００２７】
添加制御部２１ｂは、充填制御ルーチンのステップ１０１（Ｓ１０１）の処理として、充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填を行うための実行条件が成立したか否かを判断する。こうした実行条件としては、内燃機関１を始動させるための運転者によるイグニッションスイッチ３６のオン操作が行われたこと、及び、イグニッションスイッチ３６のオン操作後に所定時間が経過したこと、等々の条件があげられる。そして、添加制御部２１ｂは、イグニッションスイッチ３６のオン操作が行われたこと、且つ、そのオン操作後に所定時間が経過したこと、等々の条件すべての成立をもって、上記実行条件が成立したと判断する。
【００２８】
充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填を行うための上記実行条件が成立してＳ１０１で肯定判断がなされた場合、Ｓ１０２〜Ｓ１０７の一連の処理が実行される。充填制御ルーチンにおけるＳ１０２〜Ｓ１０７の処理は、添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填を開始する処理、その充填の完了を判断する処理、並びに、それら開始及び完了に付随する処理を実行するためのものである。
【００２９】
添加制御部２１ｂは、Ｓ１０２の処理として、今回の内燃機関１の運転で添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が行われたか否かを判断するために用いられる充填実行履歴が「なし」に設定されているか否かを判断する。そして、充填実行履歴が「なし」に設定されていればＳ１０３に進む。
【００３０】
添加制御部２１ｂは、Ｓ１０３の処理として、ポンプ１６を正回転させることにより、タンク１５内の尿素水を配管１４に吐出して添加弁１７及び配管１４内に対する尿素水の充填を開始する。なお、このときには、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態を想定しており、その添加弁１７及び配管１４内に対し速やかに尿素水の充填を速やかに完了させることを目的として、正回転するポンプ１６による尿素水の吐出能力が最大となるよう同ポンプ１６が駆動される。
【００３１】
添加制御部２１ｂは、続くＳ１０４の処理として、上記充填実行履歴を「あり」に設定する。その後、Ｓ１０５に進む。なお、上述したように充填実行履歴が「あり」に設定されると、Ｓ１０２で否定判断がなされるため、Ｓ１０３及びＳ１０４をスキップしてＳ１０５に進むようになる。添加制御部２１ｂは、Ｓ１０５の処理として、カウンタＣ１を「１」だけカウントアップする。このカウンタＣ１は、充填実行履歴が「あり」に設定された後に充填制御ルーチンの実行周期毎にカウントアップされるため、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が実行された期間（充填期間）に相当する値となる。その後、Ｓ１０６に進む。
【００３２】
添加制御部２１ｂは、Ｓ１０６の処理として、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了したか否かを判断する。詳しくは、添加制御部２１ｂは、添加弁１７及び配管１４内に尿素水を充填するためのポンプ１６の正回転の開始からの経過時間を計測し、その経過時間が上記充填を完了させるために必要な時間（以下、必要時間Ｔfullという）に達したことに基づき上記充填が完了したと判断する。なお、上記必要時間Ｔfullは、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、ポンプ１６の最大吐出能力をもって尿素水を吐出することにより、添加弁１７及び配管１４内を尿素水で満たすために必要な時間として設定されている。そして、Ｓ１０６で肯定判断であれば、Ｓ１０７に進む。
【００３３】
添加制御部２１ｂは、Ｓ１０７の処理として、添加弁１７に供給される尿素水の圧力（配管１４内の圧力）を定められた目標値に保持する処理に移行する。すなわち、正回転するポンプ１６による尿素水の吐出能力が最大となるよう同ポンプ１６を駆動することをやめ、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が上記目標値となるようポンプ１６の回転速度（尿素水の吐出量に対応）を調整して上記圧力を上記目標値に保持する。
【００３４】
添加弁１７及び配管１４内への尿素水を充填が完了した後であって、添加弁１７に供給される尿素水の圧力が上記目標値に保持されているときには、添加弁１７からの尿素水の添加が行われて上記尿素水の圧力が一時的に低下したとしても、その圧力が直ちにポンプ１６からの尿素水の吐出によって上記目標値に引き上げられる。従って、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了した後は、添加弁１７に供給される尿素水の圧力を上記目標値に保持するためのポンプ１６の駆動により、添加弁１７からの尿素水の添加の有無に関わらず、添加弁１７及び配管１４内に対する尿素水の充填が完了した状態は維持される。
【００３５】
Ｓ１０７の処理の実行後は、Ｓ１０８に進む。なお、Ｓ１０６で充填が完了していないと判断された場合、及び、Ｓ１０１で充填制御の実行条件が成立していないと判断された場合にも、Ｓ１０８に進む。充填制御ルーチンにおけるＳ１０８〜Ｓ１１２の一連の処理は、内燃機関１が停止されるときの上記尿素水の充填に関係する処理、並びに、内燃機関１が停止されるときに上述したカウンタＣ１及び充填実行履歴を初期化するための処理である。
【００３６】
添加制御部２１ｂは、Ｓ１０８の処理として、内燃機関１の停止指令がなされたか否かを判断する。詳しくは、内燃機関１を停止させるため、運転者がイグニッションスイッチ３６をオフ操作すると、電子制御装置２１の機関制御部２１ａにて内燃機関１の停止指令がなされる。こうした停止指令がなされたときにＳ１０８で肯定判断がなされる一方、上記停止指令がなされていないときにはＳ１０８で否定判断がなされる。Ｓ１０８で否定判断がなされた場合、添加制御部２１ｂは、充填制御ルーチンを一旦終了する。
【００３７】
Ｓ１０８で肯定判断がなされた場合には、Ｓ１０９に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ１０９の処理として、添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填中であるか否か、言い換えればＳ１０６で否定判断がなされた状態であるか否かを判断する。ここで尿素水の充填中である旨判断された場合には、Ｓ１１０に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ１１０の処理として、ポンプ１６を停止して添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填を停止する。その後、Ｓ１１１に進む。また、Ｓ１０９で尿素水の充填中ではないと判断された場合にも、Ｓ１１１に進む。
【００３８】
添加制御部２１ｂは、Ｓ１１１の処理としてカウンタＣ１を初期値である「０」にリセット（初期化）し、その後にＳ１１２の処理として充填実行履歴を初期状態である「なし」に設定（初期化）する。そして、電子制御装置は、Ｓ１１２の処理を実行した後、この充填制御ルーチンを一旦終了する。ちなみに、充填制御ルーチンの処理内容から分かるように、同ルーチンを実行する添加制御部２１ｂは、上記充填制御としてタンク１５内の尿素水を添加弁１７及び配管１４に充填する一方で内燃機関１の停止指令がなされたときに上記充填を停止する制御部としての役割を担っている。
【００３９】
次に、内燃機関１の停止時に添加弁１７及び配管１４（供給経路）内に残った尿素水をタンク１５に吸い戻すパージ制御について説明する。このパージ制御により、内燃機関１の停止後に添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残ることは抑制され、且つ、内燃機関１の停止から次回の始動までの間に上記尿素水が凍結することも抑制される。
【００４０】
なお、上記パージ制御は、添加弁１７を開いた状態でポンプ１６を逆回転させ、その逆回転をパージ期間Ｔｐが経過するまで続けられることによって実現される。ちなみに、パージ制御におけるポンプ１６の逆回転時には、尿素水の吸い戻しを速やかに完了させるため、逆回転するポンプ１６における尿素水の吸引能力が最大となるよう同ポンプ１６が駆動される。
【００４１】
図３及び図４は、内燃機関１の停止時に添加弁１７及び配管１４（供給経路）内に残った尿素水をタンクに吸い戻すためのパージ制御ルーチンを示すフローチャートである。このパージ制御ルーチンは、電子制御装置２１の添加制御部２１ｂを通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００４２】
なお、パージ制御ルーチンでは、イグニッションスイッチ３６のオフ操作による内燃機関１の停止指令がなされると、その停止指令がなされたときから最終待ち時間Ｃ分の内燃機関１のアイドル運転を行った後、上記パージ制御を実行する。こうしたパージ制御の実行前のアイドル運転により、上記停止指令がなされる前に内燃機関１の高負荷運転が行われた場合など、添加弁が高温の排気により加熱されて温度上昇したような状況のもとでも、同添加弁を上記アイドル運転中の比較的低温の排気によって冷却することができる。
【００４３】
添加制御部２１ｂは、パージ制御ルーチンのＳ２０１（図３）の処理として、パージ制御の実行条件が成立した状態であるか否かの判断に用いられる実行条件成立フラグＦが「０」（不成立）であるか否かを判断する。ここで肯定判断であればＳ２０２に進む。パージ制御ルーチンにおけるＳ２０２〜Ｓ２０４の処理は、上記パージ制御実行前に最終待ち時間Ｃを算出するためのものである。
【００４４】
添加制御部２１ｂは、Ｓ２０２の処理として、内燃機関１の停止指令がなされた後に添加弁１７の冷却に必要とされる同機関１のアイドル運転時間として待ち時間Ａを算出する。詳しくは、添加制御部２１ｂは、排気温センサ２８によって検出される排気の温度に基づき添加弁１７の温度を求め、その添加弁１７の温度と外気温センサ２３によって検出される外気温とに基づき上記待ち時間Ａを算出する。
【００４５】
更に、添加制御部２１ｂは、Ｓ２０３の処理として、内燃機関１の停止指令がなされた後に乗員が車両から離れるまでに要する想定時間として待ち時間Ｂを算出する。この待ち時間Ｂは、内燃機関１の停止指令がなされたときの同機関１の冷却水温に基づいて算出される。ちなみに、この待ち時間Ｂの経過前にパージ制御を開始したと仮定すると、同制御に伴うポンプ１６の逆回転時の作動音等により乗員が違和感を覚えるおそれがある。上記待ち時間Ｂは、パージ制御の実行に伴って乗員が上述したように違和感を覚えることを抑制するために定められる値である。
【００４６】
添加制御部２１ｂは、続くＳ２０４の処理として、上記待ち時間Ａと上記待ち時間Ｂとのうちの長い方を最終待ち時間Ｃに設定する。その後、Ｓ２０５に進む。パージ制御ルーチンにおけるＳ２０５〜Ｓ２０８の処理は、上記パージ期間Ｔｐを算出するためのものである。ちなみに、パージ期間Ｔｐは、ベース期間Ｔｂ、充填期間補正係数Ｋ１、及び環境補正係数Ｋ２に基づき、次の式「Ｔｐ＝Ｔｂ・Ｋ１・Ｋ２…（１）」を用いて算出される。
【００４７】
上記ベース期間Ｔｂは、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が満たされた状態（尿素水の充填が完了した状態）から、その尿素水すべてをポンプ１６の逆回転時の最大吸引能力をもってタンク１５に吸い戻す際に必要な期間であって、予め実験等によって定められた固定値である。また、上記充填期間補正係数Ｋ１は、内燃機関１の停止指令がなされたときであって、且つ「０」にリセットされる前のカウンタＣ１（充填期間に対応）に応じて可変設定される値である。更に、上記環境補正係数Ｋ２は、温度センサ３３によって検出される尿素水の温度に応じて可変設定される値である。
【００４８】
添加制御部２１ｂは、Ｓ２０５の処理として、前回行われたパージ制御が中断したか否かを判断する。こうしたパージ制御の中断は、同パージ制御の実行中にイグニッションスイッチ３６のオン操作が行われることによって、充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始された場合に生じる。前回のパージ制御が中断されていない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、今回のパージ制御が行われる前の充填制御では添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態で尿素水の充填が開始されたことになる。
【００４９】
従って、充填制御による上記尿素水の充填開始後に充填制御ルーチンの実行周期毎にカウントアップされるカウンタＣ１（尿素水の充填期間に相当）は、上記尿素水の充填に伴って増量する添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量（充填量）に対応した値となる。ただし、添加弁１７及び配管１４内に対する尿素水の充填が完了した後、すなわち尿素水を充填するためのポンプ１６の正回転の開始からの経過時間が上記充填を完了させるために必要な時間（必要時間Ｔfull）に達した後は、添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水が増量しなくなるのに対し、カウンタＣ１はカウントアップが続けられる。このため、添加弁１７及び配管１４内に対する尿素水の充填が完了した後には、カウンタＣ１が添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量（充填量）に対応した値とはならなくなる。
【００５０】
Ｓ２０５で前回行われたパージ制御が中断されていないと判断された場合には、Ｓ２０６に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ２０６の処理として、内燃機関１の停止指令がなされたときであって、且つ「０」にリセットされる直前のカウンタＣ１に基づき充填期間補正係数Ｋ１を算出する。こうして算出された充填期間補正係数Ｋ１と上記カウンタＣ１との関係を図５に示す。
【００５１】
図５から分かるように、カウンタＣ１は、充填制御による尿素水の添加弁１７及び配管１４への充填が開始された後、すなわち充填実行履歴が「あり」に設定された後、「０」から徐々に大きくなってゆく。充填期間補正係数Ｋ１は、カウンタＣ１の「０」からの増大に伴って初期値から徐々に大きくなってゆき、カウンタＣ１が所定値Ｄに達したときに上限値である「１．０」となる。なお、所定値Ｄは、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、充填制御を通じて尿素水の充填を開始してから同充填を完了させるのに必要な時間に対応する値である。
【００５２】
従って、上記カウンタＣ１に基づいて算出された充填期間補正係数Ｋ１は、添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量（充填量）が「０」から充填完了時の値に至るまでの間、言い換えればカウンタＣ１が所定値Ｄに達するまでの間、上記充填量の増加に合わせて徐々に大きくなってゆく。そして、カウンタＣ１が所定値Ｄに達したとき（上記充填量が充填完了時の値に達したとき）、充填期間補正係数Ｋ１は「１．０」になる。
【００５３】
Ｓ２０６（図３）の処理が行われた後、Ｓ２０８に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ２０８の処理として、上記式（１）を用いてパージ期間Ｔｐを算出する。このとき算出されたパージ期間Ｔｐは、カウンタＣ１に基づいて算出された充填期間補正係数Ｋ１に応じて変化する。カウンタＣ１が所定値Ｄ未満であるときには、カウンタＣ１が小さいときほど充填期間補正係数Ｋ１が「１．０」よりも小さくなり、その充填期間補正係数Ｋ１を用いて算出されるパージ期間Ｔｐが短くなる。そして、このパージ期間Ｔｐが短くなるほど、同パージ期間Ｔｐに基づいて行われるパージ制御における添加弁１７及び配管１４内の尿素水のタンク１５内への吸い戻し量が少なくなる。
【００５４】
一方、Ｓ２０５で前回行われたパージ制御が中断したと判断された場合には、Ｓ２０７に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ２０７の処理として「１．０」を充填期間補正係数Ｋ１に代入し、その後にＳ２０８の処理として上記式（１）を用いてパージ期間Ｔｐを算出する。
【００５５】
ここで、前回のパージ制御が中断されたということは、そのパージ制御の実行中にイグニッションスイッチ３６のオン操作が行われることによって充填制御が開始されたということを意味する。この場合、今回のパージ制御が行われる前の充填制御では、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残った状態で尿素水の充填が開始されたことになる。このため、上記充填制御の開始後に充填制御ルーチンの実行周期毎にカウントアップされるカウンタＣ１が上記所定値Ｄ未満であるとき、そのカウンタＣ１が添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量（充填量）に対対し小さすぎる値になる。
【００５６】
仮に、このときのカウンタＣ１に基づいて充填期間補正係数Ｋ１を算出したとすると、その充填期間補正係数Ｋ１によって上記式（１）を用いて算出されるパージ期間Ｔｐが短くされたとき、同パージ期間Ｔｐに基づいて行われる今回のパージ制御において添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻しきれなくなるおそれがある。しかし、Ｓ２０５の処理を通じて充填期間補正係数Ｋ１を「１．０」に固定してパージ期間Ｔｐが短くされないようにすれば、そのパージ期間Ｔｐに基づいて行われる今回のパージ制御において添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻しきれなくなることは抑制される。
【００５７】
Ｓ２０８の処理が実行された後、Ｓ２０９（図４）に進む。Ｓ２０９〜Ｓ２１５の処理は、パージ制御の実行及び終了するための処理、並びに、それら実行及び終了に付随する処理を実行するためのものである。
【００５８】
添加制御部２１ｂは、Ｓ２０９の処理として、パージ制御の実行条件が成立したか否かを判断する。この実行条件は、内燃機関１の停止指令がなされたときに成立する。そして、内燃機関１の停止指令は、同機関１を停止させるための運転者によるイグニッションスイッチ３６のオフ操作が行われたときになされる。Ｓ２０９で実行条件が成立していないと判断されると、添加制御部２１ｂは、このパージ制御ルーチンを一旦終了する。
【００５９】
一方、Ｓ２０９で実行条件が成立したと判断された場合には、Ｓ２１０に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ２１０の処理として、上記実行条件成立フラグＦを「１（成立）」に設定する。その後、Ｓ２１１に進む。なお、実行条件成立フラグＦが「１」に設定されると、それ以後はＳ２０１（図３）で否定判断がなされてＳ２０２〜Ｓ２０８をスキップし、Ｓ２１１（図４）に進むようになる。
【００６０】
添加制御部２１ｂは、Ｓ２１１の処理として、内燃機関１の停止指令がなされたときから最終待ち時間Ｃ分の内燃機関１のアイドル運転が継続されたか否かを判断する。ここで否定判断であれば、添加制御部２１ｂは、パージ制御ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ２１１で肯定判断であれば、Ｓ２１２に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ２１２の処理としてパージ制御を実行する。すなわち、正回転しているポンプ１６を停止した後、添加弁１７を開いて同ポンプ１６を逆回転させることにより、添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻す。その後、Ｓ２１３に進む。
【００６１】
添加制御部２１ｂは、Ｓ２１３の処理として、パージ制御を開始してからパージ期間Ｔｐが経過したか否かを判断する。ここで否定判断であれば、添加制御部２１ｂは、パージ制御ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ２１３で肯定判断であれば、Ｓ２１４に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ２１４の処理としてパージ制御を終了する。すなわち、逆回転しているポンプ１６を停止するとともに添加弁１７を閉じる。そして、添加制御部２１ｂは、続くＳ２１５の処理として実行条件成立フラグＦを「０（不成立）」にリセット（初期化）し、その後にパージ制御ルーチンを一旦終了する。
【００６２】
次に、還元剤供給装置の動作について説明する。
同装置は、内燃機関１の始動に伴って上記充填制御を実行する一方、内燃機関１の停止に伴って上記パージ制御を実行する。以下、これら充填制御及びパージ制御の実行態様について図６及び図７を参照して詳しく述べる。
【００６３】
図６及び図７は、内燃機関１の始動から停止に至るまでの充填実行履歴の変化態様、カウンタＣ１の変化態様、実行条件成立フラグＦの設定態様、及びパージ制御の実行態様を示すタイムチャートである。そして、図６は、内燃機関１の始動時に充填制御により添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始された後、その充填が完了してからパージ制御が実行された場合の例を示している。一方、図７は、内燃機関１の始動時に添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始された後、その充填が完了する前にパージ制御が実行された場合の例を示している。
【００６４】
図６の例において、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、内燃機関１の始動時に充填制御における添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填を行うための実行条件が成立すると、上記尿素水を充填が開始される（図６のタイミングＴ１）。このときには充填実行履歴が「なし」から「あり」にされる。そして、充填制御では、ポンプ１６が最大吐出能力をもって尿素水を吐出するよう正回転することにより、添加弁１７及び配管１４に尿素水が充填される。更に、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填の開始後には、時間経過に伴ってカウンタＣ１のカウントアップが行われる。このときのカウンタＣ１は、添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量の増加に合わせて大きくなってゆく。
【００６５】
そして、上記充填を開始してからの時間が必要時間Ｔfullに達すると、すなわち添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了すると（タイミングＴ２）、添加弁１７に供給される尿素水の圧力（配管１４内の圧力）を定められた目標値に保持する処理に移行する。この処理では、配管１４内の尿素水の圧力が上記目標値となるようポンプ１６の回転速度が調整される。なお、上記充填を開始してからの時間が必要時間Ｔfullに達したとき以後、すなわち添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了したとき以後（Ｔ２以後）は、時間経過に伴ってカウントアップされ続けるカウンタＣ１が添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量とは対応しなくなる。
【００６６】
添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了した後（Ｔ２以後）、内燃機関１の停止指令がなされると（タイミングＴ３）、カウンタＣ１が「０」にリセットされるとともに、充填実行履歴が「あり」から「なし」にされる。更に、内燃機関１の停止指令がなされることにより、パージ制御の実行条件が成立して実行条件成立フラグＦが「０（不成立）」から「１（成立）」に変化する。その後、内燃機関１の停止指令がなされた時点から最終待ち時間Ｃ分の内燃機関１のアイドル運転が継続されたとき（タイミングＴ４）、添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻すためのパージ制御が実行される。こうしたパージ制御は、正回転しているポンプ１６を停止した後、添加弁１７を開いて同ポンプ１６を逆回転させることによって実現される。
【００６７】
パージ制御は、実行開始されてからパージ期間Ｔｐが経過するまで続けられる。そして、パージ制御の実行が開始されてからパージ期間Ｔｐが経過すると（タイミングＴ５）、添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻すために逆回転しているポンプ１６が停止されるとともに、開弁している添加弁１７が閉じられる。これによりパージ制御が終了される。このパージ制御で用いられる上記パージ期間Ｔｐは、カウンタＣ１が図５に示す所定値Ｄ未満であるときには同カウンタＣ１が小さくなるほど短くなる一方、カウンタＣ１が上記所定値Ｄ以上であるときには同カウンタＣ１に応じて短くされることはない。
【００６８】
一方、図７の例においても、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、内燃機関１の始動時に充填制御の実行条件が成立すると、充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始されるとともに、充填実行履歴が「なし」から「あり」にされる（Ｔ１）。そして、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填の開始後には、時間経過に伴ってカウントアップされるカウンタＣ１が、添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量の増加に合わせて大きくなってゆく。
【００６９】
この例では、充填を開始してからの時間が必要時間Ｔfullに達する前に、すなわち添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了する前に、内燃機関１の停止指令がなされる（タイミングＴ６）。内燃機関１の停止指令がなされると、ポンプ１６が停止されることにより、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が停止される。更に、このときにはカウンタＣ１が「０」にリセットされるとともに、充填実行履歴が「あり」から「なし」にされる。また、内燃機関１の停止指令がなされると、パージ制御の実行条件が成立して実行条件成立フラグＦが「０（不成立）」から「１（成立）」に変化する。
【００７０】
その後、内燃機関１の停止指令がなされた時点から最終待ち時間Ｃ分の内燃機関１のアイドル運転が継続されたとき（タイミングＴ７）、添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻すためのパージ制御が実行される。このときには、添加弁１７を開いて同ポンプ１６を逆回転させることによってパージ制御が実行される。そして、パージ制御の実行開始からパージ期間Ｔｐが経過すると（タイミングＴ８）、ポンプ１６が停止されるとともに添加弁１７が閉じられてパージ制御が終了する。
【００７１】
ところで、図７の例のように、充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が完了する前に内燃機関１の停止指令がなされた場合、その停止指令がなされたときには添加弁１７及び配管１４内の全てが尿素水で満たされていない。このため、内燃機関１の停止指令後のパージ制御を、仮に添加弁１７及び配管１４内の全てが尿素水で満たされている前提で実行したとすると、添加弁１７及び配管１４内の尿素水をすべてタンク１５内に吸い戻した後もパージ制御が続けられる。この結果、そのパージ制御の継続中に排気通路８内の排気が添加弁１７及び配管１４を介してタンク１５内に流入し、同タンク１５内の尿素水が排気によって劣化するおそれがある。
【００７２】
こうした問題に対処するため、添加制御部２１ｂは、内燃機関１の停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量が多いほど、パージ制御による尿素水の吸い戻し量を多くする。このように機能する添加制御部２１ｂを備えた電子制御装置２１は、内燃機関１の停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量が多いほど、パージ制御による尿素水の吸い戻し量を多くする制御部としての役割を担う。
【００７３】
充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が完了する前に、言い換えればカウンタＣ１が所定値Ｄに達する前に、内燃機関１の停止指令がなされてパージ制御が実行された場合、上記充填の開始から停止までの期間（充填期間）が長いほど、停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量が多くなる。カウンタＣ１が所定値Ｄ未満であるときには、カウンタＣ１が大きいほど図５に示すように充填期間補正係数Ｋ１が「０〜１．０」の範囲で大きくされてゆき、それに伴ってパージ期間Ｔｐが長くされる。このため、充填制御による尿素水の充填の完了前に内燃機関１の停止指令がなされた場合には、その停止指令に基づきリセットされる直前のカウンタＣ１が大きいほどパージ期間Ｔｐが長くされ、上記停止指令後に行われるパージ制御による尿素水の吸い戻し量が多くされる。
【００７４】
これにより、パージ制御による尿素水の吸い戻し量を、内燃機関１の停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量に合わせて増減させることができる。従って、パージ制御による尿素水の吸い戻しが必要以上に実行されることを抑制でき、その尿素水の必要以上の吸い戻しにより排気通路８の排気がタンク１５に流入することを抑制できる。
【００７５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）パージ制御による尿素水の吸い戻しが必要以上に実行されることを抑制でき、その尿素水の必要以上の吸い戻しにより排気通路８の排気がタンク１５に流入することを抑制できる。更に、タンク１５に流入した排気によって同タンク１５内の尿素水が劣化することも抑制できる。
【００７６】
（２）充填制御による尿素水の充填の完了前に内燃機関１の停止指令に基づき同充填が停止されたときには、その停止指令時にリセットされる直前のカウンタＣ１（充填期間に対応）が大きいほど、上記停止指令がなされた後に行われるパージ制御による尿素水の吸い戻し量が多くされる。このため、内燃機関１の停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量を検出するためのセンサ等を設けることなく、パージ制御による添加弁１７及び配管１４内の尿素水のタンク１５への吸い戻し量を上記尿素水の残量に合わせて増減させることができる。
【００７７】
［第２実施形態］
次に、還元剤供給装置の第２実施形態について、図８〜図１３を参照して説明する。
この実施形態では、第１実施形態のようにカウンタＣ１（充填期間に対応）に応じてパージ期間Ｔｐを調整する代わりに、添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量（充填量Ｖ）を算出し、内燃機関１の停止指令がなされたときの充填量Ｖに応じてパージ期間Ｔｐを調整するようにしている。なお、内燃機関１の停止指令がなされたときの上記充填量Ｖは、そのときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量として用いられる。
【００７８】
図８及び図９は、本実施形態のパージ制御ルーチンを示すフローチャートである。このパージ制御ルーチンも、添加制御部２１ｂを通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。なお、本実施形態のパージ制御ルーチンは、図３及び図４に示すパージ制御ルーチンのＳ２０５〜Ｓ２０７（図３）に相当する処理（Ｓ３０５）のみが第１実施形態と異なっている。
【００７９】
添加制御部２１ｂは、Ｓ３０１（図９）の処理で実行条件成立フラグＦが「０」（不成立）であると判断された場合、Ｓ３０２の処理として待ち時間Ａを算出し、Ｓ３０３の処理として待ち時間Ｂを算出し、Ｓ３０４の処理として待ち時間Ａと待ち時間Ｂとの長い方を最終待ち時間Ｃに設定する。その後、Ｓ３０５に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ３０５の処理として、添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量である充填量Ｖに基づき充填期間補正係数Ｋ１を算出する。
【００８０】
図１０は、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、それら添加弁１７及び配管１４に対し充填制御による尿素水の充填が行われたときの充填量Ｖと上記充填期間補正係数Ｋ１との関係を示している。同図から分かるように、充填期間補正係数Ｋ１は、上記充填制御による尿素水の添加弁１７及び配管１４への充填が開始された後、「０」から徐々に大きくなってゆく。充填期間補正係数Ｋ１は、充填量Ｖの増大に伴って初期値から徐々に大きくなってゆき、充填量Ｖが所定値Ｅに達したときに上限値である「１．０」となる。なお、所定値Ｅは、充填制御による尿素水の充填が完了したときの添加弁１７及び配管１４内の尿素水の総量に設定されている。
【００８１】
添加制御部２１ｂは、続くＳ３０６の処理として、上記式（１）を用いてパージ期間Ｔｐを算出する。このパージ期間Ｔｐは、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、それら添加弁１７及び配管１４に対し充填制御による尿素水の充填が開始されてから完了するまでは、すなわち充填量Ｖが所定値Ｅに達するまでは、同充填量Ｖが大きくなるほど長くなる。そして、そのようにパージ期間Ｔｐが長くなるように算出されるほど、充填中に内燃機関１の停止指令がなされてパージ制御が行われた場合の同パージ制御による添加弁１７及び配管１４からの尿素水の吸い戻し量が多くなる。
【００８２】
Ｓ３０６でパージ期間Ｔｐが算出された後、Ｓ３０７（図９）に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ３０７の処理として、パージ制御の実行条件が成立したか否かを判断する。内燃機関１の停止指令がなされておらず、Ｓ３０７で実行条件が成立していないと判断されると、添加制御部２１ｂは、このパージ制御ルーチンを一旦終了する。一方、内燃機関１の停止指令がなされてＳ３０７で実行条件が成立したと判断された場合には、Ｓ３０８に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ３０８の処理として、上記実行条件成立フラグＦを「１（成立）」に設定する。その後、Ｓ３０９に進む。なお、実行条件成立フラグＦが「１」に設定されると、それ以後はＳ３０１（図８）で否定判断がなされてＳ３０２〜Ｓ３０８をスキップし、Ｓ３０９（図９）に進むようになる。
【００８３】
添加制御部２１ｂは、Ｓ３０９の処理として、内燃機関１の停止指令がなされたときから最終待ち時間Ｃ分の内燃機関１のアイドル運転が継続されたか否かを判断する。ここで否定判断であれば、添加制御部２１ｂは、パージ制御ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ３０９で肯定判断であれば、Ｓ３１０に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ３１０の処理としてパージ制御を実行する。その後、Ｓ３１１に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ３１１の処理として、パージ制御を開始してからパージ期間Ｔｐが経過したか否かを判断する。ここで否定判断であれば、添加制御部２１ｂは、パージ制御ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ３１１で肯定判断であれば、Ｓ３１２に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ３１２の処理としてパージ制御を終了する。添加制御部２１ｂは、続くＳ３１３の処理として実行条件成立フラグＦを「０（不成立）」にリセット（初期化）し、その後にパージ制御ルーチンを一旦終了する。
【００８４】
図１１は、充填量Ｖを算出するための充填量算出ルーチンを示すフローチャートである。この充填量算出ルーチンは、添加制御部２１ｂを通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。添加制御部２１ｂは、充填量算出ルーチンのＳ４０１の処理として、パージ制御の実行中であるか否かを判断する。ここで肯定判断であればＳ４０２に進む。
【００８５】
添加制御部２１ｂは、Ｓ４０２の処理として、次の式「（今回の充填量Ｖ）＝（前回の充填量Ｖ）−（吸引量）…（２）」を用いて充填量Ｖを算出する。なお、式（２）で用いられる吸引量は、充填量算出ルーチンの実行周期である上記所定時間中にポンプ１６の駆動を通じてタンク１５に吸い戻された尿素水の量を表しており、回転速度センサ３４によって検出されたポンプ１６の逆回転時の回転速度に基づいて算出される。また、充填量Ｖの初期値は「０」である。そして、式（２）から分かるように、前回の充填量算出ルーチンの実行時の充填量Ｖから上記吸引量を減算した値が今回の充填量Ｖとされる。
【００８６】
一方、Ｓ４０１で否定判断がなされた場合にはＳ４０４に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ４０４の処理として、充填制御による添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填中であるか否かを判断する。ここで否定判断であれば、添加制御部２１ｂは、充填量算出ルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ４０４で肯定判断であれば、Ｓ４０５に進み、次の式「（今回の充填量Ｖ）＝（前回の充填量Ｖ）＋（吐出量）…（３）」を用いて充填量Ｖを算出する。なお、式（３）で用いられる吐出量は、充填量算出ルーチンの実行周期である上記所定時間中にポンプ１６から配管１４に吐出された尿素水の量を表しており、回転速度センサ３４によって検出されたポンプ１６の正回転時の回転速度に基づいて算出される。そして、式（３）から分かるように、前回の充填量算出ルーチンの実行時の充填量Ｖに上記吐出量を加算した値が今回の充填量Ｖとされる。
【００８７】
上述したＳ４０２とＳ４０５とのいずれかの処理が行われた後には、Ｓ４０３に進む。添加制御部２１ｂは、Ｓ４０３の処理として充填量Ｖのガード処理を実行し、その後に充填量算出ルーチンを一旦終了する。充填量Ｖのガード処理は、詳しくは次のように行われる。すなわち、充填量Ｖが負の値であるときには同充填量Ｖに「０」を代入し、充填量Ｖが所定値Ｅよりも大きい値であるときには同充填量Ｖに所定値Ｅを代入する。添加制御部２１ｂは、Ｓ４０３の処理を実行した後、充填量算出ルーチンを一旦終了する。
【００８８】
充填量算出ルーチンでは、充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填中、内燃機関１の停止指令に基づいてパージ制御が実行された場合、Ｓ４０２における前回の充填量Ｖとして、前回充填算出ルーチンが実行されたときのＳ４０５で算出された充填量Ｖが用いられる。このため、充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填中に、パージ制御による添加弁１７及び配管１４内の尿素水のタンク１５内への吸い戻しが実行されたときでも、算出される充填量Ｖを添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量に対応した値とすることができる。
【００８９】
また、充填量算出ルーチンでは、パージ制御による添加弁１７及び配管１４内の尿素水のタンク１５内への吸い戻しの実行中に、イグニッションスイッチ３６のオン操作に基づき充填制御が開始された場合、Ｓ４０５における前回の充填量Ｖとして、前回充填算出ルーチンが実行されたときのＳ４０２で算出された充填量Ｖが用いられる。その後は、Ｓ４０５における前回の充填量Ｖとして、前回Ｓ４０５の処理が行われたときに同処理で算出された充填量Ｖが用いられる。このため、パージ制御による添加弁１７及び配管１４内の尿素水のタンク１５内への吸い戻しの実行中に、充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始されたときでも、算出される充填量Ｖを添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量に対応した値とすることができる。
【００９０】
次に、還元剤供給装置の動作について説明する。
図１２及び図１３は、内燃機関１の始動から停止に至るまでの充填実行履歴の変化態様、カウンタＣ１の変化態様、実行条件成立フラグＦの設定態様、及びパージ制御の実行態様を示すタイムチャートである。なお、図１２は、内燃機関１の始動時に充填制御により添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始された後、その充填が完了してからパージ制御が実行された場合の例を示している。一方、図１３は、内燃機関１の始動時に添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始された後、その充填が完了する前にパージ制御が実行された場合の例を示している。
【００９１】
図１２の例において、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、内燃機関１の始動時に充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始されると（図１２のタイミングＴ１）、充填実行履歴が「なし」から「あり」にされる。充填制御による尿素水の充填開始後には、添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量の増加に合わせて充填量Ｖが大きくなってゆく。そして、この充填量Ｖが所定値Ｅに達すると、すなわち添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了すると（タイミングＴ２）、添加弁１７に供給される尿素水の圧力（配管１４内の圧力）を定められた目標値に保持する処理に移行する。この処理では、配管１４内の尿素水の圧力が上記目標値となるようポンプ１６の回転速度が調整される。また、この処理が行われているときに上記充填量Ｖが所定値Ｅよりも大きくなることはない。これは、上記処理が行われる前のパージ制御の実行中、もしくは充填制御による尿素水の充填中には、ガード処理を通じて充填量Ｖが所定値Ｅよりも多くならないようにされているためである。
【００９２】
添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了した後（Ｔ２以後）、内燃機関１の停止指令がなされると（タイミングＴ３）、充填実行履歴が「あり」から「なし」にされるとともに、パージ制御の実行条件が成立して実行条件成立フラグＦが「０（不成立）」から「１（成立）」に変化する。その後、内燃機関１の停止指令がなされた時点から最終待ち時間Ｃ分の内燃機関１のアイドル運転が継続されたとき（タイミングＴ４）、添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻すためのパージ制御が実行される。このパージ制御は、実行開始されてからパージ期間Ｔｐが経過したときに終了される（タイミングＴ５）。上記パージ期間Ｔｐは、内燃機関１の停止指令がなされたとき（Ｔ３）の充填量Ｖが小さくなるほど短くなる。充填量Ｖは、パージ制御の実行中におけるタンク１５への尿素水の吸い戻しによる添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量の減少に合わせて小さくなってゆき、パージ制御の終了時には「０」となる。
【００９３】
なお、パージ制御の実行中（Ｔ４以後）、イグニッションスイッチ３６のオン操作が行われると（タイミングＴ５ａ）、パージ制御が中断されて添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻し切れていない状態で、充填制御による添加弁１７及び配管に対する尿素水の充填が開始される。この場合、パージ制御の実行中に減少中であった充填量Ｖは、パージ制御の中断後の充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填に合わせて大きくなってゆく。従って、パージ制御が中断されて充填制御による添加弁１７及び配管に対する尿素水の充填が開始された後も、充填量Ｖを添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量に対応した値とすることができる。
【００９４】
一方、図１３の例において、添加弁１７及び配管１４内に尿素水が残っていない状態のもと、内燃機関１の始動時に充填制御による添加弁１７及び配管１４に対する尿素水の充填が開始されると、充填実行履歴が「なし」から「あり」にされる（Ｔ１）。そして、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填の開始後には、添加弁１７及び配管１４内に存在する尿素水の量の増加に合わせて充填量Ｖが大きくなってゆく。
【００９５】
この例では、充填開始後に充填量Ｖが所定値Ｅに達する前に、すなわち添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が完了する前に、内燃機関１の停止指令がなされる（タイミングＴ６）。内燃機関１の停止指令がなされると、ポンプ１６が停止されることにより、添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填が停止される。更に、このときには充填実行履歴が「あり」から「なし」にされるとともに、パージ制御の実行条件が成立して実行条件成立フラグＦが「０（不成立）」から「１（成立）」に変化する。
【００９６】
その後、内燃機関１の停止指令がなされた時点から最終待ち時間Ｃ分の内燃機関１のアイドル運転が継続されたとき（タイミングＴ７）、添加弁１７及び配管１４内の尿素水をタンク１５に吸い戻すためのパージ制御が実行される。このパージ制御は、実行開始からパージ期間Ｔｐが経過したときに終了される（タイミングＴ８）。このときのパージ期間Ｔｐは、内燃機関１の停止指令がなされたときの充填量Ｖが大きいほど、言い換えれば添加弁１７及び配管１４内の尿素水の残量が多いほど長くされる。このため、充填制御による尿素水の充填の完了前に内燃機関１の停止指令がなされた場合には、その停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内の尿素水の残量が多いほど、上記停止指令後に行われるパージ制御による尿素水の吸い戻し量が多くされる。
【００９７】
これにより、パージ制御による尿素水の吸い戻し量を、内燃機関１の停止指令がなされたときの添加弁１７及び配管１４内における尿素水の残量に合わせて増減させることができる。従って、パージ制御による尿素水の吸い戻しが必要以上に実行されることを抑制でき、その尿素水の必要以上の吸い戻しにより排気通路８の排気がタンク１５に流入することを抑制できる。
【００９８】
本実施形態によれば、第１実施形態の（１）と同様の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（３）充填量算出ルーチンによって算出された充填量Ｖは、パージ制御の実行中に同パージ制御を中断して充填制御による尿素水の充填が開始された場合であれ、パージ制御が上記のようには中断せずに終了した後に充填制御による尿素水の充填が開始された場合であれ、添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量に対応した値となる。このため、充填制御による添加弁１７及び配管１４内への尿素水の充填中、内燃機関１の停止指令がなされてパージ制御が行われるとき、前回のパージ制御が中断されたか否かに関係なく、上記停止指令がなされたときの充填量Ｖを添加弁１７及び配管１４内の尿素水の量に対応した値とすることができる。従って、その充填量Ｖに基づき充填期間補正係数Ｋ１を算出し、今回のパージ制御におけるパージ期間Ｔｐの算出に上記充填期間補正係数Ｋ１を用いることにより、前回のパージ制御が中断されたか否かに関係なく、今回のパージ制御において尿素水の吸い戻しを必要な分だけ行うことができ、必要以上に行うことを抑制できる。
【００９９】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・内燃機関１の停止指令がなされる状況として、運転者によるイグニッションスイッチ３６のオフ操作がなされるという状況を例示したが、車両の走行状況等に応じて自動停止及び自動再始動が行われる内燃機関の場合には、同機関の自動停止条件が成立したときという状況もあげられる。
【０１００】
・尿素水以外の還元剤を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１…内燃機関、２…燃焼室、３…吸気通路、４…ターボチャージャ、４ａ…コンプレッサホイール、４ｂ…タービンホイール、５…インタークーラ、６…吸気絞り弁、７…燃料噴射弁、８…排気通路、９…第１酸化触媒、１０…フィルタ、１１…第１ＮＯｘ浄化触媒、１２…第２ＮＯｘ浄化触媒、１３…第２酸化触媒、１４…配管、１５…タンク、１６…ポンプ、１７…添加弁、１８…分散板、２１…電子制御装置、２１ａ…機関制御部、２１ｂ…添加制御部、２１ｃ…通信ケーブル、２２…水温センサ、２３…外気温センサ、２４…アクセルポジションセンサ、２５…エアフローメータ、２６…吸気圧センサ、２７…クランクポジションセンサ、２８…排気温センサ、２９…ＮＯｘセンサ、３０…アクセルペダル、３１…クランクシャフト、３２…圧力センサ、３３…温度センサ、３４…回転速度センサ、３６…イグニッションスイッチ。
【図１】
2016223347.tif 000003
【図２】
2016223347.tif 000004
【図３】
2016223347.tif 000005
【図４】
2016223347.tif 000006
【図５】
2016223347.tif 000007
【図６】
2016223347.tif 000008
【図７】
2016223347.tif 000009
【図８】
2016223347.tif 000010
【図９】
2016223347.tif 000011
【図１０】
2016223347.tif 000012
【図１１】
2016223347.tif 000013
【図１２】
2016223347.tif 000014
【図１３】
2016223347.tif 000015