(57)【要約】【課題】エンジンの冷間始動後、短時間のうちに尿素ＳＣＲ触媒に還元剤を供給することができる尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置を提供する。【解決手段】ＤＰＦ３よりも上流の排気管２内に尿素水を噴射する第一尿素水インジェクタ５と、ＤＰＦ３よりも上流の排気管２内の温度を検出する第一温度検出手段６と、ＤＰＦ３と尿素ＳＣＲ触媒との間の排気管２内に尿素水を噴射する第二尿素水インジェクタ７と、ＤＰＦ３と尿素ＳＣＲ触媒との間の排気管２内の温度を検出する第二温度検出手段８と、制御手段９とを備え、制御手段９は、第二温度検出手段８の検出温度が所定の基準温度以下かつ第一温度検出手段６の検出温度が基準温度を超えるときに、第一尿素水インジェクタ５により尿素水の噴射を行い、第二温度検出手段８の検出温度が基準温度を超えるときに、第二尿素水インジェクタ７により尿素水の噴射を行うものである。【選択図】図１
2011012643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気管に粒子状物質を除去するＤＰＦが設けられると共に、そのＤＰＦよりも下流の排気管にアンモニアを還元剤として用いて窒素酸化物を還元する尿素ＳＣＲ触媒が設けられ、その尿素ＳＣＲ触媒よりも上流の排気管に尿素水を噴射して該尿素水から分解されたアンモニアを前記尿素ＳＣＲ触媒に供給するようにした尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置において、
前記ＤＰＦよりも上流の排気管内に尿素水を噴射するための第一尿素水インジェクタと、
前記ＤＰＦよりも上流の排気管内の温度を検出するための第一温度検出手段と、
前記ＤＰＦと前記尿素ＳＣＲ触媒との間の排気管内に尿素水を噴射するための第二尿素水インジェクタと、
前記ＤＰＦと前記尿素ＳＣＲ触媒との間の排気管内の温度を検出するための第二温度検出手段と、
前記第一温度検出手段と前記第二温度検出手段との検出温度に基づいて前記第一尿素水インジェクタと前記第二尿素水インジェクタとを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第二温度検出手段の検出温度が所定の基準温度以下かつ前記第一温度検出手段の検出温度が前記基準温度を超えるときに、前記第一尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行い、
他方、前記第二温度検出手段の検出温度が前記基準温度を超えるときに、前記第二尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行うことを特徴とする尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置。
【請求項２】
前記基準温度は、尿素水がアンモニアに分解する際にビューレットが生成されない温度である請求項１記載の尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第一尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行う際に、尿素水の噴射量を前記第一温度検出手段の検出温度を基に決定し、
他方、前記第二尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行う際に、尿素水の噴射量を前記第二温度検出手段の検出温度を基に決定する請求項１または２記載の尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気管に設けられた尿素ＳＣＲ触媒よりも上流の排気管に尿素水を噴射して、尿素ＳＣＲ触媒に還元剤であるアンモニアを供給する尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから排出される有害な窒素酸化物を除去するために、排気管の途中にアンモニアを還元剤として用い窒素酸化物を無害なＮ2に変換する選択還元触媒（尿素ＳＣＲ触媒、以下ＳＣＲという）が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジンから排出されるＰＭ（粒子状物質）を捕捉し焼却するＤＰＦ装置の採用も一般的である。
【０００４】
これらＤＰＦとＳＣＲは、図３または図４に示すように、エンジンの排気管に直列に並べて配置される場合が多い。
【０００５】
図３の構造では、ＤＰＦ１０１の下流にＳＣＲ１０２が配置され、それらＤＰＦ１０１とＳＣＲ１０２との間の排気管１０３に尿素水（尿素水溶液ともいう）を噴射する尿素水インジェクタ１０４が設けられる。図４の構造では、ＤＰＦ１０１の上流にＳＣＲ１０２が配置され、そのＳＣＲ１０２の上流の排気管１０３に尿素水インジェクタ１０４が設けられる。
【０００６】
このように尿素水インジェクタ１０４の尿素水を噴射するノズルは、ＳＣＲ１０２に対し排気ガス流れの上流側（図３および図４の左側）に配置され、排気管１０３内に噴射される尿素水の量はマイコンにより制御されている。
【０００７】
排気管１０３内に噴射された尿素水は熱分解によりアンモニアとなりＳＣＲ１０２中で窒素酸化物を還元する。
【０００８】
ＳＣＲ１０２の浄化機能を効率よく働かせるためには還元剤であるアンモニアが排気ガスと均一に混合し、かつその混合気がＳＣＲ１０２内に均一に分散されることが必要である。
【０００９】
そのために、例えば図５に示すように、ＳＣＲ１０２の排気ガス上流位置に、排気ガスとアンモニアの混合を均一化することを目的にミキサー１０５を配置し、両ガスの混合を促進すると共にＳＣＲ１０２内に混合ガスを均一に分配させることが行われている。
【００１０】
また、図６に示すように、尿素水の熱分解を促進し効率よくアンモニアに変換するために、ＳＣＲ１０２の上流に配置する尿素水インジェクタ１０４とＳＣＲ１０２との間に加水分解触媒１０６を用いる例もある。
【００１１】
ところで、ＰＭを捕集したＤＰＦを再生する際にはＰＭが燃焼する温度まで排気ガスを昇温させるが、その加熱エネルギを少なくするために、排気ガス温度が高いＳＣＲの上流側にＤＰＦを配置する例が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２５０２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
尿素水が熱分解しアンモニアを生成する過程には以下の二つの代表例がある。
【００１４】
・１３０℃以上から緩やかに加熱する場合。この場合、尿素はビューレットと呼ばれる固形物とアンモニアに分解される。
【００１５】
・１６０℃以上から急熱する場合。この場合、尿素はシアヌル酸とアンモニアに分解される。
【００１６】
ビューレットは融点が２６０℃以上、分解温度は３００℃以上であり排気ガス温度が比較的低い実車走行では排気管内やＳＣＲ内部に蓄積、堆積される。ＳＣＲ内に堆積する場合には触媒と排気ガスの接触面積が減少し、触媒機能が低下する。そのために、一般には尿素水インジェクタ周りのガス温度が１６０℃を超えるまで尿素水噴射は行われない。
【００１７】
図７に、排気ガスの流れに沿ってエンジン、ＤＰＦ、ＳＣＲの順に配置した車両を用いて北米の排気ガス測定モード（市街地走行モード、ＦＴＰ７５）を走行した時のＤＰＦ入り口ガス温度、ＳＣＲ入り口ガス温度の冷間始動直後からの時間経過を示す。
【００１８】
ＳＣＲ入り口の排気ガス温度が１６０℃に達するにはおよそ２２０秒を要し、この間は尿素水が噴射されない。この間は触媒温度も低く、尿素水も供給されないので大気中に排出される窒素酸化物の量が激増する。図７の例ではＦＴＰ７５モードにおいて総排出窒素酸化物の半分以上がこの間に生じている。
【００１９】
一方ＤＰＦはＰＭの捕集量が一定量を超えると排気管内に燃料を噴射するなどの手段などにより排気ガスの温度を上昇させて捕集されたＰＭを燃焼（ＤＰＦの再生）させる。この時のＤＰＦ内の燃焼ガス温度は９００℃近くになる。アンモニアの無触媒条件での酸化（燃焼）温度は約６５０℃であるので、ＤＰＦの再生中には尿素から分解生成したアンモニアはＳＣＲの還元剤として用いられる前に燃焼してしまう懸念がある。その上アンモニアの燃焼物からは窒素酸化物が生成される。ＤＰＦの再生まで含めて、始動後に排気ガス温度が十分に上がった時、尿素からアンモニアへの分解生成が行われる。
【００２０】
したがって、ＳＣＲを最も効率的に使い窒素酸化物の総排出量を低減するためには、ＳＣＲ入り口ガス温度を早急に上げ、かつ尿素水の排気管内への噴射時期を早めると共に分解生成したアンモニアがＳＣＲ内で窒素酸化物の還元反応を行う前に６５０℃以上の高温に晒されることを回避する必要がある。
【００２１】
そこで、ＳＣＲ入り口の排気ガス温度を早急に上げる手段としてＳＣＲとＤＰＦの位置を変え、エンジン、ＳＣＲ、ＤＰＦとする配置が考えられる。当然、尿素水インジェクタはＳＣＲの上流位置にある。
【００２２】
この配置では図７のように冷間始動直後からＳＣＲ入り口（図７ではＤＰＦ入り口に相当）のガス温度が１６０℃に達するまでの時間は１００〜１６０秒と大きく短縮できると共に、エンジン、ＤＰＦ、ＳＣＲの配置に比べてＳＣＲの温度が高くなるのでＳＣＲの触媒機能が向上する。
【００２３】
しかし、エンジンの高負荷運転時（例えば登板の全負荷運転）には排気ガス温度が６５０℃を超えるに至る。さらに、ＤＰＦ入り口のガス温度は低下するので、再生時にはより多くの加熱エネルギ（排気管内に噴射する燃料量）が必要となり、車両走行燃費が悪化してしまう。
【００２４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、エンジンの冷間始動後、短時間のうちに尿素ＳＣＲ触媒に還元剤を供給することができる尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンの排気管に粒子状物質を除去するＤＰＦが設けられると共に、そのＤＰＦよりも下流の排気管にアンモニアを還元剤として用いて窒素酸化物を還元する尿素ＳＣＲ触媒が設けられ、その尿素ＳＣＲ触媒よりも上流の排気管に尿素水を噴射して該尿素水から分解されたアンモニアを前記尿素ＳＣＲ触媒に供給するようにした尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置において、前記ＤＰＦよりも上流の排気管内に尿素水を噴射するための第一尿素水インジェクタと、前記ＤＰＦよりも上流の排気管内の温度を検出するための第一温度検出手段と、前記ＤＰＦと前記尿素ＳＣＲ触媒との間の排気管内に尿素水を噴射するための第二尿素水インジェクタと、前記ＤＰＦと前記尿素ＳＣＲ触媒との間の排気管内の温度を検出するための第二温度検出手段と、前記第一温度検出手段と第二温度検出手段との検出温度に基づいて前記第一尿素水インジェクタと前記第二尿素水インジェクタとを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第二温度検出手段の検出温度が所定の基準温度以下かつ前記第一温度検出手段の検出温度が前記基準温度を超えるときに、前記第一尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行い、他方、前記第二温度検出手段の検出温度が前記基準温度を超えるときに、前記第二尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行うものである。
【００２６】
好ましくは、前記基準温度は、尿素水がアンモニアに分解する際にビューレットが生成されない温度であるものである。
【００２７】
好ましくは、前記制御手段は、前記第一尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行う際に、尿素水の噴射量を前記第一温度検出手段の検出温度を基に決定し、他方、前記第二尿素水インジェクタのみにより尿素水の噴射を行う際に、尿素水の噴射量を前記第二温度検出手段の検出温度を基に決定するものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、エンジンの冷間始動後、短時間のうちに尿素ＳＣＲ触媒に還元剤を供給することができるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態による尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置の模式的な構造図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置が行う制御のフローチャートの一例である。
【図３】図３は、従来の尿素水インジェクタの配置を示した図である。
【図４】図４は、従来の尿素水インジェクタの配置を示した図である。
【図５】図５は、従来の尿素水インジェクタとミキサーとの配置を示した図である。
【図６】図６は、従来の尿素水インジェクタと加水分解触媒との配置を示した図である。
【図７】図７は、冷間始動直後からの排気ガス温度の経過を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３１】
本実施形態に係る尿素ＳＣＲ触媒の還元剤供給装置（以下、還元剤供給装置という）は、例えばディーゼルエンジンが搭載された車両を対象とする。
【００３２】
まず、図１に基づき還元剤供給装置の概略構造を説明する。
【００３３】
図１に示すように、エンジン１０には、エンジン１０からの排気ガスを排出するための排気管２が設けられ、その排気管２に排気ガスを浄化するための後処理装置システム１１が設けられる。
【００３４】
後処理装置システム１１は、排気ガスに含まれる粒子状物質（以下、ＰＭという）を除去するためのＤＰＦ３（ディーゼルパティキュレートフィルタ）と、排気ガスに含まれる窒素酸化物を還元するための選択還元触媒をなす尿素ＳＣＲ触媒（以下、ＳＣＲという）４とを備える。
【００３５】
ＤＰＦ３は、例えば連続再生式ＤＰＦであり、ＰＭを捕集するためのフィルタ本体とそのフィルタ本体の上流に配置された酸化触媒とをケーシング内に収容して形成される。このＤＰＦ３の下流の排気管２にＳＣＲ４が設けられる。
【００３６】
ＳＣＲ４は、アンモニアを還元剤として用いて窒素酸化物を還元するものであり、触媒成分（例えばゼオライトなど）を担体（例えばハニカム構造担体など）に担持させて形成される。
【００３７】
これらＤＰＦ３とＳＣＲ４とは、排気管２に排気ガスの流れ沿って直列に並べられて設けられ、ＤＰＦ３が上流側（エンジン１０側）、ＳＣＲ４が下流側に配置される。
【００３８】
以下の説明において、ＤＰＦ３の入り口（上流端）に接続された排気管２をＤＰＦ入り口排気管２１、ＤＰＦ３とＳＣＲ４との間の排気管２をＳＣＲ入り口排気管２２、ＳＣＲ４の出口に接続された排気管２をＳＣＲ出口排気管２３という。
【００３９】
還元剤供給装置１は、ＳＣＲ４よりも上流の排気管２１、２２に尿素水を噴射して該尿素水から分解されるアンモニアをＳＣＲ４に供給するようにしたものである。
【００４０】
その還元剤供給装置１は、ＤＰＦ入り口排気管２１内に尿素水を噴射するための第一尿素水インジェクタ５と、ＤＰＦ入り口排気管２１内の温度（ガス温度）を検出するための第一温度検出手段（以下、第一温度計という）６と、ＳＣＲ入り口排気管２２内に尿素水を噴射するための第二尿素水インジェクタ７と、ＳＣＲ入り口排気管２２内の温度（ガス温度）を検出するための第二温度検出手段（以下、第二温度計８という）と、第一温度計６と第二温度計８との検出温度に基づいて第一尿素水インジェクタ５と第二尿素水インジェクタ７とを各々制御する制御手段をなすマイコン９とを備える。
【００４１】
第一尿素水インジェクタ５は、図示しないノズル（噴射口）をＤＰＦ入り口排気管２１内に臨ませて、ＤＰＦ入り口排気管２１に設けられる。その第一尿素水インジェクタ５は、ＤＰＦ３から上流側に間隔を隔てて配置されており、第一尿素水インジェクタ５からＤＰＦ入り口排気管２１内に噴射された尿素水がＤＰＦ３に流入するまでにガス化するようになっている。これにより、第一尿素水インジェクタ５から噴射された尿素（またはアンモニア）はＤＰＦ３を通過してＳＣＲ入り口排気管２２に流入することになる。
【００４２】
第二尿素水インジェクタ７は、図示しないノズル（噴射口）をＳＣＲ入り口排気管２２内に臨ませて、ＳＣＲ入り口排気管２２に設けられる。その第二尿素水インジェクタ７は、ＳＣＲ４から上流側に間隔を隔てて配置されており、第二尿素水インジェクタ７からＳＣＲ入り口排気管２２内に噴射された尿素水がＳＣＲ４に流入するまでにアンモニアに分解するようになっている。
【００４３】
これら第一尿素水インジェクタ５と第二尿素水インジェクタ７には、車両に搭載された尿素水タンク１３の尿素水が供給ライン１４を介して圧送、供給される。また、第一尿素水インジェクタ５と第二尿素水インジェクタ７との尿素水の噴射量や噴射時期がマイコン９により制御される。
【００４４】
第一温度計６は、ＤＰＦ入り口排気管２１に設けられ、第一尿素水インジェクタ５の上流側に間隔を隔てて配置される。第二温度計８は、ＳＣＲ入り口排気管２２に設けられ、第二尿素水インジェクタ７の下流側に間隔を隔てて配置される。これら第一温度計６および第二温度計８は、検出した検出温度がマイコン９に送信される。
【００４５】
そのマイコン９は、尿素水の噴射を、第一尿素水インジェクタ５と第二尿素水インジェクタ７とのいずれか一方で行うものであり、尿素水の噴射に使用する尿素水インジェクタ５、７を、第一温度計６の検出温度と第二温度計８の検出温度とを基に選択、決定する。
【００４６】
より具体的には、マイコン９は、第二温度計８の検出温度が所定の基準温度以下かつ第一温度計６の検出温度が基準温度を超えるときに、第一尿素水インジェクタ５のみにより尿素水の噴射を行い、他方、第二温度計８の検出温度が基準温度を超えるときに第一温度計６の検出温度に拘わらず、第二尿素水インジェクタ７のみにより尿素水の噴射を行う。
【００４７】
ここで、基準温度は、尿素水がアンモニアに分解する際にビューレット（固形の中間生成物）が実質的に生成されない温度である。例えば基準温度は、ビューレットがＳＣＲ４の目詰まりを引き起こさず、かつ排気管２に付着、堆積しないように決定され、ビューレットの生成量が所定量以下となる温度に設定される。
【００４８】
また、マイコン９は、第一尿素水インジェクタ５のみにより尿素水の噴射を行う際に、尿素水の噴射量を第一温度計６の検出温度を基に決定し、他方、第二尿素水インジェクタ７のみにより尿素水の噴射を行う際に、尿素水の噴射量を第二温度計８の検出温度を基に決定する。
【００４９】
次に、図１および図２に基づき本実施形態に係る還元剤供給装置１の作用を説明する。
【００５０】
図１に示すように、本実施形態では、エンジン１０、ＤＰＦ３、ＳＣＲ４の配置を持つ後処理装置システム１１に、尿素水を排気管２内に噴射する尿素水インジェクタ５、７のノズルをエンジン１０とＤＰＦ３との間、ＤＰＦ３とＳＣＲ４との間に各々配置し（順に第一尿素水インジェクタ５のノズル、第二尿素水インジェクタ７のノズル）、冷間始動直後からＳＣＲ４の入り口の排気ガス温度が基準温度（本実施形態では約１６０℃）以下で、エンジン１０とＤＰＦ３と間の排気ガス温度が１６０℃以上の場合には第一尿素水インジェクタ５のノズルより尿素水を排気管２に噴射し、ＤＰＦ３とＳＣＲ４と間の温度が１６０℃を超えた場合には第二尿素水インジェクタ７のノズルより噴射することで低温始動後の極めて早い段階でビューレットの生成を抑え、かつＳＣＲ４の触媒機能を効率的に使用することができる。
【００５１】
図２のフローチャートに基づき本実施形態のマイコン９による制御フローの一例を説明する。この制御フローはマイコン９により実行される。
【００５２】
この制御フローにおいて、変数Ｔ１は、ＤＰＦ入り口ガス温度（第一温度計６の検出温度）であり、変数Ｔ２は、ＳＣＲ入り口ガス温度（第二温度計８の検出温度）である。変数Ｎ１は、後述する尿素水噴射制御Ａのおいて第一尿素水インジェクタ５を指定するための変数であり、変数Ｎ２は、第二尿素水インジェクタ７を指定するための変数である。
【００５３】
符号Ａは、尿素水噴射量を決めるための制御フロー（以下、尿素水噴射制御という）を示す。その尿素水噴射制御Ａでは、尿素水制御温度Ｔに代入された温度を基に尿素水の噴射量を求め、噴射量の尿素水をノズルＮで指定された尿素水インジェクタ５、７により噴射する。尿素水制御温度Ｔには上述のＴ１とＴ２とのうちのいずれか一方が代入され、ノズルＮにはＮ１とＮ２とのうちのいずれか一方が代入される。
【００５４】
図２に示すように、ステップＳ１では、ドライバが車両のキースイッチを入れる。これによりエンジン１０が始動される。
【００５５】
ステップＳ２では、マイコン９が第一温度計６によりＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１を測定する。
【００５６】
ステップＳ３では、マイコン９が第二温度計８によりＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２を測定する。
【００５７】
ステップＳ４では、マイコン９は、ＤＰＦ３が再生状態か否かを判定し、ＤＰＦ３が再生中ならばステップＳ５へ進み、再生中でなければステップＳ８へ進む。具体的には、ＤＰＦ３の再生中にはＤＰＦ３にて排気ガスが昇温されるので、マイコン９はＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２がＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１を超えるときにＤＰＦ再生中であると判定する。
【００５８】
ステップＳ５では、マイコン９は、ＤＰＦ再生中でＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１またはＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２のどちらかが基準温度（尿素水噴射可能温度Ｔ０、例えば１６０℃）以上か否か判定する。
【００５９】
ステップＳ５では、いずれの温度Ｔ１、Ｔ２も基準温度Ｔ０以下なら、マイコン９はステップＳ２に戻る。この場合、尿素水の噴射は行われない。
【００６０】
ステップＳ５、Ｓ６では、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上の場合のみ、マイコン９はステップＳ７に進み、ステップＳ７にて制御するノズルＮをＮ１とし、尿素水制御温度ＴをＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１として尿素水噴射制御Ａに進み尿素水の噴射後にステップＳ２に戻る。このように、ＤＰＦ３の再生中にＳＣＲ入り口排気管２２内のガス温度が十分に高い場合には、第一温度計６の検出温度を基に求められた噴射量の尿素水が第一尿素水インジェクタ５から噴射される。
【００６１】
ステップＳ４でＤＰＦ３が再生中でない場合は、マイコン９はステップＳ８に進む。
【００６２】
ステップＳ８で、ＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２のいずれも基準温度Ｔ０以下の場合は、マイコン９はステップＳ２に戻る。ステップＳ８で、ＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２のいずれか一方または両方が基準温度Ｔ０を超える場合は、マイコン９はステップＳ９に進む。
【００６３】
ステップＳ９で、ＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１が基準温度Ｔ０を超え、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２が基準温度Ｔ０に達しない場合は、マイコン９は制御すべきノズルＮをＮ１とし、尿素水制御温度ＴをＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１として（ステップＳ１１参照）、尿素水噴射制御Ａに進み、尿素水の噴射後にステップＳ２に戻る。例えば、冷間始動時などＳＣＲ入り口排気管２２内のガス温度が低い場合には、第一温度計６の検出温度を基に求められた噴射量の尿素水が第一尿素水インジェクタ５から噴射される。
【００６４】
他方、ステップＳ９で、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２が基準温度Ｔ０を超え、ＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１が基準温度に達しない場合（ＤＰＦ３の再生終了直後はこの状態になる）またはＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２ともに基準温度Ｔ０を超える場合、マイコン９はステップＳ１０に進み制御すべきノズルをＮ２とし、尿素水制御温度ＴをＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２として、尿素水噴射制御Ａに進み尿素水の噴射後にステップＳ２に戻る。このように、ＤＰＦ３の再生中でなくＳＣＲ入り口排気管２２内のガス温度が十分に高い場合には、第二温度計８の検出温度を基に求められた噴射量の尿素水が第二尿素水インジェクタ７から噴射される。
【００６５】
ここで、ＤＰＦ入り口ガス温度Ｔ１、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２がいずれも基準温度Ｔ０を超える場合、ＤＰＦ３の再生直後であるとＤＰＦ３内温度が異常に高い場合があるので安全のために、ＳＣＲ入り口ガス温度Ｔ２とＮ２とを用いる。
【００６６】
このように、本実施形態の還元剤供給装置１によれば、エンジン１０の冷間始動後、短時間のうちにＳＣＲ４に還元剤であるアンモニアを供給することができる。
【００６７】
すなわち、本実施形態では、冷間始動後に極めて短い時間でＳＣＲシステム１の尿素噴射が可能となり（ビューレットの生成を防ぎ）触媒浄化システム４が機能する。その結果、低温始動後の窒素酸化物を低減できる。
【００６８】
また、基準温度をビューレットが生成されない温度としているため、ビューレットの付着によるＳＣＲ４やＤＰＦ３の機能低下を防止することができる。
【００６９】
第一尿素水インジェクタ５による尿素水の噴射時に、その噴射量を第一温度計６の検出温度から求めているので、尿素水を、排気管２１のガス温度に応じた熱分解可能な最適量とすることができ、ＳＣＲ４に確実にアンモニアを供給することができる。同様に、第二尿素水インジェクタ７による尿素水の噴射時に第二温度計８の検出温度から求めることでＳＣＲ４に確実にアンモニアを供給することができる。
【００７０】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００７１】
例えば、ＳＣＲ４は電気ヒータなどの昇温手段を有するものでもよい。この場合、エンジン１０の冷間始動時に、マイコンがＳＣＲ４の温度、外気温あるいは排ガス温度などをセンサにより検出し、その検出温度からＳＣＲ４の温度が触媒活性温度よりも低いと判断したときに昇温手段によりＳＣＲ４を活性温度まで昇温させることが考えられる。
【符号の説明】
【００７２】
１  還元剤供給装置
２  排気管
３  ＤＰＦ
４  ＳＣＲ（尿素ＳＣＲ触媒）
５  第一尿素水インジェクタ
６  第一温度検出手段
７  第二尿素水インジェクタ
８  第二温度検出手段
９  マイコン（制御手段）
１０  エンジン
【図１】
2011012643.tif 000003
【図２】
2011012643.tif 000004
【図３】
2011012643.tif 000005
【図４】
2011012643.tif 000006
【図５】
2011012643.tif 000007
【図６】
2011012643.tif 000008
【図７】
2011012643.tif 000009