(57)【要約】      （修正有）【課題】全ての運転条件で窒素酸化物の浄化効率が向上できる排気ガス浄化装置および方法を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン又は希薄燃焼ガソリンエンジンと、空燃比が希薄な雰囲気で窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、濃厚な雰囲気で吸蔵された窒素酸化物を脱着し、排気ガスに含まれている窒素酸化物または脱着された窒素酸化物を還元させるリーンノックストラップ（ＬＮＴ）と、排気ガスに還元剤を噴射するように形成された噴射モジュールと、前記噴射モジュールから噴射された還元剤を用いて排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元する選択的還元触媒がコーティングされたディーゼル媒煙フィルタ（ＳＤＰＦ）と、排気ガスの温度が遷移温度未満であればＬＮＴを用いて窒素酸化物の除去（ＤｅＮＯｘ）を行うようにし、排気ガスの温度が遷移温度以上であればＳＤＰＦを用いて窒素酸化物の除去を行うようにする制御器とを含む。【選択図】図３
2015102088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料をその内部に噴射するためのインジェクターを含み、空気と燃料の混合気を燃やして動力を生産し、燃焼過程で発生した排気ガスを排気パイプを通じて外部に排出するエンジンと、
前記排気パイプに装着されており、空燃比が希薄な雰囲気で排気ガスに含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、濃厚な雰囲気で吸蔵された窒素酸化物を脱着し、排気ガスに含まれている窒素酸化物または脱着された窒素酸化物を還元させるリーンノックストラップ（ＬＮＴ）と、
前記排気パイプに装着されており、排気ガスに還元剤を噴射するように形成された噴射モジュールと、
前記噴射モジュールの下部の排気パイプに装着されており、排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集し、前記噴射モジュールから噴射された還元剤を用いて排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元する選択的還元触媒がコーティングされたディーゼル媒煙フィルタ（ＳＤＰＦ）と、
排気ガスの温度が遷移温度未満であればＬＮＴを用いて窒素酸化物の除去（ＤｅＮＯｘ）を行うようにし、排気ガスの温度が遷移温度以上であればＳＤＰＦを用いて窒素酸化物の除去を行うようにする制御器と、
を含む排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記制御器は、排気ガス温度が遷移温度未満でありＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘ量以上であれば、ＬＮＴで窒素酸化物が除去されるように空燃比を濃厚に制御することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記制御器は、排気ガスの温度が尿素変換温度に到達すれば、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御して還元剤を前記ＳＤＰＦに吸蔵させることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘを脱着／還元させるためにエンジンの空燃比を濃厚な雰囲気で運転する条件でＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって計算されることを特徴とする請求項３に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記制御器は、排気ガス温度が遷移温度以上であれば、空燃比を理論空燃比に近い濃厚な空燃比に制御してＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘを脱着させ、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御してＬＮＴで脱着されたＮＯｘまたは排気ガスに含まれているＮＯｘがＳＤＰＦで還元されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって計算されることを特徴とする請求項５に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記制御器は、ＳＤＰＦの再生が必要な場合、排気ガスの温度を高めてＳＤＰＦの再生を行い、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御して排気ガスに含まれているＮＯｘがＳＤＰＦで還元されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項８】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件および排気ガスの温度によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性およびＳＤＰＦ再生時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量によって計算されることを特徴とする請求項７に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項９】
前記制御器は、ＬＮＴの脱硫が必要な場合、濃厚な空燃比と希薄な空燃比が繰り返されるようにしてＬＮＴの脱硫を行い、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御して排気ガスに含まれているＮＯｘがＳＤＰＦで還元されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性およびＬＮＴ脱硫時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量によって計算されることを特徴をする請求項９に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記噴射モジュールと前記ＳＤＰＦの間の排気パイプに装着され、還元剤を排気ガスに均等に混合させるミキサーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１２】
前記ＳＤＰＦは、前記噴射モジュールから噴射された還元剤を用いて排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元する追加的な選択的還元触媒（ＳＣＲ）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項１３】
排気ガスの温度を測定する段階と、
前記排気ガスの温度を遷移温度と比較する段階と、
前記排気ガスの温度が遷移温度未満であれば、燃焼雰囲気を制御してＬＮＴで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階と、
前記排気ガスの温度が遷移温度以上であれば、還元剤を噴射してＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階と、
を含む排気ガス浄化方法。
【請求項１４】
ＬＮＴで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘの量以上であれば、空燃比を濃厚に制御することによって行われることを特徴とする請求項１３に記載の排気ガス浄化方法。
【請求項１５】
ＬＮＴで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、空燃比を濃厚に制御する前に、
排気ガス温度が尿素変換温度に到達したかを判断する段階と、
排気ガス温度が尿素変換温度に到達したら、目標還元剤噴射量を計算する段階と、
目標還元剤噴射量によって還元剤を噴射する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の排気ガス浄化方法。
【請求項１６】
前記目標還元剤噴射量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘを脱着／還元させるためにエンジンの空燃比を濃厚な雰囲気で運転する条件でＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって計算されることを特徴とする請求項１５に記載の排気ガス浄化方法。
【請求項１７】
ＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、
ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって目標還元剤噴射量を計算する段階と、
目標還元剤噴射量によって還元剤を噴射する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の排気ガス浄化方法。
【請求項１８】
ＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、前記目標還元剤噴射量を計算する前に、
ＳＤＰＦの再生が必要であるかを判断する段階と、
ＳＤＰＦの再生が必要であればＳＤＰＦの再生を行う段階と、
をさらに含み、
前記目標還元剤噴射量はＳＤＰＦ再生時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量をさらに考慮して計算されることを特徴とする請求項１７に記載の排気ガス浄化方法。
【請求項１９】
ＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、前記目標還元剤噴射量を計算する前に、
ＬＮＴの脱硫が必要であるかを判断する段階と、
ＬＮＴの脱硫が必要であればＬＮＴの脱硫を行う段階と、
をさらに含み、
前記目標還元剤噴射量は、ＬＮＴ脱硫時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量をさらに考慮して計算されることを特徴とする請求項１７に記載の排気ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法に係り、全ての運転条件で窒素酸化物の浄化効率が向上できる排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にエンジンで排気マニホールドを通じて排出される排気ガスは排気パイプに設けられた触媒コンバータ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）に誘導されて浄化され、マフラを通過しながら騒音が減殺された後、テールパイプを通じて大気中に排出される。前記触媒コンバータは排気ガスに含まれている汚染物質を浄化する。そして排気パイプ上には排気ガスに含まれている粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒｓ：ＰＭ）を捕集するための媒煙フィルタが装着される。
【０００３】
窒素酸化物低減触媒（Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ；ＤｅＮＯｘ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）は排気ガスに含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化させる触媒コンバータの一形式である。ウレア（Ｕｒｅａ）、アンモニア（Ａｍｍｏｎｉａ）、一酸化炭素および炭化水素（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ；ＨＣ）などのような還元剤を排気ガスに提供すれば、窒素酸化物低減触媒では排気ガスに含まれている窒素酸化物が前記還元剤との酸化−還元反応を通じて還元される。
【０００４】
最近は、このような窒素酸化物低減触媒としてＬＮＴ（Ｌｅａｎ  ＮＯｘ  Ｔｒａｐ）が使用されている。ＬＮＴはエンジンの空燃比が希薄（ｌｅａｎ）な雰囲気で作動すると排気ガスに含まれている窒素酸化物を吸着し、エンジンの空燃比が濃厚（ｒｉｃｈ）な雰囲気で作動すると吸着された窒素酸化物を脱着し、脱着された窒素酸化物と排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元させる。
【０００５】
しかし、ＬＮＴは排気ガスの温度が高ければ（例えば、排気ガスの温度が４００℃より高ければ）、排気ガスに含まれている窒素酸化物を浄化できないという問題点がある。特に、排気ガスに含まれている粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｍａｔｔｅｒ；ＰＭ）を捕集するための媒煙フィルタを再生する場合やＬＮＴに被毒された硫黄を除去する場合には、排気ガスの温度が非常に高く上がる。したがって、排気ガスに含まれている窒素酸化物が浄化されず車両外部に排出されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は前記のような問題点を解決するために創出されたもので、排気ガスの温度を基準にＮＯｘ低減メカニズムを別にすることによって全ての運転条件で窒素酸化物の浄化効率を向上させることができる排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記のような目的を達成するために、本発明の実施形態による排気ガス浄化装置は、燃料をその内部に噴射するためのインジェクターを含み、空気と燃料の混合気を燃やして動力を生産し、燃焼過程で発生した排気ガスを排気パイプを通じて外部に排出するエンジンと、前記排気パイプに装着されており、空燃比が希薄（ｌｅａｎ）な雰囲気で排気ガスに含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、濃厚（ｒｉｃｈ）な雰囲気で吸蔵された窒素酸化物を脱着し、排気ガスに含まれている窒素酸化物または脱着された窒素酸化物を還元させるリーンノックストラップ（Ｌｅａｎ  ＮＯｘ  Ｔｒａｐ；ＬＮＴ）と、前記排気パイプに装着されており、排気ガスに還元剤を噴射するように形成された噴射モジュールと、前記噴射モジュールの下部の排気パイプに装着されており、排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集し、前記噴射モジュールから噴射された還元剤を用いて排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元する選択的還元触媒がコーティングされたディーゼル媒煙フィルタ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｎ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ；ＳＤＰＦ）と、排気ガスの温度が遷移温度未満であればＬＮＴを用いて窒素酸化物の除去（Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ＤｅＮＯｘ）を行うようにし、排気ガスの温度が遷移温度以上であればＳＤＰＦを用いて窒素酸化物の除去を行うようにする制御器とを含むことができる。
【０００８】
前記制御器は、排気ガス温度が遷移温度未満でありＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘ量以上であれば、ＬＮＴで窒素酸化物が除去されるように空燃比を濃厚に制御することができる。
【０００９】
前記制御器は、排気ガスの温度が尿素変換温度に到達すれば、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御して還元剤を前記ＳＤＰＦに吸蔵させることができる。
【００１０】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘを脱着／還元させるためにエンジンの空燃比を濃厚な雰囲気で運転する条件でＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって計算することができる。
【００１１】
前記制御器は、排気ガス温度が遷移温度以上であれば、空燃比を理論空燃比に近い濃厚な空燃比に制御してＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘを脱着させ、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御してＬＮＴで脱着されたＮＯｘまたは排気ガスに含まれているＮＯｘがＳＤＰＦで還元されるように制御することができる。
【００１２】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって計算することができる。
【００１３】
前記制御器は、ＳＤＰＦの再生が必要な場合、排気ガスの温度を高めてＳＤＰＦの再生を行い、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御して排気ガスに含まれているＮＯｘがＳＤＰＦで還元されるように制御することができる。
【００１４】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件および排気ガスの温度によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性およびＳＤＰＦ再生時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量によって計算することができる。
【００１５】
前記制御器は、ＬＮＴの脱硫が必要な場合、濃厚な空燃比と希薄な空燃比が繰り返されるようにしてＬＮＴの脱硫を行い、噴射モジュールが還元剤を噴射するように制御して排気ガスに含まれているＮＯｘがＳＤＰＦで還元されるように制御することができる。
【００１６】
前記噴射モジュールで噴射する還元剤の量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性およびＬＮＴ脱硫時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量によって計算することができる。
【００１７】
前記排気ガス浄化装置は、前記噴射モジュールと前記ＳＤＰＦの間の排気パイプに装着され、還元剤を排気ガスに均等に混合させるミキサーをさらに含むことができる。
【００１８】
前記ＳＤＰＦは、前記噴射モジュールから噴射された還元剤を用いて排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元する追加的な選択的還元触媒（ＳＣＲ）をさらに含むことができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態による排気ガス浄化方法は、排気ガスの温度を測定する段階と、前記排気ガスの温度を遷移温度と比較する段階と、前記排気ガスの温度が遷移温度未満であれば、燃焼雰囲気を制御してＬＮＴで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階と、前記排気ガスの温度が遷移温度以上であれば、還元剤を噴射してＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階とを含むことができる。
【００２０】
ＬＮＴで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘの量以上であれば、空燃比を濃厚に制御することによって行うことができる。
【００２１】
ＬＮＴで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、空燃比を濃厚に制御する前に、排気ガス温度が尿素変換温度に到達したかを判断する段階と、排気ガス温度が尿素変換温度に到達したら、目標還元剤噴射量を計算する段階と、目標還元剤噴射量によって還元剤を噴射する段階とをさらに含むことができる。
【００２２】
前記目標還元剤噴射量は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘを脱着／還元させるためにエンジンの空燃比を濃厚な雰囲気で運転する条件でＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって計算することができる。
【００２３】
ＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、ＳＤＰＦ内部温度、ＳＤＰＦに吸蔵された還元剤の量、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の吸蔵／酸化特性、ＳＤＰＦ内部温度による還元剤の脱着特性、濃厚な雰囲気で運転条件によるＬＮＴのＮＯｘスリップ特性によって目標還元剤噴射量を計算する段階と、目標還元剤噴射量によって還元剤を噴射する段階とを含むことができる。
【００２４】
ＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、前記目標還元剤噴射量を計算する前に、ＳＤＰＦの再生が必要であるかを判断する段階と、ＳＤＰＦの再生が必要であればＳＤＰＦの再生を行う段階とをさらに含み、前記目標還元剤噴射量はＳＤＰＦ再生時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量をさらに考慮して計算することができる。
【００２５】
ＳＤＰＦで排気ガスに含まれている窒素酸化物を除去する段階は、前記目標還元剤噴射量を計算する前に、ＬＮＴの脱硫が必要であるかを判断する段階と、ＬＮＴの脱硫が必要であればＬＮＴの脱硫を行う段階とをさらに含み、前記目標還元剤噴射量はＬＮＴ脱硫時にＬＮＴ後方でＮＯｘ排出量をさらに考慮して計算することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ＬＮＴとＳＤＰＦが備えられた排気ガス浄化装置を効率的に制御して排気ガスに含まれている窒素酸化物の浄化効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態による排気ガス浄化装置を示した概略図である。
【図２】本発明の実施形態による排気ガス浄化方法に使用される制御器での入力と出力関係を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による排気ガス浄化方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による排気ガス浄化方法におけるＬＮＴを用いたＤｅＮＯｘ方法を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態による排気ガス浄化方法におけるＳＤＰＦを用いたＤｅＮＯｘ方法を示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態による排気ガス浄化方法における目標尿素噴射量を計算する方法を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施形態による排気ガス浄化装置を示した概略図である。
【００３０】
図１に示されているように、内燃機関の排気装置はエンジン１０、排気パイプ２０、排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＥＧＲ）装置３０、リーンノックストラップ（Ｌｅａｎ  ＮＯｘ  Ｔｒａｐ；ＬＮＴ）４０、噴射モジュール５０、媒煙フィルタ（ＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ）６０、そして制御器７０を含む。
【００３１】
エンジン１０は燃料と空気が混合された混合気を燃焼させて化学的エネルギーを機械的エネルギーに変換する。エンジン１０は吸気マニホールド１６に連結され燃焼室１２内部に空気が流入し、燃焼過程で発生した排気ガスは排気マニホールド１８に溜まった後、エンジン外部に排出される。前記燃焼室１２にはインジェクター１４が装着されて燃料を燃焼室１２内部に噴射する。
【００３２】
ここではディーゼルエンジンを例示したが、希薄燃焼（ｌｅａｎ  ｂｕｒｎ）ガソリンエンジンを使用することもできる。ガソリンエンジンを使用する場合、吸気マニホールド１６を通じて混合気が燃焼室１２内部に流入し、燃焼室１２上部には点火のための点火プラグ（図示せず）が装着される。また、ガソリン直接噴射（Ｇａｓｏｌｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ；ＧＤＩ）エンジンを使用する場合、ディーゼルエンジンと同様にインジェクター１４が燃焼室１２の上部に装着される。
【００３３】
また、多様な圧縮比、好ましくは１６．５以下の圧縮比を有するエンジンを用いることができる。
【００３４】
排気パイプ２０は前記排気マニホールド１８に連結され排気ガスを車両の外部に排出させる。前記排気パイプ２０上にはＬＮＴ４０、噴射モジュール５０および媒煙フィルタ６０が装着され排気ガス内含まれている炭化水素、一酸化炭素、粒子状物質、そして窒素酸化物などを除去する。
【００３５】
排気ガス再循環装置３０は排気パイプ２０上に装着されエンジン１０から排出される排気ガス一部を前記排気ガス再循環装置３０を通じてエンジン１０に再供給する。また、前記排気ガス再循環装置３０は前記吸気マニホールド１６に連結され排気ガスの一部を空気に混合して燃焼温度を制御する。このような燃焼温度の制御は制御器７０の制御によって吸気マニホールド１６に供給される排気ガスの量を調節することによって行われる。したがって、排気ガス再循環装置３０と吸気マニホールド１６を連結するライン上には制御器７０によって制御される再循環バルブ（図示せず）が装着されてもよい。
【００３６】
前記排気ガス再循環装置３０の後方排気パイプ２０には第１酸素センサー７２が装着され、排気ガス再循環装置３０を通過した排気ガス内の酸素量を検出して前記制御器７０に伝達することによって、前記制御器７０が排気ガスのリーン／リッチ制御（ｌｅａｎ／ｒｉｃｈ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を行うのを助けるようにすることができる。本明細書では前記第１酸素センサー７２の測定値をＬＮＴ前方の空燃比（ｌａｍｂｄａ）と称することにする。
【００３７】
また、排気ガス再循環装置３０の後方排気パイプ２０には第１温度センサー７４が装着され排気ガス再循環装置３０を通過した排気ガスの温度を検出する。
【００３８】
ＬＮＴ４０は前記排気ガス再循環装置３０の後方排気パイプ２０に装着されている。前記ＬＮＴ４０は希薄な（ｌｅａｎ）雰囲気で排気ガスに含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、濃厚な（ｒｉｃｈ）雰囲気で吸蔵された窒素酸化物を脱着し排気ガスに含まれている窒素酸化物または脱着された窒素酸化物を還元させる。また、ＬＮＴ４０は排気ガスに含まれている一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）を酸化させる。
【００３９】
ここで、炭化水素は排気ガスと燃料に含まれている炭素と水素から構成された化合物を全て称すると理解しなければならない。
【００４０】
前記ＬＮＴ４０の後方排気パイプ２０には第２酸素センサー７６、第２温度センサー７８および第１ＮＯｘセンサー８０が装着されている。
【００４１】
前記第２酸素センサー７６は前記媒煙フィルタ６０に流入する排気ガスに含まれている酸素量を測定してこれに対する信号を前記制御器７０に伝達する。前記第１酸素センサー７２と第２酸素センサー７６の検出値に基づいて前記制御器７０は排気ガスのリーン／リッチ制御を行うことができる。本明細書で前記第２酸素センサー７６の測定値をフィルタ前方の空燃比（ｌａｍｂｄａ）と称することにする。
【００４２】
第２温度センサー７８は前記媒煙フィルタ６０に流入する排気ガスの温度を測定してこれに対する信号を前記制御器７０に伝達する。
【００４３】
第１ＮＯｘセンサー８０は媒煙フィルタ６０に流入する排気ガスに含まれているＮＯｘ量を測定してこれに対する信号を前記制御器７０に伝達する。前記第１ＮＯｘセンサー８０で測定されたＮＯｘ量は前記噴射モジュール５０で噴射する還元剤の量を決定するのに用いることができる。
【００４４】
噴射モジュール５０は前記媒煙フィルタ６０の前方排気パイプ２０に装着されており、制御器７０によって制御されて還元剤を排気ガスに噴射する。通常、噴射モジュール５０は尿素を噴射し、噴射された尿素は加水分解によってアンモニアに変換される。しかし、還元剤はアンモニアに限定されない。以下、説明の便宜上還元剤としてアンモニアを使用し噴射モジュール５０で尿素を噴射することを例示する。しかし、本発明の技術的な思想内でアンモニア以外の還元剤を使用することも本発明の範囲に含まれると理解されなければならない。
【００４５】
前記噴射モジュール５０の後方排気パイプ２０にはミキサー５５が装着され、還元剤を排気ガスに均等に混合させる。
【００４６】
媒煙フィルタ６０はミキサー５５の後方排気パイプに装着されており、排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集し、前記噴射モジュール５０で噴射された還元剤を用いて排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元する。このような目的のために、前記媒煙フィルタ６０は選択的還元触媒がコーティングされたディーゼル媒煙フィルタ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ；ＳＤＰＦ）６２と追加的な選択的還元触媒（ＳＣＲ）６４を含む。
【００４７】
ＳＤＰＦ６２はＤＰＦのチャンネルを構成する隔壁にＳＣＲがコーティングされている。通常、ＤＰＦは複数の入口チャンネルと出口チャンネルを含む。入口チャンネルはその一端が開口されその他端が閉鎖されており、ＤＰＦの前方から排気ガスが流入する。また、出口チャンネルはその一端が閉鎖されておりその他端が開口され、ＤＰＦ内部の排気ガスを排出する。入口チャンネルを通じてＤＰＦに流入した排気ガスは入口チャンネルと出口チャンネルを分割する多孔性の隔壁を通じて出口チャンネルに入った後、出口チャンネルを通じてＤＰＦから排出される。排気ガスが多孔性の隔壁を通過する過程で排気ガスに含まれている粒子状物質が捕集される。また、ＳＤＰＦ６２にコーティングされたＳＣＲは噴射モジュール５０から噴射された還元剤を用いて排気ガスに含まれている窒素酸化物を還元させる。
【００４８】
追加的なＳＣＲ６４は前記ＳＤＰＦ６２の後方に装着される。追加的なＳＣＲ６４は前記ＳＤＰＦ６２で窒素酸化物が完璧に浄化されない場合、窒素酸化物を追加的に還元させる。
【００４９】
一方、前記排気パイプ２０には差圧センサー６６が装着されている。差圧センサー６６は前記媒煙フィルタ６０の前端部と後端部の圧力差を測定し、これに対する信号を前記制御器７０に伝達する。前記制御器７０は前記差圧センサー６６で測定された圧力差が設定圧力以上である場合に前記媒煙フィルタ６０を再生するように制御することができる。この場合、インジェクター１４で燃料を後噴射することによって媒煙フィルタ６０内部に捕集された粒子状物質を燃焼させることができる。
【００５０】
また、前記媒煙フィルタ６０の後方排気パイプ２０には第２ＮＯｘセンサー８２が装着される。前記第２ＮＯｘセンサー８２は媒煙フィルタ６０から排出された排気ガスに含まれている窒素酸化物の量を検出し、これに対する信号を制御器７０に伝達する。制御器７０は第２ＮＯｘセンサー８２の検出値に基づいて媒煙フィルタ６０が排気ガスに含まれている窒素酸化物を正常に除去しているのかモニターすることができる。つまり、第２ＮＯｘセンサー８２は媒煙フィルタ６０の性能を評価するために用いることができる。
【００５１】
制御器７０は各センサーで検出された信号に基づいてエンジンの運転条件を判断し、前記エンジンの運転条件に基づいてリーン／リッチ制御および噴射モジュール５０から噴射される還元剤の量を制御する。一例として、制御器７０は排気ガスの温度が遷移温度未満である場合にリーン／リッチ制御を通じてＬＮＴ４０で窒素酸化物を除去するようにし、排気ガスの温度が遷移温度以上である場合に還元剤噴射を通じて媒煙フィルタ６０で窒素酸化物を除去するようにすることができる。リーン／リッチ制御はインジェクター１４から噴射される燃料の量を調節することによって行うことができる。
【００５２】
一方、前記制御器７０はエンジン運転条件に基づいてＳＤＰＦ６２の内部温度、ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量、脱硫時ＬＮＴ４０後方ＮＯｘ排出量および媒煙フィルタ６０再生時ＬＮＴ４０後方ＮＯｘ排出量などを計算する。このような目的のために、前記制御器７０には媒煙フィルタ６０内部温度によるアンモニア吸蔵／酸化特性、媒煙フィルタ６０内部温度によるアンモニア脱着特性、濃厚な雰囲気でＬＮＴ４０のＮＯｘスリップ特性などが保存されている。前記媒煙フィルタ６０内部温度によるアンモニア吸蔵／酸化特性、媒煙フィルタ６０内部温度によるアンモニア脱着特性、濃厚な雰囲気でＬＮＴ４０のＮＯｘスリップ特性などは数多い実験によってマップに定められる。
【００５３】
また、前記制御器７０は媒煙フィルタ６０の再生とＬＮＴ４０の脱硫を行う。
【００５４】
図２は本発明の実施形態による排気ガス浄化方法に使用される制御器での入力と出力関係を示したブロック図である。
【００５５】
図２に示されているように、第１酸素センサー７２、第１温度センサー７４、第２酸素センサー７６、第２温度センサー７８、第１ＮＯｘセンサー８０、第２ＮＯｘセンサー８２、そして差圧センサー６６は制御器７０に電気的に連結されており、検出した値を制御器７０に伝達する。
【００５６】
第１酸素センサー７２は排気ガス再循環装置３０を通過した排気ガス内の酸素量を検出してこれに対する信号を前記制御器７０に伝達する。前記制御器７０が前記第１酸素センサー７２で検出された排気ガス内の酸素量に基づいて排気ガスのリーン／リッチ制御（ｌｅａｎ／ｒｉｃｈ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を行うのを助けるようにすることができる。第１酸素センサー７２で検出された値はラムダ（λ）で示すことができる。ラムダは理論空気量に対する実際空気量の比を示し、ラムダが１を超えれば希薄な雰囲気と判断し、ラムダが１未満であれば濃厚な雰囲気と判断する。
【００５７】
第１温度センサー７４は排気ガス再循環装置３０を通過した排気ガスの温度を検出し、これに対する信号を前記制御器７０に伝達する。
【００５８】
前記第２酸素センサー７６は前記媒煙フィルタ６０に流入する排気ガスに含まれている酸素量を測定し、これに対する信号を前記制御器７０に伝達する。
【００５９】
第２温度センサー７８は前記媒煙フィルタ６０に流入する排気ガスの温度を測定し、これに対する信号を前記制御器７０に伝達する。
【００６０】
第１ＮＯｘセンサー８０は媒煙フィルタ６０に流入する排気ガスに含まれているＮＯｘ量を測定し、これに対する信号を前記制御器７０に伝達する。
【００６１】
前記第２ＮＯｘセンサー８２は媒煙フィルタ６０から排出された排気ガスに含まれている窒素酸化物の量を検出し、これに対する信号を制御器７０に伝達する。
【００６２】
差圧センサー６６は前記媒煙フィルタ６０の前端部と後端部の圧力差を測定し、これに対する信号を前記制御器７０に伝達する。
【００６３】
制御器７０は前記伝達された値に基づいてエンジン運転条件、燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射パターン、還元剤噴射量、媒煙フィルタ６０の再生時期およびＬＮＴ４０の脱硫時期を決定し、インジェクター１４および噴射モジュール５０を制御するための信号をインジェクター１４および噴射モジュール５０に出力する。
【００６４】
一方、本発明の実施形態による排気ガス浄化装置には図２に記載されたセンサー以外に複数のセンサーが装着されてもよいが、説明の便宜のために省略する。
【００６５】
以下、図３乃至図６を参照して、本発明の実施形態による排気ガス浄化方法を詳しく説明する。
【００６６】
図３は本発明の実施形態による排気ガス浄化方法を示したフローチャートであり、図４は本発明の実施形態による排気ガス浄化方法におけるＬＮＴを用いたＤｅＮＯｘ方法を示したフローチャートであり、図５は本発明の実施形態による排気ガス浄化方法におけるＳＤＰＦを用いたＤｅＮＯｘ方法を示したフローチャートであり、図６は本発明の実施形態による排気ガス浄化方法における目標尿素噴射量を計算する方法を示したブロック図である。
【００６７】
図３に示されているように、本発明の実施形態による排気ガス浄化方法はエンジン１０が運転中である場合に実行される（Ｓ１００）。エンジン１０が運転中であれば排気ガスが発生し、前記排気ガスが本発明の実施形態による排気ガス浄化方法によって浄化される。また、冷始動（Ｃｏｌｄ  Ｓｔａｒｔ）時や排気ガスの温度が低い場合には排気ガスに含まれている窒素酸化物はＬＮＴ４０に吸蔵される。
【００６８】
エンジン１０が運転中であれば、第１温度センサー７４と第２温度センサー７８は排気パイプ２０の特定地点での排気ガスの温度を測定する（Ｓ１１０）。ここで、排気ガスの温度は第１温度センサー７４で測定した値であるか、第２温度センサー７８で測定した値であるか、第１、第２温度センサー７４、７８の測定値に基づいて計算された特定地点での排気ガスの温度であり得る。つまり、排気ガスの温度は前記温度のうちで当業者の意図によって選択される。本明細書では説明の便宜上排気ガスの温度は第２温度センサー７８が測定した媒煙フィルタ６０に流入する排気ガスの温度とすることにする。しかし、排気ガスの温度はこれに限定されない。
【００６９】
排気ガスの温度が測定されると、制御器７０は排気ガスの温度が遷移温度以上であるかを判断する（Ｓ１２０）。ここで遷移温度は排気ガスの温度の選択によって変わる。例えば、第２温度センサー７８が測定した温度を排気ガスの温度として選択する場合、遷移温度は２５０℃であり得るが、これに限定されない。
【００７０】
Ｓ１２０段階で排気ガスの温度が遷移温度未満であれば、制御器７０はＬＮＴ４０を用いたＤｅＮＯｘを行う（Ｓ１３０）。これとは異なり、排気ガスの温度が遷移温度以上であれば、制御器７０は媒煙フィルタ６０、特にＳＤＰＦ６２を用いたＤｅＮＯｘを行う（Ｓ１４０）。
【００７１】
図４を参照して、ＬＮＴ４０を用いたＤｅＮＯｘ方法を詳しく説明する。
【００７２】
ＬＮＴ４０を用いたＤｅＮＯｘが始まると、制御器７０はＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘ量以上であるかを判断する（Ｓ２００）。
【００７３】
万一ＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘ量未満であれば、ＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘを浄化する必要がないので、制御器７０はＳ１００段階に戻る。
【００７４】
万一ＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘ量以上であれば、前記制御器７０は排気ガスの温度が尿素変換温度に到達したかを判断する（Ｓ２１０）。ここで尿素変換温度も遷移温度と同様に排気ガスの温度の選択によって変わる。例えば、第２温度センサー７８が測定した温度を排気ガスの温度として選択する場合、尿素変換温度は１８０℃であり得るが、これに限定されない。
【００７５】
Ｓ２１０段階で排気ガスの温度が尿素変換温度に到達しなかったら、制御器７０はＳ２５０段階に進む。
【００７６】
Ｓ２１０段階で排気ガスの温度が尿素変換温度に到達したら、制御器７０は目標アンモニア吸蔵量を計算する（Ｓ２２０）。ここで、目標アンモニア吸蔵量は燃焼雰囲気を濃厚に制御することによってＬＮＴ４０に吸蔵された窒素酸化物が脱着されて還元される時、ＬＮＴ４０からスリップされる窒素酸化物をＳＤＰＦ６２で還元するために必要なアンモニア吸蔵量を意味する。
【００７７】
つまり、ＬＮＴ４０で窒素酸化物が還元される時、窒素酸化物の一定部門はＬＮＴ４０で還元されずＬＮＴ４０からスリップされる。万一ＳＤＰＦ６２にアンモニアが予め吸蔵されていなければ、スリップされた窒素酸化物は浄化されず車両外部に排出される。したがって、ＳＤＰＦ６２に予めアンモニアを吸蔵させることによってＬＮＴ４０でスリップされる窒素酸化物を浄化させることができる。
【００７８】
一方、排気ガスの温度が尿素変換温度に到達しなかったら、噴射された尿素がアンモニアに変換されないこともある。したがって、排気ガスの温度が尿素変換温度以上である場合にのみ尿素を噴射してＳＤＰＦ６２に予めアンモニアを吸蔵させる。
【００７９】
目標アンモニア吸蔵量が計算されると、制御器７０は目標アンモニア吸蔵量による目標尿素噴射量を計算する（Ｓ２３０）。目標尿素噴射量を計算する方法は図６を参照して説明する。
【００８０】
第１ＮＯｘセンサー８０はＳＤＰＦ６２前方ＮＯｘ量を検出する（Ｓ４００）。また、制御器７０は第１、第２温度センサー７４、７８の測定値を含むセンサーの測定値に基づいて運転条件によるＳＤＰＦ６２の内部温度を検出し（Ｓ４１０）、ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量を予測する（Ｓ４２０）。ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量を予測するために、制御器７０はＳＤＰＦ６２の内部温度によるアンモニア吸蔵／酸化特性とＳＤＰＦ６２内部温度によるアンモニア脱着特性を利用する（Ｓ４３０、Ｓ４４０）。つまり、以前にＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量、現在ＳＤＰＦ６２に吸蔵されているアンモニアの量、現在ＳＤＰＦ６２で酸化されているアンモニアの量、現在ＳＤＰＦ６２で脱着されているアンモニアの量から現在ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニアの量を予測する。
【００８１】
また、制御器７０はＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘを脱着／還元させるためにエンジンの空燃比を濃厚な雰囲気で運転する条件でＬＮＴ４０のＮＯｘスリップ特性を用いて（Ｓ４５０）ＬＮＴ４０で窒素酸化物を還元させる時スリップされるＮＯｘ量を予測する。
【００８２】
さらに、制御器７０は脱硫時にＬＮＴ４０から排出されるＮＯｘの量（Ｓ４６０）と媒煙フィルタ６０の再生時にＬＮＴ４０から排出されるＮＯｘの量（Ｓ４７０）を予測する。
【００８３】
その後、制御器７０はＳ４００段階乃至Ｓ４７０段階で計算されるか予測された値に基づいて目標尿素噴射量を計算する（Ｓ２３０、Ｓ３５０）。Ｓ２３０段階では、Ｓ４００乃至Ｓ４５０段階で計算されるか予測された値に基づいて目標尿素噴射量を計算することができ、Ｓ３５０段階ではＳ４００乃至Ｓ４７０段階で計算されるか予測された値に基づいて目標尿素噴射量を計算することがである。
【００８４】
前述で言及したように、Ｓ４００段階乃至Ｓ４７０段階で計算されるか予測された値は数多い実験を通じて運転条件によって予め定められていてもよい。
【００８５】
Ｓ２３０段階で目標尿素噴射量が計算されると、制御器７０は噴射モジュール５０を制御して前記目標尿素噴射量によって尿素を噴射するようにする（Ｓ２３５）。
【００８６】
その後、制御器７０はＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量以上であるかを判断する（Ｓ２４０）。ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量未満であれば、制御器７０は続けて尿素を噴射するように噴射モジュール５０を制御する（Ｓ２３５）。前記Ｓ２１０段階乃至Ｓ２４０段階を通じて濃厚な雰囲気でＬＮＴ４０からスリップされるＮＯｘを浄化させるためのアンモニアをＳＤＰＦ６２に予め吸蔵させることができる。
【００８７】
万一ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量以上であれば、制御器７０はＤｅＮＯｘを行う（Ｓ２５０）。つまり、制御器７０はインジェクター１４を通じて噴射される燃料の量を増加させることによって燃焼雰囲気を濃厚な雰囲気に制御する。これにより、ＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘは脱着され、ＬＮＴ４０で脱着されたＮＯｘと排気ガスに含まれているＮＯｘはＬＮＴ４０で還元される。この過程で排気ガスに含まれている一酸化炭素と炭化水素も酸化され得る。また、ＬＮＴ４０でスリップされるＮＯｘはＳＤＰＦ６２に予め吸蔵されたアンモニアによってＳＤＰＦ６２で還元される。
【００８８】
その後、制御器７０はＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘの量が設定ＮＯｘ量以下であるかを判断する（Ｓ２６０）。Ｓ２６０段階で設定されたＮＯｘ量はＳ２００段階で設定されたＮＯｘ量より小さいのが好ましい。
【００８９】
Ｓ２６０段階でＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘ量が設定されたＮＯｘ量より多ければ、制御器７０はＳ２５０段階に戻ってＤｅＮＯｘを行う。
【００９０】
Ｓ２６０段階でＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘ量が設定されたＮＯｘ量未満であれば、制御器７０はＤｅＮＯｘを終了する（Ｓ２７０）。
【００９１】
その後、制御器７０はＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニアの量が目標アンモニア吸蔵量以上であるかを判断する（Ｓ２８０）。ＤｅＮＯｘが終了するとＬＮＴ４０がＮＯｘを吸蔵するためＳＤＰＦ６２にスリップされるＮＯｘが殆どない。したがって、制御器７０はＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量によって尿素噴射を中止するかどうかを判断する。つまり、Ｓ２８０段階でＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニアの量が目標アンモニア吸蔵量以上になるまで制御器７０は尿素噴射を続ける。
【００９２】
Ｓ２８０段階でＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニアの量が目標アンモニア吸蔵量以上であれば、制御器７０は尿素噴射を中止し（Ｓ２９０）、Ｓ１００段階に戻る。
【００９３】
以下、図５を参照して、ＳＤＰＦ６２を用いたＤｅＮＯｘ方法を詳しく説明する。
【００９４】
ＳＤＰＦ６２を用いたＤｅＮＯｘが始まると、制御器７０は差圧センサー６６の検出値に基づいてＳＤＰＦ６２の再生が必要であるかを判断する（Ｓ３００）。つまり、差圧センサー６６の検出された圧力差が設定圧力以上であるかを判断する。
【００９５】
Ｓ３００段階でＳＤＰＦ６２の再生が必要であると判断されると、制御器７０はＳＤＰＦ６２の再生を行い（Ｓ３１０）、Ｓ３２０段階に進む。つまり、制御器７０は排気ガスを再循環させずインジェクター１４が燃料を後噴射するように制御することによって、排気ガスの温度を上昇させる。これにより、ＳＤＰＦ６２に捕集された粒子状物質が燃える。
【００９６】
一方、排気ガスを再循環させなければ排気ガス内のＮＯｘ量が増加する。また、排気ガスの温度を上昇させればＬＮＴ４０でＮＯｘが吸蔵もされず浄化もされない。したがって、ＳＤＰＦ６２再生時にＬＮＴ４０での排出されるＮＯｘ量を目標尿素噴射量計算に考慮するようにしなければならない（図６参照）。
【００９７】
Ｓ３００段階でＳＤＰＦ６２の再生が必要でなければ、制御器７０はＬＮＴ４０の硫黄被毒量が設定された硫黄被毒量以上であるかを判断する（Ｓ３２０）。つまり、ＬＮＴ４０の脱硫が必要であるかを判断する。
【００９８】
Ｓ３２０段階でＬＮＴ４０の硫黄被毒量が設定された硫黄被毒量以上であれば、ＬＮＴ４０の脱硫を行い（Ｓ３３０）、Ｓ３４０段階に進む。つまり、制御器７０はインジェクター１４が燃料を後噴射するように制御することによって、排気ガスの温度を上昇させる。また、濃厚な空燃比と希薄な空燃比が繰り返されるようにインジェクター１４から噴射される燃料量を制御する。
【００９９】
一方、排気ガスの温度が高く希薄な空燃比ではＬＮＴ４０はＮＯｘ吸蔵ができないが、濃厚な空燃比ではＮＯｘの一部がＬＮＴ４０で還元される。したがって、ＬＮＴ４０の脱硫時にＬＮＴ４０での排出されるＮＯｘ量を目標尿素噴射量計算に考慮するようにしなければならない（図６参照）。
【０１００】
Ｓ３２０段階でＬＮＴ４０の硫黄被毒量が設定された硫黄被毒量未満であれば、制御器７０は目標アンモニア吸蔵量を計算し（Ｓ３４０）、目標アンモニア吸蔵量による目標尿素噴射量を計算する（Ｓ３５０）。Ｓ３４０段階で目標アンモニア吸蔵量はＳＤＰＦ６２で排気ガスに含まれているＮＯｘ大部分を還元させるのに必要なアンモニア吸蔵量を意味する。したがって、Ｓ３４０段階での目標アンモニア吸蔵量はＳ２１０段階での目標アンモニア吸蔵量とは異なることがある。また、Ｓ３５０段階での目標尿素噴射量はＳ２２０段階での目標尿素噴射量の計算と同様な方法で計算される。しかし、Ｓ３５０段階で考慮される変化要因とＳ２２０段階で考慮される変化要因は互いに異なってもよい。つまり、Ｓ２２０段階では運転条件によるＬＮＴ４０でＮＯｘスリップ特性が主な変化要因であるが、Ｓ３５０段階では脱硫時にＬＮＴ４０で排出されるＮＯｘの量またはＳＤＰＦ６２再生時にＬＮＴ４０で排出されるＮＯｘの量が主な変化要因であり得る。
【０１０１】
Ｓ３５０段階で目標尿素噴射量が計算されると、制御器７０は噴射モジュール５０を制御して前記目標尿素噴射量によって尿素を噴射するようにする（Ｓ３６０）。これにより、排気ガスに含まれているＮＯｘはＳＤＰＦ６２で還元される。この時、制御器７０は空燃比を理論空燃比に近い濃厚な空燃比（λ＞０．９５）に制御しＬＮＴ４０に吸蔵されたＮＯｘが脱着されてＳＤＰＦ６２で浄化されるようにする。したがって、空燃比制御による燃費損失を防止することができる。
【０１０２】
その後、ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量以上であるかを判断する（Ｓ３７０）。通常、ＳＤＰＦ６２を用いたＤｅＮＯｘを遂行する途中には尿素の噴射によって発生したアンモニアがＳＤＰＦ６２に吸蔵されるとすぐにまたはＳＤＰＦ６２に吸蔵されずＮＯｘの還元に使用される。したがって、ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量に到達するのが難しい。しかし、運転条件の急激な変化によってＮＯｘが予想ＮＯｘ発生量より少なく発生することがある。この場合、ＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量に到達することができ、尿素の不必要な消耗を防止するために尿素噴射を中止するようになる。つまり、Ｓ３７０段階でＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量以上であれば、制御器７０は尿素噴射を中止させ（Ｓ３８０）、Ｓ１００段階に戻る。
【０１０３】
これとは異なり、Ｓ３７０段階でＳＤＰＦ６２に吸蔵されたアンモニア量が目標アンモニア吸蔵量未満であれば、制御器７０は続けて尿素を噴射するように噴射モジュール５０を制御する（Ｓ３６０）。これにより、排気ガスに含まれているＮＯｘはＳＤＰＦ６２で連続的に還元される。
【０１０４】
以上に本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【０１０５】
１０      エンジン
１２      燃焼室
１４      インジェクター
１６      吸気マニホールド
１８      排気マニホールド
２０      排気パイプ
３０      排気ガス再循環装置
４０      リーンノックストラップ（ＬＮＴ）
５０      噴射モジュール
５５      ミキサー
６０      煤煙フィルタ
６２      選択的還元触媒がコーティングされたディーゼル媒煙フィルタ（ＳＤＰＦ）
６４      追加的な選択的還元触媒（ＳＣＲ）
６６      差圧センサー
７０      制御器
７２      第１酸素センサー
７４      第１温度センサー
７６      第２酸素センサー
７８      第２温度センサー
８０      第１ＮＯｘセンサー
８２      第２ＮＯｘセンサー  
【図１】
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【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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