(57)【要約】【課題】必要最小限の尿素水の供給で硫黄被毒を回復し、アンモニアの排出を抑制する。【解決手段】再生のために触媒（ＮＯｘ吸蔵触媒４）を昇温させた場合、排気温度が十分に高くなる状況で、尿素水の供給量を制限（減少、停止）し、選択還元触媒１１の硫黄被毒の回復時の尿素水の供給を抑え（潜熱による排気温度の低下を抑制し）、低い温度で分解される硫黄成分（硫酸のアンモニウム塩）の生成を抑制すると共に、高温で分解される硫黄成分（銅の硫酸塩）を分解して硫黄被毒を回復する。【選択図】図１
2018087542.tif 000002
【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、排気に含まれるＮＯｘを還元浄化する選択還元触媒と、
前記選択還元触媒の上流側の前記排気通路に尿素水を供給する尿素水供給手段と、
前記排気通路に設けられ、排気を浄化する触媒又はフィルターと、
前記選択還元触媒の硫黄被毒を判定する硫黄被毒判定手段と、
前記選択還元触媒を昇温させることで前記選択還元触媒の硫黄被毒を回復させる被毒回復手段と、
前記触媒又は前記フィルターを昇温させて前記触媒又は上流側フィルターの再生を行う再生手段と、
前記再生手段で前記触媒又は前記フィルターを再生させている間、又は、前記再生手段で前記触媒又は前記フィルターの再生が終了してから所定時間経過するまでの間に、前記被毒回復手段により前記選択還元触媒の硫黄被毒の回復を実行する場合は、前記尿素水の供給量を制限する尿素水供給制御手段とを備えた
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記選択還元触媒の硫黄被毒量を推定する硫黄被毒推定手段を備え、
前記尿素水供給制御手段は、
推定された硫黄被毒量が多いほど尿素水の供給量を制限する制限の度合いを大きくして尿素水の供給量を減少させる
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記選択還元触媒の硫黄被毒量を推定する硫黄被毒推定手段を備え、
前記尿素水供給制御手段は、
推定された硫黄被毒量が多いほど尿素水の供給時間を減少させて尿素水の供給量を減少させる
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記触媒は、
排気空燃比がリーン雰囲気の時にＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比がストイキもしくはリッチ雰囲気の時に吸蔵したＮＯｘを還元して浄化するＮＯｘ吸蔵触媒であり、
前記再生手段は、
前記ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温させる手段である
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記選択還元触媒の温度の状況を検出する触媒温度把握手段を備え、
前記被毒回復手段は、
前記触媒温度把握手段で把握された前記選択還元触媒の温度の状況を含む情報に基づいて前記硫黄被毒の態様を判定し、
前記尿素水供給制御手段は、
前記被毒回復手段で判定された前記硫黄被毒の態様に応じて前記尿素水の供給の制限の度合いを制御する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記硫黄被毒の態様は、アンモニウム塩を含み、
前記尿素水供給制御手段は、
前記硫黄被毒の全体量に対する前記アンモニウム塩の被毒の量が相対的に多くなるほど、前記尿素水の供給の制限の度合いを高くするように前記尿素水の供給量を制限する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
内燃機関の排気通路に設けられ、排気に含まれるＮＯｘを還元浄化する選択還元触媒と、
前記選択還元触媒の上流側の前記排気通路に尿素水を供給する尿素水供給手段と、
前記選択還元触媒の硫黄被毒を判定する硫黄被毒判定手段とを備え、
前記尿素水供給手段は、
前記硫黄被毒判定手段で推定された硫黄被毒に応じて、前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の供給量を制限する
ことを特徴とす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、内燃機関の排気ガスの窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）の排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する技術として、尿素選択還元（Selective Catalytic Reduction）システムを用いた排気浄化装置が知られている。選択還元システムを用いた排気浄化装置は、選択還元触媒が設けられた排気通路内に尿素水が噴射されることで、尿素水が排気ガスの熱により分解されてアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが選択還元触媒上で排気ガス中のＮＯｘと反応し、ＮＯｘが窒素と水に還元（浄化）される装置である。
【０００３】
上述した排気浄化装置では、運転が継続すると、選択還元触媒に燃料中の硫黄分が付着する硫黄被毒が生じる。選択還元触媒に硫黄被毒が生じると、ＮＯｘの浄化性能が低下するため、選択還元触媒の硫黄被毒を回復させるための被毒回復運転が実施されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、選択還元触媒に硫黄被毒が生じると、選択還元触媒を昇温して硫黄成分を分解している。選択還元触媒の昇温に伴い、尿素水の供給を停止し、尿素水インジェクタのオーバーヒートを防止している。
【０００４】
ところで、選択還元触媒に被毒した硫黄の状態で、選択還元触媒に被毒した硫黄の状態は、複数の態様（硫酸のアンモニウム塩、銅の硫化物）が存在し、それらの一部が選択還元触媒の活性点に吸着している。このため、硫黄被毒の量によっては、選択還元触媒に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給して硫酸のアンモニウム塩を多く生成し、低い温度（例えば、約４００℃から５００℃）で窒素、二酸化硫黄、水に分解することができる。従って、尿素水を供給することで、硫酸のアンモニウム塩を分解して硫黄被毒を回復させることができる。
【０００５】
上述したように、選択還元触媒に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給し、硫酸のアンモニウム塩を多く生成することで、硫黄被毒を早期に回復させることができる。しかし、選択還元触媒の硫黄被毒の回復時に尿素水を供給すると、アンモニアの排出を伴う虞があるため、アンモニアの環境への排出を抑制することが望まれているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−６３９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、選択還元触媒に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給して硫黄被毒の回復を行う排気浄化装置において、必要最小限の尿素水の供給で硫黄被毒を回復することができる内燃機関の排気浄化装置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】
【０００８】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気に含まれるＮＯｘを還元浄化する選択還元触媒と、前記選択還元触媒の上流側の前記排気通路に尿素水を供給する尿素水供給手段と、前記排気通路に設けられ、排気を浄化する触媒又はフィルターと、前記選択還元触媒の硫黄被毒を判定する硫黄被毒判定手段と、前記選択還元触媒を昇温させることで前記選択還元触媒の硫黄被毒を回復させる被毒回復手段と、前記触媒又は前記フィルターを昇温させて前記触媒又は上流側フィルターの再生を行う再生手段と、前記再生手段で前記触媒又は前記フィルターを再生させている間、又は、前記再生手段で前記触媒又は前記フィルターの再生が終了してから所定時間経過するまでの間に、前記被毒回復手段により前記選択還元触媒の硫黄被毒の回復を実行する場合は、前記尿素水の供給量を制限する尿素水供給制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に係る本発明では、選択還元触媒、触媒（例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒）、フィルター（例えば、ディーゼル微粒子捕集フィルター）、選択還元触媒の被毒回復手段、触媒、フィルターの再生手段、尿素水供給制御手段を備え、尿素水供給制御手段では、触媒又はフィルターを昇温させた際には、被毒回復手段による尿素水の供給を制限し（減らし）、低い温度で分解する硫黄成分（硫酸のアンモニウム塩）の生成を抑制し、排気の温度を高く維持して高い温度で分解する硫黄成分（銅の硫酸塩）の分解を促進する。
【００１０】
これにより、触媒又はフィルターの再生時に触媒又はフィルターを昇温させて排気温度が十分に高くなる状況では、尿素水の供給が抑えられ（排気温度の低下が抑制され）、排気の温度が高く維持されて高温で分解される硫黄成分（銅の硫酸塩）が分解されて硫黄被毒が回復される。この時、尿素水の供給が抑制されるため、アンモニアの排出が抑制される。
【００１１】
従って、選択還元触媒に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給して硫黄被毒の回復を行う排気浄化装置において、必要最小限の尿素水の供給で硫黄被毒を回復することが可能になる。
【００１２】
そして、請求項２に係る本発明の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記選択還元触媒の硫黄被毒量を推定する硫黄被毒推定手段を備え、前記尿素水供給制御手段は、推定された硫黄被毒量が多いほど尿素水の供給量を制限する制限の度合いを大きくして尿素水の供給量を減少させることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る本発明では、硫黄被毒量が多いほど尿素水の供給量を制限する制限の度合いを大きくして尿素水の供給量を減少させてアンモニアの排出を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記選択還元触媒の硫黄被毒量を推定する硫黄被毒推定手段を備え、前記尿素水供給制御手段は、推定された硫黄被毒量が多いほど尿素水の供給時間を減少させて尿素水の供給量を減少させることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る本発明では、硫黄被毒量が多いほど尿素水の供給時間を減少させて尿素水の供給量を減少させ、アンモニアの排出を抑制することができる。
【００１６】
尚、尿素水の供給量を制限する制限の度合いを大きくすると共に、尿素水の供給時間を減少させて尿素水の供給量を減少させることもできる。
【００１７】
また、請求項４に係る本発明の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒は、排気空燃比がリーン雰囲気の時にＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比がストイキもしくはリッチ雰囲気の時に吸蔵したＮＯｘを還元して浄化するＮＯｘ吸蔵触媒であり、前記再生手段は、前記ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温させる手段であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る本発明では、再生手段によりＮＯｘ吸蔵触媒を昇温させる（排気空燃比をストイキもしくはリッチ雰囲気に制御する）ことで、触媒であるＮＯｘ吸蔵触媒が再生され、ＮＯｘ吸蔵触媒の再生に伴って排気温度が高くなる（例えば、７００℃）。つまり、触媒であるＮＯｘ吸蔵触媒を再生して昇温させた際に、排気温度が高くなるため、被毒回復手段による尿素水の供給量を制限して排気温度の低下を抑える。
【００１９】
また、請求項５に係る本発明の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記選択還元触媒の温度の状況を検出する触媒温度把握手段を備え、前記被毒回復手段は、前記触媒温度把握手段で把握された前記選択還元触媒の温度の状況を含む情報に基づいて前記硫黄被毒の態様を判定し、前記尿素水供給制御手段は、前記被毒回復手段で判定された前記硫黄被毒の態様に応じて前記尿素水の供給の制限の度合いを制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る本発明では、触媒温度把握手段により選択還元触媒の温度、温度の履歴等の状況を少なくとも把握し、選択還元触媒の硫黄被毒の態様を判定する。つまり、選択還元触媒の硫黄被毒について、温度の履歴等により、低温域で分解される硫黄成分（硫酸のアンモニウム塩）、高温域で分解される硫黄成分（銅の硫酸塩）の状況を判定し、低温域で分解された硫黄成分（硫酸のアンモニウム塩）が多い状況であれば、尿素水の供給の制限の度合いを高めて、もしくは、尿素水の供給時間を減らして、尿素水の供給量を減らし（アンモニアの排出を抑制し）、潜熱による排気温度の低下を抑制して排気温度を高く保ち高温域で分解される硫黄成分を分解する。
【００２１】
また、請求項６に係る本発明の内燃機関の排気浄化装置は、請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記硫黄被毒の態様は、アンモニウム塩を含み、前記尿素水供給制御手段は、前記硫黄被毒の全体量に対する前記アンモニウム塩の被毒の量が相対的に多くなるほど、前記尿素水の供給の制限の度合いを高くするように前記尿素水の供給量を制限することを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係る本発明では、硫黄被毒の全体量（触媒硫黄被毒量）に対し、アンモニウム塩が多くなるほど（アンモニウム塩の被毒量／触媒硫黄被毒量＝１に近づくほど）尿素水の供給の制限の度合いが高くなるように制限を設定する（尿素水の供給量が０に近づくように制限を設定する）。つまり、低温で分解できるアンモニウム塩が十分に生成された場合、アンモニウム塩を増加させて硫黄を分解させる必要が無くなるので、尿素水の供給を減らしていく（停止する）。尿素水の供給を減らすことで、潜熱による排気温度の低下を抑制し（排気温度を６００℃程度に維持し）、銅の硫酸塩を分解できる温度に排気温度が維持される。
【００２３】
また、上記目的を達成するための請求項７に係る本発明の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気に含まれるＮＯｘを還元浄化する選択還元触媒と、前記選択還元触媒の上流側の前記排気通路に尿素水を供給する尿素水供給手段と、前記選択還元触媒の硫黄被毒を判定する硫黄被毒判定手段とを備え、前記尿素水供給手段は、前記硫黄被毒判定手段で推定された硫黄被毒に応じて、前記尿素水供給手段から供給される前記尿素水の供給量を制限することを特徴とする。
【００２４】
請求項７に係る本発明では、硫黄被毒判定手段で選択還元触媒の硫黄被毒が判定されると、尿素水供給手段から尿素水を排気通路に供給する。この場合、硫黄被毒判定手段で判定された硫黄被毒の状況に応じて、尿素水の供給が制御される。
【００２５】
これにより、選択還元触媒に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給して硫黄被毒の回復を行う排気浄化装置において、必要最小限の尿素水の供給で硫黄被毒を回復することが可能になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の内燃機関の排気浄化装置は、選択還元触媒に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給して硫黄被毒の回復を行う排気浄化装置において、必要最小限の尿素水の供給で硫黄被毒を回復することが可能になる。この結果、尿素水の供給が抑制されてアンモニアの排出が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の系統を表す概略構成図である。
【図２】制御手段のブロック構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の動作フローチャートである。
【図４】尿素水の供給制限を説明するマップである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本実施例の内燃機関の排気浄化装置は、尿素選択還元（Selective Catalytic Reduction）システムを用いた排気浄化装置である。即ち、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するため、選択還元触媒が備えられ、排気通路内に尿素水が尿素水噴射弁から噴射されることで、尿素水が排気ガスの熱により分解されてアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが選択還元触媒上で排気ガス中のＮＯｘと反応し、ＮＯｘが窒素と水に還元（浄化）される装置である。
【００２９】
選択還元触媒に硫黄被毒が生じた際に、尿素水噴射弁から尿素水を供給し、硫酸のアンモニウム塩を多く生成し、低い温度（例えば、約４００℃から５５０℃）で窒素、二酸化硫黄、水に分解して硫酸のアンモニウム塩を分解し、選択還元触媒の硫黄被毒を回復させるようになっている。
【００３０】
そして、選択還元触媒の上流側触媒を再生して昇温させた場合、尿素水の供給量を制限し（減らし、停止し）、潜熱による排気の温度の低下を抑制して、高い温度（約６００℃から６５０℃）に排気の温度を維持し、高温の雰囲気下で銅の硫酸塩を分解し、選択還元触媒の硫黄被毒を回復させるようになっている。この時、尿素水の供給量が制限されるため、アンモニアの排出を抑えることができる。
【００３１】
図１に基づいて本発明の一実施例の構成を説明する。図１には本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の系統を表す概略構成を示してある。
【００３２】
図に示すように、車両に搭載される内燃機関としての多気筒ディーゼルエンジン（エンジン）１の排気通路としての排気管２には、排気浄化装置３が備えられている。排気浄化装置３には、ＮＯｘ吸蔵触媒４、及び、ディーゼル微粒子捕集フィルター５を有する浄化装置６（触媒又はフィルター）が備えられている。
【００３３】
ＮＯｘ吸蔵触媒４は、排気空燃比がリーン雰囲気の時にＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比がストイキもしくはリッチ雰囲気の時に吸蔵したＮＯｘを還元して浄化するものである。ディーゼル微粒子捕集フィルター５は微粒子を捕集する装置である。
【００３４】
ＮＯｘ吸蔵触媒４、及び、ディーゼル微粒子捕集フィルター５が硫黄により被毒されると、ＮＯｘ吸蔵触媒４、及び、ディーゼル微粒子捕集フィルター５が昇温され（例えば追加燃料の噴射による）、硫黄が除去されて再生される（再生手段）。
【００３５】
浄化装置６の下流側には、排気浄化装置３として、尿素選択還元触媒（Selective Catalytic Reduction）システムが備えられている。即ち、浄化装置６の下流側の排気管２には選択還元触媒１１が設けられ、選択還元触媒１１の上流側の排気管２には、尿素水噴射弁１２（尿素水供給手段）が設けられている。
【００３６】
尿素水噴射弁１２には図示しない尿素水タンクから尿素水が供給され、尿素水噴射弁１２は制御手段１０からの指示により排気管２内に尿素水を噴射する（供給する）。即ち、尿素水が供給されることで、排気ガスの熱により尿素水が分解されてアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが選択還元触媒１１で排気ガス中のＮＯｘと反応し、ＮＯｘが窒素と水に還元（浄化）される。
【００３７】
選択還元触媒１１には触媒の温度を検出する温度センサー１３が備えられ、また、選択還元触媒１１の下流側の通路には選択還元触媒１１を出た排気中のＮＯｘの状態を検出するＮＯｘセンサー１４が備えられている。温度センサー１３、ＮＯｘセンサー１４の検出情報は制御手段１０に入力される。また、制御手段１０にはエンジン１の運転状況が入力される。
【００３８】
詳細は後述するが、制御手段１０では、温度センサー１３で検出された選択還元触媒１１の温度の状況（履歴）、ＮＯｘセンサー１４で検出されたＮＯｘの浄化状況、尿素水噴射弁１２からの尿素水の噴射状況、エンジン１の運転状況等により、選択還元触媒１１の硫黄被毒が判定される。硫黄被毒が判定されると、尿素水が供給されて硫黄被毒が回復される。
【００３９】
図２に基づいて制御手段１０を具体的に説明する。図２には制御手段１０のブロック構成を示してある。
【００４０】
図に示すように、制御手段１０には硫黄被毒推定手段２１が備えられている。硫黄被毒推定手段２１では、エンジン１を運転するための燃料の消費速度、推定される硫黄の濃度、選択還元触媒１１の温度別の硫黄（硫酸のアンモニウム塩、銅の硫酸塩）の蓄積割合に基づいて、選択還元触媒１１の硫黄被毒量が推定される。また、選択還元触媒１１の特定の温度における尿素水噴射量とＮＯｘの浄化率との関係から、選択還元触媒１１の硫黄被毒量が推定される。
【００４１】
制御手段１０には、硫黄被毒推定手段２１で推定された硫黄被毒量が判定値を超えているか否かを判断する硫黄被毒判定手段２２が備えられている。また、硫黄被毒判定手段２２で選択還元触媒１１の硫黄被毒が判定された際に（硫黄被毒量が判定値を超えたと判定された際に）、選択還元触媒１１の硫黄被毒を回復させるために尿素水噴射弁１２から尿素水を噴射させる被毒回復手段２３が備えられている。被毒回復手段２３は、尿素水供給制御手段２４を介して尿素水噴射弁１２から尿素水を噴射する指令を送るようになっている。
【００４２】
一方、制御手段１０には、ＮＯｘ吸蔵触媒４、及び、ディーゼル微粒子捕集フィルター５が硫黄により被毒された際に、ＮＯｘ吸蔵触媒４、及び、ディーゼル微粒子捕集フィルター５を昇温させる再生手段２５が備えられ、再生手段２５によりＮＯｘ吸蔵触媒４、及び、ディーゼル微粒子捕集フィルター５を昇温させた情報は、尿素水供給制御手段２４に送られる。尿素水供給制御手段２４を介して尿素水噴射弁１２から尿素水が噴射されることで、選択還元触媒１１の硫黄被毒が回復される。
【００４３】
尿素水供給制御手段２４は、再生手段２５が動作されてＮＯｘ吸蔵触媒４（ディーゼル微粒子捕集フィルター５）が昇温されている場合（再生手段２５で触媒又はフィルターが昇温された場合）、又は、再生が終了してから所定時間の間のＮＯｘ吸蔵触媒４（ディーゼル微粒子捕集フィルター５）が高い状態に保たれている場合は、被毒回復手段２３からの指令により供給されている（被毒回復のために供給されている）尿素水の供給量が制限される。
【００４４】
例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒４が昇温されている場合、排気温度が高められているので、尿素水の供給を制限して供給量を減らし（停止し）、潜熱による排気温度の低下を抑制する。排気温度を高く維持することで、例えば、銅の硫酸塩の分解が促進される。尿素水の供給量の制限の状況は、硫黄被毒の態様に応じて設定される（具体的には後述する）。
【００４５】
前述したように、制御手段１０に備えられている硫黄被毒推定手段２１で硫黄被毒状態が推定される。そして、硫黄被毒推定手段２１で推定された硫黄被毒状態に応じて、尿素水供給制御手段２４から供給される尿素水の供給量を設定する。具体的には、被毒が進んでいる、即ち、硫黄被毒量が多いほど尿素水供給制御手段２４から供給される尿素水の供給量を制限する度合いを強めて、供給する尿素水の量を減少させる。また、被毒が進んでいる、即ち、硫黄被毒量が多いほど尿素水を供給する時間を短くして供給する尿素水の量を減少させる。ここで、尿素水の供給量を制限するとの表現は、尿素水の供給量を０にするという意味も含んでいる。
【００４６】
制御手段１０には触媒温度把握手段２６が備えられ、触媒温度把握手段２６で把握された選択還元触媒１１の温度の状況の情報は被毒回復手段２３に送られる。被毒回復手段２３は、触媒温度把握手段２６で把握された選択還元触媒１１の温度の状況を含む情報に基づいて硫黄被毒の態様の状況（硫酸のアンモニウム塩、銅の硫酸塩の状況）を判定する。
【００４７】
即ち、被毒回復手段２３では、選択還元触媒１１の硫黄被毒として、低温域で分解される硫黄成分（硫酸のアンモニウム塩）の量、高温域で分解される硫黄成分（銅の硫酸塩）の量の状況を判定する。被毒回復手段２３で判定された情報は、尿素水供給制御手段２４に送られる。
【００４８】
尿素水供給制御手段２４は、再生手段２５が動作されてＮＯｘ吸蔵触媒４（ディーゼル微粒子捕集フィルター５）が昇温されている場合（再生手段２５で上流側触媒が昇温された場合）、即ち、排気温度が高められている場合、被毒回復手段２３で判定された硫黄被毒の態様の情報に基づいて、尿素水の供給の制限の度合いを制御する。
【００４９】
例えば、選択還元触媒１１の硫黄被毒量が、硫酸のアンモニウム塩の割合が多い場合、尿素水の供給を制限して供給量を減らし（停止し）、潜熱による排気温度の低下を抑制して銅の硫酸塩の分解を促進する。尿素水の供給を減らすことで（停止することで）、アンモニアの排出が抑制される。
【００５０】
従って、選択還元触媒１１に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給して硫黄被毒の回復を行う排気浄化装置において、必要最小限の尿素水の供給で硫黄被毒を回復することが可能になる。
【００５１】
図３、図４に基づいて上述した排気浄化装置の動作を具体的に説明する。図３には本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装置における選択還元触媒１１の硫黄被毒の回復処理の流れを説明するフローチャート、図４には尿素水の供給制限を説明するマップを示してある。
【００５２】
図３に示すように、ステップＳ１で選択還元触媒１１の硫黄被毒量が推定される。即ち、エンジン１を運転するための燃料の消費速度、推定される硫黄の濃度、選択還元触媒１１の温度別の硫黄（硫酸のアンモニウム塩、銅の硫酸塩）の蓄積割合に基づいて、選択還元触媒１１の硫黄被毒量が推定される。また、選択還元触媒１１の特定の温度における尿素水噴射量とＮＯｘの浄化率との関係から、選択還元触媒１１の硫黄被毒量が推定される。
【００５３】
ステップＳ２では、推定された硫黄被毒量が回復処理を行う必要がある量以上か（判定値以上か）否かが判断され、硫黄被毒量が判定値以上であると判断された場合、ステップＳ３で回復処理（尿素水の供給の処理）が開始される。ステップＳ２で硫黄被毒量が判定値に満たないと判断された場合、ステップＳ１の硫黄被毒量の推定処理に移行する。
【００５４】
ステップＳ３で回復処理が開始されると、ステップＳ４で上流側触媒（例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒４及びディーゼル微粒子捕集フィルター５、もしくは、再生温度がディーゼル微粒子捕集フィルター５よりも高いＮＯｘ吸蔵触媒４）の再生運転が実施されているか否かが判断される。ステップＳ４で上流側触媒が再生運転中であると判断された場合、尿素水の供給量を制限する処理に移行する。
【００５５】
ステップＳ４で上流側触媒が再生運転中であると判断された場合、ステップＳ５でアンモニウム塩を推定する。即ち、選択還元触媒１１が運転された温度の履歴等の状況を把握し、選択還元触媒１１の硫黄被毒のうち、アンモニウム塩の量を推定する。アンモニウム塩は、燃料消費速度、推定された硫黄被毒の濃度、硫黄成分の蓄積割合（温度別：マイナスの場合あり）、選択還元触媒１１のアンモニアの被覆率の積算値により推定することができる。
【００５６】
ステップＳ５でアンモニウム塩を推定した後、ステップＳ６で尿素水の供給量を制限する。尿素水の供給量の制限の割合は、図４に示したマップに基づいて実施される。
【００５７】
即ち、図４に示すように、硫黄被毒の全体量（推定された硫黄被毒量）に対し、アンモニウム塩が多くなるほど（アンモニウム塩の被毒量／硫黄被毒量＝１に近づくほど）尿素水の供給の制限の度合いが高くなるように通常の供給量に対して制限を設定する（尿素水の供給量が０に近づくように制限を設定する）。つまり、低温で分解できるアンモニウム塩を十分に生成して分解した場合、これ以上尿素水を供給してアンモニウム塩を増加させる必要が無いので、必要の無い尿素水の供給を減らしていく（停止する）。
【００５８】
尿素水の通常の供給量は、ＮＯｘセンサー１４（図１参照）で検出されたＮＯｘの通過量、選択還元触媒１１のアンモニアの吸着量により、回復時の尿素水の供給量が設定され、尿素水の目標となる供給量が通常の供給量とされる。
【００５９】
尿素水の供給を減らす（停止する）ことで、潜熱による排気温度の低下が抑制され、排気温度が、例えば、６００℃程度の高温に維持される。これにより、銅の硫酸塩が分解できる温度に排気温度が維持され、銅の硫酸塩が分解されて硫黄被毒が回復される。そして、尿素水の供給が制限（停止）されるため、アンモニアの排出を抑えることができる。
【００６０】
尚、上述した実施例では、アンモニウム塩の量を推定して尿素水の供給の制限の度合いを変更しているが、上流側触媒が再生運転中であると判断された場合に、尿素水を一定時間の間一定割合減らし（停止し）、排気温度の低下を抑制する制御を実施する等、尿素水の供給の制限の制御は種々の制御を適用することが可能である。
【００６１】
図３のフローチャートに戻り、ステップＳ４で上流側触媒が再生運転中ではないと判断されて通常の供給量で尿素水が供給されて硫黄被毒の回復処理が実行された場合、もしくは、ステップＳ６で尿素水の供給が制限（停止）されて排気温度の低下が抑制された状態で硫黄被毒の回復処理が実行された場合、ステップＳ７で選択還元触媒１１の硫黄被毒が回復したか否かが判断される。つまり、硫黄被毒量が回復処理を終了する量以下か（終了判定値以下か）否かが判断される。
【００６２】
ステップＳ７で選択還元触媒１１の硫黄被毒が回復していないと判断された場合、ステップＳ３に移行して硫黄被毒の回復処理が継続される。ステップＳ７で選択還元触媒１１の硫黄被毒が回復したと判断された場合、ステップＳ８で回復終了処理が実行されてエンドとなる。即ち、推定された硫黄被毒量の情報、推定されたアンモニウム塩の情報がリセットされ、硫黄被毒の回復処理がエンドとなる。
【００６３】
尚、ステップＳ７の判断に代えて、硫黄被毒の回復処理時間を閾値として、硫黄被毒の回復終了処理（ステップＳ８）に移行させることも可能である。また、上流側触媒の再生運転が終了した時に硫黄被毒の回復終了処理（ステップＳ８）に移行させることも可能である。
【００６４】
上述した排気浄化装置は、再生のために上流側触媒（例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒４）を昇温させた際には、尿素水の供給量を制限（減少、停止）しているので、低い温度で分解される硫黄成分（硫酸のアンモニウム塩）の生成が抑制され、排気の温度が高く維持される。
【００６５】
これにより、上流側触媒（例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒４）の再生時に排気温度が十分に高くなる状況で、尿素水の供給が抑えられ（潜熱による排気温度の低下が抑制され）、高温で分解される硫黄成分（銅の硫酸塩）が分解されて硫黄被毒が回復される。この時、尿素水の供給が抑制されるため、アンモニアの排出が抑制される。
【００６６】
従って、選択還元触媒１１に硫黄被毒が生じた際に、尿素水を供給して硫黄被毒の回復を行う排気浄化装置において、必要最小限の尿素水の供給で硫黄被毒を回復することが可能になり、アンモニアの排出を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、内燃機関の排気ガスの窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する排気浄化装置の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  多気筒ディーゼルエンジン（エンジン）
２  排気管
３  排気浄化装置
４  ＮＯｘ吸蔵触媒
５  ディーゼル微粒子捕集フィルター
６  浄化装置
１０  制御手段
１１  選択還元触媒
１２  尿素水噴射弁
１３  温度センサー
１４  ＮＯｘセンサー
２１  硫黄被毒推定手段
２２  硫黄被毒判定手段
２３  被毒回復手段
２４  尿素水供給制御手段
２５  再生手段
２６  触媒温度把握手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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