(57)【要約】【課題】本発明は、ＳＣＲ触媒の弱吸着点に吸着するＮＨ３の量を可及的に少なく抑えつつ、活性点に吸着するＮＨ３の量を可及的に多くすることで、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率の低下を抑制することを課題とする。【解決手段】本発明は、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量が所定の目標吸着量より少ない場合において、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しており、且つＳＣＲ触媒の温度が弱吸着点に吸着したＮＨ３の脱離温度以上で活性点に吸着したＮＨ３の脱離温度未満の温度範囲（有効範囲）に属するときに、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤を供給させることにより、弱吸着点へのＮＨ３吸着を抑制しつつ、活性点へのＮＨ３吸着を行うようにした。【選択図】図３
2018159293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置され、還元剤を利用して排気中のＮＯＸを還元させる選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒の温度を検出する検出手段と、
前記選択還元型触媒より上流の排気通路に配置され、還元剤又は還元剤の前駆体である添加剤を前記選択還元型触媒へ供給する供給装置と、
前記選択還元型触媒に吸着されている還元剤の量である還元剤吸着量が所定の目標吸着量となるように、前記供給装置を制御する制御手段と、
を備え、
前記選択還元型触媒の還元剤吸着量が前記所定の目標吸着量より少ない場合において、前記検出手段により検出される温度が前記選択還元型触媒の弱吸着点に吸着した還元剤の脱離温度以上で前記選択還元型触媒の活性点に吸着した還元剤の脱離温度未満の温度範囲である有効範囲に属しているときに、前記制御手段は、前記選択還元型触媒へ添加剤が供給されるように前記供給装置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２】
前記選択還元型触媒の還元剤吸着量が前記所定の目標吸着量より少ない場合において、前記検出手段により検出される温度が前記有効範囲に属しているときであって、且つ前記選択還元型触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときに、前記制御手段は、前記選択還元型触媒へ添加剤が供給されるように前記供給装置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装置。
【請求項３】
前記選択還元型触媒を加熱する加熱装置と、
前記選択還元型触媒の還元剤吸着量が前記所定の目標吸着量より少ない場合において、前記選択還元型触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときに、前記検出手段により検出される温度が前記有効範囲より低ければ、前記選択還元型触媒を前記有効範囲内の温度まで昇温させるべく前記加熱装置を制御する昇温手段と、
を更に備えることを特徴とす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装置。
【請求項４】
前記選択還元型触媒より上流の排気通路に配置されて、排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比であるときは排気中のＮＯＸを吸蔵し、且つ排気の空燃比が理論空燃比より低いリッチ空燃比であるときは吸蔵していたＮＯＸを放出しつつ還元するＮＯＸ吸蔵還元型触媒を更に備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転中において、前記ＮＯＸ吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であり、且つ前記ＮＯＸ吸蔵還元型触媒のＮＯＸ吸蔵量が所定の上限値以下であるときに、前記選択還元型触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立していると判定することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記内燃機関で燃焼に供される混合気の空燃比がリッチ空燃比であるときに、前記選択還元型触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立していると判定することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記内燃機関のフューエルカット処理が実行状態にあるときに、前記選択還元型触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立していると判定することを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記内燃機関が運転停止状態にあるときに、前記選択還元型触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立していると判定することを特徴とする、請求項
１〜６の何れか一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し、特に選択還元型触媒（ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒）を具備する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
希薄燃焼運転される内燃機関の排気浄化装置として、排気通路に配置されるＳＣＲ触媒と、還元剤又は還元剤の前駆体である添加剤をＳＣＲ触媒へ供給する供給装置と、を備え、ＳＣＲ触媒に吸着されている還元剤の量（還元剤吸着量）が所定の目標吸着量となるように、供給装置からＳＣＲ触媒へ供給される添加剤の量を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７６８７号公報
【特許文献２】特開２０１６−３７９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＳＣＲ触媒へ流入した還元剤は、触媒担体に担持された銅イオンや鉄イオン等の遷移金属イオン（以下、「活性点」と称する）以外の吸着点に吸着する可能性がある。活性点以外の吸着点の１つとして、例えば、触媒担体中の格子欠陥（例えば、ゼオライト中のシラノール基）や、活性点に既に吸着している還元剤の表層等（以下、これらの吸着点を「弱吸着点」と称する）がある。弱吸着点に吸着した還元剤は、活性点に吸着した還元剤よりも低い温度で脱離する。しかしながら、ＳＣＲ触媒の温度が弱吸着点に吸着した還元剤の脱離温度より低い温度にあるときに、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤が供給されると、ＳＣＲ触媒に吸着されている還元剤のうち、弱吸着点に吸着している還元剤の割合が大きくなる可能性がある。
【０００５】
なお、ＳＣＲ触媒の活性点に吸着した還元剤はＮＯＸの還元に寄与するものの、弱吸着点に吸着した還元剤はＮＯＸの還元に殆ど寄与しない。そのため、ＳＣＲ触媒に吸着されている還元剤のうち、弱吸着点に吸着している還元剤の割合が大きくなると、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率（ＳＣＲ触媒へ流入するＮＯＸ量に対して、ＳＣＲ触媒で浄化されるＮＯＸ量の比率）が小さくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弱吸着点に吸着する還元剤の量を可及的に少なく抑えつつ、活性点に吸着する還元剤の量を可及的に多くすることで、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するために、ＳＣＲ触媒の還元剤吸着量が所定の目標吸着量より少ない場合において、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときであって、且つＳＣＲ触媒の温度が弱吸着点に吸着した還元剤の脱離温度以上で活性点に吸着した還元剤の脱離温度未満の温度範囲（有効範囲）に属するときに、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤を供給させることにより、弱吸着点への還元剤吸着を抑制しつつ、活性点への還元剤吸着を行うようにした。
【０００８】
詳細には、本発明は、内燃機関の排気通路に配置され、還元剤を利用して排気中のＮＯ
Ｘを還元させるＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒の温度を検出する検出手段と、ＳＣＲ触媒より上流の排気通路に配置され、還元剤又は還元剤の前駆体である添加剤をＳＣＲ触媒へ供給する供給装置と、ＳＣＲ触媒に吸着されている還元剤の量である還元剤吸着量が所定の目標吸着量となるように、供給装置を制御する制御手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置である。そして、ＳＣＲ触媒の還元剤吸着量が前記所定の目標吸着量より少ない場合において、検出手段により検出される温度がＳＣＲ触媒の弱吸着点に吸着した還元剤の脱離温度以上でＳＣＲ触媒の活性点に吸着した還元剤の脱離温度未満の温度範囲である有効範囲に属しているときに、制御手段は、ＳＣＲ触媒へ添加剤が供給されるように供給装置を制御するようにした。ここでいう活性点は、前述したように、触媒担体に担持された遷移金属イオン（例えば、鉄イオンや銅イオン等）である。また、弱吸着点は、前述したように、触媒担体中の格子欠陥（例えば、ゼオライト中のシラノール基等）や、活性点に既に吸着している還元剤の表層等である。
【０００９】
本発明に係わる内燃機関の排気浄化装置によれば、ＳＣＲ触媒の還元剤吸着量が所定の目標吸着量より少ない場合において、ＳＣＲ触媒の温度が、還元剤が弱吸着点に吸着し難く且つ還元剤が活性点に吸着し易い温度範囲である有効範囲に属するときに、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤が供給されることになる。そのため、弱吸着点に吸着する還元剤量を可及的に少なく抑えつつ、活性点に吸着する還元剤量を可及的に多くすることができる。
【００１０】
本発明に係わる内燃機関の排気浄化装置において、上記したような供給装置による添加剤の供給処理は、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件下で行われるようにしてもよい。ここで、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入する条件下において、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤を供給させると、供給装置から供給された添加剤の少なくとも一部が排気中のＮＯＸを還元するために消費されることになる。そのような状況において活性点に吸着される還元剤量を増やすためには、単位時間あたりに供給装置から供給される添加剤量を、単位時間あたりにＮＯＸ還元に消費される添加剤量より多くする必要がある。その結果、単位時間あたりに供給装置から供給される添加剤量が多くなり、それに伴ってＳＣＲ触媒をすり抜ける還元剤量（還元剤スリップ量）が多くなる可能性がある。これに対し、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件下では、単位時間あたりに供給装置から供給される添加剤の量に、ＮＯＸ還元に消費される添加剤量を加味する必要がない。そのため、単位時間あたりに供給装置から供給される添加剤量を少なく抑えることができる。その結果、還元剤スリップ量の増加を抑えつつ、活性点に吸着される還元剤量を増やすことが可能になる。
【００１１】
ところで、ＳＣＲ触媒の還元剤吸着量が所定の目標吸着量より少ない場合に、ＳＣＲ触媒の温度が有効範囲より低い状態が続くと、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤が供給されずに、ＳＣＲ触媒の活性点に吸着している還元剤がＮＯＸ還元に消費される状態が続く可能性がある。その場合、ＳＣＲ触媒の活性点に吸着している還元剤量が過剰に少なくなって、ＳＣＲ触媒で還元することができないＮＯＸの量が多くなる可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明に係わる内燃機関の排気浄化装置は、ＳＣＲ触媒を加熱する加熱装置と、ＳＣＲ触媒の還元剤吸着量が所定の目標吸着量より少ないときに、検出手段により検出される温度が有効範囲より低ければ、ＳＣＲ触媒を有効範囲内の温度まで昇温させるべく加熱装置を制御する昇温手段と、を更に備えるようにしてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、ＳＣＲ触媒の還元剤吸着量が所定の目標吸着量より少ないときに、ＳＣＲ触媒の温度が有効範囲より低い状態が続くことを抑制することができる。その結果、供給装置からＳＣＲ触媒へ還元剤が供給されずに、ＳＣＲ触媒の活性点に吸着している還元剤がＮＯＸ還元に消費される状態が続くことを抑制することができる。これに
より、ＳＣＲ触媒の活性点に吸着している還元剤量が過剰に少なくなることが抑制される。
【００１４】
ここで、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される場合としては、ＮＯＸを含まないガスがＳＣＲ触媒を流れる場合が考えられる。ここでいう「ＮＯＸを含まないガス」とは、ＮＯＸを全く含まないガスのみならず、極少量（例えば、当該量のＮＯＸがＳＣＲ触媒で還元されたとしても、活性点に吸着される還元剤量を効率的に増やすことができると考えられるＮＯＸ量の上限値であり、以下では「許容ＮＯＸ量」と称する）のＮＯＸを含むガスであってもよい。このようなガスがＳＣＲ触媒を流れる場合としては、内燃機関の運転中においてＳＣＲ触媒より上流で排気中のＮＯＸが除去される場合、内燃機関のフューエルカット処理が実行されている場合、及び内燃機関で燃焼に供される混合気の空燃比がリッチ空燃比である場合等が考えられる。なお、内燃機関の運転中において、ＳＣＲ触媒より上流でＮＯＸが除去される場合としては、例えば、ＳＣＲ触媒より上流の排気通路にＮＳＲ触媒が配置される構成において、前記ＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比である場合が考えられる。ここでいうＮＳＲ触媒は、排気の空燃比がリーン空燃比であるときは排気中のＮＯＸを吸蔵し、且つ排気の空燃比が理論空燃比より低いリッチ空燃比であるときは吸蔵していたＮＯＸを放出しつつ還元するＮＯＸ吸蔵還元型触媒である。なお、ＮＳＲ触媒のＮＯＸ吸蔵量が比較的多くなると、たとえＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であっても、ＮＳＲ触媒へ流入したＮＯＸの一部が該ＮＳＲ触媒をすり抜け易くなる。よって、ＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であり、且つＮＳＲ触媒のＮＯＸ吸蔵量が所定の上限値以下である場合に、ＳＣＲ触媒より上流でＮＯＸが除去されていると判定すればよい。ここでいう「所定の上限値」は、ＮＳＲ触媒のＮＯＸ吸蔵量が該所定の上限値を超えると、前述の許容ＮＯＸ量より多量のＮＯＸがＮＳＲ触媒をすり抜け得ると想定される値である。
【００１５】
また、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される場合としては、内燃機関が運転停止状態にある場合も考えられる。そこで、内燃機関の運転が停止された時点で、ＳＣＲ触媒の還元剤吸着量が所定の目標吸着量より少なく、且つＳＣＲ触媒の温度が有効範囲に属していれば、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤を供給させるようにしてもよい。このような構成によれば、内燃機関が再始動された直後におけるＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を高めることができる。また、排気浄化装置が加熱装置を備える場合においては、内燃機関の運転が停止された時点におけるＳＣＲ触媒の温度が有効範囲より低ければ、加熱装置によってＳＣＲ触媒を加熱させた後に、供給装置からＳＣＲ触媒へ添加剤を供給すればよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、弱吸着点に吸着する還元剤の量を可及的に少なく抑えつつ、活性点に吸着する還元剤の量を可及的に多くすることができるため、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可及的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態において、本発明を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図２】ＳＣＲ触媒の温度と各吸着点のＮＨ３吸着率との相関を示す図である。
【図３】第１の実施形態において、添加処理が行われる際にＥＣＵによって実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態において、本発明を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図５】内燃機関の運転中における、流入ＮＯＸ量、ＮＨ３吸着量ΣＮＨ３、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒ、加熱装置の作動状態、及び添加弁の作動状態の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図６】第２の実施形態において、添加処理が行われる際にＥＣＵによって実行される処理ルーチン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】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
＜実施形態１＞
先ず、本発明の第１の実施形態について図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、本発明に係る排気浄化装置を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、軽油を燃料とする圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）である。なお、内燃機関１は、希薄燃焼運転可能な火花点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）であってもよい。
【００２０】
内燃機関１には、気筒内から排出される既燃ガス（排気）を流通させるための排気通路２が接続されている。排気通路２の途中には、第１触媒ケーシング３が配置されている。第１触媒ケーシング３より下流の排気通路２には、第２触媒ケーシング４が配置されている。
【００２１】
第１触媒ケーシング３は、筒状のケーシング内にＮＳＲ触媒が担持された触媒担体と、パティキュレートフィルタと、を収容している。ＮＳＲ触媒は、排気の空燃比がリーン空燃比であるときは排気中のＮＯＸを吸蔵し、且つ排気の空燃比がリッチ空燃比であるときは吸蔵していたＮＯＸを放出させつつ排気中の還元成分（ＨＣやＣＯ等）と反応させることで、Ｎ２に還元させる。パティキュレートフィルタは、排気中に含まれるＰＭ（Particulate Matter）を捕集する。
【００２２】
第２触媒ケーシング４は、筒状のケーシング内に、ＳＣＲ触媒が担持された触媒担体を収容している。前記触媒担体は、例えば、ハニカム形状の横断面を有するモノリスタイプの基材に、ゼオライト系の触媒担体をコーティングしたものである。そして、前記触媒担体には、遷移金属元素であるＣｕやＦｅ等がイオン交換されて担持されている。このように構成されるＳＣＲ触媒は、排気中に含まれる還元剤を吸着し、且つその吸着された還元剤を利用して排気中のＮＯＸをＮ２に還元させる。
【００２３】
第１触媒ケーシング３と第２触媒ケーシング４との間の排気通路２には、還元剤又は還元剤の前駆体である添加剤を排気中へ添加（噴射）するための添加弁５が配置されている。添加弁５は、ポンプ５０を介して添加剤タンク５１に接続されている。ポンプ５０は、添加剤タンク５１に貯留されている添加剤を吸引するとともに、吸引された添加剤を添加弁５へ圧送する。添加弁５は、ポンプ５０から圧送されてくる添加剤を排気通路２内へ噴射する。上記した添加弁５、ポンプ５０、及び添加剤タンク５１の組合せは、本発明に係わる「供給装置」に相当する。
【００２４】
なお、添加剤タンク５１に貯留される添加剤としては、ＮＨ３ガス、又は尿素やカルバミン酸アンモニウム等の水溶液を使用することができるが、本実施形態では、尿素水溶液を用いるものとする。添加弁５から尿素水溶液が噴射されると、該尿素水溶液が排気とともに第２触媒ケーシング４へ流入する。その際、尿素水溶液が排気の熱を受けて熱分解され、又はＳＣＲ触媒により加水分解される。尿素水溶液が熱分解又は加水分解されると、ＮＨ３が生成される。このようにして生成されたＮＨ３は、ＳＣＲ触媒に吸着される。ＳＣＲ触媒は、該ＳＣＲ触媒に吸着されたＮＨ３を還元剤として利用することで、排気中に含まれるＮＯＸをＮ２に還元させる。
【００２５】
このように構成された内燃機関１には、ＥＣＵ１０が併設されている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等を備えた電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０には、第１ＮＯＸセンサ６、第２ＮＯＸセンサ７、排気温度センサ８、ＮＨ３センサ９、クランクポジションセンサ１１、アクセルポジションセンサ１２、及びエアフローメータ１３等の各種センサが電気的に接続されている。
【００２６】
第１ＮＯＸセンサ６は、第１触媒ケーシング３と第２触媒ケーシング４の間の排気通路２に配置され、第２触媒ケーシング４へ流入する排気のＮＯＸ濃度に相関する電気信号を出力する。第２ＮＯＸセンサ７は、第２触媒ケーシング４より下流の排気通路２に配置され、第２触媒ケーシング４から流出する排気のＮＯＸ濃度に相関する電気信号を出力する。排気温度センサ８は、第２触媒ケーシング４より下流の排気通路２に配置され、第２触媒ケーシング４から流出する排気の温度と相関する電気信号を出力する。ＮＨ３センサ９は、第２触媒ケーシング４より下流の排気通路２に配置され、第２触媒ケーシング４から流出する排気のＮＨ３濃度に相関する電気信号を出力する。
【００２７】
クランクポジションセンサ１１は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力する。アクセルポジションセンサ１２は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関する電気信号を出力する。エアフローメータ１３は、内燃機関１に吸入される空気の量（質量）に相関する電気信号を出力する。
【００２８】
また、ＥＣＵ１０は、内燃機関１に取り付けられた各種機器（例えば、燃料噴射弁等）に加え、上記した添加弁５やポンプ５０等と電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、前記した各種センサの出力信号に基づいて、内燃機関１の各種機器、添加弁５、及びポンプ５０等を電気的に制御する。例えば、ＥＣＵ１０は、内燃機関１の機関負荷や機関回転速度に応じて燃料噴射弁の噴射量や噴射時期を制御する燃料噴射制御等の既知の制御に加え、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量が所定の目標吸着量となるように、添加弁５から尿素水溶液を添加させる処理である添加処理を実行する。以下では、本実施形態における添加処理の実行方法について述べる。
【００２９】
ＳＣＲ触媒は、前述したように、添加弁５から添加された尿素水溶液が熱分解及び加水分解されることで生成されるＮＨ３を吸着して、その吸着したＮＨ３を還元剤として利用することで排気中のＮＯＸをＮ２に還元させる。その際、ＳＣＲ触媒におけるＮＨ３の吸着形態は一様ではなく、上記した遷移金属イオン（活性点）以外の吸着点に吸着する可能性がある。活性点以外の吸着点の１つとして、触媒担体としてのゼオライトに含まれる格子欠陥（シラノール基）や活性点に既に吸着しているＮＨ３の表層等の弱吸着点がある。
【００３０】
ここで、活性点に吸着したＮＨ３はＮＯＸの還元に寄与するが、弱吸着点に吸着したＮＨ３はＮＯＸの還元に寄与しない。そのため、ＳＣＲ触媒に吸着しているＮＨ３のうち、弱吸着点に吸着しているＮＨ３量の占める割合が大きくなると、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が所望のＮＯＸ浄化率より小さくなる可能性がある。
【００３１】
そこで、本実施形態の添加処理では、弱吸着点に吸着したＮＨ３の脱離温度が、活性点に吸着したＮＨ３の脱離温度より低いという特性に着目して、尿素水溶液の添加条件を定めるようにした。具体的には、本実施形態の添加処理では、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量が所定の目標吸着量より少ない場合において、ＳＣＲ触媒の温度が有効範囲に属しているときに、添加弁５による尿素水溶液の添加を行うようにした。ここでいう有効範囲は、ＮＨ３が弱吸着点に吸着し難く且つＮＨ３が活性点に吸着し易い温度範囲である。ここで、上記の有効範囲について図２に基づいて説明する。図２は、ＳＣＲ触媒の温度（Ｔｓｃｒ）と各吸着点のＮＨ３吸着率との相関を示す図である。図２中の実線は活性点のＮＨ３吸着
率を示しており、図２中の一点鎖線は弱吸着点のＮＨ３吸着率を示している。図２において、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが第１温度Ｔ１まで上昇すると、弱吸着点に吸着しているＮＨ３が脱離し始める一方で、活性点に吸着しているＮＨ３は殆ど脱離しない。そのため、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが第１温度Ｔ１まで上昇すると、弱吸着点のＮＨ３吸着率が減少し始める一方で、活性点のＮＨ３吸着率が略１００％を維持する。また、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが第１温度Ｔ１より高い第２温度Ｔ２まで上昇すると、弱吸着点にＮＨ３が殆ど吸着されなくなるため、該弱吸着点のＮＨ３吸着率が略０％になる。その際、活性点に吸着しているＮＨ３は殆ど脱離しないため、活性点のＮＨ３吸着率が略１００％を維持する。そして、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが第２温度Ｔ２より高い第３温度Ｔ３まで上昇すると、活性点に吸着していたＮＨ３が脱離し始めるため、活性点のＮＨ３吸着率が減少し始める。このような特性によれば、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが第１温度Ｔ１以上で第３温度Ｔ３未満の温度範囲は、弱吸着点にＮＨ３が吸着し難く、且つ活性点にＮＨ３が吸着し易い温度範囲と言える。そこで、本実施形態では、前記第１温度Ｔ１以上で前記第３温度Ｔ３未満の温度範囲を有効範囲に定めて、添加処理を行うようにした。このような方法によれば、弱吸着点へのＮＨ３の吸着を抑制しつつ、活性点へＮＨ３を吸着させることができる。
【００３２】
なお、上記した方法による尿素水溶液の添加を、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入する条件下で行うと、ＳＣＲ触媒へ供給されたＮＨ３の少なくとも一部が排気中のＮＯＸを還元するために消費されることになる。そのため、活性点に吸着するＮＨ３量を効率的に増やすという観点にたつと、単位時間あたりに添加弁５から添加される尿素水溶液の量を、単位時間あたりにＮＯＸ還元に消費されるＮＨ３量より多くする必要がある。単位時間あたりにＳＣＲ触媒へ流入するＮＯＸ量が多くなると、それに応じて単位時間あたりに添加弁５から添加される尿素水溶液の量も多くする必要がある。単位時間あたりに添加弁５から添加される尿素水溶液の量が多くなると、それに応じて単位時間あたりにＳＣＲ触媒へ供給されるＮＨ３量も多くなるため、ＳＣＲ触媒をすり抜けるＮＨ３量（ＮＨ３スリップ量）が多くなる可能性がある。そこで、本実施形態の添加処理では、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量が所定の目標吸着量より少なく、且つＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲に属しているという条件に加え、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときに、添加弁５による尿素水溶液の添加が行われるようにした。上記した３つの条件が成立しているときに、添加弁５による尿素水溶液の添加が行われると、ＮＨ３スリップ量を少なく抑えつつ、活性点に吸着するＮＨ３量を効率的に増やすことができる。
【００３３】
ここで、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される場合としては、内燃機関１の運転中において、ＮＯＸを含まないガスがＳＣＲ触媒へ流入する場合が考えられる。なお、ここでいうＮＯＸを含まないガスとは、ＮＯＸを全く含まないガスのみならず、許容ＮＯＸ量（当該量のＮＯＸがＳＣＲ触媒で還元されたとしても、活性点に吸着するＮＨ３量を効率的に増やすことができると考えられるＮＯＸ量の上限値である）のＮＯＸを含むガスであってもよい。このようなガスがＳＣＲ触媒へ流入する場合としては、内燃機関１の運転中において該内燃機関１から排出されるＮＯＸの略全量が第１触媒ケーシング３のＮＳＲ触媒によって吸蔵される場合、内燃機関１の運転中において該内燃機関１で燃焼に供される混合気の空燃比がリッチ空燃比である場合、及び内燃機関１の運転中においてフューエルカット処理が実行されている場合等が考えられる。内燃機関１から排出されるＮＯＸの略全量がＮＳＲ触媒によって吸蔵される場合としては、ＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比である場合が考えられる。ただし、ＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比である場合であっても、その際のＮＳＲ触媒のＮＯＸ吸蔵量が比較的多ければ、ＮＳＲ触媒へ流入したＮＯＸの一部が該ＮＳＲ触媒をすり抜け易くなる。よって、本実施形態では、ＮＳＲ触媒のＮＯＸ吸蔵量が所定の上限値以下であり、且つＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であれば、ＮＯＸを含まないガスがＳＣＲ触媒へ流入していると判定するものとする。ここでいう「所定の上限値」は、ＮＳＲ触媒のＮ
ＯＸ吸蔵量が該所定の上限値を超えると、前述の許容ＮＯＸ量より多量のＮＯＸがＮＳＲ触媒をすり抜け得ると想定される値である。このような所定の上限値は、予め実験やシミュレーションの結果に基づいて定めておくものとする。
【００３４】
以下、本実施形態における添加処理の実行手順について図３に沿って説明する。図３は、添加処理が行われる際にＥＣＵ１０によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンは、予めＥＣＵ１０のＲＯＭ等に記憶されており、内燃機関１の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００３５】
図３の処理ルーチンにおいて、先ずＳ１０１の処理では、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているか否かを判別する。その際、ＮＳＲ触媒のＮＯＸ吸蔵量が前記所定の上限値未満であり、且つＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であれば、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立している、と判定する。また、内燃機関１で燃焼に供される混合気の空燃比がリッチ空燃比である場合も、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しない条件が成立していると判定する。さらに、内燃機関１のフューエルカット処理が実行中である場合も、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しない条件が成立している、と判定する。Ｓ１０１の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０６の処理へ進み、尿素水溶液の添加を停止させるべく、添加弁５を制御する。なお、Ｓ１０６の処理が実行される時点で尿素水溶液の添加が既に停止されている場合は、ＥＣＵ１０は、添加停止状態を継続させるべく、添加弁５を制御する。一方、Ｓ１０１の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０２の処理へ進む。
【００３６】
Ｓ１０２の処理では、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少ないか否かを判別する。ここで、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３は、単位時間あたりにおけるＮＨ３吸着量の増減分ΔＮＨ３を積算することにより求められる。詳細には、ＮＨ３吸着量ΣＮＨ３は、以下の式（１）に基づいて演算される。
ΣＮＨ３＝ΣＮＨ３ｏｌｄ＋ΔＮＨ３・・・（１）
上記の式（１）中のΣＮＨ３ｏｌｄは、ＮＨ３吸着量の前回値である。
【００３７】
上記の増減分ΔＮＨ３は、単位時間あたりにＳＣＲ触媒へ供給されるＮＨ３量から、単位時間あたりのＮＨ３消費量（ＳＣＲ触媒において、単位時間あたりにＮＯＸ還元に消費されるＮＨ３量）と、単位時間あたりのＮＨ３スリップ量と、を減算した値である。単位時間あたりに単位時間あたりにＳＣＲ触媒へ供給されるＮＨ３量は、単位時間あたりに添加弁５から添加される尿素水溶液量に基づいて演算することができる。なお、添加弁５からの尿素水溶液の添加が停止状態にあるときは、単位時間あたりにＳＣＲ触媒へ供給されるＮＨ３量として、“０”が用いられるものとする。また、単位時間あたりのＮＨ３消費量は、ＳＣＲ触媒において単位時間あたりに還元されるＮＯＸ量に基づいて演算することができる。その際、ＳＣＲ触媒において単位時間あたりに還元されるＮＯＸ量は、単位時間あたりにＳＣＲ触媒へ流入するＮＯＸ量から、単位時間あたりにＳＣＲ触媒から流出するＮＯＸ量を減算することにより、求めることができる。単位時間あたりにＳＣＲ触媒へ流入するＮＯＸ量は、第１ＮＯＸセンサ６により検出されるＮＯＸ濃度と排気流量（吸入空気量と燃料噴射量の総量）とを乗算することにより、求めることができる。単位時間あたりにＳＣＲ触媒から流出するＮＯＸ量は、第２ＮＯＸセンサ７により検出されるＮＯＸ濃度と排気流量とを乗算することにより、求めることができる。また、単位時間あたりのＮＨ３スリップ量は、ＮＨ３センサ９により検出されるアンモニア濃度と排気流量とを乗算することにより、求めることができる。
【００３８】
ここで図３の処理ルーチンに戻り、Ｓ１０２の処理で否定判定された場合（ΣＮＨ３≧
ΣＮＨ３ｔｒｇ）は、ＥＣＵ１０は、添加処理を実行せずに、Ｓ１０６の処理へ進む。一方、Ｓ１０２の処理で肯定判定された場合（ΣＮＨ３＜ΣＮＨ３ｔｒｇ）は、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０３以降の処理へ進む。
【００３９】
Ｓ１０３の処理では、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒを検出する。その際、ＥＣＵ１０は、排気温度センサ８により検出される排気温度と排気流量とに基づいて、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒを推定してもよい。なお、上記の排気温度センサ８に加え、第１触媒ケーシング３と第２触媒ケーシング４との間の排気通路２にも排気温度センサが設けられている場合には、ＥＣＵ１０は、それら２つのセンサにより検出される排気温度の差と排気流量とに基づいて、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒを推定してもよい。
【００４０】
Ｓ１０４の処理では、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ１０３の処理で検出されたＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが、前述の有効範囲に属しているか否かを判別する。詳細には、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ１０３の処理で検出されたＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが、図２中の第１温度Ｔ１以上で第３温度Ｔ３未満の温度範囲に属しているか否かを判別する。
【００４１】
Ｓ１０４の処理にいて否定判定された場合は、弱吸着点へのＮＨ３吸着を抑制しつつ、活性点に吸着するＮＨ３量を効率的に増やすことができないとみなすことができるため、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０６の処理へ進む。一方、Ｓ１０４の処理において肯定判定された場合は、弱吸着点へのＮＨ３吸着を抑制しつつ、活性点に吸着するＮＨ３量を効率的に増やすことができるとみなすことができるため、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０５の処理へ進む。そして、Ｓ１０５の処理では、ＥＣＵ１０は、尿素水溶液を添加させるべく、添加弁５を制御する。
【００４２】
以上述べた手順によって添加処理が実行されると、弱吸着点に吸着するＮＨ３量を可及的に少なく抑えつつ、活性点に吸着するＮＨ３量を増やすことができる。その結果、ＮＯＸを含む排気がＳＣＲ触媒へ流入した際におけるＮＯＸ浄化率の低下を抑制することができる。また、上記した添加処理では、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件下において、添加弁５による尿素水溶液の添加が行われるため、ＮＨ３スリップ量を少なく抑えつつ、活性点に吸着するＮＨ３量を増やすことも可能となる。その結果、尿素水溶液の消費量を少なく抑えることも可能となる。
【００４３】
ここで、ＥＣＵ１０が図３中のＳ１０３の処理を実行することにより、本発明に係わる「検出手段」が実現される。また、ＥＣＵ１０が図３中のＳ１０１〜Ｓ１０２の処理、及びＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を実行することにより、本発明に係わる「制御手段」が実現される。
【００４４】
＜実施形態１の変形例＞
前述した第１の実施形態では、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される場合として、内燃機関１の運転中においてＮＯＸを含まないガスがＳＣＲ触媒へ流入する場合を例示したが、そのような場合に加え、内燃機関１が運転停止状態にある場合も考えられる。そこで、内燃機関１の運転中においてＮＯＸを含まないガスがＳＣＲ触媒へ流入する場合に加え、内燃機関１が運転停止状態にあるときに、添加処理が実行されるようにしてもよい。具体的には、内燃機関１の運転が停止された時点（例えば、図示しないイグニッション・スイッチがｏｎからｏｆｆへ切り換えられた時点）において、ＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少なく、且つＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲に属していれば、添加弁５から尿素水溶液を添加させるようにしてもよい。このように、内燃機関１の運転停止直後においても添加処理が実行されると、内燃機関１が再始動された直後におけるＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を高めることが可能となる。
【００４５】
＜実施形態２＞
次に、本発明の第２の実施形態について図４〜図６に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施形態と異なる構成について説明し、同様の構成について説明を省略する。前述した第１の実施形態と本実施形態との相違点は、ＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少ないときであって、且つＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときに、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲より低ければ、ＳＣＲ触媒を加熱することで、該ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒを有効範囲内の温度まで強制的に上昇させる点にある。
【００４６】
図４は、本実施形態における内燃機関１とその吸排気系の概略構成を示す図である。図４中において、前述した第１の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付している。図４において、第２触媒ケーシング４には、ＳＣＲ触媒を加熱するための加熱装置４０が併設されている。加熱装置４０は、電気エネルギを熱エネルギに変換することで、ＳＣＲ触媒を加熱する電気加熱式のヒータであり、ＥＣＵ１０によって制御されるようになっている。なお、加熱装置４０は、通電により発生する電磁波を利用して、ＳＣＲ触媒を加熱する電磁加熱器であってもよい。加熱装置４０は、ＳＣＲ触媒を電気加熱式触媒として形成することで実現されてもよい。加熱装置４０は、火炎によりＳＣＲ触媒を加熱するバーナーであってもよい。
【００４７】
次に、本実施形態における添加処理の実行方法について、図５に基づいて説明する。図５は、図５は、内燃機関１の運転中において、ＳＣＲ触媒へ流入するＮＯＸ量（流入ＮＯＸ量）、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒ、加熱装置４０の作動状態、及び添加弁５の作動状態の経時変化を示すタイミングチャートである。
【００４８】
図５に示すように、ＮＳＲ触媒のＮＯＸ吸蔵量が所定の上限値以下であり、且つＮＳＲ触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比になること、内燃機関１で燃焼に供される混合気の空燃比がリッチ空燃比になること、又はフューエルカット処理が開始されることにより、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立すると（図５中のｔ１）、流入ＮＯＸ量が略零になる。その際、ＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少なく、且つＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲の下限値（前述した図２中の第１温度Ｔ１）より低ければ、ＥＣＵ１０は、先ず加熱装置４０を作動させることで、ＳＣＲ触媒を昇温させる。
【００４９】
加熱装置４０がＳＣＲ触媒を加熱することによって、該ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが第１温度Ｔ１に達すると（図５中のｔ２）、ＥＣＵ１０は、添加弁５を閉弁状態（ｏｆｆ）から開弁状態（ｏｎ）へ切り換えることで、尿素水溶液の添加を開始する。このように、添加弁５による尿素水溶液の添加が開始されると、尿素水溶液が熱分解及び加水分解されることで生成されるＮＨ３がＳＣＲ触媒へ供給されることになるため、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が増加し始める。また、ＳＣＲ触媒の温度が第１温度Ｔ１以上且つ第３温度Ｔ３未満の目標温度Ｔｔｒｇに達すると（図５中のｔ３）、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが該目標温度Ｔｔｒｇに維持されるように、加熱装置４０を制御する。例えば、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが目標温度Ｔｔｒｇ以上になると加熱装置４０を停止させ、且つＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが目標温度Ｔｔｒｇ未満になると加熱装置４０を再作動させる処理を繰り返し実行すればよい。なお、ここでいう目標温度Ｔｔｒｇは、弱吸着点へのＮＨ３吸着を抑制しつつ、活性点へのＮＨ３吸着が効果的に行われるように定められた温度であり、例えば図２中の第２温度Ｔ２以上且つ第３温度Ｔ３未満の温度である。その後、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇまで増加すると（図５中のｔ４）、ＥＣＵ１０は、加熱装置４０を停止させるとともに、添加弁５による尿素水溶液の添加を停止させる。
【００５０】
次に、本実施形態における添加処理の実行手順について図６に沿って説明する。図６は、添加処理が行われる際にＥＣＵ１０によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、図６中において、前述の図３の処理ルーチンと同様の処理には同一の符号を付している。
【００５１】
図６の処理ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０４の処理において否定判定された場合に、Ｓ２０１の処理へ進む。Ｓ２０１の処理では、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲より低いか否か、すなわちＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが第１温度Ｔ１より低いか否かを判別する。
【００５２】
前記Ｓ２０１の処理において肯定判定された場合（Ｔｓｃｒ＜Ｔ１）は、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少ない状態において、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているものの、ＳＣＲ触媒の温度が有効範囲より低いため、添加弁５から尿素水溶液を添加させることができないことになる。そこで、Ｓ２０１の処理において肯定判定された場合に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０２の処理へ進み、ＳＣＲ触媒の温度を有効範囲内の目標温度Ｔｔｒｇまで上昇させるべく、加熱装置４０を作動させる。ＥＣＵ１０は、Ｓ２０２の処理を実行した後に、Ｓ１０６の処理へ進む。
【００５３】
一方、前記Ｓ２０１の処理において否定判定された場合は、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲より高い（Ｔｓｃｒ≧Ｔ３）ことになるため、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０３の処理へ進み、加熱装置４０を停止させる。なお、Ｓ２０３の処理が実行される時点で、加熱装置４０が既に停止状態にあれば、ＥＣＵ１０は、加熱装置４０を停止状態に維持する。ＥＣＵ１０は、Ｓ２０３の処理を実行し終えると、Ｓ１０６の処理へ進む。なお、Ｓ１０１の処理で否定判定された場合、及びＳ１０２の処理で否定判定された場合も、加熱装置４０及び添加弁５を作動させる必要がないため、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０３の処理、及びＳ１０６の処理を順次に実行するものとする。
【００５４】
また、Ｓ１０４の処理において肯定判定された場合に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０４の処理を実行する。Ｓ２０４の処理では、ＥＣＵ１０は、加熱装置４０が作動中（加熱中）であるか否かを判別する。Ｓ２０４の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、後述するＳ２０５〜Ｓ２０６の処理をスキップして、Ｓ１０５の処理へ進む。一方、Ｓ２０４の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０５〜Ｓ２０６の処理を順次に実行した後に、Ｓ１０５の処理へ進む。
【００５５】
Ｓ２０５の処理では、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０３の処理で検出されたＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが前述した目標温度Ｔｔｒｇ以上であるか否かを判別する。Ｓ２０５の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０６の処理において加熱装置４０を停止させ、続いてＳ１０５の処理において添加弁５から尿素水溶液を添加させる。一方、Ｓ２０５の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０６の処理をスキップして、Ｓ１０５の処理へ進む。すなわち、Ｓ２０５の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、加熱装置４０を作動させたまま、添加弁５から尿素水溶液を添加させる。
【００５６】
以上述べた実施形態によれば、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少ないときであって、且つＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときに、ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲より低ければ、加熱装置４０によってＳＣＲ触媒が加熱されることで、該ＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲内の温度まで強制的に上昇せしめられることになる。その結果、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少ないときであって、且つＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときに、ＳＣＲ触媒の温度Ｔ
ｓｃｒが有効範囲より低くなる状態が続くことが抑制される。換言すれば、ＳＣＲ触媒のＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少ないときであって、且つＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される条件が成立しているときに、添加弁５による尿素水溶液の添加を行えない状態が続くことが抑制される。
【００５７】
したがって、本実施形態によれば、第２触媒ケーシング４へ流入する排気の温度が有効範囲より低くなる状態が続くような場合等において、供給装置からＳＣＲ触媒へＮＨ３が供給されずに、ＳＣＲ触媒の活性点に吸着しているＮＨ３がＮＯＸ還元に消費される状態が続くことを抑制することができる。その結果、ＳＣＲ触媒の活性点に吸着しているＮＨ３量が過剰に少なくなることが抑制される。
【００５８】
なお、ＥＣＵ１０が図６中のＳ２０１〜Ｓ２０６の処理を実行することにより、本発明に係わる「昇温手段」が実現される。
【００５９】
＜実施形態２の変形例＞
前述した第２の実施形態では、ＳＣＲ触媒へＮＯＸが流入しないと想定される場合として、内燃機関１の運転中においてＮＯＸを含まないガスがＳＣＲ触媒へ流入する場合を例示したが、そのような場合に加え、内燃機関１が運転停止状態にある場合も考えられる。そこで、内燃機関１の運転中においてＮＯＸを含まないガスがＳＣＲ触媒へ流入する場合に加え、内燃機関１が運転停止状態にあるときに、添加処理が実行されるようにしてもよい。具体的には、内燃機関１の運転が停止された時点（例えば、図示しないイグニッション・スイッチがｏｎからｏｆｆへ切り換えられた時点）において、ＮＨ３吸着量ΣＮＨ３が所定の目標吸着量ΣＮＨ３ｔｒｇより少なく、且つＳＣＲ触媒の温度Ｔｓｃｒが有効範囲より低ければ、加熱装置４０によってＳＣＲ触媒を有効範囲内の温度まで昇温させた後に、添加弁５から尿素水溶液を添加させればよい。このように、内燃機関１の運転停止直後においても添加処理が実行されるようになると、内燃機関１が再始動された直後におけるＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を高めることが可能となる。
【００６０】
＜他の実施形態＞
前述した各実施形態では、図２中の第１温度Ｔ１以上で第３温度Ｔ３未満の温度範囲を有効範囲に設定する例について述べたが、図２中の第２温度Ｔ２以上で第３温度Ｔ３未満の温度範囲を有効範囲に設定してもよい。第２温度Ｔ２以上で第３温度Ｔ３未満の温度範囲では、弱吸着点のＮＨ３吸着率が略０％になるとともに、活性点のＮＨ３吸着率を略１００％になるため、そのような温度範囲が有効範囲に定められれば、弱吸着点に吸着するＮＨ３量をより確実に少なく抑えつつ、活性点に吸着するＮＨ３量を増やすことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１    内燃機関
２    排気通路
３    第１触媒ケーシング
４    第２触媒ケーシング
５    添加弁
６    第１ＮＯＸセンサ
７    第２ＮＯＸセンサ
８    排気温度センサ
９    ＮＨ３センサ
１０  ＥＣＵ
５０  ポンプ
５１  添加剤タンク
【図１】
2018159293.tif 000003
【図２】
2018159293.tif 000004
【図３】
2018159293.tif 000005
【図４】
2018159293.tif 000006
【図５】
2018159293.tif 000007
【図６】
2018159293.tif 000008