(57)【要約】【課題】還元剤または還元剤の前駆体が溶解した溶液と、当該溶液の溶媒とが混合された混合溶液を、ＳＣＲ触媒に流入する排気に噴射する排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の温度が、より長期に亘って、ＮＯｘ浄化率が目標値以上となる所定の温度範囲内で維持されるように、混合溶液の混合比率を制御する。【解決手段】ＳＣＲ触媒の床温が、ＮＯｘ浄化率が目標値以上となる所定の温度範囲内にある場合は、溶液の貯蔵量と溶媒の貯蔵量の和に対する溶液の貯蔵量の比率が、ＳＣＲ触媒の床温が当該所定の温度範囲内で維持される混合比率の所定範囲内に入るように、噴射部から噴射される混合溶液の混合比率を当該混合比率の所定範囲内で制御する。【選択図】図３
2015086837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、還元剤を用いた選択還元反応によって排気中のＮＯｘを浄化する選択還元型触媒と、
前記還元剤又は前記還元剤の前駆体が溶解した溶液が貯蔵された溶液タンクと、
前記溶液の溶媒が貯蔵された溶媒タンクと、
前記溶液タンクに貯蔵された溶液と前記溶媒タンクに貯蔵された溶媒とが混合された混合溶液を、前記選択還元型触媒に流入する排気に噴射する噴射部と、
前記選択還元型触媒の温度が、該選択還元型触媒のＮＯｘ浄化率が目標値以上となる所定の温度範囲内に入るように、前記噴射部から噴射される混合溶液における前記溶液の比率である混合比率を制御する制御部と、
を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記制御部は、前記選択還元型触媒の温度が前記所定の温度範囲内にある場合は、前記溶液の貯蔵量と前記溶媒の貯蔵量の和に対する前記溶液の貯蔵量の比率が、前記選択還元型触媒の温度が前記所定の温度範囲内で維持される前記混合比率の所定範囲内に入るように、前記噴射部から噴射される混合溶液の混合比率を該混合比率の所定範囲内で制御する、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、還元剤を用いた選択還元反応によって排気中のＮＯｘを浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気通路に、アンモニア等の還元剤を用いた選択還元反応によって排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する選択還元型触媒（ＳＣＲ触媒）を備えた排気浄化装置が知られている。当該排気浄化装置においては、ＳＣＲ触媒に流入する排気に、尿素水等の、還元剤または還元剤の前駆体が溶解した溶液が噴射される。
【０００３】
ここで、ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率は、触媒温度に依存することが知られている。詳細には、ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率は、触媒温度が所定の温度範囲（例えば、約２００℃から約４００℃）内にあるときに十分に高くなる。しかしながら、内燃機関の始動直後や、内燃機関の高負荷運転時等、触媒温度が当該温度範囲から外れるときには、ＮＯｘ浄化率は低下し得る。ゆえに、例えば、ＳＣＲ触媒が過昇温状態にある場合には、触媒の冷却を実施して、触媒温度を当該温度範囲内に入れることが望ましい。ＳＣＲ触媒の冷却方法としては、噴射される溶液の気化潜熱を増大させることによって、ＳＣＲ触媒に流入する排気の温度を低下させることが考えられる。ただし、単に溶液の噴射量を増大させただけでは、気化潜熱の増大によって排気温度を低下させることできるものの、ＳＣＲ触媒に還元剤が過剰に供給される虞がある。そこで、溶液の噴射量だけでなく、濃度を制御することによって、ＳＣＲ触媒の温度を所定の温度範囲に維持する排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、液体還元剤が貯蔵されたタンクに加えて、溶媒が貯蔵されたタンクを備え、貯蔵された液体還元剤と溶媒とを混合させることによって、噴射される液体還元剤の濃度を所定の濃度に維持する排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２７３５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０８００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、ＳＣＲ触媒の触媒温度が上述の所定の温度範囲内にある場合は、ＳＣＲ触媒に流入する排気中のＮＯｘが浄化されることを前提に、触媒温度が当該温度範囲内で維持されるように、溶液と溶媒の混合を制御すればよい。ここで、触媒温度が当該温度範囲内にある場合は、ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率が十分に高くなるために、混合溶液の気化潜熱の増減によって触媒温度を変化させる必要性が相対的に低くなる。ゆえに、この場合には、噴射される混合溶液の混合比率（混合溶液における混合された溶液の比率）は、触媒温度を当該温度範囲内で維持できる所定の混合比率範囲内で制御されればよい。
【０００６】
ここで、このような制御がより長期に亘って実施されるためには、溶液の貯蔵量と溶媒の貯蔵量の和に対する溶液の貯蔵量の比率（以下、「貯蔵比率」ともいう。）が、当該制御における所定の混合比率範囲内で維持されることが望ましい。しかしながら、上述の従来技術のように、触媒温度を上述の所定の温度範囲内に入れるために混合溶液の混合比率が制御された場合、当該制御における混合比率は、上述の所定の混合比率範囲外の値になり得る。ゆえに、このような制御が実施されると、結果的に、貯蔵比率の値が上述の所定
の混合比率範囲から逸脱し得る。この場合には、ＳＣＲ触媒の温度が所定の温度範囲内に移行した後において、触媒温度を当該所定の温度範囲内に維持できる期間が短縮される虞がある。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、還元剤または還元剤の前駆体が溶解した溶液と、当該溶液の溶媒とが混合された混合溶液を、ＳＣＲ触媒に流入する排気に噴射する排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の温度が、より長期に亘って、ＮＯｘ浄化率が目標値以上となる所定の温度範囲内で維持されるように、混合溶液の混合比率を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に設けられ、還元剤を用いた選択還元反応によって排気中のＮＯｘを浄化する選択還元型触媒と、
前記還元剤又は前記還元剤の前駆体が溶解した溶液が貯蔵された溶液タンクと、
前記溶液の溶媒が貯蔵された溶媒タンクと、
前記溶液タンクに貯蔵された溶液と前記溶媒タンクに貯蔵された溶媒とが混合された混合溶液を、前記選択還元型触媒に流入する排気に噴射する噴射部と、
前記選択還元型触媒の温度が、該選択還元型触媒のＮＯｘ浄化率が目標値以上となる所定の温度範囲内に入るように、前記噴射部から噴射される混合溶液における前記溶液の比率である混合比率を制御する制御部と、
を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記制御部は、前記選択還元型触媒の温度が前記所定の温度範囲内にある場合は、前記溶液の貯蔵量と前記溶媒の貯蔵量の和に対する前記溶液の貯蔵量の比率が、前記選択還元型触媒の温度が前記所定の温度範囲内で維持される前記混合比率の所定範囲内に入るように、前記噴射部から噴射される混合溶液の混合比率を該混合比率の所定範囲内で制御するようにした。
【０００９】
選択還元型触媒（以下、「ＳＣＲ触媒」ともいう。）は、アンモニア等の還元剤を用いた選択還元反応によって、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する。ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率（ＳＣＲ触媒へ流入するＮＯｘ量に対するＳＣＲ触媒で浄化されるＮＯｘ量の比率）は、ＳＣＲ触媒の温度（床温）に概ね依存する。具体的には、床温が上昇すると、ＮＯｘ浄化率は上昇した後に低下する。そのため、ＮＯｘ浄化率が目標値以上となる床温の範囲として所定の温度範囲（例えば、約２００℃から約４００℃）を定めることができる。なお、ＮＯｘ浄化率の目標値は、ＳＣＲ触媒の性能や排気規制値等に応じて適宜決定される。
【００１０】
ここで、上述の制御部は、ＳＣＲ触媒の床温が、当該所定の温度範囲内に入るように、噴射部から噴射される混合溶液の混合比率と噴射量とを制御する。詳細には、制御部は、ＳＣＲ触媒に流入する排気中のＮＯｘを浄化するために必要な量の還元剤又は還元剤の前駆体（以下、双方合わせて単に「還元剤」ともいう。）を供給しながら、噴射部から噴射される混合溶液の気化潜熱が増減するように、当該混合溶液の混合比率と噴射量とを制御する。混合溶液の気化潜熱を増減させれば、ＳＣＲ触媒に流入する排気の温度を変化させることができるため、ＳＣＲ触媒の床温を変化させることができる。
【００１１】
ここで、ＳＣＲ触媒の床温が、既に上述の所定の温度範囲内にある場合は、ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率が十分に高いために、混合溶液の気化潜熱の増減によって床温を変化させる必要性は相対的に低い。ゆえに、制御部は、ＮＯｘ浄化に必要な量の還元剤が供給され、且つ、床温が当該温度範囲内で維持されるように、混合溶液の混合比率を所定の混合比率範囲内で制御する。なお、このような制御を「床温維持制御」と称する。床温維持制御
における所定の混合比率範囲は、実験等によって予め決定することができる。なお、噴射量は、排気のＮＯｘ濃度等に応じて制御すればよい。ここで、この床温維持制御がより長期に亘って実施されるためには、溶液の貯蔵量と溶媒の貯蔵量の和に対する溶液の貯蔵量の比率（以下、「貯蔵比率」という。）が、上述の所定の混合比率範囲内で推移していくことが望ましい。なお、床温維持制御をより長期に亘って実施可能にする貯蔵比率の値として、特定の値が判明している場合には、貯蔵比率が当該特定の値の近傍で推移していくことが望ましい。
【００１２】
これに対し、ＳＣＲ触媒の床温が当該所定の温度範囲に達していない場合には、制御部は、混合溶液の還元剤の濃度が上昇するように混合比率を上昇させながら（即ち、溶液の比率を上昇させながら）、噴射量を減少させる。これにより、十分な量の還元剤を供給しながら、混合溶液の気化潜熱を減少させることができるため、ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化能を確保しながら、床温をより早期に上昇させることができる。一方、床温が当該所定の温度範囲を超えている場合には、制御部は、混合溶液の還元剤の濃度が低下するように混合比率を低下させながら（即ち、溶液の比率を低下させながら）、噴射量を増大させる。これにより、還元剤の過剰供給を回避しながら、混合溶液の気化潜熱を増大させることができるため、ＳＣＲ触媒からの還元剤の放出を抑制しながら、床温をより早期に低下させることができる。
【００１３】
このように、ＳＣＲ触媒の床温が所定の温度範囲外にある場合は、ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率を上昇させるために、床温を当該所定の温度範囲内に移行させるための制御が優先して実施される。なお、このような制御を「床温移行制御」と称する。この床温移行制御における混合溶液の混合比率は、上述の床温維持制御における所定の混合比率範囲外の値になり得る。したがって、床温移行制御が実施された場合は、結果的に、貯蔵比率の値が、当該所定の混合比率範囲外の値になり得る。この場合には、ＳＣＲ触媒の床温が当該所定の温度範囲内に移行した後において、床温維持制御を実施できる期間が短縮される虞がある。
【００１４】
そこで、本発明においては、制御部は、ＳＣＲ触媒の床温が所定の温度範囲内にある場合は、貯蔵比率が、床温維持制御における所定の混合比率範囲内に入るように、噴射部から噴射される混合溶液の混合比率を該所定の混合比率範囲内で制御する。具体的には、貯蔵比率が所定の混合比率範囲を超える場合、即ち、溶液の貯蔵量が比較的に多い場合は、混合比率を当該所定の混合比率範囲内で上昇させることによって、混合溶液における溶液の比率を上昇させる。一方、貯蔵比率の値が所定の混合比率範囲に達していない値である場合、即ち、溶液の貯蔵量が比較的に少ない場合は、混合比率を当該所定の混合比率範囲内で低下させることによって、混合溶液における溶液の比率を低下させる。なお、何れの場合においても、混合溶液の噴射量は、ＳＣＲ触媒に流入するＮＯｘ量等に応じて定めればよい。このようにして混合溶液の混合比率が制御されることにより、ＳＣＲ触媒の温度を所定の温度範囲内に維持しながら、貯蔵比率の値を所定の混合比率範囲内に移行させることができる。これにより、より長期に亘って、床温維持制御を実施することが可能になる。なお、上述のように、床温維持制御をより長期に亘って実施可能にする貯蔵比率の値として、特定の値が判明している場合には、制御部は、ＳＣＲ触媒の床温が所定の温度範囲内にある場合は、貯蔵比率が当該特定の値と等しくなるように、噴射部から噴射される混合溶液の混合比率を上述の所定の混合比率範囲内で制御してもよい。この制御によっても同様の効果が実現される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、還元剤が溶解した溶液と当該溶液の溶媒とが混合された混合溶液を、ＳＣＲ触媒に流入する排気に噴射する排気浄化装置において、ＳＣＲ触媒の温度が、より長期に亘って、ＮＯｘ浄化率が目標値以上となる所定の温度範囲内で維持されるように、
混合溶液の混合比率を制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例に係るＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率と床温との関係を示すグラフである。
【図３】実施例に係る混合溶液の噴射制御の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】
［実施例］
本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は、本発明が適用される内燃機関とその排気浄化装置の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、複数の気筒を有する自動車用のディーゼルエンジンである。ただし、本発明に係る排気浄化装置が適用可能な内燃機関はディーゼルエンジンに限られず、ガソリンエンジンや他の種類の内燃機関であってもよい。
【００１９】
内燃機関１には排気通路２が接続されている。排気通路２には、上流側から順に、酸化触媒３、ＤＰＦ４、ＮＯｘセンサ５、混合溶液噴射弁６、ＳＣＲ触媒７及び温度センサ８が設置されている。また、内燃機関１には、内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１００が併設されている。混合溶液噴射弁６は、ＥＣＵ１００に電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によって制御される。また、ＮＯｘセンサ５及び温度センサ８は、ＥＣＵ１００に電気的に接続されており、これらからの出力信号がＥＣＵ１００に入力される。
【００２０】
酸化触媒３は、内燃機関１から排出された排気中の未燃燃料や一酸化炭素等を酸化する。ＤＰＦ４は、排気中のＰＭ（粒子状物質）を捕集するフィルタである。ＮＯｘセンサ５は、ＳＣＲ触媒７に流入する排気中のＮＯｘの濃度を検知する。混合溶液噴射弁６は、詳細は後述する尿素水と水との混合溶液を、ＳＣＲ触媒７に流入する排気に噴射する。ここで、混合溶液に含まれる、アンモニアの前駆体としての尿素は、ＳＣＲ触媒７内において加水分解されることによってアンモニアを生成する。ＳＣＲ触媒７は、このようにして生成されたアンモニアを吸着し、吸着したアンモニアを還元剤として用いた選択還元反応によって排気中のＮＯｘを浄化する。なお、混合溶液噴射弁６とＳＣＲ触媒７との間には、ＳＣＲ触媒７に流入する混合溶液を分散させる分散板を設けてもよい。また、温度センサ８は、ＳＣＲ触媒７から流出した排気の温度を検出する。
【００２１】
混合溶液噴射弁６は、内部を混合溶液が流通する流路９を介して調量弁１０に接続されている。調量弁１０は、上述のＥＣＵ１００に電気的に接続されており、ＥＣＵ１００からの指示に基づいて、尿素水タンク１１に貯蔵された尿素水と、水タンク１２に貯蔵された尿素水の溶媒である水とを、任意の混合比率で混合する。なお、この混合比率は、混合溶液における混合された尿素水の比率である。そして、調量弁１０は、この混合溶液を不図示のポンプ等によって混合溶液噴射弁６まで圧送する。なお、調量弁１０は、貯蔵された尿素水と貯蔵された水のそれぞれを、未混合のまま圧送することができる。なお、尿素水のみが圧送された場合の混合比率は１であり、水のみが圧送された場合の混合比率は０である。また、尿素水タンク１１に貯蔵された尿素水の濃度は、混合溶液噴射弁６から噴射される混合溶液の濃度範囲の上限値以上の濃度である。これにより、貯蔵された尿素水と水とを混合させることで、当該濃度範囲内の任意の濃度の混合溶液を、混合溶液噴射弁
６から噴射することが可能になる。また、尿素水タンク１１と水タンク１２は、それぞれＥＣＵ１００に電気的に接続されており、それぞれのタンク内の液体の貯蔵量がＥＣＵ１００に出力される。
【００２２】
以上のように構成された排気浄化装置においては、ＥＣＵ１００は、原則として、ＳＣＲ触媒７による排気中のＮＯｘ浄化に適した量の尿素が供給されるように、調量弁１０を用いて混合溶液の混合比率を制御した上で、混合溶液噴射弁６から噴射される混合溶液の噴射量を制御する。ここで、供給される尿素の量は、ＳＣＲ触媒７に流入する排気中のＮＯｘ濃度に応じて決定される。ただし、等しい量の尿素が供給される場合であっても、混合溶液の混合比率と噴射量は、ＳＣＲ触媒７の床温等に応じて制御される。以下、本実施例における混合溶液の混合比率と噴射量の制御（以下、「噴射制御」ともいう。）について説明する。
【００２３】
まず、図２を用いてＳＣＲ触媒７のＮＯｘ浄化率について説明する。図２は、ＳＣＲ触媒７のＮＯｘ浄化率と床温との関係を示すグラフである。図２に示されるように、床温が温度Ｔ１（約２００℃）よりも低いときは、ＳＣＲ触媒７の活性が低くなるために、ＳＣＲ触媒７のＮＯｘ浄化率が目標値αよりも低くなる。なお、この目標値αは、ＳＣＲ触媒７の性能や排気規制値等に応じて予め決定された値である。一方、床温が温度Ｔ２（約４００℃）より高くなると、ＳＣＲ触媒７に吸着されるアンモニアの量が減少するために、ＳＣＲ触媒７のＮＯｘ浄化率が目標値αよりも低くなる。つまり、ＳＣＲ触媒７は、その床温が温度Ｔ１からＴ２までの所定の温度範囲内にあるときに、そのＮＯｘ浄化率が目標値α以上になる。そこで、ＥＣＵ１００は、ＳＣＲ触媒７のＮＯｘ浄化率を目標値α以上とするために、ＳＣＲ触媒７の床温が当該所定の温度範囲内に入るように噴射制御を実施する。具体的には、ＥＣＵ１００は、床温が既に当該所定の温度範囲内にある場合は、ＮＯｘ浄化に必要な量の尿素が供給され、且つ、当該床温が当該温度範囲内で維持されるように、混合溶液の混合比率を所定の混合比率範囲内で制御する。以下、このような制御を床温維持制御と称する。なお、当該所定の混合比率範囲は、実験等によって予め決定することができる。これに対し、ＳＣＲ触媒７の床温が当該所定の温度範囲外にある場合は、ＥＣＵ１００は、ＮＯｘ浄化に必要な量の尿素を過不足なく供給しながら、床温が当該所定の温度範囲内に移行するように、混合比率や噴射量を制御する。以下、このような制御を床温移行制御と称する。この床温移行制御においては、噴射される混合溶液の気化潜熱が比較的大きく変化させられるため、当該混合溶液の混合比率は、上述の床温維持制御における所定の混合比率範囲から逸脱し得る。
【００２４】
ここで、床温維持制御がより長期に亘って実施されるためには、尿素水タンク１１内の尿素水の貯蔵量と水タンク１２内の水の貯蔵量の和に対する尿素水の貯蔵量の比率である貯蔵比率の値が、上述の所定の混合比率範囲内に維持されることが望ましい。しかしながら、ＳＣＲ触媒７の床温が上述の所定の温度範囲外にある場合は、床温移行制御が優先して実施されるため、貯蔵比率が所定の混合比率範囲から逸脱し得る。この逸脱が大きくなると、床温が所定の温度範囲内に移行した後において、床温維持制御を実施できる期間が短縮される虞がある。そこで、本実施例においては、ＥＣＵ１００は、ＳＣＲ触媒７の床温が、所定の温度範囲内にある場合は、貯蔵比率の値が、床温維持制御における所定の混合比率範囲内に入るように、混合溶液の混合比率を当該所定の混合比率範囲内で制御する。以下、このような噴射制御の実行手順について図３を用いて説明する。図３は、ＥＣＵ１００が実行する噴射制御のルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、ＥＣＵ１００に記憶されており、周期的に実行される。
【００２５】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１００は、ＳＣＲ触媒７の床温Ｔが、上述の所定の温度範囲内にあるか否かを判定する（即ち、Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２であるか否かを判定する）。なお、床温Ｔは、温度センサ８による検出値に基づいて求めればよい。
【００２６】
ステップＳ１０１において肯定判定が下された場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０２に進んで、本ルーチン実行時における貯蔵比率の値が、上述の所定の混合比率範囲内の値であるか否かを判定する。本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、貯蔵比率を調整せずとも、床温維持制御を長期に亘って実施できることを意味する。そこで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３に進み、混合溶液の混合比率を当該所定の混合比率範囲内で設定する。次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４に進み、設定された混合比率に応じた噴射量を決定する。なお、両ステップにおける混合比率と噴射量の決定は、ＮＯｘセンサ５や温度センサ８の検出値等に基づいて実施される。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５に進み、調量弁１０によって当該混合比率に混合された混合溶液を当該噴射量だけ噴射し、その後、本ルーチンを終了する。以上の処理により、ＮＯｘを浄化しながら、ＳＣＲ触媒７の床温を所定の温度範囲内に維持することが可能になる。
【００２７】
一方、ステップＳ１０２において否定判定が下された場合は、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０６に進み、本ルーチン実行時における貯蔵比率が、上述の所定の混合比率範囲を超えているか否かを判定する。本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、床温維持制御を長期に亘って実施するためには、尿素水の貯蔵量に対して水の貯蔵量が不足していることを意味する。そこで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０７に進み、貯蔵比率が所定の混合比率範囲内に入るように、混合比率を上昇させて混合溶液における尿素水の比率を上昇させる。この場合には、尿素水の混合量を増大させても、水の混合量を減少させてもよい。ただし、混合比率は、上述の所定の混合比率範囲内で上昇される。次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４に進み、設定された混合比率に応じた噴射量を決定する。なお、両ステップにおける混合比率と噴射量の決定は、ＮＯｘセンサ５や温度センサ８の検出値等に基づいて実施される。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５に進み、当該混合比率で混合された混合溶液を当該噴射量だけ噴射した後に本ルーチンを終了する。以上の処理により、ＳＣＲ触媒７の床温を所定の温度範囲内で維持しながら、貯蔵比率を、より長期に亘って床温維持制御を実行できる範囲内の値にすることができる。
【００２８】
一方、ステップＳ１０６において否定判定が下された場合には、床温維持制御を長期に亘って実施するためには、水の貯蔵量に対して尿素水の貯蔵量が不足していることを意味する。そこで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８に進み、貯蔵比率が所定の混合比率範囲内に入るように、混合比率を低下させて混合溶液における尿素水の比率を低下させる。この場合には、尿素水の混合量を減少させても、水の混合量を増大させてもよい。ただし、混合比率は、上述の所定の混合比率範囲内で低下される。次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４に進み、設定された混合比率に応じた噴射量を決定する。なお、両ステップにおける混合比率と噴射量の決定は、ＮＯｘセンサ５や温度センサ８の検出値等に基づいて実施される。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５に進み、当該混合比率で混合された混合溶液を当該噴射量だけ噴射した後に本ルーチンを終了する。以上の処理により、ＳＣＲ触媒７の床温を所定の温度範囲内で維持しながら、貯蔵比率を、より長期に亘って床温維持制御を実行できる範囲内の値にすることができる。
【００２９】
なお、ステップＳ１０１で否定判定が下された場合、ＥＣＵ１００は、床温移行制御を実施するべく、ステップＳ１０９に進み、ＳＣＲ触媒７の床温が、温度Ｔ２より高いか否かを判定する。本ステップにおいて肯定判定が下された場合には、ＳＣＲ触媒７は過昇温状態にあり、ＮＯｘ浄化率が目標値αに達していないことを意味する。そこで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０に進み、混合比率を低下させて混合溶液における尿素水の比率を低下させる。これにより、混合溶液の尿素濃度が低下する。次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１１に進み、低下された混合比率に応じて噴射量を増大させる。なお、両ステップにおける混合比率と噴射量の決定は、ＮＯｘセンサ５や温度センサ８の検出値等に基づいて実施される。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５に進み、当該混合比率の
混合溶液を当該噴射量だけ噴射した後に本ルーチンを終了する。以上の処理により、尿素水の過剰供給を回避しながら、混合溶液の気化潜熱を増大させることができるため、ＳＣＲ触媒７からのアンモニアの放出を抑制しながら、昇温をより早期に低下させることができる。
【００３０】
一方、ステップＳ１０９において否定判定が下された場合には、ＳＣＲ触媒７は低温状態にあり、ＮＯｘ浄化率が目標値αに達していないことを意味する。そこで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１２に進み、混合比率を上昇させて混合溶液における尿素水の比率を上昇させる。これにより、混合溶液の尿素濃度が上昇する。次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１３に進み、上昇された混合比率に応じて噴射量を減少させる。なお、両ステップにおける混合比率と噴射量の決定は、ＮＯｘセンサ５や温度センサ８の検出値等に基づいて実施される。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０５に進み、当該混合比率の混合溶液を当該噴射量だけ噴射した後に本ルーチンを終了する。以上の処理により、十分な量の尿素水を供給しながら、混合溶液の気化潜熱を減少させることができるため、ＳＣＲ触媒７のＮＯｘ浄化能を維持しながら、床温をより早期に上昇させることができる。
【００３１】
本実施例によれば、ＳＣＲ触媒７の床温が、所定の温度範囲内にある場合に、貯蔵比率が所定の混合比率範囲から逸脱していても、当該床温を当該所定の温度範囲内に維持しながら、貯蔵比率の値を所定の混合比率範囲内の値にすることができる。これにより、ＳＣＲ触媒７の床温が上述の所定の温度範囲内に移行した後において、より長期に亘って、床温維持制御を実施することが可能になる。
【００３２】
［変形例］
なお、床温維持制御をより長期に亘って実施可能にする貯蔵比率の値として、特定の値が判明している場合には、ＥＣＵ１００は、床温維持制御において、貯蔵比率が当該特定の値と等しくなるように、噴射される混合溶液の混合比率を制御してもよい。この場合には、上述のフローにおけるステップＳ１０２において、貯蔵比率が上述の所定の混合比率範囲内にあるか否かが判定される代わりに、当該貯蔵比率が当該特定の値に等しいか否かが判定される。また、ステップＳ１０６において、貯蔵比率が当該所定の混合比率範囲を超えているか否かが判定される代わりに、当該貯蔵比率が当該特定の値より大きいか否かが判定される。そして、ステップＳ１０７及びＳ１０８において、貯蔵比率が所定の混合比率範囲内に入るように混合比率が設定される代わりに、当該貯蔵比率が当該特定の値に等しくなるように混合比率が設定される。
【００３３】
以上により、ＳＣＲ触媒７の床温を所定の温度範囲内で維持しながら、貯蔵比率の値を上述の特定の値に等しくすることができるため、本変形例においても、ＳＣＲ触媒７の床温が上述の所定の温度範囲内に移行した後において、より長期に亘って、床温維持制御を実施することが可能になる。
【符号の説明】
【００３４】
１        内燃機関
２        排気通路
６        混合溶液噴射弁
７        ＳＣＲ触媒
１０      調量弁
１１      尿素水タンク
１２      水タンク
１００    ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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