(57)【要約】【課題】排気流量が変動しても排気通路の流路断面のほぼ全体に還元剤を供給することが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関１の排気通路２内に尿素水を供給する還元剤供給装置１２を備えた内燃機関の排気浄化装置１０において、還元剤供給装置１２は、排気通路２内に配置される噴射口１４ａを有し、内部に導かれた尿素水を噴射口１４ａから排気通路２の排気流れと交差する方向に噴射するシャワーパイプ１４と、噴射口１４ａから噴射される尿素水の量を調整する電磁弁１７とを備え、ＥＣＵ２０は噴射口１４ａから噴射される尿素水の量が、第１噴射量Ｑ１と第１噴射量Ｑ１より多い第２噴射量Ｑ２とに交互に切り替わるように電磁弁１７を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路内に液体の還元剤を供給する還元剤供給手段を備えた内燃機関の排気浄化装置において、
前記還元剤供給手段は、前記排気通路内に配置される噴射口を有し、内部に導かれた還元剤を前記噴射口から前記排気通路の排気流れと交差する方向に噴射する筒状部材と、前記噴射口から噴射される還元剤の量を調整する還元剤量調整手段と、前記噴射口から噴射される還元剤の量が、第１噴射量と前記第１噴射量より多い第２噴射量とに交互に切り替わるように前記還元剤量調整手段を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記排気通路を流れている排気の流量及びその排気の流量と相関する物理量の少なくともいずれか一方に基づいて前記第１噴射量及び前記第２噴射量をそれぞれ変更する請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記排気通路を流れている排気の流量が多いほど又は前記物理量が大きいほど前記第１噴射量及び前記第２噴射量をそれぞれ大きくする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記筒状部材が前記排気通路内に配置され、
前記制御手段は、前記第１噴射量で還元剤が噴射される第１噴射期間と前記第２噴射量で還元剤が噴射される第２噴射期間との間に前記噴射口からの還元剤の噴射を停止させる休止期間が設けられるように前記還元剤量調整手段を制御し、かつ前記排気通路を流れている排気の流量及びその排気の流量と相関する物理量の少なくともいずれか一方に基づいて前記休止期間の長さを変更する請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記排気流量取得手段が取得した排気の流量が多いほど又は前記物理量が大きいほど前記休止期間を長くする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記物理量は、前記排気通路を流れている排気の温度、排気の圧力、及び排気の流速の少なくともいずれか一つである請求項２〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記筒状部材は、前記排気通路の中心部を通って前記排気通路を横切るように配置され、
前記噴射口が、前記筒状部材のうち前記排気通路の中心部に配置される中央部及び前記排気通路のうち前記中心部より外側の外周部に配置される端部のそれぞれに設けられ、
前記中央部に設けられる噴射口は、前記端部に設けられる噴射口よりも開口面積が大きい請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【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】
排気通路内に尿素水やアンモニアなどの還元剤を供給し、この還元剤と排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）とを触媒で反応させて窒素酸化物を浄化する排気浄化装置が知られている。例えば、供給口を備えた管と混合ユニットとが排気通路内に設けられ、供給口から排気通路内に供給されたアンモニアを混合ユニットで排気と混合させる排気浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特表平９−５１０６５２号公報
【特許文献２】特表２００３−５０５６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、排気の流量や流速がほぼ一定の場合にはアンモニアと排気とを適切に混合することができるが、車両に搭載される内燃機関のように排気流量や排気流速の変動が大きい場合には還元剤が排気中に偏って噴霧されるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、排気流量が変動しても排気通路の流路断面のほぼ全体に還元剤を供給することが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路内に液体の還元剤を供給する還元剤供給手段を備えた内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤供給手段は、前記排気通路内に配置される噴射口を有し、内部に導かれた還元剤を前記噴射口から前記排気通路の排気流れと交差する方向に噴射する筒状部材と、前記噴射口から噴射される還元剤の量を調整する還元剤量調整手段と、前記噴射口から噴射される還元剤の量が、第１噴射量と前記第１噴射量より多い第２噴射量とに交互に切り替わるように前記還元剤量調整手段を制御する制御手段と、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
本発明の排気浄化装置では、還元剤が第２噴射量で噴射されたときは還元剤が第１噴射量で噴射されたときよりも還元剤を遠くに供給される。噴射口から噴射される還元剤の量は第１噴射量と第２噴射量とに交互に切り替えられるので、還元剤を排気通路内のうち噴射口に近い場所と噴射口より遠い場所とに交互に供給することができる。そのため、還元剤を排気通路の流路断面のほぼ全体に供給できる。
【０００８】
還元剤を排気流れと交差する方向に一定の噴射量で噴射する場合は、排気の流量が多いと噴射口から噴射された還元剤の貫徹力が小さくなり噴射口より遠い場所に還元剤が到達しないおそれがある。また、排気の流量が少ないと噴射口から噴射された還元剤の貫徹力が大きくなり還元剤が遠くまで到達して噴射口の近い場所に還元剤を供給できないおそれがある。これに対して本発明の排気浄化装置では、噴射口から噴射される還元剤の量を第１噴射量と第２噴射量とに切り替えることにより、排気の流量が多い場合は第２噴射量で噴射された還元剤を噴射口から遠い場所に供給することができ、排気の流量が少ない場合は第１噴射量で噴射された還元剤を噴射口から近い場所に供給することができる。そのため、本発明の排気浄化装置によれば、排気流量が変動しても排気通路の流路断面のほぼ全体に還元剤を供給することができる。
【０００９】
本発明の排気浄化装置の一形態において、前記制御手段は、前記排気通路を流れている排気の流量及びその排気の流量と相関する物理量の少なくともいずれか一方に基づいて前記第１噴射量及び前記第２噴射量をそれぞれ変更してもよい（請求項２）。上述したように噴射口から噴射される還元剤の量を多くすることにより還元剤が到達する距離を長くできる。この形態では、排気の流量及び物理量の少なくともいずれか一方に基づいて第１噴射量及び第２噴射量をそれぞれ変更するので、排気の流量や物理量に応じて還元剤が到達する距離を適切に調整できる。そのため、排気流量が変動しても還元剤を排気通路内により適切に供給することができる。
【００１０】
この形態において、前記制御手段は、前記排気通路を流れている排気の流量が多いほど又は前記物理量が大きいほど前記第１噴射量及び前記第２噴射量をそれぞれ大きくしてもよい（請求項３）。上述したように排気の流量が多いほど還元剤の到達距離が短くなるので、このように第１噴射量及び第２噴射量を変更することにより排気流量が変動しても還元剤を排気通路の流路断面のほぼ全体に供給できる。
【００１１】
本発明の排気浄化装置の一形態において、前記筒状部材が前記排気通路内に配置され、前記制御手段は、前記第１噴射量で還元剤が噴射される第１噴射期間と前記第２噴射量で還元剤が噴射される第２噴射期間との間に前記噴射口からの還元剤の噴射を停止させる休止期間が設けられるように前記還元剤量調整手段を制御し、かつ前記排気通路を流れている排気の流量及びその排気の流量と相関する物理量の少なくともいずれか一方に基づいて前記休止期間の長さを変更してもよい（請求項４）。筒状部材は排気熱で加熱されるため、休止期間を長くするほど筒状部材の温度を高くすることができる。筒状部材の温度が高いほど次に筒状部材内に還元剤を供給したときに筒状部材の内部で気化する還元剤の量を増加させることができるので、還元剤の噴射圧を高め、還元剤を噴射口からより遠くの部分に供給することができる。そのため、この形態でも排気の流量や物理量に応じて還元剤が到達する距離を適切に調整できる。そのため、排気流量が変動しても還元剤を排気通路内により適切に供給することができる。
【００１２】
この形態において、前記制御手段は、前記排気流量取得手段が取得した排気の流量が多いほど又は前記物理量が大きいほど前記休止期間を長くしてもよい（請求項５）。上述したように休止時間を長くするほど還元剤の到達距離を長くできるので、このように休止期間を変更することにより、還元剤を供給すべき位置により確実に供給することができる。
【００１３】
還元剤量変更手段又は切替間隔変更手段を備えた本発明の排気浄化装置の一形態において、前記物理量は、前記排気通路を流れている排気の温度、排気の圧力、及び排気の流速の少なくともいずれか一つであってもよい（請求項６）。内燃機関の回転数が高く、内燃機関から排出される排気の量が多いほど排気の温度や排気の圧力が高くなる。また、排気流量が多いほど排気の流速が速くなる。そのため、これらに応じて還元剤の噴射量や噴射期間を変更してもよい。
【００１４】
本発明の排気浄化装置の一形態において、前記筒状部材は、前記排気通路の中心部を通って前記排気通路を横切るように配置され、前記噴射口が、前記筒状部材のうち前記排気通路の中心部に配置される中央部及び前記排気通路のうち前記中心部より外側の外周部に配置される端部のそれぞれに設けられ、前記中央部に設けられる噴射口は、前記端部に設けられる噴射口よりも開口面積が大きくてもよい（請求項７）。排気通路の中央部は外周部よりも排気通路の内面から遠い。この形態では、中央部に設けられる噴射口の開口面積を端部の噴射口よりも大きくしたので、中央部の噴射口から噴射される還元剤の量を端部の噴射口から噴射される還元剤の量よりも多くできる。これにより、中央部の噴射口から噴射された還元剤を排気通路の内面付近まで供給することができるので、排気通路の流路断面のほぼ全体に還元剤を供給することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したように、本発明の排気浄化装置によれば、噴射口から噴射される還元剤の量を第１噴射量と第２噴射量とに交互に切り替えるので、排気流量が変動しても排気通路の流路断面のほぼ全体に還元剤を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る排気浄化装置が組み込まれた内燃機関の要部を示す図である。図１の内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１は、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、気筒から排出された排気を所定の排気位置まで導くための排気通路２を備えている。排気通路２には、排気浄化装置１０が設けられている。
【００１７】
排気浄化装置１０は、排気通路２内に配置される排気浄化触媒１１と、排気通路２内に還元剤としての尿素水を供給する還元剤供給手段としての還元剤供給装置１２とを備えている。還元剤供給装置１２によって排気通路３内に噴射された尿素水は排気熱によってアンモニアに分解され、排気とともに排気浄化触媒１１に送られる。その後、アンモニアは排気浄化触媒１１で排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）と反応してＮＯｘを窒素と水に還元する。すなわち、排気浄化装置１０は、選択触媒還元（ＳＣＲ）にてＮＯｘを浄化する。
【００１８】
還元剤供給装置１２は、尿素水が貯留されるタンク１３と、排気通路２内に配置される筒状部材としてのシャワーパイプ１４と、タンク１３から尿素水を汲み上げてシャワーパイプ１４に圧送するポンプ１５とを備えている。ポンプ１５とシャワーパイプ１４とを接続する供給通路１６には、供給通路１６を開閉することが可能な還元剤量調整手段としての電磁弁１７が設けられている。
【００１９】
図２は、シャワーパイプ１４を排気流れの上流側、すなわち図１の左側から見た図である。図２に示したようにシャワーパイプ１４は、排気通路３の中央部を通って排気通路３を横切るように配置されている。シャワーパイプ１４は、その内部に圧送された尿素水を排気通路３内に噴射するための複数（図２では８つ）の噴射口１４ａを備えている。図２に示したように複数の噴射口１４ａは、排気通路３の排気流れと交差する方向に尿素水を噴射するように設けられている。また、複数の噴射口１４ａのうちの半分は、シャワーパイプ１４から排気通路２の一方の側、例えば図２の右側に向かって尿素水を噴射するように設けられ、残りの半分はシャワーパイプ１４から排気通路２の他方の側、例えば図２の左側に向かって尿素水を噴射するように設けられている。図２に示したように排気通路２の一方の側に向かって尿素水を噴射する噴射口１４ａはシャワーパイプ１４に等間隔に配置されている。同様に排気通路２の他方の側に向かって尿素水を噴射する噴射口１４ａもシャワーパイプ１４に等間隔に配置されている。
【００２０】
電磁弁１７の動作は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて制御される。ＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、エンジン１に設けられた各種センサからの出力信号に基づいてエンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ２０は、エンジン１の運転中、シャワーパイプ１４の各噴射口１４ａから尿素水が噴射されるように電磁弁１７を制御する。この際、ＥＣＵ２０は、噴射口１４ａから噴射される尿素水の量が第１噴射量Ｑ１と第１噴射量Ｑ１より多い第２噴射量Ｑ２とに交互に切り替わるように電磁弁１７を制御する。具体的には、例えば第２噴射量Ｑ２で尿素水を噴射させる場合は、所定時間内において電磁弁１７が開弁している時間を第１噴射量Ｑ１で尿素水を噴射させる場合よりも大きくする。以降、この制御を噴射量脈動制御と称することがある。この噴射量脈動制御を実行することによりＥＣＵ２０が本発明の制御手段として機能する。
【００２１】
図２〜図５を参照してＥＣＵ２０による電磁弁１７の制御方法について説明する。図２は尿素水が第２噴射量Ｑ２で噴射されている場合の尿素水の噴射状態を示し、図３は尿素水が第１噴射量Ｑ１で噴射されている場合の尿素水の噴射状態を示している。また、図４は、シャワーパイプ１４の噴射口１４ａから噴射される尿素水の量の時間変化の一例を示している。図４に示したように尿素水は、尿素水の噴射を停止させる休止時間Ｔｓが経過した後、まず第１噴射量Ｑ１で第１噴射期間Ｔ１噴射される。第１噴射量Ｑ１で尿素水が噴射された後は再度休止時間Ｔｓが設けられ、次に第２噴射量Ｑ２で第２噴射期間Ｔ２噴射される。その後、休止時間Ｔｓを挟んで再度第１噴射量Ｑ１で第１噴射期間Ｔ１噴射される。以降は、図４に示したように上述した制御と同じ制御が繰り返し行われる。図２に示したように第２噴射量Ｑ２で尿素水が噴射された場合、尿素水は排気通路３の流路断面のうち噴射口１４ａから距離Ｌ２の部分に供給される。一方、図３に示したように第１噴射量Ｑ１で尿素水が噴射された場合、尿素水は排気通路３の流路断面のうち噴射口１４ａから距離Ｌ２より短い距離Ｌ１の部分に供給される。そのため、噴射口１４ａから噴射される尿素水の量を第１噴射量Ｑ１と第２噴射量Ｑ２とに交互に切り替えることにより、図５に示したように排気通路３の流路断面のうち噴射口１４ａから距離Ｌ２の部分及び噴射口１４ａから距離Ｌ１の部分に尿素水をそれぞれ供給することができる。
【００２２】
以上説明したように、第１の形態の排気浄化装置１０によれば、噴射口１４ａから噴射される尿素水の量を第１噴射量Ｑ１と第２噴射量Ｑ２とに交互に切り替えるので、図６に示したように排気通路２の流路断面のほぼ全体に尿素水を供給することができる。また、排気通路２内にシャワーパイプ１４を配置したので、シャワーパイプ１４の内部の尿素水を排気熱により気化させることができる。周知のようにエンジン１から排出される排気の量、すなわち排気通路２を流れる排気の流量（以下、排気流量と略称することがある。）は、エンジン１の運転状態に応じて変動する。排気流量が少ない場合は排気流量が多い場合と比較して噴射口１４ａから噴射された尿素水の貫徹力が大きくなり尿素水が遠くまで届き易くなるが、第１の形態の排気浄化装置１０では噴射口１４ａから第１噴射量Ｑ１で尿素水が噴射されるので、排気通路２のうち噴射口１４ａに近い部分に尿素水を供給することができる。一方、排気流量が多い場合は排気流量が少ない場合と比較して噴射口１４ａから噴射された尿素水の貫徹力が小さくなり尿素水が遠くまで届き難くなるが、第１の形態の排気浄化装置１０では噴射口１４ａから第２噴射量Ｑ２で尿素水が噴射されるので、第１噴射量Ｑ１で尿素水が噴射されても届かない噴射口１４ａに遠い部分に尿素水を供給することができる。そのため、排気流量が変動しても排気通路２の流路断面のほぼ全体に尿素水を供給することができる。
【００２３】
（第２の形態）
次に図６及び図７を参照して本発明の第２の形態に係る排気浄化装置について説明する。なお、排気浄化装置１０の構成は第１の形態と同じでよいため、図示を省略する。この形態では、排気通路２を流れる排気流量に基づいて第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を変更する点が異なる。図６は、この形態においてＥＣＵ２０が噴射量脈動制御を行うためにエンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行する電磁弁制御ルーチンを示している。
【００２４】
図６の制御ルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ１で排気流量を推定する。排気流量の推定は、例えばエンジン１の吸入空気量、エンジン１の各気筒に供給された燃料量、及びエンジン１の回転数などに基づいて推定する周知方法で行えばよい。続くステップＳ２においてＥＣＵ２０は、推定した排気流量に基づいて第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２をそれぞれ設定する。図７は、排気流量と第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２との関係の一例を示す図である。なお、図７の線Ａ１が排気流量と第１噴射量Ｑ１との関係を示し、線Ａ２が排気流量と第２噴射量Ｑ２との関係を示している。図７に示したように第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２は排気流量が多いほど大きくなるように設定される。なお、図７に示した関係は、予め実験や数値計算などによって求めておき、ＥＣＵ２０のＲＯＭにマップとして記憶させておく。ＥＣＵ２０は、このマップを参照して第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を設定すればよい。次のステップＳ３においてＥＣＵ２０は、設定した第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を使用して噴射量脈動制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２５】
噴射口１４ａから噴射される尿素水の量を増加させることにより尿素水の貫徹力を大きくすることができる。そのため、このように排気流量が多いほど各噴射量Ｑ１、Ｑ２を大きくすることにより、排気流量が多い場合でも尿素水を噴射口１４ａから遠い部分に供給することができる。一方、排気流量が少ない場合は、各噴射量Ｑ１、Ｑ２が小さくなるので噴射口１４ａから近い部分に適切に尿素水を供給することができる。そのため、このように排気流量に基づいて第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を変更することにより、排気流量が変動しても尿素水を排気通路２の流路断面のほぼ全体に供給することができる。
【００２６】
なお、第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を設定するために使用するパラメータは排気流量に限定されず、排気の圧力、排気の温度、及び排気の流速など排気流量と相関関係を有する物理量に基づいて第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を変更してもよい。エンジン１の回転数が高くなり、排気流量が多くなるほど排気の圧力及び排気の温度が高くなる。そこで、排気の圧力が高いほど第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を大きく設定する。まあ、排気の温度が高いほど第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を大きく設定する。排気の流速は排気流量が多いほど大きくなる。そこで、排気の流速が大きいほど第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を大きく設定する。さらに、排気流量、排気の圧力、排気の温度、及び排気の流速のうち２つ以上のパラメータに基づいて第１噴射量Ｑ１及び第２噴射量Ｑ２を設定してもよい。
【００２７】
噴射口１４ａから噴射される尿素水の到達距離を変更する方法として尿素水の噴射圧を変更する方法がある。第１の形態の図１で示したようにシャワーパイプ１４は排気通路２内に配置されているので、休止期間Ｔｓを長くするほどシャワーパイプ１４の温度を高くすることができる。シャワーパイプ１４の温度が高いほど次に尿素水がシャワーパイプ１４の内部に供給されたときにシャワーパイプ１４の内部で気化する尿素水の量を増加させることができる。そして、気化した尿素水が多いほど尿素水の噴射圧が高くなるので、尿素水の到達距離を長くすることができる。そこで、ＥＣＵ２０は、排気流量が多いほど休止期間Ｔｓが長くなるように休止期間Ｔｓの長さを変更してもよい。このように休止期間Ｔｓの長さを変更することにより、尿素水の到達距離を排気流量に応じて変更できるので、排気流量が変動しても尿素水を排気通路２の流路断面のほぼ全体に供給することができる。なお、休止期間Ｔｓを設定するために使用するパラメータとしては上述した各噴射量Ｑ１、Ｑ２の設定方法と同様に排気流量と相関関係を有する物理量、すなわち排気の圧力、排気の温度、及び排気の流速を使用してもよい。これらを使用する場合、排気の圧力が高いほど休止期間Ｔｓを長くする。また、排気の温度が高いほど休止期間Ｔｓを長くする。そして、排気の流速が大きいほど休止期間Ｔｓを長くする。さらに、排気流量、排気の圧力、排気の温度、及び排気の流速のうち２つ以上のパラメータに基づいて休止期間Ｔｓを設定してもよい。
【００２８】
本発明は上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用される排気浄化装置は、排気通路に尿素水を供給するものに限定されない。本発明は、排気通路内に液体の還元剤を供給する種々の排気浄化装置に適用してよい。
【００２９】
排気通路２内に設けられるシャワーパイプ１４は上述した各形態に示したものに限定されない。図８〜図１１は、シャワーパイプ１４の第１〜第４の変形例を示す図である。図８を参照してシャワーパイプ１４の第１の変形例について説明する。図８において上述した各形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。第１の変形例のシャワーパイプ１４では、シャワーパイプ１４に設けられる噴射口１４ａの開口面積が両端と中央部とで異なる。この変形例では、噴射口１４ａのうち排気通路２の中心部に設けられる中央部Ｃの２つの噴射口１４ａの開口面積が、排気通路２の外周部に設けられる両端部Ｅの噴射口１４ａの開口面積よりも大きくなるように各噴射口１４ａの穴径が設定される。このように各噴射口１４ａの開口面積を設定することにより、図８の中央の図に示したように中央部Ｃの２つの噴射口１４ａから噴射させた尿素水を両端部Ｅの噴射口１４ａから噴射させた尿素水よりも遠くに供給することができる。図８の中央の図に示したように中央部Ｃの２つの噴射口１４ａは排気通路２の中心部に配置されるので、両端部Ｅの噴射口１４ａよりも排気通路２の内面からの距離が遠くなる。この変形例では、中央部Ｃの２つの噴射口１４ａから噴射される尿素水の到達距離を長くできるので、図８の一番下の図に示したように各噴射口１４ａから噴射された尿素水を排気通路２の内面からほぼ同じ距離の部分に供給することができる。
【００３０】
次に図９を参照してシャワーパイプ１４の第２の変形例について説明する。なお、図９は第２の変形例のシャワーパイプ１４を排気流れの上流側から見た図である。図９において上述した各形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図９に示したようにこの変形例では、排気通路２内の中心部を通過するように第１パイプ３０を設けるとともにその第１パイプ３０の中央部から第１パイプ３０と直交し、かつ排気流れと交差する方向に第２パイプ３１を延ばしたものがシャワーパイプ１４として排気通路２内に設けられる。そして、図９に示したように噴射口１４ａは、第１パイプ３０及び第２パイプ３１の各端部にそれぞれ設けられている。図９に示したように第２の変形例のシャワーパイプ１４においては、第１パイプ３０及び第２パイプ３１のそれぞれの端部から尿素水が噴射されるので、排気通路２の流路断面のほぼ全体に尿素水を供給できる。
【００３１】
図１０はシャワーパイプ１４の第３の変形例を示した図である。図１０は第３の変形例のシャワーパイプ１４を排気流れの上流側から見た図である。図１０において上述した各形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示したようにこの変形例では、シャワーパイプ１４がリング状に形成され、排気通路２の内面に沿って全周に亘って配置される。各噴射口１４ａは、シャワーパイプ１４のうち排気通路２の中央に向いている面に全周に亘って等間隔で設けられている。この変形例のシャワーパイプ１４では、各噴射口１４ａから排気通路２の中心に向けてそれぞれ尿素水を噴射できるので、排気通路２の流路断面のほぼ全体に尿素水を供給できる。
【００３２】
図１１は、シャワーパイプ１４の第４の変形例を示した図である。なお、図１１の右の図はシャワーパイプ１４を図１１の左の図の右側から見た図であり、図１１の左の図はシャワーパイプ１１を図１１の右の図の左側から見た図である。この変形例では、シャワーパイプ１４の先端が排気通路２の中心部に排気通路２と平行になるように配置され。各噴射口１４ａは、シャワーパイプ１４の先端から排気通路２の内面に向かって尿素水が噴射されるように設けられている。また、これら複数の噴射口１４ａは、シャワーパイプ１４の先端の周囲に等間隔で配置されている。この変形例のシャワーパイプ１４では、図１１に示したように排気通路２の中心に配置した各噴射口１４ａから排気通路２の内面に向けて尿素水を噴射できるので、排気通路２の流路断面のほぼ全体に尿素水を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の形態に係る排気浄化装置が組み込まれた内燃機関の要部を示す図。
【図２】尿素水が第２噴射量で噴射されている場合の尿素水の噴射状態を示す図。
【図３】尿素水が第１噴射量で噴射されている場合の尿素水の噴射状態を示す図。
【図４】シャワーパイプの噴射口から噴射される尿素水の量の時間変化の一例を示す図。
【図５】排気通路内において尿素水が供給される部分の一例を示す図。
【図６】本発明の第２の形態に係る排気浄化装置のＥＣＵが実行する電磁弁制御ルーチンを示すフローチャート。
【図７】排気流量と第１噴射量及び第２噴射量との関係の一例を示す図。
【図８】本発明の排気浄化装置に設けられるシャワーパイプの第１の変形例を示す図。
【図９】本発明の排気浄化装置に設けられるシャワーパイプの第２の変形例を示す図。
【図１０】本発明の排気浄化装置に設けられるシャワーパイプの第３の変形例を示す図。
【図１１】本発明の排気浄化装置に設けられるシャワーパイプの第４の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１  内燃機関
２  排気通路
１０  排気浄化装置
１２  還元剤供給装置（還元剤供給手段）
１４  シャワーパイプ（筒状部材）
１４ａ  噴射口
１７  電磁弁（還元剤量調整手段）
２０  エンジンコントロールユニット（制御手段）
Ｑ１  第１噴射量
Ｑ２  第２噴射量
Ｔｓ  休止期間
Ｃ  シャワーパイプの中央部
Ｅ  シャワーパイプの端部
【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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