(57)【要約】【課題】尿素水による尿素添加弁の腐食を抑えることのできる内燃機関の尿素水供給装置を提供する。【解決手段】内燃機関１の尿素水供給装置２００は、尿素水を貯留するタンク２１０と、排気通路２８に設けられて排気に尿素水を添加する尿素添加弁２３０と、タンク２１０内の尿素水を尿素添加弁２３０に供給する尿素水通路２４０と、尿素水通路２４０に設けられたポンプ２２０とを備えている。制御装置８０は、尿素添加弁２３０に供給される尿素水のが予め定められた判定圧以下であって、かつタンク２１０内の尿素水量が予め定められた閾値以下のときには、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態であると判定し、尿素添加弁２３０内の尿素水をタンク２１０に吸い戻す吸い戻し制御を実行する。【選択図】図１
2016223302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素水を貯留するタンクと、排気通路に設けられて排気に尿素水を添加する尿素添加弁と、前記タンク内の尿素水を前記尿素添加弁に供給する尿素水通路と、前記尿素水通路に設けられたポンプとを備える内燃機関の尿素水供給装置であって、
前記尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量を前記タンクから前記尿素添加弁に供給することができない状態であると判定されるときには、前記尿素添加弁内の尿素水を前記タンクに吸い戻す吸い戻し制御を実行する制御部を備える
ことを特徴とする内燃機関の尿素水供給装置。
【請求項２】
前記尿素添加弁に供給される尿素水の圧力を検出する圧力検出部と、
前記タンク内の尿素水量を検出する水量検出部と、を備えており、
前記制御部は、前記圧力検出部で検出された尿素水の圧力が予め定められた判定圧以下であって、かつ前記水量検出部で検出された前記尿素水量が予め定められた閾値以下のときには、前記尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量を前記タンクから前記尿素添加弁に供給することができない状態であると判定する
請求項１に記載の内燃機関の尿素水供給装置。
【請求項３】
前記タンク内の尿素水の液面の傾きを検出する傾き検出部を備えており、
前記制御部は、前記傾き検出部で検出された前記液面の傾きに基づいて前記水量検出部にて検出される前記尿素水量を補正する
請求項２に記載の内燃機関の尿素水供給装置。
【請求項４】
前記タンク内の尿素水を加熱して解凍するヒータと、
前記ヒータによる尿素水の解凍時間を計測する計測部と、を備えており、
前記制御部は、前記解凍時間に基づいて前記水量検出部にて検出される前記尿素水量を補正する
請求項２に記載の内燃機関の尿素水供給装置。
【請求項５】
前記尿素添加弁に供給される尿素水の圧力を検出する圧力検出部を備えており、
前記制御部は、前記圧力検出部で検出された尿素水の圧力が予め定められた第１判定圧以下のときには、前記ポンプの回転速度を増加させることにより前記尿素水の圧力を高める昇圧制御を繰り返し実行し、前記昇圧制御の実行回数が予め定められた回数を超えても前記尿素水の圧力が前記第１判定圧よりも高い圧力に設定された第２判定圧に達しないときには、前記尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量を前記タンクから前記尿素添加弁に供給することができない状態であると判定する
請求項１に記載の内燃機関の尿素水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の尿素水供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気に含まれるＮＯｘを浄化する方法として、例えば尿素水を利用する浄化方法が知られている。この浄化方法を採用する内燃機関では、タンクに尿素水が貯留されており、この尿素水を噴射する尿素添加弁が排気通路に設けられている。タンクに貯留された尿素水はポンプによって尿素添加弁に圧送され、その尿素添加弁から排気に向かって尿素水が添加される。排気に添加された尿素水は、排気熱によって加水分解されることによりアンモニアを生成する。生成されたアンモニアは、排気通路に設けられたＮＯｘ浄化用の触媒に吸着されてＮＯｘを還元浄化する際に利用される。
【０００３】
他方、排気に曝されることにより尿素添加弁が高温化し、これによって尿素添加弁内の尿素水が高温化すると、高温化した尿素水によって尿素添加弁が腐食するおそれがある。そこで、例えば特許文献１に記載の装置では、尿素添加弁を冷却するために尿素水を添加する冷却添加（同文献１の保護噴射）を行うようにしている。この冷却添加によって尿素添加弁から尿素水が添加されると、比較的温度の低い尿素水がタンクから尿素添加弁内へと新たに流れ込むため、尿素添加弁は冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができないときには、それまで添加していた尿素水が尿素添加弁内に残留するようになるため、その残留した尿素水が排気による尿素添加弁の温度上昇によって高温化し、尿素添加弁が腐食するおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、尿素水による尿素添加弁の腐食を抑えることのできる内燃機関の尿素水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】
【０００７】
上記課題を解決する内燃機関の尿素水供給装置は、尿素水を貯留するタンクと、排気通路に設けられて排気に尿素水を添加する尿素添加弁と、前記タンク内の尿素水を前記尿素添加弁に供給する尿素水通路と、前記尿素水通路に設けられたポンプとを備えている。そして、前記尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量を前記タンクから前記尿素添加弁に供給することができない状態であると判定されるときには、前記尿素添加弁内の尿素水を前記タンクに吸い戻す吸い戻し制御を実行する制御部を備えるようにしている。
【０００８】
同構成によれば、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができないときには、尿素添加弁内の尿素水がタンクに吸い戻される。従って、尿素添加による尿素添加弁の冷却効果が十分に得られない状態のときに、尿素添加弁内に尿素水が残留することを抑えることができる。そのため、尿素水による尿素添加弁の腐食を抑えることができるようになる。
【０００９】
上記尿素水供給装置において、前記尿素添加弁に供給される尿素水の圧力を検出する圧力検出部と、前記タンク内の尿素水量を検出する水量検出部と、を備える。そして、前記制御部は、前記圧力検出部で検出された尿素水の圧力が予め定められた判定圧以下であって、かつ前記水量検出部で検出された前記尿素水量が予め定められた閾値以下のときには、前記尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量を前記タンクから前記尿素添加弁に供給することができない状態であると判定することが好ましい。
【００１０】
タンク内の尿素水量が少なくなると、尿素水の液面がポンプの吸い込み口に近づくようになるため、ポンプへの空気の混入が起きやすくなり、実際にポンプへの空気の混入が起きると、尿素添加弁に供給される尿素水の圧力は低下する。そこで、同構成では、尿素添加弁に供給される尿素水の圧力が予め定められた判定圧以下であって、かつタンク内の尿素水量が予め定められた閾値以下のときには、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができない状態であると判定するようにしている。従って、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができない状態にあることを適切に判定することができる。
【００１１】
ここで、タンク内の尿素水量が十分な量であったとしても、尿素水の液面が傾くことでポンプの吸い込み口近傍における液面高さが低くなると、尿素水の液面がポンプの吸い込み口に近づくようになるため、ポンプへの空気の混入が起きやすくなり、実際にポンプへの空気の混入が起きると、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができなくなる。そこで、上記尿素水供給装置において、前記タンク内の尿素水の液面の傾きを検出する傾き検出部を備えており、前記制御部は、前記傾き検出部で検出された前記液面の傾きに基づいて前記水量検出部にて検出される前記尿素水量を補正することが好ましい。
【００１２】
同構成によれば、液面の傾きに基づいて尿素水量が補正されるため、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができない状態にあるか否かを精度よく判定することができる。
【００１３】
また、タンク内の尿素水は、極低温下において凍結するため、タンク内の尿素水を加熱して解凍するヒータを設けることが好ましい。ここで、タンク内の尿素水量が十分な量であったとしても、尿素水が凍結しており一部の尿素水しか解凍されていない状態では、尿素添加弁に供給可能な尿素水の量が少ない。そのため、冷却用の尿素添加を続けていると解凍された尿素水の液面がポンプの吸い込み口に近づくようになるため、ポンプへの空気の混入が起きやすくなり、実際にポンプへの空気の混入が起きると、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができなくなる。ここで、ヒータによって解凍された尿素水の量は、ヒータによる尿素水の解凍時間の長さに比例して多くなる。そこで、上記尿素水供給装置において、前記ヒータによる尿素水の解凍時間を計測する計測部を備えており、前記制御部は、前記解凍時間に基づいて前記水量検出部にて検出される前記尿素水量を補正することが好ましい。
【００１４】
同構成によれば、解凍された尿素水の量に比例する上記解凍時間に基づいて尿素水量が補正されるため、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができない状態にあるか否かを精度よく判定することができる。
【００１５】
他方、添加弁に供給される尿素水の圧力が低下したときには、ポンプの回転速度を増加させることにより尿素水の圧力を高める昇圧制御を行うことにより、低下した尿素水の圧力を回復させることができる。ここで、ポンプが空気を吸い込む程度までタンク内の尿素水量が減少していると、昇圧制御を繰り返し行っても尿素水の圧力を回復させることはできない。従って、そうした昇圧制御の実行回数に基づき、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができない状態にあるか否かを判定することも可能である。
【００１６】
そこで、上記尿素水供給装置において、前記尿素添加弁に供給される尿素水の圧力を検出する圧力検出部を備えており、前記制御部は、前記圧力検出部で検出された尿素水の圧力が予め定められた第１判定圧以下のときには、前記ポンプの回転速度を増加させることにより前記尿素水の圧力を高める昇圧制御を繰り返し実行し、前記昇圧制御の実行回数が予め定められた回数を超えても前記尿素水の圧力が前記第１判定圧よりも高い圧力に設定された第２判定圧に達しないときには、前記尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量を前記タンクから前記尿素添加弁に供給することができない状態であると判定することが好ましい。
【００１７】
同構成によれば、タンク内の尿素水量を参照すること無く、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができない状態にあることを適切に判定することができる。また、タンク内の尿素水量を参照しないため、尿素水の液面の傾きやタンク内における尿素水の解凍量を考慮しなくても、尿素添加弁の冷却に必要な尿素水の添加量をタンクから尿素添加弁に供給することができない状態にあるか否かを精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態における尿素水供給装置を備える内燃機関の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態における腐食抑制処理の手順を示すフローチャート。
【図３】腐食抑制処理の作用を説明するタイミングチャート。
【図４】腐食抑制処理の作用を説明するタイミングチャート。
【図５】第２実施形態における腐食抑制処理の手順を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態の変形例における腐食抑制処理の手順を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態の変形例における腐食抑制処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、内燃機関の尿素水供給装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２０】
図１に、尿素水供給装置が適用された内燃機関１の構成を示す。なお、本実施形態の内燃機関１は、ディーゼルエンジンであって車両に搭載される。
内燃機関１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には複数の燃料噴射弁４ａ〜４ｄが各気筒＃１〜＃４に対応して取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００２１】
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁時に同燃料噴射弁４ａ〜４ｄから気筒内に噴射される。
【００２２】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁１６が設けられている。
【００２３】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。エキゾーストマニホールド８は排気通路２８に接続されている。
排気通路２８の途中には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ１１が設けられている。ターボチャージャ１１の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、ターボチャージャ１１の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
【００２４】
また、排気通路２８の途中にあって、ターボチャージャ１１の排気側タービンの下流には、排気を浄化する第１浄化部材３０が設けられている。この第１浄化部材３０の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒３１及びフィルタ３２が配設されている。
【００２５】
酸化触媒３１には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ３２は、排気中のＰＭ（微粒子物質）を捕集する部材であって、多孔質のセラミックで構成されている。このフィルタ３２には、ＰＭの酸化を促進させるための触媒が担持されており、排気中のＰＭは、フィルタ３２の多孔質の壁を通過する際に捕集される。
【００２６】
また、エキゾーストマニホールド８の集合部近傍には、酸化触媒３１やフィルタ３２に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁５が設けられている。この燃料添加弁５は、燃料供給管２９を介して前記サプライポンプ１０に接続されている。なお、燃料添加弁５の配設位置は、排気系にあって第１浄化部材３０の上流側であれば適宜変更するも可能である。また、燃料の噴射時期を調整してポスト噴射を行うことにより、酸化触媒３１やフィルタ３２に添加剤として燃料を供給してもよい。
【００２７】
フィルタ３２に捕集されたＰＭの量が所定値を超えると、フィルタ３２の再生処理が開始されて燃料添加弁５からはエキゾーストマニホールド８内に向けて燃料が噴射される。この燃料添加弁５から噴射された燃料は、酸化触媒３１に達すると燃焼され、これにより排気温度の上昇が図られる。そして、酸化触媒３１にて昇温された排気がフィルタ３２に流入することにより、同フィルタ３２は昇温され、これによりフィルタ３２に堆積したＰＭが酸化処理されてフィルタ３２の再生が図られる。
【００２８】
また、排気通路２８の途中にあって、第１浄化部材３０の下流には、排気を浄化する第２浄化部材４０が設けられている。第２浄化部材４０の内部には、排気中のＮＯｘを浄化する触媒として、選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）４１が配設されている。
【００２９】
さらに、排気通路２８の途中にあって、第２浄化部材４０の下流には、排気を浄化する第３浄化部材５０が設けられている。第３浄化部材５０の内部には、排気中のアンモニアを浄化するアンモニア酸化触媒５１が配設されている。
【００３０】
内燃機関１には、排気に尿素水を添加する尿素水供給装置２００が設けられている。尿素水供給装置２００は、尿素水を貯留するタンク２１０、排気通路２８内に尿素水を噴射供給する尿素添加弁２３０、尿素添加弁２３０とタンク２１０とを接続する尿素水通路２４０、尿素水通路２４０の途中に設けられた電動式のポンプ２２０等にて構成されている。
【００３１】
尿素水供給装置２００には、凍結した尿素水を解凍したり、尿素水の凍結を抑えるためのヒータが設けられている。例えば本実施形態では、タンク２１０、尿素水通路２４０、及びポンプ２２０のそれぞれに電気式のヒータ２９０が設けられている。
【００３２】
尿素添加弁２３０は、第１浄化部材３０と第２浄化部材４０との間の排気通路２８に設けられており、その噴射孔はＳＣＲ触媒４１に向けられている。この尿素添加弁２３０が開弁されると、尿素水通路２４０を介して排気通路２８内に尿素水が噴射供給される。
【００３３】
また、尿素添加弁２３０とＳＣＲ触媒４１との間の排気通路２８内には、尿素添加弁２３０から噴射された尿素水をＳＣＲ触媒４１の上流で分散させることにより同尿素水の霧化を促進する分散板６０が設けられている。
【００３４】
尿素添加弁２３０から噴射された尿素水は、排気の熱によって加水分解されてアンモニアになる。そしてこのアンモニアはＳＣＲ触媒４１に吸着される。そして、ＳＣＲ触媒４１に吸着されたアンモニアによってＮＯｘが還元浄化される。
【００３５】
この他、内燃機関１には排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という）が備えられている。このＥＧＲ装置は、排気の一部を吸入空気に導入することで気筒内の燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの発生量を低減させる装置である。このＥＧＲ装置は、吸気通路３とエキゾーストマニホールド８とを連通するＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲ弁１５、及びＥＧＲクーラ１４等により構成されている。ＥＧＲ弁１５の開度が調整されることにより排気通路２８から吸気通路３に導入される排気再循環量、すなわちＥＧＲ量が調量される。また、ＥＧＲクーラ１４によってＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度が低下される。
【００３６】
内燃機関１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸入空気量ＧＡを検出する。絞り弁開度センサ２０は吸気絞り弁１６の開度を検出する。クランク角センサ２１は機関回転速度ＮＥを検出する。アクセルセンサ２２はアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。外気温センサ２３は、外気温度ＴＨｏｕｔを検出する。車速センサ２４は内燃機関１が搭載された車両の走行速度である車速ＳＰＤを検出する。傾斜角センサ２５は、車両の傾斜角ＡＲを検出するセンサであって、傾斜角ＡＲは、タンク２１０内の尿素水の液面の傾きを示す。尿素添加弁２３０近傍の尿素水通路２４０に設けられた圧力検出部としての圧力センサ２６０は、尿素添加弁２３０に供給される尿素水の圧力である尿素水圧ＰＮを検出する。タンク２１０に設けられた温度センサ２７０は、タンク２１０内の尿素水の温度である尿素水温度ＴＨｎを検出する。タンク２１０に設けられた水量検出部としてのレベルセンサ２８０は、タンク２１０内に貯留されている尿素水の量である尿素水量ＲＮを検出する。
【００３７】
また、酸化触媒３１の上流に設けられた第１排気温度センサ１００は、酸化触媒３１に流入する前の排気温度である第１排気温度ＴＨ１を検出する。差圧センサ１１０は、フィルタ３２の上流及び下流の排気圧の圧力差である差圧ΔＰを検出する。第１浄化部材３０と第２浄化部材４０との間の排気通路２８にあって、尿素添加弁２３０の上流には、第２排気温度センサ１２０及び第１ＮＯｘセンサ１３０が設けられている。第２排気温度センサ１２０は、ＳＣＲ触媒４１に流入する前の排気温度である第２排気温度ＴＨ２を検出する。第１ＮＯｘセンサ１３０は、ＳＣＲ触媒４１に流入する前の排気中のＮＯｘ濃度、つまりＳＣＲ触媒４１で浄化される前の排気中のＮＯｘ濃度である第１ＮＯｘ濃度Ｎ１を検出する。なお、第１ＮＯｘ濃度Ｎ１は、燃料噴射弁４ａ〜４ｄから噴射される燃料噴射量、燃料の噴射時期、機関回転速度、及び空燃比に関与する吸入空気量ＧＡ等といった機関運転状態に関する各種値に基づいて推定することも可能である。
【００３８】
第３浄化部材５０の下流の排気通路２８には、ＳＣＲ触媒４１で浄化された排気のＮＯｘ濃度である第２ＮＯｘ濃度Ｎ２を検出する第２ＮＯｘセンサ１４０が設けられている。
これら各種センサ等の出力は、制御部としての制御装置８０に入力される。制御装置８０は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。
【００３９】
そして、この制御装置８０により、例えば燃料噴射弁４ａ〜４ｄや燃料添加弁５の燃料噴射制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、吸気絞り弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御等、内燃機関１の各種制御が行われる。また、上記フィルタ３２に捕集されたＰＭを燃焼させる上記再生処理等といった各種の排気浄化制御も同制御装置８０によって行われる。
【００４０】
また、制御装置８０は、排気浄化制御の一つとして、上記尿素添加弁２３０による尿素水の添加制御を行う。この添加制御では、内燃機関１から排出されるＮＯｘを還元処理するために必要な尿素添加量ＱＥが機関運転状態等に基づいて算出される。そして、算出された尿素添加量ＱＥが尿素添加弁２３０から噴射されるように、尿素添加弁２３０の開弁状態が制御される。
【００４１】
他方、尿素添加弁２３０の先端は排気に曝されるため、熱害を受けるおそれがある。ここで、尿素添加弁２３０から尿素水を噴射すると、比較的温度の低い尿素水がタンク２１０から尿素添加弁２３０内に流れ込むため、尿素添加弁２３０は冷却される。そこで、制御装置８０は、尿素添加弁２３０から尿素水を噴射することで同尿素添加弁２３０を冷却する冷却添加を行う。この冷却添加では、排気温度（例えば第２排気温度ＴＨ２など）、排気流量（例えば吸入空気量ＧＡや機関回転速度などに基づいて算出される推定値など）、走行風による尿素添加弁２３０の冷却効果に関与する車速ＳＰＤ、尿素水温度ＴＨｎ等に基づき、冷却添加に必要な尿素水の添加量である冷却添加量ＱＥＣが算出される。そして、ＮＯｘ浄化用の上記尿素添加量ＱＥが冷却添加量ＱＥＣを超えている場合には、尿素添加量ＱＥに相当する量の尿素水が尿素添加弁２３０から噴射されるように、尿素添加弁２３０の開弁状態が制御される。一方、ＮＯｘ浄化用の上記尿素添加量ＱＥが冷却添加量ＱＥＣ以下である場合には、冷却添加量ＱＥＣに相当する量の尿素水が尿素添加弁２３０から噴射されるように、尿素添加弁２３０の開弁状態が制御される。
【００４２】
また、機関運転が停止されると尿素添加も停止されるのであるが、尿素添加弁２３０内や尿素水通路２４０内に尿素水が残留していると、外気温度が低いときなどにはその残留した尿素水が凍結し、膨張するおそれがある。そこで、そうした尿素水の凍結膨張による尿素添加弁２３０や尿素水通路２４０の破損を防止するために、制御装置８０は、機関停止後に尿素添加弁２３０内や尿素水通路２４０内の尿素水をタンク２１０に吸い戻す吸い戻し制御を行う。この吸い戻し制御では、機関運転中の尿素添加時とは逆方向にポンプ２２０が駆動されるとともに尿素添加弁２３０が開弁状態に保持される。こうしたポンプ２２０の逆回転駆動と尿素添加弁２３０の開弁状態の保持とが所定時間実行されることにより、尿素添加弁２３０及び尿素水通路２４０を満たしていた尿素水はタンク２１０に吸い戻される。
【００４３】
また、機関停止後にこうした吸い戻し制御を行うと、次に機関始動が行われて尿素添加を開始するときには、尿素添加弁２３０及び尿素水通路２４０を尿素水で満たす必要がある。そこで、制御装置８０は、機関始動後であってＮＯｘ浄化用の尿素添加を開始する前に、尿素添加弁２３０及び尿素水通路２４０が尿素水で満たされるようにポンプ２２０を正回転駆動するとともに尿素添加弁２３０を開閉駆動する充填制御を行う。そして、充填制御が完了すると、制御装置８０は、尿素水圧ＰＮを予め定められた規定圧近傍の圧力にまで昇圧する昇圧制御を実行する。この昇圧制御では、制御装置８０は、尿素添加弁２３０を閉弁状態に維持すると共に、正回転駆動されているポンプ２２０の回転速度を所定速度まで増大させる処理を所定時間実行する。そして、昇圧制御が完了すると、制御装置８０は、尿素水圧ＰＮが規定圧にて保持されるようにポンプ２２０の回転速度をフィードバック制御する定圧制御を開始する。そして、こうした定圧制御が開始されると、尿素水の添加準備が完了する。
【００４４】
また、制御装置８０は、尿素水温度ＴＨｎが所定の温度よりも低い場合、タンク２１０内の尿素水が凍結している可能性が高いと判断し、ヒータ２９０への通電を行うことにより尿素水の解凍を行う。そして、尿素水温度ＴＨｎが所定温度以上になった場合には、尿素水の解凍が完了した判断して、ヒータ２９０への通電を停止する。
【００４５】
ところで、上述した冷却添加の実行に必要な冷却添加量ＱＥＣに相当する量の尿素水をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態になると、それまで添加していた尿素水が尿素添加弁２３０内に残留するようになる。そのため、その残留した尿素水が排気によって高温化し、尿素添加弁２３０が腐食するおそれがある。
【００４６】
そこで、制御装置８０は、そうした尿素水による尿素添加弁２３０の腐食を抑えるために、図２に示す腐食抑制処理を所定周期毎に実行する。
図２に示すように、本処理が開始されると、添加準備が完了しているか否かが判定される（Ｓ１００）。このステップＳ１００では、上述したように充填制御及び昇圧制御が完了しており、定圧制御が開始されているときに、添加準備が完了していると判定される。そして、添加準備が完了していないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は終了される。
【００４７】
一方、添加準備が完了しているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、上記尿素水圧ＰＮが低下したか否かが判定される（Ｓ１１０）。このステップＳ１１０では、尿素水圧ＰＮが判定圧ＰＮＴＳ以下であるときに尿素水圧ＰＮが低下したと判定される。この判定圧ＰＮＴＳには、上述した規定圧よりも十分に低い圧力が予め設定されている。なお、尿素水圧ＰＮが判定圧ＰＮＴＳ以下となった状態が突発的な状態ではなく、ある程度継続した状態であることを判定するために、このステップＳ１１０では、尿素水圧ＰＮが判定圧ＰＮＴＳ以下となった状態が規定期間ＴＴ以上継続しているときに、尿素水圧ＰＮが低下したと判定することが好ましい。ちなみに、規定期間ＴＴには、尿素水圧ＰＮが判定圧ＰＮＴＳ以下となった状態が突発的な状態ではなく、ある程度継続した状態であることを判定するのに適した時間を予め設定しておくとよい。そして、尿素水圧ＰＮが低下していないと判定されるときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、本処理は終了される。
【００４８】
一方、尿素水圧ＰＮが低下していると判定されるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、タンク２１０内の尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳ以下か否かが判定される（Ｓ１２０）。この閾値ＲＮＴＳとしては、尿素水量ＲＮがこの閾値ＲＮＴＳ以下になっていることに基づいて、現在の尿素水量ＲＮが、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態になっていることを的確に判定することができるように、その値の大きさは設定されている。
【００４９】
そして、尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳ以下であるときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、吸い戻し制御が実行されて（Ｓ１３０）、本処理は終了される。このステップＳ１２０における吸い戻し制御は、上述した吸い戻し制御と同じ制御である。すなわち、機関運転中の尿素添加時とは逆方向にポンプ２２０が駆動されるとともに尿素添加弁２３０が開弁状態に保持される。そして、こうしたポンプ２２０の逆回転駆動と尿素添加弁２３０の開弁状態の保持とが予め定められた時間の間実行されることにより、尿素添加弁２３０内に残留している尿素水や、尿素水通路２４０内に残留している尿素水はタンク２１０に吸い戻される。
【００５０】
一方、尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳを超えているときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、昇圧制御が実行されて（Ｓ１４０）、本処理は終了される。このステップＳ１４０における昇圧制御は、上述した昇圧制御と同じである。すなわち、尿素添加弁２３０を閉弁状態に維持すると共にポンプ２２０を正回転駆動した状態でポンプ回転速度を所定速度まで増大させる処理を所定時間実行することにより、低下している尿素水圧ＰＮを上記規定圧近傍の圧力にまで昇圧させる。なお、この昇圧制御が完了すると、上述した定圧制御が開始される。
【００５１】
次に、上記腐食抑制処理の実行によって得られる作用を説明する。
図３に示すように、ポンプ２２０への空気の混入により、規定圧に維持されていた尿素水圧ＰＮが低下し始めて、時刻ｔ１において判定圧ＰＮＴＳ以下になり、尿素水圧ＰＮが判定圧ＰＮＴＳ以下である状態が上記規定期間ＴＴ以上継続すると（時刻ｔ２）、その時点での尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳ以下であるか否かが判定される。そして、尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳを超えていときには、昇圧制御が実行されることによりポンプ回転速度は所定速度まで増大される。そして、昇圧制御が所定時間実行されると、尿素水圧ＰＮは規定圧近傍にまで昇圧される（時刻ｔ３）。
【００５２】
このように、尿素水圧ＰＮが低下したときの尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳを超えている場合には、タンク２１０内に貯留されている尿素水の量は、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができる程度に十分貯留された状態になっている。そのため、尿素水圧ＰＮの低下は一時的なものであり、上記昇圧制御を行うことで、尿素水圧ＰＮは上記規定圧にまで回復するようになる。
【００５３】
一方、図４に示すように、ポンプ２２０への空気の混入により、規定圧に維持されていた尿素水圧ＰＮが低下し始めて、時刻ｔ１において判定圧ＰＮＴＳ以下になり、尿素水圧ＰＮが判定圧ＰＮＴＳ以下である状態が上記規定期間ＴＴ以上継続すると（時刻ｔ２）、その時点での尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳ以下であるか否かが判定される。そして、尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳ以下であるときには、吸い戻し制御が実行されることにより、正回転していたポンプ２２０は、予め定められたポンプ回転速度にて逆回転される（時刻ｔ３）。なお、正回転していたポンプ２２０を急激に逆回転させると、ポンプ２２０に大きな負荷が加わってしまうため、正回転していたポンプ２２０を一旦停止させた後に、逆回転を開始させるようにすることが好ましい。そして、吸い戻し制御が所定時間実行されると、ポンプ２２０の回転は停止される（時刻ｔ４）。
【００５４】
このように、ポンプ２２０への空気の混入によって尿素水圧ＰＮが低下しており、かつ尿素水量ＲＮが閾値ＲＮＴＳ以下である場合には、ポンプ２２０への空気の混入が尿素水量ＲＮの不足に起因するものである。そして、タンク２１０内に貯留されている尿素水の量は、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない程度に不足した状態になっている。そのため、昇圧制御は行わず、吸い戻し制御が行われる。つまり、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態になっており、尿素添加による尿素添加弁２３０の冷却効果が十分に得られない状態のときには、尿素添加弁２３０内の尿素水がタンク２１０に戻される。従って、尿素添加弁２３０内に尿素水が残留することを抑えることができる。そのため、尿素添加弁２３０内に残留した尿素水が排気によって高温化することにより、尿素添加弁２３０が腐食するという不具合の発生が抑えられる。
【００５５】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができないと判定されるときには、尿素添加弁２３０内の尿素水をタンク２１０に吸い戻すようにしている。従って、尿素添加による尿素添加弁２３０の冷却効果が十分に得られない状態のときに、尿素添加弁２３０内に尿素水が残留することを抑えることができる。そのため、尿素水による尿素添加弁２３０の腐食を抑えることができる。
【００５６】
（２）タンク２１０内の尿素水量ＲＮが少なくなると、尿素水の液面がポンプ２２０の吸い込み口に近づくようになるため、ポンプ２２０への空気の混入が起きやすくなる。そして、実際にポンプ２２０への空気の混入が起きると、尿素添加弁２３０に供給される尿素水の圧力は低下する。そこで、尿素添加弁２３０に供給される尿素水の圧力である尿素水圧ＰＮが予め定められた判定圧ＲＮＴＳ以下であってポンプ２２０への空気の混入が起きていると判断できる状態において（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、タンク２１０内の尿素水量ＲＮが予め定められた閾値ＲＮＴＳ以下のときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、次のように判定するようにしている。すなわち、ポンプ２２０への空気の混入が尿素水量ＲＮの不足に起因するものであり、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態であると判定している。従って、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあることを適切に判定することができるようになる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、内燃機関の尿素水供給装置を具体化した第２実施形態について、図５を参照して説明する。
【００５８】
タンク２１０内の尿素水量ＲＮが十分な量であったとしても、車両が傾斜して尿素水の液面が傾くことにより、ポンプ２２０の吸い込み口近傍における尿素水の液面高さが低くなると、尿素水の液面がポンプ２２０の吸い込み口に近づくようになる。そのため、ポンプ２２０への空気の混入が起きやすくなり、実際にポンプ２２０への空気の混入が起きると、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができなくなる。
【００５９】
また、タンク２１０内の尿素水は、極低温下において凍結するため、タンク２１０内の尿素水を加熱して解凍するヒータ２９０が設けられている。ここで、タンク２１０内の尿素水量が十分な量であったとしても、尿素水が凍結しており一部の尿素水しか解凍されていない状態では、尿素添加弁２３０に供給可能な尿素水の量が少ない。そのため、冷却添加を続けていると比較的早い時期に解凍された尿素水の液面がポンプ２２０の吸い込み口に近づくようになる。そのため、この場合にも、ポンプ２２０への空気の混入が起きやすくなり、実際にポンプ２２０への空気の混入が起きると、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができなくなる。
【００６０】
こうした理由により、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあるか否かを判定する際に、尿素水量ＲＮを参照する場合には、そうした液面の傾きや尿素水の解凍量を考慮することが好ましい。しかし、こうした点を考慮する場合には、液面の傾きや尿素水の解凍量に応じて尿素水量ＲＮを補正する必要があるため、制御が複雑化したり、補正に使用する補正値を求めるために多くの適合工数が必要になるといった不都合がある。
【００６１】
他方、上述したように、尿素添加弁２３０に供給される尿素水の圧力が低下したときには、ポンプ２２０の回転速度を増加させることにより尿素水の圧力を高める昇圧制御を行うことにより、低下した尿素水の圧力を回復させることができる。ここで、ポンプ２２０が空気を吸い込む程度までタンク２１０内の尿素水量が減少していると、昇圧制御を繰り返し行っても尿素水の圧力を回復させることはできない。従って、そうした昇圧制御の実行回数に基づき、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあるか否かを判定することも可能である。
【００６２】
そこで、本実施形態では、尿素水量ＲＮではなく、昇圧制御の実行回数を利用して上記腐食抑制処理を行うようにしている。以下、第１実施形態との相異点を中心にして、本実施形態の腐食抑制処理を説明する。
【００６３】
図５に、本実施形態の腐食抑制処理の手順を示す。なお、図５において、第１実施形態で説明した腐食抑制処理の処理ステップと実質的に同一の処理ステップについては、同じステップ番号を付している。
【００６４】
図５に示すように、本処理が開始されて、ステップＳ１００にて添加準備が完了していると判定されるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、尿素水圧ＰＮが低下したか否かが判定される（Ｓ１１０）。このステップＳ１１０では、尿素水圧ＰＮが第１判定圧ＰＮＴＳ１以下であるときに尿素水圧ＰＮが低下したと判定される。なお、第１判定圧ＰＮＴＳ１は、第１実施形態で説明した判定圧ＰＮＴＳと同じ値が設定されている。なお、尿素水圧ＰＮが第１判定圧ＰＮＴＳ１以下となった状態が突発的な状態ではなく、ある程度継続した状態であることを判定するために、このステップＳ１１０でも、尿素水圧ＰＮが第１判定圧ＰＮＴＳ１以下となった状態が上記規定期間ＴＴ以上継続しているときに、尿素水圧ＰＮが低下したと判定することが好ましい。
【００６５】
そして、ステップＳ１１０にて尿素水圧ＰＮが低下したと判定されるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、カウンタＫがカウンタ判定値ＫＴＳを超えているか否かが判定される（Ｓ１２０）。このカウンタＫは、昇圧制御の実行回数を示す値である。また、カウンタ判定値ＫＴＳとしては、カウンタＫがこのカウンタ判定値ＫＴＳを超えていることに基づき、昇圧制御を複数回行っても、低下した尿素水圧ＰＮを回復させることができない状態になっていることを的確に判定することができるように、その値の大きさは設定されている。
【００６６】
そして、カウンタＫがカウンタ判定値ＫＴＳを超えているときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、カウンタ判定値ＫＴＳの値の分だけ昇圧制御を繰り返し行っても、低下した尿素水圧ＰＮを回復させることができない状態になっている。そのため、このように尿素水圧ＰＮを回復させることができない状態は、ポンプ２２０が空気を吸い込む程度までタンク２１０内の尿素水量ＲＮが減少しているためであると推測することができる。そして、このように推測することができる場合には、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあると判断することができる。そこで、第１実施形態と同様に吸い戻し制御が実行される（Ｓ１３０）。そして、カウンタＫが「０」にリセットされて（Ｓ２４０）、本処理は終了される。
【００６７】
一方、カウンタＫがカウンタ判定値ＫＴＳ以下であるときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、上述した昇圧制御が１回行われて（Ｓ２１０）、カウンタＫの更新が行われる（Ｓ２２０）。ステップＳ２２０では、現在のカウンタＫの値に「１」が加算されることにより、カウンタＫの更新が行われる。
【００６８】
次に、尿素水圧ＰＮが回復したか否かが判定される（Ｓ２３０）。このステップＳ２３０では、ステップＳ２１０での昇圧制御の実行によって尿素水圧ＰＮが上記第１判定圧ＰＮＴＳ１よりも高い圧力に設定された第２判定圧ＰＮＴＳ２、より好適には上記規定圧近傍の圧力に設定された第２判定圧ＰＮＴＳ２に達しているときには、尿素水圧ＰＮが回復したと判定される。
【００６９】
そして、尿素水圧ＰＮが回復したと判定されるときには（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、カウンタＫが「０」にリセットされて（Ｓ２４０）、本処理は終了される。なお、ステップＳ２１０での昇圧制御の実行によって尿素水圧ＰＮが回復したと判定されるときには、上述した定圧制御が開始される。
【００７０】
一方、尿素水圧ＰＮが回復していないと判定されるときには（Ｓ２３０：ＮＯ）、上記ステップＳ２００の以降の処理が実行されることにより、カウンタＫがカウンタ判定値ＫＴＳを超えるまで、あるいはカウンタＫがカウンタ判定値ＫＴＳ以下であって尿素水圧ＰＮが回復するまで昇圧制御は繰り返し実行される。
【００７１】
以上説明した本実施形態によれば、上記（１）の効果に加えて次の作用効果を得ることができる。
（３）尿素水圧ＰＮが第１判定圧ＰＮＴＳ１以下のときには、ポンプ２２０の回転速度を増加させることにより尿素水圧ＰＮを高める昇圧制御を繰り返し実行する。そして、昇圧制御の実行回数を示すカウンタＫがカウンタ判定値ＫＴＳを超えても、尿素水圧ＰＮが第１判定圧ＰＮＴＳ１よりも高い圧力に設定された第２判定圧ＰＮＴＳ２に達しておらず、尿素水圧ＰＮを回復させることができないときには、次のように判定するようにしている。すなわち尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態であると判定するようにしている。
【００７２】
従って、タンク２１０内の尿素水量ＲＮを参照すること無く、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあることを適切に判定することができる。
【００７３】
また、タンク２１０内の尿素水量ＲＮを参照しないため、尿素水の液面の傾きやタンク２１０内における尿素水の解凍量を考慮しなくても、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあることを適切に判定することができるようになる。
【００７４】
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・上述したように、タンク２１０内の尿素水量ＲＮが十分な量であったとしても、車両が傾斜して尿素水の液面が傾くことにより、ポンプ２２０の吸い込み口近傍における尿素水の液面高さが低くなると、尿素水の液面がポンプ２２０の吸い込み口に近づくようになる。そのため、ポンプ２２０への空気の混入が起きやすくなり、実際にポンプ２２０への空気の混入が起きると、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができなくなる。
【００７５】
そこで、上記第１実施形態で説明した腐食抑制処理を実行する場合には、レベルセンサ２８０で検出された尿素水量ＲＮを、傾斜角センサ２５で検出された傾斜角ＡＲに基づいて補正するようにしてもよい。この変形例における腐食抑制処理の手順の一例を図６に示す。
【００７６】
図６に示すように、第１実施形態で説明した腐食抑制処理のステップＳ１１０にて、尿素水圧ＰＮが低下したと判定されるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、制御装置８０は、傾斜角ＡＲを取得する（Ｓ３００）。そして、取得した傾斜角ＡＲに基づいて尿素水量ＲＮを補正する（Ｓ３１０）。このステップＳ３１０では、例えば水平方向に対して傾斜角ＡＲが大きくなるほど、ポンプ２２０の吸い込み口から液面までの高さが低くなる場合には、傾斜角ＡＲが大きくなるほど補正後の尿素水量ＲＮが少なくなるように、尿素水量ＲＮを補正する。
【００７７】
次に、傾斜角ＡＲに基づいて補正された補正後の尿素水量ＲＮが上記閾値ＲＮＴＳ以下であるか否かを判定する（Ｓ３２０）。そして、補正後の尿素水量ＲＮが上記閾値ＲＮＴＳ以下であるときには（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、上記ステップＳ１３０と同様に、上述した吸い戻し制御を実行する。一方、補正後の尿素水量ＲＮが上記閾値ＲＮＴＳを超えているときには（Ｓ３２０：ＮＯ）、上記ステップＳ１４０と同様に、上述した昇圧制御を実行する。
【００７８】
こうした変形例によれば、尿素水の液面の傾きに基づいて尿素水量ＲＮが補正されるため、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあるか否かを精度よく判定することができる。
【００７９】
なお、車両の加速度によっても尿素水の液面は傾くため、例えば車両の加速度を検出する加速度センサを設ける。そして、加速度センサで検出された車両の加速度が大きいときほど、尿素水の液面の傾きが大きいと推定する。そして、上記傾斜角ＡＲと同様に、その推定された液面の傾きの大きさに基づいて尿素水量ＲＮを補正してもよい。
【００８０】
・上述したように、タンク２１０内の尿素水量が十分な量であったとしても、尿素水が凍結しており一部の尿素水しか解凍されていない状態では、尿素添加弁２３０に供給可能な尿素水の量が少ない。そのため、冷却添加を続けていると比較的早い時期に解凍された尿素水の液面がポンプ２２０の吸い込み口に近づくようになる。そのため、この場合にも、ポンプ２２０への空気の混入が起きやすくなり、実際にポンプ２２０への空気の混入が起きると、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができなくなる。
【００８１】
ここで、ヒータ２９０によって解凍された尿素水の量は、ヒータ２９０の通電時間、つまり尿素水の解凍時間の長さに比例して多くなる。そこで、上記第１実施形態で説明した腐食抑制処理を実行する場合、計測部としての制御装置８０は、ヒータ２９０による尿素水の解凍時間ＵＦＴを計測する。より詳細には、ヒータ２９０に通電を開始してから現在までの通電時間を計測する。そして、タンク２１０内の尿素水が凍結している可能性が高いと判断したときにレベルセンサ２８０で検出されていた尿素水量ＲＮ、換言すればヒータ２９０による尿素水の解凍が開始された時点においてレベルセンサ２８０で検出されていた尿素水量ＲＮを解凍時間ＵＦＴに基づいて補正するようにしてもよい。この変形例における腐食抑制処理の手順の一例を図７に示す。
【００８２】
図７に示すように、第１実施形態で説明した腐食抑制処理のステップＳ１１０にて、尿素水圧ＰＮが低下したと判定されるときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ヒータ２９０への通電が行われているか否かを判定する（Ｓ４００）。そして、ヒータ２９０への通電が行われていないときには（Ｓ４００：ＮＯ）、第１実施形態で説明したステップＳ１２０以降の処理を実行する。
【００８３】
一方、ヒータ２９０への通電が行われているときには（Ｓ４００：ＹＥＳ）、現在、尿素水の解凍が行われているため、解凍時間ＵＦＴの計測が行われている。そこで、解凍開始時における尿素水量ＲＮを解凍時間ＵＦＴに基づいて補正することにより、解凍された尿素水の量を算出する（Ｓ４１０）。このステップＳ４１０における尿素水量ＲＮの補正は、例えば以下のようにして実施される。
【００８４】
すなわち、ヒータ２９０による尿素水の解凍が開始された時点では、タンク２１０内の尿素水が全て凍結しているものと仮定し、尿素水の解凍開始時においてレベルセンサ２８０により検出された尿素水量ＲＮを記憶しておく。そして、その記憶した尿素水量ＲＮに対して乗算される値であって解凍時間ＵＦＴに基づいて設定される補正値を算出する。例えば、この補正値は「０」以上「１」以下の範囲内で可変設定される値であって、解凍時間ＵＦＴが「０」のときには補正値として「０」が設定される。そして、解凍時間ＵＦＴが長くなるに伴ってこの補正値は徐々に大きくされていく。こうした補正により、解凍時間ＵＦＴが短いときほど補正後の尿素水量ＲＮは少なくなり、解凍時間ＵＦＴに応じて尿素水量ＲＮは減量補正される。なお、こうした尿素水量ＲＮの補正方法は一例であり、解凍時間ＵＦＴに応じた尿素水の解凍量を適切に算出することができるのであれば、他の方法で解凍時間ＵＦＴに基づいた尿素水量ＲＮの補正を行ってもよい。
【００８５】
次に、解凍時間ＵＦＴに基づいて補正された補正後の尿素水量ＲＮ、つまり現状での尿素水の解凍量が上記閾値ＲＮＴＳ以下であるか否かを判定する（Ｓ４２０）。そして、補正後の尿素水量ＲＮが上記閾値ＲＮＴＳ以下であるときには（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、上記ステップＳ１３０と同様に、上述した吸い戻し制御を実行する。一方、補正後の尿素水量ＲＮが上記閾値ＲＮＴＳを超えているときには（Ｓ４２０：ＮＯ）、上記ステップＳ１４０と同様に、上述した昇圧制御を実行する。
【００８６】
こうした変形例によれば、解凍された尿素水の量に比例する上記解凍時間ＵＦＴに基づいて尿素水量ＲＮが補正されるため、尿素添加弁２３０の冷却に必要な尿素水の添加量をタンク２１０から尿素添加弁２３０に供給することができない状態にあるか否かを精度よく判定することができる。
【００８７】
・酸化触媒３１、フィルタ３２、ＳＣＲ触媒４１、及びアンモニア酸化触媒５１の配設数は適宜変更することができる。
・排気温度センサやＮＯｘセンサの配設数は適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１…内燃機関、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…燃料添加弁、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…吸気絞り弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…絞り弁開度センサ、２１…クランク角センサ、２２…アクセルセンサ、２３…外気温センサ、２４…車速センサ、２５…傾斜角センサ、２８…排気通路、２９…燃料供給管、３０…第１浄化部材、３１…酸化触媒、３２…フィルタ、４０…第２浄化部材、４１…選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）、５０…第３浄化部材、５１…アンモニア酸化触媒、６０…分散板、８０…制御装置、１００…第１排気温度センサ、１１０…差圧センサ、１２０…第２排気温度センサ、１３０…第１ＮＯｘセンサ、１４０…第２ＮＯｘセンサ、２００…尿素水供給装置、２１０…タンク、２２０…ポンプ、２３０…尿素添加弁、２４０…尿素水通路、２６０…圧力センサ、２７０…温度センサ、２８０…レベルセンサ、２９０…ヒータ。
【図１】
2016223302.tif 000003
【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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