(57)【要約】【課題】尿素水の供給が制限されるような排気流量の増大する運転領域においても良好にＮＯｘを浄化することが可能な排気浄化装置を提供する。【解決手段】エンジン１の排気通路２０に、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６と、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６の上流側の排気中に尿素水を供給する尿素水供給手段５０と、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６の上流側の排気中にＨＣを供給するＨＣ供給手段５０又は７６とを設け、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６によるＮＯｘの浄化に必要な目標供給量の尿素水がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に供給されるように尿素水供給手段５０を制御し、目標供給量が所定の上限量を上回るときには、尿素水の供給に追加してＨＣを供給するようにＨＣ供給手段５０又は７６を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配設され、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒と、
上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する尿素水供給手段と、
上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中にＨＣを供給するＨＣ供給手段と、
上記エンジンの運転状態に応じて求めた、上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒によるＮＯｘの浄化に必要な目標供給量の尿素水が上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給されるように上記尿素水供給手段を制御し、上記目標供給量が所定の上限量を上回るときには、上記尿素水供給手段からの尿素水の供給に追加してＨＣを供給するように上記ＨＣ供給手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の上記排気通路に配設され、排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、
上記パティキュレートフィルタの上流側の上記排気通路に配設された前段酸化触媒とを備え、
上記ＨＣ供給手段は、上記パティキュレートフィルタと上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒との間の排気中にＨＣを供給することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の上記排気通路に配設され、排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、
上記パティキュレートフィルタの上流側の上記排気通路に配設され、ＨＣを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒とを備え、
上記ＨＣ供給手段は、上記ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中にＨＣを供給することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
上記エンジンの排気流量を検出する排気流量検出手段を更に備え、
上記制御手段は、上記排気流量検出手段によって検出された上記排気流量に応じ、上記尿素水の供給に追加して上記ＨＣ供給手段から供給するＨＣの供給量を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の排気浄化装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記目標供給量が上記上限量を上回るときに、上記尿素水供給手段からの尿素水の供給量を上記上限量に保持することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気を浄化するための排気浄化装置に関し、特に排気中に供給された尿素水から生成されるアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元浄化するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えた排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気中に含まれる汚染物質の１つであるＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するための排気浄化装置として、エンジンの排気通路にアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を配設し、還元剤としてアンモニアをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給することにより、排気中のＮＯｘを浄化するようにした排気浄化装置が開発され、例えば特許文献１などによって提案されている。
【０００３】
このような排気浄化装置では、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給し、この尿素水が排気の熱により加水分解して生じたアンモニアがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給される。アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給されたアンモニアは一旦アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に吸着し、このアンモニアと排気中のＮＯｘとの間の脱硝反応がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒によって促進されることによりＮＯｘの浄化が行われる。
【０００４】
このときの尿素水供給量は、排気中のＮＯｘをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒における脱硝反応によってＮ２に変換する上で必要となる量であり、排気中に含まれるＮＯｘの量に応じて定まるものであることから、例えばエンジンの回転数や吸入空気量、及びエンジンの運転のために消費された燃料量などからエンジンの排気流量を求め、この排気流量やエンジンの排気温度などに応じて設定される。このため、エンジンの排気流量が大きく増大する高負荷高回転領域においては、これに対応して排気中に供給される尿素水の量も増大することになる。
【特許文献１】特開２００３−３４３２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このようなエンジンの高負荷高回転領域において尿素水が大量に排気中に供給されると、尿素水の特性により尿素水が排気中で十分に気化せず、変質し固体化して排気通路内に付着し、尿素水を排気中に供給するための噴射ノズルや排気通路に堆積する。
このため、堆積した尿素水の変質物が尿素水の噴射ノズルを閉塞して、必要な量の尿素水を供給することができなくなるという問題が生じる。また、このような問題の発生を防止するために尿素水の供給量に制限を設けると、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給されるアンモニアの量が不足してＮＯｘを十分に浄化にすることができないという問題が生じる。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、尿素水の供給が制限されるような排気流量の増大する運転領域においても良好にＮＯｘを浄化することが可能な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】
上記目的を達成するため、本発明の排気浄化装置は、エンジンの排気通路に配設され、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒と、上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する尿素水供給手段と、上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中にＨＣを供給するＨＣ供給手段と、上記エンジンの運転状態に応じて求めた、上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒によるＮＯｘの浄化に必要な目標供給量の尿素水が上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給されるように上記尿素水供給手段を制御し、上記目標供給量が所定の上限量を上回るときには、上記尿素水供給手段からの尿素水の供給に追加してＨＣを供給するように上記ＨＣ供給手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
このように構成された排気浄化装置によれば、エンジンの運転状態に応じて求めた、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒でのＮＯｘの浄化に必要な目標供給量の尿素水が尿素水供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に供給される。排気中に供給された尿素水が排気の熱により加水分解して生じたアンモニアは、排気と共にアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給され、一旦アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に吸着する。そして、このアンモニアと排気中のＮＯｘとの間の脱硝反応がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒によって促進されることによりＮＯｘの浄化が行われる。
【０００９】
このとき、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、尿素水供給手段からの尿素水供給に追加して、ＨＣ供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中にＨＣが供給される。
また、上記排気浄化装置において、上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の上記排気通路に配設され、排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、上記パティキュレートフィルタの上流側の上記排気通路に配設された前段酸化触媒とを備え、上記ＨＣ供給手段は、上記パティキュレートフィルタと上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒との間の排気中にＨＣを供給することを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
このように構成された排気浄化装置によれば、パティキュレートフィルタによりエンジンの排気中に含まれるパティキュレートが捕集される。パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートは、排気中のＨＣ（炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）が前段酸化触媒において酸化することによる排気温度の上昇や、排気中のＮＯ（一酸化窒素）が前段酸化触媒で酸化されて発生したＮＯ２（二酸化窒素）が酸化剤としてパティキュレートフィルタに供給されることにより焼却除去される。
【００１１】
一方、尿素水供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、パティキュレートフィルタとアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒との間の排気中にＨＣが供給される。
排気中に供給されたＨＣはアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入し、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒のもとで還元剤として機能することにより、尿素水から生成されたアンモニアでは浄化しきれなかったＮＯｘを還元して浄化する。
【００１２】
また、上記排気浄化装置において、上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の上記排気通路に配設され、排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、上記パティキュレートフィルタの上流側の上記排気通路に配設され、ＨＣを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒とを備え、上記ＨＣ供給手段は、上記パティキュレートフィルタの上流側の排気中にＨＣを供給することを特徴とする（請求項３）。
【００１３】
このように構成された排気浄化装置によれば、パティキュレートフィルタによりエンジンの排気中に含まれるパティキュレートが捕集される。パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートは、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒が酸化触媒として機能することにより、排気中のＨＣやＣＯの酸化による排気温度の上昇や、排気中のＮＯの酸化により発生したＮＯ２が酸化剤としてパティキュレートフィルタに供給されることにより焼却除去される。
【００１４】
一方、尿素水供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、ＨＣ供給手段からＨＣ供給手段から供給されたＨＣは、還元剤としてＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘの選択還元に使用される。この結果、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒から流出してアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気中のＮＯｘが減少する。
【００１５】
こうしてＮＯｘの減少した排気は、尿素水供給手段から供給された尿素水から生成されるアンモニアと共にアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入し、アンモニアを還元剤としてアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒のもとで選択還元され浄化される。
また、以上のような排気浄化装置のいずれかにおいて、上記エンジンの排気流量を検出する排気流量検出手段を更に備え、上記制御手段は、上記排気流量検出手段によって検出された上記排気流量に応じ、上記尿素水の供給に追加して上記ＨＣ供給手段から供給するＨＣの供給量を設定することを特徴とする（請求項４）。
【００１６】
このように構成された排気浄化装置によれば、尿素水供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、排気流量検出手段によって検出された排気流量に応じた量のＨＣが、ＨＣ供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に供給される。
更に、以上のような排気浄化装置のいずれかにおいて、上記制御手段は、上記目標供給量が上記上限量を上回るときに、上記尿素水供給手段からの尿素水の供給量を上記上限量に保持することを特徴とする（請求項５）。
【００１７】
このように構成された排気浄化装置によれば、尿素水供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、尿素水供給手段から供給される尿素水の量が上記上限量に保持されると共に、ＨＣ供給手段からＨＣがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に供給される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の排気浄化装置によれば、エンジンの運転状態に応じて求めた、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒でのＮＯｘの浄化に必要な尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、尿素水供給手段からの尿素水の供給に追加して、ＨＣ供給手段からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中にＨＣが供給される。
従って、ＨＣ供給手段から排気中に供給されたＨＣがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する場合には、このＨＣがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒のもとで還元剤として機能することにより、尿素水供給手段から供給された尿素水から生成されたアンモニアでは浄化しきれなかったＮＯｘを還元して浄化することができる。
【００１９】
この結果、大きな排気流量となる高負荷高回転域のような運転領域でエンジンが運転されている場合であっても、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、エンジンから大気中へのＮＯｘの排出を良好に抑制することが可能となる。
また、ＨＣ供給手段から排気中に供給したＨＣをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入させる代わりに、例えばＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒などのようにＨＣを還元剤としてＮＯｘを還元して浄化することが可能な触媒をアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側に設け、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側に設けた触媒にＨＣ供給手段から供給されたＨＣを流入させることもできる。
【００２０】
このようにした場合には、ＨＣ供給手段から供給されたＨＣを還元剤として、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側に設けた触媒のもとで排気中のＮＯｘを還元してアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気中のＮＯｘを低減することが可能となる。この結果、大きな排気流量となる高負荷高回転域のような運転領域でエンジンが運転されている場合であっても、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、エンジンから大気中へのＮＯｘの排出を良好に抑制することが可能となる。
【００２１】
また、請求項２の排気浄化装置によれば、排気中のパティキュレートを捕集するためにパティキュレートフィルタがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側に配設されると共に、パティキュレートフィルタの再生を行うためにパティキュレートフィルタの上流側に前段酸化触媒が配設される。そして、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、パティキュレートフィルタとアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒との間の排気中にＨＣ供給手段からＨＣが供給される。
【００２２】
従って、ＨＣ供給手段から排気中に供給されたＨＣを、前段酸化触媒で無駄に消費されることなくアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入させ、ＨＣを還元剤としてアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒で排気中のＮＯｘを選択還元して浄化することが可能となる。この結果、大きな排気流量となる高負荷高回転域のような運転領域でエンジンが運転されている場合であっても、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、無駄にＨＣを消費せずに効率良くエンジンから大気中へのＮＯｘの排出を抑制することが可能となる。
【００２３】
また、請求項３の排気浄化装置によれば、排気中のパティキュレートを捕集するためにパティキュレートフィルタがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側に配設されると共に、パティキュレートフィルタの上流側にＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒が配設される。
従って、パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートは、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒を酸化触媒として機能させることにより、パティキュレートフィルタから除去することが可能となる。
【００２４】
また、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合は、ＨＣ供給手段からＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側に供給されたＨＣが、還元剤としてＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘの選択還元に使用される。
従って、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒から流出してアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気中のＮＯｘが減少する。この結果、大きな排気流量となる高負荷高回転域のような運転領域でエンジンが運転されている場合であっても、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、エンジンから大気中へのＮＯｘの排出を良好に抑制することが可能となる。
【００２５】
更に、請求項４の排気浄化装置によれば、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、排気流量に応じた量のＨＣがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に供給される。
従って、尿素水供給手段によって供給された尿素水から発生したアンモニアのみでは十分に浄化できないＮＯｘを、良好に還元して浄化することが可能な量のＨＣがＨＣ供給手段から供給可能となる。この結果、大きな排気流量となる高負荷高回転域のような運転領域でエンジンが運転されている場合であっても、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、エンジンから大気中へのＮＯｘの排出をより一層良好且つ確実に抑制することが可能となる。
【００２６】
更に、請求項５の排気浄化装置によれば、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に尿素水を供給する際に、尿素水の目標供給量が所定の上限量を上回る場合には、尿素水供給手段から供給される尿素水の量が上記上限量に保持されると共に、ＨＣ供給手段からＨＣがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の上流側の排気中に供給される。
従って、大きな排気流量となる高負荷高回転域のような運転領域でエンジンが運転されて尿素水の供給量を制限しなければならない場合に、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニアによるＮＯｘ浄化効率を最大限得ることが可能となる。この結果、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、エンジンから大気中へのＮＯｘの排出をより一層良好に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用される４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）のシステム構成図を示しており、図１に基づき本発明に係る排気浄化装置の構成を説明する。
エンジン１は各気筒共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、図示しない燃料噴射ポンプから供給されてコモンレール２に蓄えられた高圧の燃料である軽油を、各気筒に設けられたインジェクタ４に供給し、各インジェクタ４からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。
【００２８】
吸気通路６にはターボチャージャ８が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、吸気通路６からターボチャージャ８のコンプレッサ８ａへと流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１０及び吸気制御弁１２を介して吸気マニホールド１４に導入される。また、吸気通路６のコンプレッサ８ａより上流側には、エンジン１への吸入空気流量を検出するための吸気量センサ１６が設けられている。
【００２９】
一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１８を介して排気管（排気通路）２０に接続されている。なお、排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４との間には、ＥＧＲ弁２２を介して排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４とを連通するＥＧＲ通路２４が設けられている。
排気管２０はターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気絞り弁２６を介して排気後処理装置２８に接続されている。また、タービン８ｂの回転軸はコンプレッサ８ａの回転軸と連結されており、タービン８ｂが排気管２０内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動するようになっている。
【００３０】
排気後処理装置２８は、上流側ケーシング３０と、上流側ケーシング３０の下流側に連通路３２で連通された下流側ケーシング３４とで構成される。上流側ケーシング３０内には、前段酸化触媒３６が収容されると共に、この前段酸化触媒３６の下流側にはパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）３８が収容されている。フィルタ３８は、排気中のパティキュレートを捕集することによりエンジン１の排気を浄化するために設けられる。
【００３１】
フィルタ３８はハニカム型のセラミック体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン１の排気が内部を流通することによって排気中のパティキュレートを捕集する。
前段酸化触媒３６は排気中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成するので、このように前段酸化触媒３６とフィルタ３８とを配置することにより、フィルタ３８に捕集され堆積しているパティキュレートは、前段酸化触媒３６から供給されたＮＯ２と反応して酸化し、フィルタ３８の連続再生が行われるようになっている。
【００３２】
前段酸化触媒３６とフィルタ３８との間には、フィルタ３８の入口側の排気温度を検出する排気温センサ４０と、フィルタ３８上流側の排気圧力を検出する上流圧力センサ４２とが設けられている。また、フィルタ３８の下流側には、フィルタ３８下流側の排気圧力を検出する下流圧力センサ４４が設けられている。
一方、下流側ケーシング３４内には、排気中の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排気中のＮＯｘを選択還元して浄化するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６が収容されると共に、このＮＯｘ触媒４６の下流側にはアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６から流出したアンモニアを酸化してＮ２とするための後段酸化触媒４８が収容されている。
【００３３】
この後段酸化触媒４８は、後述するフィルタ３８の強制再生でパティキュレートが焼却される際に発生するＣＯを酸化し、ＣＯ２として大気中に排出する機能も有している。
また、連通路３２には、連通路３２内の排気中に尿素水を噴射供給する噴射ノズル５０が設けられており、尿素水の供給量を調整する尿素水噴射装置５２から噴射ノズル５０に対して尿素水が供給されるようになっている。従って、噴射ノズル５０及び尿素水噴射装置５２が本発明の尿素水供給手段に相当する。
【００３４】
噴射ノズル５０から噴射された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に供給される。アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６は供給されたアンモニアを吸着し、吸着したアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。
このとき、アンモニアがＮＯｘと反応せずにＮＯｘ触媒４６から流出した場合には、このアンモニアが後段酸化触媒４８によって酸化され、Ｎ２またはＮＯｘとなる。ここで生成されるＮＯｘは後段酸化触媒４８に流入するアンモニアと反応してＮ２になるので、後段酸化触媒４８に流入するアンモニアは無害なＮ２となって大気中に放出されるようになっている。
【００３５】
更に、連通路３２には、燃料噴射ポンプから供給された燃料を連通路３２内の排気中に噴射する第１燃料添加弁（ＨＣ供給手段）５４が設けられている。この燃料添加弁５４からの燃料供給については後述するが、噴射ノズル５０から排気中に供給される尿素水の供給状態に応じ、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に燃料を噴射することにより、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６にＨＣを供給する。
【００３６】
下流側ケーシング３４内のアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６と後段酸化触媒４８との間には、ＮＯｘ触媒４６の出口側の排気温度を検出する出口側温度センサ５６が設けられている。
また、排気絞り弁２６の上流側の排気管２０には、燃料噴射ポンプから供給された燃料を排気管２０内の排気中に噴射する第２燃料添加弁５８が設けられている。
【００３７】
この第２燃料添加弁５８は、フィルタ３８の強制再生が必要となったときに排気中に燃料を噴射することにより、前段酸化触媒３６にＨＣ及びＣＯを供給し、前段酸化触媒３６におけるＨＣ及びＣＯの酸化により高温となった排気をフィルタ３８に供給してフィルタ３８の昇温を行うものである。
ＥＣＵ（制御手段）６０は、エンジン１の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、ＣＰＵ、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。
【００３８】
ＥＣＵ６０の入力側には、各種制御に必要な情報を収集するため、上述した吸気流量センサ１６、排気温センサ４０、上流圧力センサ４２、下流圧力センサ４４及び出口側温度センサ５６のほか、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ６２、及び図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ６４などの各種センサ類が接続されている。また、ＥＣＵ６０の出力側には、演算した制御量に基づき制御が行われる各気筒のインジェクタ４、吸気制御弁１２、ＥＧＲ弁２２、排気絞り弁２６、尿素水噴射装置５２、第１燃料添加弁５４及び第２燃料添加弁５８などの各種デバイス類が接続されている。
【００３９】
エンジン１の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づくインジェクタ４からの燃料供給制御もＥＣＵ６０によって行われる。エンジン１の運転に必要な燃料供給量（主噴射量）は、回転数センサ６２によって検出されたエンジン１の回転数とアクセル開度センサ６４によって検出されたアクセル開度とに基づき、予め記憶しているマップから読み出して決定する。各気筒に供給される燃料の量は、インジェクタ４の開弁時間によって調整され、決定された燃料量に対応した駆動時間で各インジェクタ４が開弁駆動され、各気筒に主噴射が行われることにより、エンジン１の運転に必要な量の燃料が供給される。
【００４０】
ＥＣＵ６０は、このような各気筒への燃料供給制御のほか、フィルタ３８を強制再生して機能回復させるための制御も行う。
フィルタ３８に堆積したパティキュレートは、前述したようにして前段酸化触媒３６を用いた連続再生により酸化除去される。しかしながら、エンジン１の排気温度が低い運転状態、例えばアイドル運転などのように低回転低負荷運転では排気温度が前段酸化触媒３６の活性化温度まで上昇せず、排気中のＮＯが酸化されずにフィルタ３８の連続再生が十分行われない場合がある。このような状態が継続すると、フィルタ３８内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ３８が目詰まりを起こすおそれがあるため、フィルタ３８におけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜フィルタ３８を昇温し強制再生を行うことにより、フィルタ３８の排気浄化機能を維持するようにしている。
【００４１】
パティキュレートの堆積状況は、フィルタ３８の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた上流圧力センサ４２及び下流圧力センサ４４や吸気量センサ１６の検出値などに基づき推定され、フィルタ３８へのパティキュレート堆積量が所定量に達したと判断したときに強制再生の制御が開始される。
この強制再生制御では、排気温センサ４０が検出したフィルタ３８に流入する排気の温度に基づき、吸気制御弁１２や排気絞り弁２６を閉方向に制御して排気温度を上昇させると共に、第２燃料添加弁５８から排気中に燃料を供給し、フィルタ３８に流入する排気の温度を上昇させて、フィルタ３８に堆積したパティキュレートを焼却することが可能な温度までフィルタ３８を昇温する。
【００４２】
即ち、第２燃料添加弁５８から排気中に供給された燃料のＨＣは前段酸化触媒３６に達し、前段酸化触媒３６でのＨＣの酸化反応によって更に温度が上昇した高温の排気がフィルタ３８内に流入する。フィルタ３８に堆積したパティキュレートは、このようにして高温となった排気により焼却され、フィルタ３８が強制再生される。
このように構成された排気浄化装置では、ＥＣＵ６０がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６で排気中のＮＯｘを選択還元するために必要な尿素水の目標供給量を求め、この目標供給量に基づき尿素水噴射装置５２を制御することにより、噴射ノズル５０からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に尿素水が供給される。
【００４３】
噴射ノズル５０から噴射された尿素水は、前述したように、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に供給される。アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６は供給されたアンモニアを吸着し、吸着したアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。
このような尿素水の供給によるＮＯｘの浄化を適正に行うため、ＥＣＵ６０は尿素水供給制御を行うが、以下ではＥＣＵ６０による尿素水供給制御の詳細を図面に基づき説明する。
【００４４】
図２は、本実施形態においてＥＣＵ６０が行う尿素水供給制御に対応したＥＣＵ６０の機能構成図である。
尿素水供給制御を行うため、図２に示すようにＥＣＵ６０では吸気量センサ１６、回転数センサ６２及び排気温センサ４０の各検出値のほか、ＥＣＵ６０内で演算された主噴射の燃料噴射量が使用される。
【００４５】
排気流量検出部（排気流量検出手段）６６は、吸気量センサ１６が検出したエンジン１の吸入空気量、回転数センサ６２が検出したエンジン１の回転数及びＥＣＵ６０内で演算された主噴射の燃料噴射量に基づいて演算を行うことにより、エンジン１の排気流量を検出する。
目標供給量設定部６８では、排気流量検出部６６で検出された排気流量と排気温センサ４０によって検出された排気温度とに基づき、エンジン１から排出されるＮＯｘをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６で選択還元するために必要な尿素水供給量を求め、これを尿素水の目標供給量として設定する。
【００４６】
尿素水の目標供給量は排気流量に応じて予めマップに記憶されており、このようなマップが排気温度に応じて複数用意されている。従って、目標供給量設定部６６では排気温センサ４０によって検出された排気温度に応じてマップを選択し、選択したマップから排気流量検出部６６で検出された排気流量に対応した目標供給量を読み出す。
図３の上段には、このとき使用されるマップの一例として、排気流量と尿素水の目標供給量との関係を示す。図３に示すように、本実施形態では排気流量に対して比例的に尿素水の目標供給量が設定されるようになっている。
【００４７】
尿素水供給制御部７０は、目標供給量設定部６８で設定された目標供給量を受け取り、この目標供給量が予め設定されている尿素水の上限量Ｑumax以下の場合には、この目標供給量の尿素水が噴射ノズル５０からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に供給されるよう、尿素水噴射装置５２を制御する。
この上限量Ｑumaxは、大量の尿素水が排気中に供給された場合の、尿素水の変質による固形物の堆積を実質的に生じることのない上限の供給量に対応するものとして、予め実験等によって求められ記憶しているものである。
【００４８】
噴射ノズル５０から供給された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に流入する。アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６は供給されたアンモニアを吸着し、吸着したアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。このとき尿素水は、目標供給量設定部６８によって設定された目標供給量に従い、エンジン１から排出されるＮＯｘをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６で選択還元するために必要な供給量に調整されているので、尿素水の加水分解によって生じたアンモニアは過不足なく良好にＮＯｘを選択還元することができる。
【００４９】
一方、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合、尿素水供給制御部７０は尿素水の供給量を上限量Ｑumaxに保持すると共に、燃料供給制御部７２に対し第１燃料添加弁５４から排気中への燃料供給を行うよう指示する。燃料供給制御部７２は、尿素水供給制御部７０からの指示を受け、排気流量検出部６６で検出された排気流量と、排気温センサ４０によって検出された排気温度とに基づき、第１燃料添加弁５４から供給すべき燃料量を求め、求められた供給量の燃料がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に供給されるよう、第１燃料添加弁５４を制御する。
【００５０】
なお、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回るような排気流量となるエンジン１の運転領域は高負荷高回転領域であって、例えば図４に示すエンジン１の最大出力点であるＡ点を含んで斜線で示す領域となる。
第１燃料添加弁５４からの燃料供給量は、排気流量に応じて予めマップに記憶されており、このようなマップが排気温度に応じて複数用意されている。従って、燃料供給制御部７２では排気温センサ４０によって検出された排気温度に応じてマップを選択し、選択したマップから排気流量検出部６６で検出された排気流量に対応した燃料の供給量を読み出す。
【００５１】
図３の下段には、このとき使用されるマップの一例として、排気流量と燃料の供給量との関係を示す。本実施形態の場合、図３に示すように、第１燃料添加弁５４からの燃料供給量は、目標供給量設定部６８において排気流量に応じて設定される尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxに達する排気流量Ｑexより大きい排気流量の領域において、排気流量に対して比例的に設定されるようになっている。即ち、図３の中段に示すように、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxに達し、噴射ノズル５０からの実際の尿素水の供給量である実供給量が上限量Ｑumaxに保持されると、その後は排気流量の増大に伴い、排気流量に対して比例的に増加する量の燃料が噴射ノズル５０から供給される尿素水に追加されて、第１燃料添加弁５４からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に供給される。
【００５２】
このように尿素水の供給量が上限量Ｑumaxに制限されることにより、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に供給されるアンモニアについては排気中のＮＯｘを選択還元するために必要な量を確保することができない。しかしながら、第１燃料添加弁５４から排気中に供給された燃料のＨＣがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に供給され、このＨＣがアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６において還元剤として機能することにより、アンモニアだけでは十分に選択還元されなかったＮＯｘが還元されてＮ２となる。このため、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６によるＮＯｘの良好な浄化を維持することが可能となる。
【００５３】
なお、ＨＣを還元剤としてＮＯｘが還元可能なアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６としては、例えばゼオライト系のアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒が知られている。
このように、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合には、尿素水の実供給量が上限量Ｑumaxに制限されるので、排気中に供給された大量の尿素水の一部が変質して固形物が堆積することにより生じる不具合を防止することができる。
【００５４】
また、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxに達する排気流量Ｑexよりも排気流量が増大した場合には、上限量Ｑumaxに保持される尿素水に追加してアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に燃料を供給するようにしたので、アンモニアだけでは十分に選択還元されないＮＯｘが、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６のもとでＨＣを還元剤として還元され、エンジン１の排気特性を良好に維持することが可能となる。
【００５５】
このとき供給される燃料の量は排気流量が多いほど多く設定されるため、アンモニアだけでは十分に選択還元されないＮＯｘの量に対応した適正な量の燃料を供給し、過不足のないＨＣによりＮＯｘを良好に還元し浄化することができる。
更に、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合には、尿素水の実供給量が上限量Ｑumaxに保持されるが、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６はＨＣを還元剤とした場合よりもアンモニアを還元剤とした場合の方がＮＯｘの浄化効率が高い。従って、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、エンジン１から大気中へのＮＯｘの排出を最大限の浄化効率で抑制することができる。
【００５６】
上記実施形態では、排気流量が増大して尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合に、第１燃料添加弁５４によりアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に燃料を供給するようにしたが、排気中への燃料の供給、及び供給された燃料によるＮＯｘの浄化の方法については、これに限られるものではない。そこで、上記実施形態の変形例の排気浄化装置を図面に基づき以下に説明する。
【００５７】
この変形例では、ターボチャージャ８のタービン８ｂより下流側の排気管２０及び排気後処理装置２８’における構成が上記実施形態と相違しており、その他の部分における構成は上記実施形態と同様に図１に示すとおりである。従って、ここでは上記実施形態と同一の部材については同一の符号を付して上記実施形態と相違する部分を中心に説明し、上記実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００５８】
図５は、本変形例の排気浄化装置における排気後処理装置２８’及びその周辺の構成図である。
上記実施形態と同様に、排気後処理装置２８’は、上流側ケーシング３０と、上流側ケーシング３０の下流側に連通路３２で連通された下流側ケーシング３４とで構成される。そして、上流側ケーシング３０内には、上記実施形態の前段酸化触媒３６に代えて、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４が収容されると共に、このＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４の下流側にはパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）３８が収容されている。
【００５９】
ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４は、上記実施形態の前段酸化触媒３６としても機能するものであって、排気中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成する。フィルタ３８に捕集され堆積しているパティキュレートは、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４から供給されたＮＯ２と反応して酸化し、フィルタ３８の連続再生が行われるようになっている。
ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４とフィルタ３８との間には、上記実施形態と同様に、フィルタ３８の入口側の排気温度を検出する排気温センサ４０と、フィルタ３８上流側の排気圧力を検出する上流圧力センサ４２とが設けられている。また、フィルタ３８の下流側には、フィルタ３８下流側の排気圧力を検出する下流圧力センサ４４が設けられている。
【００６０】
下流側ケーシング３４内には、上記実施形態と同様に、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６が収容されると共に、このＮＯｘ触媒４６の下流側に後段酸化触媒４８が収容されている。
また、連通路３２には、連通路３２内の排気中に尿素水を噴射供給する噴射ノズル５０が設けられており、尿素水の供給量を調整する尿素水噴射装置５２から噴射ノズル５０に対して尿素水が供給されるようになっている。噴射ノズル５０及び尿素水噴射装置５２についても上記実施形態と同様である。
【００６１】
更に、下流側ケーシング３４内のアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６と後段酸化触媒４８との間には、ＮＯｘ触媒４６の出口側の排気温度を検出する出口側温度センサ５６が設けられている。
排気絞り弁２６の上流側の排気管２０には、燃料噴射ポンプから供給された燃料を排気管２０内の排気中に噴射する燃料添加弁（ＨＣ供給手段）７６が設けられている。この燃料添加弁７６は、機構的には上記実施形態の第２燃料添加弁５８と同様のものであるが、本変形例では上記実施形態の第１燃料添加弁５４及び第２燃料添加弁５８の両機能を併せ持っている。
【００６２】
従って、この燃料添加弁７６は、フィルタ３８の強制再生が必要となったときに排気中に燃料を噴射することにより、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４にＨＣ及びＣＯを供給し、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４が酸化触媒として機能することによりＨＣ及びＣＯが酸化して高温となった排気をフィルタ３８に供給してフィルタ３８の昇温を行う。この結果、フィルタ３８に堆積したパティキュレートが焼却除去されてフィルタ３８の強制再生が行われる。
【００６３】
このように構成された本変形例の排気浄化装置では、上記実施形態と同様にして、ＥＣＵ６０がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６で排気中のＮＯｘを選択還元するために必要な尿素水の目標供給量を求め、この目標供給量に基づき尿素水噴射装置５２を制御することにより、噴射ノズル５０からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に尿素水が供給される。
【００６４】
噴射ノズル５０から噴射された尿素水は、前述したように、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に供給される。アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６は供給されたアンモニアを吸着し、吸着したアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。
ＥＣＵ６０による尿素水の目標供給量の設定及び目標供給量に応じた噴射ノズル５０による尿素水の供給は上記実施形態と同様にして行われる。
【００６５】
従って、上記実施形態と同様にして目標供給量設定部６８によって設定された尿素水の目標供給量が上限量Ｑumax以下の場合には、この目標供給量の尿素水が噴射ノズル５０からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６上流側の排気中に供給されるよう、尿素水供給制御部７０が尿素水噴射装置５２を制御する。
噴射ノズル５０から供給された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に流入する。アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６に流入したアンモニアが還元剤をして機能することにより、ＮＯｘが無害なＮ２となって浄化されるのは上述したとおりである。このとき尿素水は、目標供給量設定部６８によって設定された目標供給量に従い、エンジン１から排出されるＮＯｘをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６で選択還元するために必要な供給量に調整されているので、尿素水の加水分解によって生じたアンモニアは過不足なく良好にＮＯｘを選択還元することができる。
【００６６】
一方、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合、尿素水供給制御部７０は尿素水の供給量を上限量Ｑumaxに保持すると共に、燃料供給制御部７２に対し燃料添加弁７６から排気中への燃料供給を行うよう指示する。燃料供給制御部７２は、尿素水供給制御部７０からの指示を受け、排気流量検出部６６で検出された排気流量と、排気温センサ４０によって検出された排気温度とに基づき、燃料添加弁７６から供給すべき燃料量を求め、求められた供給量の燃料がＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４上流側、即ちアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６の上流側の排気中に供給されるよう、燃料添加弁７６を制御する。
【００６７】
このように、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合に、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６の上流側の排気中に燃料を供給する燃料添加弁が上記実施形態とは異なっている。このため、本変形例では燃料供給制御部７２の制御対象が燃料添加弁７６となる。
燃料添加弁７６からＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４上流側の排気中に供給された燃料のＨＣは排気と共にＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４に流入し、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４は供給されたＨＣを還元剤としたＮＯｘとの選択還元を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。
【００６８】
このとき、燃料添加弁７６からの燃料供給量は、上記実施形態と同じく図３の下段に示すように排気流量に対して比例的に設定されるので、排気流量が上限量Ｑumaxに対応した排気流量Ｑexを上回って多くなるほど多くの燃料が燃料添加弁７６から供給される。従って、尿素水の供給量が上限量Ｑumaxに制限されることによって供給された尿素水から得られるアンモニアだけでは浄化できなくなるＮＯｘを、燃料添加弁７６から供給される燃料のＨＣを還元剤としてＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４のもとで予め選択還元して浄化しておくことができる。
【００６９】
この結果、燃料添加弁７６から供給される燃料のＨＣを還元剤としてＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒７４のもとで行われるＮＯｘの選択還元と、噴射ノズル５０から供給される尿素水から発生したアンモニアを還元剤としてアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６のもとで行われるＮＯｘの選択還元とにより、排気中のＮＯｘを適正に浄化してエンジン１の排気特性を良好に維持することが可能となる。
【００７０】
また、このとき供給される燃料の量は、上述したように排気流量が多いほど多く設定されるため、アンモニアだけでは十分に選択還元されないＮＯｘの量に対応した適正な量の燃料を供給し、過不足のないＨＣによりＮＯｘを良好に還元し浄化することができる。
更に、上記実施形態と同様に、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合には、尿素水の実供給量が上限量Ｑumaxに制限されるので、排気中に供給された大量の尿素水の一部が変質して固形物が堆積することにより生じる不具合を防止することができる。
【００７１】
更にまた、本変形例においても、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合には尿素水の実供給量が上限量Ｑumaxに保持されるので、上記実施形態と同様に、尿素水が変質して固形物が発生することのないように尿素水の供給量を制限しながら、エンジンから大気中へのＮＯｘの排出を最大限の浄化効率で抑制することができる。
以上で本発明の一実施形態に係る排気浄化装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、上流側ケーシング３０内に前段酸化触媒３６及びフィルタ３８を設けるようにしたが、排気中のパティキュレートが少量であってフィルタ３８によって捕集する必要のない場合などのように、前段酸化触媒３６及びフィルタ３８を設けないものであってもよい。同様に、上記変形例においても、フィルタ３８は必要に応じて設ければよく、本発明の実施に必須のものではない。
【００７３】
また、上記実施形態及び変形例では、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒４６下流側に後段酸化触媒４８を設けるようにしたが、この後段酸化触媒４８についても必要に応じて設けるようにすればよく、本発明の実施に必須のものではない。
更に、上記実施形態及び変形例では、排気流量に対して比例的に尿素水の目標供給量を設定するようにしたが、排気流量と目標供給量との関係はこれに限られるものではなく、エンジン１の特性やアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の特性などに応じ、適正なＮＯｘの浄化が行われるように適宜変更が可能である。また、尿素水の目標供給量は排気流量以外のエンジン１の運転状態に応じて設定するようにしてもよく、従来より知られている様々な方法を採用することが可能である。
【００７４】
更に、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合に供給される燃料の供給量についても、上記実施形態及び変形例では排気流量に対して比例的に設定したが、燃料の供給量と排気流量との関係はこれに限定されるものではなく、アンモニアだけでは浄化しきれないＮＯｘが適正に浄化されるよう、実質的に排気流量の増大に応じて燃料の供給量が増大するように設定されればよい。
【００７５】
また、上記実施形態及び変形例では、尿素水の目標供給量が上限量Ｑumaxを上回る場合に尿素水の実供給量を上限量Ｑumaxに保持するようにしたが、必ずしも実供給量を上限量Ｑumaxに保持する必要はないが、排気中に供給されたの尿素水の変質を防止する上では尿素水の実供給量が上限量Ｑumaxを上回らないように尿素水の供給量を調整するのが好ましい。但し、ＮＯｘの浄化効率を最大限確保するためには尿素水の実供給量を上限量Ｑumaxに保持するのが望ましい。
【００７６】
更に、上記実施形態及び変形例では、エンジン１を４気筒のディーゼルエンジンとしたが、エンジンの形式はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用されたエンジンの全体構成図である。
【図２】図１の排気浄化装置で実行される尿素水供給制御に対応したＥＣＵ６０の機能構成図である。
【図３】排気流量に対する尿素水の目標供給量、実供給量及び燃料供給量の関係を示すグラフである。
【図４】尿素水の実供給量が制限されるエンジンの運転領域を示すグラフである。
【図５】図１の排気浄化装置の変形例を示す排気後処理装置及びその周辺の構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  エンジン
２０  排気管（排気通路）
３６  前段酸化触媒
３８  パティキュレートフィルタ
４６  アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒
５０  噴射ノズル（尿素水供給手段）
５２  尿素水噴射装置（尿素水供給手段）
５４  第１燃料添加弁（ＨＣ供給手段）
６０  ＥＣＵ（制御手段）
６６  排気流量検出部（排気流量検出手段）
７４  ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒
７６  燃料添加弁（ＨＣ供給手段）
【図１】
2008157188.tif 000003
【図２】
2008157188.tif 000004
【図３】
2008157188.tif 000005
【図４】
2008157188.tif 000006
【図５】
2008157188.tif 000007