(57)【要約】【課題】ＳＣＲ触媒温度上昇後におけるＮＯｘ浄化性能を向上させることができるＳＣＲシステムを提供する。【解決手段】ＳＣＲシステム５０は、上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２と、上流側尿素水供給部５５及び下流側尿素水供給部５６を有する尿素水供給システム５４と、尿素水供給システムを制御する制御部１１を有する制御装置１０と、を備え、制御部は、エンジンの始動時において上流側ＳＣＲ触媒及び下流側ＳＣＲ触媒の温度が予め設定された所定温度よりも高くなった場合に上流側尿素水供給部及び下流側尿素水供給部からの尿素水供給を開始させるとともに下流側尿素水供給部の尿素水供給量を上流側尿素水供給部の尿素水供給量よりも多くするエンジン始動時制御処理を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配置された上流側ＳＣＲ触媒、及び前記上流側ＳＣＲ触媒よりも下流側の前記排気通路に配置された下流側ＳＣＲ触媒と、
前記上流側ＳＣＲ触媒よりも上流側の前記排気通路に尿素水を供給する上流側尿素水供給部、及び、前記上流側ＳＣＲ触媒よりも下流側且つ前記下流側ＳＣＲ触媒よりも上流側の前記排気通路に尿素水を供給する下流側尿素水供給部を有する尿素水供給システムと、
前記尿素水供給システムを制御する制御部を有する制御装置と、を備え、
前記制御部は、前記エンジンの始動時において前記上流側ＳＣＲ触媒及び前記下流側ＳＣＲ触媒の温度が予め設定された所定温度よりも高くなった場合に、前記上流側尿素水供給部及び前記下流側尿素水供給部からの尿素水供給を開始させるとともに、前記下流側尿素水供給部の尿素水供給量を前記上流側尿素水供給部の尿素水供給量よりも多くするエンジン始動時制御処理を実行する、ＳＣＲシステム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記エンジンの始動時に、前記上流側ＳＣＲ触媒及び前記下流側ＳＣＲ触媒に吸着しているアンモニアの吸着量を取得するアンモニア吸着量取得部と、
前記エンジンの始動開始後において前記上流側ＳＣＲ触媒及び前記下流側ＳＣＲ触媒で生成された硝酸アンモニウムの生成量を取得する硝酸アンモニウム生成量取得部と、
前記アンモニア吸着量取得部によって取得された前記アンモニアの吸着量から前記硝酸アンモニウム生成量取得部によって取得された前記硝酸アンモニウムの生成量を減算することで、現時点において前記上流側ＳＣＲ触媒及び前記下流側ＳＣＲ触媒に吸着しているアンモニアの量である現状吸着アンモニア量を取得する現状吸着アンモニア量取得部と、を有する請求項１記載のＳＣＲシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記エンジン始動時制御処理において、前記下流側尿素水供給部の尿素水供給量と前記上流側尿素水供給部の尿素水供給量との比率を、前記現状吸着アンモニア量に基づいて決定する請求項２記載のＳＣＲシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記エンジン始動時制御処理の実行終了後においては、前記上流側尿素水供給部の尿素水供給量を前記下流側尿素水供給部の尿素水供給量よりも多くする通常時制御処理を実行する請求項３記載のＳＣＲシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＳＣＲシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＳＣＲ(Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒を有するＳＣＲシステムが知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。このようなＳＣＲシステムは、ＳＣＲ触媒が昇温してＳＣＲ触媒の温度が高温になった場合には、尿素水の加水分解によって生成されたアンモニアを利用してエンジンから排出された排気中のＮＯｘを還元させることで、ＮＯｘの浄化を図ることができる。また、エンジンの始動直後のように、ＳＣＲ触媒の温度が低温の場合には、尿素水の加水分解によって生成されたアンモニアと排気中のＮＯｘとが反応して生成される硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）をＳＣＲ触媒に吸着させることで、ＮＯｘの大気中への放出の抑制を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０７３４０８号
【特許文献２】特開２０１１−２０２６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＳＣＲシステムでは、ＳＣＲ触媒温度上昇後におけるＮＯｘ浄化性能は十分に高いとはいえなかった。
【０００５】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ＳＣＲ触媒温度上昇後におけるＮＯｘ浄化性能を向上させることができるＳＣＲシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るＳＣＲシステムは、エンジンの排気通路に配置された上流側ＳＣＲ触媒、及び前記上流側ＳＣＲ触媒よりも下流側の前記排気通路に配置された下流側ＳＣＲ触媒と、前記上流側ＳＣＲ触媒よりも上流側の前記排気通路に尿素水を供給する上流側尿素水供給部、及び、前記上流側ＳＣＲ触媒よりも下流側且つ前記下流側ＳＣＲ触媒よりも上流側の前記排気通路に尿素水を供給する下流側尿素水供給部を有する尿素水供給システムと、前記尿素水供給システムを制御する制御部を有する制御装置と、を備え、前記制御部は、前記エンジンの始動時において前記上流側ＳＣＲ触媒及び前記下流側ＳＣＲ触媒の温度が予め設定された所定温度よりも高くなった場合に、前記上流側尿素水供給部及び前記下流側尿素水供給部からの尿素水供給を開始させるとともに、前記下流側尿素水供給部の尿素水供給量を前記上流側尿素水供給部の尿素水供給量よりも多くするエンジン始動時制御処理を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
排気中のＮＯｘは、上流側ＳＣＲ触媒及び下流側ＳＣＲ触媒のうち、最初に上流側ＳＣＲ触媒に流入して、その少なくとも一部は上流側ＳＣＲ触媒に残存したアンモニアと反応して硝酸アンモニウムになるため、下流側ＳＣＲ触媒に流入するＮＯｘ量は上流側ＳＣＲ触媒に流入するＮＯｘ量よりも少なくなる。このため、下流側ＳＣＲ触媒の方が上流側ＳＣＲ触媒よりも硝酸アンモニウムの生成量が少なく、硝酸アンモニウムの吸着量も少ない
。したがって、エンジンの始動後において上流側ＳＣＲ触媒及び下流側ＳＣＲ触媒の温度が所定温度よりも高くなった時点のＮＯｘ浄化性能は、下流側ＳＣＲ触媒の方が高い。これに関して、本発明によれば、エンジンの始動時において上流側ＳＣＲ触媒及び下流側ＳＣＲ触媒の温度が所定温度よりも高くなった場合に、エンジン始動時制御処理を実行して、下流側尿素水供給部の尿素水供給量を上流側尿素水供給部の尿素水供給量よりも多くしている。これにより、ＮＯｘ浄化性能の高い下流側ＳＣＲ触媒に対して多くの尿素水を供給することができるので、ＳＣＲ触媒温度上昇後におけるＮＯｘ浄化性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るエンジンシステムの全体構成を模式的に示す概略図である。
【図２】エンジンの始動時におけるＳＣＲシステムの制御の一例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】
【０００９】
図１は本実施形態に係るエンジンシステム１の全体構成を模式的に示す概略図である。このエンジンシステム１は車両に搭載されている。車両の具体的な種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例として、バスやトラック等の商用車両を用いている。エンジンシステム１は、エンジン２、エンジン２に吸入される吸気が通過する吸気通路３、及びエンジン２から排出された排気が通過する排気通路４を備えている。エンジン２の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例としてディーゼルエンジンを用いている。
【００１０】
また、エンジンシステム１は、制御装置１０、ＥＧＲシステム（ＥＧＲ通路２０、ＥＧＲバルブ２１及びＥＧＲクーラ２２）、酸化触媒３０、フィルター４０、及びＳＣＲシステム５０を備えている。なお、本実施形態に係る制御装置１０は、エンジンシステム１を統合的に制御する制御装置であるとともに、ＳＣＲシステム５０の制御装置（すなわち、ＳＣＲシステム５０の構成要素の一部）でもある。
【００１１】
制御装置１０は、各種の制御処理等を実行するＣＰＵ１１と、このＣＰＵ１１の動作に用いられる各種情報やプログラム等を記憶する記憶部１２とを有するマイクロコンピュータを備えている。なお、記憶部１２としては、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等を用いることができる。制御装置１０は、後述するＳＣＲシステム５０の尿素水供給システム５４を制御するとともに、エンジン２の燃料噴射時期、燃料噴射量や、ＥＧＲバルブ２１の動作等を制御することでエンジンシステム１を統合的に制御する。
【００１２】
ＥＧＲ通路２０は、排気通路４の排気の一部を吸気通路３に導入するための通路であり、本実施形態においては、排気通路４の排気マニホールドの部分から分岐して吸気通路３の吸気マニホールドの部分に合流している。このＥＧＲ通路２０を通過する排気をＥＧＲガスと称する。ＥＧＲバルブ２１及びＥＧＲクーラ２２はＥＧＲ通路２０の途中に配置されている。ＥＧＲバルブ２１は制御装置１０の指示を受けて開閉することで、ＥＧＲガスの流量を調整する。ＥＧＲクーラ２２は、冷媒との熱交換によってＥＧＲガスを冷却する熱交換器である。
【００１３】
酸化触媒３０は、排気通路４の排気マニホールドよりも下流側の所定箇所に配置されている。フィルター４０は、酸化触媒３０よりも下流側の排気通路４に配置されており、排気中のＰＭを捕集する。酸化触媒３０は、排気が通過可能なフィルターに、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の貴金属触媒が担持された構成を有している。酸化触媒３０は、その貴金属触媒の酸化触媒作用によって、排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に変化させる酸化反応を促進させる。排気温度が所定温度以上になった場合、この酸化触媒３０において生成された二酸化窒素によって、フィルター４０に捕集されたＰＭを燃焼させて、二酸化炭素（ＣＯ２）として排出させることができる。
【００１４】
ＳＣＲシステム５０は、上流側ＳＣＲ触媒５１、下流側ＳＣＲ触媒５２、アンモニアスリップ触媒５３、及び尿素水供給システム５４を備えている。上流側ＳＣＲ触媒５１は、フィルター４０よりも下流側の排気通路４に配置されている。下流側ＳＣＲ触媒５２は、上流側ＳＣＲ触媒５１よりも下流側の排気通路４に配置されている。上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２は、尿素水の加水分解によって生成されたアンモニア（ＮＨ３）を用いて排気中のＮＯｘを選択的に還元させる触媒である。この触媒の具体的な種類は特に限定されるものではなく、例えば、バナジウム、モリブデン、タングステン、ゼオライト等のような、公知のＳＣＲ触媒を用いることができる。
【００１５】
アンモニアスリップ触媒５３は、下流側ＳＣＲ触媒５２よりも下流側の排気通路４に配置されている。アンモニアスリップ触媒５３は、下流側ＳＣＲ触媒５２を通過したアンモニアを酸化させる酸化触媒である。
【００１６】
尿素水供給システム５４は、排気通路４に尿素水を供給するシステムである。具体的には尿素水供給システム５４は、上流側ＳＣＲ触媒５１よりも上流側且つフィルター４０よりも下流側の排気通路４の排気に尿素水を供給する上流側尿素水供給部５５と、上流側ＳＣＲ触媒５１よりも下流側且つ下流側ＳＣＲ触媒５２よりも上流側の排気通路４の排気に尿素水を供給する下流側尿素水供給部５６と、を含んで構成されている。上流側尿素水供給部５５及び下流側尿素水供給部５６の一例として、本実施形態では、制御装置１０の指示を受けて尿素水を噴射する尿素水噴射弁を用いている。
【００１７】
なお、これ以降の説明において、上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２を総称して「ＳＣＲ触媒」と称し、上流側尿素水供給部５５及び下流側尿素水供給部５６を総称して「尿素水供給部」と称する。
【００１８】
ＳＣＲ触媒が触媒活性温度以上になった後において尿素水供給部から尿素水が噴射された場合、この噴射された尿素水中の尿素は加水分解され、この結果、アンモニアが生成される。このアンモニアは、ＳＣＲ触媒の触媒作用の下で、ＮＯｘを還元させる。この結果、窒素及び水が生成される。このようにして、ＳＣＲシステム５０は、排気中のＮＯｘの低減（すなわち、ＮＯｘの浄化）を図っている。また本実施形態によれば、アンモニアスリップ触媒５３を備えているので、アンモニアがエンジンシステム１の外部に排出されることが効果的に抑制されている。
【００１９】
なお、ＳＣＲシステム５０は、上流側ＳＣＲ触媒５１及びフィルター４０に代えて、この上流側ＳＣＲ触媒５１とフィルター４０とが一体化した部材（すなわち、ＳＣＲ触媒付フィルター）を備えていてもよい。この場合、上流側尿素水供給部５５は、このＳＣＲ触媒付フィルターよりも上流側の排気通路４、より具体的には、ＳＣＲ触媒付フィルターよりも上流側且つ酸化触媒３０よりも下流側の排気通路４に、尿素水を噴射すればよい。
【００２０】
また、エンジンシステム１は、各種の情報を検出するセンサ類として、排気中のＮＯｘの濃度を検出するＮＯｘセンサ６０と、上流側ＳＣＲ触媒５１の温度を検出する温度センサ６１ａと、下流側ＳＣＲ触媒５２の温度を検出する温度センサ６１ｂとを備えている。これらのセンサの検出結果は制御装置１０に伝えられる。
【００２１】
続いて制御装置１０の制御の詳細について説明する。まず、制御装置１０は、エンジン２の始動時において、上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２の温度が予め設定された所定温度よりも高くなった場合に、上流側尿素水供給部５５及び下流側尿素水供給
部５６からの尿素水供給を開始させるとともに、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量（ｍｍ３／ｍｉｎ）を上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量（ｍｍ３／ｍｉｎ）よりも多くする制御処理を実行する。この制御処理を「エンジン始動時制御処理」と称する。
【００２２】
また制御装置１０は、エンジンの始動時制御処理の実行終了後においては（すなわち、エンジンの通常運転時においては）、上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量を下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量よりも多くする制御処理を実行する。この制御処理を「通常時制御処理」と称する。
【００２３】
図２はエンジン２の始動時におけるＳＣＲシステム５０の制御の一例を示すフローチャートであり、具体的には、エンジン始動時制御処理を含む一連の制御処理の一例を示している。なお、図２の各ステップは、制御装置１０の具体的にはＣＰＵ１１が実行する。また、制御装置１０は、エンジン２の始動開始と同時に、図２のフローチャートの実行をスタートさせる。
【００２４】
ステップＳ１０において、制御装置１０は、エンジン２の始動時（本実施形態では、この一例としてエンジン２のスタートスイッチがＯＮにされた時を用いている）において、ＳＣＲ触媒に吸着しているアンモニアの吸着量（アンモニア吸着量（Ａ１））を取得する。
【００２５】
このステップＳ１０の一例として、本実施形態に係る制御装置１０は、前回のエンジン２の停止時のＳＣＲシステム５０の状態に基づいて上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２にそれぞれ吸着しているアンモニア吸着量を推定し、この推定されたアンモニア吸着量をステップＳ１０のアンモニア吸着量（Ａ１）として取得する。なお、このステップＳ１０に係るアンモニア吸着量の取得手法自体は、公知の技術（例えば、特許文献１に記載されているアンモニア吸着量の算出手法等）を適用できるので、これ以上詳細な説明は省略する。
【００２６】
次いで、制御装置１０は、ＳＣＲ触媒の温度（ＳＣＲ触媒温度：ＴＳＣＲ）が予め設定された所定温度（Ｔ１）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ２０）。本実施形態においては、この所定温度（Ｔ１）の一例として、ＳＣＲ触媒の触媒活性温度を用いている。この所定温度（Ｔ１）は予め記憶部１２に記憶させておく（すなわち、制御装置１０に設定しておく）。
【００２７】
また、本実施形態に係る制御装置１０は、ステップＳ２０でＳＣＲ触媒温度を取得するにあたり、具体的には、温度センサ６１ａの検出した上流側ＳＣＲ触媒５１の温度及び温度センサ６１ｂの検出した下流側ＳＣＲ触媒５２の温度を取得する。そして、制御装置１０は、このようにして取得された上流側ＳＣＲ触媒５１の温度及び下流側ＳＣＲ触媒５２の温度が共に所定温度（Ｔ１）よりも高いか否かを判定する。
【００２８】
ステップＳ２０はＹＥＳと判定されるまで繰り返し実行される。ステップＳ２０でＹＥＳと判定された場合、制御装置１０は、エンジン２の始動開始後においてＳＣＲ触媒で生成された硝酸アンモニウムの生成量（硝酸アンモニウム生成量（Ａ２））を取得する（ステップＳ３０）。
【００２９】
このステップＳ３０の一例として、本実施形態に係る制御装置１０は、エンジン２の始動開始後におけるエンジン運転状態に基づいて上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２でそれぞれ生成された硝酸アンモニウム生成量を推定し、この推定された硝酸アンモニウム生成量をステップＳ３０の硝酸アンモニウム生成量（Ａ２）として取得する。なお、このステップＳ３０に係る硝酸アンモニウム生成量の推定手法は、公知の技術（例え
ば、特許文献１に記載されている硝酸アンモニウム生成量の推定手法等）を適用することができるので、これ以上詳細な説明は省略する。
【００３０】
ここで、硝酸アンモニウムはＳＣＲ触媒温度がＳＣＲ触媒の触媒活性温度以下の場合に生成される性質がある。このため、本実施形態のようにステップＳ２０でＹＥＳと判定された場合にステップＳ３０を実行することによって、エンジン２の始動開始後に生成された硝酸アンモニウムの量（具体的には、エンジン２の始動開始後からＳＣＲ触媒温度が触媒活性温度よりも高くなるまでに生成された硝酸アンモニウムの量）を精度良く取得することができる。
【００３１】
ステップＳ３０の後に制御装置１０は、ステップＳ１０で取得されたアンモニア吸着量（Ａ１）からステップＳ３０で取得された硝酸アンモニウム生成量（Ａ２）を減算することで、現時点において上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２にそれぞれ吸着しているアンモニアの量（現状吸着アンモニア量（Ａ３））を取得する（ステップＳ４０）。
【００３２】
次いで制御装置１０は、エンジン始動時制御処理の実行を開始する（ステップＳ５０）。このエンジン始動時制御処理において、制御装置１０は、上流側尿素水供給部５５及び下流側尿素水供給部５６からの尿素水の供給を開始させる。また、制御装置１０は、上流側尿素水供給部５５及び下流側尿素水供給部５６から尿素水を供給させる場合に、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量（ｍｍ３／ｍｉｎ）を上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量（ｍｍ３／ｍｉｎ）よりも多く制御する。
【００３３】
すなわち、制御装置１０は、エンジン２の始動時において、ＳＣＲ触媒の温度が予め設定された所定温度よりも高くなった場合（ステップＳ２０でＹＥＳの場合）に、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量（尿素水の噴射量）が上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量（尿素水の噴射量）よりも多くなるような尿素水供給態様で、上流側尿素水供給部５５及び下流側尿素水供給部５６からの尿素水供給を開始させている。
【００３４】
なお、制御装置１０は、例えば、下流側尿素水供給部５６の単位時間当たりの開弁時間を上流側尿素水供給部５５の単位時間当たりの開弁時間よりも長くする等の手法によって、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量を上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量よりも多くしている。
【００３５】
このように下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量が上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量よりも多くなることで、下流側ＳＣＲ触媒５２に実際に供給されるアンモニア量は上流側ＳＣＲ触媒５１に実際に供給されるアンモニア量よりも多くなる。
【００３６】
また、ステップＳ５０において本実施形態に係る制御装置１０は、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量と上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量との比率を、ステップＳ４０で取得された現状吸着アンモニア量（Ａ３）に基づいて決定する。
【００３７】
具体的には、制御装置１０は、現状吸着アンモニア量（Ａ３）が多いほど（すなわち、ＳＣＲ触媒によるＮＯｘ浄化性能が高いほど）、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量（Ｘ１）を相対的に少なくし、上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量（Ｘ２）を相対的に多くする。この結果、上流側ＳＣＲ触媒５１の現状吸着アンモニア量と下流側ＳＣＲ触媒５２の現状吸着アンモニア量の合計値が多いほど、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量（Ｘ１）に対する上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量（Ｘ２）の比率（Ｘ２／Ｘ１）は大きくなる（但し、この場合でも、下流側の供給量の方が上流側の供給量よりも多いことに変わりはない）。
【００３８】
ステップＳ５０の後に制御装置１０は、ＳＣＲ触媒で生成された硝酸アンモニウムが熱によって分解されたか否かを判定する（ステップＳ６０）。具体的には制御装置１０は、ステップＳ３０で取得された硝酸アンモニウム生成量（Ａ２）の硝酸アンモニウムが熱によって分解されたか否かを判定する。
【００３９】
より具体的には、本実施形態に係る制御装置１０は、ステップＳ５０の実行開始からの経過時間（Ｔｐ）が基準時間（Ｔｄ）よりも長くなった場合に、硝酸アンモニウムが分解された（ＹＥＳ）と判定する。なお、この基準時間（Ｔｄ）は、予め適当な定数を設定しておいてもよく、あるいは、算出してもよい（この場合Ｔｄは変数になる）。この基準時間（Ｔｄ）の算出手法の一例は次のとおりである。
【００４０】
まず、制御装置１０は、ＳＣＲ触媒の温度とＳＣＲ触媒に流入する排気流量とを取得し、これらの値から所定の演算式を用いて硝酸アンモニウムの分解速度を算出する。そして、制御装置１０は、硝酸アンモニウム生成量（Ａ２）をこの硝酸アンモニウムの分解速度で割り算することで、硝酸アンモニウムの分解時間を算出する。制御装置１０は、このように算出された分解時間を基準時間（Ｔｄ）として用いればよい。
【００４１】
なお、制御装置１０は、上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２のそれぞれについて、硝酸アンモニウムが分解されたか否かを判定することが好ましく、実際、本実施形態に係る制御装置１０はこのようにしている。ステップＳ６０はＹＥＳと判定されるまで繰り返し実行される。
【００４２】
ステップＳ６０でＹＥＳと判定された場合、制御装置１０は、エンジン始動時制御処理の実行を終了して、前述した通常時制御処理を実行する（ステップＳ７０）。すなわち、本実施形態に係る制御装置１０は、上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２で生成された硝酸アンモニウムが分解するまで、エンジン始動時制御処理を継続して実行している。なお、この通常時制御処理において制御装置１０は、上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量を下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量よりも多くする。次いで制御装置１０は、フローチャートの実行を終了する。
【００４３】
なお、本実施形態において、エンジン始動時制御処理及び通常時制御処理を実行する制御装置１０のＣＰＵ１１は、本発明に係る「制御部」としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ１０を実行する制御装置１０のＣＰＵ１１は、本発明に係る「アンモニア吸着量取得部」としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ３０を実行する制御装置１０のＣＰＵ１１は、本発明に係る「硝酸アンモニウム生成量取得部」としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ４０を実行する制御装置１０のＣＰＵ１１は、本発明に係る「現状吸着アンモニア量取得部」としての機能を有する部材に相当する。
【００４４】
続いて、本実施形態に係るＳＣＲシステム５０の作用効果について説明する。まず、排気中のＮＯｘは、上流側ＳＣＲ触媒５１及び下流側ＳＣＲ触媒５２のうち、最初に上流側ＳＣＲ触媒５１に流入して、その少なくとも一部は上流側ＳＣＲ触媒５１に残存したアンモニアと反応して硝酸アンモニウムになるため、下流側ＳＣＲ触媒５２に流入するＮＯｘ量は上流側ＳＣＲ触媒５１に流入するＮＯｘ量よりも少なくなる。このため、下流側ＳＣＲ触媒５２の方が上流側ＳＣＲ触媒５１よりも硝酸アンモニウムの生成量が少なく、硝酸アンモニウムの吸着量も少ない。
【００４５】
ここで、硝酸アンモニウムがＳＣＲ触媒表面に吸着すると、ＳＣＲ触媒はその触媒作用を十分に発揮できなくなり、この結果、その触媒作用によるＮＯｘ浄化性能は低下する。したがって、硝酸アンモニウムの吸着量の少ない下流側ＳＣＲ触媒５２の方が上流側ＳＣ
Ｒ触媒５１よりも、ＳＣＲ触媒の温度が所定温度（Ｔ１）よりも高くなった時点におけるＮＯｘ浄化性能は高い。
【００４６】
これに関して、本実施形態によれば、エンジンの始動時においてＳＣＲ触媒の温度が所定温度（Ｔ１）よりも高くなった場合（ステップＳ２０でＹＥＳの場合）において、ステップＳ５０に係るエンジン始動時制御処理を実行して、下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量を上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量よりも多くしているので、ＮＯｘ浄化性能の高い下流側ＳＣＲ触媒５２に対して多くの尿素水を供給することができる。これにより、ＳＣＲ触媒温度上昇後におけるＮＯｘ浄化性能を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、エンジン始動時制御処理において下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量と上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量との比率を現状吸着アンモニア量に基づいて決定しているので、ＳＣＲ触媒温度上昇後におけるＮＯｘ浄化性能をより効果的に向上させることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、エンジン始動時制御処理の実行終了後において、通常時制御処理を実行しており、この通常時制御処理において、上流側尿素水供給部５５の尿素水供給量を下流側尿素水供給部５６の尿素水供給量よりも多くしている。この構成によれば、エンジン始動時制御処理の実行によって硝酸アンモニウムが分解されてＮＯｘ浄化性能が回復したＳＣＲ触媒を用いて、ＮＯｘを浄化することができる。また、ＮＯｘの流入量の多い上流側ＳＣＲ触媒５１に対して多くの尿素水を供給しているので、ＳＣＲ触媒温度上昇後におけるＮＯｘ浄化性能を効果的に向上させることができる。
【００４９】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  エンジンシステム
２  エンジン
３  吸気通路
４  排気通路
１０  制御装置
１１  ＣＰＵ
１２  記憶部
５０  ＳＣＲシステム
５１  上流側ＳＣＲ触媒
５２  下流側ＳＣＲ触媒
５４  尿素水供給システム
５５  上流側尿素水供給部
５６  下流側尿素水供給部
６０  ＮＯｘセンサ
６１ａ，６１ｂ  温度センサ
【図１】
2019019793.tif 000003
【図２】
2019019793.tif 000004