(57)【要約】【課題】還元剤の吸着量を精度良く推定することができるようにする。【解決手段】触媒モデルにより推定された、尿素の供給停止直前のＮＨ３吸着量と、尿素の供給を停止したときの内燃機関の運転状態の時系列データとに基づいて、尿素の供給を停止している間のＮＯｘの浄化量の時系列データを算出して、尿素の供給を停止している間のＮＯｘの排出量の時系列データを算出する。算出されたＮＯｘの排出量の時系列データと、尿素の供給を停止している間に検出されたＮＯｘの検出値の時系列データとを比較して、推定された、尿素の供給停止直前のＮＨ３吸着量を修正する。修正された尿素の供給停止直前のＮＨ３吸着量の修正量だけ、触媒モデルにより推定された現在のＮＨ３吸着量を補正する。【選択図】図２
2012057591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出ガスの排出経路に設けられたＮＯｘ還元触媒と、
前記排出経路における前記ＮＯｘ還元触媒の上流に、前記ＮＯｘ還元触媒で前記排ガスと接触して該排ガスを浄化する還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記排出経路における前記ＮＯｘ還元触媒の下流におけるＮＯｘを検出する検出手段と、
内燃機関の運転状態と、前記検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値とに基づいて、前記ＮＯｘ還元触媒に吸着している還元剤の吸着量を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定された前記還元剤の吸着量に応じて、前記還元剤供給手段による供給量を制御する供給制御手段と、
前記還元剤供給手段による前記還元剤の供給を停止するように制御する停止制御手段と、
前記推定手段によって推定された前記還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量と、前記還元剤供給手段による前記還元剤の供給を停止したときに前記検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値の時系列データと、前記還元剤の供給を停止したときの前記内燃機関の運転状態の時系列データに基づいて、前記推定手段によって推定された現在の前記還元剤の吸着量を補正する補正手段と、
を含む排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記停止制御手段は、前記検出手段によって検出されるＮＯｘの検出値が所定値以上となるまで前記還元剤の供給を停止するように前記還元剤供給手段を制御する請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記推定手段によって推定された前記還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量と、前記還元剤供給手段による前記還元剤の供給を停止したときの前記内燃機関の運転状態の時系列データとに基づいて、前記還元剤の供給を停止したときのＮＯｘの浄化量の時系列データを算出して、前記還元剤の供給を停止したときのＮＯｘの排出量の時系列データを算出する時系列データ算出手段と、
前記時系列データ算出手段によって算出されたＮＯｘの排出量の時系列データと、前記還元剤の供給を停止したときに前記検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値の時系列データとが対応するように、前記推定手段によって推定された前記還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量を修正する修正手段とを更に含み、
前記補正手段は、前記修正手段によって修正された前記還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量の修正量に基づいて、前記推定手段によって推定された現在の前記還元剤の吸着量を補正する請求項１又は２記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記推定手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記ＮＯｘ還元触媒に流入するＮＯｘの流入量を算出し、前記算出されたＮＯｘの流入量と、前記検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値とに基づいて、ＮＯｘの浄化量を算出し、前記算出されたＮＯｘの浄化量と、前記還元剤供給手段によって供給された還元剤の供給量とに基づいて、前記ＮＯｘ還元触媒に吸着している還元剤の吸着量を推定する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記還元剤供給手段は、前記排出経路における前記ＮＯｘ還元触媒の上流に尿素水を供給することにより、前記還元剤としてのアンモニアを供給する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記還元剤供給手段は、前記排出経路における前記ＮＯｘ還元触媒の上流に、前記還元剤としてのアンモニアを供給する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスの排出経路におけるＮＯｘ還元触媒の上流に還元剤を供給して排ガスを浄化する排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アンモニアを還元剤とする排気浄化装置において、触媒の劣化や個体差バラツキが生じてもＮＨ３のスリップを抑制しつつＮＯｘ浄化率を高く維持するために、浄化率を表現する式の係数を更新する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９６３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１には、還元剤の吸着量の補正については何も記述されておらず、長時間の使用の場合には、実際の還元剤の吸着量と触媒モデルで推定される吸着量とに差が生じ、正しいＮＯｘ浄化率を推定することができなくなる、という問題がある。
【０００５】
また、上記の特許文献１に記載の技術では、係数の更新を施す場合、ＮＨ３供給を止めて吸着しているＮＨ３を全て追い出したあと、尿素添加を施し係数を更新している。このように、吸着しているＮＨ３を全て放出する過程を入れているため、この過程の間のＮＯｘ浄化は期待できず、場合によっては多量のＮＯｘを排出してしまうことになる。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、還元剤の吸着量を精度良く推定することができる排ガス浄化装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る排ガス浄化装置は、排出ガスの排出経路に設けられたＮＯｘ還元触媒と、前記排出経路における前記ＮＯｘ還元触媒の上流に、前記ＮＯｘ還元触媒で前記排ガスと接触して該排ガスを浄化する還元剤を供給する還元剤供給手段と、前記排出経路における前記ＮＯｘ還元触媒の下流におけるＮＯｘを検出する検出手段と、内燃機関の運転状態と、前記検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値とに基づいて、前記ＮＯｘ還元触媒に吸着している還元剤の吸着量を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定された前記還元剤の吸着量に応じて、前記還元剤供給手段による供給量を制御する供給制御手段と、前記還元剤供給手段による前記還元剤の供給を停止するように制御する停止制御手段と、前記推定手段によって推定された前記還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量と、前記還元剤供給手段による前記還元剤の供給を停止したときに前記検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値の時系列データと、前記還元剤の供給を停止したときの前記内燃機関の運転状態の時系列データに基づいて、前記推定手段によって推定された現在の前記還元剤の吸着量を補正する補正手段と、を含んで構成されている。
【０００８】
本発明に係る排ガス浄化装置では、還元剤供給手段によって、排出経路におけるＮＯｘ還元触媒の上流に、ＮＯｘ還元触媒で排ガスと接触して該排ガスを浄化する還元剤を供給する。また、検出手段によって、排出経路におけるＮＯｘ還元触媒の下流におけるＮＯｘを検出する。
【０００９】
そして、推定手段によって、内燃機関の運転状態と、検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値とに基づいて、ＮＯｘ還元触媒に吸着している還元剤の吸着量を推定し、供給制御手段によって、推定手段によって推定された還元剤の吸着量に応じて、還元剤供給手段による供給量を制御する。
【００１０】
そして、停止制御手段によって、還元剤供給手段による還元剤の供給を停止するように制御する。補正手段によって、推定手段によって推定された還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量と、還元剤供給手段による還元剤の供給を停止したときに検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値の時系列データと、還元剤の供給を停止したときの内燃機関の運転状態の時系列データに基づいて、推定手段によって推定された現在の前記還元剤の吸着量を補正する。
【００１１】
このように、推定された還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量と、還元剤の供給を停止したときに検出されたＮＯｘの検出値の時系列データと、還元剤の供給を停止したときの内燃機関の運転状態の時系列データに基づいて、推定された現在の還元剤の吸着量を補正することにより、還元剤の吸着量を精度良く推定することができる。
【００１２】
本発明に係る停止制御手段は、検出手段によって検出されるＮＯｘの検出値が所定値以上となるまで還元剤の供給を停止するように還元剤供給手段を制御するようにすることができる。これによって、還元剤の吸着量が０となる前に還元剤の供給を再開することができ、多量のＮＯｘが排出されるのを防止することができる。
【００１３】
本発明に係る排ガス浄化装置は、推定手段によって推定された還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量と、還元剤供給手段による還元剤の供給を停止したときの内燃機関の運転状態の時系列データとに基づいて、還元剤の供給を停止したときのＮＯｘの浄化量の時系列データを算出して、還元剤の供給を停止したときのＮＯｘの排出量の時系列データを算出する時系列データ算出手段と、時系列データ算出手段によって算出されたＮＯｘの排出量の時系列データと、還元剤の供給を停止したときに検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値の時系列データとが対応するように、推定手段によって推定された還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量を修正する修正手段とを更に含み、補正手段は、修正手段によって修正された還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量の修正量に基づいて、推定手段によって推定された現在の前記還元剤の吸着量を補正するようにすることができる。
【００１４】
本発明に係る推定手段は、内燃機関の運転状態に基づいて、ＮＯｘ還元触媒に流入するＮＯｘの流入量を算出し、算出されたＮＯｘの流入量と、検出手段によって検出されたＮＯｘの検出値とに基づいて、ＮＯｘの浄化量を算出し、算出されたＮＯｘの浄化量と、還元剤供給手段によって供給された還元剤の供給量とに基づいて、ＮＯｘ還元触媒に吸着している還元剤の吸着量を推定するようにすることができる。
【００１５】
本発明に係る還元剤供給手段は、排出経路におけるＮＯｘ還元触媒の上流に尿素水を供給することにより、還元剤としてのアンモニアを供給するようにすることができる。
【００１６】
本発明に係る還元剤供給手段は、排出経路におけるＮＯｘ還元触媒の上流に、還元剤としてのアンモニアを供給するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明に係る排ガス浄化装置は、推定された還元剤の供給停止直前の還元剤の吸着量と、還元剤の供給を停止したときに検出されたＮＯｘの検出値の時系列データと、還元剤の供給を停止したときの内燃機関の運転状態の時系列データに基づいて、推定された現在の還元剤の吸着量を補正することにより、還元剤の吸着量を精度良く推定することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の本実施形態に係る排ガス浄化装置の概略構成を示す図である。
【図２】尿素の添加を停止したときのＮＯｘの排出量の変化を示すグラフである。
【図３】本発明の本実施形態に係る排ガス浄化装置のコントローラによる吸着量補正処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の本実施形態に係る排ガス浄化装置のコントローラによる吸着量補正処理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】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載された排ガス浄化装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る排ガス浄化装置１０は、ディーゼルエンジン等の内燃機関１２の排気管１４中に供給される尿素でＮＯｘを浄化する触媒１６と、内燃機関１２と触媒１６との間の排気管１４中に尿素水を噴射して添加するインジェクタ１８を有する尿素噴射装置２０と、尿素噴射装置２０に供給される尿素水を蓄えておく尿素タンク２２と、触媒１６の下流側の排気管１４中に設置されたＮＯｘセンサ２４と、触媒１６の温度を検出する温度センサ２６と、尿素噴射装置２０による尿素水の噴射を制御するコントローラ２８とを備えている。
【００２１】
触媒１６は、ＮＯｘ還元触媒であり、尿素噴射装置２０によって排気管１４に供給された尿素水が転換されてアンモニアガスとして排気ガスと共に触媒１６に流入される。触媒１６では、アンモニアガスにより排気ガス中のＮＯｘが選択的に還元又は分解され、これにより、排気ガス中のＮＯｘガスが浄化されて大気中に放出される。
【００２２】
排気管１４には、尿素水を排気管１４内に噴射するためのインジェクタ１８が設けられており、尿素噴射装置２０がコントローラ２８によって制御されることにより、インジェクタ１８から尿素水が排気管１４内に噴射される。
【００２３】
尿素噴射装置２０は、尿素タンク２２に貯留された尿素水を、吸入管３０を介して吸い出すための尿素ポンプ（図示省略）を備えており、尿素ポンプによって吸入管３０を介して吸い出された尿素水が、供給管３２及びインジェクタ１８を介して排気管１４に供給される。なお、吸入管３０の尿素タンク２２側の端部にはフィルタ（図示省略）が設けられており、フィルタによって異物等が除去されて排気管１４に尿素水が供給されるようになっている。
【００２４】
ＮＯｘセンサ２４は、排気管１４の触媒１６下流側において、ＮＯｘ濃度を検出する。
【００２５】
コントローラ２８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えたマイクロコンピュータで構成されている。ＲＯＭには、尿素噴射装置２０を制御するためのプログラムや、後述する吸着量補正処理ルーチンを実行するためのプログラム、ＮＨ３転換量と尿素水噴射量の関係を表すマップ、エンジンの運転状態と排出ＮＯｘ量の関係を表わすマップ、各種データ等が記憶されており、ＲＡＭは、ＲＯＭに記憶されたプログラム等を展開して実行するための作業エリアとして機能する。
【００２６】
また、コントローラ２８は、内燃機関１２に接続されており、内燃機関１２に設けられた、内燃機関１２の運転状態（負荷、回転数など）を検出する運転状態センサから、内燃機関の負荷及び回転数を取得する。
【００２７】
また、コントローラ２８は、尿素噴射装置２０、ＮＯｘセンサ２４、及び温度センサ２６に接続されており、コントローラ２８には、ＮＯｘセンサ２４及び温度センサ２６の検出結果が入力され、各センサの検出結果に基づいて、尿素噴射装置２０が制御される。
【００２８】
ここで、コントローラ２８によって尿素噴射装置２０を制御する原理について説明する。
【００２９】
まず、コントローラ２８は、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ、図示省略）内に堆積したすす等を除去するために、ディーゼルエンジンの運転状態を変化させることで高温の排出ガスが排気管１４に導入された時、触媒１６が高温状態（例えば、４００℃）になる。この時、触媒１６に吸着しているＮＨ３を全て放出したとして、ＮＨ３吸着量を０とする。そして、コントローラ２８は、尿素噴射装置２０による尿素水の供給を開始すると共に、内燃機関１２の負荷、エンジン回転数、尿素水の供給量、ＮＯｘセンサ２４の検出値を継続的に取得する。
【００３０】
また、コントローラ２８は、触媒のモデルを用いて、触媒１６中に現在吸着しているＮＨ３量を推定し、推定されたＮＨ３吸着量に応じて、ＮＨ３転換量と尿素水噴射量の関係を表すマップに従って、ＮＨ３吸着量が適切な所定範囲内となるような尿素噴射量を算出し、尿素噴射装置２０による尿素水の噴射を制御する。これによって、常に高い浄化率でＮＯｘを浄化することができる。
【００３１】
ここで、コントローラ２８は、触媒のモデルを用いて、各時刻において、現在のＮＨ３吸着量を以下のように推定する。なお、触媒のモデルを用いたＮＨ３吸着量の推定は、推定手段に対応している。
【００３２】
コントローラ２８は、吸着量を０にしてからの内燃機関１２の負荷、エンジン回転数の時系列データ、及びその時のエンジンの運転状態と排出ＮＯｘ量の関係マップに基づいて、触媒１６への現在までのＮＯｘの流入量の総和を算出する。また、コントローラ２８は、吸着量を０にしてからの尿素水の供給量の時系列データに基づいて、触媒１６への現在までのＮＨ３の供給量の総和を算出する。また、コントローラ２８は、吸着量を０にしてからのＮＯｘセンサ２４の検出値の時系列データに基づいて、触媒１６の下流に排出されたＮＯｘ排出量の総和を算出する。
【００３３】
そして、コントローラ２８は、ＮＯｘの流入量の総和とＮＯｘ排出量の総和とに基づいて、ＮＯｘの浄化量の総和を算出し、ＮＯｘの浄化量の総和から、ＮＨ３の消費量を算出する。そして、コントローラ２８は、ＮＨ３の供給量の総和から、ＮＨ３の消費量を減算して、現在のＮＨ３吸着量を算出し、推定値とする。
【００３４】
長時間の使用の場合には、実際のＮＨ３吸着量と上記のように推定されたＮＨ３吸着量とに差が生じ、ＮＨ３吸着量が適切な所定範囲内となるように制御することが困難となる。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、コントローラ２８によって、以下に説明するように、吸着量の推定値を補正する。
【００３６】
内燃機関１２の運転が定常状態であり、所定量以上にＮＨ３が吸着している場合、コントローラ２８は、一度、ＮＨ３の添加（尿素水の噴射）を停める。そして、コントローラ２８は、内燃機関１２の運転状態、触媒温度、排出されるＮＯｘ量等のデータを収集し、ＮＯｘセンサ２４による検出値が所定値以上となるまで収集する。なお、排出されるＮＯｘ量は、ＮＯｘセンサ２４の検出値に基づいて求められる。また、ＮＯｘセンサ２４による検出値が所定値以上となると、コントローラ２８は、ＮＨ３の添加を再開させる。
【００３７】
コントローラ２８は、収集されたデータを基に、以下の（１）式〜（４）式に従って、ＮＨ３の添加を停止した期間の各時刻における、ＮＯｘの浄化量を計算する。以下の（１）式〜（３）式は、ＮＯｘ浄化の３つの総括反応を示している。
【００３８】
ｄ［ＮＯ］／ｄｔ＝ｋ１＊［ＮＯ］［Ｏ２］［ＮＨ３］α      ・・・（１）
ｄ［ＮＯｘ］／ｄｔ＝ｋ２＊［ＮＯ］［ＮＯ２］［ＮＨ３］β      ・・・（２）
ｄ［ＮＯ２］／ｄｔ＝ｋ３＊［ＮＯ２］［ＮＨ３］γ      ・・・（３）
【００３９】
ここで、ｋ１、ｋ２、ｋ３は、以下の（４）式に示すアレニウスの形の式を用いて計算されている。
【００４０】
ｋｉ＝Ａｉ＊ｅｘｐ（−Ｅｉ／ＲＴ）        ・・・（４）
【００４１】
ここでＡｉ、Ｅｉは定数である。また、［ＮＯ］、［ＮＯ２］、［Ｏ２］はＮＯ、ＮＯ２、Ｏ２の濃度であり、内燃機関１２の運転状態に基づいてマップ等で算出される。［ＮＨ３］は、上述したように算出された、吸着したＮＨ３の濃度であり、［ＮＯｘ］は、浄化されたＮＯｘの濃度である。また、α、β、γは定数、Ｒはガス定数、Ｔは、温度センサ２６によって検出された触媒温度である。
【００４２】
コントローラ２８は、ＮＨ３の添加を停止した期間の各時刻について、算出したＮＯｘの浄化量と、内燃機関１２の運転状態に基づいて算出されるＮＯｘの流入量とに基づいて、浄化されずに排出されたＮＯｘの排出量を算出する。
【００４３】
ここで、ガス温度、ＮＯｘ濃度、尿素の濃度が一定の状態から尿素の供給を止めた場合、排出されるＮＯｘの時間的な変化は、図２に示すように、吸着していたＮＨ３量に応じて変化する。そこで、本実施の形態では、この変化を利用して、以下に説明するように、触媒モデルが推定しているＮＨ３吸着量と実際のＮＨ３吸着量との差を補正する。
【００４４】
まず、コントローラ２８は、ＮＨ３の添加を停止した期間について、ＮＯｘセンサで検出されたＮＯｘの排出量の時系列データと、上記で算出したＮＯｘの排出量の時系列データとを比較して、その差（例えば、ＮＯｘ排出量の時系列データの積分値の差分）が大きい場合には、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の推定値が間違っていた可能性が高いと判断して、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の推定値を修正する。ＮＯｘセンサで検出されたＮＯｘの排出量の時系列データに一致するように、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の推定値を修正する。コントローラ２８は、修正された、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の修正量だけ、触媒のモデルを用いて推定された現在のＮＨ３吸着量を補正する。この時、補正されたＮＨ３吸着量が、予め求められた飽和量を超える場合は、飽和量を推定値とし、また、補正されたＮＨ３吸着量が０以下になる場合は、推定値を０とする。
【００４５】
上述したＮＨ３吸着量の推定値の補正は、所定期間毎に繰り返される。
【００４６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４７】
自動車の内燃機関１２の運転中に、コントローラ２８は、随時、内燃機関１２の負荷、エンジン回転数、尿素水の供給量、ＮＯｘセンサ２４の検出値を取得し、触媒のモデルを用いて、触媒１６中に現在吸着しているＮＨ３量を推定する。また、コントローラ２８は、推定されたＮＨ３吸着量に応じて、尿素噴射量を随時算出して、尿素噴射装置２０による尿素水の噴射を制御し、尿素噴射装置２０によって、排気管１４に尿素水が噴射される。
【００４８】
また、所定期間毎に、コントローラ２８によって、図３、４に示す吸着量補正処理ルーチンが実行される。
【００４９】
まず、ステップ１００において、内燃機関１２の運転が、定常状態（例えば、アイドル状態）か否かを判定する。定常状態でないと判定された場合には、吸着量補正処理ルーチンを終了するが、一方、アイドル等、定常状態であると判定された場合、ステップ１０４において、触媒モデルによる現在のＮＨ３吸着量の推定値を取得する。そして、ステップ１０６において、上記ステップ１０４で取得した現在のＮＨ３吸着量の推定値が、事前に設定した閾値以上か否かを判定する。現在のＮＨ３吸着量の推定値が閾値未満である場合、補正が十分働かない可能性が高い為、吸着量補正処理ルーチンを終了する。なお、上記の閾値は、例えば、触媒１６の前段にＮＨ３が飽和状態で吸着している状態におけるＮＨ３吸着量に基づいて予め設定しておけばよい。また、飽和状態でのＮＨ３吸着量が非常に多い触媒では、上限値も設け、ステップ１０６で、現在のＮＨ３吸着量の推定値が上限値以下の場合のみ、ステップ１０８へ進むようにすることもできる。
【００５０】
上記ステップ１０６で、現在のＮＨ３吸着量の推定値が閾値以上であると判定された場合、ステップ１０８で、尿素噴射装置２０による尿素水の噴射を停止させる。そして、ステップ１１０において、各種センサの検出値を取得して、エンジンの運転状態、触媒温度、排出されるＮＯｘの排出量等のデータを収集する。
【００５１】
次のステップ１１２では、ＮＯｘセンサ２４によって検出される検出値が閾値以上となったか否かを判断する。これにより、吸着しているＮＨ３がある程度消費され、減少したことを知ることができる。
【００５２】
上記ステップ１１２で、ＮＯｘの検出値が閾値未満であると判定された場合には、上記ステップ１１０へ戻るが、ＮＯｘの検出値が閾値に到達した場合には、ステップ１１４へ進む。
【００５３】
ステップ１１４では、尿素噴射装置２０による尿素水の噴射を再開させる。次のステップ１１６では、上記ステップ１１０で収集したデータ数が、閾値以上であるか否かを判定し、データ数が、閾値未満である場合には、吸着量補正処理ルーチンを終了する。一方、データ数が、閾値以上である場合には、ステップ１１８において、上記ステップ１１０で収集したデータに基づいて、ＮＨ３の添加を停止した期間の各時刻について、ＮＯｘの浄化量を算出し、浄化されずに排出されたＮＯｘの排出量を算出する。
【００５４】
そして、ステップ１２０において、上記ステップ１１０で収集したデータのＮＯｘ排出量の時系列データと、上記ステップ１１８で算出されたＮＯｘの排出量の時系列データとを比較して、各時系列データの積分値の差分が閾値以上であるか否かを判定する。差分が閾値以上である場合には、ステップ１２２において、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の推定値を修正して、上記ステップ１１８へ戻り、時系列データを再計算する。
【００５５】
この時、上記ステップ１１８で算出されたＮＯｘの排出量の時系列データの方が多い場合には、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の推定値を増やすように修正し、算出されたＮＯｘの排出量の時系列データの方が少ない場合には、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の推定値を減らすように修正して、時系列データを再計算する。
【００５６】
一方、上記ステップ１２０で、差分が閾値未満であると判定された場合には、計測されたＮＯｘ排出量と算出されたＮＯｘ排出量がほぼ等しくなったと判断し、ステップ１２４へ移行する。
【００５７】
ステップ１２４では、上記ステップ１２２における修正があったか否かを判定し、修正がなかったと判定された場合には、現在のＮＨ３吸着量の推定値を補正せずに、吸着量補正処理ルーチンを終了する。一方、上記ステップ１２２における修正があったと判定された場合には、ステップ１２６において、修正された、ＮＨ３の添加停止直前のＮＨ３吸着量の修正量だけ、触媒モデルによる現在のＮＨ３吸着量の推定値を補正して、吸着量補正処理ルーチンを終了する。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態に係る排ガス浄化装置によれば、推定された尿素の供給停止直前のＮＨ３の吸着量と、尿素の供給を停止している間に検出されたＮＯｘの検出値の時系列データと、尿素の供給を停止している間の内燃機関の運転状態の時系列データとに基づいて、推定された現在のＮＨ３の吸着量を補正することにより、ＮＨ３の吸着量を精度良く推定することができる。
【００５９】
また、ガス温度、ＮＯｘ濃度、尿素（ＮＨ３）の濃度が一定の状態から尿素の供給を止めた場合に、排出されるＮＯｘの時間的な変化は、吸着していたＮＨ３量に応じて変化するため、この変化を利用して、触媒モデルが推定しているＮＨ３吸着量と実際のＮＨ３吸着量との差を補正して、ＮＨ３の吸着量を正確に推定することにより、アンモニアの排出をなくし、常に高い浄化率でＮＯｘを浄化することができる。
【００６０】
また、ＮＨ３吸着量を推定する場合、一旦、尿素供給を止めるが、全部の吸着ＮＨ３が触媒表面上からなくなる前に、尿素の供給を再開することができるため、多量のＮＯｘが排出されるのを防止することができる。
【００６１】
なお、上記の実施の形態では、尿素水を排気管に噴射する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、アンモニアガスを排気管に直接供給するようにしてもよい。この場合には、コントローラによって、アンモニア供給装置によるアンモニアガスの供給量を制御するようにすればよい。
【００６２】
また、本実施例では、エンジンから排出されるＮＯｘ（ＮＯ、ＮＯ２）を、エンジンの運転状態と排出ＮＯｘ量との関係マップから導出する方法を用いたが、触媒１６の上流側の排気菅１４にＮＯｘセンサーを設け、Ｎｏｘセンサーでの計測値を利用してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０   排ガス浄化装置
１２   内燃機関
１４   排気管
１６   触媒
１８   インジェクタ
２０   尿素噴射装置
２４   ＮＯｘセンサ
２６   温度センサ
２８   コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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