内燃機関の排気浄化装置
【課題】 アンモニアスリップを的確に判定し、このときにＳＣＲ触媒から離脱するアンモニアを適切に処理して大気中への排出を未然に防止できる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】 ＳＣＲ触媒の温度変化率ΔＴを推定し（ステップＳ２）、温度変化率ΔＴが正側の所定の閾値Ａ以上であるとき、即ち、ＳＣＲ触媒が急激に温度上昇してアンモニアスリップによりアンモニアを離脱させているときには、ＳＣＲ触媒への尿素又はアンモニアの供給を中止した上で（ステップＳ１２）、内燃機関から排出されるＮＯxを増大することにより離脱アンモニアと反応させてこれを処理する（ステップＳ１４）。
【解決手段】 ＳＣＲ触媒の温度変化率ΔＴを推定し（ステップＳ２）、温度変化率ΔＴが正側の所定の閾値Ａ以上であるとき、即ち、ＳＣＲ触媒が急激に温度上昇してアンモニアスリップによりアンモニアを離脱させているときには、ＳＣＲ触媒への尿素又はアンモニアの供給を中止した上で（ステップＳ１２）、内燃機関から排出されるＮＯxを増大することにより離脱アンモニアと反応させてこれを処理する（ステップＳ１４）。
【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、詳しくは尿素若しくはアンモニアを還元剤として利用して排ガス中のＮＯxを還元する排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばディーゼルエンジン等のようにリーン空燃比下で燃焼を行う内燃機関では排ガス中に含まれるＮＯxの浄化が要求され、この要求に対して尿素若しくはアンモニアを還元剤として利用して排ガス中のＮＯxを還元するアンモニア添加式ＮＯx触媒（以下、単にＳＣＲ触媒と称する）を備えた排気浄化装置が実用化されている。
この種の排気浄化装置では、例えば内燃機関の排気通路に上流側から前段酸化触媒、加水分解触媒、ＳＣＲ触媒、後段酸化触媒を配置し、加水分解触媒の上流側に尿素水溶液を供給するための噴射ノズルを配置している。噴射ノズルから供給された尿素水溶液は加水分解触媒上で排ガス中のＨ2Ｏと反応してＮＨ3（アンモニア）に分解され、ＳＣＲ触媒上で排ガス中のＮＯxがアンモニアと反応して無害なＮ2に還元され、一方、このときの余剰アンモニアが後段酸化触媒によりＮＯに酸化され、以上のようにしてＮＯxの浄化が図られる。
【０００３】
ところで、ＳＣＲ触媒は触媒上へのアンモニアの吸着量が多いほどＮＯx浄化率が高くなるという性質を有していることから、良好なＮＯx浄化率を実現するにはアンモニアを可能な限りＳＣＲ触媒上に吸着させることが望ましい。しかしながら、一方で図３の特性図に示すようにＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量は触媒温度に依存し、触媒温度が高くなるに従って吸着限界量が低下するという特性をも有している。
【０００４】
従って、例えば図中の触媒温度Ｔａにおいてアンモニアを吸着限界付近まで吸着した状態で、車両の急加速等により排気温度と共に触媒温度がＴｂまで急増したときには、吸着限界量の低下分に相当する多量のアンモニアがＳＣＲ触媒から離脱する現象、所謂アンモニアスリップが発生してしまう。上記のように後段酸化触媒ではある程度のアンモニアの処理作用が奏されるが、加速に伴って急増する多量のアンモニアを全て処理するのは到底不可能であり、大気中へのアンモニアの排出を防止できなかった。そこで、アンモニアスリップの抑止のためにＳＣＲ触媒上でのアンモニア吸着量を吸着限界量から制限せざるを得ず、必然的にＳＣＲ触媒が有するＮＯx浄化作用を最大限に発揮させることができなかった。
【０００５】
一方、冷態時の内燃機関から多量に排出されるＨＣ対策の一つとして、排出されたＨＣをＨＣ吸着材に一時的に吸着した上で、ＨＣ吸着材が所定温度に達したときにＥＧＲ弁の閉弁や点火時期の進角等のＮＯx増大制御を実行することにより、昇温に伴ってＨＣ吸着材から離脱したＨＣをＮＯxと反応・処理するようにした排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３９７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術はＨＣ吸着材から離脱したＨＣを処理する対策であり、ＳＣＲ触媒で発生するアンモニアスリップについては何ら想定していない。よって、特許文献１の技術をＳＣＲ触媒から離脱したアンモニアの処理に応用することは到底できなかった。
しかも、上記説明から明らかなようにアンモニアスリップは触媒温度が急増したときに生じ、例えば図４のタイムチャートに破線で示すように触媒温度の上昇が緩慢なときには、アンモニアの離脱も緩やかで時間当たりの離脱量が少ないことから、問題になるほどの顕著なアンモニアスリップは生じない。ところが、特許文献１の技術ではＨＣ吸着材の温度の絶対値に基づいてＨＣ吸着材からのＨＣの離脱を推定しているため、仮にこの手法をアンモニアスリップの判定に利用したとすると、温度上昇が緩慢なときであってもＳＣＲ触媒の温度が高いときにはアンモニアスリップと判定され、逆に温度上昇が急激であってもＳＣＲ触媒の温度が低いときにはアンモニアスリップと判定されず、適切なアンモニアスリップの判定、ひいてはその対策を実施できないという問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような問題点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、アンモニアスリップを的確に判定し、このときにＳＣＲ触媒から離脱するアンモニアを適切に処理して大気中への排出を未然に防止することが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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、内燃機関の排気通路に設けられて該排気通路に尿素又はアンモニアを還元剤として供給する還元剤供給手段と、排気通路の還元剤供給手段の排気下流側に設けられて、還元剤供給手段から供給された尿素又はアンモニアにより排ガス中のＮＯxを還元するＮＯx触媒と、内燃機関の運転状態を制御して内燃機関から排出されるＮＯxを増大可能なＮＯx増大手段と、ＮＯx触媒の温度変化率を推定する温度変化率推定手段と、温度変化率推定手段により推定されたＮＯx触媒の温度変化率が正側に設定された所定の閾値以上であるときに、還元剤供給手段による尿素又はアンモニアの供給を中止すると共に、ＮＯx増大手段により内燃機関から排出されるＮＯxを増大する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
従って、ＮＯx触媒の温度変化率が正側の閾値以上のとき、即ち、ＮＯx触媒が急激に温度上昇してアンモニアスリップによりアンモニアを離脱させているときには、内燃機関から排出されるＮＯxが増大されて離脱アンモニアと反応し、これによりアンモニアの排出が防止されると共に、尿素又はアンモニアの供給が中止されて、これらの物質によりＮＯxは無用に消費されることなく本来の離脱アンモニアの処理のために有効に利用される。
【００１０】
そして、アンモニアスリップはＮＯx触媒の温度上昇が急激な場合に発生するが、温度上昇が急激か否かはＮＯx触媒の温度変化率と相関することから、アンモニアスリップの発生状況を判別するために温度変化率は最適な指標と見なせ、この温度変化率に基づいてアンモニアスリップを的確に判定することにより、必要に応じて離脱アンモニアを適切に処理可能となる。
【００１１】
好ましい態様として、ＮＯx触媒の温度変化率が所定の閾値以上である状態が所定期間継続したときに、制御手段が尿素又はアンモニアの供給を中止すると共にＮＯxを増大させることが望ましい。
このように構成すれば、アンモニアスリップを生じさせるに至らないごく短時間の温度上昇、例えば瞬間的な車両加速等が除外されるため、このような場合の不適切な離脱アンモニアの処理の実行を防止できる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、ＮＯx増大手段が、内燃機関の燃料噴射時期の進角やＥＧＲの遮断を行ってＮＯxを増大するものである。従って、筒内での燃焼状態が燃料噴射時期の進角やＥＧＲの遮断により容易に改善されてＮＯxが増大し、増大したＮＯxにより離脱アンモニアが処理される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように請求項１の発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、ＮＯx触媒の温度変化率に基づいてアンモニアスリップを的確に判定し、尿素又はアンモニアの供給を中止すると共に、内燃機関から排出されるＮＯxを増大してＮＯx触媒から離脱するアンモニアと反応させ、これにより離脱アンモニアの大気中への排出を未然に防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１に加えて、燃料噴射時期の進角やＥＧＲの遮断により容易に燃焼状態を改善してＮＯxを増大させ、増大したＮＯxにより離脱アンモニアを処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をディーゼル式内燃機関の排気浄化装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のディーゼル式内燃機関の排気浄化装置を示す全体構成図であり、内燃機関１は直列６気筒機関として構成されている。内燃機関１の各気筒には燃料噴射弁２が設けられ、各燃料噴射弁２は共通のコモンレール３から加圧燃料を供給され、機関の運転状態に応じたタイミングで開弁して各気筒の筒内に燃料を噴射する。
【００１６】
内燃機関１の吸気側には吸気マニホールド４が装着され、吸気マニホールド４に接続された吸気通路５には、上流側よりエアクリーナ６、ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａ、インタクーラ８、アクチュエータ９ａにより開閉駆動される吸気絞り弁９が設けられている。又、内燃機関１の排気側には排気マニホールド１０が装着され、排気マニホールド１０には上記コンプレッサ７ａと同軸上に連結されたターボチャージャ７のタービン７ｂが接続されている。タービン７ｂには排気通路１１が接続され、排気通路１１には上流側からアクチュエータ１２ａにより開閉駆動される排気絞り弁１２、前段酸化触媒１３、排気通路１１内に還元剤として尿素水溶液を供給する噴射ノズル１４（還元剤供給手段）、加水分解触媒１５、ＳＣＲ触媒１６（アンモニア添加式ＮＯx触媒）、及び図示しない消音器が設けられている。
【００１７】
尚、排気通路１１の構成はこれに限らず、例えば排ガス中のパティキュレートを捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）や後段酸化触媒等を追加してもよい。
内燃機関１の運転中においてエアクリーナ６を経て吸気通路５内に導入された吸気はターボチャージャ７のコンプレッサ７ａにより加圧された後にインタクーラ８、吸気絞り弁９、吸気マニホールド４を経て各気筒に分配され、各気筒の吸気行程で筒内に導入される。筒内では所定のタイミングで燃料噴射弁２から燃料が噴射されて圧縮上死点近傍で着火・燃焼し、燃焼後の排ガスは排気マニホールド１０を経てタービン７ｂを回転駆動した後に排気絞り弁１２、前段酸化触媒１３、噴射ノズル１４、加水分解触媒１５、ＳＣＲ触媒１６、消音器を経て外部に排出される。
【００１８】
そして、噴射ノズル１４から供給された尿素水溶液は排ガスと混合された状態で加水分解触媒１５に到達し、当該触媒１５上で次式(1)に示すように排ガス中のＨ2Ｏと反応してＮＨ3（アンモニア）に分解される。
（ＮＨ2）2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2………(1)
アンモニアは排ガスと共に下流側のＳＣＲ触媒１６に到達し、ＳＣＲ触媒１６上では例えば次式(2)に示すように排ガス中のＮＯxがアンモニアと反応して無害なＮ2に還元され、以上のようにしてＮＯxの浄化が図られる。
【００１９】
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2→４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ………(2)
一方、吸気マニホールド４と排気マニホールド１０とはＥＧＲ通路１７により接続され、ＥＧＲ通路１７にはアクチュエータ１８ａにより開閉駆動されるＥＧＲ弁１８及びＥＧＲクーラ１９が設けられている。内燃機関１の運転中にはＥＧＲ弁１８の開度に応じて排気マニホールド１０側から吸気マニホールド４側に排ガスの一部がＥＧＲガスとして還流される。
【００２０】
吸気マニホールド４にはアクチュエータ２０ａにより開閉駆動されるスワール弁２０が各気筒の吸気ポートに対応して設けられ、各スワール弁２０の閉弁時には筒内にスワール流が生起される。
上記吸気絞り弁９、排気絞り弁１２、ＥＧＲ弁１８、スワール弁２０の各アクチュエータ９ａ，１２ａ，１８ａ，２０a、燃料噴射弁２、燃料ノズル１４等はＥＣＵ３１（電子コントロールユニット）に接続され、センサ類からの検出情報に基づいてＥＣＵ３１により駆動制御される。例えばＥＣＵ３１は機関回転速度や負荷等の内燃機関１の運転状態に基づいて燃料噴射弁２の噴射量、噴射圧、噴射時期を制御して内燃機関１を運転すると共に、アクチュエータ１８ａによりＥＧＲ弁１８の開度を制御してＥＧＲ還流量を調整し、アクチュエータ２０ａによりスワール弁２０の開度を制御してスワール流を調整し、噴射ノズル１４からの尿素水溶液の供給量を調整する。
【００２１】
更に、ＥＣＵ３１にはＳＣＲ触媒１６の上流側に設けられた温度センサ３２が接続されており、この温度センサ３２により検出されたＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔ（ＳＣＲ触媒１６の温度と相関する）の変化率ΔＴに基づき、触媒温度の急増に起因するアンモニアスリップの発生を判定し、このときＳＣＲ触媒１６から離脱するアンモニアを処理するための制御を実施しており、以下、当該制御について詳述する。
【００２２】
ＥＣＵ３１は図２に示す離脱アンモニア処理ルーチンを内燃機関１の運転中に所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップＳ２でＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔの時間当たりの変化率ΔＴを算出し（温度変化率推定手段）、続くステップＳ４で算出した変化率ΔＴが予め設定された閾値Ａ以上であるか否かを判定する。閾値ＡとしてはＳＣＲ触媒１６の温度上昇を判別すべく正側の値に設定され、且つ、ある程度顕著なアンモニアスリップ（即ち、ＳＣＲ触媒１６に吸着されているアンモニアが急激に離脱するほどのアンモニアスリップ）を発生させる温度上昇に対応して設定されている。
【００２３】
従って、ステップＳ４の判定のＮｏ（否定）のときには入口温度Ｔが上昇せずにアンモニアスリップが発生していない、若しくはアンモニアスリップは生じているものの温度上昇が緩慢なためアンモニア離脱量が少なく問題なしと見なし、ステップＳ６でタイマｔをリセットした後にルーチンを終了する。
又、ステップＳ４の判定がＹｅｓ（肯定）のときにはステップＳ８に移行してタイマｔをインクリメント「＋１」し、続くステップＳ１０でタイマｔが予め設定された所定値Ｂに達したか否かを判定する。当該所定値Ｂは、アンモニアスリップを生じさせるに至らないごく短時間の温度上昇、例えば瞬間的な車両加速等を除外するためのものであり、タイマｔが所定値Ｂ未満でステップＳ１０の判定がＮｏのときにはそのままルーチンを終了する。そして、タイマｔが所定値Ｂに達する以前に温度上昇が中断されると、ＥＣＵ３１はステップＳ４からステップＳ６に移行してタイマｔをリセットするため、この場合には何ら処理は行わずに初期の状態に戻る。
【００２４】
そして、温度上昇の継続によりステップＳ１０の判定がＹｅｓになると、ステップＳ１２で噴射ノズル１４からの尿素の供給を中止し、続くステップＳ１４でＮＯx増大制御を実行し（制御手段）、その後にルーチンを終了する。本実施形態ではＮＯx増大制御として、ＥＧＲ弁１８の閉弁、燃料噴射時期の進角、燃料噴射圧の増加、スワール弁２０の閉制御が設定されており（ＮＯx増大手段）、ステップＳ１４ではこれらの全ての制御若しくは予め選択した一部の制御が実行される。各制御は燃焼状態の改善により排ガス中のＮＯxを増加させることを意図したものであり、ＥＧＲ弁１８の閉弁は不活性な排ガスの還流を中止することで燃焼状態が改善され、燃料噴射時期の進角や噴射圧の増加も燃焼状態の改善に貢献し、スワール弁２０の閉制御も筒内でのスワール流の生起により燃焼状態が改善され、これらの要因により排ガス中のＮＯxが増加される。
【００２５】
その後、温度上昇が中断されてステップＳ４の判定がＮｏになると、ＥＣＵ３１はステップＳ４からステップＳ６に移行してタイマｔをリセットする。従って、ステップＳ１２，１４の処理は実行されなくなり、噴射ノズル１４からの尿素水溶液の供給が再開されると共に、ＮＯx増大制御が中止される。
次に、以上のＥＣＵ３１の処理によって実行されるアンモニアスリップ時のアンモニア処理について説明する。
【００２６】
図３はＳＣＲ触媒１６の温度に対するアンモニア吸着量を示す特性図、図４はＳＣＲ触媒１６の温度上昇時のアンモニアの離脱状況を示すタイムチャートである。
まず、図４に破線で示すように車両の加速等に伴ってＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔが上昇したとしても、その変化率ΔＴが閾値Ａ未満のときには、ＳＣＲ触媒１６からのアンモニアの離脱が緩やかで時間当たりの離脱量も少ないことから、顕著なアンモニアスリップは発生しない。このときのＥＣＵ３１はステップＳ４若しくはステップＳ１０でＮｏの判定を下してステップＳ１２，１４のアンモニアスリップの対策は行わないが、アンモニアの離脱により排ガス特性が悪化する虞はない。
【００２７】
一方、図４に実線で示すようにＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔが閾値Ａ以上の変化率ΔＴで上昇したときには、アンモニアスリップによりＳＣＲ触媒１６からは多量のアンモニアが離脱する。例えばＳＣＲ触媒１６が有するＮＯx浄化作用を最大限に発揮させるべく、噴射ノズル１４の制御によりＳＣＲ触媒１６上にアンモニアを吸着限界量まで吸着させているときには、図３に示すようにＳＣＲ触媒１６の温度がＴａからＴｂまで上昇した時点で、吸着限界量の低下分に相当するアンモニアが離脱することになる。
【００２８】
このときＥＣＵ３１によりステップＳ１２，１４の処理が実行され、ステップＳ１４でのＮＯx増大制御により排ガス中のＮＯｘが急激に増大し、増大したＮＯｘが上式(2)の反応式に従ってアンモニアと反応し、これによりＳＣＲ触媒１６から離脱したアンモニアが処理される。又、ステップＳ１２の尿素供給の中止により加水分解触媒１５上でのアンモニアの生成が中断されるため、生成されたアンモニアによりＮＯｘは無用に消費されることなく本来の離脱アンモニアの処理のために有効に利用される。
【００２９】
ステップＳ１４のＮＯx増大制御は、例えば予め設定された所定量だけ排ガス中のＮＯxを増大させるようにしてもよいし、或いは所定のマップに基づき入口温度Ｔの増加分（図３のＴｂ−Ｔａ）からアンモニアの離脱量を予測し、このアンモニア離脱量を処理可能なＮＯx量だけＮＯxを増大させるようにしてもよい。後者の手法によれば、離脱アンモニアの処理のためにＮＯxが過不足なく供給され、ＮＯx不足によるアンモニアの排出や逆の余剰ＮＯxの排出を防止できる。又、ＳＣＲ触媒１６の下流側に後段酸化触媒を配置した場合には、後段酸化触媒でのアンモニアの処理を考慮して、処理相当分だけＮＯx増大量を減少させてもよい。
【００３０】
又、本実施形態では温度変化率ΔＴをＳＣＲ触媒１６の入口温度における変化率としたが、これに限らずＳＣＲ触媒１６の出口側にも温度センサを設けて、入口側と出口側との変化率の平均値を温度変化率ΔＴとしてもよい。
以上のように本実施形態では、急激な温度上昇に起因するアンモニアスリップによりＳＣＲ触媒１６からアンモニアが離脱する現象に着目し、この離脱アンモニアを処理するために排ガス中のＮＯxを増大させている。従って、急激な温度上昇によりアンモニアスリップが発生しても、増大したＮＯxにより離脱アンモニアを反応させて適切に処理でき、もって大気中へのアンモニアの排出を未然に防止することができる。
【００３１】
しかも、アンモニアスリップはＳＣＲ触媒１６の温度上昇が急激な場合に発生するが、温度上昇が急激か否かは温度変化率ΔＴと相関することから、アンモニアスリップの発生状況を判別するために温度変化率ΔＴは最適な指標と見なすことができる。本実施形態ではこの温度変化率ΔＴに基づいてアンモニアスリップを判定しているため、温度上昇が急激で離脱アンモニアの処理を要する場合（図４に実線で示す）には確実にステップＳ１２，１４の対策を実施してアンモニアの排出を防止できると共に、温度上昇が緩慢で離脱アンモニアの処理を要さない場合（図４に破線で示す）には対策を実施せずに、無用な尿素供給の中止やＮＯxの増大により却って排ガス特性を悪化させる事態を未然に防止することができる。
【００３２】
一方、このようにアンモニアスリップによるアンモニアの排出を確実に防止できることから、アンモニアスリップの抑止のためにＳＣＲ触媒１６上でのアンモニア吸着量を吸着限界量から制限する必要がなくなり、例えばＳＣＲ触媒１６上のアンモニア吸着量を常に図３の吸着限界量に調整してもアンモニアスリップによる弊害は一切発生しない。そして、これによりＳＣＲ触媒１６のＮＯｘ浄化作用を最大限に発揮させて、その効率向上分だけＳＣＲ触媒１６を縮小でき、ひいては排気浄化装置の小型化及び軽量化を達成できるという利点も得られる。
【００３３】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではディーゼル式内燃機関１の排気浄化装置に具体化したが、アンモニアスリップを発生させ得るＮＯx触媒を備えた内燃機関であれば種別はこれに限ることはなく、例えばリーン空燃比で運転するリーンバーン内燃機関に適用してもよい。
【００３４】
又、上記実施形態ではＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔの変化率ΔＴに基づいてアンモニアスリップを判定したが、ＳＣＲ触媒１６の温度と相関するパラメータであればこれに限ることはない。例えばＳＣＲ触媒１６の温度は排気温度の影響を受け、排気温度はアクセル操作量、車速、機関回転速度等に応じて変化することから、これらのパラメータの変化率に基づいてアンモニアスリップを判定することもできる。より具体的に述べると、アクセル操作量が増加するほど、車速が増加するほど、機関回転速度が増加するほど排気温度が上昇し、必然的に触媒温度も上昇することから、入口温度Ｔの変化率ΔＴに代えて、アクセル操作量の変化率、車速の変化率、機関回転速度の変化率の何れかを求めて、変化率が所定の閾値を越えて増加したときにアンモニアスリップの発生と判定して対策を実行するようにしてもよい。
【００３５】
更に、上記実施形態では、入口温度Ｔの変化率ΔＴが閾値Ａを越えてから所定値Ｂの経過後にステップＳ１２，１４のアンモニアスリップの対策を開始したが、所定値Ｂに関する判定を省略して、入口温度Ｔの変化率ΔＴが閾値Ａを越えた時点で直ちにステップＳ１２，１４の処理を開始してもよい。更に入口温度Ｔの変化率ΔＴが閾値Ａを越えてから実際にＳＣＲ触媒１６からアンモニアが離脱を開始するまでには若干のタイムラグがあることから、タイムラグ相当だけ遅延したタイミングでステップＳ１２，１４の処理を開始してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態のディーゼル式内燃機関の排気浄化装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行する離脱アンモニア処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＳＣＲ触媒の温度に対するアンモニア吸着量を示す特性図である。
【図４】ＳＣＲ触媒の温度上昇時のアンモニアの離脱状況を示すタイムチャートである
【符号の説明】
【００３７】
１ 内燃機関
２ 燃料噴射弁（ＮＯx増大手段）
１１ 排気通路
１４ 噴射ノズル（還元剤供給手段）
１６ ＳＣＲ触媒（ＮＯx触媒）
１８ ＥＧＲ弁（ＮＯx増大手段）
２０ スワール弁（ＮＯx増大手段）
３１ ＥＣＵ（ＮＯx増大手段、制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に係り、詳しくは尿素若しくはアンモニアを還元剤として利用して排ガス中のＮＯxを還元する排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばディーゼルエンジン等のようにリーン空燃比下で燃焼を行う内燃機関では排ガス中に含まれるＮＯxの浄化が要求され、この要求に対して尿素若しくはアンモニアを還元剤として利用して排ガス中のＮＯxを還元するアンモニア添加式ＮＯx触媒（以下、単にＳＣＲ触媒と称する）を備えた排気浄化装置が実用化されている。
この種の排気浄化装置では、例えば内燃機関の排気通路に上流側から前段酸化触媒、加水分解触媒、ＳＣＲ触媒、後段酸化触媒を配置し、加水分解触媒の上流側に尿素水溶液を供給するための噴射ノズルを配置している。噴射ノズルから供給された尿素水溶液は加水分解触媒上で排ガス中のＨ2Ｏと反応してＮＨ3（アンモニア）に分解され、ＳＣＲ触媒上で排ガス中のＮＯxがアンモニアと反応して無害なＮ2に還元され、一方、このときの余剰アンモニアが後段酸化触媒によりＮＯに酸化され、以上のようにしてＮＯxの浄化が図られる。
【０００３】
ところで、ＳＣＲ触媒は触媒上へのアンモニアの吸着量が多いほどＮＯx浄化率が高くなるという性質を有していることから、良好なＮＯx浄化率を実現するにはアンモニアを可能な限りＳＣＲ触媒上に吸着させることが望ましい。しかしながら、一方で図３の特性図に示すようにＳＣＲ触媒のアンモニア吸着量は触媒温度に依存し、触媒温度が高くなるに従って吸着限界量が低下するという特性をも有している。
【０００４】
従って、例えば図中の触媒温度Ｔａにおいてアンモニアを吸着限界付近まで吸着した状態で、車両の急加速等により排気温度と共に触媒温度がＴｂまで急増したときには、吸着限界量の低下分に相当する多量のアンモニアがＳＣＲ触媒から離脱する現象、所謂アンモニアスリップが発生してしまう。上記のように後段酸化触媒ではある程度のアンモニアの処理作用が奏されるが、加速に伴って急増する多量のアンモニアを全て処理するのは到底不可能であり、大気中へのアンモニアの排出を防止できなかった。そこで、アンモニアスリップの抑止のためにＳＣＲ触媒上でのアンモニア吸着量を吸着限界量から制限せざるを得ず、必然的にＳＣＲ触媒が有するＮＯx浄化作用を最大限に発揮させることができなかった。
【０００５】
一方、冷態時の内燃機関から多量に排出されるＨＣ対策の一つとして、排出されたＨＣをＨＣ吸着材に一時的に吸着した上で、ＨＣ吸着材が所定温度に達したときにＥＧＲ弁の閉弁や点火時期の進角等のＮＯx増大制御を実行することにより、昇温に伴ってＨＣ吸着材から離脱したＨＣをＮＯxと反応・処理するようにした排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３９７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術はＨＣ吸着材から離脱したＨＣを処理する対策であり、ＳＣＲ触媒で発生するアンモニアスリップについては何ら想定していない。よって、特許文献１の技術をＳＣＲ触媒から離脱したアンモニアの処理に応用することは到底できなかった。
しかも、上記説明から明らかなようにアンモニアスリップは触媒温度が急増したときに生じ、例えば図４のタイムチャートに破線で示すように触媒温度の上昇が緩慢なときには、アンモニアの離脱も緩やかで時間当たりの離脱量が少ないことから、問題になるほどの顕著なアンモニアスリップは生じない。ところが、特許文献１の技術ではＨＣ吸着材の温度の絶対値に基づいてＨＣ吸着材からのＨＣの離脱を推定しているため、仮にこの手法をアンモニアスリップの判定に利用したとすると、温度上昇が緩慢なときであってもＳＣＲ触媒の温度が高いときにはアンモニアスリップと判定され、逆に温度上昇が急激であってもＳＣＲ触媒の温度が低いときにはアンモニアスリップと判定されず、適切なアンモニアスリップの判定、ひいてはその対策を実施できないという問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような問題点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、アンモニアスリップを的確に判定し、このときにＳＣＲ触媒から離脱するアンモニアを適切に処理して大気中への排出を未然に防止することが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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、内燃機関の排気通路に設けられて該排気通路に尿素又はアンモニアを還元剤として供給する還元剤供給手段と、排気通路の還元剤供給手段の排気下流側に設けられて、還元剤供給手段から供給された尿素又はアンモニアにより排ガス中のＮＯxを還元するＮＯx触媒と、内燃機関の運転状態を制御して内燃機関から排出されるＮＯxを増大可能なＮＯx増大手段と、ＮＯx触媒の温度変化率を推定する温度変化率推定手段と、温度変化率推定手段により推定されたＮＯx触媒の温度変化率が正側に設定された所定の閾値以上であるときに、還元剤供給手段による尿素又はアンモニアの供給を中止すると共に、ＮＯx増大手段により内燃機関から排出されるＮＯxを増大する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
従って、ＮＯx触媒の温度変化率が正側の閾値以上のとき、即ち、ＮＯx触媒が急激に温度上昇してアンモニアスリップによりアンモニアを離脱させているときには、内燃機関から排出されるＮＯxが増大されて離脱アンモニアと反応し、これによりアンモニアの排出が防止されると共に、尿素又はアンモニアの供給が中止されて、これらの物質によりＮＯxは無用に消費されることなく本来の離脱アンモニアの処理のために有効に利用される。
【００１０】
そして、アンモニアスリップはＮＯx触媒の温度上昇が急激な場合に発生するが、温度上昇が急激か否かはＮＯx触媒の温度変化率と相関することから、アンモニアスリップの発生状況を判別するために温度変化率は最適な指標と見なせ、この温度変化率に基づいてアンモニアスリップを的確に判定することにより、必要に応じて離脱アンモニアを適切に処理可能となる。
【００１１】
好ましい態様として、ＮＯx触媒の温度変化率が所定の閾値以上である状態が所定期間継続したときに、制御手段が尿素又はアンモニアの供給を中止すると共にＮＯxを増大させることが望ましい。
このように構成すれば、アンモニアスリップを生じさせるに至らないごく短時間の温度上昇、例えば瞬間的な車両加速等が除外されるため、このような場合の不適切な離脱アンモニアの処理の実行を防止できる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、ＮＯx増大手段が、内燃機関の燃料噴射時期の進角やＥＧＲの遮断を行ってＮＯxを増大するものである。従って、筒内での燃焼状態が燃料噴射時期の進角やＥＧＲの遮断により容易に改善されてＮＯxが増大し、増大したＮＯxにより離脱アンモニアが処理される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように請求項１の発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、ＮＯx触媒の温度変化率に基づいてアンモニアスリップを的確に判定し、尿素又はアンモニアの供給を中止すると共に、内燃機関から排出されるＮＯxを増大してＮＯx触媒から離脱するアンモニアと反応させ、これにより離脱アンモニアの大気中への排出を未然に防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１に加えて、燃料噴射時期の進角やＥＧＲの遮断により容易に燃焼状態を改善してＮＯxを増大させ、増大したＮＯxにより離脱アンモニアを処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をディーゼル式内燃機関の排気浄化装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のディーゼル式内燃機関の排気浄化装置を示す全体構成図であり、内燃機関１は直列６気筒機関として構成されている。内燃機関１の各気筒には燃料噴射弁２が設けられ、各燃料噴射弁２は共通のコモンレール３から加圧燃料を供給され、機関の運転状態に応じたタイミングで開弁して各気筒の筒内に燃料を噴射する。
【００１６】
内燃機関１の吸気側には吸気マニホールド４が装着され、吸気マニホールド４に接続された吸気通路５には、上流側よりエアクリーナ６、ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａ、インタクーラ８、アクチュエータ９ａにより開閉駆動される吸気絞り弁９が設けられている。又、内燃機関１の排気側には排気マニホールド１０が装着され、排気マニホールド１０には上記コンプレッサ７ａと同軸上に連結されたターボチャージャ７のタービン７ｂが接続されている。タービン７ｂには排気通路１１が接続され、排気通路１１には上流側からアクチュエータ１２ａにより開閉駆動される排気絞り弁１２、前段酸化触媒１３、排気通路１１内に還元剤として尿素水溶液を供給する噴射ノズル１４（還元剤供給手段）、加水分解触媒１５、ＳＣＲ触媒１６（アンモニア添加式ＮＯx触媒）、及び図示しない消音器が設けられている。
【００１７】
尚、排気通路１１の構成はこれに限らず、例えば排ガス中のパティキュレートを捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）や後段酸化触媒等を追加してもよい。
内燃機関１の運転中においてエアクリーナ６を経て吸気通路５内に導入された吸気はターボチャージャ７のコンプレッサ７ａにより加圧された後にインタクーラ８、吸気絞り弁９、吸気マニホールド４を経て各気筒に分配され、各気筒の吸気行程で筒内に導入される。筒内では所定のタイミングで燃料噴射弁２から燃料が噴射されて圧縮上死点近傍で着火・燃焼し、燃焼後の排ガスは排気マニホールド１０を経てタービン７ｂを回転駆動した後に排気絞り弁１２、前段酸化触媒１３、噴射ノズル１４、加水分解触媒１５、ＳＣＲ触媒１６、消音器を経て外部に排出される。
【００１８】
そして、噴射ノズル１４から供給された尿素水溶液は排ガスと混合された状態で加水分解触媒１５に到達し、当該触媒１５上で次式(1)に示すように排ガス中のＨ2Ｏと反応してＮＨ3（アンモニア）に分解される。
（ＮＨ2）2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2………(1)
アンモニアは排ガスと共に下流側のＳＣＲ触媒１６に到達し、ＳＣＲ触媒１６上では例えば次式(2)に示すように排ガス中のＮＯxがアンモニアと反応して無害なＮ2に還元され、以上のようにしてＮＯxの浄化が図られる。
【００１９】
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2→４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ………(2)
一方、吸気マニホールド４と排気マニホールド１０とはＥＧＲ通路１７により接続され、ＥＧＲ通路１７にはアクチュエータ１８ａにより開閉駆動されるＥＧＲ弁１８及びＥＧＲクーラ１９が設けられている。内燃機関１の運転中にはＥＧＲ弁１８の開度に応じて排気マニホールド１０側から吸気マニホールド４側に排ガスの一部がＥＧＲガスとして還流される。
【００２０】
吸気マニホールド４にはアクチュエータ２０ａにより開閉駆動されるスワール弁２０が各気筒の吸気ポートに対応して設けられ、各スワール弁２０の閉弁時には筒内にスワール流が生起される。
上記吸気絞り弁９、排気絞り弁１２、ＥＧＲ弁１８、スワール弁２０の各アクチュエータ９ａ，１２ａ，１８ａ，２０a、燃料噴射弁２、燃料ノズル１４等はＥＣＵ３１（電子コントロールユニット）に接続され、センサ類からの検出情報に基づいてＥＣＵ３１により駆動制御される。例えばＥＣＵ３１は機関回転速度や負荷等の内燃機関１の運転状態に基づいて燃料噴射弁２の噴射量、噴射圧、噴射時期を制御して内燃機関１を運転すると共に、アクチュエータ１８ａによりＥＧＲ弁１８の開度を制御してＥＧＲ還流量を調整し、アクチュエータ２０ａによりスワール弁２０の開度を制御してスワール流を調整し、噴射ノズル１４からの尿素水溶液の供給量を調整する。
【００２１】
更に、ＥＣＵ３１にはＳＣＲ触媒１６の上流側に設けられた温度センサ３２が接続されており、この温度センサ３２により検出されたＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔ（ＳＣＲ触媒１６の温度と相関する）の変化率ΔＴに基づき、触媒温度の急増に起因するアンモニアスリップの発生を判定し、このときＳＣＲ触媒１６から離脱するアンモニアを処理するための制御を実施しており、以下、当該制御について詳述する。
【００２２】
ＥＣＵ３１は図２に示す離脱アンモニア処理ルーチンを内燃機関１の運転中に所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップＳ２でＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔの時間当たりの変化率ΔＴを算出し（温度変化率推定手段）、続くステップＳ４で算出した変化率ΔＴが予め設定された閾値Ａ以上であるか否かを判定する。閾値ＡとしてはＳＣＲ触媒１６の温度上昇を判別すべく正側の値に設定され、且つ、ある程度顕著なアンモニアスリップ（即ち、ＳＣＲ触媒１６に吸着されているアンモニアが急激に離脱するほどのアンモニアスリップ）を発生させる温度上昇に対応して設定されている。
【００２３】
従って、ステップＳ４の判定のＮｏ（否定）のときには入口温度Ｔが上昇せずにアンモニアスリップが発生していない、若しくはアンモニアスリップは生じているものの温度上昇が緩慢なためアンモニア離脱量が少なく問題なしと見なし、ステップＳ６でタイマｔをリセットした後にルーチンを終了する。
又、ステップＳ４の判定がＹｅｓ（肯定）のときにはステップＳ８に移行してタイマｔをインクリメント「＋１」し、続くステップＳ１０でタイマｔが予め設定された所定値Ｂに達したか否かを判定する。当該所定値Ｂは、アンモニアスリップを生じさせるに至らないごく短時間の温度上昇、例えば瞬間的な車両加速等を除外するためのものであり、タイマｔが所定値Ｂ未満でステップＳ１０の判定がＮｏのときにはそのままルーチンを終了する。そして、タイマｔが所定値Ｂに達する以前に温度上昇が中断されると、ＥＣＵ３１はステップＳ４からステップＳ６に移行してタイマｔをリセットするため、この場合には何ら処理は行わずに初期の状態に戻る。
【００２４】
そして、温度上昇の継続によりステップＳ１０の判定がＹｅｓになると、ステップＳ１２で噴射ノズル１４からの尿素の供給を中止し、続くステップＳ１４でＮＯx増大制御を実行し（制御手段）、その後にルーチンを終了する。本実施形態ではＮＯx増大制御として、ＥＧＲ弁１８の閉弁、燃料噴射時期の進角、燃料噴射圧の増加、スワール弁２０の閉制御が設定されており（ＮＯx増大手段）、ステップＳ１４ではこれらの全ての制御若しくは予め選択した一部の制御が実行される。各制御は燃焼状態の改善により排ガス中のＮＯxを増加させることを意図したものであり、ＥＧＲ弁１８の閉弁は不活性な排ガスの還流を中止することで燃焼状態が改善され、燃料噴射時期の進角や噴射圧の増加も燃焼状態の改善に貢献し、スワール弁２０の閉制御も筒内でのスワール流の生起により燃焼状態が改善され、これらの要因により排ガス中のＮＯxが増加される。
【００２５】
その後、温度上昇が中断されてステップＳ４の判定がＮｏになると、ＥＣＵ３１はステップＳ４からステップＳ６に移行してタイマｔをリセットする。従って、ステップＳ１２，１４の処理は実行されなくなり、噴射ノズル１４からの尿素水溶液の供給が再開されると共に、ＮＯx増大制御が中止される。
次に、以上のＥＣＵ３１の処理によって実行されるアンモニアスリップ時のアンモニア処理について説明する。
【００２６】
図３はＳＣＲ触媒１６の温度に対するアンモニア吸着量を示す特性図、図４はＳＣＲ触媒１６の温度上昇時のアンモニアの離脱状況を示すタイムチャートである。
まず、図４に破線で示すように車両の加速等に伴ってＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔが上昇したとしても、その変化率ΔＴが閾値Ａ未満のときには、ＳＣＲ触媒１６からのアンモニアの離脱が緩やかで時間当たりの離脱量も少ないことから、顕著なアンモニアスリップは発生しない。このときのＥＣＵ３１はステップＳ４若しくはステップＳ１０でＮｏの判定を下してステップＳ１２，１４のアンモニアスリップの対策は行わないが、アンモニアの離脱により排ガス特性が悪化する虞はない。
【００２７】
一方、図４に実線で示すようにＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔが閾値Ａ以上の変化率ΔＴで上昇したときには、アンモニアスリップによりＳＣＲ触媒１６からは多量のアンモニアが離脱する。例えばＳＣＲ触媒１６が有するＮＯx浄化作用を最大限に発揮させるべく、噴射ノズル１４の制御によりＳＣＲ触媒１６上にアンモニアを吸着限界量まで吸着させているときには、図３に示すようにＳＣＲ触媒１６の温度がＴａからＴｂまで上昇した時点で、吸着限界量の低下分に相当するアンモニアが離脱することになる。
【００２８】
このときＥＣＵ３１によりステップＳ１２，１４の処理が実行され、ステップＳ１４でのＮＯx増大制御により排ガス中のＮＯｘが急激に増大し、増大したＮＯｘが上式(2)の反応式に従ってアンモニアと反応し、これによりＳＣＲ触媒１６から離脱したアンモニアが処理される。又、ステップＳ１２の尿素供給の中止により加水分解触媒１５上でのアンモニアの生成が中断されるため、生成されたアンモニアによりＮＯｘは無用に消費されることなく本来の離脱アンモニアの処理のために有効に利用される。
【００２９】
ステップＳ１４のＮＯx増大制御は、例えば予め設定された所定量だけ排ガス中のＮＯxを増大させるようにしてもよいし、或いは所定のマップに基づき入口温度Ｔの増加分（図３のＴｂ−Ｔａ）からアンモニアの離脱量を予測し、このアンモニア離脱量を処理可能なＮＯx量だけＮＯxを増大させるようにしてもよい。後者の手法によれば、離脱アンモニアの処理のためにＮＯxが過不足なく供給され、ＮＯx不足によるアンモニアの排出や逆の余剰ＮＯxの排出を防止できる。又、ＳＣＲ触媒１６の下流側に後段酸化触媒を配置した場合には、後段酸化触媒でのアンモニアの処理を考慮して、処理相当分だけＮＯx増大量を減少させてもよい。
【００３０】
又、本実施形態では温度変化率ΔＴをＳＣＲ触媒１６の入口温度における変化率としたが、これに限らずＳＣＲ触媒１６の出口側にも温度センサを設けて、入口側と出口側との変化率の平均値を温度変化率ΔＴとしてもよい。
以上のように本実施形態では、急激な温度上昇に起因するアンモニアスリップによりＳＣＲ触媒１６からアンモニアが離脱する現象に着目し、この離脱アンモニアを処理するために排ガス中のＮＯxを増大させている。従って、急激な温度上昇によりアンモニアスリップが発生しても、増大したＮＯxにより離脱アンモニアを反応させて適切に処理でき、もって大気中へのアンモニアの排出を未然に防止することができる。
【００３１】
しかも、アンモニアスリップはＳＣＲ触媒１６の温度上昇が急激な場合に発生するが、温度上昇が急激か否かは温度変化率ΔＴと相関することから、アンモニアスリップの発生状況を判別するために温度変化率ΔＴは最適な指標と見なすことができる。本実施形態ではこの温度変化率ΔＴに基づいてアンモニアスリップを判定しているため、温度上昇が急激で離脱アンモニアの処理を要する場合（図４に実線で示す）には確実にステップＳ１２，１４の対策を実施してアンモニアの排出を防止できると共に、温度上昇が緩慢で離脱アンモニアの処理を要さない場合（図４に破線で示す）には対策を実施せずに、無用な尿素供給の中止やＮＯxの増大により却って排ガス特性を悪化させる事態を未然に防止することができる。
【００３２】
一方、このようにアンモニアスリップによるアンモニアの排出を確実に防止できることから、アンモニアスリップの抑止のためにＳＣＲ触媒１６上でのアンモニア吸着量を吸着限界量から制限する必要がなくなり、例えばＳＣＲ触媒１６上のアンモニア吸着量を常に図３の吸着限界量に調整してもアンモニアスリップによる弊害は一切発生しない。そして、これによりＳＣＲ触媒１６のＮＯｘ浄化作用を最大限に発揮させて、その効率向上分だけＳＣＲ触媒１６を縮小でき、ひいては排気浄化装置の小型化及び軽量化を達成できるという利点も得られる。
【００３３】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではディーゼル式内燃機関１の排気浄化装置に具体化したが、アンモニアスリップを発生させ得るＮＯx触媒を備えた内燃機関であれば種別はこれに限ることはなく、例えばリーン空燃比で運転するリーンバーン内燃機関に適用してもよい。
【００３４】
又、上記実施形態ではＳＣＲ触媒１６の入口温度Ｔの変化率ΔＴに基づいてアンモニアスリップを判定したが、ＳＣＲ触媒１６の温度と相関するパラメータであればこれに限ることはない。例えばＳＣＲ触媒１６の温度は排気温度の影響を受け、排気温度はアクセル操作量、車速、機関回転速度等に応じて変化することから、これらのパラメータの変化率に基づいてアンモニアスリップを判定することもできる。より具体的に述べると、アクセル操作量が増加するほど、車速が増加するほど、機関回転速度が増加するほど排気温度が上昇し、必然的に触媒温度も上昇することから、入口温度Ｔの変化率ΔＴに代えて、アクセル操作量の変化率、車速の変化率、機関回転速度の変化率の何れかを求めて、変化率が所定の閾値を越えて増加したときにアンモニアスリップの発生と判定して対策を実行するようにしてもよい。
【００３５】
更に、上記実施形態では、入口温度Ｔの変化率ΔＴが閾値Ａを越えてから所定値Ｂの経過後にステップＳ１２，１４のアンモニアスリップの対策を開始したが、所定値Ｂに関する判定を省略して、入口温度Ｔの変化率ΔＴが閾値Ａを越えた時点で直ちにステップＳ１２，１４の処理を開始してもよい。更に入口温度Ｔの変化率ΔＴが閾値Ａを越えてから実際にＳＣＲ触媒１６からアンモニアが離脱を開始するまでには若干のタイムラグがあることから、タイムラグ相当だけ遅延したタイミングでステップＳ１２，１４の処理を開始してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態のディーゼル式内燃機関の排気浄化装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行する離脱アンモニア処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＳＣＲ触媒の温度に対するアンモニア吸着量を示す特性図である。
【図４】ＳＣＲ触媒の温度上昇時のアンモニアの離脱状況を示すタイムチャートである
【符号の説明】
【００３７】
１ 内燃機関
２ 燃料噴射弁（ＮＯx増大手段）
１１ 排気通路
１４ 噴射ノズル（還元剤供給手段）
１６ ＳＣＲ触媒（ＮＯx触媒）
１８ ＥＧＲ弁（ＮＯx増大手段）
２０ スワール弁（ＮＯx増大手段）
３１ ＥＣＵ（ＮＯx増大手段、制御手段）
【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て該排気通路に尿素又はアンモニアを還元剤として供給する還元剤供給手段と、
上記排気通路の上記還元剤供給手段の排気下流側に設けられて、該還元剤供給手段から供給された尿素又はアンモニアにより排ガス中のＮＯxを還元するＮＯx触媒と、
上記内燃機関の運転状態を制御して該内燃機関から排出されるＮＯxを増大可能なＮＯx増大手段と、
上記ＮＯx触媒の温度変化率を推定する温度変化率推定手段と、
上記温度変化率推定手段により推定された上記ＮＯx触媒の温度変化率が正側に設定された所定の閾値以上であるときに、上記還元剤供給手段による尿素又はアンモニアの供給を中止すると共に、上記ＮＯx増大手段により内燃機関から排出されるＮＯxを増大する制御手段と
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】
上記ＮＯx増大手段は、上記内燃機関の燃料噴射時期の進角及びＥＧＲの遮断の少なくとも何れか一方を実施してＮＯxを増大することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられて該排気通路に尿素又はアンモニアを還元剤として供給する還元剤供給手段と、
上記排気通路の上記還元剤供給手段の排気下流側に設けられて、該還元剤供給手段から供給された尿素又はアンモニアにより排ガス中のＮＯxを還元するＮＯx触媒と、
上記内燃機関の運転状態を制御して該内燃機関から排出されるＮＯxを増大可能なＮＯx増大手段と、
上記ＮＯx触媒の温度変化率を推定する温度変化率推定手段と、
上記温度変化率推定手段により推定された上記ＮＯx触媒の温度変化率が正側に設定された所定の閾値以上であるときに、上記還元剤供給手段による尿素又はアンモニアの供給を中止すると共に、上記ＮＯx増大手段により内燃機関から排出されるＮＯxを増大する制御手段と
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】
上記ＮＯx増大手段は、上記内燃機関の燃料噴射時期の進角及びＥＧＲの遮断の少なくとも何れか一方を実施してＮＯxを増大することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２７４８４４（Ｐ２００６−２７４８４４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９１６６６（Ｐ２００５−９１６６６）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
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