(57)【要約】【課題】ＮＯｘセンサを用いた簡単な構成且つ容易な制御によりＳＣＲ触媒におけるＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップの判定を行うことのできる内燃機関の排気浄化装置を提供すること。【解決手段】ＳＣＲ触媒の排気下流側に設けられたＮＯｘセンサにより検出される実ＮＯｘ濃度Na1と予め設定された適正ＮＯｘ濃度Nrとの差であるＮＯｘ濃度偏差Ne1が所定値αより大となったとき、尿素水手添加量を所定量減少させ、当該尿素水手添加量減少後のＮＯｘ濃度偏差Ne2が減少前のＮＯｘ濃度偏差Ne1よりも大となった場合にはＮＯｘスリップと判定し、小となった場合にはアンモニアスリップと判定する。【選択図】図２
2008157136.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、尿素水またはアンモニアを還元剤として排ガス中に添加する還元剤添加手段と、
前記排気通路の前記還元剤添加手段の排気下流側に設けられ、該還元剤添加手段により添加された前記還元剤によって排ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、
該ＮＯｘ触媒の排気下流側に設けられ、排ガス中のＮＯｘを検知するとともに、該ＮＯｘと同様にアンモニアも検知し、該ＮＯｘ及びアンモニアの濃度に応じた値を出力するＮＯｘセンサと、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の排気下流側の適正ＮＯｘ濃度を設定する適正ＮＯｘ濃度設定手段と、
前記還元剤添加手段により添加される還元剤の添加量を制御する還元剤添加量制御手段と、
前記適正ＮＯｘ濃度設定手段により設定された適正ＮＯｘ濃度及び前記ＮＯｘセンサにより出力された値との偏差を算出するＮＯｘ濃度偏差算出手段と、
前記ＮＯｘ濃度偏差算出手段により算出された偏差が所定値より大となったとき、前記還元剤添加量制御手段により還元剤添加量を減少させ、該還元剤添加量減少後に前記ＮＯｘ濃度偏差検出手段により算出された偏差が、該還元剤添加量減少前の前記偏差よりも増加した場合にはＮＯｘスリップと判定し、該還元剤添加量減少前の前記偏差よりも減少した場合にはアンモニアスリップと判定するスリップ判定手段を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路に設けられ、尿素水またはアンモニアを還元剤として排ガス中に添加する還元剤添加手段と、
前記排気通路の前記還元剤添加手段の排気下流側に設けられ、該還元剤添加手段により添加された前記還元剤によって排ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、
該ＮＯｘ触媒の排気下流側に設けられ、排ガス中のＮＯｘを検知するとともに、該ＮＯｘと同様にアンモニアも検知し、該ＮＯｘ及びアンモニアの濃度に応じた値を出力するＮＯｘセンサと、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の排気下流側の適正ＮＯｘ濃度を設定する適正ＮＯｘ濃度設定手段と、
前記還元剤添加手段により添加される還元剤の添加量を制御する還元剤添加量制御手段と、
前記適正ＮＯｘ濃度設定手段により設定された適正ＮＯｘ濃度及び前記ＮＯｘセンサにより出力された値の偏差を算出するＮＯｘ濃度偏差算出手段と、
前記ＮＯｘ濃度偏差算出手段により算出された偏差が所定値より大となったとき、前記還元剤添加量制御手段により還元剤添加量を増加させ、該還元剤添加量増加後に前記ＮＯｘ濃度偏差検出手段により算出された偏差が、該還元剤添加量増加前の前記偏差よりも減少した場合にはＮＯｘスリップと判定し、該還元剤添加量増加後に前記ＮＯｘ濃度偏差検出手段により算出された偏差が、該還元剤添加量増加前の前記偏差よりも増加した場合にはアンモニアスリップと判定するスリップ判定手段を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記還元剤添加量制御手段は、前記スリップ判定手段によりＮＯｘスリップと判定された場合には、還元剤添加量を増加させるよう制御することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記還元剤添加量制御手段は、前記スリップ判定手段によりアンモニアスリップと判定された場合には、還元剤添加量を減少させるよう制御することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記還元剤添加量制御手段は、前記スリップ判定手段によりＮＯｘスリップまたはアンモニアスリップと判定された場合に、前記適正ＮＯｘ濃度設定手段により設定された適正ＮＯｘ濃度及び前記ＮＯｘセンサにより出力された値の偏差が減少する方向に前記還元剤添加量をフィードバック制御することを特徴とする請求項１または２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係り、詳しくは選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップの判定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以下、エンジンともいう）の排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する手段の一つとして、排ガス中に尿素水等の還元剤を添加し加水分解により発生するアンモニア（ＮＨ３）により、ＮＯｘを窒素（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に選択還元するＮＯｘ触媒、所謂ＳＣＲ触媒が知られている。
当該ＳＣＲ触媒は尿素水の添加量に応じてＮＯｘの浄化性能が変化するものであり、尿素水添加量にはエンジンの運転状態に応じて十分なＮＯｘ浄化性能を発揮する適正範囲が存在する。例えば、当該尿素水添加量が適正範囲より不足すると、ＳＣＲ触媒にてＮＯｘを浄化しきれずＮＯｘが大気中へ排出される、所謂ＮＯｘスリップが発生する。一方、当該尿素水添加量が適正範囲より過剰となると、余剰となったアンモニアが大気中へと排出される、所謂アンモニアスリップが発生する。
【０００３】
ここで、ＳＣＲ触媒の排気下流側にＮＯｘセンサを設けることで主としてＮＯｘスリップを検出する構成が考えられる。
一般にＮＯｘセンサは、その検知部に触媒成分（例えばジルコニア）を有しており、当該触媒成分の作用により、まず排ガス中のＯ２成分を除去し、残ったＮＯ成分をＮ２及びＯ２に分解し、このＯ２量を測定することでＮＯｘ濃度を検出している。しかし、このように構成されたＮＯｘセンサでは、検知部においてアンモニア成分が酸化され（４ＮＨ3＋５Ｏ２→４ＮＯ＋６Ｈ２Ｏ）、これによりＮＯ成分が生じてしまい、当該ＮＯ成分から分解されたＯ２量も測定してしまうという性質を有している。このように、当該ＮＯｘセンサではアンモニアの干渉を受けるため、尿素水添加量が適正範囲を外れた場合にＮＯｘスリップが生じているかアンモニアスリップが生じているかを区別することができない。
【０００４】
そこで、ＮＯｘ触媒の排気上流側及び下流側にＮＯｘセンサを設け、この２つのＮＯｘセンサのセンサ出力に基づきＳＣＲ触媒の実ＮＯｘ浄化率を算出し、当該ＮＯｘ浄化率が予め設定された目標ＮＯｘ浄化率となるよう尿素水添加量を制御する技術が開発されている（特許文献１参照）。当該特許文献１によれば、実ＮＯｘ浄化率が目標ＮＯｘ浄化率より小である場合には尿素水添加量を増大補正し、当該増大補正を行ったにも拘らずＮＯｘ浄化率が向上しない場合にはアンモニアスリップが生じていると判定する制御を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２９３７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、ＮＯｘ触媒の排気上流側及び下流側の２箇所にＮＯｘセンサを設けなければならず、これは構成の複雑化や部品点数及びコスト増加を招くという問題がある。
また、上記特許文献１では、当該ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率制御を行うなかでアンモニアスリップの判定を行っており制御が複雑となるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＮＯｘセンサを用いた簡単な構成且つ容易な制御によりＳＣＲ触媒におけるＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップの判定を行うことのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、請求項１の内燃機関の排気浄化装置では、内燃機関の排気通路に設けられ、尿素水またはアンモニアを還元剤として排ガス中に添加する還元剤添加手段と、前記排気通路の前記還元剤添加手段の排気下流側に設けられ、該還元剤添加手段により添加された前記還元剤によって排ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒の排気下流側に設けられ、排ガス中のＮＯｘを検知するとともに、該ＮＯｘと同様にアンモニアも検知し、該ＮＯｘ及びアンモニアの濃度に応じた値を出力するＮＯｘセンサと、前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の排気下流側の適正ＮＯｘ濃度を設定する適正ＮＯｘ濃度設定手段と、前記還元剤添加手段により添加される還元剤の添加量を制御する還元剤添加量制御手段と、前記適正ＮＯｘ濃度設定手段により設定された適正ＮＯｘ濃度及び前記ＮＯｘセンサにより出力された値との偏差を算出するＮＯｘ濃度偏差算出手段と、前記ＮＯｘ濃度偏差算出手段により算出された偏差が所定値より大となったとき、前記還元剤添加量制御手段により還元剤添加量を減少させ、該還元剤添加量減少後に前記ＮＯｘ濃度偏差検出手段により算出された偏差が、該還元剤添加量減少前の前記偏差よりも増加した場合にはＮＯｘスリップと判定し、該還元剤添加量減少前の前記偏差よりも減少した場合にはアンモニアスリップと判定するスリップ判定手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の内燃機関の排気浄化装置では、内燃機関の排気通路に設けられ、尿素水またはアンモニアを還元剤として排ガス中に添加する還元剤添加手段と、前記排気通路の前記還元剤添加手段の排気下流側に設けられ、該還元剤添加手段により添加された前記還元剤によって排ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒の排気下流側に設けられ、排ガス中のＮＯｘを検知するとともに、該ＮＯｘと同様にアンモニアも検知し、該ＮＯｘ及びアンモニアの濃度に応じた値を出力するＮＯｘセンサと、前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の排気下流側の適正ＮＯｘ濃度を設定する適正ＮＯｘ濃度設定手段と、前記還元剤添加手段により添加される還元剤の添加量を制御する還元剤添加量制御手段と、前記適正ＮＯｘ濃度設定手段により設定された適正ＮＯｘ濃度及び前記ＮＯｘセンサにより出力された値の偏差を算出するＮＯｘ濃度偏差算出手段と、前記ＮＯｘ濃度偏差算出手段により算出された偏差が所定値より大となったとき、前記還元剤添加量制御手段により還元剤添加量を増加させ、該還元剤添加量増加後に前記ＮＯｘ濃度偏差検出手段により算出された偏差が、該還元剤添加量増加前の前記偏差よりも減少した場合にはＮＯｘスリップと判定し、該還元剤添加量増加後に前記ＮＯｘ濃度偏差検出手段により算出された偏差が、該還元剤添加量増加前の前記偏差よりも増加した場合にはアンモニアスリップと判定するスリップ判定手段を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１または２において、前記還元剤添加量制御手段は、前記スリップ判定手段によりＮＯｘスリップと判定された場合には、還元剤添加量を増加させるよう制御することを特徴としている。
請求項４の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記還元剤添加量制御手段は、前記スリップ判定手段によりアンモニアスリップと判定された場合には、還元剤添加量を減少させるよう制御することを特徴としている。
【００１０】
請求項５の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１または２において、前記還元剤添加量制御手段は、前記スリップ判定手段によりＮＯｘスリップまたはアンモニアスリップと判定された場合に、前記適正ＮＯｘ濃度設定手段により設定された適正ＮＯｘ濃度及び前記ＮＯｘセンサにより出力された値の偏差が減少する方向に前記還元剤添加量をフィードバック制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
上記手段を用いる本発明の請求項１の内燃機関の排気浄化装置では、還元剤添加手段から添加される還元剤によりＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒の排気下流側に、ＮＯｘとともにアンモニアも検知されるＮＯｘセンサが設けられた構成において、適正ＮＯｘ濃度とＮＯｘセンサの出力値との偏差が所定値より大となったときには、還元剤添加量を減少させ、当該還元剤添加量の減少により偏差が増加した場合には還元剤添加量が不足している（ＮＯｘスリップ）と判定する。一方、還元剤添加量の減少により偏差が減少した場合には、還元剤の添加量が過剰である（アンモニアスリップ）と判定する。
【００１２】
このように、請求項１の内燃機関の排気浄化装置では、ＮＯｘ触媒の排気下流側にＮＯｘセンサを１つ設けただけの簡単な構成であって、適正ＮＯｘ濃度とＮＯｘセンサの出力値との偏差が所定値より大となったときに還元剤添加量を減少させ、当該還元剤添加量の減少による偏差の変化をみるという容易な制御によりＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップの判定を行うことができる。
【００１３】
また、アンモニアは刺激臭を有しているため、極力大気中への排出は回避すべきであり、当該請求項１によれば、還元剤の添加量を減少させることでスリップ判定を行うので、アンモニアの排出を抑制させながら当該スリップ判定を行うことができる。
請求項２の内燃機関の排気浄化装置によれば、還元剤添加手段から添加される還元剤によりＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒の排気下流側に、ＮＯｘとともにアンモニアも検知されるＮＯｘセンサが設けられた構成において、適正ＮＯｘ濃度とＮＯｘセンサの出力値との偏差が所定値より大となったときには、還元剤添加量を増加させ、当該還元剤添加量の増加により偏差が減少した場合には還元剤添加量が不足している（ＮＯｘスリップ）と判定する。一方、還元剤添加量の増加により偏差が増加したならば、還元剤添加量が過剰である（アンモニアスリップ）と判定する。
【００１４】
このように、請求項２の内燃機関の排気浄化装置では、ＮＯｘ触媒の排気下流側にＮＯｘセンサを１つ設けただけの簡単な構成であって、適正ＮＯｘ濃度及びＮＯｘセンサの出力値の偏差が所定値より大となったときに還元剤添加量を増加させ、当該還元剤添加量増加による偏差の変化をみるという容易な制御によりＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップの判定を行うことができる。
【００１５】
請求項３の内燃機関の排気浄化装置によれば、ＮＯｘスリップと判定した場合に容易に当該ＮＯｘスリップを解消することができる。
請求項４の内燃機関の排気浄化装置によれば、アンモニアスリップと判定した場合に容易に当該アンモニアスリップを解消することができる。
請求項５の内燃機関の排気浄化装置によれば、ＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップを確実に解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る排気浄化装置を備えたエンジンの概略構成図が示されている。以下、同図に基づき説明する。
エンジン１（内燃機関）はコモンレール式燃料噴射装置を備えるディーゼルエンジンであり、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料を各気筒４の燃料噴射弁５に供給し、任意の噴射時期及び噴射量で燃料噴射弁５から各気筒４の筒内に噴射可能に構成されている。
【００１７】
エンジン１の吸気側には吸気マニホールド６が接続されており、吸気マニホールド６からは吸気管８が延びている。吸気管８の吸気上流端にはエアクリーナ１０が設けられており、吸気管８の途中にはターボ過給機１２のコンプレッサ１２ａが設けられ、当該コンプレッサ１２ａの吸気下流側にはインタークーラ１４が設けられている。
一方、エンジン１の排気側には排気マニホールド１６が接続されており、排気マニホールド１６からは排気管１８が延びている。排気マニホールド１６と吸気マニホールド６にはＥＧＲ通路２０が接続されており、ＥＧＲ通路２０にはＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２２やＥＧＲガスの還流量を調節するＥＧＲバルブ２４が設けられている。
【００１８】
また、排気管１８の途中には上記コンプレッサ１２ａと同軸上に連結されているタービン１２ｂが設けられている。
さらに、当該排気管１８の排気下流側にはＳＣＲ触媒３０（ＮＯｘ触媒）が設けられている。
当該ＳＣＲ触媒３０は、例えばハニカム構造のセラミックス製の触媒担体上に酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）等の触媒金属を担持して構成されており、アンモニア（ＮＨ３）により排ガス中のＮＯｘを窒素（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に選択還元するＮＯｘ触媒である。
【００１９】
また当該ＳＣＲ触媒３０の排気上流側には、排気管１８内において排気下流側へ尿素水を噴射可能な添加ノズル３２（還元剤添加手段）が設けられている。なお、当該添加ノズル３２より噴射された尿素水は加水分解によりアンモニアを発生させる。
当該添加ノズル３２は車両に搭載された尿素水供給装置３４（還元剤添加手段）に連結されており、尿素水供給装置３４には尿素水が貯蔵されている尿素水タンク３６から尿素水が供給される。
【００２０】
さらにＳＣＲ触媒３０の排気下流側には、当該ＳＣＲ触媒３０を通過した排ガス中のＮＯｘ濃度を検出可能なＮＯｘセンサ３８が設けられている。
当該ＮＯｘセンサ３８は、検知部に触媒成分（例えばジルコニア）を有しており、当該触媒成分の作用により、まず排ガス中のＯ２成分を除去し、残ったＮＯ成分をＮ２及びＯ２に分解し、このＯ２量を測定することでＮＯｘ濃度を検出している。
【００２１】
一方、このような構成から、ＮＯｘセンサ３８では、アンモニアが存在すると、上述したように検知部においてアンモニア成分が酸化されてＮＯ成分が生じ（４ＮＨ３＋５Ｏ２→４ＮＯ＋６Ｈ２Ｏ）、これより、ＮＯｘセンサ３８は、当該ＮＯ成分から分解されたＯ２量をも測定してしまうという性質を有している。即ち、ＮＯｘセンサ３８は、排ガス中のアンモニアもＮＯｘと同様に検知する特性を有している。
【００２２】
したがって、当該ＮＯｘセンサ３８を通る排ガス中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度が増加することで当該ＮＯｘセンサ３８の出力値は増加する。
また、車両にはＥＣＵ（電子コントロールユニット）４０が設けられており、当該ＥＣＵ４０は各種センサ類からの情報に基づき各種制御を行う機能を有している。当該ＥＣＵ４０は、エンジン１の運転制御の他、例えば、尿素水添加量を設定し上記尿素水供給装置３４を制御して、所定の時期に添加ノズル３２から尿素水の添加を行う（還元剤添加量制御手段）。また、上記ＮＯｘセンサ３８の出力値からＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップの判定を行う（スリップ判定手段）。
【００２３】
以下、このように構成された本発明に係る内燃機関の排気浄化装置におけるスリップ判定制御及び尿素水添加量制御について詳しく説明する。
図２を参照すると、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置のＥＣＵ４０により実行されるスリップ判定制御及び尿素水添加量制御ルーチンがフローチャートで示されており、図３を参照すると、所定の運転状態における尿素水添加量とＮＯｘセンサ出力値との関係マップが示されている。以下、図３を参照しつつ図２のフローチャートに沿って説明する。
【００２４】
まず、ステップＳ１ではＮＯｘセンサ３８の出力値を実ＮＯｘ濃度Ｎａ１として取得する。
ステップＳ２では、上記ステップＳ１で取得した実ＮＯｘ濃度Ｎａ１と、予め設定される適正ＮＯｘ濃度Ｎｒとの偏差であるＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１を算出する（ＮＯｘ濃度偏差算出手段）。当該適正ＮＯｘ濃度Ｎｒは、エンジン１の回転数や燃料噴射量、あるいはＮＯｘ触媒温度毎に作成された図３に示すような尿素水添加量とＮＯｘセンサ３８の出力値との関係マップから決定される。詳しくは、図３に示すように、尿素水添加量が適正範囲であるときのＮＯｘセンサ３８の出力値、即ち当該マップにおけるＮＯｘセンサ出力の底値を適正ＮＯｘ濃度Ｎｒとする（適正ＮＯｘ濃度設定手段）。
【００２５】
そして、ステップＳ３では、ＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１、即ち実ＮＯｘ濃度Ｎａ１と適正ＮＯｘ濃度Ｎｒとの偏差が、予め設定された所定値αより大であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち実ＮＯｘ濃度Ｎａ１が適正ＮＯｘ濃度Ｎｒよりも低い場合や当該実ＮＯｘ濃度Ｎａ１と適正ＮＯｘ濃度Ｎｒとの差が所定値α以下の比較的小さい場合には、尿素水添加量は適正範囲にあると判定し当該ルーチンをリターンする。
【００２６】
一方、ＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１が所定値αより大、即ち尿素水添加量が適正範囲外にある場合には、ＮＯｘスリップまたはアンモニアスリップが発生していると判断し、上記判別結果は真（Ｙｅｓ）となり次のステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、尿素水添加量を所定量減少するよう尿素水供給装置３４を制御する。なお、当該所定量は例えばこのときの尿素水添加量の１０％程度とすればよく、またはＮＯｘセンサ出力値を所定の範囲まで減少させればよいものである。
【００２７】
続いて、ステップＳ５では、尿素水添加量減少後のＮＯｘセンサ３８の出力値を実ＮＯｘ濃度Ｎａ２として取得し、次のステップＳ６では、当該実ＮＯｘ濃度Ｎａ２と適正ＮＯｘ濃度Ｎｒとの偏差であるＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２を算出する。
ステップＳ７では、上記ステップＳ２で算出した尿素水添加量減少前のＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１と上記ステップＳ６で算出した尿素水添加量減少後のＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２との偏差をＮＯｘ濃度変化量Ｎｄとして算出する。
【００２８】
そして、ステップＳ８において、ＮＯｘ濃度偏差変化量Ｎｄが０より大であるか否か、即ち、尿素水添加量を減少させたことでＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２が尿素水添加量減少前のＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１より増加したか否かを判別する。
当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち尿素水添加量を減少させたことでＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２が増加した場合には、ステップＳ９に進む。
【００２９】
ステップＳ９では、例えば図３のＡ部分に示すように、尿素水添加量を減少させたことでＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２が増加したということは尿素水添加量が不足しＳＣＲ触媒３０の浄化性能が低下してＮＯｘ排出量が増加したということであり、ＮＯｘスリップが発生していると判定する。
そして、続くステップＳ１０では、ＮＯｘスリップを解消すべく、尿素水添加量の増加制御を行い、当該ルーチンをリターンする。
【００３０】
一方、上記ステップＳ８の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち尿素水添加量を減少させたことで、ＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２が減少した場合には、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１では、例えば図３のＢ部分に示すように、尿素水添加量を減少させたことでＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２が減少したということは余剰で排気下流側へと排出されていたアンモニアが減少したということであるため、アンモニアスリップが発生していると判定する。
【００３１】
そして、続くステップＳ１２では、アンモニアスリップを解消すべく、余剰なアンモニアを減少させるよう尿素水添加量の減少制御を行い、当該ルーチンをリターンする。
以上のように、当該スリップ判定制御は、ＳＣＲ触媒３０の排気下流側にＮＯｘセンサ３８が設けられた構成において、当該ＮＯｘセンサ３８の出力値、即ち実ＮＯｘ濃度Ｎａ１と予め設定される適正ＮＯｘ濃度Ｎｒとの偏差であるＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１が所定値αより大となったときに、尿素水添加量を減少させ、当該尿素水添加量の減少によりＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２が増加した場合には尿素水添加量の不足、即ちＮＯｘスリップと判定する。一方、尿素水添加量の減少によりＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ２が減少した場合には、尿素水添加量が過剰、即ちアンモニアスリップと判定する。
【００３２】
したがって、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置では、ＳＣＲ触媒３０の排気下流側にＮＯｘセンサ３８を１つ設けただけの簡単な構成であって、ＮＯｘセンサ３８の出力値と適正ＮＯｘ濃度Ｎｒとの偏差が所定値αより大となったときに尿素水添加量を減少させ、当該尿素水添加量の減少によるＮＯｘ濃度偏差の変化をみるという容易な制御によりＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップの判定を行うことができる。
【００３３】
そして、当該判定によりＮＯｘスリップと判定された場合には尿素水添加量を増加させ、アンモニアスリップと判定された場合には尿素水添加量を減少させる容易な制御により、当該ＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップを解消させることができる。
また、尿素水の添加量を減少させることでスリップ判定を行うので、刺激臭を有するアンモニアの排出を抑制させながら当該スリップ判定を行うことができる。
【００３４】
以上で本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、エンジン１はディーゼルエンジンであるが、エンジンはこれに限られるものではなく、例えばガソリンエンジンであっても構わない。
また、上記実施形態では、ＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１が所定値αより大である場合に、尿水添加量を所定量減少させてスリップ判定を行っているが、例えばＮＯｘ濃度偏差Ｎｅ１が所定値αより大である場合に、尿素水添加量を増加させ、当該尿素水添加量増加後のＮＯｘ濃度偏差が減少した場合にはＮＯｘスリップと判定し、ＮＯｘ濃度偏差が増加した場合にはアンモニアスリップと判定するスリップ判定制御としても構わない。
【００３５】
また、上記実施形態では、排気浄化装置としてＳＣＲ触媒３０のみを備えた構成であるが、例えば排気通路に酸化触媒等の他の触媒やパティキュレートフィルタ等を併せて設けた構成としても構わない。
また、上記実施形態では、ＮＯｘスリップと判定した場合には尿素水添加量を増加させ、アンモニアスリップと判定した場合には尿素水添加量を減少させるよう制御しているが、ここで例えばＮＯｘ濃度偏差が減少する方向に向かうフィードバック制御により尿水添加量を制御しても構わない。このように尿素水添加量をフィードバック制御することでＮＯｘスリップ及びアンモニアスリップを確実に解消することができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、添加ノズル３２から尿素水を添加し加水分解したアンモニアによりＳＣＲ触媒３０にてＮＯｘを選択還元しているが、例えば添加ノズルから直接アンモニアを添加する構成としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る排気浄化装置を備えたエンジンの概略構成図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置のＥＣＵにより実行されるスリップ判定制御及び尿素水添加量制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】所定の運転状態時における尿素水添加量とＮＯｘセンサ出力値との関係マップである。
【符号の説明】
【００３８】
１  エンジン（内燃機関）
１８  排気管（排気通路）
３０  ＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）
３２  添加ノズル（還元剤添加手段）
３４  尿素水供給装置
３６  尿素水タンク
３８  ＮＯｘセンサ
４０  ＥＣＵ（還元剤添加量設定手段、スリップ判定手段）
【図１】
2008157136.tif 000003
【図２】
2008157136.tif 000004
【図３】
2008157136.tif 000005