(57)【要約】【課題】ＤＰＦの強制再生の開始を遅らせたり再生時間を必要以上に延ばしたりすることなくＮＨ３スリップを抑制できるエンジンの排気浄化システムを提供すること。【解決手段】排気浄化システムは、ＮＨ３によって排気中のＮＯｘを浄化する選択還元触媒と、選択還元触媒の上流に尿素水を噴射する尿素水噴射装置と、排気中のＰＭを捕集するＤＰＦと、ＤＰＦを昇温することによって捕集されたＰＭを燃焼し、除去する再生制御部と、を備える。再生制御部は、ＤＰＦに捕集されたＰＭが燃焼する初期燃焼温度（３５０℃）になるまでＤＰＦを初期急速昇温速度（１５℃／ｓｅｃ）で昇温する急速昇温制御（Ｓ３３〜Ｓ３４）を行い、その後、初期燃焼温度より高い強制再生温度（６００℃）になるまでＤＰＦを初期急速昇温速度よりも遅い緩徐昇温速度（０．２５、０．５０、１．００℃／ｓｅｃ）で昇温する緩徐昇温制御（Ｓ３５〜Ｓ３９）を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、還元剤によって排気中のＮＯｘを浄化する選択還元触媒と、
前記選択還元触媒の上流に還元剤又はその前駆体を供給する還元剤供給装置と、
前記排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの温度を検出又は推定する温度取得手段と、
前記フィルタを昇温することによって捕集された粒子状物質を燃焼し、除去する昇温手段と、を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、
前記昇温手段は、前記フィルタに捕集された粒子状物質が燃焼する第１の温度になるまで前記フィルタを第１の昇温速度で昇温する第１の昇温制御を行い、その後、前記第１の温度より高い第２の温度になるまで前記フィルタを前記第１の昇温速度よりも遅い第２の昇温速度で昇温する第２昇温制御を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記昇温手段は、前記第２の昇温制御では前記フィルタの温度が高くなるに従い前記第２の昇温速度を増加させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記フィルタの上流には、排気中のＮＯを酸化しＮＯ２を生成するＮＯ２生成触媒が設けられ、
前記第１の温度は、前記フィルタに捕集された粒子状物質とＮＯ２と反応して燃焼する温度の下限以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記選択還元触媒に流入する排気中のＮＯｘ量を取得するＮＯｘ量取得手段と、
前記選択還元触媒から流出する排気中の還元剤量を取得するスリップ量取得手段と、
前記選択還元触媒の下流の排気中の還元剤量及び前記選択還元触媒の上流の排気中のＮＯｘ量に基づいて前記選択還元触媒への還元剤の供給量の基準量を算出する基準供給量算出手段と、
前記選択還元触媒への還元剤の供給量に対し、０より大きな下限量と当該下限量より大きな上限量とを定める制限量設定手段と、
前記昇温手段により前記フィルタが昇温されている間は、前記基準量が前記下限量より小さい場合は下限量の還元剤を、前記基準量が前記上限量より大きい場合は上限量の還元剤を、前記基準量が前記下限量以上かつ前記上限量以下である場合は基準量の還元剤を前記還元剤供給装置によって供給する還元剤供給量制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【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システムに関する。より詳しくは、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、ＮＨ３やＨＣなどの還元剤の存在下で排気中のＮＯｘを浄化する選択還元触媒と、を備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気中のＮＯｘを浄化する排気浄化システムの１つとして、ＮＨ３やＨＣ等の還元剤により排気中のＮＯｘを選択的に還元する選択還元触媒を排気通路に設けたものが提案されている。例えば、尿素添加式の排気浄化システムでは、選択還元触媒の上流側からＮＨ３の前駆体である尿素水を供給し、この尿素水から排気の熱で熱分解又は加水分解することでＮＨ３を生成し、このＮＨ３により排気中のＮＯｘを選択的に還元する。このような尿素添加式のシステムの他、例えば、アンモニアカーバイトのようなＮＨ３の化合物を加熱することでＮＨ３を生成し、このＮＨ３を直接添加するシステムも提案されている。以下では、尿素添加式のシステムについて説明する。
【０００３】
このような選択還元触媒には、排気中のＮＯｘの還元に供されなかったＮＨ３を貯蔵する能力がある。すなわち、選択還元触媒に流入するＮＯｘ量に対し尿素水の供給量が多い場合、ＮＯｘの還元に供されずに余剰となったＮＨ３は選択還元触媒に貯蔵され、逆に選択還元触媒に流入するＮＯｘ量に対し尿素水の供給量が少ない場合、選択還元触媒に貯蔵されていたＮＨ３がＮＯｘの還元に供される。したがって、尿素水の供給量を増減することにより、選択還元触媒におけるＮＨ３の貯蔵量（以下、「ＮＨ３ストレージ量」という）を制御することができる。
【０００４】
ＮＯｘ浄化の観点からは、選択還元触媒にできるだけ多くのＮＨ３が貯蔵されていることが好ましいものの、選択還元触媒で貯蔵できるＮＨ３の量には限界がある。選択還元触媒にこの限界量（以下、「最大ＮＨ３ストレージ量」という）を超えるＮＨ３が供給されると、飽和したＮＨ３は下流側へ排出されてしまうこととなる。以下、これをＮＨ３スリップ又は還元剤スリップという。
【０００５】
選択還元触媒の最大ＮＨ３ストレージ量は、温度が高くなるに従って少なくなる。このため、排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質を除去するためにフィルタを昇温している間は、特にＮＨ３スリップが発生しやすい。そこで、フィルタの強制再生時におけるＮＨ３スリップを抑制するための様々な方法が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００６】
特許文献１の方法では、強制再生のためにフィルタを昇温している間は尿素水の供給を停止し、さらにフィルタの昇温と昇温停止とを繰り返すことにより、それまでに貯蔵されていたＮＨ３の消費を促しつつ急激に最大ＮＨ３ストレージ量が低下しないようにする。
特許文献２の方法では、フィルタの強制再生を実行したとするとＮＨ３スリップが発生するような場合には、強制再生の開始を遅らせるとともに、尿素水の供給を停止したりＮＯｘ排出量を増加させたりすることにより、ＮＨ３ストレージ量を十分に低下させてから強制再生を開始している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２６１３２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−９０８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１の方法のように、強制再生中に昇温を停止してしまうと、フィルタの温度が低下してしまうため、再生時間が長くなってしまい、燃費が悪化するおそれがある。また、選択還元触媒の温度が高すぎるとそのＮＯｘ浄化性能も低下してしまうため、再生時間が長くなるとその間のＮＯｘ排出量が増加してしまうおそれがある。
また、ＮＯｘとＮＨ３との反応性を高くするためには選択還元触媒にできるだけ多くのＮＨ３が貯蔵されていることが好ましいが、特許文献２の方法のように強制再生を開始する前にＮＨ３ストレージを低下させてしまうと、その間のＮＯｘ排出量が増加するおそれがある。
【０００９】
本発明は、フィルタの強制再生の開始を遅らせたり再生時間を必要以上に延ばしたりすることなく還元剤スリップを抑制できる内燃機関の排気浄化システム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】
【００１０】
（１）本発明の内燃機関（例えば、後述のエンジン１）の排気浄化システム（例えば、後述の排気浄化システム２）は、内燃機関の排気通路（例えば、後述の排気管１１）に設けられ、還元剤によって排気中のＮＯｘを浄化する選択還元触媒（例えば、後述の第１触媒２３１）と、前記選択還元触媒の上流に還元剤又はその前駆体を供給する還元剤供給装置（例えば、後述の尿素水噴射装置２５）と、前記排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ（例えば、後述のＤＰＦ２２）と、前記フィルタの温度を検出又は推定する温度取得手段（例えば、後述の排気温度センサ２７及びＥＣＵ３）と、前記フィルタを昇温することによって捕集された粒子状物質を燃焼し、除去する昇温手段（例えば、後述の再生制御部４及び図４の強制再生制御の実行に係る手段）と、を備え、前記昇温手段は、前記フィルタに捕集された粒子状物質が燃焼する第１の温度（例えば、後述の初期燃焼温度）になるまで前記フィルタを第１の昇温速度（例えば、後述の初期急速昇温速度）で昇温する第１の昇温制御（例えば、後述の図４のＳ３３〜Ｓ３４に示す急速昇温制御）を行い、その後、前記第１の温度より高い第２の温度（例えば、後述の強制再生温度）になるまで前記フィルタを前記第１の昇温速度よりも遅い第２の昇温速度（例えば、後述の第１、第２、第３の緩徐昇温速度）で昇温する第２昇温制御（例えば、後述の図４のＳ３５〜Ｓ３９に示す緩徐昇温制御）を行う。
【００１１】
（２）この場合、前記昇温手段は、前記第２の昇温制御では前記フィルタの温度が高くなるに従い前記第２の昇温速度を増加させることが好ましい。
【００１２】
（３）この場合、前記フィルタの上流には、排気中のＮＯを酸化しＮＯ２を生成するＮＯ２生成触媒（例えば、後述の酸化触媒２１）が設けられ、前記第１の温度は、前記フィルタに捕集された粒子状物質とＮＯ２と反応して燃焼する温度の下限（例えば、後述のＣＲＴ温度）以上であることが好ましい。
【００１３】
（４）この場合、前記排気浄化システムは、前記選択還元触媒に流入する排気中のＮＯｘ量を取得するＮＯｘ量取得手段（例えば、後述のＮＯｘセンサ２８及びＥＣＵ３）と、前記選択還元触媒から流出する排気中の還元剤量を取得するスリップ量取得手段（例えば、後述のＮＨ３センサ２６及びＥＣＵ３）と、前記選択還元触媒の下流の排気中の還元剤量及び前記選択還元触媒の上流の排気中のＮＯｘ量に基づいて前記選択還元触媒への還元剤の供給量の基準量を算出する基準供給量算出手段（例えば、後述の尿素水噴射制御部５及び図２のＳ３の実行に係る手段）と、前記選択還元触媒への還元剤の供給量に対し、０より大きな下限量と当該下限量より大きな上限量とを定める制限量設定手段（例えば、後述の尿素水噴射制御部５及び図２のＳ６の実行に係る手段）と、前記昇温手段により前記フィルタが昇温されている間は、前記基準量が前記下限量より小さい場合は下限量の還元剤を、前記基準量が前記上限量より大きい場合は上限量の還元剤を、前記基準量が前記下限量以上かつ前記上限量以下である場合は基準量の還元剤を前記還元剤供給装置によって供給する還元剤供給量制御手段（例えば、後述の尿素水噴射制御部５及び図２のＳ５、Ｓ９、Ｓ１０の実行に係る手段）と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
（１）本発明では、粒子状物質が燃焼する第１の温度になるまで第１の昇温速度でフィルタを昇温し、その後第１の温度より高い第２の温度になるまで第１の昇温速度よりも遅い第２の昇温速度でフィルタを昇温する。換言すると、本発明では粒子状物質が燃焼する温度になるまでは第１の昇温速度で速やかに昇温し（第１の昇温制御）、その後、第２の温度になるまでは第２の昇温速度で徐々に昇温する（第２の昇温制御）。
始めに速やかに昇温するとそれだけ多くの量の還元剤スリップが発生する可能性が高くなるが、第１の昇温制御では第１の温度までの昇温にとどめることにより、例えば第２の温度まで速やかに昇温した場合よりも、昇温初期における還元剤スリップの量を抑制できる。また、本発明によれば、粒子状物質が燃焼する温度である第１の温度になるまでは、できるだけ速やかに、より具体的には第２の昇温速度よりも速やかに昇温することにより、それだけ速く粒子状物質の燃焼を開始できるので、再生時間を短くできる。
第２の昇温制御では第２の温度まで徐々に昇温することにより、それまでに貯蔵されていた還元剤の消費を促す時間を確保できるので、例えば第２の温度まで速やかに昇温した場合よりも還元剤スリップの量を抑制できる。また、このように比較的緩やかに昇温する第２の昇温制御を開始するまでに、フィルタの温度を粒子状物質が燃焼する温度である第１の温度まで昇温しておくことにより、第２の昇温制御を行っている間は捕集された粒子状物質の燃焼が途切れることがないので、上記特許文献１の方法と比較して再生時間を短くできる。
【００１５】
（２）選択還元触媒の温度変化に対する最大還元剤貯蔵量の変化量は、選択還元触媒の温度が高くなるほど小さくなる。すなわち、選択還元触媒の温度が高くなるほど、選択還元触媒の温度上昇によってスリップする還元剤の量は減少する傾向がある。本発明ではこれを利用して、第２昇温制御ではフィルタの温度が高くなるに従い昇温速度を増加させることにより、還元剤をスリップさせることなくできるだけ速やかに第２の温度（強制再生温度）まで昇温できる。したがって、フィルタの再生時間をさらに短くできる。
【００１６】
（３）本発明では、フィルタに捕集された粒子状物質がＮＯ２によって燃焼する反応（所謂ＣＲＴ反応）が進行する温度の下限（例えば、約２５０℃程度）以上の温度に第１の温度を設定する。これにより、過大な還元剤スリップが発生するおそれがある温度領域では第２の昇温制御を行い、確実に粒子状物質を連続的に燃焼させながらかつ還元剤スリップが発生しないように徐々にフィルタを昇温できる。
【００１７】
（４）本発明では、粒子状物質を除去するために昇温手段によってフィルタが昇温されている間は、０より大きな下限量とこの下限量より大きな上限量との間の量の還元剤を供給する。ここで上限量を設定し、これを上回らない還元剤を供給することにより、第２昇温制御によって緩やかにフィルタを昇温しながら、これに合わせて徐々に選択還元触媒に貯蔵されていた還元剤の消費を促進できる。また、下限量を設定し、これを下回らないように還元剤を供給することにより、第２昇温制御を行っている間も選択還元触媒においてＮＯｘを還元できるように常に還元剤を供給し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン及びその排気浄化システムの構成を示す模式図である。
【図２】尿素水噴射制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】ＤＰＦの強制再生制御の開始を判定する手順を示すフローチャートである。
【図４】ＤＰＦの強制再生制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】選択還元触媒の最大ＮＨ３ストレージ量とその温度との関係を示す図である。
【図６】従来の排気浄化システムにおいて強制再生制御を行ったときにおけるＤＰＦ及び選択還元触媒の温度と、選択還元触媒の下流側の排気のＮＨ３濃度との変化を示す図である。
【図７】本実施形態の排気浄化システムにおいて強制再生制御を行ったときにおける選択還元触媒の各部分の温度変化を示す図である。
【図８】本実施形態の排気浄化システムにおいて強制再生制御を行ったときにおける選択還元触媒の各部分のＮＨ３ストレージ量の変化（上段）と、選択還元触媒の各部分の下流側のＮＨ３濃度の変化（下段）とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関（以下「エンジン」という）１及びその排気浄化システム２の構成を示す模式図である。エンジン１は、リーンバーン運転方式のガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、図示しない車両に搭載されている。
【００２０】
排気浄化システム２は、エンジン１の排気管１１に設けられた酸化触媒２１と、排気管１１に設けられ、排気中の炭素を主成分とする粒子状物質（以下、「ＰＭ」という）を捕集するフィルタとしてのＤＰＦ２２と、排気管１１に設けられ、この排気管１１を流通する排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元剤としてのアンモニア（ＮＨ３）の存在下で浄化する選択還元触媒２３と、排気管１１のうち選択還元触媒２３の上流側に、ＮＨ３の前駆体である尿素水を供給する尿素水噴射装置２５と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）３とを含んで構成される。
【００２１】
尿素水噴射装置２５は、尿素水タンク２５１と、尿素水噴射弁２５３とを備える。
尿素水タンク２５１は、尿素水を貯蔵するものであり、尿素水供給路２５４及び図示しないポンプを介して、尿素水噴射弁２５３に接続されている。この尿素水タンク２５１には、レベルセンサ２５５が設けられている。このレベルセンサ２５５は、尿素水タンク２５１内の尿素水の水位を検出し、この水位に略比例する検出信号をＥＣＵ３に出力する。尿素水噴射弁２５３は、ＥＣＵ３に接続されており、ＥＣＵ３からの制御信号により動作し、この制御信号に応じて尿素水を排気管１１内に噴射する。
【００２２】
酸化触媒２１は、排気中のＨＣ及びＣＯを酸化し、これらを浄化する。また、酸化触媒２１は、エンジン１から排出されたＮＯを酸化しＮＯ２を生成する。これにより、ＤＰＦ２２ではＮＯ２によりＰＭを燃焼する反応が進行する。また、酸化触媒２１でＮＯをＮＯ２に酸化することにより、選択還元触媒に流入する排気のＮＯ２／ＮＯｘ比は約０．５となり、そのＮＯｘ浄化率が最適化される。
【００２３】
ＤＰＦ２２は、排気管１１を流通する排気を多孔質壁で濾過することにより、排気に含まれるＰＭを捕集する。ＤＰＦ２２には、ＰＭの燃焼を促進する触媒が担持される。ＤＰＦ２２に多量のＰＭが堆積すると、目詰まりし、燃費が悪化するおそれがある。このため、ＤＰＦ２２に所定の量のＰＭが堆積すると、これを燃焼することにより除去する強制再生制御が実行される。この強制再生制御では、例えば、ポスト噴射（排気工程における燃料噴射）を実行し、未燃燃料を酸化触媒２１で燃焼し、ＤＰＦ２２を昇温する。
【００２４】
ＤＰＦ２２を昇温すると、下記式（１−１）〜（１−３）に示すＣＲＴ反応と、下記式（１−４）〜（１−５）に示す強制再生反応とが進行し、ＰＭが燃焼する。
ＣＲＴ反応は、排気中のＮＯ２を利用した反応であり、比較的低温（例えば、約２５０℃）から進行する。以下、ＣＲＴ反応が進行する温度の下限をＣＲＴ温度という。
強制再生反応は、排気中のＯ２を利用した反応であり、上記ＣＲＴ温度より高い温度（例えば、約４５０℃）から進行する。
Ｃ＋２ＮＯ２→ＣＯ２＋２ＮＯ            （１−１）
Ｃ＋ＮＯ２→ＣＯ＋ＮＯ                  （１−２）
Ｃ＋１／２Ｏ２＋ＮＯ２→ＣＯ２＋ＮＯ    （１−３）
Ｃ＋１／２Ｏ２→ＣＯ                    （１−４）
ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２                （１−５）
【００２５】
選択還元触媒２３は、第１触媒２３１と、排気管１１のうち第１触媒２３１よりも下流側に設けられた第２触媒２３２とに分けられる。選択還元触媒２３は、ＮＨ３等の還元剤が存在する雰囲気下で、排気中のＮＯｘを選択的に還元する。具体的には、尿素水噴射装置２５により尿素水を噴射すると、この尿素水は、排気の熱により熱分解又は加水分解されて還元剤としてのＮＨ３が生成される。生成されたＮＨ３は、選択還元触媒２３に供給され、これらＮＨ３により、排気中のＮＯｘが選択的に還元される。
【００２６】
ところで、選択還元触媒２３は、尿素水から生成したＮＨ３で排気中のＮＯｘを還元する機能を有するとともに、生成したＮＨ３を所定の量だけ貯蔵する機能も有する。本実施形態では、選択還元触媒２３に貯蔵されたＮＨ３の量をＮＨ３ストレージ量といい、このＮＨ３ストレージ量の限界を最大ＮＨ３ストレージ量という。より詳しくは、第１触媒２３１のＮＨ３ストレージ量及び最大ＮＨ３ストレージ量を、第１ＮＨ３ストレージ量及び第１最大ＮＨ３ストレージ量といい、第２触媒２３２のＮＨ３ストレージ量及び最大ＮＨ３ストレージ量を、第２ＮＨ３ストレージ量及び第２最大ＮＨ３ストレージ量という。このようにして貯蔵されたＮＨ３は、排気中のＮＯｘの還元にも適宜消費される。また、選択還元触媒２３に多くのＮＨ３が存在すると、流入するＮＯｘとの反応性が向上する。したがって、選択還元触媒２３のＮＯｘ浄化率は、ＮＨ３ストレージ量が多くなる程高くなる。
【００２７】
ここで、選択還元触媒２３において、最大ＮＨ３ストレージ量を超えてＮＨ３が生成された場合、生成されたＮＨ３は、選択還元触媒２３の下流側へ排出される。このようにしてＮＨ３が選択還元触媒２３に貯蔵されず、その下流側へ排出されることを、以下では「ＮＨ３スリップ」という。
【００２８】
ＥＣＵ３には、エンジン１及び排気浄化システム２の状態を検出するためのセンサとして、ＮＨ３センサ２６、排気温度センサ２７、及びＮＯｘセンサ２８等が接続されている。
【００２９】
ＮＨ３センサ２６は、排気管１１のうち第１触媒２３１と第２触媒２３２との間における排気のＮＨ３の濃度を検出し、検出値に略比例した検出信号をＥＣＵ３に供給する。第１触媒２３１から単位時間当りに流出する排気中のＮＨ３量は、ＮＨ３センサ２６の出力に基づいてＥＣＵ３により算出される。排気温度センサ２７は、ＤＰＦ２２の下流側の排気の温度を検出し、検出値に略比例した検出信号をＥＣＵ３に供給する。酸化触媒２１の温度、ＤＰＦ２２の温度、及び選択還元触媒の温度等は、それぞれ排気温度センサ２７の出力に基づいて、ＥＣＵ３により算出される。ＮＯｘセンサ２８は、選択還元触媒２３に流入する排気のＮＯｘの濃度を検出し、検出値に略比例した検出信号をＥＣＵ３に供給する。選択還元触媒２３に単位時間当りに流入する排気中のＮＯｘ量は、ＮＯｘセンサ２８の出力に基づいて、ＥＣＵ３により算出される。
【００３０】
ＥＣＵ３は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）とを備える。この他、ＥＣＵ３は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、エンジン１、及び尿素水噴射弁２５３に制御信号を出力する出力回路と、を備える。
【００３１】
以下、このＥＣＵ３に構成された、ＤＰＦ２２の強制再生制御に係る再生制御部４と、尿素水の噴射制御に係る尿素水噴射制御部５と、の構成について、順に説明する。
【００３２】
［尿素水噴射制御部５］
図２は、尿素水噴射制御部５による尿素水噴射制御の手順を示すフローチャートである。より具体的には、図２のフローチャートは、尿素水噴射制御、すなわち尿素水噴射装置による単位時間当りの尿素水の噴射量を決定する手順を示す。図２の処理は、尿素水噴射制御部により所定の周期で繰り返し実行される。
【００３３】
Ｓ１では、尿素水噴射制御に係る装置が正常であるか否かを判別する。より具体的には、例えば、尿素水噴射装置が正常であるか否か、第１、第２触媒が劣化又は故障していないか否か、尿素水タンク内の尿素水の残量が規定値以上であるか否か、エンジン始動後の暖機が完了しているか否か、ＮＨ３センサ、ＮＯｘセンサ、排気温度センサなど各種センサが故障していないか否か、及びこれらセンサが活性に達しているか否か、第１、第２触媒の温度が規定温度以上であるか否か、などが判別される。Ｓ１の判別がＮＯであり、これら装置の何れかが正常でないと判別された場合にはＳ２に移り、尿素水噴射制御を停止すべく尿素水噴射量を０にし（Ｓ２）、この処理を終了する。
【００３４】
Ｓ１の判別がＹＥＳであり装置が正常であると判別された場合にはＳ３に移る。Ｓ３では、排気浄化システム全体のＮＯｘ浄化率をできるだけ高く維持するため、第１触媒のＮＨ３ストレージ量がそのときの第１触媒の最大ＮＨ３ストレージ量に又はその近傍に維持されるように、第１触媒に単位時間当りに流入する排気中のＮＯｘ量及び第１触媒から単位時間当りに流出する排気中のＮＨ３量に基づいて尿素水の基準噴射量を算出し、Ｓ４に移る。より具体的には、Ｓ３では、本願出願人による国際公開第２００８／５７６２８又は特開２０１１−９４５９２号公報などに記載されている既知のアルゴリズムに基づいて、上述のような基準噴射量を算出する。
【００３５】
例えば、国際公開第２００８／５７６２８に記載されたアルゴリズムによれば、Ｓ３では、それぞれ独立して算出した３つの入力（フィードフォワード噴射量GUREA_FF、フィードバック噴射量GUREA_FB、ストレージ補正入力GUREA_ST）を合算したものを基準噴射量GUREA_BSとする（下記式（２）参照）。
GUREA_BS=GUREA_FF+GUREA_FB+GUREA_ST      （２）
【００３６】
上記式（２）において、フィードフォワード噴射量GUREA_FFは、当量比αが１になるようにされた尿素水の噴射量に相当し、エンジンから排出され第１触媒に流入するＮＯｘ量に応じて算出される。ここで、尿素水の当量比αとは、対象とする第１触媒について、単位時間当りの尿素水の流入量（ＮＨ３として流入する分も含む）と、単位時間当りのＮＯｘの流入量との比（尿素水流入量／ＮＯｘ流入量）であり、流入するＮＯｘに対し、このＮＯｘを過不足なく還元できる量の尿素水が流入した場合、この当量比αは１となる。すなわち、対象とする第１触媒に流入するＮＯｘに対し、流入するＮＯｘを還元するために必要な量の尿素水が供給されなかった場合、当量比αは１より小さな値となり、流入するＮＯｘを還元するために必要な量より多くの尿素水が供給された場合、当量比αは１より大きな値となる。
【００３７】
上記式（２）において、フィードバック噴射量GUREA_FBは、ＮＨ３センサ出力VNH3が値０より大きな値に設定された目標値VNH3_TRGTに収束するように図示しないフィードバックコントローラによって算出された尿素水の噴射量に相当する。
上記式（２）において、ストレージ補正入力GUREA_STは、第１触媒のＮＨ３ストレージ量の推定値が、そのときの最大ＮＨ３ストレージ量の推定値の近傍に設定された目標値に収束するように図示しないフィードバックコントローラによって算出された尿素水の噴射量に相当する。
【００３８】
また、例えば特開２０１１−９４５９２号公報に記載されたアルゴリズムによれは、Ｓ３では、それぞれ独立して算出した２つの入力（フィードフォワード噴射量GUREA_FF、スイッチング噴射量GUREA_SW）を合算したものを基準噴射量GUREA_BSとする（下記式（３）参照）。
GUREA_BS=GUREA_FF+GUREA_SW    （３）
【００３９】
上記式（３）において、フィードフォワード噴射量GUREA_FFは、上記式（２）に示すものと同じである。また、上記式（３）において、スイッチング噴射量GUREA_SWは、ＮＨ３センサ出力に基づいて第１触媒においてＮＨ３スリップが発生したと判定されたことに応じてＮＨ３スリップを抑制すべく負の所定値に設定され、基準噴射量を減量側に補正する。その後スイッチング噴射量GUREA_SWは、ＮＨ３ストレージ量の推定値が最大ＮＨ３ストレージ量の推定値よりもやや小さな閾値を下回ったことに応じて正の所定値に設定され、基準噴射量を増量側に補正する。このようにＮＨ３センサ出力に基づいて基準噴射量の減量側への補正と増量側への補正とを交互に繰り返すことにより、ＮＨ３ストレージ量は最大ＮＨ３ストレージ量の近傍に維持される。
【００４０】
Ｓ３では、以上のような上記式（２）又は（３）に基づいて基準噴射量GUREA_BSを算出する。その具体的な手順は、国際公開第２００８／５７６２８や特開２０１１−９４５９２号公報などに記載されているので、ここではより詳細な説明は省略する。
【００４１】
Ｓ４では、強制再生フラグFDPFが１であるか否かを判別する。このフラグFDPFは、ＤＰＦ強制再生制御の実行に適した時期であることを示すフラグであり、後述の図３及び図４に示す処理により更新される。Ｓ４の判別がＮＯである場合、Ｓ５に移り、Ｓ４で算出した基準噴射量に相当する量の尿素水を噴射する。これにより、ＤＰＦ強制再生制御が行われていない間は、第１触媒には、ほぼ最大ＮＨ３ストレージ量に相当する量のＮＨ３を貯蔵させることができる。
【００４２】
Ｓ４の判別がＹＥＳである場合、すなわち強制再生制御中である場合には、Ｓ６に移り、選択還元触媒への尿素水の供給量に対する上限量及び下限量を算出する。
【００４３】
ここで下限量は、第１、第２触媒により最低限要求されるＮＯｘ還元率を実現するために必要な尿素水の量であり、０より大きい。したがって、ＤＰＦ強制再生制御の実行中は、選択還元触媒によってＮＯｘを還元できなくなるということがない。
また上限量は、第１、第２触媒で還元可能な量のＮＯｘを還元するために必要な尿素水の量であり、上記下限量より大きい。したがって、ＤＰＦ強制再生制御の実行中は、選択還元触媒に供給されたＮＨ３のほぼ全てがＮＯｘの還元に消費されるため、これらのＮＨ３ストレージ量が増加することはない。
【００４４】
上限量は、以下の手順で適切な値に設定する。
先ず、ＮＯｘセンサの出力に基づいて、第１触媒に流入するＮＯｘ量を算出する。そして、排気温度センサの出力に基づいて酸化触媒の温度を推定し、推定した酸化触媒の温度と算出したＮＯｘ量とに基づいて、第１触媒に流入するＮＯ量とＮＯ２量とを算出する。酸化触媒は、その温度が高くなるほどＮＯの酸化効率が高くなる。したがって、酸化触媒の温度が高くなるほど、第１触媒に流入する排気のＮＯ２／ＮＯｘ比は高くなる。
また、排気温度センサの出力に基づいて第１触媒の温度を算出し、当該温度に基づいて選択還元触媒のＮＯｘ浄化率を推定する。そして、推定したＮＯｘ浄化率を、選択還元触媒に流入するＮＯ量及びＮＯ２量に乗算し、選択還元触媒で還元可能なＮＯ量及びＮＯ２量を算出する。
次に、下記反応式（４−１）〜（４−３）の下で第１、第２触媒においてＮＯ及びＮＯ２が還元されると仮定することにより、上記還元可能な量のＮＯ及びＮＯ２を還元するために必要なＮＨ３の量を算出する。そして、このＮＨ３量を予め定められた尿素水濃度に基づいて尿素水の量に換算し、これを上限量とする。
ＮＯ＋ＮＯ２＋２ＮＨ３→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ      （４−１）
４ＮＯ＋４ＮＨ３＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ      （４−２）
６ＮＯ２＋８ＮＨ３→７Ｎ２＋１２Ｈ２Ｏ        （４−３）
【００４５】
下限量は、以下の手順で適切な値に設定する。
先ず、第１触媒の温度を推定し、当該温度に基づいて第１、第２触媒に最低限要求されるＮＯｘ浄化率を算出する。そして、算出した要求ＮＯｘ浄化率を、第１触媒に流入するＮＯ量及びＮＯ２量に乗算し、第１、第２触媒で最低限還元が要求されるＮＯ量及びＮＯ量を算出する。
次に、上記反応式の下で第１、第２触媒においてＮＯ及びＮＯ２が還元されると仮定することにより、上記還元が要求される量のＮＯ及びＮＯ２を還元するために必要なＮＨ３の量を算出する。そして、このＮＨ３量を予め定められた尿素水濃度に基づいて尿素水の量に換算し、これを下限量とする。
【００４６】
Ｓ７では、Ｓ４で算出した基準噴射量とＳ６で算出した下限量とを比較し、Ｓ８では、Ｓ４で算出した基準噴射量とＳ６で算出した上限量とを比較する。
Ｓ７において基準噴射量が下限量より小さいと判別された場合には、Ｓ９に移り、下限量の尿素水を噴射する。
Ｓ８において基準噴射量が上限量より大きいと判別された場合には、Ｓ１０に移り、上限量の尿素水を噴射する。
Ｓ７及びＳ８において基準噴射量が下限量以上かつ上限量以下であると判別された場合には、Ｓ５に移り基準噴射量の尿素水を噴射する。
【００４７】
［再生制御部４］
次に、再生制御部４（図１参照）について説明する。
図３は、再生制御部４によるＤＰＦの強制再生制御の開始を判定する手順を示すフローチャートである。より具体的には、図３のフローチャートは、強制再生フラグFDPFを０から１にセットすることにより、強制再生制御の開始を明示する手順を示す。図３の処理は、再生制御部４により所定の周期で繰り返し実行される。
【００４８】
Ｓ２１では、強制再生フラグFDPFが１であるか否かを判別する。Ｓ２１の判別がＹＥＳの場合、以下の処理を実行することなく、直ちにこの処理を終了する。Ｓ２１の判別がＮＯの場合、Ｓ２２に移る。
Ｓ２２では、ＤＰＦに堆積しているＰＭの量（以下、「ＰＭ堆積量」という）を推定し、このＰＭ堆積量が所定の開始閾値以上であるか否かを判別する。Ｓ２２の判別がＮＯの場合、フラグFDPFを０に維持したまま、この処理を終了する。Ｓ２２の判別がＹＥＳの場合、ＤＰＦの強制再生制御を開始するのに適した時期に達したと判断し、Ｓ２３に移り、フラグFDPFを１にセットする。
【００４９】
図４は、再生制御部４によるＤＰＦの強制再生制御の手順を示すフローチャートである。図４の処理は再生制御部４により所定の周期で繰り返し実行される。図４に示すように、再生制御部４により実行される強制再生制御は、ＤＰＦを所定の強制再生温度まで昇温する昇温工程（Ｓ３３〜Ｓ３９）と、ＤＰＦの温度を強制再生温度に維持しＤＰＦに堆積しているＰＭを燃焼除去する燃焼工程（Ｓ４０〜Ｓ４２）と、に分けられる。
【００５０】
Ｓ３１では、強制再生フラグFDPFが１であるか否かを判別する。Ｓ３１の判別がＹＥＳの場合にはＳ３２に移り、Ｓ３１の判別がＮＯの場合には、以下の処理を実行することなく、直ちにこの処理を終了する。
【００５１】
Ｓ３２では、昇温工程中であるか否かを判別する。より具体的には、排気温度センサの出力に基づいてＤＰＦの温度（以下、「フィルタ温度」という）を推定し、フィルタ温度が強制再生温度以下であるか否かを判別する。Ｓ３２の判別がＹＥＳであり、フィルタ温度が強制再生温度以下である場合には、昇温工程中であると判断しＳ３３に移る。なお、本実施形態では強制再生温度を、ＤＰＦを破損することなくかつ堆積したＰＭを速やかに燃焼できる温度である６００℃に設定するが、これに限るものではない。
【００５２】
本実施形態では、強制再生温度よりも低くかつＤＰＦに捕集されたＰＭが燃焼する温度に初期燃焼温度を定義し、ＤＰＦを強制再生温度まで昇温する昇温工程（Ｓ３３〜Ｓ３９）を、ＤＰＦを初期燃焼温度まで急速に昇温する急速昇温制御を実行する工程（Ｓ３３〜Ｓ３４）と、その後ＤＰＦを初期燃焼温度から強制再生温度まで上記急速昇温制御よりも遅く昇温する緩徐昇温制御を実行する工程（Ｓ３５〜Ｓ３９）とに分ける。
【００５３】
Ｓ３３〜Ｓ３４の急速昇温制御では、初期燃焼温度まで後述の緩徐昇温制御よりも速い昇温速度でＤＰＦを昇温する。より具体的には、Ｓ３３では、ＤＰＦの温度が初期燃焼温度以下であるか否かを判別する。Ｓ３３の判別がＹＥＳの場合、Ｓ３４に移り、所定の初期急速昇温速度でＤＰＦを昇温し、この処理を終了する。Ｓ３３の判別がＮＯの場合、Ｓ３５に移る。なお、ＤＰＦの昇温速度は、例えばポスト噴射量を増減することで調整される。
【００５４】
本実施形態では、初期燃焼温度を、ＣＲＴ温度（約２５０℃）以上である３５０℃に初期燃焼温度を設定し、初期急速昇温速度を、１５℃／ｓｅｃに設定するが、これに限るものではない。初期燃焼温度は、強制再生温度より低くかつＣＲＴ温度以上であればよい。また、初期急速昇温速度は、後述の緩徐昇温制御における昇温速度より速ければよい。このように、急速昇温制御では、初期燃焼温度まで初期急速昇温温度で速やかに昇温することにより、速やかにＰＭの燃焼を開始することができるので、ＤＰＦの強制再生にかかる時間を短くできる。また、急速昇温制御では、強制再生温度よりも低い初期燃焼温度までの昇温にとどめておくことにより、ＤＰＦの下流側に設けられた選択還元触媒の温度が急激に上昇し、過大なＮＨ３スリップが発生するのを抑制できる。
【００５５】
Ｓ３５〜Ｓ３９の緩徐昇温制御では、初期燃焼温度から強制再生温度までのＤＰＦの温度を複数に分け、上記初期急速昇温制御より遅い昇温速度で、かつ温度が高くなるに従い昇温速度が速くなるようにＤＰＦを昇温する。より具体的には、Ｓ３５ではＤＰＦの温度が４００℃以下であるか否かを判別し、Ｓ３７ではＤＰＦの温度が４５０℃以下であるか判別する。ＤＰＦの温度が４００℃以下である場合には、上記初期急速昇温速度より遅い第１の緩徐昇温速度でＤＰＦを昇温し、ＤＰＦの温度が４００℃より高く４５０℃以下である場合には第１の緩徐昇温速度より速い第２の緩徐昇温速度でＤＰＦを昇温し、ＤＰＦの温度が４５０℃より高い場合には第２の緩徐昇温速度より速い第３の緩徐昇温速度でＤＰＦを昇温する。
【００５６】
本実施形態では、第１の緩徐昇温速度を０．２５℃／ｓｅｃに設定し、第２の緩徐昇温速度を０．５０℃／ｓｅｃに設定し、第３の緩徐昇温速度を１．００℃／ｓｅｃに設定するが、これに限るものではない。第１、第２、第３の緩徐昇温速度は、何れも初期急速昇温速度よりも遅く、かつ第１、第２、第３の順で速ければよい。
【００５７】
次に、緩徐昇温制御において温度が高くなるに従い緩徐昇温速度を速くする理由について、図５を参照して説明する。
図５は、選択還元触媒の最大ＮＨ３ストレージ量とその温度との関係を示す図である。
図５に示すように、最大ＮＨ３ストレージ量は、温度が高くなるに従って低下する。また図２を参照して説明したように、本実施形態では、第１触媒は、その最大ＮＨ３ストレージ量に相当する量のＮＨ３が常に貯蔵された状態が維持されるように尿素水を噴射する。したがって、第１触媒の温度が急激に上昇し、その最大ＮＨ３ストレージ量が低下すると、この最大ＮＨ３ストレージ量の低下分に相当する量のＮＨ３が、その下流側へ排出される可能性がある。
【００５８】
ここで、所定の幅（ΔＴ）の温度上昇に対する最大ＮＨ３ストレージ量の減少量（ΔＮＨ３）の割合（ΔＮＨ３／ΔＴ）を低温側と高温側とで比較すると、図５に示すように高温側の方が小さい。これは、選択還元触媒の温度が高くなるほど、ＮＨ３スリップは生じにくくなることを意味する。本実施形態の緩徐昇温制御では、これを利用して温度が高くなるに従い昇温速度が速くなるようにしている。これにより、過大なＮＨ３スリップを生じることなく、より短い時間でＤＰＦを強制再生温度まで昇温でき、ひいては強制再生にかかる時間を短くできる。
【００５９】
図４に戻って、Ｓ３２の判別がＮＯであり、フィルタ温度が強制再生温度より高い場合には、燃焼工程中であると判断しＳ４０に移る。
Ｓ４０では、現在のフィルタ温度を維持し、ＰＭの燃焼を継続する。Ｓ４１では、ＰＭ堆積量を推定し、このＰＭ堆積量が所定の終了閾値より小さいか否かを判別する。Ｓ４１の判別がＮＯの場合、フラグFDPFを１に維持したままこの処理を終了する。Ｓ４１の判別がＹＥＳの場合、強制再生制御を終了すべくフラグFDPFを０にリセットし、この処理を終了する。
【００６０】
次に、本実施形態の強制再生制御の効果について、従来の例と比較して説明する。
図６は、従来の排気浄化システムにおいて強制再生制御を行ったときにおけるＤＰＦ及び選択還元触媒の温度と、選択還元触媒の下流側の排気のＮＨ３濃度との変化を示す図である。図６の例では、強制再生制御では、約６００℃の強制再生温度までＤＰＦを速やかに昇温し、その後ＤＰＦを強制再生温度の近傍に維持した。また図６の例では、第１触媒及び第２触媒にはそれぞれ容積が等しく２Ｌのものを用い、強制再生制御中は、当量比αが１になるように尿素水を供給した。
【００６１】
従来の排気浄化システムではＤＰＦを速やかに強制再生温度まで昇温するため、選択還元触媒の温度も急激に上昇する。このため、従来の排気浄化システムでは、強制再生制御を開始すると、大量のＮＨ３が短時間でまとめて選択還元触媒から排出される。なお、この時の排気のＮＨ３濃度は、最大で６０００ｐｐｍほどであった。
【００６２】
図７は、本実施形態の排気浄化システムにおいて強制再生制御を行ったときにおける選択還元触媒の各部分の温度変化を示す図である。なお、図７の例では、第１触媒及び第２触媒にはそれぞれ容積が等しく２Ｌのものを用いた。また図７には、濃い線から順に、選択還元触媒の上流側から１Ｌ目の部分（第１触媒の中間部分）、２Ｌ目の部分（第１触媒の下流端の部分）、３Ｌ目の部分（第２触媒の中間部分）、及び４Ｌ目の部分（第２触媒の下流端の部分）における温度を示す。なお、強制再生制御中におけるＤＰＦの温度とその下流側の選択還元触媒の温度とでは、５０℃程度の温度差がある。なお、選択還元触媒の各部分の温度は、所定のアルゴリズムに基づいて推定した。
【００６３】
上述のように、昇温工程では強制再生温度までＤＰＦの温度を徐々に上昇させる。これにより、ＤＰＦの下流側に設けられた選択還元触媒の温度も徐々に上昇する。また、図６に示すように、上流側の温度から変化し、下流側の温度は上流側の温度に追従するように変化する。また、ＤＰＦの昇温速度が速くなるほど、選択還元触媒の昇温速度も速くなる。
【００６４】
図８は、本実施形態の排気浄化システムにおいて強制再生制御を行ったときにおける選択還元触媒の各部分のＮＨ３ストレージ量の変化（上段）と、選択還元触媒の各部分の下流側のＮＨ３濃度の変化（下段）とを示す図である。
図８の上段には、薄い線から順に、選択還元触媒の上流側から１Ｌ目までの部分（第１触媒の上流側の部分）、上流側の１Ｌ目から２Ｌ目までの部分（第１触媒の下流側の部分）、上流側の２Ｌ目から３Ｌ目までの部分（第２触媒の上流側の部分）、及び上流側の３Ｌ目から４Ｌ目までの部分（第２触媒の下流側の部分）のＮＨ３ストレージ量の変化を示す。また、図８の例では、選択還元触媒には、上流側から下流側まで等しい濃度でＮＨ３が貯蔵された状態で、強制再生制御を開始した。
また、図８の下段には、薄い線から順に、選択還元触媒の上流側から１Ｌ目の下流側の部分（第１触媒の中間部分）、上流側から２Ｌ目の下流側の部分（第１触媒の下流端の部分）、上流側から３Ｌ目の下流側の部分（第２触媒の中間部分）、及び上流側から４Ｌ目の下流側の部分（第２触媒の下流端の部分）におけるＮＨ３濃度を示す。すなわち、図８の下段のうち、最も濃い線は、システム外へ排出される排気のＮＨ３濃度に相当する。
【００６５】
図７を参照して説明したように、選択還元触媒の温度は上流側から順に上昇する。また、選択還元触媒の上流側の方がＮＯｘとＮＨ３との反応性が高い。このため、図７の上段に示すように、強制再生制御を開始すると、ＮＨ３ストレージ量は、選択還元触媒の上流側から順に低下する。また、図７の上段に示すように、本実施形態によれば、選択還元触媒の各部分におけるＮＨ３ストレージ量は、昇温工程において時間をかけて昇温している間に徐々に低下する。
【００６６】
昇温工程では、選択還元触媒の温度はＤＰＦの強制再生温度に相当する温度（約５５０℃）まで徐々に上昇することから、図６の従来の例とは異なり、短時間で大量のＮＨ３スリップすることがない。より具体的には、ＤＰＦの強制再生制御を開始してから、第１、第２、第３の緩徐昇温速度で昇温している間に間欠的に小さなＮＨ３スリップが発生した。また、第１の緩徐昇温速度で昇温している間に最も大きなＮＨ３スリップが発生し、そのときの排気のＮＨ３濃度は約６５０ｐｐｍであった。すなわち、本実施形態によれば、図６の従来例と比較して、強制再生制御を行っているときにおける排気のＮＨ３濃度の最大値を約十分の１程度まで低減できる。
【００６７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。
例えば、上記実施形態における緩徐昇温制御では、第１、第２、第３の緩徐昇温速度を設定し、３段階に分けて昇温速度を変化させたが、本発明はこれに限らない。緩徐昇温制御では、ＤＰＦの温度に応じて連続的に緩徐昇温速度を変化させてもよい。
【００６８】
上記実施形態では、ＮＨ３を還元剤とし、かつこの前駆体としての尿素水を供給する尿素添加式の排気浄化システムに、本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、尿素水を供給しこの尿素水からアンモニアを生成せずに、直接ＮＨ３を供給してもよい。また、ＮＨ３の前駆体としては、尿素水に限らず他の添加剤を用いてもよい。
【００６９】
また、ＮＯｘを還元するための還元剤はＮＨ３に限るものではない。すなわち、上記実施形態では、ＮＨ３を還元剤としてＮＯｘを浄化する所謂ＮＨ３−選択還元触媒を備えた排気浄化システムに本発明を適用した例を示したが、これに限るものではない。例えば、ＨＣを還元剤としてＮＯｘを浄化する所謂ＨＣ−選択還元触媒を備えた排気浄化システムにも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１…エンジン（内燃機関）
１１…排気管（排気通路）
２…排気浄化システム
２１…酸化触媒（ＮＯ２生成触媒）
２２…ＤＰＦ（フィルタ）
２３１…第１触媒（選択還元触媒）
２５…尿素水噴射装置（還元剤供給装置）
２６…ＮＨ３センサ（スリップ量取得手段）
２７…排気温度センサ（温度取得手段）
２８…ＮＯｘセンサ（ＮＯｘ量取得手段）
３…ＥＣＵ（温度取得手段、スリップ量取得手段、ＮＯｘ量取得手段）
４…再生制御部（昇温手段）
５…尿素水噴射制御部５（基準供給量算出手段、制限量設定手段、還元剤供給量制御手段）
【図１】
2014080881.tif 000003
【図２】
2014080881.tif 000004
【図３】
2014080881.tif 000005
【図４】
2014080881.tif 000006
【図５】
2014080881.tif 000007
【図６】
2014080881.tif 000008
【図７】
2014080881.tif 000009
【図８】
2014080881.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月7日(2014.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
Ｓ１の判別がＹＥＳであり装置が正常であると判別された場合にはＳ３に移る。Ｓ３では、排気浄化システム全体のＮＯｘ浄化率をできるだけ高く維持するため、第１触媒のＮＨ３ストレージ量がそのときの第１触媒の最大ＮＨ３ストレージ量に又はその近傍に維持されるように、第１触媒に単位時間当りに流入する排気中のＮＯｘ量及び第１触媒から単位時間当りに流出する排気中のＮＨ３量に基づいて尿素水の基準噴射量を算出し、Ｓ４に移る。より具体的には、Ｓ３では、本願出願人による国際公開第２００９／１２８１６９又は特開２０１１−９４５９２号公報などに記載されている既知のアルゴリズムに基づいて、上述のような基準噴射量を算出する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
例えば、国際公開第２００９／１２８１６９に記載されたアルゴリズムによれば、Ｓ３では、それぞれ独立して算出した３つの入力（フィードフォワード噴射量GUREA_FF、フィードバック噴射量GUREA_FB、ストレージ補正入力GUREA_ST）を合算したものを基準噴射量GUREA_BSとする（下記式（２）参照）。
GUREA_BS=GUREA_FF+GUREA_FB+GUREA_ST      （２）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
Ｓ３では、以上のような上記式（２）又は（３）に基づいて基準噴射量GUREA_BSを算出する。その具体的な手順は、国際公開第２００９／１２８１６９や特開２０１１−９４５９２号公報などに記載されているので、ここではより詳細な説明は省略する。