(57)【要約】本発明の実施形態に係る制御装置は、尿素ＳＣＲ触媒４４と、尿素水供給手段４６と、低圧ＥＧＲ通路を構成する低圧ＥＧＲ管６１及び低圧ＥＧＲ弁６２を含む低圧ガス還流手段と、制御手段と、を備える。制御手段は、機関運転パラメータに基いて「機関に供給される燃料の量、及び、低圧ＥＧＲ弁の開度」を制御する。制御装置は、排ガス中の窒素酸化物を尿素ＳＣＲ触媒にて還元するのに必要である量のアンモニアが尿素ＳＣＲ触媒内にて生成されるように尿素ＳＣＲ触媒に尿素水を供給する（窒素酸化物還元用尿素水供給制御）。加えて、制御手段は、低圧ＥＧＲ通路を通過するガスにより生成される酸性凝縮水の量が閾値酸性凝縮水量以上であるとき、前記窒素酸化物還元用尿素水供給制御中よりも多い量の尿素水を尿素ＳＣＲ触媒に供給する（アンモニア生成用尿素水供給制御）。これにより、尿素ＳＣＲ触媒から流出したアンモニアが酸性凝縮水を中和する。
2012164713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記機関の排気通路に配設される尿素ＳＣＲ触媒であって同尿素ＳＣＲ触媒に供給される尿素水から生成されるアンモニアによって同機関から排出された排ガスに含まれる窒素酸化物を還元することにより同窒素酸化物を浄化する尿素ＳＣＲ触媒と、
前記尿素ＳＣＲ触媒に尿素水を供給する尿素水供給手段と、
前記排気通路の前記尿素ＳＣＲ触媒の下流位置と前記機関の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路を構成する低圧ＥＧＲ管及び同低圧ＥＧＲ管に介装されるとともに同低圧ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するように開度が変更される低圧ＥＧＲ弁を含む低圧ガス還流手段と、
前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記燃料供給手段から前記機関に供給される燃料の量を制御し、前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記低圧ＥＧＲ弁の開度を制御し、前記排ガスに含まれる窒素酸化物を還元するのに必要であると推定される量のアンモニアが前記尿素ＳＣＲ触媒内にて生成されるように前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の量を制御する窒素酸化物還元用尿素水供給制御を実行する制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスにより生成され且つ同低圧ＥＧＲ通路及び前記吸気通路に蓄積される酸性凝縮水の量を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定し、前記推定された酸性凝縮水の量が閾値酸性凝縮水量以上であるという条件を含む特定条件が成立したか否かを判定し、前記特定条件が成立したと判定したとき、前記尿素ＳＣＲ触媒から流出したガスが前記低圧ＥＧＲ通路を通過して前記吸気通路へと流入している状態にて同尿素ＳＣＲ触媒からアンモニアが流出するように前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の量を前記窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために必要とされる量よりも多い量に設定するアンモニア生成用尿素水供給制御を所定時間実行するように構成された制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記機関が減速運転状態にあるときという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し、且つ、
前記特定条件が成立したとき、前記燃料供給手段からの前記燃料の供給を停止するとともに前記低圧ＥＧＲ弁開度を前記特定条件が成立する直前の開度よりも大きい所定の開度に変更するように構成された制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記排気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置に配設されるとともに同排気通路の通路断面積を変更する排気絞り弁を備え、
前記制御手段は、
前記特定条件が成立したとき前記排気絞り弁の開度を前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度に変更するように構成された制御装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記排気通路の前記尿素ＳＣＲ触媒よりも上流の位置に配設されたタービンと同タービンにより回転させられるコンプレッサであって前記吸気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置に配設されたコンプレッサとを含む過給機と、
前記排気通路の前記タービンよりも上流の位置と前記吸気通路の前記コンプレッサよりも下流の位置とを連通する高圧ＥＧＲ通路を構成する高圧ＥＧＲ管及び同高圧ＥＧＲ管に介装されるとともに同高圧ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するように開度が変更される高圧ＥＧＲ弁を含む高圧ガス還流手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記特定条件が成立したとき前記高圧ＥＧＲ弁の開度を前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度に変更するように構成された制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記尿素ＳＣＲ触媒の床温である尿素ＳＣＲ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定する尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段を含み、且つ、
前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成された制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記燃料供給手段から前記燃料が前記機関に供給されている場合に前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記低圧ＥＧＲ弁の開度を変更することにより前記尿素ＳＣＲ触媒から流出した低圧ＥＧＲガスを前記吸気通路へと流入させる低圧ＥＧＲガス再循環制御を実行するように構成され、且つ、
前記低圧ＥＧＲガス再循環制御中において前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が所定の閾値流量以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成された制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記尿素ＳＣＲ触媒の床温である尿素ＳＣＲ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定する尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段を含み、且つ、
前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成された制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記排気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置に配設されるとともにアンモニアを浄化するスリップ触媒と、
前記排気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置であり且つ前記スリップ触媒よりも上流の位置に配設されるとともに同排気通路の通路断面積を変更する排気絞り弁と、
を備え、
前記制御手段は、
前記スリップ触媒の床温であるスリップ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定するスリップ触媒床温推定手段を含み、
前記推定されたスリップ触媒床温が閾値スリップ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し、且つ、
前記特定条件が成立したとき前記排気絞り弁の開度を全閉開度以外の開度に設定するように構成された制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段を含み、
前記機関運転停止要求が発生したとき前記燃料供給手段からの前記燃料の供給を停止し、且つ、
前記機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成され、
更に、
前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量がモータリング停止閾値より小さくなるまで前記機関を外部動力により強制的に回転させるモータリング手段を備えた制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段を含み、
前記機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し、且つ、
前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量が機関停止閾値より小さくなるまで前記燃料供給手段から前記機関に燃料を供給させ続けることにより前記機関の運転を継続するように構成された制御装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御手段は、
前記尿素ＳＣＲ触媒の床温である尿素ＳＣＲ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定する尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段を含み、且つ、
前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成された制御装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段と、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したとき、前記アンモニア生成用尿素水供給制御により生成されたアンモニアが前記吸気通路に残留しているか否か、を判定するアンモニア残留判定手段と、
を備え、更に、
前記アンモニア残留判定手段により前記吸気通路に前記アンモニアが残留していると判定された場合に前記尿素水を前記尿素水供給手段から供給させない状態にて前記機関の運転を継続するように前記燃料供給手段から同機関に燃料を供給させ続けるアンモニア除去制御を所定時間実行するように構成された制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御手段は、
前記アンモニア生成用尿素水供給制御の実行停止後から前記低圧ＥＧＲ通路を通過したガスの積算量である第１ガス量を推定するとともに、前記推定された第１ガス量が前記低圧ＥＧＲ通路の容積以上となったか否かを判定し、更に、前記推定された第１ガス量が前記低圧ＥＧＲ通路の容積以上となった時点から前記吸気通路を通過するガスの積算量である第２ガス量を推定する掃気状態推定手段を備え、
前記アンモニア残留判定手段は、
前記機関運転停止要求が発生したときに前記推定されている前記第２ガス量が前記吸気通路の容積以上でない場合に前記吸気通路に前記アンモニアが残留していると判定するように構成された制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御手段は、
前記推定されている前記第２ガス量が前記吸気通路の容積以上となったときに前記アンモニア除去制御を停止して前記機関の運転を停止するように構成された制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路に尿素ＳＣＲ触媒を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒は、窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニア（ＮＨ３）によって還元することにより、窒素酸化物を浄化する触媒である。ＳＣＲ触媒は、特に、窒素酸化物を多く排出するディーゼル機関に採用され始めている。ＳＣＲ触媒は、「ＮＯｘ選択還元触媒」とも称呼されている。【０００３】
ＳＣＲ触媒により窒素酸化物を還元させるためには、窒素酸化物の還元剤であるアンモニアをＳＣＲ触媒に供給する必要がある。そこで、従来の制御装置は、アンモニアの代わりに尿素（ＣＯ（ＮＨ２）２＝Ｈ２Ｎ−ＣＯ−ＮＨ２）を含む水（尿素水、尿素水溶液）をＳＣＲ触媒に供給する。この尿素は尿素ＳＣＲ触媒内において加水分解によりアンモニアと二酸化炭素とに変化する。この加水分解により得られたアンモニアがＳＣＲ触媒内において窒素酸化物を還元する（例えば、特許文献１を参照。）。このようにＳＣＲ触媒に尿素水を供給するシステムは「尿素ＳＣＲシステム」とも称呼され、尿素水が供給されるＳＣＲ触媒は「尿素ＳＣＲ触媒」とも称呼される。【０００４】
一方、過給機と高圧ＥＧＲシステムと低圧ＥＧＲシステムとを備えた機関が開発されている。高圧ＥＧＲシステムは、排気通路であって同排気通路に配設されたタービンよりも上流の位置と吸気通路であって同吸気通路に配設されたコンプレッサの下流位置とを高圧ＥＧＲ管により連通させ、その高圧ＥＧＲ管を通して高圧の排ガス（高圧ＥＧＲガス）を吸気通路に還流させる排ガス循環システムである。低圧ＥＧＲシステムは、排気通路の前記タービンよりも下流の位置と吸気通路の前記コンプレッサよりも上流の位置とを低圧ＥＧＲ管により連通させ、その低圧ＥＧＲ管を通して低圧の排ガス（低圧ＥＧＲガス）を吸気通路に還流させる排ガス循環システムである。高圧ＥＧＲシステムにより還流される高圧ＥＧＲガスは、その温度が高い。従って、多量の高圧ＥＧＲガスを循環させることは、例えば、機関の負荷が高い場合に困難である。これに対し、低圧ＥＧＲシステムにより還流される低圧ＥＧＲガスは、その温度が低い。従って、多量の高圧ＥＧＲガスを循環させられない場合においても、多量の低圧ＥＧＲガスを循環させることができる。その結果、機関から排出されるＮＯｘの量を低減することができる（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２７２５８号公報
【特許文献２】特開２００８−２６１３００号公報
【発明の概要】
【０００６】
ところで、低圧ＥＧＲガスは燃料の燃焼により生成された水蒸気を含んでいる。更に、燃料及び潤滑油等には硫黄Ｓが含まれているので、低圧ＥＧＲガスは硫黄酸化物（ＳＯｘ）も含む。このため、低圧ＥＧＲガスが、低圧ＥＧＲ管、低圧ＥＧＲ管に配設された低圧ＥＧＲクーラー、吸気管及び吸気管に配設されたインタークーラー等により冷却さると酸性凝縮水が発生する。この酸性凝縮水は、「低圧ＥＧＲ管、低圧ＥＧＲ弁及び低圧ＥＧＲクーラー等の低圧ＥＧＲシステムを構成する部品」、「吸気管、コンプレッサ及びインタークーラー等の吸気系部品」並びに燃焼室内壁（以下、これらを「機関構成部品」と総称する。）を腐食させるから、機関の耐久性が低下するという問題がある。この問題は低圧ＥＧＲシステムを備えていれば、高圧ＥＧＲシステムを備えていなくても発生する。従って、本発明の目的の一つは、低圧ＥＧＲシステムを備えた機関において、尿素ＳＣＲ触媒により生成されるアンモニアにより酸性凝縮水を中和することにより、酸性凝縮水による機関構成部品の腐食の発生可能性を低減することが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置（本発明装置）は、その機関に燃料を供給する燃料供給手段と、尿素ＳＣＲ触媒と、尿素水供給手段と、低圧ガス還流手段と、制御手段と、を備える。
【０００８】
前記尿素ＳＣＲ触媒は前記機関の排気通路に配設される。前記尿素ＳＣＲ触媒は、「尿素ＳＣＲ触媒に供給される尿素水」から生成されるアンモニアによって、前記機関から排出された排ガスに含まれる窒素酸化物を還元することにより窒素酸化物を浄化する。
前記尿素水供給手段は、前記尿素ＳＣＲ触媒に尿素水を供給する。
【０００９】
低圧ガス還流手段は、低圧ＥＧＲ管と低圧ＥＧＲ弁とを含む。
低圧ＥＧＲ管は、前記排気通路の前記尿素ＳＣＲ触媒の下流位置と前記機関の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路を構成する。
低圧ＥＧＲ弁は、前記低圧ＥＧＲ管に介装されるとともに、前記低圧ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するように開度が変更される。
【００１０】
前記制御手段は、前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記燃料供給手段から前記機関に供給される燃料の量を制御する。
前記制御手段は、前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記低圧ＥＧＲ弁の開度を制御する。
前記制御手段は、「前記排ガスに含まれる窒素酸化物を還元するのに必要であると推定される量のアンモニア」が前記尿素ＳＣＲ触媒内にて生成されるように、前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて「前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の量を制御する窒素酸化物還元用尿素水供給制御」を実行する。
【００１１】
加えて、前記制御手段は、
（１）「前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスにより生成され且つ同低圧ＥＧＲ通路及び前記吸気通路に蓄積される酸性凝縮水」の量（酸性凝縮水量）を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定し、
（２）前記推定された酸性凝縮水の量が閾値酸性凝縮水量以上であるという条件を含む特定条件が成立したか否かを判定し、
（３）その特定条件が成立したと判定したとき、前記尿素ＳＣＲ触媒から流出したガスが前記低圧ＥＧＲ通路を通過して前記吸気通路へと流入している状態にて同尿素ＳＣＲ触媒からアンモニアが流出するように、「前記尿素水供給手段から供給されるべき前記尿素水の量」を「前記窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために必要とされる量」よりも多い量に設定する制御（アンモニア生成用尿素水供給制御）を所定時間実行する。
なお、前記アンモニア生成用尿素水供給制御を実行する前記所定時間は、同制御の開始から一定時間が経過するまでであってもよく、同制御の開始時点から前記推定された酸性凝縮水の量が「閾値酸性凝縮水量から所定値だけ小さい値」以下になる時点までの時間であってもよい。
【００１２】
本発明装置によれば、機関の通常運転時において、窒素酸化物還元用尿素水供給制御が実行されるので、尿素ＳＣＲ触媒に「排ガス中のＮＯｘを浄化するのに必要且つ十分な量に相当する量の尿素水」が供給される。この結果、ＮＯｘが浄化される。一方、推定された酸性凝縮水量が閾値酸性凝縮水量以上になると、機関構成部品の腐食が発生する可能性が高くなる。よって、本発明装置は、酸性凝縮水量が閾値酸性凝縮水量以上であるという条件を含む特定条件が成立すると、「前記尿素水供給手段から供給されるべき前記尿素水の量」を「前記窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために必要とされる量」よりも多い量へと変更する。
【００１３】
これにより、尿素ＳＣＲ触媒内において発生したアンモニアの一部（尿素ＳＣＲ触媒にＮＯｘが流入している場合）又は全部（尿素ＳＣＲ触媒にＮＯｘが流入していない場合）が、ＮＯｘの還元のために消費されることなく尿素ＳＣＲ触媒から流出する。このとき、前記尿素ＳＣＲ触媒から流出したガスは前記低圧ＥＧＲ通路を通過して前記吸気通路へと流入しているので、尿素ＳＣＲ触媒から流出したアンモニアは低圧ＥＧＲ通路を通過するとともに、機関の吸気通路に流入する。従って、酸性凝縮水はそのアンモニアによって中和される。この結果、本発明装置は、機関構成部品の腐食が発生する可能性を低下させることができる。
【００１４】
本発明装置の第１態様において、前記制御手段は、
前記機関が減速運転状態にあるときという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し、且つ、
前記特定条件が成立したとき、前記燃料供給手段からの前記燃料の供給を停止するとともに前記低圧ＥＧＲ弁開度を前記特定条件が成立する直前の開度よりも大きい所定の開度に変更するように構成される。
【００１５】
燃料供給が停止されている場合、燃焼状態の悪化を考慮する必要がないので、低圧ＥＧＲ通路を通して多量のガスを吸気通路に還流させることができる。そこで、上記第１態様の制御手段は、機関が減速運転状態にあって燃料供給が停止されることにより前記特定条件が成立したとき、低圧ＥＧＲ弁開度を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも大きい所定の開度（全開開度以下且つ全閉開度よりも大きい開き側の開度）」に設定し、それにより尿素ＳＣＲ触媒から流出したアンモニアを含むガスを多量に吸気通路へと還流させる。この結果、短時間内に酸性凝縮水を中和することができる。
【００１６】
更に、上記第１態様に係る制御装置は、
前記排気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置に配設されるとともに同排気通路の通路断面積を変更する排気絞り弁を備え、
前記制御手段は、
前記特定条件が成立したとき前記排気絞り弁の開度を前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度に変更するように構成される。
【００１７】
上述したように、燃料供給が停止されている場合、燃焼状態の悪化を考慮する必要がない。よって、低圧ＥＧＲ通路を通して多量のガスを吸気通路に還流させることができる。そこで、上記第１態様の制御手段は、特定条件が成立して燃料供給が停止されている場合、排気絞り弁を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度（全閉開度以上且つ全開開度よりも小さい閉じ側の開度）」に変更することにより、「尿素ＳＣＲ触媒から流出したアンモニアを含むガス」をより多量に低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路へと還流させる。この結果、酸性凝縮水をより短時間にて中和させることができる。
【００１８】
更に、上記第１態様に係る制御装置は、過給機と、高圧ガス還流手段と、を備える。
前記過給機は、前記排気通路の前記尿素ＳＣＲ触媒よりも上流の位置に配設されたタービンと、そのタービンにより回転させられるコンプレッサであって前記吸気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置に配設されたコンプレッサとを含む。
前記高圧ガス還流手段は、前記排気通路の前記タービンよりも上流の位置と前記吸気通路の前記コンプレッサよりも下流の位置とを連通する高圧ＥＧＲ通路を構成する高圧ＥＧＲ管、及び、その高圧ＥＧＲ管に介装されるとともに前記高圧ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するように開度が変更される高圧ＥＧＲ弁、を含む。
そして、前記制御手段は、前記特定条件が成立したとき前記高圧ＥＧＲ弁の開度を前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度に変更するように構成される。
【００１９】
この第１態様のように、高圧ガス還流手段を備える場合、特定条件が成立して燃料供給が停止されているときに高圧ＥＧＲ弁の開度を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度（全閉開度以上且つ全開開度よりも小さい閉じ側の開度）」に変更することが望ましい。これにより、より多量の「アンモニアを含むガス」が低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路へと還流させられる。この結果、酸性凝縮水をより短時間にて中和させることができる。
【００２０】
更に、上記第１態様に係る制御手段は、
前記尿素ＳＣＲ触媒の床温である尿素ＳＣＲ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定する尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段を含み、且つ、
前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成される。
【００２１】
尿素ＳＣＲ触媒床温が所定温度（閾値尿素ＳＣＲ触媒床温）未満であるとき、尿素ＳＣＲ触媒内において尿素水はアンモニアへと効率良く変化しない。よって、そのような場合にアンモニア生成用尿素水供給制御を実行することは好ましくない。そこで、上記のように、制御手段が、推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるといという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成されていれば、尿素水が無駄に消費されることを回避することができる。
【００２２】
本発明装置の第２態様において、
前記制御手段は、
前記燃料供給手段から前記燃料が前記機関に供給されている場合に前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記低圧ＥＧＲ弁の開度を変更することにより前記尿素ＳＣＲ触媒から流出した低圧ＥＧＲガスを前記吸気通路へと流入させる低圧ＥＧＲガス再循環制御を実行するように構成される。
【００２３】
この低圧ＥＧＲガス再循環制御が実行されている場合、前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が所定の閾値流量以上であるという条件が成立していれば、尿素ＳＣＲ触媒から流出するアンモニアを含むガスの多くを低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流することができる。
【００２４】
そこで、前記制御手段は、
前記低圧ＥＧＲガス再循環制御中において前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が所定の閾値流量以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成される。
【００２５】
この結果、尿素水を無駄に消費することなく酸性凝縮水を中和することができる。
なお、前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が所定の閾値流量以上であるという条件は、低圧ＥＧＲ率が閾値低圧ＥＧＲ率以上であるという条件と同義である。即ち、制御手段は、特定条件が成立しているか否かを判定する際、低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が閾値流量以上であるか否かを判定してもよく、代替として、低圧ＥＧＲ率が閾値低圧ＥＧＲ率以上であるか否かを判定してもよい。
【００２６】
この第２態様においても、前記制御手段は、
前記尿素ＳＣＲ触媒の床温である尿素ＳＣＲ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定する尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段を含み、且つ、
前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成される。
【００２７】
これにより、尿素水が尿素ＳＣＲ触媒にてアンモニアへと変化する場合にアンモニア生成用尿素水供給制御が実行されるので、尿素水が無駄に消費されることを回避することができる。
【００２８】
本発明装置の第２態様は、
前記排気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置に配設されるとともにアンモニアを浄化するスリップ触媒と、
前記排気通路の前記低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置であり且つ前記スリップ触媒よりも上流の位置に配設されるとともに同排気通路の通路断面積を変更する排気絞り弁と、
を備えることができる。
【００２９】
スリップ触媒はアンモニアを浄化する触媒（酸化触媒）である。窒素酸化物還元用尿素水供給制御中においても、尿素ＳＣＲ触媒において消費されなかったアンモニアが尿素ＳＣＲ触媒から僅かに漏出することがある。スリップ触媒は、一般に、この窒素酸化物還元用尿素水供給制御中に漏出するアンモニアを浄化するために配設されている。
【００３０】
一方、本発明装置の第２態様は、機関に燃料が供給されている場合にアンモニア生成用尿素水供給制御を実行する。この場合、機関から排出されたガスの全量を低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流させると機関の運転状態が不安定になる。換言すると、排気絞り弁の開度を全閉開度に変更することはできないので、尿素ＳＣＲ触媒から流出した「アンモニアを含むガス」の一部はスリップ触媒を通過する。よって、スリップ触媒がアンモニアを浄化することができる状態にある場合にアンモニア生成用尿素水供給制御が実行されることが好ましい。
【００３１】
そこで、前記制御手段は、
前記スリップ触媒の床温であるスリップ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定するスリップ触媒床温推定手段を含み、
前記推定されたスリップ触媒床温が閾値スリップ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し、且つ、
前記特定条件が成立したとき前記排気絞り弁の開度を全閉開度以外の開度に設定するように構成されることが好ましい。
【００３２】
これによれば、アンモニア生成用尿素水供給制御により生じたアンモニアが大気中に放出されることを回避することができる。
【００３３】
本発明装置の第３態様において、前記制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段を含み、
前記機関運転停止要求が発生したとき前記燃料供給手段からの前記燃料の供給を停止し、且つ、
前記機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成される。
【００３４】
更に、上記第３態様は、
前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量がモータリング停止閾値より小さくなるまで前記機関を外部動力により強制的に回転させるモータリング手段を備える。
【００３５】
この第３態様によれば、機関の機関運転停止要求が発生した場合に燃料供給が停止される。更に、機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているときに前記特定条件が成立すると判定され、モータリング手段により機関が回転させられ、且つ、アンモニア生成用尿素水供給制御が実行される。この結果、尿素ＳＣＲ触媒から流出した「アンモニアを含むガス」は低圧ＥＧＲ通路を通って吸気通路へと還流する。この結果、機関運転停止要求発生後に酸性凝縮水を中和することができる。
【００３６】
本発明装置の第３態様の変形例において、前記制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段を含み、
前記機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成される。
【００３７】
更に、上記第３態様の変形例に係る制御手段は、
前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量が機関停止閾値より小さくなるまで前記燃料供給手段から前記機関に燃料を供給させ続けることにより前記機関の運転を継続するように構成される。
【００３８】
この第３態様の変形例によれば、機関の機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているとき、前記特定条件が成立すると判定される。そして、前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量が機関停止閾値より小さくなるまで前記機関の運転が継続され、且つ、アンモニア生成用尿素水供給制御が実行される。この結果、尿素ＳＣＲ触媒から流出した「アンモニアを含むガス」は低圧ＥＧＲ通路を通って吸気通路へと還流する。この結果、機関運転停止要求発生後に酸性凝縮水を中和することができる。
【００３９】
なお、この態様の制御手段は、前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量が機関停止閾値より小さくなるまで前記機関をアイドル運転させるように前記燃料の供給を継続し、且つ、低圧ＥＧＲ通路に配設された低圧ＥＧＲクーラーがバイパス通路を有する場合そのバイパス通路に適量の低圧ＥＧＲガスを通過させ、且つ、吸気通路に配設されたインタークーラーがバイパス通路を有する場合そのバイパス通路に適量のガスを通過させることが好ましい。これによれば、過剰の低圧ＥＧＲガスが機関に流入しないので、アイドル運転を安定的に継続することができる。
【００４０】
この第３態様及びその変形例においても、前記制御手段は、
前記尿素ＳＣＲ触媒の床温である尿素ＳＣＲ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定する尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段を含み、且つ、
前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成される。
【００４１】
これにより、尿素水が尿素ＳＣＲ触媒にてアンモニアへと変化する場合にアンモニア生成用尿素水供給制御が実行されるので、尿素水が無駄に消費されることを回避することができる。
【００４２】
ところで、アンモニア生成用尿素水供給制御により、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路にはアンモニアが供給される。よって、アンモニア生成用尿素水供給制御の終了時点以降において、低圧ＥＧＲ通路がアンモニアを実質的に含んでいないガスにより掃気され、且つ、その低圧ＥＧＲ通路の掃気後において吸気通路が「新気及び低圧ＥＧＲ通路から流入するガス」によって掃気される時点に至る前の段階において、機関の運転が停止されると、アンモニアが少なくとも吸気通路に残留する。このとき、修理・点検等のために低圧ＥＧＲシステムの構成部品及び吸気系部品が取り外されると、アンモニアが大気中に放出される。
【００４３】
そこで、本発明装置の第４態様において、前記制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段と、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したとき前記アンモニア生成用尿素水供給制御により生成されたアンモニアが前記吸気通路に残留しているか否かを判定するアンモニア残留判定手段と、
を備える。
【００４４】
そして、前記制御手段は、
前記アンモニア残留判定手段により前記吸気通路に前記アンモニアが残留していると判定された場合に前記尿素水を前記尿素水供給手段から供給させない状態にて前記機関の運転を継続するように前記燃料供給手段から同機関に燃料を供給させ続けるアンモニア除去制御を所定時間実行するように構成される。
【００４５】
これによれば、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に残留するアンモニアが少なくなるか又は残留しなくなった時点において機関の運転が停止される。よって、修理・点検等を行う際に多量のアンモニアが大気中に放出されることを回避することができる。
【００４６】
この場合、前記制御手段は、掃気状態推定手段を備える。
前記掃気状態推定手段は、
（１）前記アンモニア生成用尿素水供給制御の実行停止後から前記低圧ＥＧＲ通路を通過したガスの積算量である第１ガス量を推定するとともに、
（２）前記推定された第１ガス量が前記低圧ＥＧＲ通路の容積以上となったか否かを判定し、更に、
（３）前記推定された第１ガス量が前記低圧ＥＧＲ通路の容積以上となった時点から前記吸気通路を通過するガスの積算量である第２ガス量を推定する。
【００４７】
加えて、前記アンモニア残留判定手段は、
前記機関運転停止要求が発生したときに前記推定されている前記第２ガス量が前記吸気通路の容積以上でない場合に前記吸気通路に前記アンモニアが残留していると判定するように構成される。
【００４８】
これによれば、アンモニアが低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に残留しているか否かを容易に判定することができる。
【００４９】
更に、この場合、前記制御手段は、
前記推定されている前記第２ガス量が前記吸気通路の容積以上となったときに前記アンモニア除去制御を停止して前記機関の運転を停止するように構成される。
【００５０】
これにより、機関の運転が無駄に継続されることを回避することができ、且つ、前記アンモニア生成用尿素水供給制御により生成されたアンモニアが大気中に放出されることを回避することができる。
【００５１】
本発明装置の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明装置の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置（第１制御装置）が適用される内燃機関の概略構成図である。
【図２】図２は、第１制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図３】図３は、第１制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図４】図４は、第１制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図５】図５は、第１制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図６】図６は、第１制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置（第２制御装置）のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図８】図８は、第２制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図９】図９は、第２制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置（第３制御装置）のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１２】図１２は、第３制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１３】図１３は、第３制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の第４実施形態に係る内燃機関の制御装置（第４制御装置）のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１５】図１５は、第４制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１６】図１６は、第４制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【図１７】図１７は、第４制御装置のＣＰＵが実行するプログラムを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明による内燃機関の制御装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５４】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、単に「第１制御装置」とも称呼する。）が適用される内燃機関１０の概略構成を示している。機関１０は、直列４気筒ディーゼル機関である。機関１０は、エンジン本体２０、吸気系統３０、排気系統４０、高圧ＥＧＲシステム５０及び低圧ＥＧＲシステム６０を備えている。更に、第１制御装置は電気制御装置９０を含んでいる。
【００５５】
エンジン本体２０は、クランクケース部、シリンダブロック部及びシリンダヘッド部を備えている。エンジン本体２０は、ピストン頂面、シリンダ壁面及びシリンダヘッド部の下面からなる複数（４個）の燃焼室（気筒）を備えている。各燃焼室の上部には燃料噴射弁２１が配設されている。各燃料噴射弁２１には「図示しない燃料タンクに接続された図示しない燃料噴射用ポンプ」から「高圧燃料」が供給されている。燃料噴射弁２１は、電気制御装置９０からの指示信号により開弁し、各燃焼室内に高圧燃料を噴射するようになっている。
【００５６】
エンジン本体２０にはエンジン本体２０を外部動力により回転させるモータリング装置（本例においてはスターター）２２が取り付けられている。即ち、モータリング装置２２は、指示信号（駆動信号）に応答して、「機関１０が搭載された図示しない車両」が備える「図示しないバッテリー」からの電力により機関１０を強制的に回転することができるようになっている。
【００５７】
吸気系統３０は、吸気マニホールド３１、吸気管３２、高圧スロットル弁３３、インタークーラー３４及び過給機のコンプレッサ３５を含んでいる。
【００５８】
吸気マニホールド３１は複数の枝部３１ａと、複数の枝部３１ａが集合した集合部３１ｂとを含む。複数の枝部３１ａのそれぞれは複数の燃焼室のそれぞれに吸気ポートを通じて接続されている。
吸気管３２は吸気マニホールド３１の集合部３１ｂに接続されている。
吸気マニホールド３１及び吸気管３２等は吸気通路を構成している。
【００５９】
高圧スロットル弁３３は吸気管３２の所定位置に配設されている。高圧スロットル弁３３は、吸気管３２に回動可能に支持されている。高圧スロットル弁３３は回転させられることにより吸気管３２が形成する吸気通路の通路断面積を変更するようになっている。高圧スロットル弁アクチュエータ３３ａは、指示信号（駆動信号）に応答して高圧スロットル弁３３を回転させるようになっている。
【００６０】
インタークーラー３４は、吸気管３２の高圧スロットル弁３３よりも上流の位置に配設されている。インタークーラー３４は吸気管３２を流れるガスを冷却するようになっている。
コンプレッサ３５は、吸気管３２のインタークーラー３４よりも上流の位置に配設されている。コンプレッサ３５は後述するタービン４３とともに回転し、吸気管３２を流れるガスを圧縮するようになっている。
【００６１】
排気系統４０は、排気マニホールド４１、排気管４２、過給機のタービン４３、尿素ＳＣＲ触媒４４、スリップ触媒４５、尿素水添加弁（尿素水供給手段）４６及び排気絞り弁４７を含んでいる。
【００６２】
排気マニホールド４１は、複数の枝部４１ａと、複数の枝部４１ａが集合した集合部４１ｂとを含む。複数の枝部４１ａのそれぞれは複数の燃焼室のそれぞれに排気ポートを通じて接続されている。
排気管４２は排気マニホールド４１の集合部４１ｂに接続されている。
排気マニホールド４１及び排気管４２等は排気通路を構成している。
【００６３】
タービン４３は、排気管４２の所定位置に配設されている。タービン４３は高温・高圧の排ガスにより回転させられ、コンプレッサ３５を回転するようになっている。
【００６４】
尿素ＳＣＲ触媒４４は、排気管４２（排気通路）の「タービン４３よりも下流の位置」に配設されている。尿素ＳＣＲ触媒４４には後述するように尿素水が供給される。その尿素水は、尿素ＳＣＲ触媒４４の床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるとき、（１）式に示したように、尿素ＳＣＲ触媒４４内において加水分解され、アンモニア（ＮＨ３）と二酸化炭素とに変換される。
【数１】
2012164713.tif 000003
【００６５】
更に、尿素ＳＣＲ触媒４４は、尿素ＳＣＲ触媒４４の床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるとき、その尿素水から生成されたアンモニア（ＮＨ３）によって窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元することにより窒素酸化物を浄化する。本例において、尿素ＳＣＲ触媒４４は、セラミックスからなる担持体と、その担持体に担持されたゼオライト系触媒を含んでいる。尿素ＳＣＲ触媒はバナジウム系触媒であってもよい。
【００６６】
より具体的に述べると、尿素ＳＣＲ触媒４４において、以下の式（２）〜（４）により示す化学反応が発生し、窒素酸化物が還元・浄化される。
【数２】
2012164713.tif 000004
【数３】
2012164713.tif 000005
【数４】
2012164713.tif 000006
【００６７】
スリップ触媒４５は、排気管４２（排気通路）の「尿素ＳＣＲ触媒４４よりも下流の位置」に配設されている。スリップ触媒４５は、その床温が閾値スリップ触媒床温以上であるとき、アンモニアを浄化する酸化触媒である。
【００６８】
尿素水添加弁４６は、排気管４２（排気通路）の「尿素ＳＣＲ触媒４４よりも上流の位置」であり且つ「タービン４３よりも下流の位置」に配設されている。尿素水添加弁４６は、図示しない尿素水タンク及び加圧装置等と接続されている。尿素水添加弁４６は、指示に応じて尿素水を尿素ＳＣＲ触媒４４に供給する尿素水供給手段を構成している。
【００６９】
排気絞り弁４７は、排気管４２（排気通路）の「尿素ＳＣＲ触媒４４よりも下流の位置」であり且つ「スリップ触媒４５よりも上流の位置」に配設されている。排気絞り弁４７は、その開度が変更させられることにより、排気管４２が形成する排気通路の通路断面積を変更するようになっている。排気絞り弁アクチュエータ４７ａは、指示に応答して排気絞り弁４７の開度を変更するようになっている。
【００７０】
高圧ＥＧＲシステム５０は、高圧ＥＧＲ管５１及び高圧ＥＧＲ弁５２を含んでいる。
【００７１】
高圧ＥＧＲ管５１の一端は、排気マニホールド４１の集合部４１ｂ（即ち、排気通路のタービン４３よりも上流の位置）に接続されている。高圧ＥＧＲ管５１の他端は、吸気管３２（吸気通路）の「高圧スロットル弁３３よりも下流の位置」に接続されている。これにより、高圧ＥＧＲ管５１は、排気通路のタービン４３よりも上流の位置と吸気通路のコンプレッサ３５の下流位置とを連通する高圧ＥＧＲ通路を形成している。
【００７２】
高圧ＥＧＲ弁５２は高圧ＥＧＲ管５１に配設されている。高圧ＥＧＲ弁５２は、その開度が変更させられることにより高圧ＥＧＲ管５１が形成する高圧ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するようになっている。高圧ＥＧＲ弁アクチュエータ５２ａは、指示に応じて高圧ＥＧＲ弁５２の開度を変更するようになっている。高圧ＥＧＲ弁５２が全閉状態になると高圧ＥＧＲ通路の通路断面積は「０」になる。
【００７３】
低圧ＥＧＲシステム６０は、低圧ＥＧＲ管６１、低圧ＥＧＲクーラー６２及び低圧ＥＧＲ弁６３を含んでいる。
【００７４】
低圧ＥＧＲ管６１の一端は、排気管４２（排気通路）の「尿素ＳＣＲ触媒４４よりも下流の位置であり且つ排気絞り弁４７よりも上流の位置」に接続されている。低圧ＥＧＲ管６１の他端は、吸気管３２（吸気通路）の「コンプレッサ３５よりも上流の位置」に接続されている。このように、低圧ＥＧＲ管６１は、前記排気通路の尿素ＳＣＲ触媒４４の下流位置と前記吸気通路（前記吸気通路のコンプレッサ３５よりも上流の位置）とを連通する低圧ＥＧＲ通路を形成している。
【００７５】
低圧ＥＧＲクーラー６２は低圧ＥＧＲ管６１に配設されている。低圧ＥＧＲクーラー６２は低圧ＥＧＲ管６１を流れるガスを冷却するようになっている。
【００７６】
低圧ＥＧＲ弁６３は、低圧ＥＧＲ管６１の「低圧ＥＧＲ管６１内を流れるガスの流れに関して低圧ＥＧＲクーラー６２よりも下流の位置」に配設されている。低圧ＥＧＲ弁６３は、その開度が変更させられることにより低圧ＥＧＲ管６１が形成する低圧ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するようになっている。低圧ＥＧＲ弁アクチュエータ６３ａは、指示に応じて低圧ＥＧＲ弁６３の開度を変更するようになっている。低圧ＥＧＲ弁６３が全閉状態になると低圧ＥＧＲ通路の通路断面積は「０」になる。
【００７７】
更に、第１制御装置は、エアフローメータ（新気流量センサ）７１、吸気圧センサ（過給圧センサ）７２、吸気温センサ７３、冷却水温センサ７４、機関回転速度センサ７５、ＮＯｘセンサ７６、低圧ＥＧＲ弁下流圧力センサ７７、低圧ＥＧＲ弁上流圧力センサ７８、低圧ＥＧＲガス温度センサ７９、及び、アクセルペダル操作量センサ８０を備えている。
【００７８】
エアフローメータ７１は、吸気管３２（吸気通路）に配設されている。エアフローメータ７１は、吸気通路を通過する空気（新気）の質量流量（単位時間当りの空気量）である「新気流量」を表す信号Ｇａを発生するようになっている。
吸気圧センサ７２は、吸気管３２の高圧スロットル弁３３の下流位置におけるガスの圧力を検出し、過給圧を表す信号Ｐを発生するようになっている。
【００７９】
吸気温センサ７３は、吸気管３２の高圧スロットル弁３３の下流位置におけるガスの温度（吸気温度）を検出し、吸気温度を表す信号ＴＨＡを発生するようになっている。
冷却水温センサ７４は、機関１０の冷却水の温度（冷却水温）を検出し、冷却水温を表す信号ＴＨＷを発生するようになっている。
機関回転速度センサ７５は、内燃機関１０の回転速度を検出し、機関回転速度ＮＥを表す信号を発生するようになっている。
【００８０】
ＮＯｘセンサ７６は、排気管４２（排気通路）の「尿素ＳＣＲ触媒４４よりも下流の位置」であり且つ「低圧ＥＧＲ管６１と排気管４２との接続位置よりも上流の位置」に配設されている。ＮＯｘセンサ７６は、所謂、限界電流式ＮＯｘセンサである（例えば、特開２０１０−７１１９５号公報、特開２００９−４６９９２号公報、及び、特開２００３−１２０３９９号公報を参照。）。ＮＯｘセンサ７６は、ＮＯｘセンサ７６に到達するガスに含まれる「ＮＯｘの濃度とアンモニアの濃度との合計濃度」に応じた出力値ＤＮＯｘを出力するようになっている。
【００８１】
より具体的に述べると、ＮＯｘセンサ７６は、その内部においてＮＯｘ（主としてＮＯ）をＮ２とＯ２とに分解し、その分解されたＯ２の濃度に比例した出力値ＤＮＯｘを限界電流式酸素濃度センサと同様の原理に基いて発生する。更に、ＮＯｘセンサ７６は、その内部においてＮＨ３（アンモニア）をＮＯとＨ２Ｏとに分解し、更にそのＮＯをＮ２とＯ２とに分解し、その分解されたＯ２の濃度に比例した出力値ＤＮＯｘを限界電流式酸素濃度センサと同様の原理に基いて発生する。
【００８２】
従って、出力値ＤＮＯｘは、ＮＯｘセンサ７６に到達するガスにＮＯｘが含まれているがアンモニアが含まれていない場合、そのＮＯｘの濃度に比例して変化する。出力値ＤＮＯｘは、ＮＯｘセンサ７６に到達するガスにアンモニアが含まれているがＮＯｘが含まれていない場合、そのアンモニアの濃度に比例して変化する。
【００８３】
低圧ＥＧＲ弁下流圧力センサ７７は、低圧ＥＧＲ管６１の「低圧ＥＧＲ弁６３よりも下流の位置」におけるガスの圧力（低圧ＥＧＲ弁下流圧）を検出し、低圧ＥＧＲ弁下流圧を表す信号Ｐｄを発生するようになっている。
低圧ＥＧＲ弁上流圧力センサ７８は、低圧ＥＧＲ管６１の「低圧ＥＧＲ弁６３よりも上流の位置」におけるガスの圧力（低圧ＥＧＲ弁上流圧）を検出し、低圧ＥＧＲ弁上流圧を表す信号Ｐｕを発生するようになっている。
低圧ＥＧＲガス温度センサ７９は、低圧ＥＧＲ管６１の「低圧ＥＧＲ弁６３よりも上流の位置」におけるガスの温度（低圧ＥＧＲ弁上流温度）を検出し、低圧ＥＧＲ弁上流温度を表す信号Ｔｕを発生するようになっている。
【００８４】
アクセルペダル操作量センサ８０は、アクセルペダルＡＰの操作量を検出し、アクセル操作量を表す信号Accpを発生するようになっている。
【００８５】
電気制御装置９０は、「ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、電源が投入された状態でデータを格納するとともに格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ、並びに、ＡＤコンバータを含むインターフェース等」からなる周知のマイクロコンピュータである。
【００８６】
電気制御装置９０のインターフェースは、前記センサ７１〜８０と接続され、ＣＰＵにセンサ７１〜８０からの信号を供給するようになっている。更に、そのインターフェースは、ＣＰＵの指示に応じて、各燃料噴射弁２１、高圧スロットル弁アクチュエータ３３ａ、尿素水添加弁４６、排気絞り弁アクチュエータ４７ａ、高圧ＥＧＲ弁アクチュエータ５２ａ及び低圧ＥＧＲ弁アクチュエータ６３ａ等に指示（指示信号、駆動信号）を送出するようになっている。
【００８７】
（作動の概要）
次に、上記のように構成された第１制御装置の作動の概要について説明する。第１制御装置のＣＰＵは、アクセル操作量を表す信号Accp及び機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射量を決定し、その決定した燃料噴射量が各燃焼室に噴射される（供給される）ように、燃料噴射弁２１に指示信号を送出する。但し、ＣＰＵは、機関１０の運転状態を表すパラメータである機関運転パラメータ（例えば、アクセルペダル操作量Accp及び機関回転速度ＮＥ）に基いて機関１０の運転状態が減速運転状態にあると判定されるとき、燃料の噴射を停止する（燃料供給を停止する。）。
【００８８】
ＣＰＵは、通常運転時において、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基いて目標高圧ＥＧＲ率を決定し、その目標高圧ＥＧＲ率が実現されるように高圧ＥＧＲ弁アクチュエータ５２ａに指示信号を送出する。
ＣＰＵは、通常運転時において、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基いて目標低圧ＥＧＲ率を決定し、その目標低圧ＥＧＲ率が実現されるように低圧ＥＧＲ弁アクチュエータ６３ａに指示信号を送出する。
ＣＰＵは、通常運転時において、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基いて目標排気絞り弁開度を決定し、その目標排気弁絞り開度が実現されるように排気絞り弁アクチュエータ４７ａに指示信号を送出する。
【００８９】
ＣＰＵは、通常運転時において、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基いて、排ガス中のＮＯｘを還元するために必要かつ十分な「尿素ＳＣＲ触媒４４に供給すべき尿素水の量」を決定し、その決定された量の尿素水が尿素ＳＣＲ触媒４４に供給されるように尿素水添加弁４６に指示信号を送出する。この制御は、「窒素酸化物還元用尿素水供給制御」とも称呼される。この場合、ＮＯｘセンサ７６の出力値ＤＮＯｘに基いて、添加される尿素水の量が適量になるように（即ち、出力値ＤＮＯｘが「０」であって、尿素ＳＣＲ触媒４４からＮＯｘ及びアンモニアが排出されることがないように）、尿素水添加弁４６から供給される尿素水の量をフィードバック制御してもよい。
【００９０】
一方、低圧ＥＧＲ通路を通過するガスには、水蒸気と、「燃料及び／又は潤滑油に含まれている硫黄Ｓ」により生成される硫黄酸化物ＳＯｘと、が含まれている。このため、低圧ＥＧＲ通路を通過するガス中の水蒸気が低圧ＥＧＲクーラー６２及びインタークーラー３４等を通過する際に冷却されると、凝縮水が生成され、その凝縮水は硫黄酸化物ＳＯｘによって酸性凝縮水となる。酸性凝縮水は、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に蓄積される。ＣＰＵは、この酸性凝縮水の量（酸性凝縮水量）を後述するように推定している。更に、ＣＰＵは尿素ＳＣＲ触媒４４の床温（尿素ＳＣＲ触媒床温）を機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基いて後述するように推定している。
【００９１】
加えて、ＣＰＵは、以下に述べる特定条件（アンモニア生成用尿素水供給制御実行開始条件）が成立するか否かを判定（監視）している。この特定条件は、以下に述べる総ての条件が成立したときに成立し、以下に述べる条件のうちの少なくとも一つが不成立のときに不成立となる。
【００９２】
（条件１−１）機関１０の運転状態が「燃料噴射を停止する減速運転状態（減速燃料供給（噴射）停止運転状態）」にある。
（条件１−２）尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上である。
（条件１−３）推定された酸性凝縮水量が閾値酸性凝縮水量（アンモニア生成用尿素水供給制御開始閾値）以上である。なお、条件１−３は、前記特定条件が成立するための必須条件である。
【００９３】
ＣＰＵは、前記特定条件が成立すると、所定量の尿素水を尿素水添加弁４６から尿素ＳＣＲ触媒４４へと供給する。この場合、燃料噴射が停止されているので、機関１０からＮＯｘは排出されない。よって、窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために尿素ＳＣＲ触媒４４へ供給されるべき尿素水量は「０」であるから、この時点にて尿素ＳＣＲ触媒４４へ供給される尿素水の量は、「窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために必要とされる量」よりも多い量である。このとき供給される尿素水の量は、推定されている尿素ＳＣＲ触媒床温が高いほど大きくなることが好ましい。尿素ＳＣＲ触媒床温が高いほど、より多くの尿素水が加水分解され、より多くのアンモニアが生成されるからである。このような「アンモニアを尿素ＳＣＲ触媒４４から流出させるために尿素水を供給する制御」は「アンモニア生成用尿素水供給制御」とも称呼される。
【００９４】
更に、ＣＰＵは、前記特定条件が成立すると、低圧ＥＧＲ弁６７を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも大きい所定の開度（全開開度以下且つ全閉開度よりも大きい開き側の開度）に制御し、高圧ＥＧＲ弁５２を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度（全閉開度以上且つ全開開度よりも小さい閉じ側の開度）」に制御し、且つ、排気絞り弁４７を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい所定の開度（全閉開度以上且つ全開開度よりも小さい閉じ側の開度）」に制御する。なお、本明細書において、「低圧ＥＧＲ弁６７、高圧ＥＧＲ弁５２及び排気絞り弁４７等の制御弁」を全開状態に制御することと、その制御弁の開度をその制御弁の最大開度に設定することは同義である。同様に、前記制御弁を全閉状態に制御することと、その制御弁の開度をその弁の最小開度（「０」）に設定することは同義である。従って、前記制御弁が閉じ側の開度であるとは、前記制御弁の開度が所定開度以下であって、その制御弁が介装されている通路の通路断面積を所定面積よりも小さい面積に設定することと同義である。同様に、前記制御弁が開き側の開度であるとは、前記制御弁の開度が所定開度以上であって、その制御弁が介装されている通路の通路断面積を所定面積よりも大きい面積に設定することと同義である。
【００９５】
この結果、尿素ＳＣＲ触媒４４に尿素水が供給され、その尿素水からアンモニアが生成される。このとき、尿素ＳＣＲ触媒４４にはＮＯｘが流入しないので、生成されたアンモニアは尿素ＳＣＲ触媒４４内にて消費されることなく尿素ＳＣＲ触媒４４から流出する。一方、尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したガス（生成されたアンモニアを含むガス）の多くが低圧ＥＧＲ通路を通過する。よって、低圧ＥＧＲ通路を構成している部品（低圧ＥＧＲ管６１、低圧ＥＧＲクーラー６２及び低圧ＥＧＲ弁６３等）に滞留している酸性凝縮水がアンモニアにより中和される。更に、吸気通路を構成している部品（吸気管３２、コンプレッサ３５、インタークーラー３４、高圧スロットル弁３３及び吸気マニホールド３１等）に滞留している酸性凝縮水がアンモニアにより中和される。
【００９６】
ＣＰＵは、このような状態が継続することにより、推定される酸性凝縮水量がアンモニア生成用尿素水供給制御終了閾値（アンモニア生成用尿素水供給制御開始閾値よりも所定値だけ小さい値であり、「０」でもよい。）以下になったとき、尿素水の尿素ＳＣＲ触媒４４への供給を停止する。以上の制御により、ＥＧＲ通路及び吸気通路に多量の酸性凝縮水が滞留している状態が発生し続けることを回避することができるので、機関構成部品が酸性凝縮水によって腐食する可能性を低減することができる。
【００９７】
（実際の作動）
次に、第１制御装置の実際の作動について説明する。
＜制御実行＞
電気制御装置９０のＣＰＵは、図２に示した制御実行ルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図２のステップ２００から処理を開始し、ステップ２０５にて機関１０が減速運転状態にあるか否かを判定する。より具体的には、ＣＰＵは、アクセルペダル操作量Accpが「０」であり且つ機関回転速度ＮＥが閾値機関回転速度ＮＥｔｈ以上であるとき、機関１０が減速運転状態にあると判定する。
【００９８】
ＣＰＵは、機関１０が減速運転状態にないと判定したとき、ステップ２０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ２１０に進み、アクセルペダル操作量Accp及び機関回転速度ＮＥに基いて指示燃料噴射量Ｑを決定する。なお、ＣＰＵは、スモーク発生量等を考慮して、指示燃料噴射量Ｑを補正してもよい。次に、ＣＰＵはステップ２１５に進み、決定した指示燃料噴射量Ｑに応じた量の燃料が燃料噴射気筒の燃料噴射弁２１から噴射されるように、その燃料噴射気筒の燃料噴射弁２１に燃料噴射指示信号を送出する。燃料噴射気筒とは、燃焼を発生すべきタイミングに到達している気筒のことである。その後、ＣＰＵはステップ２２０に進む。
【００９９】
これに対し、ＣＰＵがステップ２０５の処理を実行する時点において機関１０が減速運転状態にあると判定したとき、ＣＰＵはそのステップ２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２２０に直接進む。従って、ステップ２１５が実行されないので、機関１０が減速運転状態にあるとき、燃料噴射は実行されない（燃料供給が停止される。）。
【０１００】
ＣＰＵはステップ２２０にて、アンモニア生成用尿素水供給制御フラグＸＮＨ３（以下、単に「供給制御フラグＸＮＨ３」と称呼する。）の値が「０」であるか否かを判定する。供給制御フラグＸＮＨ３は、機関１０を搭載した車両の図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更された際に実行されるイニシャルルーチンにて「０」に設定される。更に、供給制御フラグＸＮＨ３の値は、後述する図３に示した「アンモニア生成用尿素水供給制御開始判定ルーチン」により、上記特定条件が成立したときに「１」に設定される。
【０１０１】
いま、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ２２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ２２５乃至ステップ２４５の処理を順に行い、ステップ２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１０２】
ステップ２２５：ＣＰＵは、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥに基づいて、目標低圧ＥＧＲ率及び目標高圧ＥＧＲ率を算出する。
ステップ２３０：ＣＰＵは、実際の低圧ＥＧＲ率（実低圧ＥＧＲ率）が目標低圧ＥＧＲ率に一致するように低圧ＥＧＲ弁アクチュエータ６３ａに指示信号を送出し、低圧ＥＧＲ弁６３の開度を制御する。
【０１０３】
なお、ＣＰＵは、実際の低圧ＥＧＲガス流量（低圧ＥＧＲ管６１を流れるガスの流量）を全ガス量（機関１０に流入しているガスの総流量）にて除することによって、実際の低圧ＥＧＲ率（実低圧ＥＧＲ率）γＬＰを算出する。更に、ＣＰＵは、実低圧ＥＧＲ率γＬＰが目標低圧ＥＧＲ率に一致するように、低圧ＥＧＲ弁６３の開度をフィードバック制御してもよい。
【０１０４】
この場合、ＣＰＵは、実際の低圧ＥＧＲガス流量（低圧ＥＧＲ通路通過ガス量ＧLPEGR）を、低圧ＥＧＲ弁下流圧力センサ７７によって検出された低圧ＥＧＲ弁下流圧Ｐｄ、低圧ＥＧＲ弁上流圧力センサ７８によって検出された低圧ＥＧＲ弁上流圧Ｐｕ、低圧ＥＧＲガス温度センサ７９によって検出された低圧ＥＧＲ弁上流温度Ｔｕ及び低圧ＥＧＲ弁６３の開度（低圧ＥＧＲ弁アクチュエータ６３ａへの指示信号）と、流体が絞りを通過する際の挙動を表すモデル式と、に基いて取得する。更に、ＣＰＵは、吸気圧センサ７２により検出される過給圧Ｐ、吸気温センサ７３により検出される吸気温度ＴＨＡ及び機関回転速度ＮＥに基いて、全ガス量を取得する。
【０１０５】
ステップ２３５：ＣＰＵは、実際の高圧ＥＧＲ率が目標高圧ＥＧＲ率に一致するように高圧ＥＧＲ弁アクチュエータ５２ａに指示信号を送出し、高圧ＥＧＲ弁５２の開度を制御する。ＣＰＵは、低圧ＥＧＲ弁６３のフィードバック制御と同様に、高圧ＥＧＲ弁５２の開度をフィードバック制御してもよい。
【０１０６】
ステップ２４０：ＣＰＵは、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基づいて目標排気弁絞り開度を決定し、実際の排気絞り弁４７の開度が目標排気絞り弁開度に一致するように、排気絞り弁アクチュエータ４７ａに指示信号を送出し、排気絞り弁４７の開度を制御する。なお、ＣＰＵは、通常運転時（前記特定条件が成立していないとき）において、排気絞り弁４７の開度を「０」よりも大きい開き側の開度（全閉開度以外の開度）に設定する。
【０１０７】
ステップ２４５：ＣＰＵは、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基いて、「尿素ＳＣＲ触媒４４において排ガス中のＮＯｘを浄化（還元）するために必要な量のアンモニア」を「尿素ＳＣＲ触媒４４において生成させるために必要且つ十分と推定される尿素水の量」を決定し、その量の尿素水を尿素水添加弁４６から供給する。即ち、ＣＰＵは窒素酸化物還元用尿素水供給制御を実行する。このとき、ＣＰＵは、ＮＯｘセンサ７６の出力値ＤＮＯｘが「０」になるように、換言すると、尿素ＳＣＲ触媒４４からＮＯｘ及びアンモニアが流出しないように、尿素水添加弁４６から供給される尿素水の量をフィードバック制御してもよい。
【０１０８】
一方、ＣＰＵがステップ２２０の処理を実行する時点において、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、ＣＰＵはそのステップ２２０にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ２５０乃至ステップ２６５の処理を順に行い、ステップ２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１０９】
ステップ２５０：ＣＰＵは、低圧ＥＧＲ弁６３の開度が「供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」から「１」へと変化する直前の開度（前記特定条件が成立する直前の開度）よりも大きい所定の開度（開き側の開度であり、本例においては全開状態）」になるように低圧ＥＧＲ弁アクチュエータ６３ａに指示信号を送出する。
ステップ２５５：ＣＰＵは、排気絞り弁４７が「供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」から「１」へと変化する直前の開度（前記特定条件が成立する直前の開度）よりも小さい所定の開度（閉じ側の開度であり、本例においては全閉状態）」になるように排気絞り弁アクチュエータ４７ａに指示信号を送出する。
ステップ２６０：ＣＰＵは、高圧ＥＧＲ弁５２が「供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」から「１」へと変化する直前の開度（前記特定条件が成立する直前の開度）よりも小さい所定の開度（閉じ側の開度であり、本例においては全閉状態）」になるように高圧ＥＧＲ弁アクチュエータ５２ａに指示信号を送出する。
【０１１０】
ステップ２６５：ＣＰＵは、所定量の尿素水を尿素水添加弁４６から供給する。即ち、ＣＰＵはアンモニア生成用尿素水供給制御を実行する。このとき、ＣＰＵは、後述するルーチンにより別途推定されている尿素ＳＣＲ触媒床温が高いほど前記所定量が大きくなるように、前記所定量を変更してもよい。
【０１１１】
＜アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図３にフローチャートにより示した「アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図３のステップ３００から処理を開始してステップ３１０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であるか否かを判定する。
【０１１２】
いま、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２０に進み、後述するルーチンにより別途推定されている尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRを読み込む。次いで、ＣＰＵはステップ３３０にて、後述するルーチンにより別途推定されている酸性凝縮水量Ｓacidwを読み込む。
【０１１３】
次に、ＣＰＵはステップ３４０にて、機関１０の運転状態が「燃料噴射を停止する減速運転状態（減速噴射停止運転状態）」であるか否か（即ち、上記条件１−１が成立しているか否か）を判定する。なお、ＣＰＵは、アクセルペダル操作量Accpが「０」であり且つ機関回転速度ＮＥが閾値機関回転速度ＮＥｔｈ以上であるか否かを判定する。このとき、機関１０の運転状態が「燃料噴射を停止する減速運転状態」でなければ、ＣＰＵはステップ３４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０１１４】
これに対し、機関１０の運転状態が「燃料噴射を停止する減速運転状態」であると、ＣＰＵはステップ３４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３５０に進み、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上であるか否か（即ち、上記条件１−２が成立しているか否か）を判定する。この閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsthは、尿素ＳＣＲ触媒４４内において尿素水がアンモニアへと十分に加水分解される温度以上の温度に設定されている。このとき、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上でなければ、ＣＰＵはステップ３５０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０１１５】
これに対し、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上であると、ＣＰＵはステップ３５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３６０に進み、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上であるか否か（即ち、上記条件１−３が成立しているか否か）を判定する。この閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsthは、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上の量の酸性凝縮水が滞留した場合、「機関構成部品の腐食を招く可能性が高いと考えられる量」に設定されている。このとき、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上でなければ、ＣＰＵはステップ３６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０１１６】
これに対し、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上であると、ＣＰＵはステップ３６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３７０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１１７】
このようにして供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」に設定された状態において、ＣＰＵがステップ３１０に再び進むと、ＣＰＵはそのステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「１」に維持される。従って、図２のステップ２５０乃至ステップ２６５の処理が行われ、アンモニア生成用尿素水供給制御が実行され、酸性凝縮水が中和されて行く。
【０１１８】
＜アンモニア生成用尿素水供給制御・終了判定＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図４にフローチャートにより示した「アンモニア生成用尿素水供給制御・終了判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図４のステップ４００から処理を開始してステップ４１０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であるか否かを判定する。このとき、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると、ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１１９】
これに対し、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進み、後述するルーチンにより別途推定されている尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRを読み込む。次いで、ＣＰＵはステップ４３０にて、後述するルーチンにより別途推定されている酸性凝縮水量Ｓacidwを読み込む。酸性凝縮水量Ｓacidwはアンモニア生成用尿素水供給制御が実行されている場合（供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」である場合）次第に減少される。
【０１２０】
次に、ＣＰＵはステップ４４０に進み、機関１０の運転状態が「燃料噴射を停止する減速運転状態」であるか否かを判定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、アクセルペダル操作量Accpが「０」であり且つ機関回転速度ＮＥが閾値機関回転速度ＮＥｔｈ以上であるか否かを判定する。このとき、機関１０の運転状態が「燃料噴射を停止する減速運転状態」でなければ、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４７０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。
【０１２１】
これに対し、機関１０の運転状態が「燃料噴射を停止する減速運転状態」であると、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４５０に進み、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが「閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsthよりも小さい制御終了閾値触媒床温ＴempSCReth」以上であるか否かを判定する。
なお、制御終了閾値触媒床温ＴempSCRethは、尿素ＳＣＲ触媒４４が「アンモニアを生成でき且つＮＯｘを還元できる最低温度」に設定されている。このとき、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが制御終了閾値触媒床温ＴempSCReth以上でなければ、ＣＰＵはステップ４５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４７０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。
【０１２２】
これに対し、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが制御終了閾値触媒床温ＴempSCReth以上であると、ＣＰＵはステップ４５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４６０に進み、酸性凝縮水量Ｓacidwが「閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsthよりも小さい制御終了閾値酸性凝縮水量Ｓacidweth」以上であるか否かを判定する。このとき、酸性凝縮水量Ｓacidwが制御終了閾値酸性凝縮水量Ｓacidweth以上でなければ、ＣＰＵはステップ４６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４７０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。
【０１２３】
これに対し、酸性凝縮水量Ｓacidwが制御終了閾値酸性凝縮水量Ｓacidweth以上であると、ＣＰＵはステップ４６０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「１」に維持される。従って、アンモニア生成用尿素水供給制御が継続される。
【０１２４】
＜尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCR及びスリップ触媒床温ＴempSLPの推定＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図５にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始し、以下に述べるステップ５１０乃至ステップ５３０の処理を順に行い、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１２５】
ステップ５１０：ＣＰＵは、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基づいて排気温度ＴempExを推定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥと排気温度ＴempExとの関係を規定したテーブルＭａｐＴempExに実際の燃料噴射量Ｑ及び実際の機関回転速度ＮＥを適用することにより、実際の排気温度ＴempExを推定する。
【０１２６】
ステップ５２０：ＣＰＵは、下記の（５）式に基づいて尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRを推定する。（５）式の左辺における尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCR（ｎ＋１）は更新後の尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRであり、（５）式の右辺における尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCR（ｎ）は更新前の尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRである。更に、（５）式の値αは「０」よりも大きく「１」よりも小さい定数である。
【数５】
2012164713.tif 000007
【０１２７】
ステップ５３０：ＣＰＵは、上記（５）式と同様の式であって、ステップ５３０内に記載した式に基づいてスリップ触媒床温ＴempSLPを推定する。式中の値βは「０」よりも大きく値αよりも小さい定数である。
【０１２８】
なお、尿素ＳＣＲ触媒床温センサが尿素ＳＣＲ触媒４４に備えられている場合、ＣＰＵはその尿素ＳＣＲ触媒床温センサの出力値に基づいて尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRを取得してもよい。同様に、スリップ触媒床温センサがスリップ触媒４５に備えられている場合、ＣＰＵはそのスリップ触媒床温センサの出力値に基づいてスリップ触媒床温ＴempSLPを取得してもよい
【０１２９】
＜酸性凝縮水量Ｓacidw算出ルーチン＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図６にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図６のステップ６００から処理を開始し、以下に述べるステップ６１０乃至ステップ６５０の処理を順に行う。
【０１３０】
ステップ６１０：ＣＰＵは燃料噴射量Ｑ（指令値）を読み込む。
ステップ６２０：ＣＰＵは実際の低圧ＥＧＲガス流量を読み込む。
ステップ６３０：ＣＰＵは実際の全ガス量を読み込む。
ステップ６４０：ＣＰＵは実際の冷却水温ＴＨＷを読み込む。
ステップ６５０：ＣＰＵは、実際の低圧ＥＧＲガス流量を実際の全ガス量にて除することによって、実際の低圧ＥＧＲ率γＬＰを算出する。
【０１３１】
次に、ＣＰＵはステップ６６０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であるか否かを判定する。このとき、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると、ＣＰＵはステップ６６０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ６７０及びステップ６８０の処理を順に行い、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１３２】
ステップ６７０：ＣＰＵは、下記の（６）式に従って、酸性凝縮水の増加量ΔＳaを算出する。
【数６】
2012164713.tif 000008
【０１３３】
上記（６）式の根拠は次のとおりである。
単位時間当たりに機関１０から排気通路へと排出される水蒸気量Ｗ１は燃料噴射量Ｑに比例する。即ち、Ｗ１＝ｋ１・Ｑである。
単位時間当たりに低圧ＥＧＲ通路を通過して吸気通路へと流入する水蒸気量Ｗ２は、水蒸気量Ｗ１と実際の低圧ＥＧＲ率γＬＰとの積に比例する。即ち、Ｗ２＝ｋ２・Ｗ１・γＬＰ＝ｋ１・ｋ２・Ｑ・γＬＰである。
低圧ＥＧＲクーラー６２を含む低圧ＥＧＲ通路及びインタークーラー３４を含む吸気通路にて水蒸気が凝結する（凝縮水になる）割合は、その水蒸気が「ＥＧＲ通路及び吸気通路」にて奪われる熱量に比例し、その熱量は冷却水温ＴＨＷに実質的に比例する。即ち、単位時間あたりに生成される凝縮水の量Ｗ３＝ｋ３・ＴＨＷ・Ｗ２＝ｋ１・ｋ２・ｋ３・ＴＨＷ・Ｑ・γＬＰである。
ここで、凝縮水が酸性凝縮水となるので、ｋ１・ｋ２・ｋ３＝ｋとおくと、上記（６）式が得られる。
【０１３４】
ステップ６８０：ＣＰＵは、下記の（７）式に基づいて酸性凝縮水量Ｓacidwを推定する。（７）式の左辺における酸性凝縮水量Ｓacidw（ｎ＋１）は更新後の酸性凝縮水量Ｓacidwであり、（７）式の右辺における酸性凝縮水量Ｓacidw（ｎ）は更新前の酸性凝縮水量Ｓacidwである。その後、ＣＰＵはステップ６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。即ち、ＣＰＵは、酸性凝縮水の増加量ΔＳaを積算することによって、酸性凝縮水量Ｓacidwを取得する。
【数７】
2012164713.tif 000009
【０１３５】
一方、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、アンモニア生成用尿素水供給制御が実行されるので、酸性凝縮水はアンモニアによって次第に中和される。そこで、ＣＰＵがステップ６６０の処理を実行する時点において、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、ＣＰＵはそのステップ６６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９０に進み、酸性凝縮水量Ｓacidwから一定量ΔＡを減じた値を新たな酸性凝縮水量Ｓacidwとして取得する。その後、ＣＰＵはステップ６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。なお、計算の結果、酸性凝縮水量Ｓacidwが負の値となる場合、酸性凝縮水量Ｓacidwは「０」に設定される。
【０１３６】
以上、説明したように、第１制御装置は、
内燃機関に燃料を供給する燃料供給手段（燃料噴射弁２１）と、
前記機関の排気通路に配設される尿素ＳＣＲ触媒４４と、
前記尿素ＳＣＲ触媒４４に尿素水を供給する尿素水供給手段（尿素水添加弁４６）と、
低圧ガス還流手段（低圧ＥＧＲシステム６０）と、
制御手段と、を含む。
【０１３７】
前記制御手段は、
前記機関１０の運転状態を表すパラメータに基いて前記燃料供給手段（燃料噴射弁２１）から同機関に供給される燃料の量を制御し（図２のステップ２１０及びステップ２１５）、
前記機関１０の運転状態を表すパラメータに基いて前記低圧ＥＧＲ弁６３の開度を制御し（図２のステップ２２５及びステップ２３０）、
前記排ガスに含まれる窒素酸化物を還元するのに必要であると推定される量のアンモニアが尿素ＳＣＲ触媒４４内にて生成されるように前記機関１０の運転状態を表すパラメータに基いて前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の量を制御する窒素酸化物還元用尿素水供給制御を実行する（図２のステップ２４５）。
【０１３８】
更に、前記制御手段は、
前記低圧ＥＧＲ通路（低圧ＥＧＲ管６１）を通過するガスにより生成され且つ同低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に蓄積される酸性凝縮水の量を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定し（図６のルーチン）、
前記推定された酸性凝縮水の量が閾値酸性凝縮水量以上であるという条件（図３のステップ３６０）を含む特定条件が成立したか否かを判定し（図３のステップ３４０乃至ステップ３６０）、
前記特定条件が成立したと判定したとき、尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したガスが前記低圧ＥＧＲ通路を通過して前記吸気通路へと流入している状態にて（図２のステップ２５０乃至ステップ２６０）、尿素ＳＣＲ触媒４４からアンモニアが流出するように前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の量を「前記窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために必要とされる量よりも多い量」に設定するアンモニア生成用尿素水供給制御を所定時間実行する（図２のステップ２６５及び図４のルーチン）。
【０１３９】
これにより、特定条件が成立すると、尿素ＳＣＲ触媒４４内において発生したアンモニアの全部が、ＮＯｘの還元のために消費されることなく尿素ＳＣＲ触媒４４から流出する。尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したガスは低圧ＥＧＲ通路を通過して吸気通路へと流入する。よって、尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したアンモニアの殆ど（又は、低圧ＥＧＲ弁６３の開度が最大開度であり、排気絞り弁４７の開度が「０」であり、且つ、高圧ＥＧＲ弁５２の開度が「０」である場合には、尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したアンモニアの全部）は低圧ＥＧＲ通路を通過するとともに、機関１０の吸気通路に流入する。従って、酸性凝縮水はそのアンモニアによって中和される。この結果、第１制御装置は、機関構成部品の腐食が発生する可能性を低下させることができる。
【０１４０】
更に、前記制御手段は、
機関１０が減速運転状態にあるときという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し（図３のステップ３４０）、且つ、
前記特定条件が成立したとき、前記燃料供給手段からの前記燃料の供給を停止するとともに（図２のステップ２０５での「Ｙｅｓ」との判定を参照。）、低圧ＥＧＲ弁開度を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも大きい開き側の開度、例えば、全開開度」に変更する（図２のステップ２５０）。
【０１４１】
これによれば、機関１０が減速運転状態にあって燃料供給が停止されている場合（低圧ＥＧＲ通路を通過するガスによる燃焼の悪化を考慮する必要がない場合）に低圧ＥＧＲ弁開度が大きい開度に設定されるので、尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したアンモニアを含むガスを多量に吸気通路へと還流させることができる。この結果、短時間内に酸性凝縮水を中和することができる。
【０１４２】
更に、第１制御装置は、排気通路の低圧ＥＧＲ通路の接続位置よりも下流の位置に配設されるとともに排気通路の通路断面積を変更する排気絞り弁４７を備える。加えて、制御手段は、前記特定条件が成立したとき排気絞り弁４７の開度を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい閉じ側の開度、例えば、全閉開度」に変更する（図２のステップ２５５）。
【０１４３】
この結果、尿素ＳＣＲ触媒４４から流出した「アンモニアを含むガス」をより多量に低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路へと還流させることができる。よって、酸性凝縮水をより短時間にて中和させることができる。
【０１４４】
加えて、第１制御装置は、
排気通路の尿素ＳＣＲ触媒４４よりも上流の位置に配設されたタービン４３と、タービン４３により回転させられるコンプレッサ３５であって「吸気通路の低圧ＥＧＲ通路の接続位置」よりも下流の位置に配設されたコンプレッサ３５とを含む過給機と、
前記排気通路のタービン４３よりも上流の位置と前記吸気通路のコンプレッサ３５の下流位置とを連通する高圧ＥＧＲ通路を構成する高圧ＥＧＲ管５１及び高圧ＥＧＲ管５１に介装されるとともに高圧ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するように開度が変更される高圧ＥＧＲ弁５２を含む高圧ガス還流手段（高圧ＥＧＲシステム５０）と、
を備える。
【０１４５】
更に、前記制御手段は、前記特定条件が成立したとき高圧ＥＧＲ弁５２の開度を「前記特定条件が成立する直前の開度よりも小さい閉じ側の開度、例えば、全閉開度」に変更する（図２のステップ２６０）。
【０１４６】
これにより、尿素ＳＣＲ触媒から流出した「アンモニアを含むガス」をより多量に低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路へと還流させることができる。この結果、酸性凝縮水をより短時間にて中和させることができる。なお、第１制御装置は、機関１０が減速運転状態にあって燃料供給が停止されている限り、アンモニア生成用尿素水供給制御を一定時間だけ継続してもよい。
【０１４７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、単に「第２制御装置」とも称呼する。）について説明する。第２制御装置は、燃料噴射が実行され且つ低圧ＥＧＲシステムを用いた低圧ＥＧＲガス再循環制御及び窒素酸化物還元用尿素水供給制御が実行されている場合に、以下に述べる特定条件が成立すると、アンモニア生成用尿素水供給制御を実行する。
【０１４８】
（条件２−１）低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が所定の閾値流量以上である。実際には、実低圧ＥＧＲ率が閾値低圧ＥＧＲ率以上である。
（条件２−２）尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上である。
（条件２−３）スリップ触媒床温が閾値スリップ触媒床温以上である。
（条件２−４）推定された酸性凝縮水量が閾値酸性凝縮水量（アンモニア生成用尿素水供給制御開始閾値）以上である。なお、条件２−４は、前記特定条件が成立するための必須条件である。
【０１４９】
（実際の作動）
第２制御装置は、電気制御装置９０のＣＰＵが、図２に代わる図７のルーチン、図３に代わる図８のルーチン、及び、図４に代わる「図９及び図１０」のルーチンを実行する点において第１制御装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。なお、図７において図２に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図２のそのようなステップに付された符号と同一の符号が付されている。これらのステップについての詳細な説明は適宜省略される。
【０１５０】
＜制御実行＞
ＣＰＵは所定時間の経過毎に図７に示した制御実行ルーチンを繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図７のステップ７００から処理を開始し、ステップ２０５乃至ステップ２１５、並びに、ステップ２２５乃至ステップ２４０の処理を実行する。これにより、燃料噴射量、高圧ＥＧＲ弁開度、低圧ＥＧＲ弁開度、及び、排気絞り弁開度が制御される。
【０１５１】
次に、ＣＰＵはステップ７１０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であるか否かを判定する。このとき、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２４５に進み、窒素酸化物還元用尿素水供給制御を実行し、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１５２】
これに対し、ＣＰＵがステップ７１０の処理を実行する時点において、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７２０に進み、アンモニア生成用尿素水供給制御を実行する。このとき、ＣＰＵは排気絞り弁４７の開度を全閉開度以外の開度に設定している。
【０１５３】
より具体的に述べると、ＣＰＵは、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥ）に基いて、尿素ＳＣＲ触媒４４において排ガス中のＮＯｘを浄化（還元）するために必要な量のアンモニアを尿素ＳＣＲ触媒４４において生成させるために必要且つ十分と推定される尿素水の量ＳureaNoxを決定する。更に、ＣＰＵは、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路の酸性凝縮水を中和させるためのアンモニアを尿素ＳＣＲ触媒４４において生成させるために必要な尿素水の量ＳureaNH3を尿素ＳＣＲ触媒床温に基いて決定する。なお、量ＳureaNH3は一定値であってもよい。
【０１５４】
そして、ＣＰＵは、量ＳureaNoxと量ＳureaNH3との合計量（＝ＳureaNox＋ＳureaNH3）の尿素水を尿素水添加弁４６から供給する。このとき、ＣＰＵは図１０に示した尿素水量フィードバック制御を実行してもよい。その後、ＣＰＵはステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、アンモニアは低圧ＥＧＲガスとともに低圧ガス通路及び吸気通路に流入する。よって、酸性凝縮水が中和される。
【０１５５】
＜アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図８にフローチャートにより示した「アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図８のステップ８００から処理を開始してステップ８０５に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であるか否かを判定する。
【０１５６】
いま、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ８１０乃至ステップ８２５の処理を順に行い、ステップ８３０に進む。
【０１５７】
ステップ８１０：ＣＰＵは、図５のルーチンにより別途推定されている尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRを読み込む。
ステップ８１５：ＣＰＵは、図５のルーチンにより別途推定されているスリップ触媒床温ＴempSLPを読み込む。
ステップ８２０：ＣＰＵは、図６のルーチンにより別途推定されている酸性凝縮水量Ｓacidwを読み込む。
ステップ８２５：ＣＰＵは、図６のルーチンにより別途推定されている実低圧ＥＧＲ率γＬＰを読み込む。
【０１５８】
次に、ＣＰＵは、ステップ８３０にて尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上であるか否か（上記条件２−２が成立しているか否か）を判定する。このとき、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上でなければ、ＣＰＵはステップ８３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０１５９】
これに対し、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上であると、ＣＰＵはステップ８３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８３５に進み、スリップ触媒床温ＴempSLPが閾値スリップ触媒床温ＴempSLPsth以上であるか否か（即ち、上記条件２−３が成立しているか否か）を判定する。この閾値スリップ触媒床温ＴempSLPsthは、スリップ触媒４５がアンモニアを十分に浄化できる温度以上の温度に設定されている。このとき、スリップ触媒床温ＴempSLPが閾値スリップ触媒床温ＴempSLPsth以上でなければ、ＣＰＵはステップ８３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０１６０】
これに対し、スリップ触媒床温ＴempSLPが閾値スリップ触媒床温ＴempSLPsth以上であると、ＣＰＵはステップ８３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４０に進み、実低圧ＥＧＲ率γＬＰが閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰsth以上であるか否か（即ち、上記条件２−１が成立しているか否か）を判定する。このとき、実低圧ＥＧＲ率γＬＰが閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰsth以上でなければ、ＣＰＵはステップ８４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０１６１】
これに対し、実低圧ＥＧＲ率γＬＰが閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰsth以上であると、ＣＰＵはステップ８４０て「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４５に進み、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上であるか否か（即ち、上記条件２−４が成立しているか否か）を判定する。このとき、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上でなければ、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０１６２】
これに対し、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上であると、ＣＰＵはステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８５０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１６３】
このようにして供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」に設定された状態において、ＣＰＵがステップ８０５に再び進むと、ＣＰＵはそのステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「１」に維持される。
【０１６４】
＜アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図９にフローチャートにより示した「アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図９のステップ９００から処理を開始してステップ９０５に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であるか否かを判定する。このとき、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると、ＣＰＵはステップ９０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１６５】
これに対し、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、ＣＰＵはステップ９０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ９１０乃至ステップ９２５の処理を順に行い、ステップ９３０に進む。
【０１６６】
ステップ９１０：ＣＰＵは、図５のルーチンにより別途推定されている尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRを読み込む。
ステップ９１５：ＣＰＵは、図５のルーチンにより別途推定されているスリップ触媒床温ＴempSLPを読み込む。
ステップ９２０：ＣＰＵは、図６のルーチンにより別途推定されている酸性凝縮水量Ｓacidwを読み込む。
ステップ９２５：ＣＰＵは、図６のルーチンにより別途推定されている実低圧ＥＧＲ率γＬＰを読み込む。
【０１６７】
次に、ＣＰＵはステップ９３０に進み、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが制御終了閾値触媒床温ＴempSCReth以上であるか否かを判定する。このとき、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが制御終了閾値触媒床温ＴempSCReth以上でなければ、ＣＰＵはステップ９３０にて「Ｎｏ」と判定しステップ９５０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。
【０１６８】
これに対し、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが制御終了閾値触媒床温ＴempSCReth以上であると、ＣＰＵはステップ９３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９３５に進み、スリップ触媒床温ＴempSLPが「閾値スリップ触媒床温ＴempSLPsthよりも小さい制御終了閾値スリップ触媒床温ＴempSLPeth」以上であるか否かを判定する。なお、制御終了閾値スリップ触媒床温ＴempSLPethは、スリップ触媒４５がアンモニアを十分に浄化できる最低温度に設定されている。このとき、スリップ触媒床温ＴempSLPが制御終了閾値スリップ触媒床温ＴempSLPeth以上でなければ、ＣＰＵはステップ９３５にて「Ｎｏ」と判定しステップ９５０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。
【０１６９】
これに対し、スリップ触媒床温ＴempSLPが制御終了閾値スリップ触媒床温ＴempSLPeth以上であると、ＣＰＵはステップ９３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９４０に進み、実低圧ＥＧＲ率γＬＰが「閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰsthよりも所定値だけ小さい制御終了閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰeth」以上であるか否かを判定する。このとき、実低圧ＥＧＲ率γＬＰが制御終了閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰeth以上でなければ、ＣＰＵはステップ９４０にて「Ｎｏ」と判定しステップ９５０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。
【０１７０】
これに対し、実低圧ＥＧＲ率γＬＰが制御終了閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰeth以上であると、ＣＰＵはステップ９４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９４５に進み、酸性凝縮水量Ｓacidwが制御終了閾値酸性凝縮水量Ｓacidweth以上であるか否かを判定する。このとき、酸性凝縮水量Ｓacidwが制御終了閾値酸性凝縮水量Ｓacidweth以上でなければ、ＣＰＵはステップ９４５にて「Ｎｏ」と判定しステップ９５０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。
【０１７１】
これに対し、酸性凝縮水量Ｓacidwが制御終了閾値酸性凝縮水量Ｓacidweth以上であると、ＣＰＵはステップ９４５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「１」に維持される。以上のように、窒素酸化物還元用尿素水供給制御及びアンモニア生成用尿素水供給制御が実行される。
【０１７２】
＜尿素水量フィードバック制御＞
ＣＰＵは、図７のステップ７２０の処理を実行する際、尿素水量のフィードバック制御を実行してもよい。ＣＰＵが尿素水量のフィードバック制御を実行する場合、ＣＰＵは図７のステップ７２０に進んだとき、図１０のステップ１０００から処理を開始し、以下に述べるステップ１００５乃至ステップ１０３０の処理を順に行う。
【０１７３】
ステップ１００５：ＣＰＵは、機関運転パラメータ（例えば、燃料噴射量Ｑ、機関回転速度ＮＥ、及び、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCR）に基いて尿素水の量（尿素水量）ＳureaNoxを算出する。尿素水量ＳureaNoxは、排ガス中のＮＯｘを還元するために尿素ＳＣＲ触媒４４に供給すべき尿素水の量である。実際には、電気制御装置９０は、機関運転パラメータと尿素水量ＳureaNoxとの関係を規定したテーブルを記憶していて、そのテーブルに現時点の機関運転パラメータを適用することにより、現時点での尿素水量ＳureaNoxを算出する。
【０１７４】
ステップ１０１０：ＣＰＵは、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRに基いて尿素水の量（尿素水量）ＳureaNH3を算出する。尿素水量ＳureaNH3は、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路の酸性凝縮水を中和させるためのアンモニアを尿素ＳＣＲ触媒４４において生成させるために必要な尿素水の量である。実際には、電気制御装置９０は、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRと尿素水量ＳureaNH3との関係を規定したテーブルを記憶していて、そのテーブルに現時点の尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRを適用することにより、現時点での尿素水量ＳureaNH3を算出する。なお、尿素水量ＳureaNH3は一定値であってもよい。
【０１７５】
ステップ１０１５：ＣＰＵは、ＮＯｘセンサ７６の出力値ＤＮＯｘを読み込む。
ステップ１０２０：ＣＰＵは、別途算出されている実低圧ＥＧＲ率γＬＰを読み込む（図６のステップ６５０を参照。）。
ステップ１０２５：ＣＰＵは、全ガス量Ｇallを読み込む。
【０１７６】
ステップ１０３０：ＣＰＵは、下記の（８）式に基づいてスリップ触媒４５に流入するアンモニアの量（スリップ触媒流入アンモニア量）ＳＳNH3を推定する。
【数８】
2012164713.tif 000010
【０１７７】
上記（８）式の根拠は次のとおりである。
アンモニア生成用尿素水供給制御中において、尿素ＳＣＲ触媒４４には「排ガス中のＮＯｘを還元するために尿素ＳＣＲ触媒４４に供給すべき量（尿素水量ＳureaNox）の尿素水」以上の量（＝ＳureaNox＋ＳureaNH3）の尿素水が供給されている。従って、尿素ＳＣＲ触媒４４からＮＯｘは流出しないと考えられる。よって、ＮＯｘセンサ７６の出力値ＤＮＯｘは「尿素ＳＣＲ触媒４４から流出するガスのアンモニア濃度」のみに比例した値となる。一方、スリップ触媒４５に流入するガスの総量は、全ガス量Ｇallと値（１−γＬＰ）との積である。よって、（８）式の右辺は、スリップ触媒流入アンモニア量ＳＳNH3である。
【０１７８】
次に、ＣＰＵはステップ１０３５に進み、スリップ触媒流入アンモニア量ＳＳNH3が閾値アンモニア量ＳＬNH3th以上であるか否かを判定する。閾値アンモニア量ＳＬNH3thは、スリップ触媒４５が浄化できるアンモニア量である。閾値アンモニア量ＳＬNH3thは、一定値でもよいが、スリップ触媒床温ＴempSLPが高くなるほど大きくなるように定められる値であってもよい。
【０１７９】
このとき、スリップ触媒流入アンモニア量ＳＳNH3が閾値アンモニア量ＳＬNH3th以上であると、アンモニアがスリップ触媒４５を通過する可能性が高い。そこで、この場合、ＣＰＵはステップ１０３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０４０に進み、補正係数ｋｈを一定量Δｋｈだけ小さくする。但し、補正係数ｋｈは０より大きい値となるように制限される。なお、補正係数ｋｈは上述したイニシャルルーチンにおいて「１」に設定されるようになっている。
【０１８０】
その後、ＣＰＵはステップ１０４５に進み、補正係数ｋｈを「尿素水量ＳureaNoxと尿素水量ＳureaNH3との和」に乗じることにより、最終的な尿素水供給量ＳＵを決定し、尿素水添加弁４６から尿素水供給量ＳＵの尿素水を尿素ＳＣＲ触媒４４に供給する。そして、ＣＰＵはステップ１０９５を経由して図７のステップ７９５に進む。
【０１８１】
これに対し、ＣＰＵがステップ１０３５の処理を実行する時点において、スリップ触媒流入アンモニア量ＳＳNH3が閾値アンモニア量ＳＬNH3th未満であると、アンモニアがスリップ触媒４５を通過する可能性は低く、より多いアンモニアを尿素ＳＣＲ触媒４４にて生成するとともに、そのアンモニアを低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に流入させることができる。そこで、スリップ触媒流入アンモニア量ＳＳNH3が閾値アンモニア量ＳＬNH3th未満であると、ＣＰＵはステップ１０３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０５０に進み、補正係数ｋｈを一定量Δｋｈだけ大きくする。その後、ＣＰＵはステップ１０４５の処理を実行することにより、最終的な尿素水供給量ＳＵを決定し、尿素水添加弁４６から尿素水供給量ＳＵの尿素水を尿素ＳＣＲ触媒４４に供給する。そして、ＣＰＵはステップ１０９５を経由して図７のステップ７９５に進む。
【０１８２】
以上、説明したように、第２制御装置は、窒素酸化物還元用尿素水供給制御を実行するとともに（図７のステップ２４５を参照。）、推定された酸性凝縮水の量が閾値酸性凝縮水量以上であるという条件を含む特定条件が成立したとき（図８のルーチン、特に、ステップ８４５）、前記尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したガスが前記低圧ＥＧＲ通路を通過して前記吸気通路へと流入している状態にて（即ち、低圧ＥＧＲガス再循環制御の実行中、図７のステップ２２５乃至ステップ２４０）、尿素ＳＣＲ触媒４４からアンモニアが流出するように「尿素水供給手段から供給される尿素水の量」を「窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために必要とされる量ＳureaNOx」よりも多い量（ＳureaNOx+ＳureaNH3）に設定するアンモニア生成用尿素水供給制御を実行する制御手段を備える（図７のステップ７２０を参照。）。
【０１８３】
より具体的には、第２制御装置の制御手段は、
前記燃料供給手段から前記燃料が前記機関に供給されている場合に前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて前記低圧ＥＧＲ弁の開度を変更することにより前記尿素ＳＣＲ触媒４４から流出した低圧ＥＧＲガスを前記吸気通路へと流入させる低圧ＥＧＲガス再循環制御を実行するように構成され（図７のステップ２２５、ステップ２３０及びステップ２４０を参照。）、且つ、
前記低圧ＥＧＲガス再循環制御中において前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が所定の閾値流量以上であるという条件が更に成立しているときに（図８のステップ８４０での「Ｙｅｓ」との判定を参照。）、前記特定条件が成立すると判定するように構成されている。
【０１８４】
このように、第２制御装置は、前記低圧ＥＧＲ通路を通過するガスの流量が所定の閾値流量以上である場合（実低圧ＥＧＲ率γＬＰが閾値低圧ＥＧＲ率γＬＰsth以上である場合）に、アンモニア生成用尿素水供給制御を実行するので、尿素ＳＣＲ触媒４４から流出するアンモニアを含むガスの多くをスリップ触媒４５に流入させることなく、低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路に還流することができる。従って、尿素水を無駄に消費することなく酸性凝縮水を中和することができる。
【０１８５】
更に、前記制御手段は、尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段を含み（図５のステップ５２０）、且つ、前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成されている（図８のステップ８３０での「Ｙｅｓ」との判定を参照。）。
【０１８６】
これにより、尿素水が尿素ＳＣＲ触媒４４にてアンモニアへと確実に変化する場合にアンモニア生成用尿素水供給制御が実行されるので、尿素水が無駄に消費されることを回避することができる。
【０１８７】
加えて、前記制御手段は、
スリップ触媒床温ＴempSLPを機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定するスリップ触媒床温推定手段を含み（図５のステップ５３０）、
前記推定されたスリップ触媒床温が閾値スリップ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し（図８のステップ８３５での「Ｙｅｓ」との判定を参照。）、且つ、
前記特定条件が成立したとき前記排気絞り弁の開度を全閉開度以外の開度に設定するように構成されている（図７のステップ２４０及びステップ７２０を参照。）。
【０１８８】
これによれば、アンモニア生成用尿素水供給制御により生じたアンモニアがスリップ触媒４５にて浄化されるので、アンモニアが大気中に放出されることを回避することができる。
【０１８９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、単に「第３制御装置」とも称呼する。）について説明する。第３制御装置は、機関１０の運転を停止する要求（機関運転停止要求）が発生した場合に酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているとき、燃料供給を停止し、機関１０を外部動力によって強制的に回転させ、且つ、アンモニア生成用尿素水供給制御を実行する。
【０１９０】
（実際の作動）
第３制御装置は、電気制御装置９０のＣＰＵが、図２に代わる図１１のルーチン、図３に代わる図１２のルーチン、及び、図４に代わる図１３のルーチンを実行する点において第１制御装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。なお、図１１乃至図１３において既に説明したステップと同一の処理を行うためのステップには、そのようなステップに付された符号と同一の符号が付されている。これらのステップについての詳細な説明は適宜省略される。
【０１９１】
＜制御実行＞
ＣＰＵは所定時間の経過毎に図１１に示した制御実行ルーチンを繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１１のステップ１１００から処理を開始し、ステップ１１１０にて図示しないイグニッション・キー・スイッチからの信号に基いて「現時点において機関１０の運転を停止する要求（機関運転停止要求）が発生しているか否か」を判定する。このとき、機関運転停止要求が発生していなければ、ＣＰＵはステップ１１１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２０５乃至ステップ２１５、並びに、ステップ２２５乃至ステップ２４５の処理を実行する。これにより、通常運転中における「燃料噴射量制御、低圧ＥＧＲガス再循環制御、高圧ＥＧＲガス再循環制御、及び、窒素酸化物還元用尿素水供給制御」等が実行される。その後、ＣＰＵはステップ１１９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１９２】
これに対し、ＣＰＵがステップ１１１０の処理を実行する時点において、機関運転停止要求が発生していると、ＣＰＵはそのステップ１１１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１１２０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であるか否かを判定する。
【０１９３】
いま、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ１１２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、燃料供給が停止されるので、機関１０の運転は停止される。
【０１９４】
一方、ＣＰＵがステップ１１２０の処理を実行する時点において、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、ＣＰＵはそのステップ１１２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１１３０、及び、ステップ２５０乃至ステップ２６５の処理を順に行い、ステップ１１９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、後述するように、供給制御フラグＸＮＨ３の値は、機関運転停止要求が発生された場合に「尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上であり、且つ、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上である」とき（即ち、特定条件が成立したとき）、「１」に設定される。
【０１９５】
ステップ１１３０：ＣＰＵは、モータリング装置（本例においてはスターター）２２によって、機関１０を強制的に回転させる。即ち、機関１０のモータリングが実行される。
この場合、ステップ２１５の処理は実行されないので、機関１０には燃料は供給されていない。
ステップ２５０：ＣＰＵは、低圧ＥＧＲ弁６３が全開状態（又は、前記開き側の開度）になるように低圧ＥＧＲ弁アクチュエータ６３ａに指示信号を送出する。
ステップ２５５：ＣＰＵは、排気絞り弁４７が全閉状態（又は、前記閉じ側の開度）になるように排気絞り弁アクチュエータ４７ａに指示信号を送出する。
ステップ２６０：ＣＰＵは、高圧ＥＧＲ弁５２が全閉状態（又は、前記閉じ側の開度）になるように高圧ＥＧＲ弁アクチュエータ５２ａに指示信号を送出する。
【０１９６】
ステップ２６５：ＣＰＵは、所定量の尿素水を尿素水添加弁４６から供給する。即ち、ＣＰＵはアンモニア生成用尿素水供給制御を実行する。このとき、ＣＰＵは、後述するルーチンにより別途推定されている尿素ＳＣＲ触媒床温が高いほど前記所定量が大きくなるように、前記所定量を変更してもよい。
【０１９７】
以上の処理により、機関１０は強制的に回転され、機関１０は空気を排出する。一方、尿素ＳＣＲ触媒４４には尿素水が供給されるので、尿素ＳＣＲ触媒４４からはアンモニアを含むガスが流出する。更に、そのアンモニアを含むガスは、低圧ＥＧＲ通路を通して吸気通路へと流入する。その結果、酸性凝縮水が中和される。
【０１９８】
＜アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１２にフローチャートにより示した「アンモニア生成用尿素水供給制御・開始判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１２のステップ１２００から処理を開始してステップ１２１０に進み、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であるか否かを判定する。
【０１９９】
いま、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２２０に進み、図示しないイグニッション・キー・スイッチからの信号に基いて「現時点が、機関運転停止要求が発生した直後であるか否か」を判定する。このとき、機関運転停止要求が発生した直後でなければ、ＣＰＵはステップ１２２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０２００】
これに対し、現時点が、機関運転停止要求が発生した直後であると、ＣＰＵはステップ１２２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３２０、ステップ３３０、及び、ステップ３５０乃至ステップ３７０の処理を実行する（図３を参照。）。従って、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上であり、且つ、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上である場合に、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」に設定される。このとき、前述したように、機関１０は強制的に回転され、アンモニア生成用尿素水供給制御が実行される。また、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」に設定された状態において、ＣＰＵがステップ１２１０に再び進むと、ＣＰＵはそのステップ１２１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「１」に維持される。
【０２０１】
これに対し、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」である場合であって（且つ、機関運転停止要求の発生直後の時点において）、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが閾値尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRsth以上でないとき、及び、酸性凝縮水量Ｓacidwが閾値酸性凝縮水量Ｓacidwsth以上でないとき、ＣＰＵはステップ３７０の処理を実行することなくステップ１２９５に進む。よって、供給制御フラグＸＮＨ３の値は「０」に維持される。
【０２０２】
＜アンモニア生成用尿素水供給制御・終了判定＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１３にフローチャートにより示した「アンモニア生成用尿素水供給制御・終了判定ルーチン」を実行するようになっている。この図１３に示したルーチンは、図４のルーチンのステップ４４０を省略したルーチンと同じである。
【０２０３】
従って、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であるとき、尿素ＳＣＲ触媒床温ＴempSCRが制御終了閾値触媒床温ＴempSCReth以上でないか、及び／又は、酸性凝縮水量Ｓacidwが制御終了閾値酸性凝縮水量Ｓacidweth以上でなければ、ＣＰＵはステップ４７０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値を「０」に設定する。これにより、アンモニア生成用尿素水供給制御が終了する。更に、機関１０を強制的に回転させるモータリングも終了する（図１１のステップ１１２０での「Ｎｏ」との判定、及び、ステップ１１３０を参照。）。なお、ＣＰＵは、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」から「１」へと変更された時点から一定時間だけ、機関１０のモータリング及びアンモニア生成用尿素水供給制御を実行してもよい。
【０２０４】
以上、説明したように、第３制御装置は、窒素酸化物還元用尿素水供給制御を実行するとともに（図１１のステップ２４５を参照。）、推定された酸性凝縮水の量が閾値酸性凝縮水量以上であるという条件を含む特定条件が成立したとき（図１２のルーチン、特にステップ３６０）、前記尿素ＳＣＲ触媒４４から流出したガスが前記低圧ＥＧＲ通路を通過して前記吸気通路へと流入している状態にて（図１１のステップ１１３０、ステップ２５０乃至ステップ２６０）、尿素ＳＣＲ触媒４４からアンモニアが流出するように前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の量を前記窒素酸化物還元用尿素水供給制御のために必要とされる量よりも多い量に設定するアンモニア生成用尿素水供給制御を所定時間実行する制御手段を備える（図１１のステップ２６５を参照。）。
【０２０５】
より具体的には、第３制御装置の制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段（図１２のステップ１２２０及び図１１のステップ１１１０）を含み、
前記機関運転停止要求が発生したとき前記燃料供給手段からの前記燃料の供給を停止し（図１１のステップ１１１０での「Ｎｏ」との判定及びその判定以降の処理を参照。）、
前記機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成され（図１２のステップ１２２０及びステップ３６０を参照。）、
更に、
前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量がモータリング停止閾値より小さくなるまで（図１３のステップ４６０及びステップ４７０を参照。）、機関１０を外部動力により強制的に回転させるモータリング手段（図１１のステップ１１２０及びステップ１１３０）を備える。
【０２０６】
従って、機関運転停止要求発生後に酸性凝縮水を中和することができる。
【０２０７】
（第３制御装置の変形例）
第３制御装置の変形例に係る制御手段は、前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量が機関停止閾値より小さくなる時点まで、機関１０をアイドル運転させるように前記燃料の供給を継続し、且つ、低圧ＥＧＲ通路に配設された低圧ＥＧＲクーラー６２がバイパス通路を有する場合そのバイパス通路に適量の低圧ＥＧＲガスを通過させ、且つ、吸気通路に配設されたインタークーラー３４がバイパス通路を有する場合そのバイパス通路に適量のガスを通過させる。これによれば、過剰のＥＧＲガスが機関に流入しないので、アイドル運転を安定的に継続することができる。
【０２０８】
即ち、第３制御装置の変形例の制御手段は、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段を含み、
前記機関運転停止要求が発生した場合に前記推定された酸性凝縮水量が前記閾値酸性凝縮水量以上であるという条件が成立しているときに前記特定条件が成立すると判定し、且つ、
前記特定条件が成立した時点から前記推定された酸性凝縮水量が機関停止閾値より小さくなるまで前記燃料供給手段から前記機関に燃料を供給させ続けることにより前記機関の運転を継続するように構成されてもよい。
【０２０９】
加えて、第３制御装置及びその変形例の制御手段は、
前記尿素ＳＣＲ触媒の床温である尿素ＳＣＲ触媒床温を前記機関の運転状態を表すパラメータに基いて推定する尿素ＳＣＲ触媒床温推定手段（図５のステップ５２０）を含み、且つ、
前記推定された尿素ＳＣＲ触媒床温が閾値尿素ＳＣＲ触媒床温以上であるという条件が更に成立しているときに前記特定条件が成立すると判定するように構成されている（図１２のステップ３５０）。
【０２１０】
これにより、尿素水が尿素ＳＣＲ触媒４４にてアンモニアへと変化しない場合にアンモニア生成用尿素水供給制御は実行されないので、尿素水が無駄に消費されることを回避することができる。
【０２１１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、単に「第４制御装置」とも称呼する。）について説明する。第１及び第２制御装置によれば、アンモニア生成用尿素水供給制御が実行されるので、そのアンモニア生成用尿素水供給制御の終了時点においては低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路にアンモニアが残存している。この状態にて機関１０の運転が停止され、修理・点検等のために低圧ＥＧＲシステムの構成部品及び吸気系部品が取り外されると、アンモニアが大気中に放出される。
【０２１２】
そこで、第４制御装置は、機関運転停止要求が発生したとき「アンモニア生成用尿素水供給制御により生成されたアンモニア」が吸気通路に残留しているか否かを判定し、そのアンモニアが吸気通路に残留していると判定したとき、機関に燃料を供給し続けることによって機関の運転を「吸気通路のアンモニアが除去（掃気）」されるまで継続する。即ち、アンモニア除去制御を所定時間実行する。なお、低圧ＥＧＲ通路内のガスは吸気通路へと流入するので、吸気通路にアンモニアが残存していなければ、低圧ＥＧＲ通路にもアンモニアは残存していない。
【０２１３】
（実際の作動）
＜アンモニア除去制御（掃気制御）開始判定＞
第４制御装置は、第１又は第２制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを実行する。更に、第４制御装置のＣＰＵは、図１４乃至図１６に示されたルーチンのそれぞれを、所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１４のステップ１４００から処理を開始し、ステップ１４１０に進んで図示しないイグニッション・キー・スイッチからの信号に基いて「現時点が、機関運転停止要求が発生した直後であるか否か」を判定する。このとき、機関運転停止要求が発生した直後でなければ、ＣＰＵはステップ１４１０にて「Ｎｏ」と判定し、運転継続フラグＸIDLの値を「０」に設定する。なお、運転継続フラグＸIDLの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されるようになっている。その後、ＣＰＵはステップ１４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２１４】
これに対し、現時点が、機関運転停止要求が発生した直後であると、ＣＰＵはステップ１４１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１４３０に進んで「図１７に示されたルーチンにより別途算出されている吸気通路掃気量ＳINsoki」を読み込む。次に、ＣＰＵはステップ１４４０に進み、吸気通路掃気量ＳINsokiが吸気通路容積（インタークーラー３４及びコンプレッサ３５のガス通路容積を含む。）ＶolIN以下であるか否かを判定する。
【０２１５】
このとき、吸気通路掃気量ＳINsokiが吸気通路容積ＶolINよりも大きいと、ＣＰＵはステップ１４４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１４２０を経由してステップ１４９５に進む。この結果、機関１０の運転は停止される。
【０２１６】
これに対し、ＣＰＵがステップ１４４０の処理を実行する時点において、吸気通路掃気量ＳINsokiが吸気通路容積ＶolIN以下であると、「アンモニア生成用尿素水供給制御により生成されたアンモニア」が吸気通路に残留していると考えられる。そこで、この場合、ＣＰＵはステップ１４４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１４５０に進み、機関の運転（アイドル運転）を継続する。即ち、例えば、ＣＰＵは、図２のステップ２１０及びステップ２１５、並びに、ステップ２２５乃至ステップ２４５の処理を実行する。
【０２１７】
次に、ＣＰＵはステップ１４６０に進み、運転継続フラグＸIDLの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ１４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０２１８】
＜アンモニア除去制御（掃気制御）終了判定＞
所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１５のステップ１５００から処理を開始し、ステップ１５１０に進んで運転継続フラグＸIDLの値が「１」であるか否かを判定する。このとき、運転継続フラグＸIDLの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２１９】
これに対し、運転継続フラグＸIDLの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５２０に進み、「図１７に示されたルーチンにより別途算出されている吸気通路掃気量ＳINsoki」を読み込む。次に、ＣＰＵはステップ１５３０に進み、吸気通路掃気量ＳINsokiが吸気通路容積ＶolIN以上であるか否かを判定する。このとき、吸気通路掃気量ＳINsokiが吸気通路容積ＶolINよりも小さいと、ＣＰＵはステップ１５３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、運転継続フラグＸIDLの値は「１」に維持され、アイドル運転が継続される。
【０２２０】
一方、ＣＰＵがステップ１５３０の処理を実行する時点において、吸気通路掃気量ＳINsokiが吸気通路容積ＶolIN以上であると、「アンモニア生成用尿素水供給制御により生成されたアンモニア」が吸気通路に残留していないと考えられる。そこで、ＣＰＵはそのステップ１５３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５４０に進み、機関１０への燃料噴射（燃料供給）を停止することにより、機関１０の運転を停止する。その後、ＣＰＵはステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、アンモニア除去制御が終了する。
【０２２１】
＜低圧ＥＧＲ通路掃気量算出＞
所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１６のステップ１６００から処理を開始し、ステップ１６１０に進んで供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であるか否かを判定する。このとき、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」であると、アンモニア生成用尿素水供給制御が実行されており、それ故、アンモニアを含むガスが「低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路」を通過している。換言すると、低圧ＥＧＲ通路の掃気量ＳLEsokiは「０」である。
【０２２２】
そこで、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「１」である場合、ＣＰＵはステップ１６１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１６２０に進み、低圧ＥＧＲ通路の掃気量ＳLEsokiを「０」に設定する。次いで、ＣＰＵはステップ１６３０に進み、計算実行フラグＸＳＴの値を「０」に設定する。この計算実行フラグＸＳＴの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されるようになっている。後述するように、計算実行フラグＸＳＴの値が「０」から「１」に変更された時点にて、吸気通路掃気量ＳINsokiの計算が開始される。
【０２２３】
一方、ＣＰＵがステップ１６１０の処理を実行する時点において、供給制御フラグＸＮＨ３の値が「０」であると、アンモニア生成用尿素水供給制御は実行されておらず、それ故、低圧ＥＧＲ通路はアンモニアを実質的に含まないガスにより掃気されている。よって、この場合、ＣＰＵはステップ１６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６４０に進み、低圧ＥＧＲ通路通過ガス量（低圧ＥＧＲガス流量）ＧLPEGRを読出す。
【０２２４】
次に、ＣＰＵはステップ１６５０に進み、下記の（９）式に基づいて低圧ＥＧＲ通路の掃気量（低圧ＥＧＲ通路掃気量）ＳLEsokiを算出する。（９）式の左辺における低圧ＥＧＲ通路掃気量ＳLEsoki（ｎ＋１）は更新後の低圧ＥＧＲ通路掃気量ＳLEsokiであり、（９）式の右辺における低圧ＥＧＲ通路掃気量ＳLEsoki（ｎ）は更新前の低圧ＥＧＲ通路掃気量ＳLEsokiである。
【数９】
2012164713.tif 000011
【０２２５】
次に、ＣＰＵはステップ１６６０に進み、低圧ＥＧＲ通路掃気量ＳLEsokiが低圧ＥＧＲ通路の容積（低圧ＥＧＲクーラー６２のガス通路容積を含む。）ＶOLLPEGR以上であるか否かを判定する。このとき、低圧ＥＧＲ通路掃気量ＳLEsokiが低圧ＥＧＲ通路容積ＶOLLPEGR以上でなければ、ＣＰＵはステップ１６６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１６３０を経由してステップ１６９５に進む。
【０２２６】
これに対し、低圧ＥＧＲ通路掃気量ＳLEsokiが低圧ＥＧＲ通路容積ＶOLLPEGR以上であると、ＣＰＵはステップ１６６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６７０に進み、計算実行フラグＸSTの値を「１」に設定し、ステップ１６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２２７】
＜吸気通路掃気量算出＞
所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１７のステップ１７００から処理を開始し、ステップ１７１０に進んで計算実行フラグＸSTの値が「１」であるか否かを判定する。このとき、計算実行フラグＸSTの値が「０」であると、ＣＰＵはステップ１７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１７２０に進み、吸気通路掃気量ＳINsokiの値を「０」に設定する。
【０２２８】
これに対し、低圧ＥＧＲ通路の掃気が終了して計算実行フラグＸSTの値が「１」に設定されると、ＣＰＵはステップ１７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１７３０に進み、低圧ＥＧＲ通路通過ガス量ＧLPEGRを読み出す。次いで、ＣＰＵはステップ１７４０にて「エアフローメータ７１により測定されている新気流量Ｇａ」を読み出す。
【０２２９】
次に、ＣＰＵはステップ１７５０に進み、下記の（１０）式に基づいて吸気通路の掃気量（吸気通路掃気量）ＳINsokiを算出する。（１０）式の左辺における吸気通路掃気量ＳINsoki（ｎ＋１）は更新後の吸気通路掃気量ＳINsokiであり、（１０）式の右辺における吸気通路掃気量ＳINsoki（ｎ）は更新前の吸気通路掃気量ＳINsokiである。
【数１０】
2012164713.tif 000012
【０２３０】
以上、説明したように、第４制御装置は、
機関１０の運転を停止する機関運転停止要求が発生したか否かを判定する機関運転停止要求発生判定手段（図１４のステップ１４１０）と、
前記機関の運転を停止する機関運転停止要求が発生したとき「前記アンモニア生成用尿素水供給制御により生成されたアンモニアが前記吸気通路に残留しているか否か」を判定するアンモニア残留判定手段（図１４のステップ１４４０）と、
を備え、更に、
前記アンモニア残留判定手段により前記吸気通路に前記アンモニアが残留していると判定された場合に（図１４のステップ１４４０での「Ｙｅｓ」との判定を参照。）、前記尿素水を前記尿素水供給手段から供給させない状態にて前記機関の運転を継続するように前記燃料供給手段から同機関に燃料を供給させ続けるアンモニア除去制御を所定時間実行する（図１４のステップ１４５０、図１５のステップ１５３０及びステップ１５４０を参照。）。
【０２３１】
従って、第４制御装置によれば、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路にアンモニアが残留しなくなった時点において機関１０の運転が停止される。よって、修理・点検等を行う際にアンモニアが大気中に放出されることを回避することができる。
【０２３２】
更に、第４制御装置は、
前記アンモニア生成用尿素水供給制御の実行停止後から前記低圧ＥＧＲ通路を通過したガスの積算量である第１ガス量（低圧ＥＧＲ通路の掃気量ＳLEsoki）を推定するとともに（図１６のルーチン）、前記推定された第１ガス量が前記低圧ＥＧＲ通路の容積以上となったか否かを判定し（図１６のステップ１６６０）、更に、前記推定された第１ガス量が前記低圧ＥＧＲ通路の容積以上となった時点から前記吸気通路を通過するガスの積算量である第２ガス量（吸気通路掃気量ＳINsoki）を推定する掃気状態推定手段を備え（図１６のステップ１６６０及びステップ１６７０、並びに、図１７のルーチン）、
前記アンモニア残留判定手段は、
前記機関運転停止要求が発生したときに前記推定されている前記第２ガス量（吸気通路掃気量ＳINsoki）が前記吸気通路の容積以上でない場合に前記吸気通路に前記アンモニアが残留していると判定する（図１４のステップ１４４０での「Ｙｅｓ」との判定を参照。）。
【０２３３】
これによれば、アンモニアが低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に残留しているか否かを容易に判定することができる。
【０２３４】
更に、第４制御装置は、
前記推定されている前記第２ガス量（吸気通路掃気量ＳINsoki）が前記吸気通路の容積以上となったときに前記アンモニア除去制御を停止して前記機関の運転を停止する（図１５のステップ１５３０及びステップ１５４０）。これにより、機関１０の運転が無駄に継続されることを回避することができる。
【０２３５】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る各制御装置は、低圧ＥＧＲ通路及び吸気通路に生成・滞留している酸性凝縮水を尿素ＳＣＲ触媒４４により生成されたアンモニアによって中和することができる。よって、機関構成部品が酸性凝縮水によって腐食され難いので、機関１０の耐久性を高めることができる。
【０２３６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明が適用される機関１０は高圧ＥＧＲシステムを備えてなくてもよい。
【図１】
2012164713.tif 000013
【図２】
2012164713.tif 000014
【図３】
2012164713.tif 000015
【図４】
2012164713.tif 000016
【図５】
2012164713.tif 000017
【図６】
2012164713.tif 000018
【図７】
2012164713.tif 000019
【図８】
2012164713.tif 000020
【図９】
2012164713.tif 000021
【図１０】
2012164713.tif 000022
【図１１】
2012164713.tif 000023
【図１２】
2012164713.tif 000024
【図１３】
2012164713.tif 000025
【図１４】
2012164713.tif 000026
【図１５】
2012164713.tif 000027
【図１６】
2012164713.tif 000028
【図１７】
2012164713.tif 000029
【国際調査報告】
2012164713.tif 000030
2012164713.tif 000031
2012164713.tif 000032
2012164713.tif 000033