(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元剤の添加により排気中のＮＯｘを浄化する触媒と、
排気通路に還元剤を添加する添加弁と、
前記還元剤の添加量を排気中のＮＯｘ量に合わせて調整する当量比制御を行う制御部と、
排気の一部を吸入空気に導入する排気再循環処理を行う排気再循環装置と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記制御部は、前記排気再循環処理の実行禁止中における還元剤の添加量を、前記当量比制御によって設定される添加量よりも減少させる減量処理を行うとともに、同減量処理による前記添加量の減少量を、排気温度が高いときほど少なくする
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記制御部は、機関冷却水温及び外気温度及び大気圧の少なくとも１つに基づいて前記減少量を変更する
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記排気再循環処理の実行禁止が所定時間以上継続しているときに前記減量処理を行う
請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
当該排気浄化装置は、車両に搭載される装置であり、
前記制御部は、前記排気再循環処理の実行禁止が所定時間以上継続しており、かつ車両が所定速度以上の高速走行中のときに、前記減量処理を行う
請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記添加弁の温度に基づいて前記減少量を変更する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記制御部は、還元剤の添加量を制限する上限量を設定するとともに、前記減量処理として、前記排気再循環処理の実行禁止中における前記上限量を減量補正することにより前記添加量を減少させる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記触媒は、前記還元剤由来のアンモニアを吸着する触媒であり、
前記制御部は、前記触媒のアンモニア吸着量が所定値以下のときには、前記減量処理の実行中であっても前記アンモニア吸着量が増大するように前記添加量を調整する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【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装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気に含まれるＮＯｘの量を減少させる方法として、例えば触媒を利用してＮＯｘを浄化する方法や、燃焼室内でのＮＯｘの発生量を減少させる方法などが知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載の内燃機関は、ＮＯｘを浄化する排気浄化装置として、排気中のＮＯｘを浄化する触媒の一つである選択還元型のＮＯｘ触媒と、このＮＯｘ触媒でのＮＯｘ浄化に利用する尿素水を排気通路内に添加する添加弁とを備えるようにしている。
【０００４】
添加弁から排気通路内に添加された尿素水は、排気熱による加水分解によってアンモニアになる。このアンモニアはＮＯｘ触媒に吸着され、その吸着されたアンモニアにより排気中のＮＯｘが還元浄化される。こうした尿素水の添加量制御は、排気中のＮＯｘ量に合わせて添加量を調整する当量比制御によって行われるため、ＮＯｘの発生量が多いときほど、尿素水の添加量は多くされる。
【０００５】
また、同文献１に記載の内燃機関は、排気の一部を吸入空気に導入する排気再循環処理を行う排気再循環装置も備えている。こうした排気再循環処理の実行によって、排気の一部が吸入空気に導入されると、燃焼室内での混合気の燃焼速度が低下するようになるため、ＮＯｘの発生量自体が減少するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４０８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、排気再循環処理を実行すると、燃焼室に吸入される吸入空気量のうちで新気の占める割合が少なくなる。そのため、新気の要求量が多くなる機関の高回転領域や高負荷領域では、排気再循環処理の実行が禁止される。
【０００８】
排気再循環処理の実行が禁止されると、燃焼室でのＮＯｘ発生量が増大するようになる。また、上述したように、排気再循環処理は、機関の高回転領域や高負荷領域などのようにＮＯｘの発生量がもともと多い機関運転領域において、新気の確保を優先するために禁止される。
【０００９】
従って、排気再循環処理の実行が禁止されているときには、ＮＯｘの発生量が非常に多くなる。このようにしてＮＯｘの発生量が多くなると、上述した当量比制御によって、還元剤の添加量も増大したＮＯｘの発生量に応じて増大するようになり、所定期間内における積算添加量は増大するようになる。このようにして積算添加量が増大すると、添加弁の噴射孔近傍には、還元剤のデポジットが発生しやすくなる。
【００１０】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、添加弁でのデポジットの生成を抑えることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する内燃機関の排気浄化装置は、還元剤の添加により排気中のＮＯｘを浄化する触媒と、排気通路に還元剤を添加する添加弁と、還元剤の添加量を排気中のＮＯｘ量に合わせて調整する当量比制御を行う制御部と、排気の一部を吸入空気に導入する排気再循環処理を行う排気再循環装置と、を備えている。そして、制御部は、排気再循環処理の実行禁止中における還元剤の添加量を、当量比制御によって設定される添加量よりも減少させる減量処理を行うとともに、同減量処理による添加量の減少量を、排気温度が高いときほど少なくするようにしている。
【００１２】
同構成では、減量処理によって、排気再循環処理の実行が禁止されているときの還元剤の添加量は、当量比制御によって設定される添加量よりも減少される。従って、排気再循環処理の実行が禁止される状況であって、ＮＯｘの発生量が多くなりやすい状態において、還元剤の添加量を減少させることができるため、積算添加量の増大が抑えられるようになり、これにより添加弁でのデポジットの生成を抑えることができるようになる。
【００１３】
また、排気温度が高いときほど、添加弁に付着した還元剤の気化は促進されるため、デポジットの発生は抑制されるようになる。そこで、同構成では、排気温度が高いときほど減量処理による添加量の減少量を少なくするようにしている。従って、デポジットの発生しやすさに応じて添加量の減少量を適切に設定することも可能になる。
【００１４】
また、ＮＯｘの発生量が多い状況下で当量比制御による還元剤添加を行うと、還元剤の消費量が増大してしまうが、同構成によればそうした状況下において、還元剤の添加量は、当量比制御によって設定される添加量よりも減少される。従って、還元剤の消費量増大を抑えることも可能になる。
【００１５】
ところで、機関の冷却水温が高いほど排気温度は高くなる傾向がある。また、外気温度が高いほど排気温度は高くなる傾向がある。また、大気圧が低いほど排気温度は高くなる傾向がある。そこで、上記減量処理の実行に際しては、機関冷却水温及び外気温度及び大気圧の少なくとも１つに基づいて添加量の減少量を変更することにより、排気温度に応じた減少量の設定を行うことができるようになる。なお、同構成においては、機関冷却水温が高いほど添加量の減少量を少なくすることが望ましい。また、外気温度が高いほど添加量の減少量を少なくすることが望ましい。そして、大気圧が低いほど添加量の減少量を少なくすることが望ましい。
【００１６】
また、排気再循環処理の実行禁止が比較的短い時間であれば、積算添加量もそれほど増大しないため、上述した減量処理を行わなくてもデポジットは発生しくい。そこで、上記排気浄化装置において、制御部は、排気再循環処理の実行禁止が所定時間以上継続しているときに減量処理を行うことが好ましい。
【００１７】
また、排気浄化装置が車両に搭載されている場合、車両が所定速度以上の高速走行中のときには、内燃機関が高負荷状態になっているため、低速走行中に比べてＮＯｘの発生量は増大する。そこで、上記排気浄化装置が車両に搭載されている場合には、制御部は、排気再循環処理の実行禁止が所定時間以上継続しており、かつ車両が所定速度以上の高速走行中のときに減量処理を行うことが好ましい。
【００１８】
同構成によれば、ＮＯｘの発生量が増大しやすい状態のときに、上記減量処理を実行することが可能になる。
また、添加弁の温度が高いときほど、添加弁に付着した還元剤の気化が促進されるため、デポジットの発生は抑制されるようになる。そこで、上記排気浄化装置において、制御部は、添加弁の温度に基づいて添加量の減少量を変更することが好ましい。
【００１９】
同構成によれば、デポジットの発生しやすさに応じて添加量の減少量を適切に設定することができる。
上記排気浄化装置において、制御部は、還元剤の添加量を制限する上限量を設定するとともに、上述した減量処理として、排気再循環処理の実行禁止中における上限量を減量補正することにより還元剤の添加量を減少させるようにしてもよい。なお、同構成においては、排気温度が高いときほど上限量の減量補正量を少なくすることが望ましい。
【００２０】
また、還元剤由来のアンモニアを吸着する触媒を備える場合、減量処理によって還元剤の添加量が減少すると、触媒のアンモニア吸着量は不足するようになり、ＮＯｘ浄化率が低下するおそれがある。そこで、制御部は、触媒のアンモニア吸着量が所定値以下のときには、上述した減量処理の実行中であってもアンモニア吸着量が増大するように還元剤の添加量を調整することが好ましい。
【００２１】
同構成によれば、減量処理による添加量の減量よりも、触媒でのアンモニア吸着が優先されるようになるため、アンモニア吸着量の不足に起因したＮＯｘ浄化率の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】内燃機関の排気浄化装置の第１実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。
【図２】排気再循環処理の実行領域と禁止領域とを示すグラフ。
【図３】同実施形態において添加量を減量するときの処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態での冷却温度及び水温係数の関係を示す表。
【図５】同実施形態での外気温度及び外気温度係数の関係を示す表。
【図６】同実施形態での大気圧及び大気圧係数の関係を示す表。
【図７】第２実施形態において添加量を減量するときの処理手順の一部を示すフローチャート。
【図８】同実施形態での添加弁温度及び添加弁温度係数の関係を示す表。
【図９】第３実施形態において添加量を減量するときの処理手順の一部を示すフローチャート。
【図１０】第１実施形態の変形例において添加量を減量するときの処理手順の一部を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、内燃機関の排気浄化装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２４】
図１に、排気浄化装置が適用された内燃機関であるディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という）や、このエンジン１に設けられた排気浄化装置の構成を示す。
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には複数の燃料噴射弁４ａ〜４ｄが各気筒＃１〜＃４に対応して取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００２５】
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁時に同燃料噴射弁４ａ〜４ｄから気筒内に噴射される。
【００２６】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁１６が設けられている。
【００２７】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。エキゾーストマニホールド８は排気通路２６に接続されている。
排気通路２６の途中には、気筒に導入される吸入空気を排気圧を利用して過給するターボチャージャ１１が設けられている。同ターボチャージャ１１の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、ターボチャージャ１１の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
【００２８】
また、排気通路２６の途中にあって、ターボチャージャ１１の排気側タービンの排気下流には、排気を浄化する第１浄化部材３０が設けられている。この第１浄化部材３０の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒３１及びフィルタ３２が配設されている。
【００２９】
酸化触媒３１には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ３２は、排気中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する部材であって、多孔質のセラミックで構成されている。このフィルタ３２には、ＰＭの酸化を促進させるための触媒が担持されており、排気中のＰＭは、フィルタ３２の多孔質の壁を通過する際に捕集される。
【００３０】
また、エキゾーストマニホールド８の集合部近傍には、酸化触媒３１やフィルタ３２に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁５が設けられている。この燃料添加弁５は、燃料供給管２７を介して前記サプライポンプ１０に接続されている。なお、燃料添加弁５の配設位置は、排気系にあって第１浄化部材３０の上流側であれば適宜変更するも可能である。また、燃料の噴射時期を調整してポスト噴射を行うことにより、酸化触媒３１やフィルタ３２に添加剤として燃料を供給してもよい。
【００３１】
フィルタ３２に捕集されたＰＭの量が所定値を超えると、フィルタ３２の再生処理が開始されて燃料添加弁５からはエキゾーストマニホールド８内に向けて燃料が噴射される。この燃料添加弁５から噴射された燃料は、酸化触媒３１に達すると燃焼され、これにより排気温度の上昇が図られる。そして、酸化触媒３１にて昇温された排気がフィルタ３２に流入することにより、同フィルタ３２は昇温され、これによりフィルタ３２に堆積したＰＭが酸化処理されてフィルタ３２の再生が図られる。
【００３２】
また、排気通路２６の途中にあって、第１浄化部材３０の排気下流には、排気を浄化する第２浄化部材４０が設けられている。第２浄化部材４０の内部には、還元剤を利用して排気中のＮＯｘを還元浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）４１が配設されている。
【００３３】
さらに、排気通路２６の途中にあって、第２浄化部材４０の排気下流には、排気を浄化する第３浄化部材５０が設けられている。第３浄化部材５０の内部には、排気中のアンモニアを浄化するアンモニア酸化触媒５１が配設されている。
【００３４】
エンジン１には、上記ＳＣＲ触媒４１に還元剤を添加する還元剤供給機構としての尿素水供給機構２００が設けられている。尿素水供給機構２００は、尿素水を貯留するタンク２１０、排気通路２６内に尿素水を噴射供給する尿素添加弁２３０、尿素添加弁２３０とタンク２１０とを接続する供給通路２４０、供給通路２４０の途中に設けられたポンプ２２０にて構成されている。
【００３５】
尿素添加弁２３０は、第１浄化部材３０と第２浄化部材４０との間の排気通路２６に設けられており、その噴射孔はＳＣＲ触媒４１に向かって開口されている。この尿素添加弁２３０が開弁されると、供給通路２４０を介して排気通路２６内に尿素水が噴射供給される。
【００３６】
ポンプ２２０は電動式のポンプであり、正回転時には、タンク２１０から尿素添加弁２３０に向けて尿素水を送液する。一方、逆回転時には、尿素添加弁２３０からタンク２１０に向けて尿素水を送液する。つまり、ポンプ２２０の逆回転時には、尿素添加弁２３０及び供給通路２４０から尿素水が回収されてタンク２１０に戻される。
【００３７】
また、尿素添加弁２３０とＳＣＲ触媒４１との間の排気通路２６内には、尿素添加弁２３０から噴射された尿素水を分散させることにより同尿素水の霧化を促進する分散板６０が設けられている。
【００３８】
尿素添加弁２３０から噴射された尿素水は、排気の熱によって加水分解されてアンモニアとなる。このアンモニアがＮＯｘの還元剤としてＳＣＲ触媒４１に供給される。ＳＣＲ触媒４１に供給されたアンモニアは、同ＳＣＲ触媒４１に吸着されてＮＯｘの還元に利用される。
【００３９】
この他、エンジン１には排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という）が備えられている。このＥＧＲ装置によって、排気の一部を吸入空気に導入する排気再循環処理（以下、ＥＧＲ処理という）を行うことにより、気筒内の燃焼温度が低下して、ＮＯｘの発生量が低減される。このＥＧＲ装置は、吸気通路３とエキゾーストマニホールド８とを連通するＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲ弁１５、及びＥＧＲクーラ１４等により構成されている。ＥＧＲ弁１５の開度が調整されることにより排気通路２６から吸気通路３に導入される排気還流量、いわゆる外部ＥＧＲ量が調量される。また、ＥＧＲクーラ１４によってＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度が低下される。
【００４０】
エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸入空気量ＧＡを検出する。絞り弁開度センサ２０は吸気絞り弁１６の開度を検出する。機関回転速度センサ２１はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する。アクセルセンサ２２はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。外気温センサ２３は、外気温度ＴＨｏｕｔを検出する。車速センサ２４はエンジン１が搭載された車両の車速ＳＰＤを検出する。水温センサ２５は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出する。大気圧センサ２９は、大気圧ＰＡを検出する。
【００４１】
また、酸化触媒３１の上流に設けられた第１排気温度センサ１００は、酸化触媒３１に流入する前の排気温度である第１排気温度ＴＨ１を検出する。差圧センサ１１０は、フィルタ３２の上流及び下流の排気圧の圧力差ΔＰを検出する。
【００４２】
第１浄化部材３０と第２浄化部材４０との間の排気通路２６にあって、尿素添加弁２３０の上流には、第２排気温度センサ１２０及び第１ＮＯｘセンサ１３０が設けられている。第２排気温度センサ１２０は、ＳＣＲ触媒４１に流入する前の排気温度である第２排気温度ＴＨ２を検出する。第１ＮＯｘセンサ１３０は、ＳＣＲ触媒４１に流入する前の排気に含まれるＮＯｘの量、より具体的にはＮＯｘの濃度（単位：ｐｐｍ）である第１ＮＯｘ濃度Ｎ１を検出する。
【００４３】
第３浄化部材５０よりも下流の排気通路２６には、ＳＣＲ触媒４１で浄化された排気のＮＯｘ濃度である第２ＮＯｘ濃度Ｎ２を検出する第２ＮＯｘセンサ１４０が設けられている。
【００４４】
これら各種センサ等の出力は、制御部を構成する制御装置８０に入力される。この制御装置８０は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。
【００４５】
そして、この制御装置８０により、例えば燃料噴射弁４ａ〜４ｄや燃料添加弁５の燃料噴射制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、吸気絞り弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御等、エンジン１の各種制御が行われる。
【００４６】
また、上記フィルタ３２に捕集されたＰＭを燃焼させる上記再生処理等といった各種の排気浄化制御も同制御装置８０によって行われる。
制御装置８０は、そうした排気浄化制御の一つとして、上記ＥＧＲ弁１５の開度調整を通じたＥＧＲ処理を行う。
【００４７】
図２に示すように、エンジン１の全運転領域内において、機関回転速度ＮＥが高い高回転領域や、燃料噴射弁からの燃料噴射量Ｑが多い高負荷領域は、ＥＧＲ処理の実行が禁止されるＥＧＲ禁止領域とされている。これは、ＥＧＲ処理を実行すると、燃焼室に吸入される吸入空気量のうちで新気の占める割合が少なくなるため、新気の要求量が多くなる機関の高回転領域や高負荷領域では、ＥＧＲ処理の実行を禁止するためである。そして、エンジン１の運転領域内において、ＥＧＲ禁止領域以外の領域は、ＥＧＲ処理が実行されるＥＧＲ実行領域となっている。
【００４８】
ＥＧＲ実行領域では、機関回転速度ＮＥ、燃料噴射量Ｑ、吸入空気量ＧＡ等に基づいて目標ＥＧＲ量Ｅｐが設定される。そして、この目標ＥＧＲ量Ｅｐに応じてＥＧＲ弁１５の開度が調整されることにより、機関運転状態に応じた適切な状態でＮＯｘの発生量が好適に低減される。なお、目標ＥＧＲ量Ｅｐの値が大きくなるほどＥＧＲ弁１５の開度は大きくされることにより、燃焼室に戻される排気の量は増大される。そして燃焼室に戻される排気の量が増大されるほど、気筒内での混合気の燃焼温度は低下するようになり、ＮＯｘの発生量は少なくなる。
【００４９】
また、制御装置８０は、排気浄化制御の一つとして、上記尿素添加弁２３０による尿素水の添加制御を行う。
この添加制御では、排気中のＮＯｘ量に合わせて尿素水の添加量を調整する当量比制御によって尿素添加量ＱＥが算出される。
【００５０】
この当量比制御では、制御装置８０によって、吸入空気量ＧＡ及び第２排気温度ＴＨ２に基づいた目標当量比ＴＴが算出される。この目標当量比ＴＴは、ＮＯｘを還元処理するために必要な過不足の無い尿素水の添加量であって、ＮＯｘの単位濃度当たりに必要な添加量（例えば１ｐｐｍのＮＯｘを完全に還元するために必要な添加量など）となっている。そして、吸入空気量ＧＡが多いほど（つまり排気流量が多いほど）、あるいは第２排気温度ＴＨ２が高いほど、ＮＯｘの単位濃度当たりに必要な添加量は多くなる傾向があるため、吸入空気量ＧＡが多いほど、あるいは第２排気温度ＴＨ２が高いほど目標当量比ＴＴの値が大きくなるように、目標当量比ＴＴは可変設定される。そして、目標当量比ＴＴに第１ＮＯｘ濃度Ｎ１が乗算されることにより、現在のＮＯｘ発生量に対応した尿素添加量ＱＥが算出される。このようにして尿素添加量ＱＥが算出されることにより、第１ＮＯｘ濃度Ｎ１が高くなるほど、つまりエンジン１の燃焼室から排出されるＮＯｘの量が増えるほど、尿素添加量ＱＥは多くなる。
【００５１】
ところで、ＥＧＲ処理の実行が禁止されると、燃焼室でのＮＯｘ発生量が増大するようになる。また、先の図２に示したように、ＥＧＲ処理は、機関の高回転領域や高負荷領域などのようにＮＯｘの発生量がもともと多い機関運転領域において、新気の確保を優先するために禁止される。
【００５２】
従って、ＥＧＲ処理の実行が禁止されているときには、ＮＯｘの発生量が非常に多くなる。このようにしてＮＯｘの発生量が多くなると、上述した当量比制御によって、尿素添加量ＱＥは、増大したＮＯｘの発生量に応じて増大するようになり、所定期間内における積算添加量は増大するようになる。このようにして積算添加量が増大すると、尿素添加弁２３０の噴射孔近傍には、尿素水のデポジットが発生しやすくなる。
【００５３】
そこで、本実施形態では、ＥＧＲ処理の実行が禁止されているときの尿素水の添加量を、当量比制御によって算出される添加量よりも減少させる減量処理を行うことにより、尿素添加弁２３０でのデポジットの生成を抑えるようにしている。
【００５４】
図３に、その減量処理を行うための一連の処理手順を示す。なお、この処理手順は、制御装置８０によって所定周期毎に繰り返し実行される。
図３に示すように、制御装置８０は、本処理を開始すると、ＥＧＲ処理の禁止中であるか否かを判定する（Ｓ１００）。このステップＳ１００では、機関運転状態が上記ＥＧＲ禁止領域内にあるときに肯定判定される。そして、ＥＧＲ処理の実行中であるときには（Ｓ１００：ＮＯ）、制御装置８０は、本処理を一旦終了する。
【００５５】
一方、ＥＧＲ処理の禁止中であるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、制御装置８０は、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢ及びＥＧＲ禁止係数ＫＣを読み込む（Ｓ１１０）。
基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢは、尿素添加量ＱＥを制限する上限量の基本値であり、予め設定された標準状態において、尿素添加弁２３０でのデポジット発生を抑えることのできる最大添加量が設定されている。なお、上記標準状態とは、例えば冷却水温ＴＨＷが規定温度（例えば８０°Ｃ程度）であり、外気温度ＴＨｏｕｔが規定温度（例えば２５°Ｃ程度）であり、大気圧ＰＡが規定圧力（例えば１０１３ｈＰａ程度）になっている状態をいう。
【００５６】
また、ＥＧＲ禁止係数ＫＣは、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを減量補正するための乗算係数の基本値であり、「０」よりも大きく「１」よりも小さい範囲内の値（０＜ＫＣ＜１）が適宜設定されている。そして、ＥＧＲ禁止係数ＫＣの値が小さいほど、補正後の基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢは、補正前の量に比べて少なくなる。換言すれば、ＥＧＲ禁止係数ＫＣの値が小さいほど、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの減量補正量は大きくなる。
【００５７】
次に、制御装置８０は、冷却水温ＴＨＷに基づいて水温係数Ｋ１を設定する（Ｓ１２０）。
図４に、水温係数Ｋ１の設定態様を示す。水温係数Ｋ１も、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを減量補正するための乗算係数であり、「０」よりも大きく「１」以下の範囲内で可変設定される。そして、冷却水温ＴＨＷが高いときほど、水温係数Ｋ１の値は大きくされる。この水温係数Ｋ１の値が小さいほど、補正後の基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢは、補正前の量に比べて少なくなる。換言すれば、水温係数Ｋ１の値が小さいほど、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの減量補正量は大きくなる。
【００５８】
次に、制御装置８０は、外気温度ＴＨｏｕｔに基づいて外気温度係数Ｋ２を設定する（Ｓ１３０）。
図５に、外気温度係数Ｋ２の設定態様を示す。外気温度係数Ｋ２も、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを減量補正するための乗算係数であり、「０」よりも大きく「１」以下の範囲内で可変設定される。そして、外気温度ＴＨｏｕｔが高いほど、外気温度係数Ｋ２の値は大きくされる。この外気温度係数Ｋ２の値が小さいほど、補正後の基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢは、補正前の量に比べて少なくなる。換言すれば、外気温度係数Ｋ２の値が小さいほど、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの減量補正量は大きくなる。
【００５９】
次に、制御装置８０は、大気圧ＰＡに基づいて大気圧係数Ｋ３を設定する（Ｓ１４０）。
図６に、大気圧係数Ｋ３の設定態様を示す。大気圧係数Ｋ３も、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを減量補正するための乗算係数であり、「０」よりも大きく「１」以下の範囲内で可変設定される。そして、大気圧が低いほど、大気圧係数Ｋ３の値は大きくされる。この大気圧係数Ｋ３の値が小さいほど、補正後の基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢは、補正前の量に比べて少なくなる。換言すれば、大気圧係数Ｋ３の値が小さいほど、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの減量補正量は大きくなる。
【００６０】
次に、制御装置８０は、環境係数ＫＥを設定する（Ｓ１５０）。このステップＳ１５０では、水温係数Ｋ１及び外気温度係数Ｋ２及び大気圧係数Ｋ３及びＥＧＲ禁止係数ＫＣのうちで最も小さい値が環境係数ＫＥに設定される。
【００６１】
次に、制御装置８０は、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢに環境係数ＫＥを乗算して同基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを補正することにより、添加上限量ＱＥＭＡＸを算出する（Ｓ１６０）。
【００６２】
そして、制御装置８０は、添加上限量ＱＥＭＡＸにて尿素添加量ＱＥを制限して（Ｓ１７０）、本処理を終了する。こうした添加上限量ＱＥＭＡＸによって尿素添加量ＱＥが制限されることにより、尿素添加量ＱＥが添加上限量ＱＥＭＡＸを超えているときには、尿素添加量ＱＥが添加上限量ＱＥＭＡＸに置き換えられる。従って、この場合には、当量比制御によって設定された尿素添加量ＱＥが添加上限量ＱＥＭＡＸにまで減量される。一方、尿素添加量ＱＥが添加上限量ＱＥＭＡＸ以下のときには、当量比制御によって設定された尿素添加量ＱＥがそのまま維持される。
【００６３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
ＥＧＲ処理の実行禁止中には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、添加上限量ＱＥＭＡＸによって尿素添加量ＱＥが制限される（Ｓ１７０）。従って、当量比制御によって算出された尿素添加量ＱＥが添加上限量ＱＥＭＡＸを超えているときには、尿素添加量ＱＥが添加上限量ＱＥＭＡＸにまで減量される。このようにしてＥＧＲ処理の実行が禁止されているときの尿素添加量ＱＥは、当量比制御によって設定される尿素添加量よりも減少されるようになる。そのため、ＥＧＲ処理の実行が禁止される状況であって、ＮＯｘの発生量が多くなりやすい状態において、尿素水の添加量は減少するようになり、積算添加量の増大が抑えられるようになるため、尿素添加弁２３０でのデポジットの生成が抑えられるようになる。
【００６４】
また、ＮＯｘの発生量が多い状況下で当量比制御による尿素添加を行うと、尿素水の消費量が増大してしまうが、本実施形態によれば、そうした状況下において、尿素水の添加量は、当量比制御によって設定される添加量よりも減少される。従って、尿素水の消費量増大を抑えることも可能になる。
【００６５】
また、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを予め設定するようにしている。そして、排気再循環処理の実行禁止中には、ＥＧＲ禁止係数ＫＣを読み込むとともに（Ｓ１１０）、水温係数Ｋ１の設定（Ｓ１２０）、外気温度係数Ｋ２の設定（Ｓ１３０）、及び大気圧係数Ｋ３の設定（Ｓ１４０）を行うようにしている。そして、ＥＧＲ禁止係数ＫＣ及び水温係数Ｋ１及び外気温度係数Ｋ２及び大気圧係数Ｋ３のうちで最も小さい値を環境係数ＫＥに設定し（Ｓ１５０）、この環境係数ＫＥを基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢに乗算して添加上限量ＱＥＭＡＸを算出するようにしている（Ｓ１６０）。
【００６６】
ここで、ＥＧＲ禁止係数ＫＣは、「０」よりも大きく「１」よりも小さい値である。また、水温係数Ｋ１及び外気温度係数Ｋ２及び大気圧係数Ｋ３は、「０」よりも大きく「１」以下の範囲内で可変設定される値である。従って、環境係数ＫＥは、「０」よりも大きく「１」よりも小さい範囲内の値に設定されることになり、この環境係数ＫＥによって基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢは減量補正される。こうした基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの減量補正により、尿素添加量ＱＥを制限する添加上限量ＱＥＭＡＸの値は変化するようになり、その設定される環境係数ＫＥに応じて尿素添加量ＱＥは好適に制限されるようになる。
【００６７】
また、排気温度が高いときほど、尿素添加弁２３０に付着した尿素水の気化が促進されるため、デポジットの発生は抑制されるようになる。従って、排気温度が高いときほど尿素添加量ＱＥの減少量を少なくするようにすれば、デポジットの発生しやすさに応じて尿素添加量ＱＥの減少量を適切に設定することが可能になる。
【００６８】
ここで、冷却水温ＴＨＷが高いほど排気温度は高くなる傾向がある。そこで、先の図４に示したように、冷却水温ＴＨＷが高いときほど水温係数Ｋ１を大きくすることにより、水温係数Ｋ１によって基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢが減量補正されるときの減量補正量が少なくなるようにしている。従って、冷却水温ＴＨＷが高く排気温度が高いときほど、尿素添加量ＱＥを制限する添加上限量ＱＥＭＡＸの減少量は少なくなるため、排気温度が高いときほど尿素添加量ＱＥの減少量は少なくなる。
【００６９】
また、外気温度ＴＨｏｕｔが高いほど排気温度は高くなる傾向がある。そこで、先の図５に示したように、外気温度ＴＨｏｕｔが高いときほど外気温度係数Ｋ２を大きくすることにより、外気温度係数Ｋ２によって基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢが減量補正されるときの減量補正量が少なくなるようにしている。従って、外気温度ＴＨｏｕｔが高く排気温度が高いときほど、尿素添加量ＱＥを制限する添加上限量ＱＥＭＡＸの減少量は少なくなるため、排気温度が高いときほど尿素添加量ＱＥの減少量は少なくなる。
【００７０】
また、大気圧ＰＡが低いほど空気密度が減少して、燃焼室内での気体の熱容量が少なくなるため、排気温度は高くなる傾向がある。そこで、先の図６に示したように、大気圧ＰＡが低いときほど大気圧係数Ｋ３を大きくすることにより、大気圧係数Ｋ３によって基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢが減量補正されるときの減量補正量が少なくなるようにしている。従って、大気圧ＰＡが低く排気温度が高いときほど、尿素添加量ＱＥを制限する添加上限量ＱＥＭＡＸの減少量は少なくなるため、排気温度が高いときほど尿素添加量ＱＥの減少量は少なくなる。
【００７１】
このようにして排気温度が高いときほど、減量処理による尿素添加量ＱＥの減少量は少なくなる。従って、デポジットの発生しやすさに応じて尿素添加量ＱＥの減少量は適切に設定される。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ＥＧＲ処理の実行禁止中における尿素添加量ＱＥを、当量比制御によって設定される添加量よりも減少させる減量処理を行うようにしている。従って、尿素添加弁２３０でのデポジットの生成を抑えることができるようになる。
【００７３】
（２）上記減量処理の実行によって、ＮＯｘの発生量が多い状況下での尿素水の消費量増大を抑えることができる。
（３）減量処理による尿素添加量ＱＥの減少量を、排気温度が高いときほど少なくするようにしている。従って、デポジットの発生しやすさに応じて尿素添加量ＱＥの減少量を適切に設定することができる。
【００７４】
（４）冷却水温ＴＨＷや外気温度ＴＨｏｕｔ、あるいは大気圧ＰＡに基づいて基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの補正係数を可変設定することにより、尿素添加量ＱＥの減少量を変更するようにしている。そのため、排気温度に応じて尿素添加量ＱＥの減少量を設定することができる。
（第２実施形態）
次に、内燃機関の排気浄化装置の第２実施形態について、図７を参照して説明する。
【００７５】
尿素添加弁２３０の温度が高いときほど、尿素添加弁２３０に付着した尿素水の気化が促進されるため、デポジットの発生は抑制されるようになる。そこで、本実施形態では、尿素添加弁２３０の温度も考慮して基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを減量補正することにより、ＥＧＲ処理の実行禁止中における尿素添加量ＱＥの減少量を変更するようにしている。
【００７６】
本実施形態における減量処理は、先の図３に示したステップＳ１６０の処理を省略する。そして、ステップＳ１５０とステップＳ１７０との間に、図７に示すステップＳ２００及びステップＳ２１０の処理を追加することにより実施される。
【００７７】
すなわち先の図３に示したステップＳ１５０にて、環境係数ＫＥの設定を行った後、制御装置８０は、図７に示すステップＳ２００の処理を行う。
図７に示すステップＳ２００において、制御装置８０は、添加弁温度ＴＨＪに基づき、添加弁温度係数Ｋ４を設定する。
【００７８】
添加弁温度ＴＨＪは、尿素添加弁２３０の先端温度である。こうした先端温度は、センサ等で直接検出することも可能だが、本実施形態では、各種パラメータ、例えば尿素添加弁２３０近傍の排気温度を示す第２排気温度ＴＨ２と、排気流量ＧＳと、外気温度ＴＨｏｕｔと、車速ＳＰＤとに基づいて添加弁温度ＴＨＪを推定している。すなわち、第２排気温度ＴＨ２が高いほど尿素添加弁２３０の先端の温度は高くなるため、第２排気温度ＴＨ２が高いほど添加弁温度ＴＨＪの推定値は高い温度にされる。また、排気流量ＧＳが多いほど、排気から尿素添加弁２３０の先端に移動する熱量が増えるため、排気流量ＧＳが多いほど添加弁温度ＴＨＪの推定値は高い温度にされる。また、外気温度ＴＨｏｕｔが高いほど尿素添加弁２３０の温度は高くなるため、外気温度ＴＨｏｕｔが高いほど添加弁温度ＴＨＪの推定値は高い温度にされる。そして、車速ＳＰＤが低いほど、走行風による尿素添加弁２３０の冷却効果が低下するため、車速ＳＰＤが低いほど添加弁温度ＴＨＪの推定値は高い温度にされる。
【００７９】
図８に、添加弁温度係数Ｋ４の設定態様を示す。添加弁温度係数Ｋ４も、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを減量補正するための乗算係数であり、「０」よりも大きく「１」以下の範囲内で可変設定される。そして、添加弁温度ＴＨＪが高いほど、添加弁温度係数Ｋ４の値は大きくされる。この添加弁温度係数Ｋ４の値が小さいほど、補正後の基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢは、補正前の量に比べて少なくなる。換言すれば、添加弁温度係数Ｋ４の値が小さいほど、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの減量補正量は大きくなる。
【００８０】
こうして添加弁温度係数Ｋ４を設定すると、制御装置８０は、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢに対して環境係数ＫＥと添加弁温度係数Ｋ４とを乗算して同基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢを補正することにより、添加上限量ＱＥＭＡＸを算出する（Ｓ２１０）。
【００８１】
そして、制御装置８０は、添加上限量ＱＥＭＡＸにて尿素添加量ＱＥを制限して（Ｓ１７０）、本処理を終了する。
次に、本実施形態によって得られる特有の作用を説明する。
【００８２】
添加弁温度ＴＨＪが高いほど、添加弁温度係数Ｋ４の値は大きくされる。そのため、添加弁温度係数Ｋ４によって基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢが減量補正されるときの減量補正量は添加弁温度ＴＨＪが高いときほど少なくなる。従って、尿素添加弁２３０にデポジットが発生し難いときほど、尿素添加量ＱＥを制限する添加上限量ＱＥＭＡＸの減少量は少なくなりより、これにより尿素添加量ＱＥの減少量は少なくなる。従って、デポジットの発生しやすさに応じて尿素添加量ＱＥの減少量はさらに適切に設定される。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態によれば、上記（１）〜（４）の効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。
（５）添加弁温度ＴＨＪに基づき、基本添加上限量ＱＥＭＡＸＢの補正係数である添加弁温度係数Ｋ４を可変設定することにより、尿素添加量ＱＥの減少量を変更するようにしている。そのため、デポジットの発生しやすさに応じて尿素添加量ＱＥの減少量をより一層適切に設定することができる。
（第３実施形態）
次に、内燃機関の排気浄化装置の第３実施形態について、図９を参照して説明する。
【００８４】
上述した減量処理が実行されることにより、尿素水の添加量が減少すると、ＳＣＲ触媒４１のアンモニア吸着量が不足するようになり、ＮＯｘ浄化率が低下するおそれがある。そこで、本実施形態では、ＳＣＲ触媒４１のアンモニア吸着量ＮＨＲが所定値以下になっているときには、上述した減量処理の実行中であってもアンモニア吸着量ＮＨＲが増大するように尿素水の添加量を調整するようにしている。
【００８５】
本実施形態の減量処理は、先の図７に示したステップＳ１７０の処理を省略する。そして、ステップＳ２１０の処理の後に、図９に示すステップＳ３００〜ステップＳ３３０の処理を追加することにより実施される。
【００８６】
すなわち先の図７に示したステップＳ２１０にて、添加上限量ＱＥＭＡＸの算出を行った後、制御装置８０は、図９に示すステップＳ３００の処理を行う。
図９に示すステップＳ３００において、制御装置８０は、アンモニアの吸着要求があるか否かを判定する（Ｓ３００）。このステップＳ３００では、ＳＣＲ触媒４１のアンモニア吸着量ＮＨＲが所定の下限値以下になっているときに、アンモニアの吸着要求があると判定される。なお、アンモニア吸着量ＮＨＲは、適宜の方法で算出される。例えば尿素水の添加量、排気温度、排気流量等といったアンモニア吸着量ＮＨＲに相関するパラメータに基づいてアンモニア吸着量ＮＨＲは算出される。また、上記下限値には、ＮＯｘの還元を適切に行う上で必要となるアンモニア吸着量の最小値が予め設定されている。
【００８７】
そして、アンモニアの吸着要求がないとき、つまりアンモニア吸着量ＮＨＲが下限値を超えているときには（Ｓ３００：ＮＯ）、制御装置８０は、ステップＳ２１０で算出された添加上限量ＱＥＭＡＸを最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦに設定する（Ｓ３２０）。そして、制御装置８０は、最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦにて尿素添加量ＱＥを制限して（Ｓ３３０）、本処理を終了する。
【００８８】
一方、アンモニアの吸着要求があるとき、つまりアンモニア吸着量ＮＨＲが下限値以下であるときには（Ｓ３００：ＹＥＳ）、制御装置８０は、ステップＳ２１０で算出された添加上限量ＱＥＭＡＸと、吸着添加量ＱＥＮＨとのうちで値が大きい方を最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦに設定する（Ｓ３１０）。この吸着添加量ＱＥＮＨは、下限値以下となったアンモニア吸着量ＮＨＲを規定の吸着量まで増大させるために必要な尿素水の添加量であり、例えば規定の吸着量に対する現在のアンモニア吸着量ＮＨＲの不足量や、アンモニア吸着量ＮＨＲに影響を与える排気温度などに基づいて算出される。そして、制御装置８０は、最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦにて尿素添加量ＱＥを制限して（Ｓ３３０）、本処理を終了する。
【００８９】
次に、本実施形態によって得られる特有の作用を説明する。
まず、アンモニアの吸着要求がないときには、ステップＳ２１０で算出された添加上限量ＱＥＭＡＸが最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦとして設定される。そして、実質的には、ステップＳ２１０で算出された添加上限量ＱＥＭＡＸによって尿素添加量ＱＥは制限される。従って、第２実施形態と同様な態様にて、ＥＧＲ処理の実行禁止中における尿素添加量ＱＥは、当量比制御によって設定される尿素添加量よりも減少される。
【００９０】
一方、アンモニアの吸着要求があるときには、ステップＳ２１０で算出された添加上限量ＱＥＭＡＸと、吸着添加量ＱＥＮＨとのうちで値の大きい方が最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦとして設定される。そして、この設定された最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦによって尿素添加量ＱＥは制限される。従って、ステップＳ３１０において最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦとして吸着添加量ＱＥＮＨが設定された場合には、最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦによって尿素添加量ＱＥが制限された場合でも、少なくとも吸着添加量ＱＥＮＨに相当する量の尿素水が添加される。そのため、アンモニア吸着量ＮＨＲは増大して規定の吸着量に達するようになる。
【００９１】
また、ステップＳ３１０において最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦとして上記添加上限量ＱＥＭＡＸが設定された場合には、その最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦは少なくとも吸着添加量ＱＥＮＨよりも多い量になる。従って、そうした最終添加上限量ＱＥＭＡＸＦによって尿素添加量ＱＥが制限された場合でも、少なくとも吸着添加量ＱＥＮＨ以上の量の尿素水が添加される。そのため、アンモニア吸着量ＮＨＲは増大して規定の吸着量に達するようになる。
【００９２】
ちなみに、本実施形態の減量処理は、先の図３に示したステップＳ１７０の処理を省略して、ステップＳ１６０の処理の後に、先の図９に示したステップＳ３００〜ステップＳ３３０の処理を追加するようにしても、同様な作用が得られる。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態によれば、上記（１）〜（５）の効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。
（６）アンモニア吸着量ＮＨＲが所定の下限値以下のときには、上述した減量処理の実行中であってもアンモニア吸着量ＮＨＲが増大するように尿素水の添加量を調整するようにしている。そのため、減量処理による添加量の減量よりも、ＳＣＲ触媒４１でのアンモニア吸着が優先されるようになるため、アンモニア吸着量ＮＨＲの不足に起因したＮＯｘ浄化率の低下を抑えることができる。
【００９４】
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・ＥＧＲ処理の実行禁止中における尿素添加量ＱＥを、当量比制御によって設定される添加量よりも減少させるために、添加上限量ＱＥＭＡＸを設定するようにした。しかし、この他の態様にて、ＥＧＲ処理の実行禁止中における尿素添加量ＱＥを減少させるようにしてもよい。例えば、ＥＧＲ処理の実行禁止中には、当量比制御によって設定された尿素添加量ＱＥに対して適宜の減量補正を行って、尿素添加量ＱＥを直接減量補正するようにしてもよい。なお、この場合には、排気温度が高いときほど尿素添加量ＱＥの減量補正量が少なくなるようにすることが望ましい。
【００９５】
・ＥＧＲ禁止係数ＫＣ及び水温係数Ｋ１及び外気温度係数Ｋ２及び大気圧係数Ｋ３を設定するようにしたが、これら各パラメータのうちのいずれかを適宜省略してもよい。例えばＥＧＲ禁止係数ＫＣの設定を省略したり、水温係数Ｋ１の設定を省略したり、外気温度係数Ｋ２の設定を省略したり、大気圧係数Ｋ３の設定を省略したりしてもよい。また省略するパラメータは１つに限らず、複数でもよい。
【００９６】
・ＥＧＲ禁止係数ＫＣ及び水温係数Ｋ１及び外気温度係数Ｋ２及び大気圧係数Ｋ３を使って環境係数ＫＥを設定するようにした。この他、第２排気温度ＴＨ２などの排気温度に基づいて環境係数ＫＥを設定してもよい。なお、この場合には、排気温度が高いときほど環境係数ＫＥの値が大きくなるようにすることが望ましい。
【００９７】
・図３に示したステップＳ１５０では、ＥＧＲ禁止係数ＫＣ及び水温係数Ｋ１及び外気温度係数Ｋ２及び大気圧係数Ｋ３のうちで最も小さい値を環境係数ＫＥに設定するようにした。この他、冷却水温ＴＨＷ及び外気温度ＴＨｏｕｔ及び大気圧ＰＡに基づいてＥＧＲ禁止係数ＫＣを補正し、その補正されたＥＧＲ禁止係数ＫＣを環境係数ＫＥとして設定してもよい。なお、この場合には、冷却水温ＴＨＷが高いほどＥＧＲ禁止係数ＫＣの値が大きくなるように補正することが望ましい。また、外気温度ＴＨｏｕｔが高いほどＥＧＲ禁止係数ＫＣの値が大きくなるように補正することが望ましい。そして、大気圧ＰＡが低いほどＥＧＲ禁止係数ＫＣの値が大きくなるように補正することが望ましい。
【００９８】
・第２実施形態では、添加弁温度ＴＨＪとして、尿素添加弁２３０の先端温度を推定するようにした。しかし、尿素添加弁２３０の他の部位における温度と先端温度とは互いに相関しているため、先端温度に代えて、尿素添加弁２３０の他の部位の温度を推定したり、検出したりしてもよい。
【００９９】
・第３実施形態では、アンモニア吸着量ＮＨＲを増大させるために、尿素添加量ＱＥを制限する上限量を調整するようにしたが、この他の態様でアンモニア吸着量ＮＨＲを増大させるようにしてもよい。例えばアンモニア吸着量ＮＨＲが所定の下限値以下のときには、上述した減量処理による尿素添加量の減量を禁止するようにしてもよい。この場合には、減量処理による尿素添加量の減量が実行されている場合と比較して、尿素添加量が増えるようになるため、アンモニア吸着量ＮＨＲが増大するようになる。従ってこの変形例でも、アンモニア吸着量ＮＨＲの不足に起因したＮＯｘ浄化率の低下を抑えることができるようになる。
【０１００】
・ＥＧＲ処理の実行禁止が比較的短い時間であれば、尿素水の積算添加量もそれほど増大しないため、上述した減量処理を行わなくてもデポジットは発生しくい。そこで、ＥＧＲ処理の実行禁止が所定時間以上継続しているときに上述した減量処理を行うことが好ましい。また、車両が所定速度以上の高速走行中のときには、エンジン１が高負荷状態になっているため、低速走行中に比べてＮＯｘの発生量は増大する。そこで、ＥＧＲ処理の実行禁止が所定時間以上継続しており、かつ車両が所定速度以上の高速走行中のときに上述した減量処理を行うことが好ましい。こうした変形例は、第１実施形態で説明した図３のステップ１００の処理とステップＳ１１０の処理との間に、図１０に示すステップＳ４００及びステップＳ４１０の各処理を追加することにより実施できる。
【０１０１】
図１０に示すように、制御装置８０は、ＥＧＲ処理の禁止中であるか否かを判定する（Ｓ１００）。そして、ＥＧＲ処理の禁止中であるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、制御装置８０は、ＥＧＲ禁止時間ＴＥＣが所定の判定値Ａ以上であるか否かを判定する（Ｓ４００）。ＥＧＲ禁止時間ＴＥＣは、ＥＧＲ処理の実行が禁止されてからの経過時間である。また、判定値Ａとしては、上述した減量処理を行わなくても尿素添加弁２３０でのデポジット発生が抑えられる程度のＥＧＲ禁止時間ＴＥＣが予め設定されている。
【０１０２】
ＥＧＲ禁止時間ＴＥＣが判定値Ａ以上であるときには（Ｓ４００：ＹＥＳ）、制御装置８０は、現在の車速ＳＰＤが所定の判定値Ｂ以上であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。判定値Ｂとしては、ＮＯｘの発生量が顕著になるエンジン１の高負荷状態に対応した車速ＳＰＤが予め設定されている。
【０１０３】
そして、現在の車速ＳＰＤが判定値Ｂ以上であるときには（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、制御装置８０は、上述したステップＳ１１０以降の処理を順次実行することにより、ＥＧＲ処理の実行禁止中における尿素水の添加量を、当量比制御によって設定される添加量よりも減少させる減量処理を行う。
【０１０４】
一方、上記ステップＳ１００においてＥＧＲ処理の禁止中ではないと判定されるとき（Ｓ１００：ＮＯ）には、制御装置８０は、本処理を一旦終了する。また、上記ステップＳ４００においてＥＧＲ禁止時間ＴＥＣが判定値Ａ未満であると判定されるとき（Ｓ４００：ＮＯ）、または上記ステップＳ４１０において車速ＳＰＤが判定値Ｂ未満であると判定されるとき（Ｓ４１０：ＮＯ）には、制御装置８０は、本処理を一旦終了する。
【０１０５】
こうした変形例によれば、ＮＯｘの発生量が増大しやすい状態のときに、上述した減量処理を実行することが可能になる。なお、より簡易的には、図１０に示したステップＳ４００の判定処理、またはステップＳ４１０の判定処理を省略してもよい。また、この変形例は、第２実施形態や第３実施形態に対しても適用可能である。
【０１０６】
・還元剤として尿素水を使用するようにしたが、この他の還元剤を使用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…燃料添加弁、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホール、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…吸気絞り弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…絞り弁開度センサ、２１…機関回転速度センサ、２２…アクセルセンサ、２３…外気温センサ、２４…車速センサ、２５…水温センサ、２６…排気通路、２７…燃料供給管、２９…大気圧センサ、３０…第１浄化部材、３１…酸化触媒、３２…フィルタ、４０…第２浄化部材、４１…選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）、５０…第３浄化部材、５１…アンモニア酸化触媒、６０…分散板、８０…制御装置、１００…第１排気温度センサ、１１０…差圧センサ、１２０…第２排気温度センサ、１３０…第１ＮＯｘセンサ、１４０…第２ＮＯｘセンサ、２００…尿素水供給機構、２１０…タンク、２２０…ポンプ、２３０…尿素添加弁、２４０…供給通路。
【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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