(57)【要約】【課題】ＳＣＲ触媒、還元剤添加弁、酸化触媒、及び燃料添加弁を備えた内燃機関の排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくする。【解決手段】内燃機関の排気通路に配置されるＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒より上流の排気通路に配置される還元剤添加弁と、還元剤添加弁より上流の排気通路に配置される酸化触媒と、酸化触媒より上流の排気通路に配置される燃料添加弁と、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から排気中へ還元剤を添加させる場合に、燃料添加弁から排気中へ燃料を添加させる制御手段と、を備える、内燃機関の排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合は大きい場合に比べ、燃料添加弁から添加される燃料量が少なくなるように、制御手段が燃料添加弁を制御する。【選択図】図７
2019152137.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、ＮＨ３を還元剤として利用することで排気中のＮＯＸを還元させるための遷移金属イオンを具備する選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒より上流の前記排気通路に配置され、ＮＨ３又はＮＨ３の前駆体である還元剤を排気中に添加する還元剤添加弁と、
前記還元剤添加弁より上流の前記排気通路に配置される酸化触媒と、
前記酸化触媒より上流の前記排気通路に配置され、燃料を排気中に添加する燃料添加弁と、
前記選択還元型触媒の温度が所定の閾値より高い状態で前記還元剤添加弁から排気中へ還元剤を添加させる場合に、前記燃料添加弁から排気中へ燃料を添加させる制御手段と、を備える、
内燃機関の排気浄化装置であって、
前記選択還元型触媒の劣化度合を推定する推定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記推定手段により推定される前記選択還元型触媒の劣化度合が小さい場合は大きい場合に比べ、前記燃料添加弁から添加される燃料量が少なくなるように、前記燃料添加弁を制御する、
内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記推定手段により推定される前記選択還元型触媒の劣化度合が大きい場合は小さい場合に比べ、前記所定の閾値をより低い温度に設定する設定手段を更に備える、
請求項１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、該ＳＣＲ触媒へ流入する排気にＮＨ３又はＮＨ３の前駆体等の還元剤を添加する還元剤添加弁と、を備えたものが知られている。このような内燃機関の排気浄化装置では、内燃機関が希薄燃焼運転されているとき（すなわち、内燃機関から排出される排気の雰囲気空燃比が理論空燃比よりリーンなリーン空燃比であるとき）に、還元剤添加弁から還元剤を適宜に添加させることで、ＳＣＲ触媒が、還元剤由来のＮＨ３を利用して排気中のＮＯＸをＮ２やＨ２Ｏに還元させることができる。ただし、ＳＣＲ触媒の温度が活性温度より高い所定の閾値を超えると、ＳＣＲ触媒においてＮＨ３が排気中のＯ２と反応し易くなるため、それによりＮＨ３に由来するＮＯＸが生成される可能性がある。このような問題に対し、ＳＣＲ触媒より上流に配置される酸化触媒と、酸化触媒より上流に配置される燃料添加弁と、を設け、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤を添加させる場合には、燃料添加弁から燃料を添加させることで、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度を低下させる技術が提案されている（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２０１５−１０１９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ＳＣＲ触媒におけるＮＯＸ還元作用は、該ＳＣＲ触媒の触媒担体に担持されている遷移金属イオン（例えば、銅（Ｃｕ）イオンや鉄（Ｆｅ）イオン）の働きにより発現する。詳細には、上記遷移金属イオンは、還元剤に由来するＮＨ３を吸着する。ＮＨ３を吸着した遷移金属イオンのイオン価数がＮＯＸ還元に必要な価数であれば（以下、このような状態を「基準状態」と記す場合もある。）、該遷移金属イオンがＮＨ３と排気中のＮＯＸとを反応させることで、排気中のＮＯＸをＮ２に還元させる。その際、遷移金属イオンのイオン価数がＮＯＸ還元に必要な価数より少なくなるため、該遷移金属イオンのＮＯＸ還元能力が低下する（以下、このような状態を「低下状態」と記す場合もある。）。ただし、低下状態の遷移金属イオンには、ＮＨ３とＮＯＸとの反応時にＨ＋が吸着する。低下状態の遷移金属イオンに吸着したＨ＋が排気中のＯ２やＮＯ２と反応すると、該遷移金属イオンが再酸化されて、該遷移金属イオンのイオン価数がＮＯＸ還元に必要なイオン価数に回復（以下、「価数回復」と記す場合もある。）する。
【０００５】
ところで、ＳＣＲ触媒が上記所定の閾値よりもさらに高温な雰囲気に曝されると、ＳＣＲ触媒の遷移金属イオンが酸化されることで、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化性能が劣化する可能性がある。ＳＣＲ触媒が劣化している場合において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤を添加させると、遷移金属イオンの酸化物（例えば、ＣｕＯやＦｅＯ）の働きによって還元剤由来のＮＨ３と排気中のＯ２とが反応せしめられることで、ＮＯＸが生成され易くなる。ＮＨ３に由来するＮＯＸの生成量が増えると、それに伴ってＳＣＲ触媒から流出するＮＯＸ量も増えるため、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率（（（流入ＮＯＸ量）−（流出ＮＯＸ量））／（流入ＮＯＸ量））が小さくなってしまう可能性があった。
【０００６】
これに対し、上記した従来技術のように、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁から燃料を添加させることで、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度を低下させると、ＮＨ３の酸化に寄与するＯ２量を少なく抑えることができる。それにより、ＮＨ３に由来するＮＯＸの生成量を少なく抑えることができる。しかしながら、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合（遷移金属イオンの酸化物が比較少ない場合）において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁から比較的多量の燃料が添加されると、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度が過剰に小さくなるため、低下状態に陥った遷移金属イオンの再酸化（価数回復）に寄与するＯ２量が不足する可能性がある。それにより、基準状態の遷移金属イオンが減少（言い換えると、低下状態の遷移金属イオンが増加）すると、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が却って小さくなる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＳＣＲ触媒、還元剤添加弁、酸化触媒、及び燃料添加弁を備えた内燃機関の排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の温度が高いときに該ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくすることができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するために、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤を添加させる場合に、燃料添加弁からの燃料添加も行う、内燃機関の排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合は大きい場合に比べ、燃料添加弁から添加される燃料量を少なくするようにした。
【０００９】
詳細には、本発明は、内燃機関の排気通路に配置され、ＮＨ３を還元剤として利用することで排気中のＮＯＸを還元させるための遷移金属イオンを具備する選択還元型触媒（ＳＣＲ触媒）と、ＳＣＲ触媒より上流の排気通路に配置され、ＮＨ３又はＮＨ３の前駆体である還元剤を排気中に添加する還元剤添加弁と、還元剤添加弁より上流の排気通路に配置される酸化触媒と、酸化触媒より上流の排気通路に配置され、燃料を排気中に添加する燃料添加弁と、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から排気中へ還元剤を添加させる場合に、燃料添加弁から排気中へ燃料を添加させる制御手段と、を備える、内燃機関の排気浄化装置である。そして、内燃機関の排気浄化装置は、ＳＣＲ触媒の劣化度合を推定する推定手段を更に備え、制御手段は、推定手段により推定されるＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合は大きい場合に比べ、燃料添加弁から添加される燃料量が少なくなるように、燃料添加弁を制御するようにした。なお、ここでいう「所定の閾値」は、ＳＣＲ触媒の温度が該所定の閾値を超えると、ＮＨ３の酸化に起因するＮＯＸの生成が発現し得ると推定される温度であり、基準状態にある遷移金属イオンによるＮＯＸ還元が発現し始める温度（活性温度）より高い温度である。
【００１０】
このように構成される内燃機関の排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から排気中へ還元剤を添加させる場合に、燃料添加弁から排気中へ燃料を添加させると、燃料添加弁から添加された燃料が酸化触媒において酸化される。それにより、排気中に含まれるＯ２の一部が添加燃料の酸化反応に費やされるため、酸化触媒から流出する排気（ＳＣＲ触媒へ流入する排気）のＯ２濃度が小さくなる。その際、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、推定手段によって推定されるＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合は大きい場合に比べ、燃料添加弁から添加される燃料量が少なくされるため、それに伴ってＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度の低下度合が小さくなる。
【００１１】
ここで、ＳＣＲ触媒によるＮＯＸの浄化は、前述したように、該ＳＣＲ触媒に担持され
ている遷移金属イオン（例えば、銅（Ｃｕ）イオンや鉄（Ｆｅ）イオン）の働きによって発現する。これらの遷移金属イオンが高温な雰囲気に曝されると、該遷移金属イオンが排気中のＯ２と反応して酸化されてしまう可能性がある。遷移金属イオンが酸化されてしまうと、その酸化物（例えば、ＣｕＯやＦｅＯ）が遷移金属イオンへ戻ることはないため、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化性能が劣化することになる。そして、ＳＣＲ触媒が劣化している場合において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤が添加されと、遷移金属イオンの酸化物の働きによって還元剤由来のＮＨ３と排気中のＯ２とが反応せしめられて、ＮＨ３に由来するＮＯＸが生成され易い。ただし、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合は、遷移金属イオンの酸化物が少ないため、ＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応よりも、低下状態に陥っている遷移金属イオンの再酸化反応の方が支配的となる。よって、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁から添加される燃料量が少なめに設定されると、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度が高めになるため、低下状態に陥っている遷移金属イオンの再酸化（価数回復）に寄与するＯ２を確保することができる。これにより、低下状態に陥っている遷移金属イオンの価数回復を効果的に生起させることが可能となる。その結果、ＳＣＲ触媒による連続的なＮＯＸ還元が可能となる。一方、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合は、遷移金属イオンの酸化物が多いため、低下状態に陥っている遷移金属イオンの再酸化反応よりも、ＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応の方が支配的になる。よって、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁から添加される燃料量が多めに設定されると、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度が低めになるため、ＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応に寄与するＯ２量を少なくすることができる。これにより、ＮＨ３に由来するＮＯＸの生成量を少なく抑えることができる。
【００１２】
したがって、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁から排気中へ還元剤を添加させる際において、推定手段によって推定されるＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合は大きい場合に比べ、燃料添加弁から添加される燃料量が少なくされると、ＳＣＲ触媒から流出するＮＯＸ量の増加を抑制することができる。その結果、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い場合において、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、前記推定手段により推定されるＳＣＲ触媒の劣化度合が大きい場合は小さい場合に比べ、前記所定の閾値をより低い温度に設定する設定手段を更に備えるようにしてもよい。これは、ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きい場合は小さい場合に比べ、遷移金属イオンの酸化物の量がより多くなることで、より低い温度域においても上記酸化物の働きによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応が発現し易くなるためである。これにより、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合においても、上記酸化物の働きによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応を、より確実に抑制することができる。
【００１４】
なお、本発明に係る推定手段は、ＳＣＲ触媒が曝された温度の履歴に基づいて、ＳＣＲ触媒の劣化度合を推定してもよい。ここで、ＳＣＲ触媒は、所定の劣化開始温度（例えば、７５０℃前後）以上に曝された期間が長くなるほど、劣化度合が大きくなり易い（遷移金属イオンの酸化物が多くなり易い）。よって、ＳＣＲ触媒が曝された温度の履歴に基づいてＳＣＲ触媒の劣化度合が推定されれば、ＳＣＲ触媒の劣化度合を精度良く把握することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＳＣＲ触媒、還元剤添加弁、酸化触媒、及び燃料添加弁を備えた内燃機関の排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の温度が高いときに該ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化
率を可能な限り大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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触媒におけるＮＯＸ還元反応を模式的に示す図である。
【図３】ＳＣＲ触媒の温度とＳＣＲ触媒におけるＮＨ３からＮＯＸへの酸化率との相関を示す図である。
【図４】ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い場合における、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度とＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率との相関を示す図である。
【図５】ＳＣＲ触媒が劣化している場合におけるＮＨ３の酸化反応を模式的に示す図である。
【図６】ＳＣＲ触媒の劣化度合とＳＣＲ触媒へ流入する排気の最適Ｏ２濃度との相関を示す図である。
【図７】ＮＨ３酸化抑制制御が行われる際に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８】ＳＣＲ触媒の劣化度合と所定の閾値との相関を示す図である。
【図９】他の実施例における、ＳＣＲ触媒の劣化度合と所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）との相関を示す図である。
【図１０】他の実施例において、ＮＨ３酸化抑制制御が行われる際に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】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
第１触媒ケーシング３は、筒状のケーシング内に酸化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。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。第１触媒ケーシング３より上流の排気通路２には、燃料を排気中へ添加（噴射）するための燃料添加弁６が配置されている。
【００２１】
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、アルミナ系又は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ＮＨ３を吸着し、且つその吸着されたＮＨ３を還元剤として排気中のＮＯＸをＮ２に還元させる。なお、本実施形態では、ＳＣＲ触媒の触媒担体に担持される遷移金属イオンとして、銅イオンを用いるものとする。
【００２２】
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、ＮＨ３又はＮＨ３の前駆体である還元剤を排気中へ添加（噴射）するための還元剤添加弁５が配置されている。還元剤添加弁５は、ポンプ５０を介して還元剤タンク５１に接続されている。ポンプ５０は、還元剤タンク５１に貯留されている還元剤を吸引するとともに、吸引された還元剤を還元剤添加弁５へ圧送する。還元剤添加弁５は、ポンプ５０から圧送されてくる還元剤を排気通路２内へ噴射する。なお、還元剤タンク５１に貯留される還元剤としては、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。
【００２３】
還元剤添加弁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触媒に吸着されたＮＨ３は、排気中に含まれるＮＯＸと反応してＮ２やＨ２Ｏを生成する。
【００２４】
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７、第２ＮＯＸセンサ８、排気温度センサ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、エアフローメータ１３、及び空燃比センサ１５等の各種センサが電気的に接続されている。
【００２５】
第１ＮＯＸセンサ７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ＮＯＸ濃度に相関する電気信号を出力する。排気温度センサ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温度と相関する電気信号を出力する。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の吸気通路１４に配置され、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。空燃比センサ１５は、燃料添加弁６より上流の排気通路２に配置され、排気の空燃比に相関する電気信号を出力する。
【００２６】
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、上記した還元剤添加弁５、燃料添加弁６、及びポンプ５０等と電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、上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、還元剤添加弁５、燃料添加弁６、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や、還元剤添加弁５から間欠的に還元剤を噴射させる添加制御、パティキュレートフィルタに捕集されているＰＭを酸化及び除去するために燃料添加弁６から燃料を添加させるフィルタ再生制御等の既知の制御に加え、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁５から還元剤を添加させる場合に、燃料添加弁６による燃料添加も行うことで、ＳＣＲ触媒におけるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応を抑制するためのＮＨ３酸化抑制制御を実行する。以下では、本実施形態におけるＮＨ３酸化抑制制御について説明する。
【００２７】
（ＮＨ３酸化抑制制御）
先ず、ＳＣＲ触媒におけるＮＯＸ還元反応について、図２に基づいて説明する。図２は、当該ＮＯＸ還元反応をその説明のために模式的に示した図である。ＳＣＲ触媒における
ＮＯＸ還元反応は、触媒担体に担持されている銅イオン上で生じており、それは概略的に４つのステップ（ａ）〜（ｄ）に分けられると考えられる。先ず、ステップ（ａ）では、イオン価数がＮＯＸ還元に必要な価数（２＋）になっている状態（基準状態）の銅イオン（Ｃｕ２＋）に対して、還元剤添加弁５から添加された還元剤に由来するＮＨ３が吸着する。続くステップ（ｂ）では、その銅イオンに対してＮＯＸ（ＮＯ）が吸着する。その結果、ステップ（ｃ）において、ＮＨ３とＮＯとの反応が生じることで、Ｎ２とＨ２Ｏが生成されるとともに、銅イオンのイオン価数がＮＯＸ還元に必要な価数（２＋）より少ない価数（１＋）に減少する。銅イオンのイオン価数が１＋に減少すると、該銅イオンのＮＯＸ還元能力が低下する（低下状態）。ただし、低下状態の銅イオン（Ｃｕ＋）には、ステップ（ｃ）において生成される水素イオンＨ＋が吸着した状態となっている。そして、ステップ（ｄ）で、この状態の銅イオン（Ｃｕ＋）に対して酸素（１／４Ｏ２）やＮＯ２が供給されると、低下状態にある銅イオン（Ｃｕ＋）が再酸化される。低下状態にある銅イオン（Ｃｕ＋）が再酸化されると、該銅イオンのイオン価数がＮＯＸ還元に必要な価数（２＋）に回復（価数回復）する。これにより、再びステップ（ａ）からの反応が順次継続できるようになり、ＳＣＲ触媒による連続的なＮＯＸ還元が可能となる。
【００２８】
なお、ＳＣＲ触媒の温度が活性温度（基準状態にある遷移金属イオンによるＮＯＸ還元が発現し始める温度）より高い所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を超えると、ＳＣＲ触媒におけるＮＨ３とＮＯＸとの反応に比べ、ＮＨ３とＯ２との反応（ＮＨ３＋Ｏ２→ＮＯＸ＋Ｈ２Ｏ）が支配的になることで、図３に示すように、ＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応が発現する。斯様なＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応を抑制する上では、還元剤添加弁５から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁６から燃料を添加させる方法が有効である。すなわち、還元剤添加弁５から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁６から燃料を添加させると、該燃料添加弁６から添加された燃料が第１触媒ケーシング３の酸化触媒において排気中のＯ２と反応することで、該燃料が酸化される。これにより、排気中に含まれるＯ２の一部が添加燃料の酸化によって消費されるため、第１触媒ケーシング３から流出する排気（第２触媒ケーシング４へ流入する排気）のＯ２濃度が小さくなる。その結果、第２触媒ケーシング４のＳＣＲ触媒においてＮＨ３の酸化に寄与するＯ２量が少なくなり、ＮＨ３に由来するＮＯＸの生成量を少なく抑えることができる。
【００２９】
ところで、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を超えた状態で還元剤添加弁５から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁６から添加される燃料量が、ＳＣＲ触媒の劣化度合を考慮せずに決定されると、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率（（（流入ＮＯＸ量）−（流出ＮＯＸ量））／（流入ＮＯＸ量））が却って小さくなる虞がある。図４は、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を超えた状態で還元剤添加弁５から還元剤を添加した場合における、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度とＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率との相関を示す図である。図４中の実線は、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合における相関を示し、図４中の一点鎖線は、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合における相関を示す。図４中の実線で示すように、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合は、Ｏ２濃度が小さいときよりもＯ２濃度が高いときの方が、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が大きくなる傾向がある。これに対し、図４中の一点鎖線で示すように、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合は、Ｏ２濃度が大きいときよりもＯ２濃度が小さいときの方が、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が大きくなる傾向がある。なお、図４に示したような傾向は、以下のような理由によって発現すると考えられる。
【００３０】
すなわち、第１触媒ケーシング３のパティキュレートフィルタのフィルタ再生処理が実行された場合等に、ＳＣＲ触媒が上記の所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）より高い所定の劣化開始温度（例えば、７５０℃前後）以上の雰囲気に曝されると、上記したステップ（ｃ）の反応が発現した後において、水素イオンＨ＋を吸着した状態の銅イオン（Ｃｕ＋）が排気中のＯ２と接触した際に、図５に示すように、該銅イオン（Ｃｕ＋）が再酸化されずに、
酸化物（ＣｕＯ）に変化する（ステップ（ｄ’））。斯様にして生成される酸化物（ＣｕＯ）は、銅イオン（Ｃｕ＋やＣｕ２＋）に復元することなく、ＳＣＲ触媒上に残留する。そして、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁５から還元剤が添加されると、上記の酸化物（ＣｕＯ）に対してＮＨ３とＯ２とが供給されることで、ＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応が生起される（ステップ（ａ’））。つまり、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝されることで、Ｃｕ＋がＣｕＯへ変化すると、ＮＨ３によるＮＯＸの還元反応が発現し難くなる一方で、ＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応が発現し易くなる。なお、本実施例では、銅イオンの酸化物（ＣｕＯ）が多くなるほど、ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きいというものとする。また、銅イオンの酸化物（ＣｕＯ）は、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝される時間が長くなるほど多くなる傾向がある。そして、ＳＣＲ触媒におけるＣｕＯの量が多い場合（ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きい場合）はＳＣＲ触媒におけるＣｕＯの量が少ない場合（ＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合）に比べ、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を超えた際にＳＣＲ触媒で排気中のＯ２と反応するＮＨ３の量が多くなり易く、それに伴ってＳＣＲ触媒におけるＮＯＸの生成量が多くなり易い。そのため、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁５から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁６から添加される燃料量が比較的少なめに設定されると、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度が比較的高めの濃度になるため、前述の図４におけるステップ（ａ’）でＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応に寄与するＯ２の量が多くなる。その場合、ＮＨ３に由来するＮＯＸの生成量が多くなることで、ＳＣＲ触媒から流出するＮＯＸが増えるため、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が小さくなる可能性がある。一方、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合において、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態で還元剤添加弁５から還元剤を添加させる際に、燃料添加弁６から添加される燃料量が比較的多めに設定されると、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度が比較的低めの濃度になるため、前述の図２におけるステップ（ｄ）で低下状態に陥っている銅イオン（Ｃｕ＋）の再酸化（価数回復）に寄与するＯ２の量が不足する。その場合、低下状態から基準状態へ回復する銅イオンの量が少なくなることで、基準状態の銅イオン（Ｃｕ２＋）によって還元されるＮＯＸの量も少なくなるため、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が小さくなる可能性がある。よって、前述の図４に示したように、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合おいては、Ｏ２濃度が小さいときよりもＯ２濃度が高いときの方が、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が大きくなる一方で、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合においては、Ｏ２濃度が大きいときよりもＯ２濃度が小さいときの方が、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率が大きくなる。
【００３１】
そこで、本実施例におけるＮＨ３酸化抑制制御では、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を超えた状態で還元剤添加弁５から還元剤を添加させる場合に、ＥＣＵ１０が、ＳＣＲ触媒の劣化度合に応じて、燃料添加弁６から添加される燃料量を調整するようにした。具体的には、ＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合は大きい場合に比べ、燃料添加弁６から添加される燃料量が少なくなるように、ＥＣＵ１０が燃料添加弁６を制御する。なお、ＳＣＲ触媒の劣化度合は、上記したように、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝された時間に相関する。そこで、本実施例では、ＳＣＲ触媒が新品状態にあったときから現時点までの期間において、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上に曝された時間を、ＥＣＵ１０が積算するとともにその積算時間をバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリに記憶させておくものとする。そして、ＥＣＵ１０は、上記の積算時間が長い場合は短い場合に比べ、ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きいと推定するようにした。また、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝されている状態において、ＳＣＲ触媒の雰囲気空燃比が理論空燃比よりリッチなリッチ空燃比である場合はＳＣＲ触媒の雰囲気空燃比が理論空燃比以上である場合に比べ、銅イオンからＣｕＯへの変化が発現し易い。そのため、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気にされた際のＳＣＲ触媒の雰囲気空燃比も考慮して、ＳＣＲ触媒の劣化度合が推定されてもよい。例えば、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝された積算時間のうち、ＳＣＲ触媒の雰囲気空燃比がリ
ッチ空燃比となった時間の積算値が短い場合よりも長い場合の方が、ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きいと推定されるようにしてもよい。
【００３２】
上記した方法によってＳＣＲ触媒の劣化度合が推定されると、ＥＣＵ１０は、推定されたＳＣＲ触媒の劣化度合に応じて、燃料添加弁６から単位時間あたりに添加される燃料量を決定する。その際、ＥＣＵ１０は、図６に示すように、ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きい場合は小さい場合に比べ、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度が小さくなるように、燃料添加弁６から単位時間あたりに添加される燃料量を決定する。なお、図６に示すＯ２濃度は、ＳＣＲ触媒において還元剤由来のＮＨ３と排気中のＯ２とが反応することによって生成されるＮＯＸの量が最も少なくなると考えられるＯ２濃度、言い換えると、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態においてＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくすることができると考えられるＯ２濃度（以下、「最適Ｏ２濃度」と記す場合もある。）である。図６に示したようなＳＣＲ触媒の劣化度合と最適Ｏ２濃度との相関は、実験やシミュレーションの結果に基づいて予め求めておき、マップや関数式の形態でＥＣＵ１０のＲＯＭ等に記憶させておくものとする。なお、最適Ｏ２濃度を決定するためのマップ又は関数式は、ＳＣＲ触媒の劣化度合の代わりに、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝された時間の積算値を引数とするものであってもよい。その場合のマップ又は関数式は、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝された時間の積算値が短い場合よりも長い場合の方が、最適Ｏ２濃度が小さくなるように形成されればよい。上記したようなマップ又は関数式に基づいて最適Ｏ２濃度が求められると、ＥＣＵ１０は、内燃機関１から単位時間あたりに排出される排気の量と該排気のＯ２濃度とに基づいて、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度を最適Ｏ２濃度にするために必要となる、単位時間あたりの燃料添加量を演算する。その際、内燃機関１から単位時間あたりに排出される排気の量は、エアフローメータ１３の計測値と燃料噴射量とから演算することができる。また、内燃機関１から排出される排気のＯ２濃度は、空燃比センサ１５の計測値から演算することができる。
【００３３】
上記した方法によって燃料添加弁６から単位時間あたりに添加される燃料量が決定されると、ＥＣＵ１０は、還元剤添加弁５から還元剤が添加されるタイミングに基づいて、燃料添加弁６から燃料を添加させるタイミングを決定する。その際、ＥＣＵ１０は、還元剤添加弁５からの還元剤添加が開始されるタイミングよりも早いタイミングで、燃料添加弁６からの燃料添加が開始されるように、燃料添加弁６の燃料添加タイミングを決定する。これは、燃料添加弁６から燃料添加された排気が、還元剤添加弁５の添加位置に到達するまでには、多少の時間（輸送遅れ時間）がかかるためである。そして、上記の輸送遅れ時間は、排気の流速が小さい場合よりも大きい場合の方が短くなる。そこで、ＥＣＵ１０は、先ず、排気の流速に基づいて上記の輸送遅れ時間を演算する。次いで、ＥＣＵ１０は、還元剤添加弁５からの還元剤添加が開始されるタイミングよりも上記の輸送遅れ時間分だけ早いタイミングで、燃料添加弁６からの燃料添加が開始されるように、燃料添加弁６の燃料添加タイミングを決定すればよい。斯様なタイミングで燃料添加弁６からの燃料添加が開始されると、先ず、添加燃料を含む排気が第１触媒ケーシング３の酸化触媒へ流入する。これにより、排気中に含まれるＯ２の一部が添加燃料の酸化に消費されるため、該排気のＯ２濃度が低下する。その後、Ｏ２濃度の低下した排気が還元剤添加弁５の添加位置に到達するタイミングで、還元剤添加弁５からの還元剤添加が開始される。その結果、ＳＣＲ触媒へ流入する排気は、還元剤添加弁５から添加された還元剤に由来するＮＨ３を含むガスであって、Ｏ２濃度が最適Ｏ２濃度まで低下させられたガスとなる。このようなガスがＳＣＲ触媒へ流入すると、ＳＣＲ触媒において低下状態に陥っている銅イオン（Ｃｕ＋）の再酸化に寄与するＯ２量を確保しつつ、ＣｕＯによるＮＨ３の酸化に寄与するＯ２量を少なく抑えることが可能になる。これにより、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い状態において、該ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくすることができる。
【００３４】
以下、本実施例におけるＮＨ３酸化抑制制御の実行手順について図７に沿って説明する。図７は、ＮＨ３酸化抑制制御が行われる際に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７の処理ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１の処理において、ＳＣＲ触媒の温度（Ｔｓｃｒ）を取得する。具体的には、ＥＣＵ１０は、排気温度センサ９の計測値に基づいて、ＳＣＲ触媒の温度（Ｔｓｃｒ）を演算する。なお、上記の排気温度センサ９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取り付けられる構成においては、ＥＣＵ１０は、それら２つの排気温度センサの計測値の差に基づいて、ＳＣＲ触媒の温度（Ｔｓｃｒ）を演算してもよい。
【００３６】
Ｓ１０２の処理では、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ１０１の処理で取得されたＳＣＲ触媒の温度（Ｔｓｃｒ）が所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）より高いか否かを判別する。その際、ＳＣＲ触媒の温度（Ｔｓｃｒ）が所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）以下であれば、ＮＨ３酸化抑制制御を行う必要がないため、ＥＣＵ１０は、本処理ルーチンの実行を終了する。一方、ＳＣＲ触媒の温度（Ｔｓｃｒ）が所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）より高ければ、ＮＨ３酸化抑制制御を行う必要があるため、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０３以降の処理を実行する。
【００３７】
Ｓ１０３の処理では、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒の劣化度合を推定する。ＳＣＲ触媒の劣化度合は、前述したように、ＳＣＲ触媒の温度履歴（ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝された時間の積算値）に相関する。そして、本実施例においては、ＥＣＵ１０が、ＳＣＲ触媒が新品状態であったときから現時点までの期間のうち、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上の雰囲気に曝された時間を積算しているとともに、その積算時間を該ＥＣＵ１０のバックアップＲＡＭ等に記憶させている。そのため、該Ｓ１０３の処理では、ＥＣＵ１０は、バックアップＲＡＭに記憶されている積算時間を引数として図８に示すようなマップ又は関数式にアクセスすることで、ＳＣＲ触媒の劣化度合を導出すればよい。図８は、上記の積算時間とＳＣＲ触媒の劣化度合との相関を示すマップ又は関数式であり、上記の積算時間が長い場合は短い場合よりもＳＣＲ触媒の劣化度合が大きくなるように形成されている。なお、図８に示すような相関は、実験やシミュレーションの結果等に基づいて予め求めておくものとする。ここで、ＥＣＵ１０がＳ１０３の処理を実行することにより、本発明に係る「推定手段」が実現される。
【００３８】
Ｓ１０４の処理では、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ１０３の処理で推定されたＳＣＲ触媒の劣化度合に基づいて、最適Ｏ２濃度を取得する。その際、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ１０３の処理で推定されたＳＣＲ触媒の劣化度合を引数として前述の図６に示したようなマップ又は関数式にアクセスすることで、ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくすることができるＯ２濃度（最適Ｏ２濃度）を導出する。このようにして導出される最適Ｏ２濃度は、ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きい場合よりも小さい場合の方が、小さくなる。
【００３９】
Ｓ１０５の処理では、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ１０４の処理で取得された最適Ｏ２濃度に基づいて、還元剤添加弁５から単位時間あたりに添加させる燃料量（燃料添加量）を演算する。具体的には、ＥＣＵ１０は、先ず、エアフローメータ１３の計測値（吸入空気量）と燃料噴射量とから、内燃機関１から単位時間あたりに排出される排気の量を演算する。また、ＥＣＵ１０は、空燃比センサ１５の計測値から、内燃機関１から排出される排気のＯ２濃度を演算する。そして、ＥＣＵ１０は、内燃機関１から単位時間あたりに排出される排気の量と該排気のＯ２濃度とに基づいて、該排気のＯ２濃度を最適Ｏ２濃度まで低下させるために必要となる燃料添加量を演算する。
【００４０】
Ｓ１０６の処理では、ＥＣＵ１０は、燃料添加弁６からの燃料添加を開始するタイミン
グ（燃料添加タイミング）を演算する。具体的には、ＥＣＵ１０は、先ず、内燃機関１の機関回転速度とエアフローメータ１３の計測値とに基づいて、排気の流速を演算する。続いて、ＥＣＵ１０は、排気の流速と、燃料添加弁６の添加位置から還元剤添加弁５の添加位置までの距離と、に基づいて、燃料添加弁６の添加位置から還元剤添加弁５の添加位置へ排気が移動するために必要な時間（輸送遅れ時間）を演算する。そして、ＥＣＵ１０は、還元剤添加弁５による還元剤の添加が開始されるタイミングから上記の輸送遅れ時間分だけ早いタイミングを、燃料添加タイミングに設定する。
【００４１】
Ｓ１０７の処理では、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ１０５の処理で演算された燃料添加量と、前記Ｓ１０６の処理で演算された燃料添加タイミングと、に基づいて、燃料添加弁６から燃料を添加させる。これにより、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度を、ＳＣＲ触媒の現在の劣化度合においてＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくすることができる濃度（最適Ｏ２濃度）にすることができる。すなわち、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合には、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度を比較的小さくすることができる一方で、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合には、ＳＣＲ触媒へ流入する排気のＯ２濃度を比較的大きくすることができる。これにより、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合には、銅イオンの酸化物によるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応に寄与するＯ２量を少なく抑えることができる一方で、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合には、低下状態に陥っている銅イオン（Ｃｕ＋）の再酸化（価数回復）に寄与するＯ２量を確保することができる。なお、ＥＣＵ１０がＳ１０３〜Ｓ１０７の処理を実行することにより、本発明に係る「制御手段」が実現される。
【００４２】
以上述べた本実施例によれば、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値より高い場合において、該ＳＣＲ触媒のＮＯＸ浄化率を可能な限り大きくすることが可能になる。
【００４３】
＜他の実施例＞
前述した第１の実施形態では、ＮＨ３酸化抑制制御を実施するか否かを判断する際の基準となる所定の閾値が、予め定められた値に固定される例について述べたが、ＳＣＲ触媒の劣化度合に応じて所定の閾値が変更されてもよい。
【００４４】
ここで、酸化物（ＣｕＯ）へ変化する銅イオン（Ｃｕ＋）の量が増えることで、ＳＣＲ触媒の劣化度合が大きくなると、ＳＣＲ触媒の劣化度合が小さい場合（ＣｕＯの量が少ない場合）に比べ、より低い温度域においてＣｕＯの働きによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応が発現する可能性がある。そのため、ＳＣＲ触媒の劣化度合を考慮して所定の閾値を定めることで、ＣｕＯによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応をより確実に抑制するとともに、低下状態に陥った銅イオン（Ｃｕ＋）の再酸化（価数回復）をより確実に発現させるようにしてもよい。具体的には、図９に示すように、還元剤添加弁５から還元剤を添加させる際のＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合には、所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）が比較的高めの温度に設定されればよい。そして、ＳＣＲ触媒の劣化度合がある程度大きくなると、該劣化度合が大きくなるほど、所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）がより低い温度に設定されればよい。これにより、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的小さい場合には、ＳＣＲ触媒の温度が比較的高い温度にならなければ、ＮＨ３酸化抑制制御が実行されないようになる。すなわち、ＣｕＯによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応が殆ど発現しない状態で、ＮＨ３酸化抑制制御が実行されることが抑制される。これにより、低下状態に陥った銅イオン（Ｃｕ＋）の再酸化に必要なＯ２を確保し易くなる。その結果、低下状態に陥った銅イオン（Ｃｕ＋）の再酸化（価数回復）をより確実に発現させることが可能になる。また、ＳＣＲ触媒の劣化度合が比較的大きい場合には、該劣化度合が大きくなるほど、ＳＣＲ触媒の温度がより低い温度にあるときであっても、ＮＨ３酸化抑制制御が実行されるようになる。これにより、ＣｕＯによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応が発現し得る状態において、ＮＨ３酸化抑制制御がより確実に実行されるようになるため、ＣｕＯによるＮＨ３からＮ
ＯＸへの酸化反応に寄与するＯ２をより確実に少なく抑えることができる。その結果、ＣｕＯによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応をより確実に抑制することが可能になる。なお、図９に示したようなＳＣＲ触媒の劣化度合と所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）との相関は、実験やシミュレーションの結果等に基づいて予め求めておき、それらの相関をマップ又は関数式の形態でＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶させておくものとする。
【００４５】
以下、本実施例におけるＮＨ３酸化抑制制御の実行手順について図１０に沿って説明する。図１０は、ＮＨ３酸化抑制制御が行われる際に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。図１０において、前述の図７に示した処理ルーチンと同様の処理には同一の符号が付されている。
【００４６】
図１０の処理ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０１の処理を実行する前に、Ｓ２０１〜Ｓ２０２の処理を実行する。先ず、Ｓ２０１の処理では、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒の劣化度合を推定する。ＳＣＲ触媒の劣化度合を推定する方法としては、前述の図７に示した処理ルーチンにおけるＳ１０３の処理と同様の方法を用いることができる。
【００４７】
Ｓ２０２の処理では、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ２０１の処理で推定されたＳＣＲ触媒の劣化度合に基づいて、所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を設定する。具体的には、ＥＣＵ１０は、前記Ｓ２０１の処理で推定されたＳＣＲ触媒の劣化度合を引数として、前述の図９に示したようなマップ又は関数式にアクセスすることで、ＳＣＲ触媒の劣化度合に適した所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を導出する。なお、ＥＣＵ１０がＳ２０２の処理を実行することにより、本発明に係る「設定手段」が実現される。
【００４８】
ＥＣＵ１０は、前記Ｓ２０２の処理を実行し終えると、Ｓ１０１〜Ｓ１０２の処理を順次に実行する。その際、Ｓ１０２の処理では、前記Ｓ２０２の処理で導出及び設定された所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）を用いるものとする。そして、Ｓ１０２の処理において肯定判定されると、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０３の処理を実行する代わりに、Ｓ１０４以降の処理を実行する。
【００４９】
以上述べた他の実施例によれば、ＳＣＲ触媒の劣化度合に応じて所定の閾値（Ｔｔｈｒｅ）が変更されることで、ＣｕＯによるＮＨ３からＮＯＸへの酸化反応をより確実に抑制することができるとともに、低下状態に陥った銅イオン（Ｃｕ＋）の再酸化（価数回復）をより確実に発現させることができる。その結果、ＳＣＲ触媒におけるＮＯＸ浄化率をより確実に大きくすることが可能となる。
【００５０】
＜その他＞
前述した実施例及び他の実施例では、第１触媒ケーシングに酸化触媒とパティキュレートフィルタとが収容される構成を例に挙げたが、第１触媒ケーシングにＮＯＸ吸蔵還元型触媒（ＮＳＲ（NOX Storage Reduction）触媒）のみが収容される構成や、第１触媒ケー
シングにＮＳＲ触媒とパティキュレートフィルタとが収容される構成においても、本発明を適用することができる。第１触媒ケーシングにＮＳＲ触媒が収容される構成においては、ＮＳＲ触媒の硫黄被毒を解消するための処理（Ｓ再生処理）が行われた際に、ＳＣＲ触媒が所定の劣化開始温度以上に曝される可能性がある。そのため、前述した実施例や他の実施例と同様の手順によってＮＨ３酸化抑制制御が実行されれば、ＳＣＲ触媒の温度が所定の閾値を超えている場合におけるＮＯＸ浄化率の低下や、ＳＣＲ触媒の劣化に起因するＮＯＸ浄化率の低下を可能な限り少なく抑えることができる。なお、第１触媒ケーシングにＮＳＲ触媒が収容される構成において、燃料添加弁からの燃料添加が行われると、添加燃料の一部がＮＳＲ触媒に吸蔵されているＮＯＸの還元に消費されるため、添加燃料の酸化に寄与するＯ２量が少なくなり易い。よって、第１触媒ケーシングにＮＳＲ触媒のみが収容される構成、又は第１触媒ケーシングにＮＳＲ触媒とパティキュレートフィルタのみ
が収容される構成において、ＮＨ３酸化抑制制御を行う場合には、ＮＳＲ触媒に吸蔵されているＮＯＸの還元に消費される燃料量を見込んで、燃料添加弁６からの燃料添加量を決定することで、排気中のＯ２濃度をより確実に最適Ｏ２濃度まで低下させることが望ましい。
【符号の説明】
【００５１】
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      還元剤添加弁
６      燃料添加弁
９      排気温度センサ
１０    ＥＣＵ
１３    エアフローメータ
１４    吸気通路
１５    空燃比センサ
【図１】
2019152137.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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