特許 5979770 還元剤供給装置の制御装置及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5979770

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】還元剤供給装置の制御装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20160818BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/08 B

   F01N3/24 L

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-522673(P2015-522673)

(86)(22)【出願日】2014年5月19日

(86)【国際出願番号】JP2014063197

(87)【国際公開番号】WO2014199778

(87)【国際公開日】20141218

【審査請求日】2015年9月10日

(31)【優先権主張番号】特願2013-122151(P2013-122151)

(32)【優先日】2013年6月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003333

【氏名又は名称】ボッシュ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】觸澤 宣晶

【審査官】 今関 雅子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０３５３５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２４８７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４１７４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／００−３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体還元剤の凍結時に、凍結した液体還元剤を加熱装置により解凍して内燃機関の排気通路への液体還元剤の噴射制御を可能とする還元剤供給装置の制御装置において、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記液体還元剤の解凍の要否を判定する解凍要否判定手段と、
前記液体還元剤の解凍に要する必要時間を演算する解凍時間演算手段と、
前記液体還元剤の噴射制御の許可指令を与える噴射許可手段と、を備え、
前記内燃機関の始動時に前記内燃機関の回転数が所定の閾値を超えたときに、前記解凍要否判定手段が前記解凍の要否を判定するとともに前記解凍時間演算手段が前記必要時間を演算し、前記解凍の不要時又は前記解凍の終了時に前記噴射許可手段が噴射制御を許可することを特徴とする還元剤供給装置の制御装置。

【請求項2】

前記解凍が必要と判定された場合において、前記噴射許可手段は、前記解凍の開始からの計測時間が、算出された前記必要時間を経過したときに前記噴射制御の許可信号を与えるように構成され、
前記噴射許可手段は、前記内燃機関の始動スイッチのオフ時に前記計測時間及び前記必要時間をリセットしない一方、前記内燃機関の回転数が前記所定の閾値を超えたときに前記計測時間及び前記必要時間をリセットしてから再び計測開始及び必要時間の演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の還元剤供給装置の制御装置。

【請求項3】

前記解凍要否判定手段は、大気温度又は液体還元剤の貯蔵部の温度に基づいて解凍の要否を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の還元剤供給装置の制御装置。

【請求項4】

前記加熱装置が、前記内燃機関の冷却水が循環可能な構成を有するものであり、前記解凍の開始は、前記内燃機関の始動時であることを特徴とする請求項２又は３に記載の還元剤供給装置の制御装置。

【請求項5】

前記加熱装置が、電熱ヒータを有するものであり、前記解凍が必要と判定されたときに前記電熱ヒータを作動する解凍制御手段を備え、前記解凍の開始は、前記電熱ヒータの作動開始時であることを特徴とする請求項２又は３に還元剤供給装置の制御装置。

【請求項6】

液体還元剤の凍結時に、凍結した液体還元剤を加熱装置により解凍して内燃機関の排気通路への液体還元剤の噴射制御を可能とする還元剤供給装置の制御方法において、
前記内燃機関の始動時に前記内燃機関の回転数が所定の閾値を超えたときに前記液体還元剤の解凍の要否を判定するとともに前記解凍に要する必要時間を演算し、
前記解凍の不要時又は前記解凍の終了時に前記液体還元剤の噴射制御を許可することを特徴とする還元剤供給装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の排気通路にアンモニア由来の液体還元剤を供給する還元剤供給装置を制御するための還元剤供給装置の制御装置及び制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両等に搭載されたディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気中のＮＯ_Xを浄化する排気浄化装置の一つとして、内燃機関の排気通路中に配置される選択還元触媒と、選択還元触媒の上流側で尿素水溶液等のアンモニア由来の液体還元剤を噴射するための還元剤供給装置とを備えた排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、選択還元触媒中で、排気中のＮＯ_Xとアンモニアとを効率的に還元反応させ、ＮＯ_Xを窒素や水等に分解するものとなっている。

【0003】

液体還元剤として尿素水溶液を使用する場合、尿素水溶液ができる限り凍結しないように、凍結温度が最も低くなる濃度の尿素水溶液が用いられる。ただし、尿素水溶液の凍結温度は低くても−１１℃程度であり、寒冷地等においては還元剤供給装置による尿素水溶液の供給が停止されている期間において尿素水溶液が凍結するおそれがある。液体還元剤が凍結した場合には、噴射制御を可能とするために凍結した液体還元剤の解凍制御が実行される（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１８０１１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この液体還元剤の解凍の要否、すなわち、液体還元剤の凍結の有無は、例えば、大気温度が液体還元剤の凍結を判定するための閾値を下回っているか否かによって判定されるが、液体還元剤の解凍の要否を内燃機関の始動スイッチがオンになった時に判断しようとすると、始動スイッチがオンにされた後、そのまま内燃機関が始動されないで長時間経過した場合には、もはや解凍制御が実施されないおそれがある。すなわち、始動スイッチがオンにされた直後には液体還元剤の解凍制御が不要と判断される場合であっても、時間の経過とともに大気温度が低下した場合には解凍を待たなければいけないにもかかわらず、解凍を待たずに噴射制御が開始されることとなる。そのため、ＮＯ_Xの浄化制御が適切に行われないおそれがある。

【0006】

したがって、本発明は、内燃機関の始動スイッチがオンにされたままで長時間始動されない場合であっても、液体還元剤が凍結している場合には適切に解凍を待った後、噴射制御を開始させることができる還元剤供給装置の制御装置及び制御方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、液体還元剤の凍結時に、凍結した液体還元剤を加熱装置により解凍して内燃機関の排気通路への液体還元剤の噴射制御を可能とする還元剤供給装置の制御装置において、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記液体還元剤の解凍の要否を判定する解凍要否判定手段と、前記液体還元剤の解凍に要する必要時間を演算する解凍時間演算手段と、前記液体還元剤の噴射制御の許可指令を与える噴射許可手段と、を備え、前記内燃機関の始動時に前記内燃機関の回転数が所定の閾値を超えたときに、前記解凍要否判定手段が前記解凍の要否を判定するとともに前記解凍時間演算手段が前記必要時間を演算し、前記解凍の不要時又は前記解凍の終了時に前記噴射許可手段が噴射制御を許可することを特徴とする還元剤供給装置の制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。

【0008】

また、本発明の還元剤供給装置の制御装置を構成するにあたり、前記解凍が必要と判定された場合において、前記噴射許可手段は、前記解凍の開始からの計測時間が、算出された前記必要時間を経過したときに前記噴射制御の許可信号を与えるように構成され、前記噴射許可手段は、前記内燃機関の始動スイッチのオフ時に前記計測時間及び前記必要時間をリセットしない一方、前記内燃機関の回転数が前記所定の閾値を超えたときに前記計測時間及び前記必要時間をリセットしてから再び計測開始及び必要時間の演算を行うことが好ましい。

【0009】

また、本発明の還元剤供給装置の制御装置を構成するにあたり、前記解凍要否判定手段は、大気温度又は液体還元剤の貯蔵部の温度に基づいて解凍の要否を判定することが好ましい。

【0010】

また、本発明の還元剤供給装置の制御装置を構成するにあたり、前記加熱装置が、前記内燃機関の冷却水が循環可能な構成を有するものであり、前記解凍の開始は、前記内燃機関の始動時であることが好ましい。

【0011】

また、本発明の還元剤供給装置の制御装置を構成するにあたり、前記加熱装置が、電熱ヒータを有するものであり、前記解凍が必要と判定されたときに前記電熱ヒータを作動する解凍制御手段を備え、前記解凍の開始は、前記電熱ヒータの作動開始時であることが好ましい。

【0012】

また、本発明の別の態様は、液体還元剤の凍結時に、凍結した液体還元剤を加熱装置により解凍して内燃機関の排気通路への液体還元剤の噴射制御を可能とする還元剤供給装置の制御方法において、前記内燃機関の始動時に前記内燃機関の回転数が所定の閾値を超えたときに前記液体還元剤の解凍の要否を判定するとともに前記解凍に要する必要時間を演算し、前記解凍の不要時又は前記解凍の終了時に前記液体還元剤の噴射制御を許可することを特徴とする還元剤供給装置の制御方法である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、液体還元剤の解凍の要否が、内燃機関の始動後、回転数が所定の閾値を超えた時点で判断されることとなる。したがって、内燃機関が実際に始動される時点での解凍の要否が判断されることになって、液体還元剤が凍結している場合には、適切に解凍を待って噴射制御を開始することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態にかかる還元剤供給装置を備えた排気浄化装置の全体的構成を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態にかかる還元剤供給装置の制御装置の構成を示すブロック図である。

【図3】比較例にかかる制御方法を説明するためのタイムチャートである。

【図4】本発明の実施の形態にかかる制御方法を説明するためのタイムチャートである。

【図5】本発明の実施の形態にかかる制御方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、適宜図面を参照して、本発明の還元剤供給装置の制御装置及び制御方法に関する実施の形態について具体的に説明する。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては、特に説明がない限り同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。

【0016】

１．排気浄化装置の全体構成
図１は、還元剤供給装置２０を備える排気浄化装置１０の全体構成の一例を説明するために示す図である。
この排気浄化装置１０は、排気中のＮＯ_Xを浄化するための装置であり、図示しないディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路１１に設けられている。排気浄化装置１０は、排気通路１１の途中に介装された還元触媒１３と、還元触媒１３よりも上流側の排気通路１１内に液体還元剤を供給するための還元剤供給装置２０とを備えている。

【0017】

還元触媒１３は、排気中のＮＯ_Xの還元反応を促進する機能を有する触媒であり、液体還元剤から生成される還元成分を吸着するとともに、触媒に流れ込む排気中のＮＯ_Xを還元成分によって選択的に還元する触媒である。還元剤供給装置２０は、液体還元剤として尿素水溶液が用いられるものであり、尿素水溶液が排気通路１１中で分解されることにより還元成分としてのアンモニアが生成されるようになっている。また、還元触媒１３の上流側において、還元剤供給装置２０のさらに上流側には排気温度センサ１５が設けられている。

【0018】

２．還元剤供給装置
図１において、還元剤供給装置２０は、液体還元剤が収容される貯蔵部としての貯蔵タンク２１と、液体還元剤を圧送するためのポンプユニット２２と、液体還元剤を排気通路１１内に噴射するための還元剤噴射弁２５とを備えている。ポンプユニット２２は、ポンプ２３及び流路切換弁２４を備えている。還元剤噴射弁２５、ポンプ２３及び流路切換弁２４は、電子制御装置（ＥＣＵ）４０によって駆動制御が行われるものとなっている。

【0019】

ポンプ２３と貯蔵タンク２１とは第１の供給通路３１によって接続され、ポンプ２３と還元剤噴射弁２５とは第２の供給通路３３によって接続されている。第２の供給通路３３には、第２の供給通路３３内の圧力、すなわち、還元剤噴射弁２５に圧送される液体還元剤の圧力を検出するための圧力センサ２７が設けられている。ポンプ２３と、第１の供給通路３１及び第２の供給通路３３とは、流路切換弁２４を介して接続されている。

【0020】

流路切換弁２４は、ポンプ２３によって圧送される液体還元剤が流れる方向を、貯蔵タンク２１側から還元剤噴射弁２５側に流れる方向（以下「正方向」という。）と、還元剤噴射弁２５側から貯蔵タンク２１側に流れる方向（以下「逆方向」という。）とに切換える機能を有している。還元剤供給装置２０において、流路切換弁２４は、非通電状態で第１の供給通路３１をポンプ２３の吸入側に連通するとともに第２の供給通路３３をポンプ２３の吐出側に連通する一方、通電状態で第１の供給通路３１をポンプ２３の吐出側に連通するとともに第２の供給通路３３をポンプ２３の吸入側に連通するように構成されている。

【0021】

すなわち、液体還元剤の噴射制御を行う際には、液体還元剤を還元剤噴射弁２５側に供給するために、流路切換弁２４への通電は行われない。このとき、液体還元剤は正方向に流れる。一方、内燃機関の停止時において、還元剤供給装置２０内の液体還元剤を貯蔵タンク２１に回収する場合には、流路切換弁２４に対して通電される。このとき、液体還元剤は逆方向に流れる。

【0022】

なお、液体還元剤を貯蔵タンク２１に回収可能とする構成は、流路切換弁２４を設ける例に限られない。例えば、逆回転可能なポンプ２３を用いることによって液体還元剤を回収可能に構成することもできる。

【0023】

また、第２の供給通路３３の途中には、他端が貯蔵タンク２１に接続されたリターン通路３５が分岐して設けられている。リターン通路３５の途中には、流路面積が小さくされた絞り部３６が設けられ、第２の供給通路３３内の圧力を保持できるようになっている。また、絞り部３６よりも貯蔵タンク２１側のリターン通路３５には、液体還元剤が貯蔵タンク２１側から第２の供給通路３３側に流れないようにするための一方向弁３７が設けられている。一方向弁３７は省略されていても構わない。

【0024】

なお、図１に示す還元剤供給装置２０においてはポンプユニット２２内に圧力センサ２７が設けられているが、第２の供給通路３３内の圧力を検出できる位置であれば、どの位置に設けられていても構わない。

【0025】

ポンプ２３は、ＥＣＵ４０による通電制御によって、所定の流量の液体還元剤を圧送する。図１の還元剤供給装置２０において、ポンプ２３は電磁式ポンプが用いられており、駆動デューティ比が大きいほどポンプ２３の出力（吐出流量）が大きくなるものとなっている。このポンプ２３が、液体還元剤を貯蔵タンク２１に回収するための手段としての機能も有する。

【0026】

還元剤噴射弁２５は、内燃機関の運転状態において、ＥＣＵ４０による通電制御によって開閉制御が行われ、所定量の液体還元剤を排気通路１１内に噴射する。還元剤噴射弁２５は、非通電状態で閉弁し、通電状態で開弁する、電磁式のオンオフ弁が用いられている。一方、還元剤噴射弁２５は、内燃機関の停止時において、液体還元剤を回収する際には、還元剤噴射弁２５を開弁した状態で維持される。これにより、還元剤噴射弁２５の噴孔を介して空気（排ガス）が第２の供給通路３３に導入され、液体還元剤が貯蔵タンク２１内に回収されやすくなる。

【0027】

また、還元剤供給装置２０には、凍結した液体還元剤を解凍するための加熱装置が設けられている。具体的に、第１の供給通路３１及び第２の供給通路３３には、それぞれ加熱装置としての電熱ヒータ１９ａ，１９ｂが備えられている。また、貯蔵タンク２１、ポンプユニット２２及び還元剤噴射弁２５には、内燃機関１の冷却水が流通可能な冷却水通路１７，１８が設けられている。内燃機関１の運転中において、冷却水は６０〜８０℃程度になり、冷却水通路１７，１８中を冷却水が流れることで加熱装置として機能するようになっている。特に、図示しないものの、貯蔵タンク２１内の冷却水通路１７は、第１の供給通路３１の端部近傍に配置されている。

【0028】

なお、電熱ヒータや内燃機関１の冷却水の循環は加熱装置の一例であり、他の構成を採用することもできる。

【0029】

３．電子制御装置（ＥＣＵ）
図２は、ＥＣＵ４０のうち、液体還元剤の解凍制御に関連する部分を機能的なブロックで表した構成例を示している。
このＥＣＵ４０は、公知のマイクロコンピュータを中心に構成されたものであり、スイッチ検知手段４１と、回転数検出手段４３と、解凍要否判定手段４５と、解凍時間演算手段４７と、解凍制御手段４９と、噴射許可手段５１とにより構成されている。具体的に、これらの各部はマイクロコンピュータによるプラグラムの実行によって実現されるものとなっている。

【0030】

この他、ＥＣＵ４０には、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の図示しない記憶素子やタイマカウンタ、さらにポンプ２３、流路切換弁２４、還元剤噴射弁２５への通電制御を行うための駆動回路等が備えられている。また、ＥＣＵ４０は、内燃機関の始動スイッチのオンオフ信号や、排気温度センサ１５、大気温度センサ３９等の各種のセンサの信号を読み込み可能になっている。

【0031】

スイッチ検知手段４１は、内燃機関１の始動スイッチのオンオフを検知する手段となっている。また、回転数検出手段４３は、内燃機関１に備えられた回転数センサ３のセンサ信号に基づき、内燃機関１の回転数（以下「機関回転数」という。）Neを検出する手段となっている。

【0032】

解凍要否判定手段４５は、機関回転数Neが所定の閾値Ne_thre以上となった後、大気温度センサ３９のセンサ信号に基づき、液体還元剤の解凍の要否を判定する手段となっている。本実施の形態においては、大気温度センサ３９によって検出される大気温度Taが、液体還元剤の凍結判定用の閾値Ta_thre以上か否かによって、解凍の要否を判定するものとなっている。

【0033】

また、解凍時間演算手段４７は、凍結している液体還元剤を解凍するために要する必要時間を算出する手段となっている。具体的には、凍結した液体還元剤の温度が、解凍要否がなされるときの大気温度Taに相当する温度となっている前提で、電熱ヒータや内燃機関の冷却水によって液体還元剤を加熱して凍結温度を超えるまでに要する時間を求めるようにされている。

【0034】

例えば、内燃機関１の冷却水の循環通路によって加熱装置が構成される貯蔵タンク２１やポンプユニット２２においては、内燃機関１の始動とともに冷却水の循環が開始されるため、凍結状態の液体還元剤の温度と、内燃機関１の始動時から液体還元剤の温度が凍結温度を超えるまでの時間との関係を、あらかじめ実機を用いた実験等によって求めておくことで、解凍の要否判定時の大気温度Taに基づいて解凍に要する時間を算出することができる。

【0035】

また、電熱ヒータ１９ａ，１９ｂによって加熱装置が構成される第１の供給通路３１、第２の供給通路３３及びリターン通路３５においては、凍結状態の液体還元剤の温度と、電熱ヒータ１９ａ，１９ｂの作動開始時から液体還元剤の温度が凍結温度を超えるまでの時間との関係を、あらかじめ実機を用いた実験等によって求めておくことで、解凍の要否判定時の大気温度Taに基づいて解凍に要する時間を算出することができる。

【0036】

解凍制御手段４９は、凍結した液体還元剤の解凍が必要な場合に、電熱ヒータ１９ａ，１９ｂに対する通電を行わせる手段として構成されている。
なお、上述したように、本実施の形態においては、内燃機関１の運転中には内燃機関１の冷却水が冷却水通路１７，１８を流通するようになっており、この冷却水の流通に対する制御が不要となっているが、冷却水通路１７，１８への冷却水の流通を制御する弁等を備える場合には、解凍制御手段４９がこの弁等の動作を制御するように構成される。

【0037】

噴射許可手段５１は、液体還元剤の解凍が不要な場合、あるいは、凍結した液体還元剤の解凍が終了した場合に、内燃機関１の排気通路１１への液体還元剤の噴射制御を許可する手段となっている。この許可指示に伴って、ポンプ２３や還元剤噴射弁２５の駆動制御が開始されることとなる。

【0038】

４．制御方法
次に、ＥＣＵ４０によって実行される本実施の形態の還元剤供給装置２０の制御方法の具体例について、図４のタイムチャート及び図５のフローチャートに基づいて説明する。

【0039】

（１）比較例
本実施の形態にかかる還元剤供給装置２０の制御方法の説明に入る前に、まず比較例としての還元剤供給装置の制御方法について、図３のタイムチャートに基づいて説明する。
比較例にかかる制御方法では、ｔ１´の時点で内燃機関１の始動スイッチがオンにされると、ｔ２´の時点でそのときの大気温度Taを読み込み、大気温度Taに基づいて、液体還元剤の解凍の要否判定が行われるとともに、解凍が必要な場合には、解凍に要する必要時間T_threが設定される。次いで、ｔ３´の時点で、解凍制御が開始されるとともにタイマ値Tの計測が開始される。なお、図３のタイムチャートでは、ｔ２´の時点でクランキングが開始されて内燃機関１が始動している。

【0040】

その後、ｔ４´の時点でタイマ値Tが必要時間T_threに到達すると解凍状態がｙｅｓとなって、ｔ５´の時点で液体還元剤の噴射制御の許可が与えられて（噴射制御オン）、解凍制御が停止される（解凍制御オフ）。図３のタイムチャートでは、この後に大気温度Taが閾値Ta_threを超えている。

【0041】

次いで、ｔ６´の時点で内燃機関１の始動スイッチがオフにされると、機関回転数Neがゼロになるとともに、噴射制御が終了する（噴射制御オフ）。このとき、比較例にかかる制御方法では、同時に、タイマ値T及び必要時間T_threがリセットされ、解凍状態もリセットされる（解凍状態ｎｏ）。

【0042】

その後、ｔ７´の時点で再び内燃機関１の始動スイッチがオンにされ、ｔ８´の時点でそのときの大気温度Taを読み込むとともに、大気温度Taに基づいて解凍の要否判定が行われる。このとき、大気温度Taが閾値Ta_threを上回っているために、ＥＣＵ４０は、液体還元剤が解凍状態にあり、解凍制御が不要と判断することとなる。したがって、ｔ８´の時点では、解凍状態がｙｅｓとされるとともに、解凍に要する必要時間T_threの設定はされない。

【0043】

この状態で、内燃機関１が始動されないまま維持され、ｔ９´の時点で大気温度Taが閾値Ta_threを下回った後、ｔ１０´の時点で内燃機関１が始動された場合には、液体還元剤が凍結しているおそれがあるにもかかわらず、解凍状態がｙｅｓのままで維持されているために、ｔ１１´の時点で液体還元剤の噴射制御が許可されることとなる。その結果、排気中のＮＯ_Xが効率的に浄化されないおそれがある。

【0044】

（２）実施例
これに対して、本発明の実施例にかかる制御方法では、内燃機関１の始動スイッチがオンにされた時ではなく、機関回転数Neが閾値Ne_threを超えたときに液体還元剤の解凍の要否を判定することとされている。
具体的には、図４のタイムチャートにおいて、ｔ１の時点で内燃機関１の始動スイッチがオンにされると、機関回転数Neが閾値Ne_threを超えるｔ２の時点でそのときの大気温度Taを読み込み、大気温度Taに基づいて、液体還元剤の解凍の要否判定が行われるとともに、解凍が必要な場合には解凍に要する必要時間T_threが設定される。図４のタイムチャートの例では、大気温度Taが閾値Ta_threを下回っているために解凍が必要と判定され、ｔ３の時点で解凍制御が開始されるとともにタイマ値Tの計測が開始される。

【0045】

その後、ｔ４の時点でタイマ値Tが必要時間T_threに到達すると解凍状態がｙｅｓとなって、ｔ５の時点で液体還元剤の噴射制御の許可が与えられ（噴射制御オン）、解凍制御が停止される（解凍制御オフ）。図４のタイムチャートでは、この後に大気温度Taが閾値Ta_threを超えている。

【0046】

次いで、ｔ６の時点で内燃機関１の始動スイッチがオフにされると、機関回転数Neがゼロになるとともに、噴射制御が終了する（噴射制御オフ）。このとき、本実施の形態の制御方法においては、タイマ値T及び必要時間T_threはリセットされないで維持され、解凍状態もリセットされる（解凍状態ｎｏ）。

【0047】

その後、ｔ７の時点で再び内燃機関１の始動スイッチがオンにされる一方、内燃機関１が始動されないまま維持されて、ｔ８の時点で大気温度Taが閾値Ta_threを下回るとする。ただし、本実施の形態にかかる制御方法では、その後、内燃機関１の始動処理がされて機関回転数Neが閾値Ne_threを上回ったｔ９の時点で、その時点の大気温度Taを読み込み、液体還元剤の解凍の要否が判定される。

【0048】

すなわち、ｔ９の時点でのタイマ値Tや必要時間T_threが一旦リセットされ、同時に、そのときの大気温度Taを読み込み、大気温度Taに基づいて液体還元剤の解凍の要否判定が行われるとともに大気温度Taに基づいて解凍に要する必要時間T_threが設定される。図４のタイムチャートの例では、大気温度Taが閾値Ta_threを下回っているために解凍制御が必要と判定され、ｔ１０の時点で解凍制御が開始される（解凍制御オン）とともにタイマ値Tの計測が開始される。

【0049】

その後、ｔ１１の時点でタイマ値Tが必要時間T_threに到達すると解凍状態がｙｅｓとなって、ｔ１２の時点で液体還元剤の噴射制御の許可が与えられて（噴射制御オン）、解凍制御が停止される（解凍制御オフ）。

【0050】

次に、図４のタイムチャートに示す本実施の形態の制御方法を図５に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０において、内燃機関１の始動スイッチのオンを検出すると、ステップＳ１１において、解凍状態のステータスをリセットする。すなわち、解凍状態がｎｏの状態とされる。

【0051】

次いで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１２において、機関回転数Neが閾値Ne_threを超えたか否かの判別を繰り返し、機関回転数Neが閾値Ne_threを超えたとき（Ｙｅｓ判定）にステップＳ１３に進む。ＥＣＵ４０は、ステップＳ１３では、現在設定されている解凍に要する必要時間T_threやタイマ値Tをリセットするとともに、新たに大気温度Taに基づいて解凍に要する必要時間Ta_threを算出し設定する。また、同時に、大気温度Taに基づいて、液体還元剤の解凍の要否を判別する。

【0052】

次いで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１４に進み、液体還元剤の解凍が要とされている場合にはステップＳ１５に進んでタイマカウントを開始し、ステップＳ１６においてタイマ値Tが閾値T_threに到達するまで待機する。タイマ値Tが閾値T_threに到達すると、ＥＣＵ４０はステップＳ１７に進み、液体還元剤の解凍が終了したと判断し、解凍状態をｙｅｓとする。

【0053】

次いで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１８に進み、液体還元剤の噴射制御を許可する。上述のステップＳ１４で解凍が不要とされている場合には、ステップＳ１５〜Ｓ１７はスキップされて、ステップＳ１８に進んで液体還元剤の噴射制御の許可がなされる。その後は、詳述しないが、液体還元剤の噴射制御が実行される。

【0054】

その後、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１９において、内燃機関１の始動スイッチのオフが検知されるまで待機し、始動スイッチがオフにされると（Ｙｅｓ判定）、ステップＳ２０に進んで解凍状態をクリアして、本ルーチンを終了する。

【0055】

以上説明した本実施の形態にかかる還元剤供給装置２０の制御装置４０及び制御方法では、液体還元剤の解凍の要否が、内燃機関１の始動後、機関回転数Neが所定の閾値Ne_threを超えた時点で判断されることとなる。したがって、内燃機関１が実際に始動される時点での解凍の要否が判断されることになって、液体還元剤が凍結している場合には、適切に解凍を待って噴射制御を開始することができる。

【0056】

なお、これまで説明した本実施の形態にかかる還元剤供給装置２０の制御装置４０及び制御方法は、本発明の一態様を示すものであって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。

【0057】

例えば、上述の実施の形態においては、大気温度センサ３９によって検出される大気温度Taに基づいて液体還元剤の解凍の要否が判定されているが、解凍の要否の判定方法はこれに限られるものではない。例えば、貯蔵タンク２１に貯蔵された液体還元剤の温度を検出するための還元剤温度センサ３８が設けられている場合には、当該還元剤温度センサ３８によって検出される還元剤温度に基づいて解凍の要否を判定するように構成することもできる。

【0058】

また、上述の実施の形態においては、図３及び図４に示すように、液体還元剤の解凍の要否判定を実行した後、電熱ヒータ１９ａ，１９ｂの作動開始時からタイマカウントを開始しているが、内燃機関１の始動とともに冷却水が循環する加熱装置が適用される場合には、機関回転数Neが閾値Ne_threを超えたときに実行される液体還元剤の解凍の要否判定と同時にタイマカウントを開始するように構成することもできる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】