(57)【要約】【課題】捕集部の再生処理を速やかに実行し、かつ、再生処理時にＮＯｘ吸蔵還元型触媒に起因してＮＯｘが外部に排出されることを抑制することが可能な排気浄化装置および排気浄化制御装置を提供する。【解決手段】排気浄化装置は、粒子状物質を捕集した捕集部の再生処理を実行する排気浄化装置であって、排気管内に配置され、還元剤を吸着することで排気ガス中の窒素酸化物を浄化処理するＮＯｘ選択還元型触媒と、排気ガスが流れる排気方向においてＮＯｘ選択還元型触媒よりも排気管内の上流側に配置され、排気ガス中の窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、再生処理が実行される際、窒素酸化物の吸蔵量に応じて、ＮＯｘ選択還元型触媒の還元剤の目標吸着量を決定する決定部と、目標吸着量に応じて再生処理の開始タイミングを決定する再生制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状物質を捕集した捕集部の再生処理を実行する排気浄化装置であって、
排気管内に配置され、還元剤を吸着することで排気ガス中の窒素酸化物を浄化処理するＮＯｘ選択還元型触媒と、
前記排気ガスが流れる排気方向において前記ＮＯｘ選択還元型触媒よりも前記排気管内の上流側に配置され、前記排気ガス中の窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、
前記再生処理が実行される際、前記窒素酸化物の吸蔵量に応じて、前記ＮＯｘ選択還元型触媒の前記還元剤の目標吸着量を決定する決定部と、
前記目標吸着量に応じて前記再生処理の開始タイミングを決定する再生制御部と、
を備える排気浄化装置。
【請求項２】
前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の前記窒素酸化物の吸蔵量を推定する推定部を備える、
請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記推定部による前記窒素酸化物の推定量が大きいほど、前記目標吸着量を大きくする、
請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記ＮＯｘ選択還元型触媒よりも前記排気管の上流側の温度を検出する温度検出部を備え、
前記決定部は、前記温度検出部により検出された温度と、前記推定部により推定された前記窒素酸化物の量とに基づいて前記還元剤の目標吸着量を決定する、
請求項２または請求項３に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記ＮＯｘ選択還元型触媒における前記還元剤の現在吸着量を推定し、
前記再生制御部は、前記現在吸着量が前記目標吸着量以下である場合、前記再生処理を開始する、
請求項２〜４の何れか１項に記載の排気浄化装置。
【請求項６】
前記再生制御部は、前記再生処理が実行される際、前記排気管内の排気空燃比をリッチ状態にするリッチ処理を禁止する、
請求項１〜５の何れか１項に記載の排気浄化装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の排気浄化装置を備える、
車両。
【請求項８】
排気管内に配置され、還元剤を吸着することで排気ガス中の窒素酸化物を浄化処理するＮＯｘ選択還元型触媒と、前記排気ガスが流れる排気方向において前記ＮＯｘ選択還元型触媒よりも前記排気管内の上流側に配置され、前記排気ガス中の窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、を備え、粒子状物質を捕集した捕集部の再生処理を実行する排気浄化装置の排気浄化制御装置であって、
前記再生処理が実行される際、前記窒素酸化物の吸蔵量に応じて、前記ＮＯｘ選択還元型触媒の前記還元剤の目標吸着量を決定する決定部と、
前記目標吸着量に応じて前記再生処理の開始タイミングを決定する再生制御部と、
を備える排気浄化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、排気浄化装置、車両および排気浄化制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関で生じた排気ガスに含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という）を浄化処理するＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、当該ＮＯｘを還元処理するＮＯｘ選択還元型触媒とを有する排気浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＮＯｘ選択還元型触媒は、排気管内に供給された前駆体（例えば、尿素水）から発生した還元剤（例えば、アンモニア）を吸着し、吸着したアンモニアにより排気ガスに含まれるＮＯｘを還元する。
【０００３】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、ＮＯｘ選択還元型触媒が非活性化領域となる低温時においてＮＯｘを吸蔵する性質を有する。そのため、当該低温時でもＮＯｘが、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒により吸蔵され、その後還元される。このように、ＮＯｘ選択還元型触媒とともにＮＯｘ吸蔵還元型触媒を排気浄化装置に用いた場合、当該排気浄化装置における排気浄化処理を効果的に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２５３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、排気浄化装置には、粒子状物質を捕集する捕集部が設けられる場合があるが、この捕集部に流入する排気を昇温することで捕集された粒子状物質を燃焼させる再生処理を行うと、排気浄化装置内の昇温によって、ＮＯｘ選択還元型触媒からアンモニアが脱離するという問題が生じる。この問題を解消するためには、捕集部の再生処理を開始するまでに、ＮＯｘ選択還元型触媒のアンモニアの吸着量をある程度減らす必要が生じる。その結果、捕集部の再生処理をする必要が生じてから当該再生処理を開始するまでの時間がかかってしまう問題が生じる。
【０００６】
また、上記のような排気浄化装置では、捕集部の再生処理に伴う排気浄化装置内の昇温によって、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒が吸蔵するＮＯｘが排出されてしまう。そのため、捕集部の再生処理のためにＮＯｘ選択還元型触媒のアンモニアの吸着量を減らすと、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒から排出されるＮＯｘがＮＯｘ選択還元型触媒で還元されず、そのまま外部に排出されてしまう問題が生じる。
【０００７】
本開示の目的は、捕集部の再生処理を速やかに実行し、かつ、再生処理時にＮＯｘ吸蔵還元型触媒に起因してＮＯｘが外部に排出されることを抑制することが可能な排気浄化装置、車両および排気浄化制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る排気浄化装置は、
粒子状物質を捕集した捕集部の再生処理を実行する排気浄化装置であって、
排気管内に配置され、還元剤を吸着することで排気ガス中の窒素酸化物を浄化処理するＮＯｘ選択還元型触媒と、
前記排気ガスが流れる排気方向において前記ＮＯｘ選択還元型触媒よりも前記排気管内の上流側に配置され、前記排気ガス中の窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、
前記再生処理が実行される際、前記窒素酸化物の吸蔵量に応じて、前記ＮＯｘ選択還元型触媒の前記還元剤の目標吸着量を決定する決定部と、
前記目標吸着量に応じて前記再生処理の開始タイミングを決定する再生制御部と、
を備える。
【０００９】
本開示に係る車両は、
上記した排気浄化装置を備える。
【００１０】
本開示に係る排気浄化制御装置は、
排気管内に配置され、還元剤を吸着することで排気ガス中の窒素酸化物を浄化処理するＮＯｘ選択還元型触媒と、前記排気ガスが流れる排気方向において前記ＮＯｘ選択還元型触媒よりも前記排気管内の上流側に配置され、前記排気ガス中の窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、を備え、粒子状物質を捕集した捕集部の再生処理を実行する排気浄化装置の排気浄化制御装置であって、
前記再生処理が実行される際、前記窒素酸化物の吸蔵量に応じて、前記ＮＯｘ選択還元型触媒の前記還元剤の目標吸着量を決定する決定部と、
前記目標吸着量に応じて前記再生処理の開始タイミングを決定する再生制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、捕集部の再生処理を速やかに実行し、かつ、再生処理時にＮＯｘ吸蔵還元型触媒に起因してＮＯｘが外部に排出されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態に係る排気浄化装置が適用された内燃機関の排気系を示す概略構成図である。
【図２】ＮＯｘ選択還元型触媒のアンモニアの目標吸着量の温度変化を示す図である。
【図３】排気浄化装置における浄化制御の動作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】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る排気浄化装置１００が適用された内燃機関１の排気系を示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、内燃機関１は、車両Ｖに搭載される、例えばディーゼルエンジンであり、内燃機関１で生じた排気ガスを大気中に導くための排気浄化装置１００が設けられている。排気浄化装置１００は、排気ガスが流れる排気管１１０と、第１温度検出部１２０と、第２温度検出部１３０と、尿素水噴射部１４０と、制御部３００とを備えている。制御部３００は、本開示の「排気浄化制御装置」に対応する。
【００１５】
排気管１１０には、排気ガスが流れる方向（図示左から右へ向かう方向、以下、「排気方向」という）の上流側から順に、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０、捕集部の一例としてのＤＰＦ（ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ）２２０、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０等が設けられている。
【００１６】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０は、排気方向においてＤＰＦ２２０およびＮＯｘ選択還元型触媒２３０よりも排気管１１０内の上流側に配置され、排気ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）を吸蔵する。
【００１７】
具体的には、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０は、排気温度が吸蔵温度であり、かつ、排気空燃比がリーン状態である場合、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵する。吸蔵温度の範囲は、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０が非活性化領域となる温度を含む。
【００１８】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に吸蔵されたＮＯｘは、制御部３００の制御の下、排気空燃比がリッチ状態とされることにより、排気ガス中の炭化水素および一酸化炭素と反応して還元される。
【００１９】
ＤＰＦ２２０は、自身を通過する排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する。ＤＰＦ２２０では、制御部３００の制御の下、捕集された粒子状物質を燃焼する再生処理が実行されることで、当該粒子状物質が除去される。具体的には、制御部３００の制御により、内燃機関１のシリンダ内へのポスト噴射や排気管１１０内への燃料供給が行われることで、例えば図示しない酸化触媒に炭化水素が供給され、当該酸化触媒で酸化反応が生じ、排気管１１０の排気ガスの温度が上昇する。そして、温度が上昇した排気ガスがＤＰＦ２２０に流入することで粒子状物質が燃焼される。
【００２０】
ＮＯｘ選択還元型触媒２３０は、排気管１１０におけるＤＰＦ２２０の下流側に配置され、尿素水噴射部１４０により噴射された尿素水に基づいて生成された還元剤の一例としてのアンモニアを吸着する。ＮＯｘ選択還元型触媒２３０は、吸着したアンモニアと、自身を通過する排気ガス中に含まれるＮＯｘとを反応させることで、当該ＮＯｘを還元する。
【００２１】
第１温度検出部１２０は、排気方向におけるＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０よりも上流側に配置され、排気管１１０におけるＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の手前部分の温度を検出する。
【００２２】
第２温度検出部１３０は、排気方向におけるＮＯｘ選択還元型触媒２３０よりも上流側に配置され、排気管１１０におけるＮＯｘ選択還元型触媒２３０の手前部分の温度を検出する。
【００２３】
尿素水噴射部１４０は、排気管１１０におけるＮＯｘ選択還元型触媒２３０よりも上流側に配置されている。尿素水噴射部１４０により、尿素水が排気管１１０内に供給されると、排気管１１０内の温度により尿素水が加水分解されて、アンモニアが生成される。そして、アンモニアがＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着する。
【００２４】
制御部３００は、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）であって、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力回路を備えている。制御部３００は、予め設定されたプログラムに基づいて、ＤＰＦ２２０に捕集された粒子状物質の再生処理や、排気管１１０内の排気空燃比をリッチ状態にするリッチ処理等を実行する。
【００２５】
制御部３００は、ＤＰＦ２２０の粒子状物質の再生処理を実行する際、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に吸蔵されたＮＯｘの吸蔵量を推定し、推定したＮＯｘの推定吸蔵量に応じて、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアの目標吸着量を決定する。そして、制御部３００は、当該目標吸着量に応じて、再生処理の開始タイミングを決定する。制御部３００は、本開示の「推定部」、「決定部」および「再生制御部」に対応する。
【００２６】
アンモニアの目標吸着量は、所定吸着量とアンモニア消費量との関係に基づいて、アンモニアスリップ濃度が目標値以下となるアンモニアの量である。所定吸着量は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の吸蔵量が０である場合のアンモニアスリップ濃度が目標値以下となるアンモニアの量である。アンモニア消費量は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から放出されるＮＯｘの浄化反応で消費されるアンモニアの量である。
【００２７】
ＮＯｘの吸蔵量は、以下の式（１）により推定される。
ＮＯｘの吸蔵量＝Ａ＋Ｂ×Ｃ−Ｄ−Ｅ・・・（１）
Ａ：ＮＯｘの既吸蔵量
Ｂ：ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の上流側のＮＯｘ濃度
Ｃ：ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０のＮＯｘ吸蔵効率
Ｄ：ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出されるＮＯｘの量
Ｅ：ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から還元されるＮＯｘの量
【００２８】
ＮＯｘの既吸蔵量は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に既に吸蔵されているＮＯｘの量であり、例えば前回推定されたＮＯｘの吸蔵量の推定値が用いられる。
【００２９】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の上流側のＮＯｘ濃度は、排気管１１０内におけるＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の上流側の、排気ガス中のＮＯｘ濃度であり、例えば、図示しないセンサにより検出されたＮＯｘ濃度が用いられる。
【００３０】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０のＮＯｘ吸蔵効率は、第１温度検出部１２０の温度検出結果、排気ガスの流量、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の上流側のＮＯｘ濃度、および、ＮＯｘの既吸蔵量等に基づいて算出される。排気ガスの流量は、排気管１１０内に流れ込む排気ガスの量であり、図示しないセンサ等により検出される。
【００３１】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出されるＮＯｘの量は、第１温度検出部１２０の温度検出結果およびＮＯｘの既吸蔵量等に基づいて算出される。
【００３２】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から還元されるＮＯｘの量は、第１温度検出部１２０の温度検出結果、排気ガスの流量、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の既吸蔵量および排気空燃比等に基づいて算出される。排気空燃比は、排気管１１０内の燃料噴射量等に基づいて算出される。
【００３３】
制御部３００は、ＮＯｘの推定吸蔵量と、第２温度検出部１３０の検出結果（ＮＯｘ選択還元型触媒２３０の温度）とに基づいて、アンモニアの目標吸着量を決定する。
【００３４】
アンモニアの目標吸着量は、例えば、図２に示す関係を用いて決定される。図２は、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０の温度とアンモニアの目標吸着量との関係を示す図である。
【００３５】
図２の実線Ｌ１は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０のＮＯｘの吸蔵量が最大状態である最大吸蔵量のときに設定されるアンモニアの目標吸着量の温度変化を示している。図２の実線Ｌ２は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０のＮＯｘの吸蔵量が０の状態のときに設定されるアンモニアの目標吸着量の温度変化を示している。
【００３６】
制御部３００は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０のＮＯｘの最大吸蔵量に対する推定吸蔵量の割合に応じて、アンモニアの目標吸着量を変更する。具体的に、制御部３００は、ＮＯｘの推定吸蔵量が大きいほど、アンモニアの目標吸着量を大きくする。
【００３７】
例えば、ＮＯｘの吸蔵量が、温度Ｔより小さい温度Ｔ１の状態で、最大吸蔵量の半分の量である場合、図２の関係から、Ｎ１とＮ２の中間値となるＮ３をアンモニアの目標吸着量として決定する。このようにすることで、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０におけるアンモニアの目標吸着量を容易に調整することができる。
【００３８】
アンモニアの目標吸着量を決定したら、制御部３００は、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に現時点で吸着されているアンモニアの現在吸着量を推定する。
【００３９】
アンモニアの現在吸着量は、以下の式（２）により推定される。
アンモニアの現在吸着量＝アンモニアの前回吸着量＋供給アンモニア量−消費アンモニア量−アンモニア脱離量・・・（２）
【００４０】
供給アンモニア量は、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に供給したアンモニアの量であり、尿素水噴射部１４０により噴射された尿素水の量に基づいて算出される。
【００４１】
消費アンモニア量は、ＮＯｘの浄化反応で消費されたアンモニアの量であり、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０を通過したＮＯｘの量、第２温度検出部１３０の温度検出結果、排気ガスの流量、ＮＯｘ内におけるＮＯ２の比率、および、アンモニアの吸着量に基づいて算出される。
【００４２】
ＮＯｘ選択還元型触媒２３０を通過したＮＯｘの量は、図示しないセンサ等に基づいて検出される。ＮＯｘ内におけるＮＯ２の比率は、エンジン回転数と燃料噴射量に基づいたマップにＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０のＮＯｘ吸蔵量や温度による補正を行うことで推定される。アンモニアの前回吸着量は、式（２）により前回算出されたアンモニアの現在吸着量である。
【００４３】
アンモニア脱離量は、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０から脱離したアンモニアの量であり、アンモニアの吸着量、第２温度検出部１３０の温度検出結果、排気ガスの流量に基づいて算出される。
【００４４】
制御部３００は、アンモニアの現在吸着量がアンモニアの目標吸着量以下である場合、再生処理を開始する。
【００４５】
ＤＰＦ２２０の再生処理が実行される際、ＤＰＦ２２０に捕集された粒子状物質を燃焼させるため、排気管１１０内が昇温するので、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着されたアンモニアが、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０から脱離するという問題が生じる。そのため、ＤＰＦ２２０の再生処理を行う際、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアの吸着量をできる限り減らした状態にすることが好ましい。
【００４６】
また、ＤＰＦ２２０の再生処理に伴う排気管１１０内の昇温によって、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に吸蔵されたＮＯｘが、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出される。本実施の形態では、再生処理に伴う排気管１１０内の昇温によってＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出されるＮＯｘを、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着したアンモニアによって還元する。
【００４７】
ここで、例えば、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着されたアンモニアが完全に減少するのを待った上で、再生処理を開始すると、排気ガスに含まれるＮＯｘと反応させることによって、当該アンモニアを減少させる必要が生じる。その結果、再生処理を開始するまでに時間がかかってしまう。
【００４８】
また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０を有する構成だと、再生処理に伴う昇温によって、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０からＮＯｘが排出される。そのため、再生処理を開始するために、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０からアンモニアを減少させてしまうと、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出されたＮＯｘがＮＯｘ選択還元型触媒２３０で還元されずに外部に排出されてしまう。
【００４９】
しかし、本実施の形態では、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に吸蔵されたＮＯｘを用いて、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着されたアンモニアを減少させる。その結果、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着されたアンモニアが完全に減少するのを待つことなく、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着されるアンモニアの量を効率よく減少させることができる。すなわち、本実施の形態では、再生処理をする必要が生じてから再生処理を開始するまでの時間を短縮することができるので、ＤＰＦ２２０の再生処理を速やかに実行することができる。
【００５０】
また、アンモニアの目標吸着量がＮＯｘの吸蔵量に応じて設定されているので、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０で、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出されるＮＯｘが還元される。その結果、再生処理時にＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に起因してＮＯｘがＮＯｘ選択還元型触媒２３０で還元されずに外部に排出されることを抑制することができる。
【００５１】
また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出されるＮＯｘを利用して、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着したアンモニアを減少させる。その結果、再生処理に伴う昇温に起因してアンモニアがＮＯｘ選択還元型触媒２３０から脱離することを抑制することができる。
【００５２】
制御部３００は、アンモニアの現在吸着量がアンモニアの目標吸着量よりも大きい場合、再生処理を開始しない。つまり、排気管１１０を流れる排気ガスに含まれるＮＯｘによって、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０に吸着するアンモニアを減らしていく。この間において、アンモニアの現在吸着量およびアンモニアの目標吸着量は、常時算出される。
【００５３】
そして、制御部３００は、アンモニアの現在吸着量がアンモニアの目標吸着量以下に達した場合、再生処理を開始する。このように、アンモニアの目標吸着量に達するまでの時間はかかるが、完全にアンモニアが減少した状態になるまで待つ必要がないため、再生処理を開始するまでの時間を短縮しつつ、最適な目標吸着量とした上で再生処理を行うことができる。
【００５４】
また、制御部３００は、再生処理が実行される際、リッチ処理を禁止する。
【００５５】
リッチ処理が行われると、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に吸蔵されたＮＯｘが還元されるので、ＮＯｘの吸蔵量に基づいて目標吸着量が設定されているＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアを想定通りに減少させられない可能性がある。
【００５６】
しかし、本実施の形態では、再生処理が実行される際、リッチ処理が禁止されることによって、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアを想定通りに減少させることができる。その結果、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアを効率よく減少させることができる。また、リッチ処理を禁止することにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０におけるＮＯｘ吸蔵量を増やしやすくすることができる。すなわち、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアの目標吸着量を増大させやすくできるので、再生処理を迅速に実行することができる。
【００５７】
以上のように構成された排気浄化装置１００における浄化制御の動作例について説明する。図３は、排気浄化装置１００における浄化制御の動作例を示すフローチャートである。図３における処理は、例えば、車両Ｖの走行中において、適宜実行される。
【００５８】
図３に示すように、制御部３００は、再生処理を実行する必要があるか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１における再生処理を実行する必要があるかの判定は、例えば、ＤＰＦ２２０における粒子状物質の捕集量等を基準になされる。具体的には、ＤＰＦ２２０における粒子状物質の捕集量が燃焼させるべき量まで達した場合、制御部３００は、再生処理を実行する必要があると判定する。
【００５９】
判定の結果、再生処理を実行する必要がない場合（ステップＳ１０１、ＮＯ）、本制御は終了する。一方、再生処理を実行する必要がある場合（ステップＳ１０１、ＹＥＳ）、制御部３００は、リッチ処理を禁止する（ステップＳ１０２）。次に、制御部３００は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０のＮＯｘ吸蔵量を推定する（ステップＳ１０３）。
【００６０】
次に、制御部３００は、推定したＮＯｘの推定吸蔵量に基づいて、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアの目標吸着量を決定する（ステップＳ１０４）。次に、制御部３００は、ＮＯｘ選択還元型触媒２３０の現在吸着量を推定する（ステップＳ１０５）。
【００６１】
次に、制御部３００は、現在吸着量が目標吸着量以下であるか否かについて判定する（ステップＳ１０６）。現在吸着量が目標吸着量より大きい場合（ステップＳ１０６、ＮＯ）、処理はステップＳ１０３に戻る。
【００６２】
一方、現在吸着量が目標吸着量以下である場合（ステップＳ１０６、ＹＥＳ）、制御部３００は、再生処理条件が成立しているか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。再生処理条件は、例えば、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の温度条件等が含まれる。
【００６３】
判定の結果、再生処理条件が成立していない場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、処理はステップＳ１０３に戻る。ここで、ステップＳ１０６，Ｓ１０７でＮＯの場合、処理がステップＳ１０３に戻る理由としては、ステップＳ１０３からステップＳ１０７までの処理をしている間に、排気ガスが排気管１１０内を流れることで、ＮＯｘの吸蔵量や現在吸着量が変動し、その都度、目標吸着量を正確な値にする必要があるからである。
【００６４】
一方、再生処理条件が成立した場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、制御部３００は、再生処理を実行する（ステップＳ１０８）。再生処理が終了した後、本制御は終了する。なお、本制御は、車両Ｖの走行中に繰り返し実行される。
【００６５】
以上のように構成された本実施の形態によれば、ＤＰＦ２２０の再生処理を速やかに実行し、かつ、再生処理時にＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０に起因してＮＯｘが外部に排出されることを抑制することができる。
【００６６】
また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０から排出されるＮＯｘを利用してＮＯｘ選択還元型触媒２３０のアンモニアを減少させるので、再生処理時にＮＯｘ選択還元型触媒２３０からアンモニア（還元剤）が脱離することを抑制することができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態では、上述の式（１）を用いてＮＯｘの吸蔵量を推定していたが、本開示はこれに限定されず、その他の方法によりＮＯｘの吸蔵量を推定しても良い。例えば、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒２１０の上流側および下流側に、それぞれＮＯｘを検出するセンサを設け、各センサの検出量の差分値を用いてＮＯｘの吸蔵量が推定されても良い。
【００６８】
また、上記実施の形態では、推定部、決定部および再生制御部を制御部３００として例示したが、本開示はこれに限定されず、推定部、決定部および再生制御部が別々に設けられていても良い。
【００６９】
また、上記実施の形態における排気浄化装置１００は、ディーゼルエンジンを搭載した車両Ｖに搭載されていたが、本開示はこれに限定されず、例えば、ガソリンエンジンを搭載した車両に搭載されていても良い。
【００７０】
また、上記実施の形態では、ＤＰＦ２２０を捕集部の一例として例示したが、本開示はこれに限定されず、粒子状物質を捕集可能なフィルタであればどのようなものであっても良い。また、ガソリンエンジンを搭載した車両に排気浄化装置１００が搭載される場合、ＧＰＦ（ガソリン・パティキュレート・フィルタ）が捕集部であっても良い。
【００７１】
その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本開示の排気浄化装置は、捕集部の再生処理を速やかに実行し、かつ、再生処理時にＮＯｘ吸蔵還元型触媒に起因してＮＯｘが外部に排出されることを抑制することが可能な排気浄化装置および排気浄化制御装置を提供する可能な排気浄化装置および排気浄化制御装置として有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１  内燃機関
１００  排気浄化装置
１１０  排気管
１２０  第１温度検出部
１３０  第２温度検出部
１４０  尿素水噴射部
２１０  ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
２２０  ＤＰＦ
２３０  ＮＯｘ選択還元型触媒
３００  制御部
Ｖ  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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