(57)【要約】【課題】選択還元型触媒装置の温度がストレージ制御を行うことができる温度範囲内にある場合において、排気ガスが高温化しても、選択還元型触媒装置からのアンモニアの大量の脱離を抑制することができ、従来、選択還元型触媒装置より下流側の排気通路に設けていたアンモニアスリップ触媒装置を小型化または不要にしつつ、大気へのアンモニアスリップを高精度で抑制することができる内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供する。【解決手段】温度センサ２３の温度検出値Ｔと選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓに基づいて、尿素水供給装置２０による尿素水Ｕの供給制御と、三方弁３２による熱交換装置３０を備えたバイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量制御を行う。【選択図】図２
2017031941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に選択還元型触媒装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、
前記選択還元型触媒装置の入口に、前記選択還元型触媒装置に流入する排気ガスの温度を検出する温度検出装置を設けるとともに、
前記選択還元型触媒装置より上流側の前記排気通路に、排気ガスを冷却する熱交換装置を設けたバイパス通路を前記排気通路に並行して設け、
さらに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を調整する流量調整機構を設けるとともに、
前記排気通路から前記バイパス通路への分岐点と前記選択還元型触媒装置の間の前記排気通路に、尿素水供給装置を設けて構成され、
当該排気ガス浄化システムを制御する制御装置が、
前記温度検出装置の検出値が、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量に基づくストレージ制御を行う予め設定された温度範囲内にあるときに、
前記温度検出装置の検出値と、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御するように構成される内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記制御装置が、
前記選択還元型触媒装置の温度と、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量を基にアンモニアスリップ境界線が予め設定された制御マップを備えるとともに、
この制御マップにて、前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と、前記アンモニアスリップ境界線との間の位置関係に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御するように構成される請求項１に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
前記制御装置が、
前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である判定距離を算出し、
この算出された判定距離が、予め設定された第１距離より大きいときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、
前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第１距離より小さな値として予め設定される第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が予め設定された設定温度より低いときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、
前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が前記設定温度以上のときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御し、
前記判定距離が、前記第２距離以下であるときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御するように構成される請求項２に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記制御装置が、
前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である吸着量用距離をΔａ、前記温度検出装置の検出値と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である温度用距離をΔＴ、前記判定距離に対する前記吸着用距離の重み付け係数をＣ1、前記判定距離に対する前記温度用距離の重み付け係数をＣ2としたときに、
前記判定距離を、
【数１】
2017031941.tif 000007
上記の（１）式で算出する制御を行うように構成される請求項３記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気ガス浄化システムを備えて構成される内燃機関。
【請求項６】
内燃機関の排気通路に選択還元型触媒装置を備えるとともに、該選択還元型触媒装置より上流側の前記排気通路に、排気ガスを冷却する熱交換装置を設けたバイパス通路を前記排気通路に並行して設け、さらに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を調整する流量調整機構を設けるとともに、前記排気通路から前記バイパス通路への分岐点と前記選択還元型触媒装置の間の前記排気通路に、尿素水供給装置を設けて構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、
前記選択還元型触媒装置の入口に温度検出装置を設けて、該温度検出装置により前記選択還元型触媒装置に流入する排気ガスの温度を検出するとともに、
前記温度検出装置の検出値が、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量に基づくストレージ制御を行う予め設定された温度範囲内にあるときに、
前記温度検出装置の検出値と、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化方法。
【請求項７】
前記選択還元型触媒装置の温度と、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量を基にアンモニアスリップ境界線が予め設定された制御マップを設けるとともに、
この制御マップにて、前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と、前記アンモニアスリップ境界線との間の位置関係に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
【請求項８】
前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である判定距離を算出し、
この算出された判定距離が、予め設定された第１距離より大きいときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、
前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第１距離より小さな値として予め設定される第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が予め設定された設定温度より低いときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、
前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が前記設定温度以上のときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御し、
前記判定距離が、前記第２距離以下であるときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
【請求項９】
前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である吸着量用距離をΔａ、前記温度検出装置の検出値と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である温度用距離をΔＴ、前記判定距離に対する前記吸着用距離の重み付け係数をＣ1、前記判定距離に対する前記温度用距離の重み付け係数をＣ2としたときに、
前記判定距離を、
【数１】
2017031941.tif 000008
上記の（１）式で算出する制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関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、内燃機関の排気通路に選択還元型触媒装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路に備えた排気ガス浄化装置には、内燃機関の排気ガスに含まれる、一酸化窒素（ＮＯ）や二酸化窒素（ＮＯ2）等の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化（分解及び除去）するために、選択還元型触媒装置（ＳＣＲ触媒装置）が配設されている。
【０００３】
この選択還元型触媒装置を使用する排気ガス浄化システムでは、選択還元型触媒装置より上流側の排気通路に設けた尿素水供給装置より噴射した尿素水を排気ガスの熱により加水分解して還元剤となるアンモニアを生成し、この選択還元型触媒装置に吸着したアンモニアとＮＯｘが触媒表面で反応して、窒素と水を生じる反応（ＳＣＲ反応）によりＮＯｘを還元浄化している。
【０００４】
この選択還元型触媒装置に担持される触媒としては、従来、鉄（Ｆｅ）イオンや銅（Ｃｕ）イオンをイオン交換したゼオライト（Ｆｅゼオライト及びＣｕゼオライト）が実用化されているが、近年では特に、高温であるほど高い浄化性能を発揮する（ＮＯｘの分解する能力の高い）傾向があるＦｅゼオライト触媒よりも、低温では高いＮＯｘ浄化性能を発揮する一方、高温になるにつれて、ＮＯｘ浄化性能が低下するという特徴を有する（特定の温度範囲でのみ高いＮＯｘ浄化性能を発揮する）Ｃｕゼオライト触媒が注目されている。
【０００５】
選択還元型触媒装置にＣｕゼオライト触媒のような触媒を担持させて、ＮＯｘを分解除去しようとする場合、尿素水供給装置からの尿素水の噴射量を多くして、選択還元型触媒装置に吸着するアンモニアの量を多くすることが望ましい。ただし、アンモニアが触媒の吸着容量を超えて供給されると、アンモニアが大気へ放出される（アンモニアスリップ）懸念がある。このＮＯｘ浄化性能とアンモニアスリップの抑制は概してトレードオフの関係にあり、自動車業界では、その両立が技術的課題となっている。
【０００６】
また、選択還元型触媒装置に担持される触媒がアンモニアを吸着することができるのは、選択還元型触媒装置の温度が一定の温度範囲（４００℃以下、触媒の種類に依る）内に含まれるときに限られる。従来、選択還元型触媒装置の温度がアンモニアを吸着可能な温度範囲内に含まれるときには、選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量を考慮して、尿素水供給装置からの尿素水の噴射量を制御する、いわゆるストレージ制御を行っている。
【０００７】
しかしながら、選択還元型触媒装置の温度がストレージ制御を行うことができる温度範囲内に含まれている場合において、エンジンが低負荷運転から高負荷運転に切り替わるとき（例えば、市街走行から高速走行へ切り替わるとき）や、排気ガス浄化装置に備えた微粒子捕集装置（排気ガスに含まれる微粒子状物質（ＰＭ）を捕集する装置）の強制ＰＭ再生制御を行うとき等では、高温の排気ガスが選択還元型触媒装置を通過して、選択還元型触媒装置が急激に加熱され、選択還元型触媒装置のアンモニア吸着容量が急激に減少するため、選択還元型触媒装置に吸着していたアンモニアの一部は排気ガス中に脱離する。
【０００８】
この脱離したアンモニアの一部は、選択還元型触媒装置より下流側の排気通路に配設されるアンモニアスリップ触媒装置（ＡＳＣ）によって酸化分解されるが、残りは大気へ放出されてしまう（アンモニアスリップ）。このアンモニアスリップは、選択還元型触媒装置の温度上昇が急激であるほど、発生する可能性は高くなる。また、選択還元型触媒装置のアンモニア吸着容量が高いほど大量のアンモニアスリップを発生させる可能性が大きくなるため、選択還元型触媒装置にＣｕゼオライト触媒等のアンモニアの吸着容量が大きい触媒を担持させる場合には、特に大きな課題となる（図４参照）。
【０００９】
これに関連して、排気管をＳＣＲＦ（ＳＣＲを担持させたフィルタ）とＳＣＲとの間で分岐させ、分岐管には、空冷または水冷で分岐管を通過する排気を冷却する冷却素子が備えられ、冷却不要の場合には排気制御弁によってＳＣＲＦからの排気の全てが排気管のみを通過してＳＣＲに流入するようにする一方、冷却が必要な場合には目標触媒温度に応じて、分岐管を通過する排気の量と、必要に応じて冷却素子を流れる水または空気の流量を増加し、ＳＣＲに流入する排気の温度を制御する内燃機関の排気ガス浄化システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−８６８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に選択還元型触媒装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システムに関し、特に、選択還元型触媒装置の温度がストレージ制御を行うことができる温度範囲内に含まれている場合において、エンジンが低負荷運転から高負荷運転に切り替わるときや、排気ガス浄化装置に備えた微粒子捕集装置の強制ＰＭ再生制御を行うとき等で、排気ガスが高温化しても、選択還元型触媒装置からのアンモニアの大量の脱離を抑制することができ、従来、選択還元型触媒装置より下流側の排気通路に設けていたアンモニアスリップ触媒装置を小型化または不要にしつつ、大気へのアンモニアスリップを高精度で抑制することができる内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に選択還元型触媒装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記選択還元型触媒装置の入口に、前記選択還元型触媒装置に流入する排気ガスの温度を検出する温度検出装置を設けるとともに、前記選択還元型触媒装置より上流側の前記排気通路に、排気ガスを冷却する熱交換装置を設けたバイパス通路を前記排気通路に並行して設け、さらに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を調整する流量調整機構を設けるとともに、前記排気通路から前記バイパス通路への分岐点と前記選択還元型触媒装置の間の前記排気通路に、尿素水供給装置を設けて構成され、当該排気ガス浄化システムを制御する制御装置が、前記温度検出装置の検出値が、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量に基づくストレージ制御を行う予め設定された温度範囲内にあるときに、前記温度検出装置の検出値と、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御するように構成される。
【００１３】
ここで、一般的に、尿素水供給装置からの尿素水の噴射量は、選択還元型触媒装置より下流側の排気通路に設けられるＮＯｘ濃度センサの検出値が、エンジンの運転状態に基づいて設定されるＮＯｘ濃度の目標値になるように、フィードバック制御しながら設定される。
【００１４】
一方、選択還元型触媒装置の温度が一定の温度範囲（４００℃以下、選択還元型触媒装置に担持する触媒の種類に依る）内に含まれるときには、選択還元型触媒装置に担持した触媒にアンモニアを吸着させることができ、この触媒へのアンモニアの吸着量が多いほど、選択還元型触媒装置のＮＯｘ浄化性能が向上することもまた知られている。このアンモニアの吸着量は高温になるにつれて徐々に減少していき、触媒の種類に依るが、４００℃〜４５０℃以上の温度になると、ほぼゼロとなる。
【００１５】
したがって、選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着が可能なときには、従来から、ＮＯｘ濃度センサの検出値に基づくフィードバック制御に加え、選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量を考慮して、尿素水供給装置からの尿素水の噴射量を制御する、いわゆるストレージ制御を行っている。
【００１６】
本発明では、選択還元型触媒装置の温度が、このストレージ制御を行うことができる温度範囲内にあるときに、温度検出装置（温度センサ等）の検出値と、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量に基づいて、流量調整機構（三方弁、開閉弁等）により選択還元型触媒装置に流入する排気ガスの温度を制御して、選択還元型触媒装置の急激な高温化を抑制しながら、尿素水供給装置からの尿素水の噴射量を制御する。
【００１７】
したがって、この構成によれば、選択還元型触媒装置の温度がストレージ制御を行うことができる温度範囲内にある場合において、エンジンが低負荷運転から高負荷運転に切り替わるときや、排気ガス浄化装置に備えた微粒子捕集装置の強制ＰＭ再生制御を行うとき等で、排気ガスが高温化しても、流量調整機構により、選択還元型触媒装置の急激な高温化を抑制することができるので、選択還元型触媒装置からのアンモニアの大量の脱離を抑制することができ、従来、選択還元型触媒装置より下流側の排気通路に設けていたアンモニアスリップ触媒装置を小型化または不要にしつつ、大気へのアンモニアスリップを高精度で抑制することができる。特に、Ｃｕゼオライト触媒のようなアンモニアの吸着容量の大きい触媒を選択還元型触媒装置に担持させる場合に、本発明は有効である。
【００１８】
また、その結果として、従来、大気に放出されていたアンモニアをＮＯｘの還元に使用できるようになるため、尿素水の利用効率を向上させることができるとともに、選択還元型触媒装置のＮＯｘ浄化性能を向上させることができる。
【００１９】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、前記選択還元型触媒装置の温度と、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量を基にアンモニアスリップ境界線が予め設定された制御マップを備えるとともに、この制御マップにて、前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と、前記アンモニアスリップ境界線との間の位置関係に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御するように構成される。
【００２０】
すなわち、温度検出装置の検出値（選択還元型触媒装置の実際の温度と擬制される値）及び選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点が、アンモニアスリップ境界線に対して近い位置関係であるほど、選択還元型触媒装置から大気へのアンモニアスリップの可能性が高くなるので、このアンモニアスリップの可能性が緩和するように、尿素水供給装置と流量調整機構を制御する。
【００２１】
したがって、この構成によれば、アンモニアスリップの可能性に基づいて、尿素水供給装置と流量調整機構を制御するので、アンモニアスリップを確実に防止することができる。
【００２２】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である判定距離を算出し、この算出された判定距離が、予め設定された第１距離より大きいときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第１距離より小さな値として予め設定される第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が予め設定された設定温度より低いときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が前記設定温度以上のときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御し、前記判定距離が、前記第２距離以下であるときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御するように構成される。
【００２３】
すなわち、この判定距離が第１距離よりも大きいときには、アンモニアスリップの懸念がないと判定して、尿素水供給装置からの尿素水の供給を行う一方、バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとなるように流量調整機構を制御して、熱交換装置による排気ガスの冷却を行わないようにする。
【００２４】
また、判定距離が第１距離以下で、第２距離より大きく、かつ、温度検出装置の検出値が選択還元型触媒装置に担持した触媒の特性を考慮して設定される設定温度より低いときには、アンモニアスリップを抑制する必要があると判定して、尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止する。ただし、温度検出装置の検出値が設定温度より低く、選択還元型触媒装置が十分に温まっておらず、ＮＯｘ浄化性能が十分な状況ではない場合には、バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとなるように流量調整機構を制御して、熱交換装置による排気ガスの冷却を行わないようにして、排気ガスによる選択還元型触媒装置の昇温を促進する。
【００２５】
また、判定距離が第１距離以下で、第２距離より大きく、かつ、温度検出装置の検出値が設定温度以上のときには、アンモニアスリップを抑制する必要があると判定して、バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように流量調整機構を制御して、熱交換装置による排気ガスの冷却を行うことで、選択還元型触媒装置の温度上昇を抑制する。この排気ガスの冷却制御を行うのは、温度検出装置の検出値が設定温度より高く、選択還元型触媒装置が十分に温まっており、ＮＯｘ浄化性能が十分であるからである。そして、排気ガスの冷却制御によりアンモニアスリップを抑制するため、尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止する必要がなくなるので、尿素水供給装置からの尿素水の供給を行って窒素酸化物を浄化する。
【００２６】
また、判定距離が第２距離以下であるときには、アンモニアスリップを早急に抑制する必要があると判定して、尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように流量調整機構を制御して、熱交換装置による排気ガスの冷却を行って選択還元型触媒装置におけるアンモニア吸着量の増加を図る。
【００２７】
したがって、この構成によれば、アンモニアスリップの可能性に基づいて、尿素水供給装置と流量調整機構を高精度で制御することができるので、アンモニアスリップをより確実に防止することができる。
【００２８】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である吸着量用距離をΔａ、前記温度検出装置の検出値と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である温度用距離をΔＴ、前記判定距離に対する前記吸着用距離の重み付け係数をＣ1、前記判定距離に対する前記温度用距離の重み付け係数をＣ2としたときに、前記判定距離を、
【数１】
2017031941.tif 000003
上記の（１）式で算出する制御を行うように構成される。
【００２９】
この構成によれば、判定距離を高精度で算出することができるので、尿素水供給装置からの尿素水の供給制御と流量調整機構の制御の両方の制御精度を向上させることができる。
【００３０】
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムを備えて構成され、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムと同様の作用効果を奏することができる。
【００３１】
そして、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に選択還元型触媒装置を備えるとともに、該選択還元型触媒装置より上流側の前記排気通路に、排気ガスを冷却する熱交換装置を設けたバイパス通路を前記排気通路に並行して設け、さらに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を調整する流量調整機構を設けるとともに、前記排気通路から前記バイパス通路への分岐点と前記選択還元型触媒装置の間の前記排気通路に、尿素水供給装置を設けて構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置の入口に温度検出装置を設けて、該温度検出装置により前記選択還元型触媒装置に流入する排気ガスの温度を検出するとともに、前記温度検出装置の検出値が、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量に基づくストレージ制御を行う予め設定された温度範囲内にあるときに、前記温度検出装置の検出値と、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御することを特徴とする方法である。
【００３２】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置の温度と、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量を基にアンモニアスリップ境界線が予め設定された制御マップを設けるとともに、この制御マップにて、前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と、前記アンモニアスリップ境界線との間の位置関係に基づいて、前記尿素水供給装置と前記流量調整機構を制御することを特徴とする方法である。
【００３３】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記温度検出装置の検出値及び前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量の組み合わせの位置で示される点と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である判定距離を算出し、この算出された判定距離が、予め設定された第１距離より大きいときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第１距離より小さな値として予め設定される第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が予め設定された設定温度より低いときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとなるように前記流量調整機構を制御し、前記判定距離が、前記第１距離以下で、前記第２距離より大きく、かつ、前記温度検出装置の検出値が前記設定温度以上のときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を行うとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御し、前記判定距離が、前記第２距離以下であるときには、前記尿素水供給装置からの尿素水の供給を停止するとともに、前記バイパス通路を通過する排気ガスの量がゼロとならないように前記流量調整機構を制御することを特徴とする方法である。
【００３４】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置へのアンモニアの推定吸着量と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である吸着量用距離をΔａ、前記温度検出装置の検出値と前記アンモニアスリップ境界線の間の距離である温度用距離をΔＴ、前記判定距離に対する前記吸着用距離の重み付け係数をＣ1、前記判定距離に対する前記温度用距離の重み付け係数をＣ2としたときに、前記判定距離を、
【数１】
2017031941.tif 000004
上記の（１）式で算出する制御を行うことを特徴とする方法である。
【００３５】
これらの方法によれば、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムと同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、選択還元型触媒装置の温度がストレージ制御を行うことができる温度範囲内に含まれている場合において、エンジンが低負荷運転から高負荷運転に切り替わるときや、排気ガス浄化装置に備えた微粒子捕集装置の強制ＰＭ再生制御を行うとき等で、排気ガスが高温化しても、流量調整機構により、選択還元型触媒装置の急激な高温化を抑制することができるので、選択還元型触媒装置からのアンモニアの大量の脱離を抑制することができ、従来、選択還元型触媒装置より下流側の排気通路に設けていたアンモニアスリップ触媒装置を小型化または不要にしつつ、大気へのアンモニアスリップを高精度で抑制することができる。特に、Ｃｕゼオライト触媒のようなアンモニアの吸着容量の大きい触媒を選択還元型触媒装置に担持させる場合に、本発明は有効である。
【００３７】
また、その結果として、従来、大気に放出されていたアンモニアをＮＯｘの還元に使用できるようになるため、尿素水の利用効率を向上させることができるとともに、選択還元型触媒装置のＮＯｘ浄化性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化方法の制御フローを示す図である。
【図３】選択還元型触媒装置の温度と、選択還元型触媒装置へのアンモニアの吸着量を基にアンモニアスリップ境界線が予め設定された制御マップを示す図である。
【図４】Ｆｅゼオライト触媒とＣｕゼオライト触媒の各触媒を担持した選択還元型触媒装置の温度とアンモニア吸着量の関係を模式的に示す図である。
【図５】従来技術に係る内燃機関の排気ガス浄化システムの構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明に係る実施の形態の内燃機関は、後述する本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム１を備えて構成され、後述する内燃機関の排気ガス浄化システム１が奏する作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【００４０】
図１に示すように、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム１は、エンジン（内燃機関）（図示しない）の排気通路１１に、上流側（エンジン側）より順に、酸化触媒装置１２、微粒子捕集装置１３、Ｃｕゼオライト触媒を担持した選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）１４、アンモニアスリップ触媒装置（ＡＳＣ）１５等の排気ガス浄化装置を備えて構成されるシステムである。
【００４１】
また、選択還元型触媒装置１４より上流側の排気通路１１には、エンジンの運転状態に基づいて、選択還元型触媒装置１４に向けて尿素水Ｕを噴射する尿素水供給装置２０が設けられる。この尿素水供給装置２０には、尿素水供給ポンプ２１により尿素水タンク２２に貯留した尿素水Ｕが供給され、この尿素水Ｕの噴射量は、後述する尿素水供給制御装置（ＤＣＵ：ドージングコントロールユニット）４０により尿素水供給ポンプ２１の出力を調整制御することにより、制御される。なお、尿素水Ｕの噴射量を、尿素水供給装置２０の弁開度を調整制御することにより、制御してもよい。
【００４２】
また、選択還元型触媒装置１４の入口に、温度センサ（温度検出装置）２３が設けられるとともに、アンモニアスリップ触媒装置１５より下流側の排気通路１１には、ＮＯｘ濃度センサ２４及びアンモニア濃度センサ２５が設けられる。
【００４３】
また、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１を制御する尿素水供給制御装置（ＤＣＵ）４０が設けられる。この尿素水供給制御装置４０は、エンジンの運転状態を制御するエンジン制御装置（ＥＣＵ：エンジンコントロールユニット）４１より、エンジンへの吸気流量に関するデータ等の必要なデータを受信するとともに、温度センサ２３、ＮＯｘ濃度センサ２４及びアンモニア濃度センサ２５の各検出値のデータを受信して、これらの受信したデータを基に、尿素水供給ポンプ２１の出力を調整制御して、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの噴射量を制御する装置である。
【００４４】
なお、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１に関し、上記で説明した構成及び制御については、図５に示す従来技術の内燃機関の排気ガス浄化システム１Ｘと同様である。
【００４５】
本発明に係る内燃機関の排気ガス浄化システム１では、従来技術に係る内燃機関の排気ガス浄化システム１Ｘとは異なり、選択還元型触媒装置１４より上流側の排気通路１１に、排気ガスＧ２を冷却する熱交換装置３０を設けたバイパス通路３１を排気通路１１に並行して設け、さらに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量を調整する三方弁（流量調整機構）３２を設ける。
【００４６】
なお、流量調整機構３２は、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量を調整できる機構であればよいので、三方弁３２の代わりに、バイパス通路３１に開閉弁を設けてもよいし、排気通路１１からバイパス通路３１への分岐点及び合流点の間の排気通路１１とバイパス通路３１の両方に開閉弁を設けてもよい。
【００４７】
また、この熱交換装置３０は、より詳細には、エンジン冷却水を冷却媒体として、微粒子捕集装置１３を通過後の排気ガスＧより三方弁３２を介して分流される排気ガスＧ２を冷却する装置である。なお、熱交換装置３０の冷却媒体としては、エンジン冷却水以外の水冷の冷却媒体でもよいし、油や空気等の冷却媒体でもよい。
【００４８】
また、従来技術では、選択還元型触媒装置１４より上流側の排気通路１１に尿素水供給装置２０を設けているが、本発明では、排気通路１１からバイパス通路３１への分岐点と選択還元型触媒装置１４の間の排気通路１１に尿素水供給装置２０を設ける。
【００４９】
そして、本発明に係る内燃機関の排気ガス浄化システム１では、尿素水供給制御装置４０が、温度センサ２３の検出値Ｔが、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの吸着量に基づくストレージ制御を行う予め設定された温度範囲（２００℃〜３００℃）内にあるときに、温度センサ２３の検出値Ｔと、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓに基づいて、尿素水供給装置２０と三方弁３２を制御するように構成する。
【００５０】
ここで、一般的に、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの噴射量は、選択還元型触媒装置１４より下流側の排気通路１１に設けられるＮＯｘ濃度センサ２４の検出値が、エンジンの運転状態に基づいて設定されるＮＯｘ濃度の目標値になるように、フィードバック制御しながら設定される。
【００５１】
一方、選択還元型触媒装置１４の温度が一定の温度範囲（４００℃以下、選択還元型触媒装置１４に担持する触媒の種類に依る）内にあるときには、選択還元型触媒装置１４に担持した触媒にアンモニアを吸着させることができ、この触媒へのアンモニアの吸着量が多いほど、選択還元型触媒装置１４のＮＯｘ浄化性能が向上することもまた知られている。選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの吸着量は高温になるにつれて徐々に減少していき、触媒の種類に依るが、４００℃〜４５０℃以上の温度になると、ほぼゼロとなる。
【００５２】
したがって、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの吸着が可能なときには、従来、ＮＯｘ濃度センサ２４の検出値に基づくフィードバック制御に加え、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの吸着量を考慮して、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの噴射量を制御する、いわゆるストレージ制御を行っている。
【００５３】
本発明では、選択還元型触媒装置１４の温度が、このストレージ制御を行うことができる温度範囲内にあるときに、温度センサ２３の検出値と、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓに基づいて、三方弁３２により選択還元型触媒装置１４に流入する排気ガスＧの温度を制御して、選択還元型触媒装置１４の急激な高温化を抑制しながら、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの噴射量を制御する。
【００５４】
本発明に係る、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給制御と三方弁３２による排気ガスＧ２の流量制御（排気ガスＧの冷却制御）について、より具体的な制御について説明する。まず、尿素水供給制御装置４０が、図３に示すように、選択還元型触媒装置１４の温度と、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの吸着量を基にアンモニアスリップ境界線ＡＳが予め設定された制御マップを備える。そして、この制御マップにて、温度センサ２３の検出値Ｔ及び選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓの組み合わせの位置で示される点（Ｔ、Ｓ）と、アンモニアスリップ境界線ＡＳとの間の位置関係に基づいて、尿素水供給装置２０と三方弁３２を制御するように構成する。なお、このアンモニアスリップ境界線ＡＳは、選択還元型触媒装置１４に担持した触媒の特性（図３では、Ｃｕゼオライト触媒）を考慮して設定される。
【００５５】
この点（Ｔ、Ｓ）とアンモニアスリップ境界線ＡＳとの間の位置関係とは、より具体的には、点（Ｔ、Ｓ）とアンモニアスリップ境界線ＡＳの間の距離（判定距離）ΔＤのことである。この判定距離ΔＤの算出方法としては、例えば、尿素水供給制御装置４０が、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓとアンモニアスリップ境界線ＡＳの間の距離である吸着量用距離をΔａ、温度センサ２３の検出値Ｔとアンモニアスリップ境界線ＡＳの間の距離である温度用距離をΔＴ、判定距離ΔＤに対する吸着用距離Δａの重み付け係数をＣ1、判定距離ΔＤに対する温度用距離ΔＴの重み付け係数をＣ2としたときに、判定距離ΔＤを、
【数１】
2017031941.tif 000005
上記の（１）式で算出する制御を行うことで算出される。このように算出することで、判定距離ΔＤを高精度で算出することができるので、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給制御と三方弁３２の制御の両方の制御精度を向上させることができる。
【００５６】
そして、この算出された判定距離ΔＤが、実験等により予め設定された第１距離ｙ１より大きいときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を行うとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量がゼロとなるように、三方弁３２を制御する（第１制御）。
【００５７】
また、判定距離ΔＤが、第１距離ｙ１以下で、第１距離ｙ１より小さな値として実験等により予め設定される第２距離ｙ２より大きく、かつ、温度センサ２３の検出値Ｔが実験等により予め設定された設定温度Ｔ１より低いときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を停止するとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の量がゼロとなるように、三方弁３２を制御する（第２制御）。
【００５８】
また、判定距離ΔＤが、第１距離ｙ１以下で、第２距離ｙ２より大きく、かつ、温度センサ２３の検出値Ｔが設定温度Ｔ１以上のときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を行うとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の量がゼロとならないように、三方弁を制御する（第３制御）。
【００５９】
そして、判定距離ΔＤが、第２距離ｙ２以下であるときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を停止するとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の量がゼロとならないように、三方弁３２を制御する（第４制御）。
【００６０】
この三方弁３２の制御に関する制御フローを図２に示す。図２の制御フローは、予め設定した制御時間毎に上級の制御フローから呼ばれて実施され、実施後に、上級の制御フローに戻る制御フローであり、エンジンが運転状態にある限り、繰り返し呼ばれる制御フローとして示している。なお、この図２の制御フローに基づく制御の途中で、エンジンが運転停止するとき等では、割り込みが生じて、リターンに行って上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローの終了と共に終了する。
【００６１】
図２の制御フローについて説明する。図２の制御フローがスタートすると、ステップＳ１１にて、図３に示すような制御マップを用いて、温度センサ２３の検出値Ｔと、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓの組み合わせの位置で示される点（Ｔ、Ｓ）とアンモニアスリップ境界線ＡＳの間の距離である判定距離ΔＤを算出する。この判定距離ΔＤの算出については、尿素水供給制御装置４０が、短時間（１ｓよりも短い時間）毎に行う。算出後、ステップＳ１２へ進む。
【００６２】
ステップＳ１２にて、判定距離ΔＤが第１距離ｙ１より大きいか否かを判定する。判定距離ΔＤが第１距離ｙ１より大きい（ＹＥＳ）ときには、ステップＳ１５へ進み、ステップＳ１５にて、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を行うとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量がゼロとなるように、三方弁３２を制御する（第１制御）。この第１制御を実施後、リターンして、上級の制御フローに戻る。
【００６３】
ステップＳ１２にて、判定距離ΔＤが第１距離ｙ１以下である（ＮＯ）ときには、ステップＳ１３へ進み、ステップＳ１３にて、判定距離ΔＤが第２距離ｙ２より大きいか否かを判定する。判定距離ΔＤが第２距離ｙ２より大きい（ＹＥＳ）ときには、ステップＳ１４へ進み、ステップＳ１４にて、温度センサ２３の検出値Ｔが設定温度Ｔ１未満であるか否かを判定する。温度センサ２３の検出値Ｔが設定温度Ｔ１未満である（ＹＥＳ）ときには、ステップＳ１６へ進み、ステップＳ１６にて、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を停止するとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量がゼロとなるように、三方弁３２を制御する（第２制御）。この第２制御を実施後、リターンして、上級の制御フローに戻る。
【００６４】
ステップＳ１４にて、温度センサ２３の検出値Ｔが設定温度Ｔ１以上である（ＮＯ）ときには、ステップＳ１７へ進み、ステップＳ１７にて、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を行うとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量がゼロとならないように、三方弁３２を制御する（第３制御）。この第３制御を実施後、リターンして、上級の制御フローに戻る。
【００６５】
一方、ステップＳ１３にて、判定距離ΔＤが第２距離ｙ２以下である（ＮＯ）ときには、ステップＳ１８へ進み、ステップＳ１８にて、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を停止するとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量がゼロとならないように、三方弁３２を制御する（第４制御）。この第４制御を実施後、リターンして、上級の制御フローに戻る。
【００６６】
なお、上記の第１制御〜第４制御において、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給量制御は数十ｍｓ間隔で行い、三方弁３２の開閉制御は数秒間隔で行う。また、判定距離ΔＤや、微小時間Δｔあたりの判定距離ΔＤの変化量であるΔＤ／Δｔに基づいて、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給量制御、三方弁３２によるバイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量制御、熱交換装置３０の熱交換能力に応じた排気ガスＧ２の冷却能力の制御を行うと、アンモニアスリップを高精度で抑制することができるため、好ましい。
【００６７】
以上のように、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１を基にした、本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路１１に選択還元型触媒装置１４を備えるとともに、この選択還元型触媒装置１４より上流側の排気通路１１に、排気ガスＧ２を冷却する熱交換装置３０を設けたバイパス通路３１を排気通路１１に並行して設け、さらに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量を調整する三方弁３２を設けるとともに、排気通路１１からバイパス通路３１への分岐点と選択還元型触媒装置１４の間の排気通路１１に、尿素水供給装置２０を設けて構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置１４の入口に温度センサ２３を設けて、この温度センサ２３により選択還元型触媒装置１４に流入する排気ガスＧの温度Ｔを検出するとともに、温度センサ２３の検出値Ｔが、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの吸着量に基づくストレージ制御を行う予め設定された温度範囲（４００℃以下）内にあるときに、温度センサ２３の検出値Ｔと、エンジンの運転状態に基づいて推定算出される選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓに基づいて、尿素水供給装置２０と三方弁３２を制御することを特徴とする方法である。
【００６８】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置１４の温度Ｔと、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの吸着量を基にアンモニアスリップ境界線ＡＳが予め設定された制御マップ（図３参照）を設けるとともに、この制御マップにて、温度センサ２３の検出値Ｔ及び選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓの組み合わせの位置で示される点（Ｔ、Ｓ）と、アンモニアスリップ境界線ＡＳとの間の位置関係に基づいて、尿素水供給装置２０と三方弁３２を制御することを特徴とする方法である。
【００６９】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、温度センサ２３の検出値Ｔ及び選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓの組み合わせの位置で示される点（Ｔ、Ｓ）とアンモニアスリップ境界線ＡＳの間の距離である判定距離ΔＤを算出し、この算出された判定距離ΔＤが、予め設定された第１距離ｙ１より大きいときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を行うとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の流量がゼロとなるように三方弁３２を制御し、判定距離ΔＤが、第１距離ｙ１以下で、第１距離ｙ１より小さな値として予め設定される第２距離ｙ２より大きく、かつ、温度センサ２３の検出値Ｔが予め設定された設定温度Ｔ１より低いときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を停止するとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の量がゼロとなるように三方弁３２を制御し、判定距離ΔＤが、第１距離ｙ１以下で、第２距離ｙ２より大きく、かつ、温度センサ２３の検出値Ｔが設定温度Ｔ１以上のときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を行うとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の量がゼロとならないように三方弁３２を制御し、判定距離ΔＤが、第２距離ｙ２以下であるときには、尿素水供給装置２０からの尿素水Ｕの供給を停止するとともに、バイパス通路３１を通過する排気ガスＧ２の量がゼロとならないように三方弁３２を制御することを特徴とする方法である。
【００７０】
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置１４へのアンモニアの推定吸着量Ｓとアンモニアスリップ境界線ＡＳの間の距離である吸着量用距離をΔａ、温度センサ２３の検出値Ｔとアンモニアスリップ境界線ＡＳの間の距離である温度用距離をΔＴ、判定距離ΔＤに対する吸着用距離Δａの重み付け係数をＣ1、判定距離ΔＤに対する温度用距離ΔＴの重み付け係数をＣ2としたときに、
判定距離ΔＤを、
【数１】
2017031941.tif 000006
上記の（１）式で算出する制御を行うことを特徴とする方法である。
【００７１】
本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、選択還元型触媒装置１４の温度Ｔがストレージ制御を行うことができる温度範囲内に含まれている場合において、エンジンが低負荷運転から高負荷運転に切り替わるときや、排気ガス浄化装置に備えた微粒子捕集装置１３の強制ＰＭ再生制御を行うとき等で、排気ガスＧが高温化しても、三方弁３２により、選択還元型触媒装置１４の急激な高温化を抑制することができるので、選択還元型触媒装置１４からのアンモニアの大量の脱離を抑制することができ、従来、選択還元型触媒装置１４より下流側の排気通路１１に設けていたアンモニアスリップ触媒装置１５を小型化または不要にしつつ、大気へのアンモニアスリップを高精度で抑制することができる。特に、Ｃｕゼオライト触媒のようなアンモニアの吸着容量の大きい触媒を選択還元型触媒装置１４に担持させる場合に、本発明は有効である。
【００７２】
また、その結果として、従来、大気に放出されていたアンモニアをＮＯｘの還元に使用できるようになるため、尿素水Ｕの利用効率を向上させることができるとともに、選択還元型触媒装置１４のＮＯｘ浄化性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ｘ  内燃機関の排気ガス浄化システム
１１  排気通路
１２  酸化触媒装置（ＤＯＣ）
１３  微粒子捕集装置
１４  選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）
１５  アンモニアスリップ触媒装置（ＡＳＣ）
２０  尿素水供給装置
２１  尿素水供給ポンプ
２２  尿素水タンク
２３  温度センサ（温度検出装置）
２４  ＮＯｘ濃度センサ
３０  熱交換装置
３１  バイパス通路
３２  三方弁（流量調整機構）
４０  尿素水供給制御装置（制御装置）
４１  エンジン制御装置
Ｔ  温度センサの検出値
Ｔ１  設定温度
ΔＤ  判定距離
ｙ１  第１距離
ｙ２  第２距離
Ｇ  発生した排気ガス
Ｇ１  バイパス通路を通過しない排気ガス
Ｇ２  バイパス通路を通過する排気ガス
Ｇｃ  浄化処理された排気ガス
【図１】
2017031941.tif 000009
【図２】
2017031941.tif 000010
【図３】
2017031941.tif 000011
【図４】
2017031941.tif 000012
【図５】
2017031941.tif 000013