发动机排气净化装置转让专利
申请号 : CN200680030772.3
文献号 : CN100595428C
文献日 : 2010-03-24
发明人 : 江坂武浩
申请人 : 日产柴油机车工业株式会社
摘要 :
本发明提供一种发动机排气净化装置，该装置在贮存于还原剂容器中的还原剂浓度超出规定范围时，或还原剂余量已变为规定量以下时，判断(异常判断)为还原剂为异质水溶液或还原剂不足。并且，在进行重新启动发动机的操作时，若进行了异常判断，且该判断后已行驶规定距离以上，则禁止重新启动发动机。此时，若从发动机停止到重新启动经过的时间小于规定时间，则判断为发动机停止为非意图性停止，为了能进行紧急时的应对而允许重新启动发动机。另一方面，即使进行了异常判断时，若该判断后未行驶规定距离以上，则为了能行驶到补充还原剂的地点而允许重新启动发动机。
权利要求 :
1.一种发动机排气净化装置，其特征在于，该发动机排气 净化装置包括：还原催化剂，其配设于发动机排气管中，利用 由还原剂容器供给的还原剂对排气中的氮氧化物进行还原净 化；浓度传感器，其用于检测贮存于上述还原剂容器中的还原 剂浓度；余量传感器，其用于检测贮存于上述还原剂容器中的 还原剂余量已变为规定量以下；控制单元，其内置有计算机；
上述控制单元执行还原剂判断处理和发动机控制处理，上 述还原剂判断处理在由上述浓度传感器检测出的浓度超出规定 范围时、或由上述余量传感器检测出余量已变为规定量以下时， 判断为上述还原剂为异质水溶液或还原剂不足；在进行了重新 启动发动机的操作时，若由上述还原剂判断处理判断为还原剂 为异质水溶液或还原剂不足、且该判断后的行驶距离达到规定 距离以上，上述发动机控制处理则禁止重新启动发动机，另一 方面，若由上述还原剂判断处理判断为上述判断结果以外的情 况，则允许重新启动发动机。
2.根据权利要求1所述的发动机排气净化装置，其特征在 于，上述控制单元还执行停止意图判断处理，该停止意图判断 处理用于判断发动机停止是否为非意图性停止；
在由上述停止意图判断处理判断为发动机停止为非意图性 停止时，上述发动机控制处理允许重新启动发动机，在从发动机停止开始至进行重新启动操作经过的时间小于 规定时间时，上述停止意图判断处理判断为发动机停止为非意 图性停止。
3.根据权利要求1所述的发动机排气净化装置，其特征在 于，上述控制单元还执行停止意图判断处理，该停止意图判断 处理用于判断发动机停止是否为非意图性停止；
在由上述停止意图判断处理判断为发动机停止为非意图性 停止时，上述发动机控制处理允许重新启动发动机，当在发动机停止时检测出的发动机温度与进行了重新启动 发动机的操作时检测出的发动机温度之差小于规定温度时，上 述停止意图判断处理判断为发动机停止为非意图性停止。
4.根据权利要求3所述的发动机排气净化装置，其特征在 于，根据发动机的冷却水温度间接地检测上述发动机温度。
5.根据权利要求3所述的发动机排气净化装置，其特征在 于，该发动机排气净化装置还包括用于检测大气温度的大气温 度传感器；
上述控制单元还执行规定温度设定处理，该规定温度设定 处理基于由上述大气温度传感器检测出的大气温度动态地设定 上述规定温度。
6.根据权利要求1所述的发动机排气净化装置，其特征在 于，上述浓度传感器及余量传感器根据在上述还原剂容器底部 分开的两点间的热传导特性而分别间接地检测还原剂的浓度及 余量是否已变为规定量以下。
7.根据权利要求1所述的发动机排气净化装置，其特征在 于，在由上述还原剂判断处理判断为还原剂为异质水溶液或还 原剂不足时，上述控制单元还执行报告该判断结果的报告处理。
说明书 :
技术领域
本发明涉及发动机排气净化装置(以下称作“排气净化装 置”)、特别涉及使用还原剂对排气中的氮氧化物(NOx)进行 还原净化的技术。
背景技术
作为用于除去包含于发动机排气中的NOx的催化剂净化 系统，提出了这样一种排气净化装置：如日本特开2005-147118 号公报(专利文献1)所述，通过向配设于发动机排气管中的 还原催化剂的排气上游添加与发动机运转状态相应的还原剂或 其前体，而使排气中的NOx与还原剂发生还原反应，从而将 NOx净化处理成无害成分。在该排气净化装置中，为了促使使 用正规还原剂，采用了这样的结构：在检测出使用异质水溶液 或还原剂不足之后，一旦通过点火开关停止发动机，则禁止重 新启动发动机。
专利文献1：日本特开2005-147118号公报
但是，若由于还原剂不足而禁止重新启动发动机，则例如 在即将到达目的地之前还原剂不足时，必须在使发动机动作的 状态下减小发动机负荷等而行驶到可补充还原剂的地点。在附 近没有可补充还原剂的地点的情况下，不仅会带给车辆驾驶者 过大的负担，并且会因车辆的与物流无关的行驶而导致消耗多 余的燃料等。另外，在还原剂不足的状态下，即使车辆驾驶者 想休息，也不能停止发动机，从地球环境方面考虑也不好。
因此，本发明是鉴于以上那样的以往的问题点而作成的， 其目的在于，提供这样一种排气净化装置：即使检测出使用异 质水溶液或还原剂不足，在检测之后直到行驶规定距离之前仍 允许重新启动发动机，从而防止增大车辆驾驶者的负担、消耗 多余的燃料等。
专利文献1：日本特开2005-147118号公报
但是，若由于还原剂不足而禁止重新启动发动机，则例如 在即将到达目的地之前还原剂不足时，必须在使发动机动作的 状态下减小发动机负荷等而行驶到可补充还原剂的地点。在附 近没有可补充还原剂的地点的情况下，不仅会带给车辆驾驶者 过大的负担，并且会因车辆的与物流无关的行驶而导致消耗多 余的燃料等。另外，在还原剂不足的状态下，即使车辆驾驶者 想休息，也不能停止发动机，从地球环境方面考虑也不好。
因此，本发明是鉴于以上那样的以往的问题点而作成的， 其目的在于，提供这样一种排气净化装置：即使检测出使用异 质水溶液或还原剂不足，在检测之后直到行驶规定距离之前仍 允许重新启动发动机，从而防止增大车辆驾驶者的负担、消耗 多余的燃料等。
发明内容
因此，本发明的排气净化装置的特征在于，其包括：还原 催化剂，其配设于发动机排气管中，利用由还原剂容器供给的 还原剂对排气中的氮氧化物进行还原净化；浓度传感器，其用 于检测贮存于上述还原剂容器中的还原剂浓度；余量传感器， 其用于检测贮存于上述还原剂容器中的还原剂余量已变为规定 量以下；控制单元，其内置有计算机；上述控制单元执行还原 剂判断处理和发动机控制处理，上述还原剂判断处理在由上述 浓度传感器检测出的浓度超出规定范围时、或由上述余量传感 器检测出余量已变为规定量以下时，判断为上述还原剂为异质 水溶液或还原剂不足；在进行重新启动发动机的操作时，若上 述还原剂判断处理判断为还原剂为异质水溶液或还原剂不足、 且该判断后的行驶距离达到规定距离以上，上述发动机控制处 理则禁止重新启动发动机，另一方面，若由上述还原剂判断处 理判断为上述判断结果以外的情况，则允许重新启动发动机。
采用本发明的排气净化装置，在贮存于还原剂容器中的还 原剂浓度超出规定范围时，或贮存于还原剂容器中的还原剂余 量已变为规定量以下时，判断为还原剂为异质水溶液或还原剂 不足。并且，在进行重新启动发动机的操作时，若判断为还原 剂为异质水溶液或还原剂不足、且该判断后的行驶距离达到规 定距离以上，则禁止重新启动发动机，另一方面，若为上述以 外的情况，则允许重新启动发动机。因此，即使检测出还原剂 为异质水溶液或还原剂不足时，在检测后直到行驶规定距离之 前的期间内，延缓禁止重新启动发动机。因此，例如，即使在 即将到达目的地之前还原剂不足，也不会强行要求车辆驾驶者 在到达目的地之后驾驶至可补充尿素水溶液的地点，从而可以 防止增加车辆驾驶者的负担。另外，由于防止了为了补充还原 剂的车辆运行或空转，因此，也可以谋求防止消耗多余的燃料 及保护地球环境。
采用本发明的排气净化装置，在贮存于还原剂容器中的还 原剂浓度超出规定范围时，或贮存于还原剂容器中的还原剂余 量已变为规定量以下时，判断为还原剂为异质水溶液或还原剂 不足。并且，在进行重新启动发动机的操作时，若判断为还原 剂为异质水溶液或还原剂不足、且该判断后的行驶距离达到规 定距离以上，则禁止重新启动发动机，另一方面，若为上述以 外的情况，则允许重新启动发动机。因此，即使检测出还原剂 为异质水溶液或还原剂不足时，在检测后直到行驶规定距离之 前的期间内，延缓禁止重新启动发动机。因此，例如，即使在 即将到达目的地之前还原剂不足，也不会强行要求车辆驾驶者 在到达目的地之后驾驶至可补充尿素水溶液的地点，从而可以 防止增加车辆驾驶者的负担。另外，由于防止了为了补充还原 剂的车辆运行或空转，因此，也可以谋求防止消耗多余的燃料 及保护地球环境。
附图说明
图1是本发明的排气净化装置的整体结构图。
图2是浓度传感器的检测部的详图。
图3是浓度传感器的浓度检测原理的说明图。
图4是表示还原剂判断处理的流程图。
图5是表示停止时刻存储处理的流程图。
图6是表示重新启动允许/禁止处理的流程图。
附图标记说明
10 发动机
14 排气管
2O NOx还原催化剂
24 还原剂容器
32 还原剂添加ECU
34 浓度传感器
36 发动机ECU
图2是浓度传感器的检测部的详图。
图3是浓度传感器的浓度检测原理的说明图。
图4是表示还原剂判断处理的流程图。
图5是表示停止时刻存储处理的流程图。
图6是表示重新启动允许/禁止处理的流程图。
附图标记说明
10 发动机
14 排气管
2O NOx还原催化剂
24 还原剂容器
32 还原剂添加ECU
34 浓度传感器
36 发动机ECU
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明。
图1表示使用作为还原剂前体的尿素水溶液、通过催化还 原反应对包含于发动机排气中的NOx进行净化的排气净化装 置的整体结构。
在与发动机10的排气歧管12相连接的排气管14上，沿排气 流通方向分别配设有将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2) 的氮氧化催化剂16、喷射供给尿素水溶液的喷射喷嘴18、用水 解尿素水溶液后得到的氨对NOx进行还原净化的NOx还原催 化剂20、对从NOx还原催化剂20中通过后的氨进行氧化的氨氧 化催化剂22。另外，贮存于还原剂容器24中的尿素水溶液通过 在还原剂容器24的底部开设有吸入口的供给配管26而供给到 还原剂添加装置28中。另一方面，供给到还原剂添加装置28中 的尿素水溶液中的对喷射无用的过剩部分通过在还原剂容器 24上部开设有返回口的返回配管30而返回到还原剂容器24中。 并且，还原剂添加装置28由内置了计算机的还原剂添加控制单 元(以下称作“还原剂添加ECU”)32进行电子控制，将与发 动机运转状态相应的流量的尿素水溶液，以与压缩空气相混合 后的喷雾状态供给到喷射喷嘴18。
在该排气净化装置中，由喷射喷嘴18喷射供给的尿素水溶 液利用排气热及排气中的水蒸气水解而转化成氨。众所周知， 转化成的氨在NOx还原催化剂20中与排气中的NOx发生还原 反应，转化成水(H2O)及氮气(N2)。此时，为了提高在NOx 还原催化剂20中的NOx净化效率，要用氮氧化催化剂16将NO 氧化成NO2，从而改善排气中的NO和NO2的比例，以适于催化 剂还原反应。另一方面，从NOx还原催化剂20中通过的氨被配 设于NOx还原催化剂20排气下游的氨氧化催化剂22氧化，因 此，可以防止氨直接排出。
另外，在还原剂容器24中安装有用于输出与尿素水溶液浓 度相关联的信号的浓度传感器34。即，内置有电路板的基部34A 固定于还原剂容器24的顶板上，另一方面，检测部34B从基板 34A向还原剂容器24底部垂下。
在此，如图2所示，检测部34B在分开的2处分别配设有加 热器A及温度传感器B。然后，根据在使加热器A动作时、其热 量会被传递至温度传感器B的这种热特性，而从内置于基部34A 中的电路基板输出与尿素水溶液浓度相关联的信号。具体地讲， 如图3所示，若使加热器A动作规定时间t1，则温度传感器B的 温度根据与尿素水溶液的热传导率相应的特性而逐渐上升。然 后，根据使加热器A停止时的温度上升特性，即温度传感器B 的初始温度与最高温度之差，可以间接地检测出尿素水溶液的 浓度。另一方面，在使加热器A停止后，温度传感器B的温度逐 渐降低，经时间t2返回到加热器动作前的温度。因此，每规定 时间(t1+t2)可以检测一次尿素水溶液的浓度。另外，作为 浓度传感器34，公知有三井金属矿业(株)制造出售的浓度传 感器。
在此，浓度传感器34是根据分开的两点间的热传导特性而 间接地检测尿素水溶液浓度的，因此，可以同时检测出尿素水 溶液不足、即尿素水溶液用完或余量较少。因此，在本实施方 式中，浓度传感器34兼具作为余量传感器的功能，可以减少需 要的传感器的个数，从而能抑制成本上升等。
来自浓度传感器34的输出信号被输入到还原剂添加 ECU32中。并且，还原剂添加ECU32通过CAN(Controller Area Network)等与发动机控制单元(以下称作“发动机 ECU”)36相连接，从而能适当地读取点火开关信号及行驶距 离信号等。并且，还原剂添加ECU32通过存储于其ROM(Rcad Only Memory)中的控制程序，分别执行还原剂判断处理、发 动机控制处理、停止意图判断处理及规定温度设定处理，从而 将发动机重新启动的禁止信号及允许信号适当地输出到发动机 ECU36中。另外，点火开关信号及行驶距离信号等也可以不由 发动机ECU36间接地读取，而从开关及传感器等直接读取。
图4表示在还原剂添加ECU32中，启动发动机后每规定时 间(t1+t2)反复执行的还原剂判断处理。
在步骤1(在图中简记为“S1”，以下相同)中，从浓度传 感器34读取浓度信号。即，使浓度传感器34的加热器A仅动作 规定时间t1，读取与温度传感器B的温度上升特性相应的浓度信 号。
在步骤2中，判断浓度信号是否在规定范围内。在此，规 定范围是指尿素水溶液为正规水溶液时可取的范围，例如，根 据尿素水溶液的特性等适当设定。然后，若浓度信号在规定范 围内则前进到步骤3(是)，另一方面，若浓度信号超出规定范 围则前进到步骤4(否)。
在步骤3中，判断(正常判断)为尿素水溶液为正规水溶 液。
在步骤4中，判断(异常判断)为尿素水溶液为异质水溶 液或尿素水溶液不足。在此，异质水溶液可假定为是将尿素水 溶液用水等过度稀释而成的水溶液、或是代替尿素水溶液而使 用了自来水的水溶液等。并且，在进行了异常判断时，为了促 使车辆驾驶者补充尿素水溶液或更换正规尿素水溶液等，优选 是，通过使蜂鸣器、警告灯等动作来报告该信息。另外，报告 异常判断的处理相当于报告处理。
在步骤5中，为了可随时参照尿素水溶液的判断结果，将 步骤3或步骤4的判断结果存储于存储器等存储介质中。
采用这样的还原剂判断处理，以与浓度传感器34的检测原 理相应的时间间隔，依次判断贮存于还原剂容器24中的尿素水 溶液的状态，并将该判断结果存储于存储介质中。因此，可根 据需要随时参照尿素水溶液的状态，并且也可以在车辆行驶中 检测出尿素水溶液不足。
图5表示在还原剂添加ECU32中，在发动机10停止时执行 的停止时刻存储处理。在此，所谓发动机停止并不仅代表通过 点火钥匙停止发动机10，也包含例如由于离合器的不适当操作 而意外地停止了发动机10的情况。
在步骤11中，将发动机10停止的时刻存储于存储介质中。 在此，发动机停止时刻可以利用例如内置于还原剂添加ECU32 或发动机ECU36中的时钟计时器输出。
采用这样的停止时刻存储处理，便可将发动机10停止的时 刻存储于存储介质中。另外，存储介质优选是使用即使切断对 还原剂添加ECU32的电力供给，也可保持其存储内容的非挥发 性存储器。
图6表示在还原剂添加ECU32中，在打开点火开关、即进 行重新启动发动机的操作时，在发动机ECU36进行重新启动发 动机的处理之前执行的重新启动允许/禁止处理(发动机控制 处理)。
在步骤21中，判断存储于存储介质中的尿素水溶液的判断 结果是否为异常判断。然后，若判断结果为异常判断则前进到 步骤22(是)，另一方面，若判断结果为正常判断则前进到步 骤26(否)。
在步骤22中，判断从在还原剂判断处理中判断为异常判断 时刻起，车辆是否行驶了规定距离以上。在此，可以例如将进 行异常判断时的行驶距离存储于存储介质中，根据该进行异常 判断时的行驶距离与异常判断后依次读取的行驶距离之差来判 断车辆的行驶距离。然后，若行驶了规定距离以上则进前进到 步骤23(是)，另一方面，若未行驶规定距离以上则前进到步 骤26(否)。
在步骤23中，从存储介质中读取发动机停止时刻。
在步骤24中，基于时钟计时器的输出，判断自发动机停止 时刻起是否经过了规定时间以上。然后，若自发动机停止时刻 起已经经过了规定时间以上则前进到步骤25(是)，若自发动 机停止时刻起未经过规定时间以上则前进到步骤26(否)。另 外，步骤24的处理相当于停止意图判断处理。
在步骤25中，将禁止重新启动发动机的信号输出到发动机 ECU36中。
在步骤26中，将允许重新启动发动机信号输出到发动机 ECU36中。
采用该重新启动允许/禁止处理，即使尿素水溶液的判断 结果为异常判断、即被判断为尿素水溶液为异质水溶液或尿素 水溶液不足时，在该异常判断后到行驶规定距离期间，仍允许 重新启动发动机10。因此，即使贮存于还原剂容器24中的尿素 水溶液不足，也不会立即禁止重新启动发动机，而延迟到行驶 规定距离后再禁止重新启动发动机。因此，例如，即使在即将 到达目的地之前尿素水溶液不足，也不会强行要求车辆驾驶者 在到达目的地之后驾驶至可补充尿素水溶液的地点，从而可以 防止增加车辆驾驶者的负担。另外，由于防止了为了补充尿素 水溶液的车辆运行或空转，因此，也可以谋求防止消耗多余的 燃料及保护地球环境。
另一方面，当在判断出尿素水溶液为异质水溶液或尿素水 溶液不足的状态下行驶了规定距离以上时，若虽然可补充或更 换尿素水溶液，但车辆驾驶者却不想进行补充或更换尿素水溶 液，那么，原则上禁止重新启动发动机10。因此，可促进车辆 驾驶者使用正规的尿素水溶液，从而能在发挥作为排气净化装 置的功能的状态下进行车辆运行。
另外，即使在判断出尿素水溶液为异质水溶液或尿素水溶 液不足的状态下行驶了规定距离以上时，当从发动机停止到进 行重新启动操作时经过的时间小于规定时间时，判断为该发动 机停止为非意图性停止，从而允许重新启动发动机10。因此， 例如，在由于不适当地操作离合器而在道口内使发动机10停止 了时，允许重新启动发动机，因此，能在紧急时快速采取措施。
另外，发动机是否为非意图性停止，可以利用间接地检测 发动机10的内燃机温度的冷却水温度，根据发动机停止时的冷 却水温度与进行重新启动操作时的冷却水温度之差是否小于规 定温度来判断。这样一来，利用水冷式发动机所具有的水温传 感器等间接地检测了发动机温度，因此，可以抑制成本上升。 此时，由于发动机停止后的冷却水温度随着周围的大气温度降 低的比例(速度)是变化的，因此，只要设置检测大气温度的 大气温度传感器，再根据检测出的大气温度动态地设定规定温 度，便可以提高该判断精度。在此，动态地设定规定温度的处 理相当于规定温度设定处理。
另外，虽然在本实施方式中，是用浓度传感器34检测尿素 水溶液的浓度及余量的，但也可以使用根据其他检测原理检测 尿素水溶液浓度的浓度传感器、及检测尿素水溶液余量的水位 传感器。另外，排气净化装置也可以不单独受还原剂添加 ECU32控制，而是由还原剂添加ECU32与发动机ECU36协作 进行控制。此时，在发动机ECU36中，例如，可通过切断对发 动机10的燃料供给，或电气性地切断对发动机起动器的电力供 给来禁止重新启动发动机。
本发明并不限定于使用尿素水溶液作为还原剂前体的排气 净化装置，也可适用于使用氨水溶液、及以碳化氢为主要成分 的汽油、轻油等作为还原剂或其前体的排气净化装置。
图1表示使用作为还原剂前体的尿素水溶液、通过催化还 原反应对包含于发动机排气中的NOx进行净化的排气净化装 置的整体结构。
在与发动机10的排气歧管12相连接的排气管14上，沿排气 流通方向分别配设有将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2) 的氮氧化催化剂16、喷射供给尿素水溶液的喷射喷嘴18、用水 解尿素水溶液后得到的氨对NOx进行还原净化的NOx还原催 化剂20、对从NOx还原催化剂20中通过后的氨进行氧化的氨氧 化催化剂22。另外，贮存于还原剂容器24中的尿素水溶液通过 在还原剂容器24的底部开设有吸入口的供给配管26而供给到 还原剂添加装置28中。另一方面，供给到还原剂添加装置28中 的尿素水溶液中的对喷射无用的过剩部分通过在还原剂容器 24上部开设有返回口的返回配管30而返回到还原剂容器24中。 并且，还原剂添加装置28由内置了计算机的还原剂添加控制单 元(以下称作“还原剂添加ECU”)32进行电子控制，将与发 动机运转状态相应的流量的尿素水溶液，以与压缩空气相混合 后的喷雾状态供给到喷射喷嘴18。
在该排气净化装置中，由喷射喷嘴18喷射供给的尿素水溶 液利用排气热及排气中的水蒸气水解而转化成氨。众所周知， 转化成的氨在NOx还原催化剂20中与排气中的NOx发生还原 反应，转化成水(H2O)及氮气(N2)。此时，为了提高在NOx 还原催化剂20中的NOx净化效率，要用氮氧化催化剂16将NO 氧化成NO2，从而改善排气中的NO和NO2的比例，以适于催化 剂还原反应。另一方面，从NOx还原催化剂20中通过的氨被配 设于NOx还原催化剂20排气下游的氨氧化催化剂22氧化，因 此，可以防止氨直接排出。
另外，在还原剂容器24中安装有用于输出与尿素水溶液浓 度相关联的信号的浓度传感器34。即，内置有电路板的基部34A 固定于还原剂容器24的顶板上，另一方面，检测部34B从基板 34A向还原剂容器24底部垂下。
在此，如图2所示，检测部34B在分开的2处分别配设有加 热器A及温度传感器B。然后，根据在使加热器A动作时、其热 量会被传递至温度传感器B的这种热特性，而从内置于基部34A 中的电路基板输出与尿素水溶液浓度相关联的信号。具体地讲， 如图3所示，若使加热器A动作规定时间t1，则温度传感器B的 温度根据与尿素水溶液的热传导率相应的特性而逐渐上升。然 后，根据使加热器A停止时的温度上升特性，即温度传感器B 的初始温度与最高温度之差，可以间接地检测出尿素水溶液的 浓度。另一方面，在使加热器A停止后，温度传感器B的温度逐 渐降低，经时间t2返回到加热器动作前的温度。因此，每规定 时间(t1+t2)可以检测一次尿素水溶液的浓度。另外，作为 浓度传感器34，公知有三井金属矿业(株)制造出售的浓度传 感器。
在此，浓度传感器34是根据分开的两点间的热传导特性而 间接地检测尿素水溶液浓度的，因此，可以同时检测出尿素水 溶液不足、即尿素水溶液用完或余量较少。因此，在本实施方 式中，浓度传感器34兼具作为余量传感器的功能，可以减少需 要的传感器的个数，从而能抑制成本上升等。
来自浓度传感器34的输出信号被输入到还原剂添加 ECU32中。并且，还原剂添加ECU32通过CAN(Controller Area Network)等与发动机控制单元(以下称作“发动机 ECU”)36相连接，从而能适当地读取点火开关信号及行驶距 离信号等。并且，还原剂添加ECU32通过存储于其ROM(Rcad Only Memory)中的控制程序，分别执行还原剂判断处理、发 动机控制处理、停止意图判断处理及规定温度设定处理，从而 将发动机重新启动的禁止信号及允许信号适当地输出到发动机 ECU36中。另外，点火开关信号及行驶距离信号等也可以不由 发动机ECU36间接地读取，而从开关及传感器等直接读取。
图4表示在还原剂添加ECU32中，启动发动机后每规定时 间(t1+t2)反复执行的还原剂判断处理。
在步骤1(在图中简记为“S1”，以下相同)中，从浓度传 感器34读取浓度信号。即，使浓度传感器34的加热器A仅动作 规定时间t1，读取与温度传感器B的温度上升特性相应的浓度信 号。
在步骤2中，判断浓度信号是否在规定范围内。在此，规 定范围是指尿素水溶液为正规水溶液时可取的范围，例如，根 据尿素水溶液的特性等适当设定。然后，若浓度信号在规定范 围内则前进到步骤3(是)，另一方面，若浓度信号超出规定范 围则前进到步骤4(否)。
在步骤3中，判断(正常判断)为尿素水溶液为正规水溶 液。
在步骤4中，判断(异常判断)为尿素水溶液为异质水溶 液或尿素水溶液不足。在此，异质水溶液可假定为是将尿素水 溶液用水等过度稀释而成的水溶液、或是代替尿素水溶液而使 用了自来水的水溶液等。并且，在进行了异常判断时，为了促 使车辆驾驶者补充尿素水溶液或更换正规尿素水溶液等，优选 是，通过使蜂鸣器、警告灯等动作来报告该信息。另外，报告 异常判断的处理相当于报告处理。
在步骤5中，为了可随时参照尿素水溶液的判断结果，将 步骤3或步骤4的判断结果存储于存储器等存储介质中。
采用这样的还原剂判断处理，以与浓度传感器34的检测原 理相应的时间间隔，依次判断贮存于还原剂容器24中的尿素水 溶液的状态，并将该判断结果存储于存储介质中。因此，可根 据需要随时参照尿素水溶液的状态，并且也可以在车辆行驶中 检测出尿素水溶液不足。
图5表示在还原剂添加ECU32中，在发动机10停止时执行 的停止时刻存储处理。在此，所谓发动机停止并不仅代表通过 点火钥匙停止发动机10，也包含例如由于离合器的不适当操作 而意外地停止了发动机10的情况。
在步骤11中，将发动机10停止的时刻存储于存储介质中。 在此，发动机停止时刻可以利用例如内置于还原剂添加ECU32 或发动机ECU36中的时钟计时器输出。
采用这样的停止时刻存储处理，便可将发动机10停止的时 刻存储于存储介质中。另外，存储介质优选是使用即使切断对 还原剂添加ECU32的电力供给，也可保持其存储内容的非挥发 性存储器。
图6表示在还原剂添加ECU32中，在打开点火开关、即进 行重新启动发动机的操作时，在发动机ECU36进行重新启动发 动机的处理之前执行的重新启动允许/禁止处理(发动机控制 处理)。
在步骤21中，判断存储于存储介质中的尿素水溶液的判断 结果是否为异常判断。然后，若判断结果为异常判断则前进到 步骤22(是)，另一方面，若判断结果为正常判断则前进到步 骤26(否)。
在步骤22中，判断从在还原剂判断处理中判断为异常判断 时刻起，车辆是否行驶了规定距离以上。在此，可以例如将进 行异常判断时的行驶距离存储于存储介质中，根据该进行异常 判断时的行驶距离与异常判断后依次读取的行驶距离之差来判 断车辆的行驶距离。然后，若行驶了规定距离以上则进前进到 步骤23(是)，另一方面，若未行驶规定距离以上则前进到步 骤26(否)。
在步骤23中，从存储介质中读取发动机停止时刻。
在步骤24中，基于时钟计时器的输出，判断自发动机停止 时刻起是否经过了规定时间以上。然后，若自发动机停止时刻 起已经经过了规定时间以上则前进到步骤25(是)，若自发动 机停止时刻起未经过规定时间以上则前进到步骤26(否)。另 外，步骤24的处理相当于停止意图判断处理。
在步骤25中，将禁止重新启动发动机的信号输出到发动机 ECU36中。
在步骤26中，将允许重新启动发动机信号输出到发动机 ECU36中。
采用该重新启动允许/禁止处理，即使尿素水溶液的判断 结果为异常判断、即被判断为尿素水溶液为异质水溶液或尿素 水溶液不足时，在该异常判断后到行驶规定距离期间，仍允许 重新启动发动机10。因此，即使贮存于还原剂容器24中的尿素 水溶液不足，也不会立即禁止重新启动发动机，而延迟到行驶 规定距离后再禁止重新启动发动机。因此，例如，即使在即将 到达目的地之前尿素水溶液不足，也不会强行要求车辆驾驶者 在到达目的地之后驾驶至可补充尿素水溶液的地点，从而可以 防止增加车辆驾驶者的负担。另外，由于防止了为了补充尿素 水溶液的车辆运行或空转，因此，也可以谋求防止消耗多余的 燃料及保护地球环境。
另一方面，当在判断出尿素水溶液为异质水溶液或尿素水 溶液不足的状态下行驶了规定距离以上时，若虽然可补充或更 换尿素水溶液，但车辆驾驶者却不想进行补充或更换尿素水溶 液，那么，原则上禁止重新启动发动机10。因此，可促进车辆 驾驶者使用正规的尿素水溶液，从而能在发挥作为排气净化装 置的功能的状态下进行车辆运行。
另外，即使在判断出尿素水溶液为异质水溶液或尿素水溶 液不足的状态下行驶了规定距离以上时，当从发动机停止到进 行重新启动操作时经过的时间小于规定时间时，判断为该发动 机停止为非意图性停止，从而允许重新启动发动机10。因此， 例如，在由于不适当地操作离合器而在道口内使发动机10停止 了时，允许重新启动发动机，因此，能在紧急时快速采取措施。
另外，发动机是否为非意图性停止，可以利用间接地检测 发动机10的内燃机温度的冷却水温度，根据发动机停止时的冷 却水温度与进行重新启动操作时的冷却水温度之差是否小于规 定温度来判断。这样一来，利用水冷式发动机所具有的水温传 感器等间接地检测了发动机温度，因此，可以抑制成本上升。 此时，由于发动机停止后的冷却水温度随着周围的大气温度降 低的比例(速度)是变化的，因此，只要设置检测大气温度的 大气温度传感器，再根据检测出的大气温度动态地设定规定温 度，便可以提高该判断精度。在此，动态地设定规定温度的处 理相当于规定温度设定处理。
另外，虽然在本实施方式中，是用浓度传感器34检测尿素 水溶液的浓度及余量的，但也可以使用根据其他检测原理检测 尿素水溶液浓度的浓度传感器、及检测尿素水溶液余量的水位 传感器。另外，排气净化装置也可以不单独受还原剂添加 ECU32控制，而是由还原剂添加ECU32与发动机ECU36协作 进行控制。此时，在发动机ECU36中，例如，可通过切断对发 动机10的燃料供给，或电气性地切断对发动机起动器的电力供 给来禁止重新启动发动机。
本发明并不限定于使用尿素水溶液作为还原剂前体的排气 净化装置，也可适用于使用氨水溶液、及以碳化氢为主要成分 的汽油、轻油等作为还原剂或其前体的排气净化装置。