(57)【要約】【課題】ＳＣＲ触媒からのアンモニアの脱離を考慮して、ＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量を推定する。【解決手段】本発明の排気浄化装置は、触媒と尿素水を添加する添加装置と制御装置とを有している。触媒は、内燃機関の排気通路に配置され、アンモニアを吸着するとともにアンモニアにより排気中のＮＯｘを還元する選択還元型の触媒である。制御装置は、制御装置は、触媒のアンモニア吸着量を、マップに従って、触媒の温度とアンモニア濃度とに応じて算出し、算出されたアンモニア吸着量に応じて尿素水の目標添加量を設定する。アンモニア吸着量算出用のマップは、触媒の下流に排出された排気のアンモニア濃度と、アンモニア吸着量と、の関係を定めたマップであって、アンモニア吸着量が多い領域のほうが、少ない領域に比べて、アンモニア濃度に対するアンモニア吸着量の変化の割合が大きくなるように設定されている。【選択図】図３
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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配置され、アンモニアを吸着するとともにアンモニアにより排気中のＮＯｘを還元する選択還元型の触媒と、
前記触媒に、尿素水を添加する添加装置と、
目標添加量に応じた操作量に基づいて前記添加装置を制御して、前記尿素水の供給量を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記触媒のアンモニア吸着量を、前記触媒の下流に排出される排気のアンモニア濃度と、前記アンモニア吸着量との関係を定めたマップに従って、前記アンモニア濃度に応じて算出し、
算出されたアンモニア吸着量に応じて、前記目標添加量を設定するように構成され、
前記マップは、アンモニア吸着量が多い領域のほうが、アンモニア吸着量が少ない領域に比べて、アンモニア吸着量に対するアンモニア濃度の変化の割合が大きくなるように設定されていることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記触媒の温度が、基準温度より低い場合には、前記触媒に供給される前記尿素水の供給量と、前記触媒でのＮＯｘとの反応によるアンモニアの消費量と、に基づいて、アンモニア吸着量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気浄化装置に関する。より具体的には、内燃機関の排気通路に配置され、アンモニアを利用してＮＯｘを浄化する機能を有する排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気浄化装置として、選択還元型触媒（ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒）を有する排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、尿素水等の添加剤を添加する添加機構を有する。添加機構から、例えば尿素水が添加されると、触媒はこれをアンモニア（ＮＨ３）として吸着する。また触媒は吸着したアンモニアによりＮＯｘを還元することで排気を浄化する。
【０００３】
このような排気浄化装置では、例えば、ＳＣＲ触媒に吸着されているアンモニアの量を推定し、推定されたアンモニア吸着量が目標値となるように添加剤が添加される。そして、例えば特許文献１には、ＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量を、ＳＣＲ触媒に供給されたアンモニアの量からＳＣＲ触媒で消費されたアンモニアの量を減算した値を積算することにより算出することが記載されている。
【０００４】
更に、特許文献１には、内燃機関の始動時におけるＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量の推定方法が記載されている。具体的には、内燃機関停止中のＳＣＲ触媒からのアンモニアの減少量を、内燃機関停止時の触媒温度をパラメータとして算出し、内燃機関停止時におけるＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量から算出されたアンモニア減少量を減算することで、内燃機関始動時のアンモニア吸着量を推定することが記載されている。更に、内燃機関停止時のアンモニア吸着量が閾値以下である場合には、閾値が内燃機関始動時のアンモニア吸着量として用いられることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０７９８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＳＣＲ触媒は、ある程度高温になると、吸着したアンモニアを脱離する。しかし特許文献１では、内燃機関運転中のアンモニア吸着量は、ＳＣＲ触媒へのアンモニア供給量とＳＣＲ触媒でのアンモニア消費量とから推定されており、ＳＣＲ触媒からのアンモニアの脱離は考慮されていない。この点、特許文献１に記載の方法で算出されたアンモニア吸着量の推定値は、特にＳＣＲ触媒が高温になった場合には、実際の吸着量と乖離している可能性がある。
【０００７】
本発明は、以上の課題を解決することを目的として、ＳＣＲ触媒からのアンモニアの脱離を考慮して、ＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量を高い精度で推定することができるよう改良された排気浄化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、排気浄化装置であって、触媒と添加装置と制御装置とを有している。触媒は、内燃機関の排気通路に配置され、アンモニアを吸着するとともにアンモニアにより排気中のＮＯｘを還元する選択還元型の触媒である。添加装置は、この触媒に、尿素水を添加する。制御装置は、目標添加量に応じた操作量に基づいて添加装置を制御することで、尿素水の供給量を制御する。
【０００９】
更に、制御装置は、触媒のアンモニア吸着量をマップに従って、アンモニア濃度に応じて算出し、算出されたアンモニア吸着量に応じて、目標添加量を設定するように構成されている。
【００１０】
ここで、アンモニア吸着量の算出に用いられるマップは、触媒の下流に排出された排気のアンモニア濃度と、アンモニア吸着量と、の関係を定めたマップであって、アンモニア吸着量が多い領域のほうが、アンモニア吸着量が少ない領域に比べて、アンモニア濃度に対するアンモニア吸着量の変化の割合が大きくなるように設定されている。
【００１１】
また、本発明の制御装置は、触媒の温度が、基準温度より低い場合には、触媒に供給される尿素水の供給量と、触媒でのＮＯｘとの反応によるアンモニアの消費量と、に基づいてアンモニア吸着量を算出するように構成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
触媒からのアンモニアの脱離量の割合は、アンモニアの吸着量が多い場合のほうが、アンモニアの吸着量が少ない場合に比べて大きくなる。この点、本発明において、触媒のアンモニア吸着量の算出に用いられるマップは、アンモニアの吸着量が多いほうが、アンモニア吸着量が少ない場合よりも、アンモニア濃度の変化の割合が大きくなるように設定されている。従って、本発明によれば、触媒下流に排出されるアンモニア濃度、即ち、触媒からのアンモニア脱離量を考慮して、より高い精度で、触媒のアンモニア吸着量を算出することができ、触媒への尿素水の供給量をより適正に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る内燃機関システムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】ＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量とＳＣＲ触媒からの脱離アンモニア濃度との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の制御装置が実行するアンモニア吸着量の推定の流れについて説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図５】従来の制御と従来の制御を行った場合にＳＣＲ触媒の下流に排出されるＮＯｘ量の変化とを説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１の制御と、この制御を行った場合にＳＣＲ触媒の下流に排出されるＮＯｘ量の変化とを説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３の内燃機関システムの全体構成を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態４の内燃機関システムの全体構成を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４において制御装置が実行する他の制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る内燃機関システムの全体構成を模式的に示す図である。図１に係る内燃機関１は、複数のシリンダ２を有する多気筒エンジン（以下、単にエンジンという）である。シリンダ２の数と配置に限定はない。エンジン１は、燃焼室の内部に燃料を噴射するための筒内噴射弁３を有している。
【００１６】
エンジン１は過給機１０を備えている。過給機１０は、排気ガスの排気エネルギによって作動するタービン１１と、タービン１１に入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動されるコンプレッサ１２とを有している。
【００１７】
エンジン１の吸気通路２０は吸気マニホールド２１により分岐してエンジン１の各気筒の吸気ポートに連通している。エンジン１の吸気通路２０のコンプレッサ１２の下流には、スロットルバルブ２２が、設置されている。
【００１８】
エンジン１の排気通路３０は、排気マニホールド３１により分岐してエンジン１の各気筒の排気ポートに連通している。排気通路３０には、過給機１０のタービン１１が設置され、タービン１１よりも下流側には、排気ガスを浄化するための排気浄化装置が設置されている。
【００１９】
排気浄化装置は、浄化部材３２と、浄化部材３２に尿素水を添加するための添加装置を有している。浄化部材３２は、ケーシング３３と、ケーシング３３内に配置されたＮＯｘ選択還元型の触媒（以下「ＳＣＲ触媒」とも称する）３４とを有している。添加装置は、ＳＣＲ触媒３４に尿素水を添加するための添加弁３５と、尿素水タンク３６とを有している、尿素水タンク３６は尿素水を貯留すると共に、添加弁３５に接続されて添加弁３５に尿素水を供給する。ＳＣＲ触媒３４は、流入するＮＯｘを、尿素水の加水分解により得られたアンモニア（ＮＨ３）により還元することで、ＮＯｘを浄化する。
【００２０】
ＳＣＲ触媒３４周辺には、ＳＣＲ触媒３４の床温を計測するための温度センサ３７が取り付けられている。また、ＳＣＲ触媒３４の下流の排気通路３０には、ＳＣＲ触媒３４の下流に排出された排気のアンモニア濃度を計測するためのアンモニアセンサ３８が設置されている。
【００２１】
エンジン１は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備えている。ＥＧＲ装置は、スロットルバルブ２２の吸気下流の吸気通路２０と排気マニホールド３１とを接続するＥＧＲ通路４１を有し、ＥＧＲ通路４１には、ＥＧＲクーラ４２と、ＥＧＲ弁４３とが設置されている。
【００２２】
この内燃機関システムは、制御装置５０を有している。制御装置５０には、上述した温度センサ３７及びアンモニアセンサ３８等、エンジン１が有する各種のセンサが接続されている。制御装置５０は、これらのセンサで得られた情報に基づき、エンジン１が備える様々な装置及びアクチュエータを操作することにより、エンジン１の運転を制御する。制御装置５０は、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＲＯＭ、少なくとも１つのＲＡＭを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。ただし、制御装置５０は、複数のＥＣＵから構成されていてもよい。制御装置５０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、エンジン制御に係る様々な機能が実現される。
【００２３】
制御装置５０は、排気浄化装置の制御装置として機能する。制御装置５０は、温度センサ３７及びアンモニアセンサ３８等の各種センサからの情報に基づいて、尿素水の目標添加量を決定し、決定された目標添加量に応じた操作量に基づいて、添加弁３５のアクチュエータに駆動信号を出力することで添加弁３５を制御する。これにより制御装置５０は尿素水の添加量を制御する。
【００２４】
ここで、目標添加量は、ＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量が目標吸着量に維持されるように設定される。従って、目標添加量は、ＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量に応じて決定される。ＳＣＲ触媒３４の温度（以下、単に「触媒温度」と称する）が低温な状態では、ＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量は、尿素水の供給量からＳＣＲ触媒３４でのＮＯｘとの反応によって消費されたアンモニア消費量を減算することで算出される。
【００２５】
しかし、触媒温度が高温となった場合、ＳＣＲ触媒３４からアンモニアが脱離する。従って、触媒温度が高温の場合、尿素水の供給量とアンモニア消費量とからだけで算出したアンモニア吸着量の推定値と、実際のアンモニア供給量とが乖離することが考えられる。
【００２６】
従って、本実施の形態では、触媒温度が高温となった場合には、以下に説明する手法によりＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量を推定する。まず、図２に、ＳＣＲ触媒３４からの脱離アンモニア濃度と、ＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量との関係を示す。図２の例は、ＳＣＲ触媒３４が３５０℃に昇温した場合の例である。
【００２７】
図２に示されるように、ＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量と、ＳＣＲ触媒３４からの脱離アンモニア濃度とは、相関関係を有しており、その関係は、２本の直線で近似することができる。つまり、アンモニア吸着量に対する脱離アンモニア濃度の変化の割合は、アンモニア吸着量が少ない領域と、多い領域とで異なり、アンモニア吸着量が多い領域のほうがその変化の割合が大きい。
【００２８】
本実施の形態では、アンモニア吸着量と脱離アンモニア濃度との具体的な相関関係を、実験等により求め、予めマップとして制御装置５０に記憶させておく。また、アンモニア吸着量と脱離アンモニア濃度との関係は、触媒温度及びガス流量によっても変化するため、触媒温度及びガス流量ごとに複数のマップを準備してもよい。制御装置５０は、エンジン１の運転中、このマップを用いて、脱離アンモニア濃度からアンモニア吸着量の推定値を算出する。
【００２９】
図３は、制御装置５０が実行するアンモニア吸着量の推定の流れについて説明するための図である。図３に示されるように、時間Ｔ１において、触媒温度が、ＳＣＲ触媒３４からのアンモニア脱離量が閾値より大きくなる基準温度に達すると、触媒温度と共に、ガス流量を読み込む。そして、触媒温度とガス流量とに応じて、アンモニア吸着量の算出に用いるマップを特定して読み込む。読み込まれたマップに基づいて、脱離アンモニア濃度に応じたアンモニア吸着量の推定値が算出される。
【００３０】
図４は、制御装置５０が実行するより具体的な制御ルーチンを説明するためのフローチャートである。図４の制御ルーチンは、所定の制御間隔で繰り返し実行される。図４の制御ルーチンでは、まず、ステップＳ１で、エンジン１が始動されたか否かが判別される。ステップＳ１において、エンジン１が始動していないと判別された場合、今回の処理はこのまま終了する。
【００３１】
一方、ステップＳ１において、エンジン１が始動したと判別された場合、次に、ステップＳ２に進み、ＳＣＲ触媒３４の温度の計測が開始される。ＳＣＲ触媒３４の温度は、温度センサ３７の出力に基づき計測される。次に、ステップＳ３に進み、ＳＣＲ触媒３４へのガス流量が計測される。
【００３２】
次に、ステップＳ４に進み、触媒温度が第１温度に達したか否かが判別される。第１温度は、ＳＣＲ触媒３４の活性温度に基づき決定された温度である。ステップＳ４においてＮＯと判別された場合、即ち、触媒温度が第１温度未満であると判別された場合、ステップＳ５に進み、尿素水の添加が停止され、今回の処理は終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ４において、触媒温度が第１温度以上であると判別されると、次に、ステップＳ６に進み、尿素水の添加が開始される。制御装置５０は、目標添加量に応じた操作量に基づいて添加弁３５を操作することで、尿素水の供給量を制御する。
【００３４】
次に、ステップＳ７に進み、アンモニア消費量の推定が開始される。アンモニア消費量の推定方法は周知であるので、詳細な説明を省略するが、例えば、ＳＣＲ触媒３４に流入する排気ガスのＮＯｘ濃度、及びガス流量、触媒温度、ＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量に応じて算出される。
【００３５】
次に、ステップＳ８においてＳＣＲ触媒３４のアンモニア吸着量として、第１推定吸着量が算出される。第１推定吸着量は、尿素水の供給量とアンモニア消費量に応じて算出される。ステップＳ８において算出された第１推定吸着量により、現在のアンモニア吸着量が更新される。
【００３６】
次に、ステップＳ９に進み、触媒温度が第２温度以上であるか否かが判別される。ここで第２温度は、ＳＣＲ触媒３４からのアンモニア脱離量が閾値より大きくなる基準温度であり、第１温度よりも高温である。ステップＳ９の判定がＮＯである場合、即ち、触媒温度が第２温度未満である場合には、ステップＳ１４に進み、第１推定吸着量を現在のアンモニア吸着量として用いて、目標添加量が算出され、今回の処理は終了する。
【００３７】
一方、ステップＳ９において、触媒温度が第２温度以上と判別された場合、ＳＣＲ触媒３４からのアンモニア脱離量が多い状態にあると判断される。この場合、ステップＳ１０に進み、脱離アンモニア濃度が計測される。ここで脱離アンモニア濃度は、ＳＣＲ触媒３４の下流の排気のアンモニア濃度であり、ＳＣＲ触媒３４の下流に設置されたアンモニアセンサ３８の出力に基づいて計測される。
【００３８】
次に、ステップＳ１１に進み、触媒温度とガス流量に基づいて、アンモニア吸着量を算出するためのマップが特定される。次に、ステップＳ１２に進み、特定されたマップに従って、脱離アンモニア濃度に応じて、第２推定吸着量が算出される。
【００３９】
次に、ステップＳ１３に進み、現在のアンモニア吸着量が、ステップＳ１２において算出された第２推定吸着量に更新される。次に、ステップＳ１４に進み、現在のアンモニア吸着量に基づいて、尿素水の目標添加量が算出され。その後、今回の処理は終了する。
【００４０】
図５は、従来の尿素水の添加制御及び従来の制御によりＳＣＲ触媒の下流に排出されるＮＯｘ量について説明するためのタイミングチャートである。一方、図６は、本実施の形態の尿素水の添加制御及びＳＣＲ触媒３４の下流に排出されるＮＯｘ量について説明するためのタイミングチャートである。
【００４１】
図５及び図６を比較して、図５の従来の場合、触媒温度が基準温度（即ち「第２温度」）に達した後も、アンモニア吸着量の推定値は、アンモニア消費量と尿素水の供給量とに基づいて算出される。このため触媒温度が上昇し始めた後、実際の吸着量と、吸着量の推定値との乖離が大きくなり、吸着量の推定値は、実際の吸着量に比べて大きい状態のまま、アンモニア吸着量の推定が続けられる。従って、尿素水の目標添加量は小さく設定されることとなる。このため、ＳＣＲ触媒３４の下流に排出されるＮＯｘ量が多くなる。
【００４２】
一方、図６に示されるように、触媒温度が上昇し始めると、アンモニアの脱離により、実際の吸着量が大きく減少し始め、アンモニア消費量と尿素水の供給量との関係から推定される吸着量の推定値との差は一度大きくなる。しかし、本実施の形態の制御では、触媒温度が基準温度に達した段階で、アンモニア吸着量の推定方法が、脱離アンモニア濃度に基づく推定方法に切り替えられる。これにより、触媒温度が基準温度に達した後のアンモニア吸着量の推定値は、実際の吸着量に近いものとなっている。
【００４３】
その結果、本実施の形態の制御によれば、ＳＣＲ触媒３４に適正な量の尿素水が供給されている。これによりＳＣＲ触媒３４の下流に排出されるＮＯｘ量が安定的に低い状態で維持され、ＳＣＲ触媒３４の浄化性能を高く確保できている。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態２の内燃機関システムの構成は、図１に係る構成と同一である。図７は、実施の形態２において制御装置５０が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図７のルーチンは、ステップＳ９の処理とステップＳ１０の処理との間に、ステップＳ２１及びＳ２２の処理を有する点を除き、図４のルーチンと同一である。
【００４５】
具体的に、図７のルーチンでは、ステップＳ９において、触媒温度が第２温度以上であると判別された場合、次に、ステップＳ２１に進み、現在のアンモニア吸着量が基準吸着量以上であるか否かが判別される。ステップＳ２１で、アンモニア吸着量が基準吸着量以上であるとされた場合、ステップＳ２２に進み、尿素水の添加が停止される。
【００４６】
ステップＳ２１でＮＯと判別された場合、即ち、現在のアンモニア吸着量が基準吸着量未満であると判別された場合、又は、ステップＳ２２で尿素水の添加が停止された後、次に、ステップＳ１０に進み、脱離アンモニア濃度の計測が実行される。
【００４７】
実施の形態２では、アンモニア吸着量が基準量より大きい場合には、尿素水の添加が停止される。これにより、アンモニアの脱離量が多くなる領域でも、脱離アンモニア濃度の計測値に基づいて、より高い精度で、アンモニア吸着量を推定することができる。
【００４８】
実施の形態３．
図８は、実施の形態３の内燃機関システムの全体構成を模式的に示す図である。図８に係る構成は、浄化部材６０を有する点を除き、図１に係る構成と同一である。図８のシステムにおいて、浄化部材６０は、図１の浄化部材３２の上流側の排気通路３０に配置されている。浄化部材６０は、ケーシング６１内に、酸化触媒６２とフィルタ６３とを有している。酸化触媒６２には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。フィルタ６３は、排気中の粒子状物質（以下「ＰＭ」と称する）を捕集するフィルタである。
【００４９】
図９は、本実施の形態において制御装置５０が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図９のルーチンは、ステップＳ８の処理とステップＳ１０の処理との間に、ステップＳ９の処理に替えて、ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を有する点を除き、図４のルーチンと同一である。
【００５０】
具体的に、図９のルーチンでは、ステップＳ８で第１推定吸着量の算出が開始された後、次に、ステップＳ３１に進み、フィルタ６３のＰＭ堆積量が基準堆積量以上となったか否かが判別される。ここで、基準堆積量は、フィルタ６３の再生処理の実行要否を判断するための基準値である。現在のＰＭ堆積量は、推定値又は計測値である。ＰＭ堆積量の推定方法は、種々に知られているため、説明は省略する。
【００５１】
ステップＳ３１においてＮＯと判別された場合、即ち、フィルタ６３のＰＭ堆積量が基準堆積量未満である場合、処理はステップＳ１４に進み、現在のアンモニア吸着量、即ち、第１推定吸着量を用いて、目標添加量が算出された後、今回の処理は一旦終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ３１においてフィルタ６３のＰＭ堆積量が基準堆積量以上であると判別された場合、次に、ステップＳ３２において、フィルタ６３の再生処理が開始される。ここで、フィルタ６３の再生処理は、フィルタ６３を所定温度以上まで加熱することで、フィルタ６３に堆積したＰＭを除去する処理である。
【００５３】
次に、ステップＳ３３に進み、触媒温度が第２温度以上であるか否かが判別される。ステップＳ３３の判別内容は、図４のステップＳ９の処理と同一であるが、ステップＳ３３では、ＮＯと判別された場合、即ち、触媒温度が第２温度未満である場合、再びステップＳ３３の判別処理に戻される点で、図４のステップＳ９の処理と異なっている。その後、フィルタ６３の再生処理により、触媒温度が上昇し、ステップＳ３３で、触媒温度が第２温度以上と判別された場合、次に、ステップＳ１０に進み、脱離アンモニア濃度の計測が行われる。
【００５４】
実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４の内燃機関システムの全体構成を模式的に示す図である。図１０に係る構成は、浄化部材３２に替えて、浄化部材７０を有する点を除き、図１に係る構成と同一である。
【００５５】
図１０の浄化部材７０は、ケーシング７１と、ケーシング７１内に配置された酸化触媒７２と触媒付フィルタ７３とを備えている。酸化触媒７２には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。触媒付フィルタ７３は、排気中のＰＭを捕集するフィルタであり、かつ、ＳＣＲ触媒が担持されている。ケーシング７１には、触媒付フィルタ７３の触媒温度を計測するための温度センサ７４が設置されている。
【００５６】
このように、ＰＭを捕集するフィルタと、ＳＣＲ触媒とが一体化されている場合にも、図９で説明した制御と同様の制御を実行すればよい。即ち、触媒付フィルタ７３の再生処理が実行され、これにより触媒付フィルタ７３の温度が第２温度以上になった場合に、アンモニア吸着量の推定値として、マップに従った脱離アンモニア濃度に応じた第２推定吸着量を用いるように切り替える。これにより、より高い精度で触媒付フィルタ７３のアンモニア吸着量を推定することができる。
【００５７】
また、実施の形態３又は実施の形態４に示すようなＰＭフィルタを捕集する例では、実施の形態２の制御のアンモニア吸着量が基準吸着量を超えた場合に、尿素水の添加を停止する制御を組み合わせて実行してもよい。図１１は、このような制御ルーチンを示すフローチャートである。図１１のルーチンは、図９のルーチンのステップＳ３３とステップＳ１０との処理の間に、ステップＳ４１及びＳ４２の処理を有する点を除き、図９のルーチンと同一である。また、ステップＳ４１及びステップＳ４２は、図７のステップＳ２１及びＳ２２の処理と同一である。つまり、図１１のルーチンでは、ステップＳ３３で触媒温度が第２温度以上になったと判別された場合に、ステップＳ４１においてアンモニア吸着量が基準吸着量以上か否かが判別され、アンモニア吸着量が基準吸着量以上と判別された場合にはステップＳ４２において尿素水の添加が停止され、この状態で脱離アンモニア濃度が計測される。
【００５８】
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１  エンジン
２  シリンダ
２０  吸気通路
３０  排気通路
３１  排気マニホールド
３２  浄化部材
３３  ケーシング
３４  ＳＣＲ触媒
３５  添加弁
３６  尿素水タンク
３７  温度センサ
３８  アンモニアセンサ
５０  制御装置
６０  浄化部材
６１  ケーシング
６２  酸化触媒
６３  フィルタ
７０  浄化部材
７１  ケーシング
７２  酸化触媒
７３  触媒付フィルタ
７４  温度センサ
【図１】
2019183684.tif 000003
【図２】
2019183684.tif 000004
【図３】
2019183684.tif 000005
【図４】
2019183684.tif 000006
【図５】
2019183684.tif 000007
【図６】
2019183684.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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