JP5610956B2 - 排ガス浄化装置の制御方法および制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの排気系に窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する選択還元触媒が配置された排ガス浄化装置の制御方法および制御装置に関し、特に、選択還元触媒の上流側への還元剤の供給についての制御方法およびその制御装置に関する。

エンジンの排気管内に窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する選択還元触媒（以下「脱硝触媒」と称す）を配置し、この脱硝触媒の上流側に尿素水を還元剤として排気ガス中に添加して、脱硝触媒に供給する構成が知られている。
一般に、ＮＯｘ浄化装置におけるＮＯｘ浄化率は脱硝触媒の性能によって異なるが、アンモニアを還元剤として使用する脱硝触媒は、該触媒の温度が約１８０℃位から還元処理が可能となり、３００から４００℃において効率的に還元処理する特性を有している。

排気ガス中に尿素水を噴霧した場合、尿素水は加水分解によって、（１）式のようにアンモニア（ＮＨ_３）が生成される。
（ＮＨ２）_２ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ→ＣＯ_２＋２ＮＨ_３・・・・・（１）
また、脱硝触媒でのアンモニア（ＮＨ_３）と窒素酸化物（ＮＯｘ）との間における脱硝反応は反応速度よって異なり、その反応速度は触媒温度に影響されるもので、反応速度は次の式（３）が最も速いと考えられている。
４ＮＨ_３＋４ＮＯ＋Ｏ_２→４Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ・・・・・（２）
２ＮＨ_３＋ＮＯ＋ＮＯ_２→２Ｎ_２＋３Ｈ_２Ｏ・・・・・（３）
８ＮＨ_３＋６ＮＯ_２→７Ｎ_２＋１２Ｈ_２Ｏ・・・・・（４）

従って、尿素水は排気管内温度が低温時に噴霧されると、加水分解反応が十分に行われず、副生成物であるシアヌル酸などが生成される。
その結果、尿素水の拡散混合器や配管、脱硝触媒にシアヌル酸などが堆積して、排気管抵抗の増大、該抵抗の増大に伴うエンジン出力の低下、及び脱硝性能の低下を引起こす。

このような、脱硝触媒の上流側に還元剤を供給する排ガス浄化装置に関しては、特開２００３−２９３７３８号公報（特許文献１）が開示されている。
特許文献１によると、エンジンの運転状態、及び脱硝触媒の触媒温度に基づき目標ＮＯｘ浄化率を目標ＮＯｘ浄化率導出手段で導出し、脱硝触媒による実ＮＯｘ浄化率を実ＮＯｘ浄化率導出手段で導出するとともに、目標ＮＯｘ浄化率、及び実ＮＯｘ浄化率との比較結果に応じて還元剤供給手段によるアンモニアの添加量を制御するものである。

特開２００３−２９３７３８号公報

しかしながら、前記特許文献１は、脱硝触媒の温度によって目標ＮＯｘ浄化率を導いて該目標ＮＯｘ浄化率になるように、還元剤供給手段によるアンモニアの添加量を制御しているものであり、脱硝触媒にシアヌル酸などの堆積物が堆積することによるエンジン出力の低下、及び脱硝性能の低下を考慮した技術までは開示されていない。
従って、脱硝触媒及び配管に堆積されるシアヌル酸などの堆積物の影響によって、排気管抵抗の増大や、脱硝性能の低下や、目標ＮＯｘ浄化能力に対し、必要以上の尿素水量が噴霧され、アンモニア（ＮＨ_３）のスリップ等が発生する不具合に対する改良が必要とされている。

そこで、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、脱硝触媒への堆積物の堆積量を推定し、該堆積物の推定量に基づいて尿素噴霧条件を制御して、堆積物の生成を抑制する排ガス浄化装置の制御方法および制御装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、第１発明は、内燃機関の排気系に窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する脱硝触媒が配置された排ガス浄化装置の制御装置において、前記排ガス浄化装置の尿素水噴射ノズルと前記脱硝触媒との間に装着された排気温度を検知する温度センサと、該温度センサによる検知温度が還元剤の噴射開始温度に達したときに、前記脱硝触媒に尿素水を供給する還元剤供給手段と、内燃機関の運転状況に基づいて、前記尿素水の分解作用で生成される堆積物が前記脱硝触媒及び配管に堆積する量を推定する堆積量推定手段と、前記推定された堆積量に基づいて、還元剤の前記噴霧開始温度を変化させるよう前記還元剤供給手段を制御する還元剤供給制御手段と、を備えたことを特徴とする。

このように、脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物の推定量に基づいて還元剤の噴霧開始温度を変化させることによって、エンジン運転に対して影響がでる排圧上昇を抑制できる。
すなわち、尿素水は排気管内温度が低温時に噴霧されると、加水分解反応が十分に行われず、副生成物であるシアヌル酸などが生成され、それが脱硝触媒及び配管に堆積されるが、その堆積量を推定して、エンジンの排圧上昇や脱硝触媒の脱硝性能低下を与えるような堆積量にならないように還元剤の噴霧開始温度を変化させ、例えば、還元剤供給の開始温度を高めて、堆積物の生成を抑制することができる。
また、堆積物生成により悪影響（排気圧力上昇）を与えない限界の運転状態まで尿素水噴霧が可能となり、排気温度が低い運転状態においても脱硝が期待できる。

また、本願発明において好ましくは、前記堆積量推定手段は、前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物生成速度を推定する堆積物生成推定手段と、排ガス温度上昇により前記堆積物が消失する堆積物消失速度を推定する堆積物消失速度推定手段とを有し、前記堆積物生成速度と前記堆積物消失速度との差から前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積量を推定するとよい。

このような構成により、上記の効果に加え、堆積量推定手段は、堆積物生成推定手段と堆積物消失推定手段との差から脱硝触媒での堆積物量を推定するので、特別なセンサを設置することなく装置のコストが安価に抑えることができる。

また、本願発明において好ましくは、堆積物生成推定手段は、前記脱硝触媒の上流側の排ガス温度と、前記内燃機関のエンジン回転数およびエンジン負荷によって決定される還元剤噴霧量の関係が設定された還元剤噴霧量マップからの還元剤噴霧量とに基づいて、前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物生成速度を推定するとよい。

また、本願発明において好ましくは、前記堆積物消失速度推定手段は、排ガス温度と消失速度との関係が設定された消失速度マップから前記消失速度を推定するとよい。

このように、堆積物生成推定手段および堆積物消失速度推定手段は、それぞれ還元剤噴霧量マップ、消失速度マップを有し、夫々のマップを用いて堆積物生成速度および堆積物消失速度を夫々推定して、前記堆積物生成速度と前記堆積物消失速度との差から前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積量を推定するため、簡単且つ確実に脱硝触媒での堆積物量を推定できる。

また、本願発明において好ましくは、前記堆積量推定手段は、前記脱硝触媒の上流側の排ガス圧力と、前記内燃機関のエンジン回転数とエンジン負荷によって決定される正常時の脱硝触媒上流側の排ガス圧力の関係が設定された排ガス圧マップからの正常時の排ガス圧力との差から排ガス圧上昇分を推定する排ガス圧上昇推定手段を備え、該排ガス圧上昇推定手段の推定値から前記脱硝触媒での堆積量を推定するとよい。

このような構成により、脱硝触媒の上流側の排ガス圧を直接測定して、その測定値を用いて堆積量を推定するので、計算式を用いて算出するよりも正確に堆積量を推定できる。
その結果、堆積物生成により悪影響（排気圧上昇）を与えない限界堆積量の推定精度が高められ、つまり、限界堆積量に達しているか否かの判定精度が高められるため、噴霧開始温度を制御して、噴霧開始温度を高める対応をぎりぎりまで遅らせることができ、それによって、排気温度が低い運転状態での噴霧開始の還元剤の供給が維持されて高効率な脱硝が可能となる。

また、本願発明において好ましくは、前記還元剤供給手段は、前記推定された堆積量が多くなるに従って、前記還元剤の噴霧開始温度を高めるように変化させるとよい。
このようにすることにより、還元剤供給の開始温度を高めて、堆積物の生成を抑制することができる。

また、第２発明の方法発明は、内燃機関の排気系に窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する脱硝触媒が配置された排ガス浄化装置の制御方法において、前記排ガス浄化装置の尿素水噴射ノズルと前記脱硝触媒との間に装着された排気温度を検知する温度センサの検知温度が還元剤の噴射開始温度に達したとき、前記脱硝触媒上流側に尿素水を供給し、該尿素水の分解作用で生成され前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物の量を推定し、前記推定された堆積量に応じて、還元剤の前記噴霧開始温度を変化させることを特徴とする。好ましくは、前記推定された堆積量が多くなるに従って、前記還元剤の噴霧開始温度を高めるように変化させるとよい。

係る発明によれば、脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物の推定量に基づいて還元剤の噴霧開始温度を変化させることによって、エンジン運転に対して影響がでる排圧上昇を抑制できる。
すなわち、尿素水は排気管内温度が低温時に噴霧されると、加水分解反応が十分に行われず、副生成物であるシアヌル酸などが生成され、それが脱硝触媒及び配管に堆積されるが、その堆積量を推定して、エンジンの排圧上昇や脱硝触媒の脱硝性能低下を与えるような堆積量にならないように還元剤の噴霧開始温度を変化させ、具体的には、還元剤供給の開始温度を高めて、堆積物の生成を抑制することによって、排圧上昇を抑制できる。
また、堆積物生成により悪影響（排気圧力上昇）を与えない限界の運転状態まで尿素水噴霧が可能となり、排気温度が低い運転状態においても脱硝が期待できる。

脱硝触媒での堆積物の堆積量を推定して、該推定量に基づいて還元剤の噴霧開始条件である開始温度を変化させることによって、具体的には高温側へ変化させることによって堆積物の生成を抑制して、エンジン運転に対して影響がでる排圧上昇を抑制でき、エンジンの出力性能を確保すると共に、排気温度が低い場合の運転状態においても高効率な脱硝が可能となる。

本発明の第１実施形態に係る概略構成図を示す。 エンジン回転数と負荷に対する尿素水噴霧量の関係図を示す。 排ガス温度に対する脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物生成速度の関係図を示す。 排ガス温度に対する堆積物消失速度の関係図を示す。 堆積物量に対する尿素水噴霧開始排ガス温度の関係図を示す。 外気温の変化に対する尿素水噴霧開始可能温度の補正関係図を示す。 尿素水噴霧開始温度を制御する制御フロー図を示す。 本発明の第２実施形態に係る概略構成図を示す。 エンジン回転数と負荷に対する脱硝触媒上流側の排気管抵抗の関係図を示す。 排気抵抗上昇率に対する尿素水噴霧開始排ガス温度の関係図を示す。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

（第１実施形態）
図１〜図７を参照して説明する。
図１は本実施形態の排気ガス浄化装置の概略構成を示すもので、符号１はコモンレール式の燃料噴霧装置２を備えた内燃機関であるディーゼルエンジン（以後「エンジン」と称す）で、該エンジン１の排気系下流側の排気管１２にはエンジン１の排気ガスで駆動される排気タービン７２を備えたターボチャージャー７が配置されている。ターボチャージャー７には排気タービン７２と同軸に配置され、排気タービン７２の駆動力によって給気を加圧するコンプレッサ７１が配設されている。

排気タービン７２の排気管１２の下流側には排気ガス中の酸素を利用して、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）を主とした未燃焼物質（可溶性有機成分：ＳＯＦ）を酸化して水（Ｈ_２０）と二酸化炭素（ＣＯ_２）に変える酸化触媒（ＤＯＣ）５と、排気ガス中の未燃焼微細物質（ＰＭ）を捕集するパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）６（以後「ＤＰＦ」と称す）が一体的に配設されている。

ＤＰＦ６の排気管１２の下流側には、ＤＰＦ６に間隔を置いて排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を水（Ｈ_２０）と窒素（Ｎ_２）に変えるＮＯｘ選択還元型触媒３（以後「脱硝触媒」と称す）が配設されている。
脱硝触媒３とＤＰＦ６との間には尿素水噴霧装置４によって制御された尿素水を排気管１２内に噴霧する尿素水噴霧ノズル４１が配設されている。
排気管１２の尿素水噴霧ノズル４１と脱硝触媒３の間には脱硝触媒３に入る排気温を検知する温度センサ７７が配設されている。

一方、ターボチャージャー７のコンプレッサ７１とエンジン１とを連結した給気管１３には給気系上流側から順に、給気を冷却するインタークーラ１７、給気量を調整するスロットルバルブ１８が配設されている。
また、排気管１２のエンジン１と排気タービン７２の中間部から分岐して、給気管１３のスロットルバルブ１８の下流側に連結されたＥＧＲ管１４が配設されている。
ＥＧＲ管１４の排気系上流側から順に、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ１５、エンジン１へのＥＧＲ量を調整するＥＧＲバルブ１６が配設されている。

符号８は制御装置を示し、還元剤噴霧量マップ８１と、堆積物生成推定手段８２と、堆積物消失速度推定手段８３と、堆積量推定手段８６及び噴霧制御手段８８とを備えている。
そして、制御装置８にはエンジン１の負荷（燃料噴射量）を検出するエンジン負荷センサ２１，エンジン回転数センサ１１及び、温度センサ７７夫々の検出値が入力される。
更に、制御装置８は、尿素水噴霧装置（還元剤供給手段）４に対しては、排気管１２内への尿素水の噴霧量、噴霧開始時期（排気温による開始時期）等の制御を行う。

還元剤噴霧量マップ８１は図２に示すように、エンジン１の運転状態（負荷及び回転数）によってエンジン１への給気量及び燃料の噴霧量が異なり、それによってＮＯｘ発生量も異なるため、運転状態によって変化する尿素水の噴霧量（ｇ／ｈ）を実験値によって求めたマップの一例である。
出力トルク（負荷）が大きい運転状態（Ａ曲線）では尿素水の噴霧量が多く、出力トルクが小さい運転状態（Ｃ曲線）では尿素水の噴霧量が少なくなっている。Ｂ曲線はその中間のエンジン運転状態を示す。
これは、エンジン負荷が大きくなるとエンジン１の燃料噴射量及び給気量も多くなるのに伴い、発生するＮＯｘも大きくなるので、噴霧する尿素水も多くする必要がある。

また、先に既述したように、尿素水は排気管１２内面温度が低温時に噴霧されると、加水分解反応が十分に行われず、副生成物であるシアヌル酸などが生成される。
シアヌル酸が特に脱硝触媒３に付着すると、脱硝触媒３における排気ガスの目詰まりが生じ、目詰量が多くなると、エンジン１の排気圧が高くなりエンジン１の出力に悪い影響を及ぼす。
堆積物生成推定手段８２は図３に示すように、排ガス温（℃）による尿素水噴霧量と堆積物生成速度（ｇ／ｍｉｎ）の関係を表したもので、脱硝触媒３に副生成物が析出する量を算出する。
排ガス温が低いと堆積物生成速度が高いことを表している。
また、図３において、尿素水の堆積物生成速度は生成速度の高い温度帯が尿素水の噴霧量の多さに従って排ガス温の高い方に移動している。
これはエンジン負荷が大きくなると燃料噴射量及び、給気量の増加に伴い排気温が高くなり、尿素水の噴霧量が多くなるからである。

堆積物消失速度推定手段８３は図４に示すように、排ガス温（℃）による堆積物量と堆積物の消失速度（ｇ／ｍｉｎ）の関係を表したもので、脱硝触媒３及び配管に堆積した副生成物の消失量を算出する。
図４において、曲線は堆積量を示し、排ガス温度「℃」に沿って堆積物量はＤ線（破線）から順にＥ線（実線）Ｆ線（一点鎖線）と少なくなっている。
排ガス温が高く、且つ堆積物量が多いほど消失速度が大きいことを表している。
噴霧制御手段８８では、脱硝触媒３及び配管に堆積した堆積物量によって尿素水の噴霧開始許可を判断する排ガス温度（℃）を決める。そのために図５に示すような特性のデータが設定された噴霧開始許可温度マップ８９を備えている。

尿素水は排ガス温度が１８０〜２００℃から脱硝作用が行われる。
従って、図３に示したように、堆積物の量が少なければ、堆積物の生成速度（ｇ／ｍｉｎ）が高くても、エンジン１の排圧が高くならないので尿素水を噴霧して排ガス中の脱硝作用を行わせ、よりクリーンな排ガスとすることができる。

尚、尿素水からの堆積物生成速度（ｇ／ｍｉｎ）及び、消失速度（ｇ／ｍｉｎ）は外気温度（２０℃）でキャリブレーションした際のデータをもとにして、温度センサ７７で排ガス温度を検出しその検出結果に基づいて算出する。すなわち、既に説明したように、図３、４の特性図を基に算出する。

しかし、外気温度（℃）が変化すると温度センサ７７による検出値と堆積物が生成する管内面温度は変化する。
従って、図６に示すように、管内面温度が２００℃基準の場合を例にとると、外気温度が高くなるに従って、温度センサ７７の検出値を低い値の温度で、尿素噴霧開始可能温度とすることができることを示している。すなわち、外気温度が２０℃のときには、温度センサ７７の検出値が２２０℃を尿素噴霧開始可能温度としているのを、外気温度が−２０℃のときには、２２５℃を尿素噴霧開始可能温度とするように、外気温度によって、温度センサ７７の検出値を補正するか、または尿素噴霧開始可能温度を補正する設定する。
従って、外気温度（℃）の変化に対し、尿素噴霧開始可能温度を補正することで、より緻密な尿素水噴霧開始制御が可能になる。

図７は尿素水の噴霧開始排気温（℃）を決める制御フロー図である。
ステップＳ１でスタートし、ステップＳ２でエンジン１が運転中であることを確認する。
ステップＳ３にて堆積物生成量推定を行う。
堆積物生成量の推定は図３から排ガス温度、図２のエンジン回転数と負荷とから尿素水噴霧量を求め、図３から前記尿素水噴霧量と排ガス温度から堆積物生成速度が推定される。

ステップＳ４にて堆積物変化量ΔＷを求める。堆積物変化量ΔＷは、図４の排気温（℃）と堆積物の消失速度（ｇ／ｍｉｎ）から堆積物消失量を算出し、ステップＳ３にて求めた堆積物生成量推定から堆積物消失量を差引くことにより求める。
次に、ステップＳ５において、堆積物量推定を算出する。堆積物量推定はエンジン１の稼働状況によって脱硝触媒３及び配管に堆積している堆積量（堆積物生成速度から算出する）と堆積物変化量ΔＷとを加算して求める。

ステップＳ６にて図５に示すマップから堆積物推定量に対する尿素水噴霧開始許可排気温ｆ（℃）を求め、温度センサ７７が検知した実際の排気温Ｔ（℃）と比較する。
排気温Ｔ（℃）＜尿素水噴霧開始許可排気温ｆの場合、Ｎｏを選択してステップＳ４に戻り、堆積物変化量ΔＷから算出しなおす。
一方、排気温Ｔ（℃）＞尿素水噴霧開始許可排気温ｆの場合、Ｙｅｓを選択して排気温Ｔが尿素水噴霧開始排気温に達していると判断して、ステップＳ７で、尿素水噴霧装置４に対し尿素水噴霧の指示を出力して、尿素水噴射が行われる。

なお、排ガス温度の昇温は、エンジンの運転条件（エンジン回転数、エンジン負荷）や、脱硝触媒３の上流側に設けられたＤＰＦ６の再生処理（ＤＰＦ６に堆積された煤分を燃焼除去させる処理）によって高められる。

ステップＳ８において、エンジン回転数＞任意の回転数Ｘの場合は、エンジンが稼動していると判断し、尿素水の噴霧をおこなう。
一方、エンジン回転数＜任意の回転数Ｘの場合は、Ｎｏを選択してステップＳ９に進み、エンジンが停止していると判断し、尿素水噴霧を停止する。その後のエンジン１の再始動については省略する。

以上より第１実施形態では、脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物を推定して、還元剤の噴霧開始温度を変化させることによって、エンジン運転に対して影響がでる排圧上昇を抑制できる。
すなわち、尿素水は排気管内温度が低温時に噴霧されると、加水分解反応が十分に行われず、副生成物であるシアヌル酸などが生成され、それが脱硝触媒及び配管に堆積されるが、その堆積量を推定して、エンジンの排圧上昇や脱硝触媒の脱硝性能低下を与えるような堆積量にならないように還元剤の噴霧開始温度を変化させ、例えば、還元剤供給の開始温度を高めて、堆積物の生成を抑制することができる。
これによって、エンジン１の運転に対して影響が出る排気圧上昇を抑制でき、エンジン出力を確保できる。また、堆積物生成による、脱硝性能低下を抑制できる。
また、堆積物生成によりエンジン出力に悪影響を与えない限界の運転状態まで尿素水噴霧が可能となり、排ガス温度が低い状態においても高効率な脱硝ができる。

（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態と同じものは同一符号を付すと共に、内容の異なるものについてのみ説明し、他は省略する。
図８において、排気系の排気管１２のパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）と尿素水噴霧ノズル４１との間に脱硝触媒３の堆積物の堆積量を推定するための排気圧力検出手段である、圧力センサ７８が配設されている。圧力センサ７８が検出した検出値は制御装置９に入力される。
制御装置９は、エンジン１の正常運転状態における脱硝触媒３の上流側排気管１２内の圧力を実験に基づいて作成した排気圧マップ９１と、脱硝触媒３及び配管に堆積する堆積物の影響により排気圧を推定する排気圧上昇推定手段９３及び、尿素水噴霧装置４に対し、尿素水の噴霧量及び噴霧開始時期（排ガス温度による開始時期）等の制御指示を出力する噴霧制御手段９５を備えている。

排気圧マップ９１は図９に示すように、エンジン１の正常運転状態における脱硝触媒３の上流側排気管１２内の圧力を実験に基づいて作成したもので、エンジン回転数ｒｐｍとエンジン負荷に基づいて大気圧との差を表したマップである。回転数が高く、且つエンジン負荷が大きくなると、給気流入量及び、噴霧燃料も多くなるので大気圧との差も大きくなっている。
図９において、圧力差はエンジン回転数［ｒｐｍ］に沿ってＧ［ｋＰａ］、Ｈ［ｋＰａ］、Ｉ［ｋＰａ］の順に大きくなっている。
排気圧上昇推定手段９３はエンジン１の運転状態(図９)と、圧力センサ７８が検出した検出値とから排気圧上昇を推定している。
噴霧制御手段９５では、排気圧上昇推定手段９３の算出結果から排気圧上昇率（％）を求め、排気圧上昇率（％）に対する尿素水噴霧開始許可排ガス温度（℃）を算出する。そのために、図１０に示すような特性のデータが設定された噴霧開始許可温度マップ９７を備えている。

第２実施形態によると、このような構成により、脱硝触媒の上流側の排ガス圧を直接測定して、その測定値を用いて堆積量を推定するので、計算式を用いて算出するよりも正確に堆積量を推定できる。
その結果、堆積物生成により悪影響（排気圧上昇）を与えない限界堆積量の推定精度が高められ、つまり、限界堆積量に達しているか否かの判定精度が高められるため、噴霧開始温度を制御して、噴霧開始温度を高める対応をぎりぎりまで遅らせることができ、それによって、排気温度が低い運転状態での噴霧開始の還元剤の供給が維持されて高効率な脱硝が可能となる。

ディーゼルエンジンが排出する排ガス中のＮＯｘを無害化する排ガス浄化装置に用いることに適している。

１ エンジン
２ 燃料噴射装置
３ 脱硝触媒
４ 尿素水噴霧装置（還元剤供給手段）
６ パティキュレートフィルタ
７ ターボチャージャー
８、９ 制御装置
１１ エンジン回転
１２ 排気管
４１ 尿素水噴霧ノズル
７７ 温度センサ
７８ 圧力センサ
８１ 還元剤噴霧量マップ
８２ 堆積物生成推定手段
８３ 堆積物消失速度推定手段
８６ 堆積量推定手段
８８、９５ 噴霧制御手段
８９、９７ 噴霧開始許可温度マップ
９１ 排気圧マップ
９３ 排気圧上昇推定手段

Claims (8)

1. 内燃機関の排気系に窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する脱硝触媒が配置された排ガス浄化装置の制御装置において、
   前記排ガス浄化装置の尿素水噴射ノズルと前記脱硝触媒との間に装着された排気温度を検知する温度センサと、
   該温度センサによる検知温度が還元剤の噴射開始温度に達したときに、前記脱硝触媒に尿素水を供給する還元剤供給手段と、
   内燃機関の運転状況に基づいて、前記尿素水の分解作用で生成される堆積物が前記脱硝触媒及び配管に堆積する量を推定する堆積量推定手段と、
   前記推定された堆積量に基づいて、還元剤の前記噴霧開始温度を変化させるよう前記還元剤供給手段を制御する還元剤供給制御手段と、を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置の制御装置。
2. 前記堆積量推定手段は、前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物生成速度を推定する堆積物生成推定手段と、排ガス温度上昇により前記堆積物が消失する堆積物消失速度を推定する堆積物消失速度推定手段とを有し、前記堆積物生成速度と前記堆積物消失速度との差から前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積量を推定することを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置の制御装置。
3. 堆積物生成推定手段は、前記脱硝触媒の上流側の排ガス温度と、前記内燃機関のエンジン回転数およびエンジン負荷によって決定される還元剤噴霧量の関係が設定された還元剤噴霧量マップからの還元剤噴霧量とに基づいて、前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物生成速度を推定することを特徴とする請求項２記載の排ガス浄化装置の制御装置。
4. 前記堆積物消失速度推定手段は、排ガス温度と消失速度との関係が設定された消失速度マップから前記消失速度を推定することを特徴とする請求項２記載の排ガス浄化装置の制御装置。
5. 前記堆積量推定手段は、前記脱硝触媒の上流側の排気圧力と、前記内燃機関のエンジン回転数とエンジン負荷によって決定される正常時の脱硝触媒上流側の排気圧力の関係が設定された排気圧マップからの正常時の排気圧力との差から排気圧上昇分を推定する排気圧上昇推定手段を備え、該排気圧上昇推定手段の推定値から前記脱硝触媒での堆積量を推定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置の制御装置。
6. 前記還元剤供給手段は、前記推定された堆積量が多くなるに従って、前記還元剤の噴霧開始温度を高めるように変化させたことを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置の制御装置。
7. 内燃機関の排気系に窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する脱硝触媒が配置された排ガス浄化装置の制御方法において、
   前記排ガス浄化装置の尿素水噴射ノズルと前記脱硝触媒との間に装着された排気温度を検知する温度センサの検知温度が還元剤の噴射開始温度に達したとき、前記脱硝触媒上流側に尿素水を供給し、該尿素水の分解作用で生成され前記脱硝触媒及び配管に堆積する堆積物の量を推定し、
   前記推定された堆積量に応じて、還元剤の前記噴霧開始温度を変化させることを特徴とする排ガス浄化装置の制御方法。
8. 前記推定された堆積量が多くなるに従って、前記還元剤の噴霧開始温度を高めるように変化させることを特徴とする請求項７記載の排ガス浄化装置の制御方法。

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