(57)【要約】【課題】硝酸アンモニウムの生成量を低減することにより、選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）が硝酸アンモニウムで被毒することを抑制する。【解決手段】ＳＣＲ触媒に流入する排気中にＮＯ２が含まれないようにしているときのＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化率の最大値と仮にＳＣＲ触媒に硝酸アンモニウムが存在していないとしたときに推定されるＮＯｘ浄化率と、に基づいて所定期間における硝酸アンモニウムの生成量を算出し、この生成量と、所定期間において排気温度が所定の温度領域にあるときに供給されたアンモニアの量と、に基づいて、供給するアンモニアの量を補正する。【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アンモニアを還元剤としてＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、
前記選択還元型ＮＯｘ触媒へアンモニアを供給する供給装置と、
前記選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気中にＮＯ２が含まれないようにする処理を実施する処理手段と、
を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記処理手段により前記処理を実施しているときの前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率の最大値と、前記処理手段により前記処理を実施しているときに仮に前記選択還元型ＮＯｘ触媒に硝酸アンモニウムが存在していないとしたときに推定されるＮＯｘ浄化率と、に基づいて所定期間における硝酸アンモニウムの生成量を算出し、この硝酸アンモニウムの生成量と、前記所定期間において排気温度が硝酸アンモニウムが生成される所定の温度領域にあるときに前記供給装置により供給されたアンモニアの量と、に基づいて、排気温度が前記所定の温度領域にあるときに供給するアンモニアの量を補正する制御手段を備える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。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気の温度が低いときに、選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒ともいう。）にアンモニアを供給すると、アンモニアとＮＯ２とが反応して生成される硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）によってＳＣＲ触媒が被毒することがある。このため、硝酸アンモニウムの吸着量が多いと判断した場合には、排気中のＮＯを増加させて硝酸アンモニウムとＮＯとの反応を促すことで、ＳＣＲ触媒から硝酸アンモニウムを除去する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０２５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、硝酸アンモニウムを除去したとしても、その後のアンモニアの供給量によってはＳＣＲ触媒が硝酸アンモニウムで再度被毒してしまい、ＮＯｘ浄化率が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、硝酸アンモニウムの生成量を低減することにより、選択還元型ＮＯｘ触媒が硝酸アンモニウムで被毒することを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、内燃機関の排気通路に設けられアンモニアを還元剤としてＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、前記選択還元型ＮＯｘ触媒へアンモニアを供給する供給装置と、前記選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気中にＮＯ２が含まれないようにする処理を実施する処理手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、前記処理手段により前記処理を実施しているときの前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率の最大値と、前記処理手段により前記処理を実施しているときに仮に前記選択還元型ＮＯｘ触媒に硝酸アンモニウムが存在していないとしたときに推定されるＮＯｘ浄化率と、に基づいて所定期間における硝酸アンモニウムの生成量を算出し、この硝酸アンモニウムの生成量と、前記所定期間において排気温度が硝酸アンモニウムが生成される所定の温度領域にあるときに前記供給装置により供給されたアンモニアの量と、に基づいて、排気温度が前記所定の温度領域にあるときに供給するアンモニアの量を補正する制御手段を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、硝酸アンモニウムの生成量を低減することにより、選択還元型ＮＯｘ触媒が硝酸アンモニウムで被毒することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】ＳＣＲ触媒よりも下流のＮＯｘ濃度の推移を示したタイムチャートである。
【図３】排気温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。
【図４】実施例に係るアンモニア添加制御のフローを示したフローチャートである。
【図５】ＮＯｘ浄化率差と硝酸アンモニウムの生成量との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
＜実施例＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、ディーゼル機関である。内燃機関１には、排気通路２が接続されている。この排気通路２の途中には、上流側から順に、酸化触媒３、フィルタ４、還元剤添加弁５、選択還元型ＮＯｘ触媒６（以下、ＳＣＲ触媒６という。）が設けられている。
【００１１】
酸化触媒３は、酸化機能を有する触媒であればよく、例えば三元触媒または吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。また、フィルタ４は、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。なお、フィルタ４には、触媒が担持されていてもよい。この場合、酸化触媒３は、必ずしも必要ではない。
【００１２】
還元剤添加弁５は、排気通路２内の排気中に還元剤を噴射する。還元剤には、アンモニア（ＮＨ３）が用いられる。なお、還元剤添加弁５は、アンモニアを噴射する代わりに、アンモニアの前駆体である尿素を噴射してもよい。還元剤添加弁５から噴射された尿素は、排気の熱またはＳＣＲ触媒６からの熱により加水分解されてアンモニアとなり、ＳＣＲ触媒６に吸着する。このアンモニアは、ＳＣＲ触媒６において還元剤として利用される。なお、本実施例では、還元剤添加弁５からアンモニアを噴射する。本実施例においては還元剤添加弁５が、本発明における供給装置に相当する。
【００１３】
また、ＳＣＲ触媒６は、還元剤を吸着しておき、ＳＣＲ触媒６をＮＯｘが通過するときに、この吸着していた還元剤によりＮＯｘを選択還元する。したがって、ＳＣＲ触媒６に還元剤としてアンモニアを予め吸着させておけば、ＳＣＲ触媒６において、ＮＯｘをアンモニアにより還元させることができる。
【００１４】
また、フィルタ４よりも下流で且つＳＣＲ触媒６よりも上流の排気通路２には、排気の温度を検出する上流側温度センサ１１と、排気中のＮＯｘ濃度を検出する上流側ＮＯｘセンサ１２と、が取り付けられている。なお、上流側温度センサ１１によりフィルタ４の温度またはＳＣＲ触媒６の温度を検出することができる。また、上流側ＮＯｘセンサ１２により、ＳＣＲ触媒６に流入する排気中のＮＯｘ濃度を検出することができる。また、ＳＣＲ触媒６よりも下流の排気通路２には、排気の温度を検出する下流側温度センサ１３と、排気中のＮＯｘ濃度を検出する下流側ＮＯｘセンサ１４が取り付けられている。下流側温度センサ１３により、ＳＣＲ触媒６の温度を検出することができる。また、下流側ＮＯｘセンサ１４により、ＳＣＲ触媒６から流出する排気中のＮＯｘ濃度を検出することができる。なお、後述するＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態に基づいて、ＳＣＲ触媒６の温度を推定することもできる。例えば、機関回転数、燃料噴射量、及び吸入空気量と、ＳＣＲ触媒６の温度と、には相関関係があるため、これらの関係を予め実験等により求めてマップ化しておいてもよい。
【００１５】
内燃機関１には、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁７が設けられている。また、内燃機関１には、吸気通路８が接続されている。吸気通路８の途中には、内燃機関１の吸入空気量を調整するスロットル９が設けられている。スロットル９よりも上流の吸気通路８に
は、内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１５が取り付けられている。
【００１６】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１を制御する。また、ＥＣＵ１０には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル１６を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ１７、および機関回転数を検知するクランクポジションセンサ１８が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。一方、ＥＣＵ１０には、還元剤添加弁５、燃料噴射弁７、スロットル９が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１０によりこれらの機器が制御される。
【００１７】
そして、ＥＣＵ１０は、還元剤添加弁５を制御することによりＳＣＲ触媒６に対してアンモニアを供給する。しかし、排気温度が低いときに還元剤添加弁５からアンモニアを添加すると、還元剤添加弁５から添加されるアンモニアと、排気中に含まれるＮＯ２と、から硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）が生成される。この硝酸アンモニウムによってＳＣＲ触媒６が被毒すると、ＮＯｘの浄化性能が低下してしまう。また、硝酸アンモニウムは温度が高くなると熱分解して、Ｎ２ＯとＨ２Ｏとが生成される。このＮ２Ｏは、温室効果ガスとして知られているため、大気中への排出量を低減することが好ましい。したがって、硝酸アンモニウムの生成量を低減することが好ましい。
【００１８】
そこで本実施例では、排気温度が、硝酸アンモニウムが生成される所定の温度領域（以下、所定領域ともいう。）内の場合には、硝酸アンモニウムの生成量が低減するように、アンモニア添加量を補正する。アンモニア添加量を補正するために、先ずは、アンモニア添加量を補正する前のアンモニア添加時に生成された硝酸アンモニウムの量を検出する。硝酸アンモニウムの生成量を検出するときには、内燃機関１から排出されるＮＯｘ中にＮＯ２が含まれないように燃焼モードを設定する。この燃焼モード時には、ＮＯｘ中にＮＯのみが含まれる。そして、硝酸アンモニウムの生成量に基づいて、アンモニア添加量の補正係数を算出し、この補正係数にしたがって次回以降のアンモニア添加量を補正する。
【００１９】
ここで、図２は、ＳＣＲ触媒６よりも下流のＮＯｘ濃度の推移を示したタイムチャートである。図２は、排気温度が所定領域内の場合におけるＮＯｘ濃度の推移を示しており、排気温度が例えば１８０℃のときのＮＯｘ濃度の推移を示している。図２では、全期間で還元剤添加弁５からアンモニアを添加している。アンモニア添加量は、ＳＣＲ触媒６へ流入するＮＯｘ量に対して、過不足ないように設定される。図２では、ＳＣＲ触媒６に流入する排気中のＮＯｘ濃度が一定であるため、アンモニア添加量も一定である。図２において、０からＴ２までの期間は、内燃機関１からＮＯ及びＮＯ２を排出させる期間である。すなわち、この０からＴ２までの期間は、内燃機関１からＮＯ及びＮＯ２を排出させる燃焼モードに設定されている。また、Ｔ２からＴ４までの期間は、内燃機関１からＮＯを排出させるがＮＯ２を排出させない期間である。すなわち、このＴ２からＴ４までの期間は、内燃機関１からＮＯを排出させるがＮＯ２を排出させない燃焼モードに設定されている。Ｔ２は、例えば内燃機関１を搭載する車両の走行距離が所定距離よりも長くなった時点である。所定距離は、アンモニア添加量を補正するのに適した距離である。Ｃ１は、アンモニア供給をしていないときのＮＯｘ濃度であり、Ｃ２は、内燃機関１からＮＯを排出させるがＮＯ２を排出させない場合において硝酸アンモニウムが存在していないときのＮＯｘ濃度であり、Ｃ３は、Ｔ２からＴ４までの期間でのＮＯｘ濃度の最小値であり、Ｃ４は、内燃機関１からＮＯ及びＮＯ２を排出させる場合において硝酸アンモニウムが存在していないときのＮＯｘ濃度である。Ｃ４は、ＮＯｘ浄化率が例えば８０％のときのＮＯｘ濃度である。
【００２０】
０からＴ１までの期間では、アンモニア添加によりＳＣＲ触媒６においてＮＯｘが浄化
されるため、Ｃ１からＮＯｘ濃度が低下する。この０からＴ１までの期間では、排気中にＮＯ，ＮＯ２が存在しており、ＳＣＲ触媒６にアンモニアが吸着されているため、ＳＣＲ触媒６において以下の（式１）に示したＦａｓｔ反応が起こる。この反応は後述するＳｔａｎｄａｒｄ反応よりも早い反応である。
ＮＯ＋ＮＯ２＋２ＮＨ３→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ・・・（式１）
【００２１】
この反応によりＮＯｘ濃度が低下する。しかしＴ１においてＮＯｘ濃度が増加に転じている。このようにＮＯｘ濃度が増加するのは、排気中のＮＯ２とアンモニアとが反応して硝酸アンモニウムが生成され、この硝酸アンモニウムによってＳＣＲ触媒６が被毒しているためである。そして、ＳＣＲ触媒６の被毒量が増加するのにしたがって、ＮＯｘ浄化率が低下するので、ＳＣＲ触媒６よりも下流のＮＯｘ濃度が増加する。この硝酸アンモニウムの生成を抑制するためには、アンモニア添加量を減少させればよい。ただし、アンモニア添加量を過度に減少させると、ＮＯｘを浄化するのに十分な量のアンモニアをＳＣＲ触媒６に供給することができなくなるため、本実施例では、硝酸アンモニウムの生成量に応じて、アンモニア添加量を減少させる。そして、硝酸アンモニウムの生成量を検出するために、Ｔ２からは内燃機関１においてＮＯ２が発生しない燃焼モードに移行する。
【００２２】
ＮＯ２が発生しない燃焼モードでは、例えば、燃料噴射弁７の燃料噴射時期を進角させたり、ＥＧＲ装置を備えている場合にはＥＧＲガス量を減少させ又はＥＧＲガスの供給を停止させたりして、内燃機関１の燃焼室内で急激な燃焼が起こるようにする。このような燃焼モードに移行することで、ＮＯが発生しＮＯ２が発生しないようにできる。また、例えば、ＳＣＲ触媒６よりも上流側にＮＳＲ触媒と、ＮＳＲ触媒をバイパスするバイパス通路とを備えている場合には、バイパス通路を流通する排気の量を調整することにより、ＳＣＲ触媒６にＮＯが流入しＮＯ２が流入しないようにできる。ここで、ＮＳＲ触媒においてＮＯｘを吸蔵するときにはＮＯよりもＮＯ２のほうが吸蔵され易いため、結果的にＳＣＲ触媒６を通り抜けるのはＮＯだけになる。したがって、ＮＯｘがＮＳＲ触媒を通り抜けるようにＮＳＲ触媒の容量を調整しておけば、ＳＣＲ触媒６にＮＯを供給し、ＮＯ２を供給しないようにできる。ＳＣＲ触媒６にＮＯ及びＮＯ２を供給する場合には、バイパス通路に排気を流通させればよい。
【００２３】
Ｔ２からＴ４までの期間は、ＮＯとアンモニアとが反応することにより、以下の（式２）に示したＳｔａｎｄａｒｄ反応が起こる。
４ＮＯ＋４ＮＨ３＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ・・・（式２）
【００２４】
この反応によってＮＯが浄化されるため、ＮＯｘ濃度が低下する。ただし、（式１）のＦａｓｔ反応の場合と比較して（式２）のＳｔａｎｄａｒｄ反応の場合には、単位時間当たりのＮＯｘの浄化量が少なくなる。このため、Ｔ２以前のようにＮＯｘ濃度がＣ４まで低下することはない。ここで、ＳＣＲ触媒６に硝酸アンモニウムが存在していると、さらに以下の（式３）で示した反応も起こる。
ＮＨ４ＮＯ３＋ＮＯ→Ｎ２＋Ｈ２Ｏ・・・（式３）
【００２５】
すなわち、硝酸アンモニウムによってもＮＯが浄化され、しかも、この反応はＦａｓｔ反応に近く、Ｓｔａｎｄａｒｄ反応よりも早いため、Ｔ２からＴ４までの期間の中に硝酸アンモニウムによってＮＯが浄化される。その結果、ＮＯｘ濃度がＣ２よりも低くなる期間が存在する。Ｃ２とＣ３との差は、硝酸アンモニウムによってＮＯが浄化されることで生じている。そして、Ｃ２とＣ３との差は、硝酸アンモニウムの生成量に相関する。このため、本実施例では、Ｔ３における実際のＮＯｘ浄化率（すなわち、ＮＯｘ浄化率の最大値）と、ＮＯｘ濃度がＣ２のときのＮＯｘ浄化率（すなわち、硝酸アンモニウムが存在しないときのＮＯｘ浄化率）との差に基づいて、硝酸アンモニウムの量を算出する。
【００２６】
図３は、排気温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。図３中の、Ｔ１からＴ４は、図２のＴ１からＴ４の時点に対応している。図３によれば、Ｆａｓｔ反応とＳｔａｎｄａｒｄ反応とのＮＯｘ浄化率の差は、温度が例えば２００℃以下の場合に比較的大きくなることが分かる。このような温度領域では、（式３）で示したＦａｓｔ反応に近い反応によるＮＯｘ浄化率も高くなる。すなわち、（式２）で示した反応によるＮＯｘ浄化率と、（式３）で示した反応によるＮＯｘ浄化率に大きな差が生じるため、何れの反応が支配的なのかＮＯｘ浄化率を見れば分かる。したがって、ＮＯｘ浄化率を検出することで、（式２）または（式３）の何れの反応によってＮＯｘが浄化されているのか判定することができる。
【００２７】
ここで、図２のＣ３に対応するＮＯｘ浄化率と、Ｃ２に対応するＮＯｘ浄化率と、の差は、硝酸アンモニウムによってＮＯが浄化されることで生じている。すなわち、Ｃ３に対応するＮＯｘ浄化率と、Ｃ２に対応するＮＯｘ浄化率と、の差は、硝酸アンモニウムの生成量に相関している。したがって、Ｃ３に対応するＮＯｘ浄化率と、Ｃ２に対応するＮＯｘ浄化率と、の差と、硝酸アンモニウムの生成量と、の関係を予め実験またはシミュレーション等により求めておけば、Ｃ３に対応するＮＯｘ浄化率と、Ｃ２に対応するＮＯｘ浄化率と、の差に基づいて、硝酸アンモニウムの生成量を算出することができる。なお、Ｃ２に対応するＮＯｘ浄化率は予め実験またはシミュレーション等により求めておく。また、Ｃ２に対応するＮＯｘ浄化率は、上流側ＮＯｘセンサ１２及び下流側ＮＯｘセンサ１４により得ることができる。
【００２８】
なお、図３に示したように、ＮＯｘ浄化率がピークのときよりも温度が高い場合であっても、Ｆａｓｔ反応とＳｔａｎｄａｒｄ反応とのＮＯｘ浄化率の差が大きくなる。しかし、この場合には、燃焼温度が高いことにより内燃機関１からのＮＯｘの排出量が多くなる。本実施例では、ＮＯｘの排出量を減少させるために、低温側で硝酸アンモニウムの生成量を検出している。
【００２９】
そして、硝酸アンモニウムの生成量に基づいて、排気温度が所定領域内のときのアンモニア添加量を補正する。硝酸アンモニウムは排気温度が所定領域内のときに生成されるため、排気温度が所定領域内のときに添加されたアンモニア量に対して、どれだけ硝酸アンモニウムが生成されたかを算出する。そして、添加されたアンモニア量に対する、硝酸アンモニウムの生成量の比を、補正係数として算出する。
【００３０】
図４は、本実施例に係るアンモニア添加制御のフローを示したフローチャートである。本フローチャートはＥＣＵ１０により所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３１】
ステップＳ１０１では、アンモニアの添加要求があるか否か判定される。例えば、ＳＣＲ触媒６の温度がＮＯｘを浄化可能な温度（例えば１００℃）以上の場合には、ＳＣＲ触媒６においてＮＯｘが浄化されることによりアンモニアが消費されるため、アンモニアの添加要求があると判定される。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本フローチャートを終了させる。
【００３２】
ステップＳ１０２では、排気温度が、硝酸アンモニウムが生成される温度領域である所定領域内にあるか否か判定される。排気温度が例えば２００℃未満の場合には、排気温度が１００℃以上２００℃未満ということになり、所定領域内にあると判定される。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進む。
【００３３】
ステップＳ１０３では、アンモニア添加量が積算される。すなわち、排気温度が所定領域内のときに添加されるアンモニアの量が積算される。
【００３４】
ステップＳ１０４では、内燃機関１を搭載する車両の走行距離が所定距離よりも長いか否か判定される。所定距離は、アンモニア添加量を補正するのに適した距離であって、例えば１００００ｋｍである。本ステップＳ１０４では、所定期間が経過したか否か判定している。ステップＳ１０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本フローチャートを終了させる。
【００３５】
ステップＳ１０５では、排気温度が所定温度以下であるか否か判定される。所定温度は、図３で説明したように、Ｆａｓｔ反応とＳｔａｎｄａｒｄ反応とのＮＯｘ浄化率の差が大きくなる閾値となる温度であり例えば２００℃である。すなわち、本ステップＳ１０５では、排気温度が、硝酸アンモニウムの生成量を算出するのに適した温度になっているか否か判定している。ステップＳ１０５で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本フローチャートを終了させる。
【００３６】
ステップＳ１０６では、燃焼モードを内燃機関１からＮＯを排出させ、ＮＯ２を排出させない燃焼モードに切り替える。すなわち、ＮＯｘの成分をＮＯのみにする。なお、本実施例においてはＥＣＵ１０がステップＳ１０６を処理することにより、本発明における処理手段として機能する。
【００３７】
ステップＳ１０７では、アンモニア添加が実施される。このときには、ＮＯｘ量に対して過不足ないようにアンモニア量が決定され添加される。ＮＯｘ量は、上流側ＮＯｘセンサ１２により検出されるＮＯｘ濃度と、エアフローメータ１５により検出される吸入空気量と、燃料噴射量とから算出される。
【００３８】
ステップＳ１０８では、ＮＯｘ浄化率が算出される。本フローチャートでは、今回算出されるＮＯｘ浄化率をＮＯｘ浄化率（ｎ）とし、前回算出されたＮＯｘ浄化率をＮＯｘ浄化率（ｎ−１）とする。ＮＯｘ浄化率は、上流側ＮＯｘセンサ１２により検出されるＮＯｘ濃度と、下流側ＮＯｘセンサ１４により検出されるＮＯｘ濃度とから算出される。
【００３９】
ステップＳ１０９では、今回算出されたＮＯｘ浄化率（ｎ）が前回算出されたＮＯｘ浄化率（ｎー１）以下であるか否か判定される。本ステップＳ１０９では、ＮＯｘ浄化率の上昇が止まった、若しくは、ＮＯｘ浄化率が低下に転じたか否か判定している。すなわち、ＮＯｘ浄化率が最大値に達したか否か判定している。ステップＳ１０９で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１０へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０８へ戻る。ステップＳ１０８へ戻る前に、今回算出されたＮＯｘ浄化率（ｎ）を、前回算出されたＮＯｘ浄化率（ｎ−１）に代入する。
【００４０】
ステップＳ１１０では、前回算出されたＮＯｘ浄化率（ｎ−１）が基準ＮＯｘ浄化率よりも大きいか否か判定される。前回算出されたＮＯｘ浄化率（ｎ−１）は、ＮＯｘ浄化率の最大値である。このＮＯｘ浄化率の最大値が基準ＮＯｘ浄化率より大きければ、硝酸アンモニウムによってＮＯが浄化されていると考えられる。したがって、本ステップＳ１０９では、硝酸アンモニウムが存在しているか否か判定している。基準ＮＯｘ浄化率は、硝酸アンモニウムが存在していないときのＮＯｘ浄化率であり、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。ステップＳ１１０で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１１へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１１７へ進む。
【００４１】
ステップＳ１１１では、前回算出されたＮＯｘ浄化率（ｎ−１）と基準ＮＯｘ浄化率との差であるＮＯｘ浄化率差が算出される。
【００４２】
ステップＳ１１２では、ＮＯｘ浄化率差に基づいて硝酸アンモニウムの生成量が算出される。ＮＯｘ浄化率差と硝酸アンモニウムの生成量との関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。ここで、図５は、ＮＯｘ浄化率差と硝酸アンモニウムの生成量との関係を示した図である。ＮＯｘ浄化率差が大きいほど、硝酸アンモニウムの生成量が多いといえる。
【００４３】
ステップＳ１１３では、アンモニア添加量が補正される。アンモニア添加量の補正係数は、硝酸アンモニウムの生成量を、ステップＳ１０３で算出されたアンモニア添加量の積算値で除算することにより算出される。なお、本実施例においてはＥＣＵ１０がステップＳ１１２及びステップＳ１１３を処理することにより、本発明における制御手段として機能する。
【００４４】
ステップＳ１１４では、アンモニア添加が実施される。このときには、ＮＯｘ量に対して過不足ないようにアンモニア量に対して、ステップＳ１１３で算出された補正係数分のアンモニア量が減少されて添加される。
【００４５】
ステップＳ１１５では、現時点のＮＯｘ浄化率が算出される。ステップＳ１１６では、ＮＯｘ浄化率が基準ＮＯｘ浄化率以下である否か判定される。ステップＳ１１６で肯定判定がなされた場合には硝酸アンモニウムが除去されたと判断できるためステップＳ１１７へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１１５へ戻る。
【００４６】
ステップＳ１１７では、燃焼モードが通常の燃焼モードに変更される。通常の変更モードとは、ステップＳ１０６で燃焼モードが変更される前の燃焼モードであり、内燃機関１からＮＯ及びＮＯ２を排出する燃焼モードである。そして、ステップＳ１１８では、ステップＳ１０４で使用した走行距離、及び、ステップＳ１０３で算出されたアンモニア添加量の積算値がリセットされる。
【００４７】
以上説明したように本実施例によれば、硝酸アンモニウムの生成量を算出することができ、さらに、硝酸アンモニウムの生成量に応じてアンモニア添加量を補正することができる。これにより、アンモニアの過剰添加を抑制することができるため、ＳＣＲ触媒６が硝酸アンモニウムで被毒してＮＯｘ浄化率が低下することを抑制できる。
【符号の説明】
【００４８】
１  内燃機関
２  排気通路
３  酸化触媒
４  フィルタ
５  還元剤添加弁
６  選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）
７  燃料噴射弁
８  吸気通路
９  スロットル
１０  ＥＣＵ
１１  上流側温度センサ
１２  上流側ＮＯｘセンサ
１３  下流側温度センサ
１４  下流側ＮＯｘセンサ
１５  エアフローメータ
１６  アクセルペダル
１７  アクセル開度センサ
１８  クランクポジションセンサ
【図１】
2018035766.tif 000003
【図２】
2018035766.tif 000004
【図３】
2018035766.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018035766.tif 000007