(57)【要約】【課題】排気に含まれる窒素酸化物の浄化効率を向上させることができる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関の排気浄化装置は、触媒装置３０と炭化水素添加弁４０とを有している。触媒装置３０は排気との接触面を有し、該接触面は触媒装置３０に設けられた貴金属触媒と該貴金属触媒の周囲に形成された塩基性層とによって構成されている。内燃機関の排気浄化装置は、炭化水素添加弁４０から排気に所定の周期で炭化水素を添加することにより生成され且つ前記塩基性層に保持された還元性中間体により排気に含まれる窒素酸化物を還元する。この内燃機関の排気浄化装置は、吸気通路１１に設けられて吸気湿度を検出する湿度センサ１２を有し、湿度センサ１２によって検出された吸気湿度が低いときほど炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増大させる。【選択図】図１
2017115675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に設けられた触媒装置と、
前記排気通路において前記触媒装置よりも排気上流側に設けられた炭化水素添加弁と
を有し、
前記触媒装置は排気との接触面を有し、該接触面は前記触媒装置に設けられた貴金属触媒と該貴金属触媒の周囲に形成された塩基性層とによって構成されており、
前記炭化水素添加弁から排気に所定の周期で炭化水素を添加することにより生成され且つ前記塩基性層に保持された還元性中間体により排気に含まれる窒素酸化物を還元する内燃機関の排気浄化装置であって、
吸気通路に設けられて吸気湿度を検出する湿度センサを有し、
前記湿度センサによって検出された吸気湿度が低いときほど前記炭化水素添加弁から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増大させる
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関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されている内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に設けられた触媒装置と、触媒装置よりも排気上流側に設けられた炭化水素添加弁とを有している。触媒装置は、排気との接触面を有し、該接触面は触媒装置に設けられた貴金属触媒と該貴金属触媒の周囲に形成された塩基性層とによって構成されている。炭化水素添加弁から排気に炭化水素が添加されて排気空燃比がリッチになっているときには、触媒装置において排気に含まれる炭化水素が改質され、該改質された炭化水素と排気に含まれる窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」という。）とが反応して還元性中間体が生成される。この還元性中間体は、塩基性層に保持される。還元性中間体は、炭化水素添加弁から排気に炭化水素が添加されておらず排気空燃比がリーンになっているときに、排気に含まれるＮＯｘを還元する。内燃機関の排気浄化装置では、炭化水素添加弁から排気に所定の周期で炭化水素を添加することにより、排気空燃比を上述したリッチな状態と上述したリーンな状態とに周期的に変動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５‐４２８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炭化水素添加弁から排気に添加される炭化水素の量は、排気に含まれるＮＯｘの量に対応していることが望ましい。上記特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置では、機関回転速度及び燃料噴射量に応じて炭化水素添加弁から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を可変設定している。しかしながら、排気に含まれるＮＯｘの量は、吸気に含まれる水蒸気の割合、すなわち吸気湿度に応じても変化する。水蒸気は、熱容量が大きく不活性である。吸気における水蒸気の割合が低いときほど燃焼温度が上昇して、ＮＯｘの生成量が増大する。したがって、上述したように、燃料噴射量及び機関回転速度のみに応じて可変設定される炭化水素の添加量は、ＮＯｘの浄化効率を向上させる上で必ずしも最適とは言い切れず、未だ改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に設けられた触媒装置と、前記排気通路において前記触媒装置よりも排気上流側に設けられた炭化水素添加弁とを有し、前記触媒装置は排気との接触面を有し、該接触面は前記触媒装置に設けられた貴金属触媒と該貴金属触媒の周囲に形成された塩基性層とによって構成されており、前記炭化水素添加弁から排気に所定の周期で炭化水素を添加することにより生成され且つ前記塩基性層に保持された還元性中間体により排気に含まれる窒素酸化物を還元する内燃機関の排気浄化装置であって、吸気通路に設けられて吸気湿度を検出する湿度センサを有し、前記湿度センサによって検出された吸気湿度が低いときほど前記炭化水素添加弁から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増大させる。
【０００６】
上記構成では、吸気通路を通じて内燃機関の気筒内に導入される吸気に含まれる水蒸気の割合、すなわち吸気湿度が低いときほど炭化水素添加弁から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量が増大する。そのため、吸気湿度による窒素酸化物の生成量の変化にも合わせて炭化水素の添加量をより適切に可変設定することができ、排気に含まれ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】
【０００７】
【図１】内燃機関の排気浄化装置の一実施形態の構成を示す模式図。
【図２】触媒装置における触媒担体の表面を拡大して示す断面図。
【図３】第１の浄化方法における排気への炭化水素の添加パターンと排気空燃比の変化とを示すタイムチャート。
【図４】第１の浄化方法における触媒装置の床温とＮＯｘ浄化率との関係を示すグラフ。
【図５】触媒装置に流入する排気に含まれる炭化水素濃度が低いときの触媒担体の表面部分の状態を図解的に示す模式図。
【図６】触媒装置における炭化水素の改質作用を図解的に示す模式図。
【図７】触媒装置に流入する排気に含まれる炭化水素濃度が高いときの触媒担体の表面部分の状態を図解的に示す模式図。
【図８】第２の浄化方法によりＮＯｘを浄化するときの触媒装置におけるＮＯｘ吸蔵量の変化及び排気空燃比の変化の一例を示すタイムチャート。
【図９】第２の浄化方法におけるＮＯｘの還元反応を図解的に示す模式図。
【図１０】第２の浄化方法における触媒装置の床温とＮＯｘ浄化率との関係を示すグラフ。
【図１１】内燃機関の排気浄化装置が実行する炭化水素添加弁の駆動制御に係る一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】ベースＮＯｘ排出量を算出する際に用いられるマップを概念的に示す図。
【図１３】炭化水素添加弁から１回当たりの添加される炭化水素の量を算出する際に用いられるマップを概念的に示す図。
【図１４】炭化水素添加弁の添加の周期を算出する際に用いられるマップを概念的に示す図。
【図１５】増量補正制御に係る一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１６】実ＮＯｘ排出量からベースＮＯｘ排出量を減算した差と増量補正値との関係を示すグラフ。
【図１７】単位時間当たりの炭化水素の添加量とＮＯｘ浄化量との関係を示すグラフ。
【図１８】ワンショット量とスリップ量との関係を示すグラフ。
【図１９】内燃機関の排気浄化装置が実行する炭化水素添加弁の駆動制御における他の例において、その一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図２０】内燃機関の排気浄化装置が実行する炭化水素添加弁の駆動制御における他の例において、その一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図２１】吸気湿度と補正係数との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、内燃機関の排気浄化装置の一実施形態について、図１〜図１８を参照して説明する。なお、本実施形態では、ディーゼル機関に適用される排気浄化装置を例に説明する。
図１に示すように、ディーゼル機関は、複数の気筒１０Ａが内部に形成された機関本体１０を有している。機関本体１０には、吸気通路１１が連結されている。吸気通路１１は、機関本体１０に連結された吸気マニホールド１１Ａと、吸気マニホールド１１Ａの吸気上流側の端部に連結された吸気管１１Ｂとからなる。吸気マニホールド１１Ａは、吸気下流側の端部が気筒１０Ａの数に合わせて分岐した形に形成されており、各気筒１０Ａと繋がっている。吸気マニホールド１１Ａには、吸気に含まれる水蒸気の割合である吸気湿度を検出する湿度センサ１２が設けられている。吸気管１１Ｂには、吸気上流側から順に、吸気通路１１を流れる吸気の流量を検出するエアフローメータ１３と、吸気マニホールド１１Ａに導入される吸気の量、すなわち各気筒１０Ａに導入される吸気の量を制御するスロットルバルブ１４が設けられている。
【０００９】
機関本体１０には、気筒１０Ａ内に燃料を噴射する燃料噴射弁１５が気筒１０Ａ毎に設けられている。各燃料噴射弁１５には、燃料供給系２０を通じて燃料が供給される。燃料供給系２０は、燃料が貯留された燃料タンク２１を有している。燃料タンク２１には、燃料供給通路２２の一端が連結されている。燃料供給通路２２の他端にはコモンレール２３が連結されている。燃料供給通路２２の経路上には燃料ポンプ２４が設けられており、該燃料ポンプ２４によって、燃料タンク２１内の燃料が加圧された状態でコモンレール２３に供給される。コモンレール２３には燃料噴射弁１５がそれぞれ接続されている。燃料噴射弁１５にはコモンレール２３から燃料が供給される。各気筒１０Ａでは吸気と燃料との混合気を燃焼する。燃焼によって生成された排気は機関本体１０に連結されている排気通路１６に排出される。
【００１０】
排気通路１６は、機関本体１０に連結された排気マニホールド１６Ａと、排気マニホールド１６Ａの排気下流側の端部に連結された排気管１６Ｂとからなる。排気マニホールド１６Ａは、排気上流側の端部が気筒１０Ａの数に合わせて分岐した形に形成されており、各気筒１０Ａと繋がっている。排気マニホールド１６Ａには、各気筒１０Ａで燃焼した混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１７が設けられている。排気管１６Ｂには、排気に含まれるＮＯｘを浄化する触媒装置３０と、排気中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するＰＭフィルタ１８とが排気上流側から順に配設されている。排気管１６Ｂにおける触媒装置３０よりも排気上流側の部分には、炭化水素添加弁４０が設けられている。炭化水素添加弁４０は、排気通路１６を流れる排気に未燃燃料である炭化水素を添加する。また、排気管１６Ｂには、触媒装置３０とＰＭフィルタ１８との間に排気の温度を検出する排気温センサ１９が配設されている。
【００１１】
触媒装置３０は、円筒状のハウジング３１と、ハウジング３１の内部に設けられた触媒担体３２とを有している。触媒担体３２は、例えばアルミナからなり、通路断面がハニカム状に形成されている。図２に示すように、触媒担体３２の表面には、粒子状の貴金属触媒３３が担持されている。貴金属触媒３３として、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、及びパラジウム（Ｐｄ）等を用いることができる。触媒担体３２の表面において貴金属触媒３３の周囲には、塩基性層３４が形成されている。塩基性層３４は、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、セシウム（Ｃｓ）などのアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）などのアルカリ土類金属、ランタノイドのような希土類、及び銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、イリジウム（Ｉｒ）のようなＮＯｘに電子を供与しうる金属から選ばれた少なくとも一つの金属を含んでいる。これら貴金属触媒３３及び塩基性層３４によって触媒担体３２の表面が被覆され、触媒装置３０における排気との接触面が構成されている。
【００１２】
図１に示すように、ディーゼル機関には、電子制御装置５０が設けられている。電子制御装置５０は、排気浄化を行うための各種演算処理を行う演算処理部５１、制御用のプログラムやデータが記憶された読出専用メモリ５２、演算処理部５１の演算結果やセンサの検出結果などを一時的に記憶する読書可能メモリ５３、入力ポート５４、及び出力ポート５５を備えている。電子制御装置５０の入力ポート５４には、湿度センサ１２、エアフローメータ１３、空燃比センサ１７、及び排気温センサ１９の出力信号が入力される。また、入力ポート５４には、運転者のアクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ６１や、ディーゼル機関の出力軸であるクランクシャフトの回転に応じたパルス信号を出力するクランク角センサ６２等の出力信号も入力される。出力ポート５５には、燃料噴射弁１５、燃料ポンプ２４、スロットルバルブ１４、及び炭化水素添加弁４０の駆動回路が接続されている。演算処理部５１は、クランク角センサ６２の出力信号に基づいて機関回転速度ＮＥを算出し、アクセルペダルセンサ６１等の出力信号に基づいて機関負荷ＫＬを算出する。演算処理部５１は機関負荷ＫＬ等に基づいて燃料噴射弁１５から噴射する燃料噴射量Ｑを算出する。また、演算処理部５１は、排気温センサ１９により検出された排気温から触媒装置３０の床温を算出する。内燃機関の排気浄化装置７０は、触媒装置３０、炭化水素添加弁４０、湿度センサ１２、及び電子制御装置５０によって構成されている。
【００１３】
内燃機関の排気浄化装置７０は、以下の２つの浄化方法を用いて排気に含まれるＮＯｘを浄化している。
＜第１の浄化方法＞
第１の浄化方法では、炭化水素添加弁４０から排気に所定の周期で炭化水素を添加することにより、排気に含まれるＮＯｘを浄化する。触媒装置３０に流入する排気の空燃比（以下「排気空燃比」という。）は、該触媒装置３０に流入する排気に含まれる炭化水素の濃度変化に依存している。すなわち、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素が添加されると、排気の炭化水素濃度が濃くなり、排気空燃比はリッチ側に変化する。排気空燃比のリッチ側への変化度合いは、炭化水素添加弁４０から１回当たりに添加される炭化水素の量（以下「ワンショット量」という。）を多くすることにより、大きくすることができる。図３に示すように、ディーゼル機関では、空燃比がリーンな状態で燃焼が行われることが多く、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素が添加されていないときには、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンになっている。第１の浄化方法では、炭化水素添加弁４０から排気に所定の周期で炭化水素を添加することにより、排気空燃比を周期的に理論空燃比よりもリッチにする。電子制御装置５０によって炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の量や周期を制御し、排気空燃比の変動周期や変動の振幅を所定の範囲内に設定する。これにより、図４に示すように、触媒装置３０の床温が４００℃を超える高温域において、内燃機関の排気浄化装置７０におけるＮＯｘの浄化率を高い値に維持できることが知られている。この方法によるＮＯｘの浄化原理は次の通りである。
【００１４】
排気空燃比は、排気に炭化水素を添加した後の一瞬を除いてリーンになっている。そのため、触媒装置３０に流入する排気は酸素過多な状態になっている。図５に示すように、触媒装置３０では、そうした排気に含まれるＮＯは、貴金属触媒３３上において酸化されてＮＯ２となり、更にそのＮＯ２は、貴金属触媒３３から電子を供与されてＮＯ２−となる。こうして貴金属触媒３３上に多量に生成されるＮＯ２−は、強い活性を有している。以下の説明では、こうしたＮＯ２−を活性ＮＯ２＊と記載する。活性ＮＯ２＊が生成された後、活性ＮＯ２＊周りの酸素濃度が高い状態が一定時間以上継続すると活性ＮＯ２＊は酸化され、硝酸イオンＮＯ３−の形で塩基性層３４内に吸蔵される。ただし、ここでは、この一定時間が経過する前に、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加することにより、活性ＮＯ２＊周りの炭化水素濃度を高くしている。図６に示すように、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素が添加されると、添加された炭化水素は、貴金属触媒３３によって、炭素数のより少ないラジカル状の炭化水素に改質される。
【００１５】
図７に示すように、排気に炭化水素が添加されて活性ＮＯ２＊周りの炭化水素濃度（以下「ＨＣ濃度」という。）が高くなると、活性ＮＯ２＊は、貴金属触媒３３上においてラジカル状の炭化水素と反応し、これにより還元性中間体が生成される。還元性中間体は塩基性層３４の表面上に保持される。還元性中間体は最初にニトロ化合物Ｒ−ＮＯ２として生成されると考えられている。このニトロ化合物Ｒ−ＮＯ２は生成されるとニトリル化合物Ｒ−ＣＮとなる。ニトリル化合物Ｒ−ＣＮは、その状態では瞬時しか存続し得ず、直ちにイソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯとなる。イソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯは、加水分解されてアミン化合物Ｒ−ＮＨ２となる。ただしこの場合、加水分解されるのはイソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯの一部であると考えられている。したがって、塩基性層３４の表面上に保持されている還元性中間体の大部分は、イソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯおよびアミン化合物Ｒ−ＮＨ２となる。図７に示すように、生成された還元性中間体の周りを炭化水素が取り囲んでいると、その炭化水素に阻まれて還元性中間体の反応はそれ以上進まなくなる。この状態で触媒装置３０に流入する排気のＨＣ濃度が低下して、同排気の酸素濃度が高くなると、還元性中間体周りの炭化水素は酸化されて分解される。その結果、図５に示すように、活性ＮＯ２＊は、貴金属触媒３３上において、還元性中間体であるイソシアネート化合物Ｒ−ＮＣＯやアミン化合物Ｒ−ＮＨ２と反応して、Ｎ２，ＣＯ２，Ｈ２Ｏとなる。こうした反応により、排気が浄化される。なお、上述のように還元性中間体は、ＨＣ濃度が高くされたときに生成されるが、このときの活性ＮＯ２＊周りの酸素濃度がある程度よりも高い場合、活性ＮＯ２＊と反応する前に炭化水素が完全に酸化してしまい、還元性中間体が生成されなくなってしまう。そのため、還元性中間体の生成には、排気の酸素濃度を所定濃度以下にする、すなわち排気空燃比を所定の割合よりも低いリッチ状態に変化させる必要があり、このときの基準となる排気空燃比を要求最小空燃比という。換言すれば、要求最小空燃比よりも排気空燃比をリッチ化させることにより、還元性中間体を生成することができる。このように、第１の浄化方法では、炭化水素添加弁４０から排気に所定の周期で炭化水素を添加することにより還元性中間体を生成し、該還元性中間体によりＮＯｘを還元する。
【００１６】
＜第２の浄化方法＞
次に、内燃機関の排気浄化装置７０の第２の浄化方法について説明する。上述したように、触媒装置３０において活性ＮＯ２＊が生成された後、活性ＮＯ２＊周りの酸素濃度が高い状態が一定時間以上継続すると活性ＮＯ２＊は酸化されて硝酸イオンＮＯ３−となる。この硝酸イオンＮＯ３−は、塩基性層３４内に拡散し、硝酸塩のかたちで塩基性層３４内に吸蔵される。図８に示すように、第２の浄化方法では、塩基性層３４内に吸蔵されているＮＯｘの量が、所定量Ｎ１以上になったときに、炭化水素添加弁４０から排気に所定時間連続して炭化水素を添加する。このときの炭化水素の添加継続時間は例えば１分に設定されており、第２の浄化方法において添加される炭化水素の単位時間当たりの量は、第１の浄化方法において添加される炭化水素の単位時間当たりの量よりも多くなる。前記所定量Ｎ１は、塩基性層３４におけるＮＯｘ吸蔵能力の限界量よりも僅かに少ない量に設定されている。
【００１７】
炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素が添加されると、排気の酸素濃度が低下する。排気の酸素濃度が低下すると、図９に示すように、塩基性層３４内に吸蔵されていた硝酸塩が順次、硝酸イオンＮＯ３−となり、さらにＮＯ２となって排気中に放出される。放出されたＮＯ２は排気中の炭化水素や一酸化炭素ＣＯにより、還元される。このように、第２の浄化方法では、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンになっているときに排気中のＮＯｘを塩基性層３４に吸蔵させる。そして、排気空燃比を理論空燃比よりもリッチにした状態を所定時間維持することにより、吸蔵したＮＯｘを塩基性層３４から放出させて還元する。
【００１８】
図１０に示すように、第２の浄化方法では、触媒装置３０の床温が４００℃未満の低温域において極めて高いＮＯｘ浄化率が得られる。一方で、触媒装置３０の床温が４００℃を超える高温域に入ると、ＮＯｘ浄化率は低下する。これは、触媒装置３０の床温が４００℃以上に高まると、硝酸塩が熱分解され、ＮＯ２のかたちで触媒装置３０から放出されてしまうためである。すなわち、ＮＯｘを硝酸塩のかたちで触媒装置３０に吸蔵している以上、第２の浄化方法では、その床温が４００℃を超える高温域において高いＮＯｘ浄化率を得ることは困難である。これに対し、上述した第１の浄化方法では、硝酸塩は殆ど生成されず、また生成されても極微量であるため、触媒装置３０の床温が４００℃を超える高温域においてもＮＯｘ浄化率を高く維持することができる。
【００１９】
内燃機関の排気浄化装置７０では、電子制御装置５０によって炭化水素添加弁４０の駆動態様を制御している。これにより、機関運転状態に合わせて排気の浄化方法が第１の浄化方法と第２の浄化方法とで切り替えられる。次に、炭化水素添加弁４０の駆動制御に係る一連の処理の流れについて説明する。この一連の処理は、電子制御装置５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００２０】
図１１に示すように、電子制御装置５０はまず、触媒装置３０の床温に基づき、第１の浄化方法が適用される機関運転状態か否かを判断する（ステップＳ１１０）。上述したように、第１の浄化方法と第２の浄化方法とでは、ＮＯｘ浄化率が高くなる触媒装置３０の床温領域が異なっている。この処理では、触媒装置３０の床温が例えば４００℃以上であるときに、第１の浄化方法が適用される機関運転状態であると判断する。電子制御装置５０は、第１の浄化方法が適用される機関運転状態であると判断すると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、次に、機関本体１０から単位時間当たりに排出されるＮＯｘの量であるベースＮＯｘ排出量Ａｂ（ｍｇ／ｓ）を算出する（ステップＳ１１１）。ベースＮＯｘ排出量Ａｂは、機関回転速度ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに基づき、機関回転速度ＮＥが高いときほど、また燃料噴射量Ｑが多いときほど多くなるように算出される。本実施形態では、ベースＮＯｘ排出量Ａｂを、機関回転速度ＮＥ及び燃料噴射量Ｑの関数として図１２に示すようなマップの形で予め読出専用メモリ５２に記憶している。電子制御装置５０は、ベースＮＯｘ排出量Ａｂを算出すると、機関回転速度ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに基づき、ベースＮＯｘ排出量Ａｂに対応させて、炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量であるベース総添加量Ｃｂを設定する（ステップＳ１１２）。このステップＳ１１２の処理では、図１３及び図１４に示すマップに基づいて、炭化水素添加弁４０から１回当たりに添加される炭化水素の量（ワンショット量ＷＴ）とその添加の周期ΔＴとを機関回転速度ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに基づいて設定する。これにより、上記ベース総添加量Ｃｂが設定される。なお、上記マップは予め読出専用メモリ５２に記憶されており、ベースＮＯｘ排出量Ａｂが多いときほどベース総添加量Ｃｂは多くなるように設定される。
【００２１】
次に、電子制御装置５０は、機関本体１０から単位時間当たりに排出されるＮＯｘの量であって、吸気湿度の影響を反映させた実ＮＯｘ排出量Ａｒ（ｍｇ／ｓ）を算出する（ステップＳ１１３）。実ＮＯｘ排出量Ａｒは、機関回転速度ＮＥ、燃料噴射量Ｑ、及び湿度センサ１２によって検出される吸気湿度に応じて算出される。水蒸気は、熱容量が大きく不活性である。そのため、吸気湿度が低いときほど燃焼温度が上昇し、ＮＯｘの生成量が増大する。実ＮＯｘ排出量Ａｒは、機関回転速度ＮＥが高いときほど、燃料噴射量Ｑが多いときほど、また吸気湿度が低いときほど多くなるように算出される。電子制御装置５０は、次に、算出された実ＮＯｘ排出量ＡｒとベースＮＯｘ排出量Ａｂとを比較する（ステップＳ１１４）。なお、ベースＮＯｘ排出量Ａｂを算出する際に用いた上記マップ（図１２）は、吸気湿度を所定湿度として一定にした条件で行った実験やシミュレーション等に基づいて作成されている。そのため、ベースＮＯｘ排出量Ａｂには吸気湿度の変化による影響が反映されていない。したがって、実ＮＯｘ排出量ＡｒとベースＮＯｘ排出量Ａｂとの差には、吸気湿度によるＮＯｘ排出量の変化の影響が反映されていることになる。電子制御装置５０は、湿度センサ１２によって検出された吸気湿度が前記所定湿度よりも低くなっており、これにより実ＮＯｘ排出量ＡｒがベースＮＯｘ排出量Ａｂよりも多いときには（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、上記ベース総添加量Ｃｂを増量補正する（ステップＳ１１５）。増量補正に係る一連の処理を、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２２】
図１５に示すように、電子制御装置５０は、この一連の処理ではまず、実ＮＯｘ排出量ＡｒからベースＮＯｘ排出量Ａｂを減算した差ΔＡ１（Ａｒ−Ａｂ）を算出する（ステップＳ１５０）。そして、この差ΔＡ１に応じて、炭化水素添加弁４０から単位時間当たりに添加される炭化水素の量を増量するための増量補正値を算出する（ステップＳ１５１）。なお、この増量補正値は、図１６に示すように、差ΔＡ１が大きくなるほど多くなるように算出される。
【００２３】
ところで、排気の流速が遅いとき（例えば、機関運転状態が低負荷や低回転状態のとき）には、排気に添加された炭化水素の大部分が触媒装置３０において反応し、還元性中間体を生成する。そのため、ワンショット量ＷＴが多くなると、その分、塩基性層３４にたくさんの還元性中間体が保持されることになる。したがって、図１７に示すように、単位時間当たりの炭化水素の添加量が同じであっても、ワンショット量ＷＴが多くその周期ΔＴが長い場合（図１７の実線）の方が、ワンショット量ＷＴが少なくその周期ΔＴが短い場合（図１７の一点鎖線）に比して、ＮＯｘ浄化量を多くすることができる。すなわち、ワンショット量ＷＴが多くその周期ΔＴが長い添加態様の方が効率良くＮＯｘを浄化することができる。一方で、排気の流速が速いとき（例えば、機関運転状態が高負荷や高回転状態のとき）には、ワンショット量ＷＴを多くしても、触媒装置３０を未反応のまますり抜けてしまう炭化水素の量が増えるだけである。この場合には、単位時間当たりの炭化水素の添加量が同じであれば、ワンショット量ＷＴや周期ΔＴを変化させても、ＮＯｘの浄化量は変化しない。本実施形態では、こうした排気の流速によるＮＯｘの浄化効率への影響も考慮し、炭化水素の単位時間当たりの添加量が上記増量補正値の分だけ増量するように、ステップＳ１１２の処理において算出されたワンショット量ＷＴを増量補正する（ステップＳ１５２）。この処理では、例えば、上記増量補正値をステップＳ１１２の処理において算出した周期ΔＴで除算し、この商をステップＳ１１２の処理において算出したワンショット量ＷＴに加算する。
【００２４】
電子制御装置５０は、ワンショット量ＷＴを増量すると、次にワンショット量ＷＴの上限値であるスリップ限界量を算出する（ステップＳ１５３）。このスリップ限界量は、触媒装置３０をすり抜ける炭化水素の量（以下「スリップ量」という。）を許容範囲内に抑えつつ、且つ白煙が生じないようにするために設けられている。上述の通り、機関運転状態が高負荷高回転のとき（以下「高運転状態」という。）は排気の流速が速く、機関運転状態が低負荷低回転のとき（以下「低運転状態」という。）は排気の流速が遅い。そのため、ワンショット量ＷＴが同じであっても、高運転状態のときには、低運転状態のときに比して、スリップ量は多くなる。すなわち、図１８に示すように、スリップ量を許容範囲内に抑えつつ、且つ白煙が生じないスリップ量の上限値を所定量Ｓ１とすると、低運転状態のときの方が、高運転状態のときに比して、スリップ量を所定量Ｓ１以下に抑えることのできるワンショット量ＷＴの上限量は多くなる。炭化水素が触媒装置３０をすり抜けて排気通路から車外に排出される際に該炭化水素が液体になっていると、白煙が生じる。この白煙の生じやすさは吸気湿度によって変化する。すなわち、吸気湿度が高いときには、排気に含まれる水蒸気の分圧が高くなるため、排気に含まれる炭化水素の分圧は低下する。炭化水素の分圧が炭化水素の飽和蒸気圧以下になっていれば、炭化水素は液化しにくく、気体のままで排出されやすくなる。吸気湿度が高いときには、排気に添加される炭化水素の量を増大させても、その分圧は低くなるため白煙が生じにくい。そのため、本実施形態では、図１８に示すように、吸気湿度に応じて上記所定量Ｓ１を可変設定する。これにより、所定量Ｓ１は、スリップ量が許容される範囲内において、吸気湿度が高いときほど多くなる。電子制御装置５０は、こうして所定量Ｓ１を設定すると、この所定量Ｓ１に基づき、各運転状態においてスリップ量が所定量Ｓ１となるときのワンショット量ＷＴをスリップ限界量として算出する。これにより、スリップ限界量は、スリップ量を許容量に抑えつつ、且つ白煙が生じない範囲でのワンショット量ＷＴの最大量となる。スリップ限界量は吸気湿度が高いときほど多くなるように算出される。
【００２５】
電子制御装置５０は、次に、ステップＳ１５２の処理において増量補正したワンショット量ＷＴがスリップ限界量以下であるか否かを判断する（ステップＳ１５４）。そして、補正後のワンショット量ＷＴがスリップ限界量以下であると判断したときには（ステップＳ１５４：ＹＥＳ）、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する際のワンショット量ＷＴを更新して補正後のワンショット量ＷＴに設定し（ステップＳ１５５）、この増量補正に係る一連の処理を終了する。一方、増量後のワンショット量ＷＴがスリップ限界量よりも多いときには（ステップＳ１５４：ＮＯ）、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する際のワンショット量ＷＴを更新してスリップ限界量に設定する（ステップＳ１５６）。そして、ステップＳ１１２の処理において算出された周期ΔＴを短縮する（ステップＳ１５７）。これにより、排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を、前記増量補正値の分だけ増加する。その後、この増量補正に係る一連の処理を終了する。このように、ステップＳ１１５の処理において増量補正を行うことにより、湿度センサ１２によって検出された吸気湿度が低いときほど炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量が増大する。その後、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１１７の処理に移行し、電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０を駆動して、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加し、この一連の処理を終了する。以降は、次に炭化水素添加弁４０の駆動制御に係る一連の処理が実行されるまで、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する。
【００２６】
一方、ステップＳ１１４の処理において、実ＮＯｘ排出量ＡｒがベースＮＯｘ排出量Ａｂ以下であると判断したとき（ステップＳ１１４：ＮＯ）、すなわち、湿度センサ１２によって検出された吸気湿度が前記所定湿度よりも高いときには、上記ベース総添加量Ｃｂを減量補正する（ステップＳ１１６）。この減量補正では、ベースＮＯｘ排出量Ａｂから実ＮＯｘ排出量Ａｒを減算した差ΔＡ２（Ａｂ−Ａｒ）を算出し、この差ΔＡ２が大きくなるほど、ステップＳ１１２において算出された周期ΔＴを長くする。これにより、単位時間当たりに添加される炭化水素の量を減少させる。なお、差ΔＡ２が「０」であるときには、ステップＳ１１２において算出された周期ΔＴを変化させない。すなわち、実ＮＯｘ排出量ＡｒとベースＮＯｘ排出量Ａｂとが同じであって、実際の吸気湿度と所定湿度とが同じになっているときには、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する際に、ステップＳ１１２において算出されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴがそのまま用いられることになる。ステップＳ１１６の処理において、ワンショット量ＷＴを少なくするのではなく、周期ΔＴを長くすることにより、単位時間当たりに添加される炭化水素の量を減少させているのは次の理由による。すなわち、図１７に示すように、単位時間当たりに添加される炭化水素の量が同じであれば、ワンショット量ＷＴをできるだけ多くする方がＮＯｘの浄化効率の観点から望ましい。したがって、単位時間当たりに添加される炭化水素の量を減少させる際には、予め設定されているワンショット量ＷＴはそのままにして周期ΔＴを長くすることにより、ＮＯｘの浄化効率を高い値に維持しつつ、ＮＯｘの浄化に必要となる炭化水素の量を減少させる。こうしてステップＳ１１６の処理において減量補正を終了すると、電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０を駆動して、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加し（ステップＳ１１７）、この一連の処理を終了する。以降は、次に炭化水素添加弁４０の駆動制御に係るこの一連の処理が実行されるまで、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する。
【００２７】
他方、ステップＳ１１０の処理において、第１の浄化方法が適用される運転状態ではないと判断した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、すなわち触媒装置３０の床温が４００℃未満である場合には、ステップＳ１１８からステップＳ１２０までの処理を実行する。ステップＳ１１８からステップＳ１２０までの処理が第２の浄化方法における一連の処理に相当する。
【００２８】
ステップＳ１１８の処理では、電子制御装置５０は、塩基性層３４に吸蔵されているＮＯｘの総量（以下「ＮＯｘ吸蔵量ΣＡ」という。）を算出する。この処理では、第２の浄化方法によって塩基性層３４に吸蔵されているＮＯｘを放出、還元したときにＮＯｘ吸蔵量を「０」として記憶する。そしてそれ以降は、本処理が実行される度に機関回転速度ＮＥ、燃料噴射量Ｑ、及び吸気湿度に応じて単位時間当たりの実ＮＯｘ排出量Ａｒを算出し、この算出された実ＮＯｘ排出量Ａｒを積算する。電子制御装置５０は、ＮＯｘ吸蔵量ΣＡを算出すると、該ＮＯｘ吸蔵量ΣＡが上記所定量Ｎ１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１１９）。ＮＯｘ吸蔵量ΣＡが所定量Ｎ１よりも大きいと判断した場合には（ステップＳ１１９：ＹＥＳ）、塩基性層３４に吸蔵されているＮＯｘの量が限界量に達するおそれがある。そのため、電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０を駆動して、炭化水素添加弁４０から排気に所定時間連続して炭化水素を添加する（ステップＳ１２０）。なお、前記所定時間は、予め読出専用メモリ５２に記憶されている。電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０から排気に所定時間連続して炭化水素を添加すると、炭化水素添加弁４０の駆動制御に係る一連の処理を終了する。一方、ステップＳ１１９の処理において、ＮＯｘ吸蔵量ΣＡが所定量Ｎ１に満たないと判断した場合には（ステップＳ１１９：ＮＯ）、塩基性層３４に吸蔵可能なＮＯｘ量にまだ余裕があるため、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を供給することなくこの一連の処理を終了する。
【００２９】
本実施形態の作用効果について説明する。
（１）上述したように、吸気湿度が低いときほどＮＯｘの排出量は増大する。本実施形態では、吸気湿度が低いときほど多くなるように実ＮＯｘ排出量Ａｒが算出され、この実ＮＯｘ排出量Ａｒと、吸気湿度の変化による影響が反映されていないベースＮＯｘ排出量Ａｂとの差に基づいて炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当りの量が可変設定される。上記差には、吸気湿度によるＮＯｘ排出量の変化の影響が反映されているため、この差に基づいて排気に添加される炭化水素の量を設定することにより、実際のＮＯｘの排出量に合った適切な量で排気に炭化水素を添加することができる。すなわち、吸気湿度が低く実ＮＯｘ排出量Ａｒが多いときには、炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量が増大される。このように、本実施形態によれば、実際のＮＯｘ排出量をより正確に算出できるようになるとともに、吸気湿度によるＮＯｘの生成量の変化にも合わせて炭化水素の添加量をより適切に可変設定することができるため、排気に含まれるＮＯｘの浄化効率を向上させることができる。
【００３０】
（２）吸気湿度が所定湿度よりも高く、実ＮＯｘ排出量ＡｒがベースＮＯｘ排出量Ａｂよりも小さいときには炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量が減少する。そのため、吸気湿度の変化によってＮＯｘの排出量が少なくなったときに、その排出量にあわせて炭化水素の添加量を減少させることができ、排気に添加される炭化水素の量がＮＯｘの排出量に対して過剰になることが抑えられる。その結果、燃費の悪化抑制に貢献できる。
【００３１】
（３）炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増量するときには、ワンショット量ＷＴが増量される。また、炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を減量するときには、周期ΔＴが長くされる。そのため、ＮＯｘの浄化効率を高い値に維持しつつ単位時間当たりに添加される炭化水素の量を増量または減量することができる。
【００３２】
（４）ワンショット量ＷＴの上限値としてスリップ限界量が設定される。そのため、ワンショット量ＷＴを増量することによって、炭化水素のスリップ量が許容範囲を超えてしまうことや、白煙が生じることを抑えることができる。また、ワンショット量ＷＴがスリップ限界量を超えるときには、炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素のワンショット量ＷＴをその上限値であるスリップ限界量に設定するとともに、周期ΔＴを短くする。これにより、ワンショット量ＷＴをそれ以上増量することができなくても、排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増大させることができる。そのため、排出されるＮＯｘの量に対して添加される炭化水素の量が不足してしまうこともない。
【００３３】
（５）スリップ限界量を算出する際の基準となるスリップ量（所定量Ｓ１）が吸気湿度に応じて可変設定される。そのため、吸気湿度の影響を反映させて適切なスリップ限界量を設定することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。
・湿度センサ１２の配設位置は吸気マニホールド１１Ａに限られず、例えば吸気管１１Ｂに配設するようにしてもよい。
【００３５】
・触媒担体３２は、その表面の一部が貴金属触媒３３や塩基性層３４によって被覆されずに排気に露出していてもよい。
・ステップＳ１１０の処理では、触媒装置３０の床温のみに基づいて、排気の浄化方法を第１の浄化方法と第２の浄化方法とで切り替えるようにしていたが、この処理における判断方法は上述したものに限られない。例えば、触媒装置３０の床温と単位時間当たりのＮＯｘ排出量とに基づいて排気の浄化方法を第１の浄化方法と第２の浄化方法とで切り替えるようにしてもよい。すなわち、単位時間当たりのＮＯｘ排出量が多くなると、排気に含まれるＮＯｘのうち触媒装置３０に吸蔵されずにすり抜けてしまうＮＯｘの量が増大する。そのため、単位時間当たりのＮＯｘ排出量が多い場合には、触媒装置３０の床温が４００℃未満であっても第１の浄化方法で排気浄化を行うことが望ましい場合がある。また、触媒装置３０の床温や単位時間当たりのＮＯｘ排出量以外のパラメータに基づいて排気の浄化方法を第１の浄化方法と第２の浄化方法とで切り替えるようにしてもよい。
【００３６】
・第２の浄化方法では、排気に炭化水素を添加する構成として、炭化水素添加弁４０を用いていたが、燃料噴射弁１５から排気に炭化水素を添加するようにしてもよい。例えば、排気行程において燃料噴射弁１５から気筒１０Ａ内に燃料を噴射するポスト噴射を実行することにより、未燃燃料である炭化水素を排気に添加することができる。
【００３７】
・排気の浄化を第１の浄化方法のみによって行うようにしてもよい。この場合には、ステップＳ１１０の処理、並びにステップＳ１１８からステップＳ１２０までの処理を省略し、電子制御装置５０によって炭化水素添加弁４０の駆動制御に係る一連の処理を実行する際には、ステップＳ１１１の処理から開始するようにすればよい。
【００３８】
・スリップ限界量を算出する際の基準となるスリップ量（所定量Ｓ１）を吸気湿度に依らず一定にしてもよい。この場合には、一定値として予め設定されている所定量Ｓ１に対応させて各運転状態におけるスリップ限界量を算出することになる。
【００３９】
・スリップ限界量は必ずしも設定する必要はない。こうした場合には、図１５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１５２の処理でワンショット量ＷＴを増量補正した後、増量補正したワンショット量ＷＴとスリップ限界量とを比較することなくステップＳ１５５の処理に移行する。そして、炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する際のワンショット量ＷＴを更新して増量補正したワンショット量ＷＴに設定する。すなわち、この場合には、ステップＳ１５３、ステップＳ１５４、ステップＳ１５６、及びステップＳ１５７の処理は省略可能である。
【００４０】
・単位時間当たりの炭化水素の添加量を増量する方法は、ワンショット量ＷＴを増量する方法に限られない。例えば、ステップＳ１５１の処理において増量補正値を算出した後、単位時間当たりの炭化水素の添加量が上記増量補正値の分だけ増量するように、ステップＳ１１２の処理において算出した周期ΔＴを短くするようにしてもよい。
【００４１】
・ステップＳ１１５の処理における増量補正制御、及びステップＳ１１６の処理における減量補正制御のいずれか一方のみを実施するようにしてもよい。すなわち、ステップＳ１１４の処理において実ＮＯｘ排出量ＡｒがベースＮＯｘ排出量Ａｂ以下であると判断したときに（ステップＳ１１４：ＮＯ）、ステップＳ１１６の処理を実行せずにステップＳ１１７の処理に移行するようにしてもよい。この場合には、実ＮＯｘ排出量ＡｒがベースＮＯｘ排出量Ａｂ以下である場合に、ステップＳ１１２において算出されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴにて炭化水素添加弁４０が駆動されるようになる。また、ステップＳ１１４の処理において実ＮＯｘ排出量ＡｒがベースＮＯｘ排出量Ａｂよりも大きいと判断したときに（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１１５の処理を実行せずにステップＳ１１７の処理に移行するようにしてもよい。この場合には、実ＮＯｘ排出量ＡｒがベースＮＯｘ排出量Ａｂよりも大きい場合に、ステップＳ１１２において算出されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴにて炭化水素添加弁４０が駆動されるようになる。こうした構成であっても、増量補正または減量補正のいずれか一方が実行されるため、湿度センサ１２によって検出された吸気湿度が低いときほど炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増大させることができる。
【００４２】
・電子制御装置５０によって実行される炭化水素添加弁４０の駆動制御に係る一連の処理は、上述したものに限られない。例えば、以下の構成を採用することができる。なお、以下では、第１の浄化方法に係る一連の処理についてのみ説明する。
【００４３】
図１９に示すように、電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０の駆動制御に係る一連の処理を開始すると、ベースＮＯｘ排出量Ａｂを算出し（ステップＳ１９０）、次に、ベース総添加量Ｃｂを設定する（ステップＳ１９１）。これらステップＳ１９０及びステップＳ１９１の処理は、上記ステップＳ１１１及びステップＳ１１２の処理と同じであり、ステップＳ１９１の処理において、ワンショット量ＷＴ及びその添加の周期ΔＴが設定される。また、ベースＮＯｘ排出量Ａｂは、吸気湿度を一定にした条件で行った実験やシミュレーション等に基づいて作成されたマップに基づき算出されるが、このときに設定されている吸気湿度は、所定湿度としての読出専用メモリ５２に記憶されている。電子制御装置５０は、次に、湿度センサ１２の検出値に基づき、実際の吸気の湿度（以下「実吸気湿度」という。）を検出する（ステップＳ１９２）。電子制御装置５０は、検出した実吸気湿度と、上記所定湿度とを比較する（ステップＳ１９３）。そして、実吸気湿度が前記所定湿度よりも低いときには（ステップＳ１９３：ＹＥＳ）、上記ベース総添加量Ｃｂを増量補正する（ステップＳ１９４）。この増量補正に係る一連の処理では、電子制御装置５０は、前記所定湿度から実吸気湿度を減算した差ΔＭ１を算出する。そして、該差ΔＭ１に応じて炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増量するための増量補正値を算出する。増量補正値は、差ΔＭ１が大きいときほど大きい値として算出される。これ以降の処理は、図１５のステップＳ１５２からステップＳ１５７までの処理と同様である。そして、増量補正に係る一連の処理が終了すると、図１９におけるステップＳ１９６の処理に移行し、電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０を駆動して、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加し、この一連の処理を終了する。以降は、次に炭化水素添加弁４０の駆動制御に係るこの一連の処理が実行されるまで、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する。
【００４４】
一方、ステップＳ１９３の処理において、実吸気湿度が前記所定湿度以上であると判断したとき（ステップＳ１９３：ＮＯ）には、上記ベース総添加量Ｃｂを減量補正する（ステップＳ１９５）。この減量補正では、電子制御装置５０は、実吸気湿度から前記所定湿度を減算した差ΔＭ２を算出し、該差ΔＭ２が大きくなるほど、ステップＳ１９１において算出された周期ΔＴを長くする。これにより、単位時間当たりに添加される炭化水素の量を減少させる。なお、差ΔＭ２が「０」であるときには、ステップＳ１９１において算出された周期ΔＴを変化させない。こうしてステップＳ１９５の処理における減量補正を終了すると、電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０を駆動して、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加し（ステップＳ１９６）、この一連の処理を終了する。以降は、次に炭化水素添加弁４０の駆動制御に係るこの一連の処理が実行されるまで、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する。こうした制御態様であっても、吸気湿度が低いときほど炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増大させることができる。
【００４５】
また、炭化水素添加弁４０の駆動制御に係る一連の処理を次のように変更してもよい。すなわち、図２０に示すように、電子制御装置５０は、この一連の処理を開始すると、まず、機関回転速度ＮＥ、及び燃料噴射量Ｑに基づいて、ベースＮＯｘ排出量Ａｂを算出する（ステップＳ２００）。電子制御装置５０は、ベースＮＯｘ排出量Ａｂを算出すると、次に、ベースＮＯｘ排出量Ａｂを湿度センサ１２によって検出された吸気湿度に基づいて補正する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の処理では、吸気湿度に基づいて補正係数を算出し、該補正係数をベースＮＯｘ排出量に乗算することにより、ベースＮＯｘ排出量Ａｂの湿度補正を行う。図２１に示すように、補正係数は、検出された吸気湿度が前記所定湿度と同じときには「１」になり、吸気湿度が前記所定湿度よりも低いときには「１よりも大きい値」になる。また、吸気湿度が前記所定湿度よりも高いときには「０より大きく１より小さい値」になる。これにより、吸気湿度が低いときほど、ベースＮＯｘ排出量Ａｂが多くなるように補正される。次に、電子制御装置５０は、補正後のベースＮＯｘ排出量Ａｂに基づいて、炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量である総添加量Ｃｖを算出する（Ｓ２０２）。総添加量Ｃｖは、ステップＳ２０１の処理において補正されたベースＮＯｘ排出量Ａｂが多いときほど多くなるように算出される。したがって、吸気湿度が低いときほど総添加量Ｃｖは多くなるように算出される。次に、電子制御装置５０は、総添加量Ｃｖに基づいて、ワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴを設定する（ステップＳ２０３）。なお、この処理では、例えば、ワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴを総添加量Ｃｖに対応付けて予め設定したマップを読出専用メモリ５２に記憶させておき、このマップに基づいて、ワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴを設定すればよい。その後、電子制御装置５０は、炭化水素添加弁４０を駆動して、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴにて炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加し（ワステップＳ２０４）、この一連の処理を終了する。以降は、次にこの一連の処理が実行されるまで、設定されたワンショット量ＷＴ及び周期ΔＴで炭化水素添加弁４０から排気に炭化水素を添加する。こうした制御態様であっても、吸気湿度が低いときほど炭化水素添加弁４０から排気に添加される炭化水素の単位時間当たりの量を増大させることができる。なお、内燃機関の排気浄化装置では、図１９及び図２０を用いてそれぞれ説明した第１の浄化方法と、上述した第２の浄化方法との２つの浄化方法を用いて排気に含まれるＮＯｘを浄化するものであってもよいし、図１９及び図２０を用いてそれぞれ説明した第１の浄化方法だけを用いて排気に含まれるＮＯｘを浄化するものであってもよい。
【００４６】
・内燃機関の排気浄化装置をディーゼル機関に適用した例を示したが、ガソリンエンジンであっても同様の構成を適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…機関本体、１０…気筒、１１…吸気通路、１１Ａ…吸気マニホールド、１１Ｂ…吸気管、１２…湿度センサ、１３…エアフローメータ、１４…スロットルバルブ、１５…燃料噴射弁、１６…排気通路、１６Ａ…排気マニホールド、１６Ｂ…排気管、１７…空燃比センサ、１８…ＰＭフィルタ、１９…排気温センサ、２０…燃料供給系、２１…燃料タンク、２２…燃料供給通路、２３…コモンレール、２４…燃料ポンプ、３０…触媒装置、３１…ハウジング、３２…触媒担体、３３…貴金属触媒、３４…塩基性層、４０…炭化水素添加弁、５０…電子制御装置、５１…演算処理部、５２…読出専用メモリ、５３…読書専用メモリ、５４…入力ポート、５５…出力ポート、６１…アクセルペダルセンサ、６２…クランク角センサ、７０…内燃機関の排気浄化装置。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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