(57)【要約】【課題】ＳＣＲ触媒の作用によって排気中のＮＯｘを還元する排気浄化システムにおいて、少ない触媒量でも高い効率で排気中のＮＯｘを還元すること。【解決手段】エンジン１の排気浄化システム２は、排気管１１のうちエンジン１の直下の区間内（エンジンルーム内）に設けられたフィルタ３３と、下流触媒コンバータ３４と、フィルタ３３に担持され、ＮＨ３を貯蔵する機能とＮＨ３によって排気中のＮＯｘを還元する機能とを有した第１ＳＣＲ触媒と、下流触媒コンバータ３４の基材に担持された第２ＳＣＲ触媒と、排気管１１のうちフィルタ３３及び下流触媒コンバータ３４の上流側にＮＨ３の前駆体である尿素水を噴射する尿素水噴射装置３２と、エンジン１を停止した時点において、第１及び第２ＳＣＲ触媒に所定量以上のＮＨ３が貯蔵されるように、エンジン１の運転中における尿素水噴射装置３２からの尿素水噴射量を制御するＥＣＵ４と、を備える。【選択図】図１
2014105664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路のうち当該機関の直下の区間内に設けられたフィルタと、
前記フィルタの上流又は下流に設けられたフロースルー基材と、
前記フィルタに担持され、ＮＨ３を貯蔵する機能とＮＨ３によって排気中のＮＯｘを還元する機能とを有した第１選択還元触媒と、
前記フロースルー基材に担持され、ＮＨ３を貯蔵する機能とＮＨ３によって排気中のＮＯｘを還元する機能とを備えた第２選択還元触媒と、
前記排気通路のうち前記フィルタ及び前記フロースルー基材の上流側にＮＨ３又はその前駆体を還元剤として供給する還元剤供給装置と、を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、
前記機関を停止した時点において、前記第１及び第２選択還元触媒に所定量以上のＮＨ３が貯蔵されるように、前記機関の運転中における前記還元剤供給装置からの還元剤の供給量を制御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内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記フィルタ及び前記フロースルー基材の下流側の排気のＮＨ３濃度を検出又は推定するＮＨ３検出手段をさらに備え、
前記還元剤供給量制御手段は、前記機関の運転中は、前記第１及び第２選択還元触媒に最大貯蔵可能量に近い量のＮＨ３が貯蔵されているように、前記ＮＨ３検出手段の出力に基づいて前記還元剤の供給量を制御す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】
前記還元剤供給量制御手段は、
前記機関から排出されるＮＯｘを前記第１及び第２選択還元触媒で還元するために必要な還元剤の量である主還元剤量を算出する主還元剤量算出手段と、
前記第１及び第２選択還元触媒を合わせたＮＨ３貯蔵量が、最大貯蔵可能量の近傍に設定された所定の目標量になるように、前記主還元剤量に加算されることで還元剤の供給量を補正する第１補正量を算出する第１補正量算出手段と、
前記ＮＨ３検出手段の出力値が所定の目標値になるように、前記主還元剤量に加算されることで還元剤の供給量を補正する第２補正量を算出する第２補正量算出手段と、を備え、前記主還元剤量と前記第１補正量と第２補正量とを合わせた量の還元剤を前記還元剤供給装置から供給させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記還元剤供給量制御手段は、
前記機関から排出されるＮＯｘを前記第１及び第２選択還元触媒で還元するために必要な還元剤の量である主還元剤量を算出する主還元剤量算出手段と、
前記主還元剤量に加算されることで還元剤の供給量を補正する補正量を算出する補正量算出手段と、を備え、前記主還元剤量と前記補正量とを合わせた量の還元剤を前記還元剤供給装置から供給させ、
前記補正量算出手段は、前記ＮＨ３検出手段の出力値が所定の減量補正閾値を超えたことに応じて前記補正量を負の値にし、前記第１及び第２選択還元触媒を合わせたＮＨ３貯蔵量が、その最大ＮＨ３貯蔵可能量よりやや小さな値に設定された所定の増量補正閾値を下回ったことに応じて前記補正量を正の値にすることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項５】
前記フロースルー基材は、前記機関の直下の区間内に設けられることを特徴とする請求項１から４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。
【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管内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、排気管内のうち選択還元触媒を設けるのに適した位置について検討する。
【０００３】
エンジンは、車両前方のエンジンルーム内に設けられ、排気管は、エンジンの排気ポートから延び、車両の床下を通って車両の後方端部に至る。したがって、排気管は、その構造上、エンジンルーム内のエンジン直下の区間と、エンジンルーム外の床下の区間とに分けられる。
【０００４】
エンジン直下の区間内は、エンジンからこの区間に至るまでの間の排気の放熱が小さく、また高温のエンジンまでの距離も短いことから、比較的高温に維持される。しかしながら、エンジンルーム内には、エンジンの他、吸気系や燃料噴射系の各種装置も設けられるため、排気系の各種装置（例えば、上記選択還元触媒や粒子状物質を捕集するフィルタ等）を全て直下の区間内に配置することは難しい。とりわけフィルタは、捕集した粒子状物質を燃焼除去する再生処理を適宜行う必要があるため、エネルギー効率が有利になるように、直下の区間内に優先的に設けられる。したがって選択還元触媒は、配置の自由度が高い床下の区間内に設けられる場合が多い。
【０００５】
しかしながら、床下の区間内は、エンジンからこの区間に至るまでの間の排気の放熱が大きくまたエンジンまでの距離も長いことから、直下の区間よりも低温に維持される。このため、選択還元触媒の温度がＮＯｘを還元するのに適した温度に達しない場合がある。そこで、特許文献１に記載の技術のようにフィルタに選択還元触媒を担持させた上、このフィルタを直下の区間内に設けることが考えられる。これにより、狭い直下の区間内を有効に利用しながら、選択還元触媒をＮＯｘの還元に適した温度まで上昇させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５０１３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フィルタは、無数の細孔が形成された多孔質壁に排気を通過させることによって、排気中の粒子状物質を捕捉する。したがってフィルタに選択還元触媒を担持させると、細孔が閉じてしまいフィルタ前後の圧力降下が増加してしまうため、担持できる触媒量には制限がある。このため、特許文献１の技術のように、フィルタに選択還元触媒を担持させたとしても、それだけでは要求されるＮＯｘ浄化性能を達成することは難しい。
【０００８】
このため、さらに追加して選択還元触媒を設ける必要があるが、上述のように直下の区間内は極めて配置の制限が厳しいため、フィルタとは別に追加できる触媒量にも限りがある。また、選択還元触媒の作用によってＮＯｘを還元する場合、排気管のうち選択還元触媒より上流側には、還元剤供給装置や酸化触媒等の付帯装置も設ける必要があるので、追加して設けられる選択還元触媒の量もさらに制限されてしまう。
【０００９】
また、選択還元触媒における作用によってＮＯｘを還元するためには、適切な量の還元剤の供給が必要となる。しかしながら、上述のようにフィルタに追加して選択還元触媒を設けた場合、どのような態様で還元剤を供給すれば触媒のＮＯｘ還元性能を最大限に引き出すことができるかは、十分に検討されていない。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、選択還元触媒の作用によって排気中のＮＯｘを還元する排気浄化システムにおいて、少ない触媒量でも高い効率で排気中のＮＯｘを還元することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（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）のうち当該機関の直下の区間内に設けられたフィルタ（例えば、後述の排気浄化フィルタ３３）と、前記フィルタの上流又は下流に設けられたフロースルー基材（例えば、後述の下流触媒コンバータ３４の基材）と、前記フィルタに担持され、ＮＨ３を貯蔵する機能とＮＨ３によって排気中のＮＯｘを還元する機能とを有した第１選択還元触媒と、前記フロースルー基材に担持され、ＮＨ３を貯蔵する機能とＮＨ３によって排気中のＮＯｘを還元する機能とを備えた第２選択還元触媒と、前記排気通路のうち前記フィルタ及び前記フロースルー基材の上流側にＮＨ３又はその前駆体を還元剤として供給する還元剤供給装置（例えば、後述の尿素水噴射装置３２）と、前記機関を停止した時点において、前記第１及び第２選択還元触媒に所定量以上のＮＨ３が貯蔵されるように、前記機関の運転中における前記還元剤供給装置からの還元剤の供給量を制御する還元剤供給量制御手段（例えば、後述のＥＣＵ４）と、を備える。
【００１２】
（２）この場合、前記排気浄化システムは、前記フィルタ及び前記フロースルー基材の下流側の排気のＮＨ３濃度を検出又は推定するＮＨ３検出手段（例えば、後述のＮＨ３センサ５２）をさらに備え、前記還元剤供給量制御手段は、前記機関の運転中は、前記第１及び第２選択還元触媒に最大貯蔵可能量に近い量のＮＨ３が貯蔵されているように、前記ＮＨ３検出手段の出力に基づいて前記還元剤の供給量を制御することが好ましい。
【００１３】
（３）この場合、前記還元剤供給量制御手段は、前記機関から排出されるＮＯｘを前記第１及び第２選択還元触媒で還元するために必要な還元剤の量である主還元剤量（例えば、後述の主噴射量）を算出する主還元剤量算出手段（例えば、後述の図１０のＳ５の実行に係る手段）と、前記第１及び第２選択還元触媒を合わせたＮＨ３貯蔵量が、最大貯蔵可能量の近傍に設定された所定の目標量になるように、前記主還元剤量に加算されることで還元剤の供給量を補正する第１補正量（例えば、後述のストレージ補正量）を算出する第１補正量算出手段（例えば、後述の図１０のＳ６の実行に係る手段）と、前記ＮＨ３検出手段の出力値が所定の目標値になるように、前記主還元剤量に加算されることで還元剤の供給量を補正する第２補正量（例えば、後述のＮＨ３センサ補正量）を算出する第２補正量算出手段（例えば、後述の図１０のＳ７の実行に係る手段）と、を備え、前記主還元剤量と前記第１補正量と第２補正量とを合わせた量の還元剤を前記還元剤供給装置から供給させることが好ましい。
【００１４】
（４）この場合、前記還元剤供給量制御手段は、前記機関から排出されるＮＯｘを前記第１及び第２選択還元触媒で還元するために必要な還元剤の量である主還元剤量（例えば、後述の主噴射量）を算出する主還元剤量算出手段（例えば、後述の図１２のＳ５の実行に係る手段）と、前記主還元剤量に加算されることで還元剤の供給量を補正する補正量（例えば、後述のスイッチング噴射量）を算出する補正量算出手段（例えば、後述の図１２のＳ１６の実行に係る手段）と、を備え、前記主還元剤量と前記補正量とを合わせた量の還元剤を前記還元剤供給装置から供給させ、前記補正量算出手段は、前記ＮＨ３検出手段の出力値が所定の減量補正閾値を超えたことに応じて前記補正量を負の値にし、前記第１及び第２選択還元触媒を合わせたＮＨ３貯蔵量が、その最大ＮＨ３貯蔵可能量よりやや小さな値に設定された所定の増量補正閾値を下回ったことに応じて前記補正量を正の値にすることが好ましい。
【００１５】
（５）この場合、前記触媒コンバータは、前記機関の直下の区間内に設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
（１）本発明では、機関の直下の区間内に排気浄化フィルタを設け、このフィルタに第１選択還元触媒を担持させる。これにより、特に昇温制御を行うことなく第１選択還元触媒の温度をＮＯｘ浄化性能が最適になる温度に維持できる。また本発明では、このフィルタの上流又は下流に触媒コンバータを設け、この触媒コンバータの基材に第２選択還元触媒を設ける。このように、直下の区間内に設けられるフィルタとは別に、追加して選択還元触媒を設けることにより、システム全体として必要なＮＯｘ浄化性能を達成するために必要な量の触媒を排気管内に設けることができる。
【００１７】
ところで、以上のようにフィルタに追加して第２選択還元触媒を設けたとしても、選択還元触媒におけるＮＨ３の貯蔵状態によっては、第２選択還元触媒のＮＯｘ浄化性能を十分に引き出せないばかりか、逆にシステム全体のＮＯｘ浄化率が悪化する場合もある。例えば、第１及び第２選択還元触媒にＮＨ３がほとんど貯蔵されていない状態で機関を始動した場合を検討する。この場合、機関から排出されたＮＯｘを還元するために必要な量の還元剤を供給したとしても、供給した還元剤の一部がＮＯｘの還元に消費されずに、追加して設けた第２選択還元触媒に貯蔵されてしまう場合がある。すなわち、システム全体の触媒量を増やしたとしても、選択還元触媒のＮＨ３貯蔵機能に余裕がある状態では、必ずしも触媒の増量分がシステム全体のＮＯｘ浄化率の向上に結びつくとは限らない。
【００１８】
これに対し、本発明では、機関を停止した時点において、第１及び第２選択還元触媒に所定量以上のＮＨ３が貯蔵されているように、機関の運転中の還元剤の供給量を制御する。選択還元触媒で貯蔵できるＮＨ３の量は、触媒の温度が低下するほど増えることから、機関の停止時に貯蔵されていたＮＨ３は、機関が再び始動されるまでそのまま選択還元触媒に貯蔵される。したがって本発明では、第１及び第２選択還元触媒に所定量以上のＮＨ３が貯蔵された状態で機関を始動できるので、供給した還元剤が上述のようにＮＯｘの還元に消費されることなく第１及び第２選択還元触媒に貯蔵されることがない。また、機関の始動時から第１及び第２選択還元触媒にＮＨ３を貯蔵させておくことにより、これら選択還元触媒に流入するＮＯｘとＮＨ３との反応性を高めることができるので、システム全体のＮＯｘ浄化率を向上できる。
【００１９】
（２）選択還元触媒に貯蔵されているＮＨ３の量がその最大貯蔵可能量に近くなると、貯蔵しきれなかったＮＨ３は下流側へスリップする。ＮＨ３検出手段は、このようにして第１及び第２選択還元触媒からスリップしたＮＨ３を検出又は推定する。本発明では、機関の運転中は、第１及び第２選択還元触媒に最大貯蔵可能量に近い量のＮＨ３が貯蔵されているように、ＮＨ３検出手段の出力に基づいて還元剤の供給量を制御する。これにより、第１及び第２選択還元触媒には、機関の始動時から停止時まで常に最大貯蔵可能量に近い量のＮＨ３が貯蔵された状態、換言すると、第１及び第２選択還元触媒からＮＨ３がほぼ飽和した状態が維持される。したがって、第１及び第２選択還元触媒に流入する排気のＮＯｘとＮＨ３との反応性を最大限向上できる。
【００２０】
（３）本発明では、機関から排出されるＮＯｘを第１及び第２選択還元触媒で還元するために必要な還元剤の量を主還元剤量とする。これにより、第１及び第２選択還元触媒でＮＯｘを還元するために最低限必要な量のＮＨ３を第１及び第２選択還元触媒に供給できる。また本発明では、このような主還元剤量に第１及び第２補正量を加算することによって、還元剤の供給量を補正する。第１補正量は、第１及び第２選択還元触媒を合わせたＮＨ３貯蔵量の推定値が所定の目標量になるように算出され、第２補正量は、ＮＨ３検出手段の出力値が所定の目標値になるように算出される。これにより、機関の運転中は、前記第１及び第２選択還元触媒においてＮＨ３が飽和し、かつそのＮＨ３貯蔵量が最大貯蔵可能量の近傍に維持された状態を実現できる。したがって、第１及び第２選択還元触媒におけるＮＯｘとＮＨ３との反応性を高めることができ、システム全体のＮＯｘ浄化率を向上できる。
【００２１】
（４）本発明では、機関から排出されるＮＯｘを第１及び第２選択還元触媒で還元するために必要な還元剤の量を主還元剤量とする。これにより、第１及び第２選択還元触媒でＮＯｘを還元するために最低限必要な量のＮＨ３を第１及び第２選択還元触媒に供給できる。また本発明では、このような主還元剤量に補正量を加算することによって還元剤の供給量を補正する。補正量は、第１及び第２選択還元触媒からＮＨ３が飽和し、ＮＨ３検出手段の出力値が減量補正閾値を超えたことに応じて負の値に決定される。その後、ＮＨ３貯蔵量が最大ＮＨ３貯蔵可能量よりやや小さな値に設定された増量補正閾値を下回ったことに応じて正の値に決定される。以上のように補正量を正負交互に切り替えることにより、第１及び第２選択還元触媒のＮＨ３貯蔵量を、その最大ＮＨ３貯蔵可能量と増量補正閾値との間で振動するように制御できる。したがって、第１及び第２選択還元触媒におけるＮＯｘとＮＨ３との反応性を高めることができ、システム全体のＮＯｘ浄化率を向上できる。
【００２２】
（５）本発明では、フィルタとともにフロースルー基材も機関の直下の区間内に設ける。これにより、特に昇温制御を行うことなく第１及び第２選択還元触媒の温度をＮＯｘ浄化性能が最適になる温度に維持できる。これにより、本発明では、第１及び第２選択還元触媒の温度とＮＨ３貯蔵量との両方を、ＮＯｘを効率的に還元するのに最適な状態にできる。上述のように、機関の直下の区間内に追加して設けることができる選択還元触媒の量は制限されるものの、本発明によれば触媒の温度とＮＨ３貯蔵量との両方を最適な状態にすることにより、少ない量の触媒で十分なＮＯｘ浄化性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気浄化システムの構成を示す模式図である。
【図２】上記実施形態に係る排気浄化ユニットの構成を示す部分断面図である。
【図３】ＮＯｘ浄化試験に用いた第１−第３システムにおける吸気の質量流量と排気の圧力降下（直下の区間及び床下の区間を合わせた全体）との関係を示す図である。
【図４】ＮＯｘ浄化試験に用いた第１−第３システムにおける吸気の質量流量と排気の圧力降下（直下の区間のみ）との関係を示す図である。
【図５】ＮＯｘ浄化試験に用いた尿素水噴射量を定めるマップを示す図である。
【図６】非ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ浄化率を示す図である。
【図７】非ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ排出量の時間変化を示す図である。
【図８】ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ浄化率を示す図である。
【図９】ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ排出量の時間変化を示す図である。
【図１０】実施例１の尿素水噴射制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図１１】第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量に対する目標値とフィルタ温度との関係を示す図である。
【図１２】実施例２の尿素水噴射制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、車両前方のエンジンルーム内に設けられている。
【００２５】
排気浄化システム２は、エンジン１の排気管１１の一部として設けられた触媒浄化ユニット３と、触媒浄化ユニット３を制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）４と、を含んで構成される。排気管１１は、エンジン１の図示しない排気ポートから延び、車両の床下を通って車両の後方端部に至る。したがって、排気管１１は、図１に示すように、エンジンルーム内のエンジン直下の区間と、エンジンルーム外の床下の区間とに分けられる。触媒浄化ユニット３は、エンジンルーム内、すなわちエンジン直下の区間内のエンジン１の側部に隣接して設けられている。
【００２６】
図２は、触媒浄化ユニット３の構成を示す部分断面図である。
触媒浄化ユニット３は、上流触媒コンバータ３１と、尿素水噴射装置３２と、排気浄化フィルタ３３と、下流触媒コンバータ３４とを、一の円筒状のケーシング３５内にこの順で直列に配置して構成される。ケーシング３５の上流触媒コンバータ３１側は、エンジンの図示しない排気ポートから延びる排気マニホルドに接続される。これにより、ケーシング３５内は、エンジンの排気通路の一部となる。
【００２７】
上流触媒コンバータ３１は、フロースルー型のハニカム構造体を基材として、この基材に酸化触媒を担持して構成される。エンジンから排出された排気に含まれるＨＣやＣＯは、この上流触媒コンバータ３１を通過する過程で酸化触媒の作用によって酸化される。また、排気に含まれるＮＯも、上流触媒コンバータ３１を通過する過程でＮＯ２に酸化される。エンジン直下の排気に含まれるＮＯｘのうちほぼ全てはＮＯでありＮＯ２はほとんど含まれていない（ＮＯ２／ＮＯｘ比がほぼ０）。このため、上流触媒コンバータ３１でＮＯを酸化しＮＯ２を生成することにより、排気浄化フィルタ３３及び下流触媒コンバータ３４に流入する排気のＮＯ２／ＮＯｘ比を、後述のＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化性能が最適化される約０．５まで上昇させることができる。
【００２８】
排気浄化フィルタ３３は、多孔質壁で区画形成された複数のセルを有するウォールフロー型のハニカム構造体と、各セルに対し上流側と下流側とで互い違いに設けられた目封じと、を備える。エンジンから排出された排気に含まれる炭素を主成分とした粒子状物質（以下、「ＰＭ」という）は、排気浄化フィルタ３３の多孔質壁の細孔を通過する過程で捕集される。排気浄化フィルタ３３にＰＭが堆積すると、圧力降下が増加し、燃費が悪化するおそれがある。そこで、排気浄化フィルタ３３のＰＭ堆積量が所定量を超えると、排気浄化フィルタ３３を約６００℃程度まで昇温することにより、フィルタ３３に捕集されたＰＭを燃焼除去するフィルタ再生処理が適宜実行される。
【００２９】
この排気浄化フィルタ３３のハニカム構造体には、第１選択還元触媒（以下、「第１ＳＣＲ触媒」という）が担持される。この第１ＳＣＲ触媒は、ＮＨ３の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、後述の尿素水噴射装置３２からＮＨ３供給されると、このＮＨ３によって、下記３種類の反応式に従って、排気中のＮＯｘを選択的に還元する。
ＮＯ＋ＮＯ２＋２ＮＨ３→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ
４ＮＯ＋４ＮＨ３＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ
６ＮＯ２＋８ＮＨ３→７Ｎ２＋１２Ｈ２Ｏ
【００３０】
また、この第１ＳＣＲ触媒は、ＮＨ３で排気中のＮＯｘを還元する機能を有するとともに、ＮＨ３を所定の量だけ貯蔵する機能も有する。以下では、ＳＣＲ触媒に貯蔵された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。ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量が最大ＮＨ３ストレージ量を超えると、その下流へＮＨ３がスリップする。このようにして第１ＳＣＲ触媒に貯蔵されたＮＨ３は、尿素水噴射装置３２から供給されたＮＨ３と合わせて排気中のＮＯｘの還元に適宜消費される。なお、第１ＳＣＲ触媒に多くの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、第１ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率は、そのＮＨ３ストレージ量が多くなるほど高くなる。
【００３１】
下流触媒コンバータ３４は、フロースルー型のハニカム構造体を基材として、この基材に第２選択還元触媒（以下、「第２ＳＣＲ触媒」という）を担持して構成される。この第２ＳＣＲ触媒は、上記第１ＳＣＲ触媒と同様のＮＨ３貯蔵機能及びＮＯｘ還元機能を備える。したがって、その作用についての詳細な説明は省略する。
【００３２】
尿素水噴射装置３２は、尿素水を噴射するインジェクタと、噴射された尿素水を排気中に攪拌するミキサとを備え、ケーシング３５内のうち上流触媒コンバータ３１とフィルタ３３との間に設けられる。尿素水噴射装置３２は、後述の尿素水噴射制御によって定められた量の尿素水溶液を、円筒状のフィルタ３３の上端面へ向けて濃度の偏りなく噴射する。
【００３３】
図１に戻って、ＥＣＵ４には、排気浄化システム２の状態を検出するため、排気温度センサ５１やＮＨ３センサ５２等の様々なセンサが接続されている。
【００３４】
排気温度センサ５１は、フィルタ３３の上流側の排気の温度を検出し、検出値に略比例した信号をＥＣＵ４に送信する。フィルタ３３の温度や下流触媒コンバータ３４の温度は、排気温度センサ５１の出力に基づいてＥＣＵ４により図示しない処理によって算出される。ＮＨ３センサ５２は、フィルタ３３及び下流触媒コンバータ３４の下流側の排気のＮＨ３濃度を検出し、検出値に略比例した信号をＥＣＵ４に送信する。
【００３５】
ＥＣＵ４は、エンジンを停止した時点において、第１及び第２ＳＣＲ触媒に所定量以上のＮＨ３が貯蔵されるように、エンジン１の運転中における尿素水噴射装置３２からの尿素水噴射量を制御する。より具体的には、ＥＣＵ４は、エンジンの運転中は、第１及び第２ＳＣＲ触媒に最大ＮＨ３ストレージ量に近い量のＮＨ３が貯蔵されているように、温度センサ５１及びＮＨ３センサ５２の出力に基づいて尿素水噴射量を制御する。なお、以上のような尿素水噴射制御の具体的な手順については、後に実施例１及び実施例２として説明する。
【００３６】
選択還元触媒の最大ＮＨ３ストレージ量は、その温度が低下するほど大きくなる特性がある（例えば、後述の図１１参照）。したがって、エンジンを停止した時点において、第１及び第２ＳＣＲ触媒に貯蔵されていたＮＨ３は、その後、再びエンジンが始動されるまで、そのまま第１及び第２ＳＣＲ触媒に貯蔵される。したがって、エンジンの運転中には、上述のような尿素水噴射制御を行うことにより、第１及び第２ＳＣＲ触媒に所定量のＮＨ３が貯蔵された状態でエンジンを始動できる。
【００３７】
以下、上記実施形態の排気浄化システム２の効果を検証するために行ったＮＯｘ浄化試験のシミュレーションについて説明する。このＮＯｘ浄化試験では、ＳＣＲ触媒にＮＨ３が全く貯蔵されていない状態でエンジンを始動した場合と、ＳＣＲ触媒にある程度のＮＨ３が貯蔵された状態でエンジンを始動した場合とで、ＳＣＲ触媒によるＮＯｘ浄化性能がどのように変化するかを評価した。
【００３８】
ＮＯｘ浄化試験は、それぞれ異なる態様のＳＣＲ触媒レイアウトを備えた第１、第２及び第３システムを対象として行った。
第３システムのＳＣＲ触媒レイアウトは、上述の実施形態の排気浄化システムと同じである。すなわち、第３システムは、エンジンの直下の区間内に、第１ＳＣＲ触媒が担持されたフィルタと、第２ＳＣＲ触媒が担持された下流触媒コンバータとの両方を備える。
第１システムのＳＣＲ触媒レイアウトは、上記第３システムと異なり、床下の区間内にのみＳＣＲ触媒が担持された触媒コンバータを備える。すなわち、第１システムは、上記実施形態のフィルタ及び下流触媒コンバータを備えない。
第２システムのＳＣＲ触媒レイアウトは、エンジンの直下の区間内に、第１ＳＣＲ触媒が担持されたフィルタのみ備える。すなわち、第２システムは、上記実施形態の下流触媒コンバータを備えない。
【００３９】
各システムの酸化触媒が担持された担体の体積、排気浄化フィルタの体積、ＳＣＲ触媒が担持された担体（フィルタを含む）の体積、及びＳＣＲ触媒の総量の比（第１システムを基準とする）は、下記表に示す通りである。ＳＣＲ触媒の担体の体積を比較すると、第３システムは第１システムと同じである。しかし、ＳＣＲ触媒の総量を比較すると、第３システムは第１システムの約半分（５５％）である。これは、フィルタの圧力降下が過剰に高くなるのを防止するため、フィルタへのＳＣＲ触媒の担持量を制限したためである。また、フィルタのみ備える第２システムは、ＳＣＲ触媒の総量及びＳＣＲ触媒の担体の体積ともに最も小さい。なお、第１−第３システムでは、ＳＣＲ触媒としてＣｕゼオライトを含む同じ組成のＳＣＲ触媒を用いた。
【表１】
2014105664.tif 000003
【００４０】
図３及び図４は、第１−第３システムにおける吸気の質量流量［ｋｇ／ｈ］と排気の圧力降下［ｍｂａｒ］との関係を示す図である。図３には、直下の区間と床下の区間とを合わせた排気管全体の圧力降下、より具体的には、排気管内のうち上流触媒コンバータの上流側と床下の区間の下流端との間の圧力降下を示す。また、図４には、直下の区間のみ、より具体的には、排気管内のうち上流触媒コンバータの上流側とエンジンの直下の区間の下流端との間の圧力降下を示す。
【００４１】
図４に示すように、直下の区間の圧力降下を比較すると、第２及び第３システムの圧力降下は、排気浄化フィルタにＳＣＲ触媒が担持されている分だけ、第１システムよりも大きい。しかし、図３に示すように、直下の区間と床下の区間とを合わせた全体の圧力降下を比較すると、第１−第３システムの圧力降下はほぼ同じである。
【００４２】
また、ＮＯｘ浄化試験では、エンジンの起動後の尿素水噴射量［ｇ／ｓｅｃ］は、排気管内のＳＣＲ触媒の温度を引数として規定のマップ（後述の図５参照）を検索することによって定めた。第１システムでは、床下の区間内に設けられた触媒コンバータの温度を引数とし、第２及び第３システムでは、直下の区間内に設けられたフィルタの温度を引数とした。したがって、第２及び第３システムでは、尿素水の噴射態様は同じである。
【００４３】
図５は、ＳＣＲ触媒の温度を引数として尿素水噴射量を定めるマップを示す図である。ＳＣＲ触媒の温度が１２０℃より低いと、尿素水の加水分解が十分に進行しないため、尿素水を噴射してもＳＣＲ触媒にＮＨ３を供給することはできない。したがって、図５に示すように、ＳＣＲ触媒の温度が１２０℃より低い場合には、尿素水噴射量は０［ｇ／ｓｅｃ］とする。
【００４４】
また、ＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化性能は、その温度に対して約２５０℃において最大となるように上に凸の特性を示す。したがって、ＳＣＲ触媒の温度が１２０℃を超えたことにより、ＮＨ３の供給が可能となったとしても、供給されたＮＨ３の全てがＮＯｘの還元に消費されることはない。したがって、図５に示すように、ＳＣＲ触媒の温度が１２０℃から２００℃までの間では、尿素水噴射量は、０［ｇ／ｓｅｃ］から所定の可変量α１［ｇ／ｓｅｃ］までの間で、ＳＣＲ触媒の温度に比例して連続的に増加させる。また、ＳＣＲ触媒の温度が２００℃を超えると、尿素水噴射量は、上記可変量α１［ｇ／ｓｅｃ］で一定とする。
【００４５】
ここで、可変量α１とは、ＳＣＲ触媒に流入するＮＯｘ量［ｇ／ｓｅｃ］に応じて定められる。より具体的には、可変量α１は、ＳＣＲ触媒に単位時間当りに流入する流入ＮＯｘ量を算出し、これを尿素水量に換算することで算出される。すなわち、可変量α１は、ＳＣＲ触媒に流入するＮＯｘに対し、このＮＯｘを過不足無く還元するために必要な尿素水噴射量に相当する。
【００４６】
ＮＯｘ浄化試験では、上記第１−第３システムを規定の運転態様のもとで約１４００秒にわたって走行させ、この間の各システムのＮＯｘ浄化率［％］（ＳＣＲ触媒の作用によって還元されたＮＯｘ量の総和／エンジンから排出されたＮＯｘ量の総和）を評価した。以下では、ＳＣＲ触媒にＮＨ３が全く貯蔵されていない状態でエンジンを始動した場合（以下、「非ストレージ始動」という）と、ＳＣＲ触媒に十分な量のＮＨ３が貯蔵されている状態でエンジンを始動した場合（以下、「ストレージ始動」という）の結果を説明する。
【００４７】
図６及び図７は、非ストレージ始動時の試験結果を示す図である。
より具体的には、図６は、非ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ浄化率を示す図である。図７は、非ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ排出量の時間変化を示す図である。図７には、上段から順に、車両の運転態様（車速［ｋｍ／ｈ］変化）と、ＮＯｘ排出量［ｇ］と、尿素水噴射量［ｇ／ｓｅｃ］と、排気浄化フィルタ及び床下の区間内に設けられたＳＣＲ触媒の温度［℃］と、を示す。
【００４８】
図６に示すように、ＮＨ３が貯蔵されていない状態でエンジンを始動した場合、ＮＯｘ浄化率は、第１システム、第３システム、第２システムの順で高くなることが明らかとなった。
【００４９】
図７に示すように、時刻０においてエンジンを始動した後、直下の区間内に設けられた排気浄化フィルタの温度は約１８０秒後に尿素水噴射制御を開始する温度（約１２０℃、上述の図５参照）に達するが、床下の区間に設けられた触媒コンバータの温度は約３６０秒後に尿素水噴射制御を開始する温度に達する。したがって、直下の区間内にＳＣＲ触媒を備えた第２及び第３システムでは、第１システムよりも速く尿素水噴射制御が開始できる。このため、第２及び第３システムは、第１システムと比較して特にエンジン始動直後のＮＯｘ浄化性能が高い。
【００５０】
また、図６に示すように、第２システムと第３システムとは同じフィルタを備えかつ第２システムの方がＳＣＲ触媒の量が少ないにも関わらず、ＮＯｘ浄化率は第２システムの方が高い。これは、エンジンの始動時にＳＣＲ触媒にＮＨ３が全く貯蔵されていないことに起因するものと考えられる。例えば、ＳＣＲ触媒にＮＨ３が貯蔵されていない場合、尿素水噴射装置から供給されたＮＨ３の一部が、排気中のＮＯｘの還元に消費されずに、ＳＣＲ触媒に貯蔵される場合がある。上述のように、第２システムよりも第３システムの方が、ＳＣＲ触媒の総量が多い。また両者ともにエンジンの始動時のＳＣＲ触媒には、ＮＨ３が全く貯蔵されていない。したがって、尿素水噴射装置から供給されたＮＨ３は、比較的ＮＨ３貯蔵機能に余裕のある第３システムの方が貯蔵され易くなっている。以上のような理由により、非ストレージ始動時では、第３システムは第２システムよりもＮＯｘ浄化率が低下すると考えられる。
【００５１】
図８及び図９は、ストレージ始動時の試験結果を示す図である。
より具体的には、図８は、ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ浄化率を示す図である。図９は、ストレージ始動時の第１−第３システムのＮＯｘ排出量の時間変化を示す図である。なお、図９に示す運転態様は、図７に示す運転態様と同じである。
【００５２】
図８に示すように、ＮＨ３が貯蔵された状態でエンジンを始動した場合、ＮＯｘ浄化率は、第２システム、第１システム、及び第３システムの順で高くなることが明らかとなった。
【００５３】
図９に示すように、非ストレージ始動時とストレージ始動時とで運転態様は同じであるから、エンジンから排出されるＮＯｘ量も同じであり、尿素水の噴射態様も同じになる。また、図９に示すように、第３システムと第１システムとを比較すると、第３システムの方が第１システムよりもＳＣＲ触媒量が少ないにも関わらず、ＮＯｘ浄化率は高い。これは、第３システムの直下の区間内に設けられたＳＣＲ触媒の方が、第１システムの床下の区間内に設けられたＳＣＲ触媒よりも、定常的に約５０℃程高く、ＮＯｘ浄化率が最適化される温度（約２５０℃）に近い温度に維持されるためである。
【００５４】
また、図６に示す結果と図８に示す結果とを比較すると、第３システムの触媒レイアウトの下で、ＳＣＲ触媒に十分な量のＮＨ３を貯蔵させた状態で始動した場合のＮＯｘ浄化率が最も高くなることが明らかになった。換言すれば、エンジンの始動時にＳＣＲ触媒に所定量のＮＨ３が貯蔵されているようにエンジンの運転中の尿素水の噴射量を制御する上記実施形態の排気浄化システムによれば、上述の第１及び第２システムと比較して最もＮＯｘ浄化率を高くできることが明らかになった。
【００５５】
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、上記実施形態では、第２ＳＣＲ触媒が担持された下流触媒コンバータ３４を、第１ＳＣＲ触媒が担持されたフィルタ３３の下流に設けた例について説明したが、本発明はこれに限らない。すなわち、触媒浄化ユニット３には、図１及び図２に示す例に変えて、上流触媒コンバータ３１、尿素水噴射装置３２、下流触媒コンバータ３４及びフィルタ３３の順で設けてもよい。このように、第２ＳＣＲ触媒を第１ＳＣＲ触媒の上流側に配置してもほぼ同様の効果を奏する。
【００５６】
また、上記実施形態では、第１ＳＣＲ触媒が担持されたフィルタ３３とともに第２ＳＣＲ触媒が担持された下流触媒コンバータ３４も直下の区間内に設けた例について説明したが、本発明はこれに限らない。直下の区間内は配置の自由度が低いため、例えば下流触媒コンバータのみ床下の区間内に設けてもよい。ただし、床下の区間内の温度は直下の区間内の温度に比べて約５０℃程度温度が低い。したがって、下流触媒コンバータのＮＯｘ浄化性能は、直下の区間内に設けた場合よりも床下の区間内に設けた場合の方がやや低下すると考えられる。
【００５７】
また、上記実施形態では、ＮＨ３の前駆体である尿素水を尿素水噴射装置３２から噴射したが、本発明はこれに限らない。例えば、尿素水でなくＮＨ３を直接フィルタに噴射するようにしてもよい。尿素水を噴射する場合、フィルタの温度が尿素水の加水分解が進行する温度まで上昇しなければ、尿素水の噴射を開始することができない。しかしながら、ＮＨ３を直接供給する場合、エンジンの始動開始後、より速やかにＮＨ３の供給を開始できる。
【００５８】
また、上記実施形態では、下流触媒コンバータ３４の下流側の排気のＮＨ３濃度を取得するため、下流触媒コンバータ３４の下流側にＮＨ３センサ５２を設けた例について説明したが、本発明はこれに限らない。下流触媒コンバータ３４の下流側の排気のＮＨ３濃度は、ＮＨ３センサを用いずに間接的に推定することもできる。
【００５９】
＜実施例１＞
実施例１の尿素水噴射制御について説明する。
図１０は、本実施例の尿素水噴射制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
Ｓ１では、排気温度センサの出力に基づいて、フィルタの温度を算出し、Ｓ２に移る。Ｓ２では、算出したフィルタ温度が所定の尿素水噴射開始温度（例えば、１２０℃）以下であるか否かを判別する。Ｓ２の判別がＹＥＳである場合には、Ｓ３に移り、尿素水の噴射を停止し（尿素水噴射量を０とし）、この処理を終了する。Ｓ２の判別がＮＯである場合には、Ｓ４に移る。
【００６０】
Ｓ４では、エンジンの運転状態に基づいて、単位時間当りにフィルタに流入するＮＯｘ量［ｇ／ｓｅｃ］（以下、「流入ＮＯｘ量」という）を算出し、Ｓ５に移る。この流入ＮＯｘ量は、エンジンの燃料噴射量及び吸入空気量等のエンジンの運転状態を示すパラメータに基づいて推定される。また、フィルタの上流側にＮＯｘセンサを備えたシステムでは、このＮＯｘセンサの出力に基づいて流入ＮＯｘ量を検出してもよい。
【００６１】
Ｓ５では、流入ＮＯｘ量を第１及び第２ＳＣＲ触媒で還元するために必要な尿素水量を、主噴射量として算出し、Ｓ６に移る。この主噴射量は、上述の可変量α１に相当する。したがって、図５を参照して説明したように、フィルタ温度がそのＮＯｘ浄化性能が最適化される最適温度（約２５０℃）より低い場合（例えば、１２０〜２００℃程度）には、フィルタ温度が低くなるほど主噴射量を小さく補正してもよい。
【００６２】
Ｓ６では、上記主噴射量に加算されることで尿素水噴射量を補正する第１補正量としてのストレージ補正量を算出する。より具体的には、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量の推定値を、所定の目標値に制御するために必要な尿素水の量を図示しないフィードバックコントローラによって算出し、これをストレージ補正量とする。
【００６３】
なお、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量の推定値は、尿素水噴射装置によってフィルタに供給されたＮＨ３量の積算値から、第１及び第２ＳＣＲ触媒においてＮＯｘの還元に消費されたＮＨ３量の積算値と、第２ＳＣＲ触媒から下流側にスリップしたＮＨ３量の積算値を減算することによって算出される。また、第２ＳＣＲ触媒から下流側にスリップしたＮＨ３量の積算値は、ＮＨ３センサの出力に基づいて推定される。また、第１及び第２ＳＣＲ触媒の最大ＮＨ３ストレージ量の推定値は、例えば、フィルタ温度を引数として後述の図１１の破線で示すマップを検索することで算出される。
【００６４】
図１１は、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量に対する目標値とフィルタ温度との関係を示す図である。
図１１に破線で示すように、第１及び第２ＳＣＲ触媒の最大ＮＨ３ストレージ量は、フィルタ温度が高くなるに従って小さくなる。一方、上述のように第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化性能は、フィルタ温度に対して、浄化最適温度（例えば、約２５０℃）で最大となるように上に凸の特性を示す。
【００６５】
フィルタ温度が浄化最適温度以上である場合には、ＮＨ３ストレージ量に対する目標値は、図１１に示すように、その時の最大ＮＨ３ストレージ量と一致するように設定される。また、フィルタ温度が浄化最適温度より低い場合、その後フィルタ温度が浄化最適温度に上昇することを見込んで、ＮＨ３ストレージ量に対する目標値は、その時の最大ＮＨ３ストレージ量よりも十分に小さな値に設定される。より具体的には、フィルタ温度が浄化最適温度以下である場合には、目標値は、図１１に示すように浄化最適温度における最大ＮＨ３ストレージ量と一致するように設定される。フィルタ温度が浄化最適温度より低い場合にこのように目標値を設定することにより、その後、フィルタ温度が浄化最適温度へ向けて上昇した場合であっても、それまでに貯蔵されていたＮＨ３がスリップしてしまうのを防止できる。
【００６６】
図１０に戻って、以上のように算出されたストレージ補正量を主噴射量に加算することにより、第１及び第２ＳＣＲ触媒の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又はその近傍に設定された目標値になるように尿素水噴射量を算出できる。
【００６７】
Ｓ７では、上記主噴射量に加算されることで尿素水噴射量を補正する第２補正量としてのＮＨ３センサ補正量を算出する。より具体的には、ＮＨ３センサの出力を所定の目標値に制御するために必要な尿素水の量を図示しないフィードバックコントローラによって算出し、これをＮＨ３センサ補正量とする。ここで、ＮＨ３センサの出力に対する目標値は、０よりもやや大きな値に設定される。これにより、第１及び第２ＳＣＲ触媒からは常に僅かな量のＮＨ３がスリップした状態、すなわち第１及び第２ＳＣＲ触媒にはＮＨ３が飽和しており、そのＮＯｘ浄化性能が最適化された状態が維持される。
【００６８】
Ｓ８では、Ｓ５で算出した主噴射量と、Ｓ６で算出したストレージ補正量と、Ｓ７で算出したＮＨ３センサ補正量とを合算したものを尿素水噴射量とし、この処理を終了する。
【００６９】
本実施例の尿素水噴射制御では、主噴射量に上述のようなストレージ補正量とＮＨ３センサ補正量とを加えることにより、エンジンの運転中は、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量をその最大ＮＨ３ストレージ量の近傍に維持することができる。
【００７０】
＜実施例２＞
実施例２の尿素水噴射制御について説明する。
図１２は、本実施例の尿素水噴射制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
なお、Ｓ１〜Ｓ５は、実施例１の手順と同じであるので、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７１】
Ｓ１６では、ＮＨ３センサの出力値及びＮＨ３ストレージ量の推定値に基づいて、上記主噴射量に加算されることで尿素水噴射量を補正する補正量としてのスイッチング補正量を算出する。より具体的には、このＳ１６では、ＮＨ３センサの出力値が所定の減量補正閾値を上回ったことを契機として、これ以降のスイッチング補正量を負の所定値に設定する。その後、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値に設定された増量補正閾値を下回ったことを契機として、これ以降のスイッチング補正量を正の所定値に設定する。
【００７２】
Ｓ１７では、Ｓ５で算出した主噴射量と、Ｓ１６で算出したスイッチング補正量とを合算したものを尿素水噴射量とし、この処理を終了する。
【００７３】
本実施例の尿素水噴射制御によれば、上述のようにスイッチング補正量を正負交互に切り替えることにより、尿素水噴射量は、主噴射量よりも多い状態と、主噴射量よりも少ない状態とが交互に実現される。上述のように主噴射量はＳＣＲ触媒に流入するＮＯｘ量を還元するために必要な尿素水の量に相当する。
【００７４】
したがって、尿素水噴射量を主噴射量より多くすることにより、第１及び第２ＳＣＲ触媒はＮＨ３余剰雰囲気になる。また、本実施例の尿素水噴射制御によれば、上述のようにＮＨ３ストレージ補正量が所定の増量補正閾値を下回ってから、その後、第１及び第２ＳＣＲ触媒においてＮＨ３が飽和し、ＮＨ３センサの出力値が減量補正閾値を上回るまでの間は、尿素水噴射量は主噴射量よりも大きな値に設定され、ＮＨ３余剰雰囲気が作り出される。ここで余剰となったＮＨ３は、第１及び第２ＳＣＲ触媒に貯蔵される。したがって、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量は、上記増量補正閾値からその時の最大ＮＨ３ストレージ量の近傍まで上昇する。
【００７５】
また、尿素水噴射量を主噴射量より少なくすることにより、第１及び第２ＳＣＲ触媒はＮＨ３希薄雰囲気になる。また、本実施例の尿素水噴射制御によれば、上述のようにＮＨ３センサの出力値が所定の減量補正閾値を上回ってから、その後、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量の推定値が増量補正閾値を下回るまでの間は、尿素水噴射量は主噴射量よりも小さな値に設定され、ＮＨ３希薄雰囲気が作り出される。ここでＮＯｘの還元に不足となったＮＨ３は、第１及び第２ＳＣＲ触媒に貯蔵されたものが消費される。したがって、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量は、その時の最大ＮＨ３ストレージ量から上記増量補正閾値まで減少する。
【００７６】
以上をまとめると、本実施例の尿素水噴射制御では、ＮＨ３余剰雰囲気とＮＨ３希薄雰囲気とを交互に作り出すことにより、第１及び第２ＳＣＲ触媒のＮＨ３ストレージ量を、最大ＮＨ３ストレージ量と増量補正閾値との間で振動するように変化させることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１…エンジン（内燃機関）
２…排気浄化システム
３…触媒浄化ユニット
３２…尿素水噴射装置（還元剤供給装置）
３３…排気浄化フィルタ（フィルタ、第１ＳＣＲ触媒）
３４…下流触媒コンバータ（フロースルー基材、第２ＳＣＲ触媒）
４…ＥＣＵ（還元剤供給量制御手段、主還元剤量算出手段、第１補正量算出手段、第２補正量算出手段、補正量算出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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