CN103797222B - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

抑制因PM传感器的检测精度的下降，使过滤器的故障判定的精度下降。为此，内燃机的排气净化装置包括：过滤器；选择还原型NOx催化剂，其设在过滤器的下游侧；供给装置，其向选择还原型NOx催化剂供给还原剂；PM传感器，其在选择还原型NOx催化剂的下游侧检测排气中的颗粒状物质的量；减量部，其在符合选择还原型NOx催化剂的温度为阈值以下的情况、排气的温度为阈值以下的情况、排气的流量为阈值以上的情况、所述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量为阈值以上的情况的至少1个的情况下，比均不符合的情况减少还原剂的供给量。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。

背景技术

公知如下技术：在对选择还原型NOx催化剂（以下也简称为“NOx催化剂”）供给尿素的排气净化装置内，当在从尿素向氨反应的反应中途生成的中间生成物在排气通路内的累积量达到上限量时，禁止尿素水的供给（例如参照专利文献1）。采用该技术，能够在中间生成物在排气通路内的累积量达到上限量之前，将还原剂供给到NOx催化剂中。

另外，有时在排气通路中具有用于捕集颗粒状物质（以下也简称为“PM”）的过滤器。此外，为了判断该过滤器的故障，有时具有检测排气中的PM量的PM传感器。当上述中间生成物附着在该PM传感器的电极或罩上时，可能很难准确地检测PM量。于是，过滤器的故障判定的精度可能降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009–085172号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述那样的问题而做成的，其目的在于抑制因PM传感器的检测精度的下降导致过滤器的故障判定的精度下降。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的内燃机的排气净化装置包括：过滤器，其设在内燃机的排气通路中，捕集排气中的颗粒状物质；选择还原型NOx催化剂，其设在上述过滤器的下游侧，利用所供给的还原剂将NOx还原；供给装置，其自上述选择还原型NOx催化剂的上游侧向该选择还原型NOx催化剂供给还原剂；PM传感器，其在上述选择还原型NOx催化剂的下游侧检测排气中的颗粒状物质的量；减量部，其在符合上述选择还原型NOx催化剂的温度为阈值以下的情况、排气的温度为阈值以下的情况、排气的流量为阈值以上的情况、上述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量为阈值以上的情况中的至少1个的情况的场合下，比不符合上述选择还原型NOx催化剂的温度为阈值以下的情况、排气的温度为阈值以下的情况、排气的流量为阈值以上的情况、上述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量为阈值以上的情况中的所有情况的场合，减少还原剂的供给量。

这里，在自供给装置供给了还原剂时，根据排气、选择还原型NOx催化剂的状态的不同，还原剂的一部分有时穿过选择还原型NOx催化剂而附着在PM传感器上。当还原剂附着在PM传感器上时，该PM传感器的输出值变化，很难准确地检测PM。相对于此，在还原剂穿过选择还原型NOx催化剂的状态的情况下，减量部比不穿过选择还原型NOx催化剂的状态的情况减少还原剂的供给量。由此，能够抑制还原剂穿过选择还原型NOx催化剂，所以能够抑制还原剂附着在PM传感器上。因此，能够抑制过滤器的故障判定的精度下降。

并且，例如在选择还原型NOx催化剂的温度较低的情况下、或在排气的温度较低的情况下、排气的流量较多的情况下、选择还原型NOx催化剂所吸附的还原剂的量较多的情况下，能够成为还原剂穿过选择还原型NOx催化剂的状态。

当选择还原型NOx催化剂的温度降低时，在该选择还原型NOx催化剂中，还原剂变得难以反应，所以还原剂容易穿过该选择还原型NOx催化剂。即，选择还原型NOx催化剂的温度和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系。另外，当选择还原型NOx催化剂的上游侧的排气的温度降低时，在该选择还原型NOx催化剂中，还原剂变得难以反应，所以还原剂容易穿过该选择还原型NOx催化剂。即，排气的温度和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系。另外，当通过选择还原型NOx催化剂的排气的流量增多时，在该选择还原型NOx催化剂中还原剂的反应结束前，还原剂容易穿过该选择还原型NOx催化剂。即，排气的流量和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系。另外，当选择还原型NOx催化剂所吸附的还原剂量增多时，还原剂变得难以吸附于该选择还原型NOx催化剂，所以还原剂容易穿过该选择还原型NOx催化剂。即，还原剂的吸附量和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系。

因此，在符合选择还原型NOx催化剂的温度为阈值以下的情况、排气的温度为阈值以下的情况、排气的流量为阈值以上的情况、选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量为阈值以上的情况的至少1个的情况下，减少还原剂的供给量。于是，能够抑制还原剂附着于PM传感器，因此能够抑制过滤器的故障判定的精度下降。

另外，这里所说的选择还原型NOx催化剂的温度的阈值可以是还原剂穿过选择还原型NOx催化剂的温度的上限值、或还原剂附着于PM传感器的温度的上限值。另外，也可以将附着在PM传感器上的还原剂量处于容许范围内的选择还原型NOx催化剂的温度作为阈值。

另外，排气的温度上的阈值可以是还原剂穿过选择还原型NOx催化剂的温度的上限值、或还原剂附着在PM传感器上的温度的上限值。另外，也可以将附着在PM传感器上的还原剂量处于容许范围内的排气的温度作为阈值。

另外，排气的流量上的阈值可以是还原剂穿过选择还原型NOx催化剂的流量的下限值、或还原剂附着在PM传感器上的流量的下限值。另外，也可以将附着在PM传感器上的还原剂量处于容许范围内的流量作为阈值。另外，也可以代替排气的流量地换作排气的流速。

另外，还原剂的吸附量上的阈值可以是还原剂穿过选择还原型NOx催化剂的吸附量的下限值、或还原剂附着在PM传感器上的吸附量的下限值。另外，也可以将附着在PM传感器上的还原剂量处于容许范围内的吸附量作为阈值。另外，也可以代替选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量，而换作选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附率。该吸附率是所吸附的还原剂量除以能最大限度吸附的还原剂量而得到的值。

另外，在还原剂中包括自供给装置供给的物质、利用自供给装置供给的物质最终生成的物质、到利用自供给装置供给的物质最终生成的物质之前的中间生成物。这些物质的任一个在选择还原型NOx催化剂中与NOx反应，将该NOx还原。

另外，在减少还原剂的供给量的这一点上，可以也包括不进行还原剂的供给。也可以禁止还原剂的供给。通过不进行还原剂的供给，能够进一步抑制还原剂附着在PM传感器上。

另外，在本发明中，上述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度越低，穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多，排气的流量越多，穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多，上述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量越多，穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多，上述减量部能够根据上述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度、上述排气的流量、上述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量中的至少1个，对穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量进行计算，使穿过该选择还原型NOx催化剂的还原剂的量小于阈值地决定还原剂的供给量。

这里，选择还原型NOx催化剂的温度和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，选择还原型NOx催化剂的温度越低，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。另外，排气的温度和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，排气的温度越低，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。另外，排气的流量和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，排气的流量越多，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。另外，选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，吸附量越多，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。根据上述这些关系，能够求出穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量。

穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量的阈值可以是穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂量中带给PM传感器的检测值的影响超过容许范围时的还原剂量。另外，阈值也可以是穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂量中PM传感器的检测值发生变化的还原剂量的下限值。即，当穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量为阈值以上时，因附着在PM传感器上的还原剂的影响，过滤器的故障判定的精度下降。相对于此，当使穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量小于阈值地供给还原剂时，还原剂几乎不会影响PM传感器的检测值，所以能够抑制过滤器的故障判定的精度降低。

另外，在本发明中，上述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度越低，穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多，排气的流量越多，穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多，上述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量越多，穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多，上述减量部根据上述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度、上述排气的流量、上述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量中的至少1个，对穿过上述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量进行计算，在穿过该选择还原型NOx催化剂的还原剂的量为阈值以上的情况下，能够禁止还原剂的供给。

如上所述，选择还原型NOx催化剂的温度和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，选择还原型NOx催化剂的温度越低，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。另外，排气的温度和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，排气的温度越低，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。另外，排气的流量和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，排气的流量越多，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。另外，选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量和穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量存在相关关系，吸附量越多，穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多。根据这些关系，能够求出穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量。

穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量的阈值可以是穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂量中带给PM传感器的检测值的影响超过容许范围时的还原剂量。另外，阈值也可以是穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂量中PM传感器的检测值发生变化的还原剂量的下限值。即，当穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量为阈值以上时，因附着在PM传感器上的还原剂的影响，过滤器的故障判定的精度降低。相对于此，在穿过选择还原型NOx催化剂的还原剂的量为阈值以上的情况下，若禁止还原剂的供给，则能够抑制过滤器的故障判定的精度下降。

另外，在本发明中，可以具有增量部，该增量部在还原剂未穿过该选择还原型NOx催化剂的状态时，预先供给还原剂，该还原剂在成为还原剂穿过上述选择还原型NOx催化剂的状态且利用上述减量部减少了还原剂的供给量时使NOx还原。

这里，在利用减量部减少还原剂的供给量的期间内，在流入到选择还原型NOx催化剂中的NOx的作用下，附着在选择还原型NOx催化剂上的NOx量减少。该状态长时间持续，当消耗掉吸附在选择还原型NOx催化剂上的所有还原剂时，NOx的净化可能无法进行。相对于此，在利用减量部减少还原剂的供给量之前，增量部预先使选择还原型NOx催化剂吸附比通常的量多的还原剂。这里所说的通常是供给与排气中的NOx量相对应的还原剂的情况。通常，例如以补充在选择还原型NOx催化剂中消耗掉的还原剂的方式决定还原剂的供给量。

另一方面，增量部供给比在选择还原型NOx催化剂中消耗掉的还原剂的量多的还原剂。此时，防止超过能最大限度地吸附在选择还原型NOx催化剂上的还原剂的量。这样，通过预先使选择还原型NOx催化剂吸附较多的还原剂，能够在利用减量部减少还原剂的供给量时，抑制还原剂不足。由此，能够抑制NOx的净化率下降。

另外，在本发明中，上述增量部能够根据还原剂不穿过上述选择还原型NOx催化剂的该选择还原型NOx催化剂的温度与在当下时刻的上述选择还原型NOx催化剂的温度之差，决定要供给的还原剂的量。

如上所述，在排气的流量较多的情况下、选择还原型NOx催化剂的温度较低的情况下，还原剂容易穿过选择还原型NOx催化剂。这里，当排气的流量增加时，排气的温度上升，所以选择还原型NOx催化剂的温度逐渐升高。因此，即使排气的流量增加而成为还原剂穿过选择还原型NOx催化剂的状态，当选择还原型NOx催化剂的温度升高时，成为还原剂不穿过选择还原型NOx催化剂的状态。即，即使在当下时刻由于选择还原型NOx催化剂的温度低而使还原剂穿过选择还原型NOx催化剂，但当温度上升时，还原剂不再穿过选择还原型NOx催化剂。并且，当成为还原剂不穿过选择还原型NOx催化剂的状态时，不必减少还原剂的供给量。因而，当增量部以补充选择还原型NOx催化剂的温度上升至还原剂不再穿过选择还原型NOx催化剂的温度的期间内的还原剂的方式，预先使选择还原型NOx催化剂吸附还原剂时，能够对上升至该还原剂不再穿过选择还原型NOx催化剂的温度的期间内的NOx的净化率的下降进行抑制。

另外，在本发明中，可以具有延迟部，在从成为还原剂穿过上述选择还原型NOx催化剂的状态后，到成为还原剂不穿过上述选择还原型NOx催化剂的状态的期间内，成为供给还原剂的时间的情况下，该延迟部延迟还原剂的供给，直到成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态，该延迟部根据从上一次供给还原剂时流入到该选择还原型NOx催化剂中的NOx量的累计值，决定在成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态后要供给的还原剂的量。

例如在增量部未能使选择还原型NOx催化剂预先吸附还原剂的情况下、或者以在一定程度上较长的间隔供给还原剂的情况下，当利用减量部减少还原剂的供给量时，还原剂可能不足。通常，在流入到选择还原型NOx催化剂中的NOx量的累计值达到了规定值的情况下，进行还原剂的供给，或每间隔规定期间进行还原剂的供给。在每间隔规定期间进行还原剂的供给的情况下，通常根据在规定期间内流入到选择还原型NOx催化剂中的NOx量的累计值，决定还原剂的量。这样，在流入到选择还原型NOx催化剂中的NOx量的累计值达到了规定值的情况下、或距离上一次的还原剂的供给经过了规定期间的情况下，成为供给还原剂的时间。

并且，在利用减量部减少还原剂的供给量的期间内，即使成为供给还原剂的时间，此时也不进行还原剂的供给。并且，在成为还原剂不穿过选择还原型NOx催化剂的状态后，供给还原剂。并且，在供给还原剂时，利用实际供给还原剂时的NOx量的累计值来决定还原剂的供给量，而不是利用成为供给还原剂的时间时的NOx量的累计值来决定还原剂的供给量。即，加上与在延迟还原剂的供给的期间内流入到选择还原型NOx催化剂中的NOx量相对应的还原剂地，供给还原剂。由此，能够迅速增加选择还原型NOx催化剂所吸附的还原剂的量，因此能够抑制NOx的净化率下降。

发明的效果

采用本发明，能够抑制因PM传感器的检测精度的下降使过滤器的故障判定的精度下降。

附图说明

图1是表示实施例的内燃机的排气净化装置的大概结构的图。

图2是PM传感器的大概结构图。

图3是表示PM传感器的检测值的发展变化的时间图。

图4是表示在过滤器正常的情况下和在过滤器发生故障的情况下的PM传感器的检测值的发展变化的时间图。

图5是表示PM传感器的检测值在正常的情况下的发展变化和在异常的情况下的发展变化的时间图。

图6是表示实施例1的禁止还原剂的供给的流程的流程图。

图7是表示第一系数K1与通过NOx催化剂的排气的流量的关系的图。

图8是表示NOx催化剂的温度与第二系数K2的关系的图。

图9是表示第三系数K3与NOx催化剂中的NH₃的吸附率的关系的图。

图10是表示实施例2的禁止还原剂的供给的流程的流程图。

图11是表示实施例3的还原剂的供给量的控制流程的流程图。

图12是表示实施例4的还原剂的供给量的控制流程的流程图。

图13是表示实施例5的还原剂的供给量的控制流程的流程图。

图14是表示温度增加量ΔTSCR与NH₃增加量URQ的关系的图。

图15是表示通常的供给标记和流入到NOx催化剂中的NOx量的累计值的发展变化的时间图。

图16是表示在进行了实施例6的还原剂的供给控制的情况下的、供给标记和流入到NOx催化剂中的NOx量的累计值的发展变化的时间图。

图17是表示实施例6的还原剂的供给量的控制流程的流程图。

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的内燃机的排气净化装置的具体的实施方式。

实施例1

图1是表示本实施例的内燃机的排气净化装置的大概结构的图。图1所示的内燃机1是柴油机，但也可以是汽油机。

进气通路2和排气通路3与内燃机1相连接。在进气通路2中设有检测在该进气通路2流通的进气的量的空气流量计11。另一方面，在排气通路3中，从排气的流动方向的上游侧依次设有氧化催化剂4、过滤器5、喷射阀6和选择还原型NOx催化剂7（以下称作NOx催化剂7）。

氧化催化剂4只要是具有氧化能力的催化剂即可，例如可以是三效催化剂。氧化催化剂4也可以由过滤器5承载。

过滤器5捕集排气中的PM。另外，也可以在过滤器5中承载催化剂。通过利用过滤器5捕集PM，PM逐渐堆积在该过滤器5中。并且，执行强制性地使过滤器5的温度上升的所谓过滤器的再生处理，从而能够使堆积在该过滤器5中的PM氧化而去除该PM。例如向氧化催化剂4中供给HC，从而能够使过滤器5的温度上升。另外，也可以不具有氧化催化剂4，而具有使过滤器5的温度上升的其他装置。此外，也可以自内燃机1排出高温的气体，从而使过滤器5的温度上升。

喷射阀6喷射还原剂。还原剂例如采用尿素水等来自氨的原料。例如自喷射阀6喷射的尿素水在排气的热量的作用下水解，变成氨（NH₃），该氨的一部分或全部附着在NOx催化剂7上。以下，从喷射阀6喷射作为还原剂的尿素水。另外，在本实施例中，喷射阀6相当于本发明中的供给装置。

NOx催化剂7在存在还原剂时，将排气中的NOx还原。例如当使NOx催化剂7预先吸附氨（NH₃）时，能够在NOx通过NOx催化剂7时，利用氨将NOx还原。

在氧化催化剂4的上游的排气通路3中，设有检测排气的温度的第一排气温度传感器12。在氧化催化剂4的下游且过滤器5的上游的排气通路3中，设有检测排气的温度的第二排气温度传感器13。在过滤器5的下游且喷射阀6的上游的排气通路3中，设有检测排气的温度的第三排气温度传感器14和检测排气中的NOx浓度的第一NOx传感器15。在NOx催化剂7的下游的排气通路3中，设有检测排气中的NOx浓度的第二NOx传感器16和检测排气中的PM量的PM传感器17。这些传感器并非必须全都设置，可以依据需要地设置。

在以上述方式构成的内燃机1中，一并设有用于控制该内燃机1的作为电子控制单元的ECU10。该ECU10依据内燃机1的运转条件、驾驶人的要求而控制内燃机1。

除了上述传感器以外，加速踏板开度传感器18和曲轴位置传感器19借助电气布线与ECU10相连接，该加速踏板开度传感器18输出与加速踏板的踏下量相对应的电信号，且能检测内燃机负荷，该曲轴位置传感器19检测内燃机转速，这些传感器的输出信号输入到ECU10中。另一方面，喷射阀6借助电气布线与ECU10相连接，利用该ECU10控制喷射阀6。

当堆积在过滤器5上的PM量达到规定量以上时，ECU10实施上述过滤器的再生处理。另外，也可以在装设有内燃机1的车辆的行驶距离达到了规定距离以上时，进行过滤器的再生处理。另外，也可以每隔规定期间实施过滤器的再生处理。

另外，ECU10根据由PM传感器17检测的PM量，进行过滤器5的故障判定。这里，当过滤器5发生断裂等的故障时，穿过该过滤器5的PM量增加。若利用PM传感器17检测到该PM量的增加时，则可判定过滤器5的故障。

例如，通过比较根据PM传感器17的检测值计算的规定期间内的PM量的累计值、和假设过滤器5为规定的状态的情况下的规定期间内的PM量的累计值，进行过滤器5的故障判定。

这里，图2是PM传感器17的大概结构图。PM传感器17是输出与堆积在自身上的PM量相对应的电信号的传感器。PM传感器17由一对电极171和设在该一对电极171之间的绝缘体172构成。当PM附着在一对电极171间时，该一对电极171间的电阻发生变化。该电阻的变化与排气中的PM量处于相关关系，所以能够根据该电阻的变化检测排气中的PM量。该PM量可以是每单位时间内的PM的质量，也可以是规定时间内的PM的质量。另外，PM传感器17的结构并不限定于图2所示的结构。即，只要是能够检测PM且检测值不会因还原剂的影响而使检测值发生变化的PM传感器即可。

接着，图3是表示PM传感器17的检测值的发展变化的时间图。内燃机1刚起动后的A所示的期间是在排气通路3内凝结的水可能附着在PM传感器17上的期间。当水附着在PM传感器17上时，该PM传感器17的检测值发生变化，或者PM传感器17发生故障，所以在该期间内不利用PM传感器17检测PM量。

在A所示的期间后的由B表示的期间内，进行将在上一次的内燃机1的运转时附着在PM传感器17上的PM去除的处理。通过使PM传感器17的温度上升至PM氧化的温度，进行该处理。在该B所示的期间内，也不利用PM传感器17检测PM量。

B所示的期间后的由C表示的期间是达到适合进行PM的检测的温度所需的时间。即，在B所示的期间内，PM传感器17的温度比适合进行PM的检测的温度高，所以使温度下降而等待至成为适合进行PM的检测的温度。在该由C表示的期间内，也不利用PM传感器17检测PM量。

然后，在C所示的期间后的由D表示的期间内，检测PM。另外，即使是D所示的期间，在一定程度的PM堆积在PM传感器17上之前，检测值也不会增加。即，在一定程度的PM堆积而在一对电极171间有电流的流动后，检测值开始增加。随后，检测值与排气中的PM量相对应地增加。

这里，PM传感器17设在过滤器5的下游侧。因此，未被过滤器5捕集而通过了该过滤器5的PM附着在PM传感器17上。因而，PM传感器17中的PM堆积量是与通过了过滤器5的PM量的累计值相对应的量。

这里，图4是表示在过滤器5正常的情况下和过滤器5发生故障的情况下的PM传感器17的检测值的发展变化的时间图。在过滤器5发生故障的情况下，PM较早地堆积在PM传感器17上，所以检测值的增加开始的时刻E比正常情况下的过滤器5早。因此，例如在内燃机1起动后经过了规定时间F时的检测值为阈值以上时，可以判定过滤器5发生了故障。若是正常的过滤器5，则该规定时间F是PM传感器17的检测值未增加的时间，若是发生故障的过滤器5，则该规定时间F是PM传感器17的检测值增加的时间。该规定时间F利用实验等求得。另外，阈值作为在过滤器5发生故障时的PM传感器17的检测值的下限值，预先利用实验等求得。

另外，也考虑将PM传感器17设置在过滤器5的下游且NOx催化剂7的上游。但是，当在这样的位置设置PM传感器17时，从过滤器5到PM传感器17的距离缩短。因此，通过了过滤器5的断裂位置的PM可能不在排气中分散而直接到达PM传感器17的周边。于是，根据过滤器5断裂的位置的不同，有时PM几乎不附着在PM传感器17上，所以有时不能检测PM，故障判定的精度可能下降。

相对于此，在本实施例中，由于在NOx催化剂7的下游设置PM传感器17，所以从过滤器5到PM传感器17的距离较长。因此，在PM传感器17的周边，通过了过滤器5的PM分散在排气中。因而，无论过滤器5的断裂位置是何处，都能检测PM。但是，由于在喷射阀6的下游侧设置PM传感器17，所以自该喷射阀6喷射的还原剂可能附着在PM传感器17上。附着在该PM传感器17上的还原剂例如是尿素、及自尿素变成氨的过程中的中间生成物（缩二脲、氰尿酸）。当还原剂如上述那样附着在PM传感器17上时，PM传感器17的检测值可能变化。

这里，图5是表示PM传感器17的检测值在正常的情况下的发展变化和在异常的情况下的发展变化的时间图。异常的检测值可以是还原剂附着在PM传感器17上时的检测值。

正常的检测值随着时间的经过，检测值增加。即，检测值与附着在PM传感器17上的PM量相对应地增加。另一方面，异常的检测值不仅有检测值增加的情况，而且也有检测值减少的情况。这里，当上述中间生成物附着在PM传感器17上而发生规定量以上的堆积时，与PM堆积时同样地，PM传感器17的检测值增加。这里，作为中间生成物的缩二脲在132℃–190℃时生成，当温度由此进一步升高时，缩二脲气化。另外，作为中间生成物的氰尿酸在190℃–360℃时生成，当温度由此进一步升高时，氰尿酸气化。这样，与PM相比，中间生成物在低温下气化。因此，在内燃机1的排气的温度较高时，附着在PM传感器17上的中间生成物气化。于是，中间生成物的堆积量减少，所以PM传感器17的检测值减少。这是在只有PM堆积在PM传感器17上时不会发生的现象。

另外，当中间生成物附着在PM传感器17的罩上而堆积时，可能堵塞该罩。当该罩被中间生成物堵塞时，PM不能到达一对电极171，所以不能检测PM。因此，过滤器5的故障判定的精度可能下降。

这样，当还原剂穿过NOx催化剂7时，可能很难进行过滤器5的故障判定。通常，考虑到自尿素水经热解及水解而生成NH₃，作为还原剂穿过NOx催化剂7的原因，有以下3点。

（1）NOx催化剂7的温度或排气的温度较低。即，当NOx催化剂7或排气的温度较低时，还原剂的热解等反应耗费时间，所以在还原剂的反应结束前，还原剂通过NOx催化剂7。

（2）通过NOx催化剂7的排气的流量较多。另外，通过NOx催化剂7的排气的流速也可以较快。即，当排气的流量较多时，还原剂与NOx催化剂7接触的时间缩短，所以在还原剂的反应结束前，还原剂通过NOx催化剂7。

（3）吸附在NOx催化剂7上的NH₃量较多。另外，NH₃吸附率也可以较高。NH₃吸附率是NOx催化剂7所吸附的NH₃量与能最大限度地吸附在NOx催化剂7上的NH₃的量的比。即，吸附在NOx催化剂7上的NH₃量越多，水解越难进行，所以在还原剂的反应结束前，还原剂通过NOx催化剂7。

上述（1）、（2）是因反应时间不足而发生的现象，（3）是因NH₃的吸附量较多而发生的现象。并且，作为针对上述（1）、（2）、（3）的对策，可以考虑如下方案。

（1）在NOx催化剂7的温度或排气的温度较低的情况下，降低还原剂的供给量。

（2）在排气的流量较多的情况下、或排气的流速较快的情况下，供给所需的最小限度的还原剂。另外，也可以代替排气的流量较多的情况、或排气的流速较快的情况，而在加速时供给所需的最小限度的还原剂。

（3）在NH₃的吸附量较多或NH₃的吸附率较高的情况下，供给所需的最小限度的还原剂。

相对于此，在本实施例中，例如根据在NOx催化剂7中通过的排气的流量或排气的流速、NOx催化剂7的温度或排气的温度、NOx催化剂7中的NH₃的吸附率或NH₃的吸附量之中的至少1个，计算到达PM传感器17的还原剂量。并且，在到达PM传感器17的还原剂量为阈值以上的情况下，禁止还原剂的供给。即，只在到达PM传感器17的还原剂量小于阈值的情况下，供给还原剂。也可以将该阈值作为带给PM传感器17的检测值的影响超过容许范围时的值，而预先利用实验等求得。并且，在本实施例中，禁止还原剂的供给的ECU10相当于本发明中的减量部。

图6是表示本实施例的禁止还原剂的供给的流程的流程图。利用ECU10每隔规定时间执行本程序。

在步骤S101中，判定供给还原剂的前提条件是否成立。在本步骤中，判定是否为能供给还原剂的状态。

例如在各种传感器正常运转时，判定供给还原剂的前提条件成立。可以利用公知的技术来判定各种传感器是否正常运转。另外，例如在内燃机1的运转状态是适合供给还原剂的运转状态时，判定供给还原剂的前提条件成立。在步骤S101中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S102，在步骤S101中进行了否定判定的情况下，结束本程序。

在步骤S102中，根据通过NOx催化剂7的排气的流量计算第一系数K1。该第一系数K1是表示由于排气的流量较多而穿过NOx催化剂7的还原剂量相对于流入到NOx催化剂7中的还原剂量的比例的值。另外，也可以代替通过NOx催化剂7的排气的流量，而根据通过NOx催化剂7的排气的流速来计算第一系数K1。另外，也可以代替通过NOx催化剂7的排气的流量，而根据在排气通路3中流通的排气的流量或排气的流速来计算第一系数K1。排气的流量或流速可以根据由空气流量计11检测的吸入空气量而计算。

这里，图7是表示第一系数K1与通过NOx催化剂7的排气的流量的关系的图。另外，代替排气的流量，第一系数K1与排气的流速也是同样的关系。这里，在排气的流量到达例如50g/s之前，还原剂不会穿过NOx催化剂7，该期间内的第一系数K1为恒定的值。并且，在排气的流量为例如50g/s以上时，随着排气的流量的增加，第一系数K1增大。即，排气的流量越多，还原剂越容易穿过NOx催化剂7。因此，排气的流量越多，穿过NOx催化剂7的还原剂量越多，所以第一系数K1越大。该关系预先利用实验等求得而存储在ECU10中。

在步骤S103中，根据NOx催化剂7的温度计算第二系数K2。该第二系数K2是表示由于NOx催化剂7的温度较低而穿过NOx催化剂7的还原剂量相对于流入到NOx催化剂7中的还原剂量的比例的值。另外，也可以代替NOx催化剂7的温度，而根据排气的温度计算第二系数K2。排气的温度可以是NOx催化剂7的下游侧的排气的温度或通过NOx催化剂7的排气的温度。另外，NOx催化剂7的温度可以是利用第三排气温度传感器14检测的温度。另外，也可以具备检测NOx催化剂7的温度的传感器，直接检测该NOx催化剂7的温度。

这里，图8是表示NOx催化剂7的温度与第二系数K2的关系的图。另外，代替NOx催化剂7的温度，排气的温度与第二系数K2的关系也是同样的关系。在NOx催化剂7的温度为例如220℃以上时，NOx催化剂7的温度充分高，从而促进还原剂的反应。因此，在NOx催化剂7的温度为220℃以上时，还原剂不会穿过NOx催化剂7，该期间内的第二系数K2是恒定的值。并且，在NOx催化剂7的温度例如小于220℃时，NOx催化剂7的温度越低，第二系数K2越大。即，NOx催化剂7的温度越低，还原剂越容易穿过NOx催化剂7。因此，NOx催化剂7的温度越低，穿过NOx催化剂7的还原剂量越多，所以第二系数K2越大。该关系预先利用实验等求得而存储在ECU10中。

在步骤S104中，根据NOx催化剂7中的NH₃的吸附率计算第三系数K3。该第三系数K3是表示由于NOx催化剂7中的NH₃的吸附率较高而穿过NOx催化剂7的还原剂量相对于流入到NOx催化剂7中的还原剂量的比例的值。NOx催化剂7中的NH₃的吸附率是NOx催化剂7所吸附的NH₃量除以NOx催化剂7能最大限度吸附的NH₃量而得到的值。NOx催化剂7所吸附的NH₃量例如可以根据还原剂的供给量、NOx催化剂7的温度和排气的流量等求得。另外，NOx催化剂7能最大限度吸附的NH₃量例如与NOx催化剂7的温度及NOx催化剂7的老化程度相对应地变化。这些关系可以预先利用实验等求得。另外，NOx催化剂7中的NH₃的吸附率也可以利用公知的技术求得。

这里，图9是表示第三系数K3与NOx催化剂7中的NH₃的吸附率的关系的图。另外，代替NH₃的吸附率，第三系数K3与NH₃的吸附量也是同样的关系。在NOx催化剂7中的NH₃的吸附率达到例如0.8之前，还原剂不会穿过NOx催化剂7，该期间内的第三系数K3为恒定的值。并且，在NOx催化剂7中的NH₃的吸附率例如为0.8以上时，随着吸附率的增加，第三系数K3增大。即，吸附率越高，还原剂越容易穿过NOx催化剂7。因此，吸附率越高，穿过NOx催化剂7的还原剂量越多，所以第三系数K3越大。该关系预先利用实验等求得而存储在ECU10中。另外，也可以利用实验等求得第三系数K3与NOx催化剂7中的NH₃的吸附量的关系，将该关系存储在ECU10中。

在步骤S105中，计算穿过系数RM。穿过系数RM是使第二系数K2及第三系数K3与第一系数K1相乘得到的值。即，穿过系数RM是表示穿过NOx催化剂7的还原剂量相对于流入到NOx催化剂7中的还原剂量的比例的值。

在步骤S106中，将在步骤S105中算得的穿过系数RM与还原剂的供给量QU相乘，计算推测产生量QM。推测产生量QM是穿过NOx催化剂7的还原剂量的推测值。还原剂的供给量QU可以使用由ECU10算得的命令值。还原剂的供给量QU例如设定为与排气中的NOx量相对应的值。排气中的NOx量可以根据内燃机1的运转状态来推测。

在步骤S107中，判定推测产生量QM是否为阈值QP以上。该阈值QP是穿过NOx催化剂7的还原剂量中带给PM传感器17的检测值的影响超过容许范围时的还原剂量。即，当推测产生量QM为阈值QP以上时，因附着在PM传感器17上的还原剂的影响，使过滤器5的故障判定的精度下降。

在步骤S107中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S108，另一方面在步骤S107中进行了否定判定的情况下，进入步骤S109。

在步骤S108中，禁止还原剂的供给。即，当供给还原剂时，PM传感器17的检测值因穿过NOx催化剂7的还原剂而发生变化，所以禁止还原剂的供给。

在步骤S109中，容许还原剂的供给。即，由于几乎不存在穿过NOx催化剂7的还原剂，所以PM传感器的检测值不会因还原剂而变化。

另外，在图6所示的流程中，使用第一系数K1、第二系数K2和第三系数K3这三个系数计算穿过系数RM，但也可以将其中任1个的值作为穿过系数RM。另外，也可以将其中任2个的值相乘而作为穿过系数RM。

另外，在本实施例中，使用穿过系数RM判定是否禁止还原剂的供给，但也可以不使用穿过系数RM、第一系数K1、第二系数K2和第三系数K3地进行判定。即，在穿过NOx催化剂7的还原剂的量为阈值以上的情况下，禁止还原剂的供给即可。在该情况下，不必进行上述步骤S102至步骤S106。并且，在步骤S107中，判定穿过NOx催化剂7的还原剂的量是否为阈值以上。同样，也可以在步骤S107中判定是否符合例如通过NOx催化剂7的排气的流量或排气的流速为阈值以上、NOx催化剂7的温度或排气的温度为阈值以下、NOx催化剂7中的NH₃的吸附率或NH₃的吸附量为阈值以上之中的至少1个。将这些阈值作为带给PM传感器17的检测值的影响超过容许范围时的值，预先利用实验等求得。

如上述说明的那样，采用本实施例，在可能因为穿过NOx催化剂7的还原剂而使PM传感器17的检测值的精度下降的情况下，能够禁止还原剂的供给。由此，能够抑制PM传感器17的检测值因还原剂而发生变化，所以能够抑制过滤器5的故障判定的精度下降。

实施例2

在上述图6所示的流程中，当推测产生量QM为阈值以上时，禁止还原剂的供给。这也可以说是在通过NOx催化剂7的还原剂量超过容许范围时，禁止还原剂的供给。相对于此，在本实施例中，无论穿过NOx催化剂7的还原剂的量为多少，在还原剂穿过NOx催化剂7的状态的情况下，禁止还原剂的供给。例如在符合通过NOx催化剂7的排气的流量或排气的流速为阈值以上、NOx催化剂7的温度或排气的温度为阈值以下、NOx催化剂7中的NH₃的吸附率或NH₃的吸附量为阈值以上之中的至少1个时，禁止还原剂的供给。这些阈值设定为还原剂穿过NOx催化剂7的值。本实施例的其他装置等与实施例1相同，所以省略说明。

图10是表示本实施例的禁止还原剂的供给的流程的流程图。利用ECU10每隔规定时间执行本程序。另外，对于进行与图6所示的流程相同的处理的步骤，标注相同的附图标记而省略说明。

在步骤S101中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S201。在步骤S201中，判定是否符合通过NOx催化剂7的排气的流量为阈值以上、NOx催化剂7的温度为阈值以下、NOx催化剂7中的NH₃的吸附率为阈值以上之中的至少1个。将这些阈值作为还原剂穿过NOx催化剂7的值，预先利用实验等求得。也可以将排气的流量换成排气的流速。也可以将NOx催化剂7的温度换成排气的温度。也可以将NOx催化剂7中的NH₃的吸附率换成NOx催化剂7中的NH₃的吸附量。另外，也可以在步骤S201中判定还原剂是否穿过NOx催化剂7。

另外，在步骤S201中，也可以与图6所示的流程同样地计算第一系数K1、第二系数K2和第三系数K3，判定这些值中的任一个值是否为阈值以上。另外，也可以判定将第一系数K1、第二系数K2和第三系数K3中至少2个相乘后得到的值是否为阈值以上。另外，也可以判定在步骤S105中算得的穿过系数RM是否为阈值以上。将这些阈值作为还原剂穿过NOx催化剂7的值，预先利用实验等求得。

在步骤S201中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S108，另一方面，在步骤S201中进行了否定判定的情况下，进入步骤S109。

另外，在本实施例中，禁止还原剂的供给的ECU10相当于本发明中的减量部。

如上述说明的那样，采用本实施例，在可能因为穿过NOx催化剂7的还原剂而使PM传感器17的检测值的精度下降的情况下，能够禁止还原剂的供给。由此，能够抑制PM传感器17的检测值因还原剂而发生变化，所以能够抑制过滤器5的故障判定的精度下降。

实施例3

在本实施例中，以到达PM传感器17的还原剂量小于阈值的方式供给还原剂。该阈值是带给PM传感器17的检测值的影响超过容许范围时的还原剂量。即，在本实施例中，以带给PM传感器17的检测值的影响不会超过容许范围的方式供给还原剂。也可以以还原剂不会穿过NOx催化剂7的方式供给还原剂。本实施例的其他装置等与实施例1相同，所以省略说明。

例如，通过NOx催化剂7的排气的流量越多、或排气的流速越高，还原剂的供给量越少。另外，NOx催化剂7的温度或排气的温度越低，还原剂的供给量越少。另外，NOx催化剂7中的NH₃的吸附率越高、或NH₃的吸附量越多，还原剂的供给量越少。另外，在本实施例中，减少还原剂的供给量的ECU10相当于本发明中的减量部。

图11是表示本实施例中的还原剂的供给量的控制流程的流程图。利用ECU10每隔规定时间执行本程序。另外，对于进行与图6所示的流程相同的处理的步骤，标注相同的附图标记而省略说明。

在步骤S107中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S301，在步骤S301中穿过标记为ON。穿过标记是推测产生量QM大于阈值QP时为ON的标记。另外，穿过标记的初期值是OFF。另外，也可以在还原剂穿过NOx催化剂7的状态时，使穿过标记为ON。另外，穿过标记是在后述的实施例中使用的，所以在本实施例中也可以不设定。

在步骤S302中，计算穿过量QS。穿过量QS是在推测产生量QM中减去步骤S107所用的阈值QP而得到的值。即，计算通过NOx催化剂7的还原剂中超过容许范围的量的还原剂量，作为穿过量QS。另外，穿过量QS是在后述的实施例中使用的值，所以在本实施例中也可以不计算。

在步骤S303中，计算修正系数KQ。修正系数KQ是用于修正还原剂的供给量QU的系数，是为了使到达PM传感器17的还原剂处于容许范围内而进行修正的系数。修正系数KQ是阈值QP除以推测产生量QM而得到的值。该修正系数KQ设定为将通过NOx催化剂7的还原剂量减少至阈值QP。

在步骤S304中，通过将修正系数KQ与还原剂的供给量QU相乘，计算最终的还原剂的供给量QU。即，在步骤S304中算得的新的还原剂的供给量QU是实际供给的还原剂量。

另外，在步骤S107中进行了否定判定的情况下，进入步骤S305，将1代入到修正系数KQ中。即，使还原剂的供给量QU不变。

这样，能够将穿过NOx催化剂7的还原剂的量抑制在容许范围内地供给还原剂，所以能够抑制NOx的净化率下降。另外，能够抑制PM传感器17的检测值因还原剂而发生变化，所以能够抑制过滤器5的故障判定的精度下降。

实施例4

在本实施例中，相应于通过NOx催化剂7的排气的流量或排气的流速，设定还原剂的供给量的上限值。本实施例的其他装置等与实施例1相同，所以省略说明。

这里，在实施例3中，根据推测产生量QM修正还原剂的供给量，但在本实施例中，不计算推测产生量QM。另外，在本实施例中，不修正还原剂的供给量地设定供给量的上限值。例如即使在所需的还原剂量比上限值多的情况下，也将实际供给的还原剂作为上限值。即，减少还原剂的供给量。该还原剂的供给量的上限值是带给PM传感器17的检测值的影响在容许范围内的还原剂量的上限值。还原剂量的上限值与排气的流量或排气的流速的关系预先利用实验等求得，存储在ECU10中。另外，在本实施例中减少还原剂的供给量的ECU10相当于本发明中的减量部。

图12是表示本实施例的还原剂的供给量的控制流程的流程图。利用ECU10每隔规定时间执行本程序。另外，对于进行与图6所示的流程相同的处理的步骤，标注相同的附图标记而省略说明。

在步骤S101中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S401。在步骤S401中，设定还原剂的供给量的上限值。还原剂的供给量的上限值根据排气的流量或排气的流速求得。例如排气的流量越多或排气的流速越快，上限值越小。该关系可以预先利用实验等求得而形成映射。

在步骤S402中，计算还原剂的供给量QU。还原剂的供给量QU可以使用由ECU10算得的命令值。还原剂的供给量QU例如设定为与排气中的NOx量相对应的值。

在步骤S403中，判定在步骤S402中算得的还原剂的供给量QU是否为在步骤S401中设定的上限值以下。在步骤S403中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S404，另一方面，在步骤S403中进行了否定判定的情况下，进入步骤S405。

在步骤S404中，将在步骤S402算得的还原剂的供给量QU设定为最终的还原剂的供给量QU。

在步骤S405中，将在步骤S401中设定的上限值设定为最终的还原剂的供给量QU。

这样，即使简易地设定还原剂的供给量的上限，也能抑制还原剂附着在PM传感器17上。由此，能够提高过滤器5的故障判定的精度。

另外，在本实施例中，根据通过NOx催化剂7的排气的流量或排气的流速，设定还原剂的供给量的上限值，也可以代替该方法而根据NOx催化剂7的温度或排气的温度、NOx催化剂7中的NH₃的吸附率、NOx催化剂7中的NH₃的吸附量，计算还原剂的供给量的上限值。

NOx催化剂7的温度或排气的温度、NOx催化剂7中的NH₃的吸附率、NOx催化剂7中的NH₃的吸附量和还原剂的供给量的上限值的关系预先利用实验等求得，存储在ECU10中。

实施例5

在本实施例中，在成为还原剂到达PM传感器17的那样的运转状态之前，预先使NOx催化剂7吸附还原剂。本实施例的其他装置等与实施例1相同，所以省略说明。

在上述实施例中，当成为还原剂到达PM传感器17的那样的运转状态时，减少还原剂的供给量，但在本实施例时，在成为那样的运转状态之前，使NOx催化剂7吸附还原剂。例如，预先供给与如下的NOx的量相对应的量的还原剂，即，设想吸入空气量从当下时刻的值发生了最大限度的增加的情况，推测在NOx催化剂7的温度从当下时刻的值上升至还原剂不再穿过该NOx催化剂7的温度的期间内，流入到NOx催化剂7中的NOx的量。另外，当吸入空气量增加时，排气的流量或排气的流速增加，所以成为还原剂的供给量减少的状态，但是通过使吸入空气量增加，从而使排气的温度上升。于是，NOx催化剂7的温度上升，所以还原剂难以穿过NOx催化剂7。即，当NOx催化剂7的温度充分高时，能够供给与NOx的量相对应的量的还原剂。

因而，计算可能使还原剂到达PM传感器17的温度的最高值，预先使NOx催化剂7吸附应以从当下时刻的温度上升至该最高值所需的时间进行供给的还原剂。

图13是表示本实施例的还原剂的供给量的控制流程的流程图。利用ECU10每隔规定时间执行本程序。另外，对于进行与图6所示的流程相同的处理的步骤，标注相同的附图标记而省略说明。

在步骤S101中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S501。在步骤S501中，计算还原剂可能到达PM传感器17的NOx催化剂7的最高温度TM。该最高温度TM可以依据吸入空气量而变化。并且，最高温度TM预先利用实验等求得而形成映射，存储在ECU10中。

在步骤S502中，计算在最高温度TM中减去当下时刻的NOx催化剂7的温度TP而得到的值、即温度增加量ΔTSCR。该温度增加量ΔTSCR是内燃机1的运转状态发生了变化时，必须上升到成为还原剂不到达PM传感器17的状态为止的温度。

在步骤S503中，计算NH₃增加量URQ。NH₃增加量URQ是对为使排气中的NOx还原所需的还原剂量另加的还原剂量。即，是比通常增加的量的还原剂的供给量。NH₃增加量URQ与在步骤S502中算得的温度增加量ΔTSCR为相关关系，利用图14所示的映射获得该NH₃增加量URQ。这里，图14是表示温度增加量ΔTSCR与NH₃增加量URQ的关系的图。温度增加量ΔTSCR越大，NOx催化剂7的温度上升至还原剂不再到达PM传感器17的温度越耗费时间，所以NH₃增加量URQ更大。该NH₃增加量URQ可以是在减少还原剂的供给量的期间不足的还原剂量。图14的关系预先利用实验等求得而形成映射，存储在ECU10中。

在步骤S504中，读入在当下时刻的NH₃增加量UEX。

在步骤S505中，判定在步骤S503中算得的NH₃增加量URQ是否比在步骤S504中读入的在当下时刻的NH₃增加量UEX多。在本步骤中，判定是否需要比当下时刻多地增加还原剂。即，当在当下时刻的NH₃增加量UEX充分多时，不必新增加还原剂，而且也可能不必要地消耗还原剂，所以进行本步骤的判定。在步骤S505中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S506，另一方面，在步骤S505中进行了否定判定的情况下，不必增加还原剂，所以结束本程序。

在步骤S506中，使还原剂增加增加量UAD。将该增加量UAD设定为不会使还原剂急剧增加。这里，当另加一次NH₃增加量URQ时，还原剂的一部分可能不会吸附于NOx催化剂7而自该NOx催化剂7流出，因此为了抑制还原剂的流出而决定增加量UAD。并且，在增加量UAD比NH₃增加量URQ小的情况下，每当多次执行本程序时，都以增加量UAD增加，最终达到NH₃增加量URQ。该增加量UAD是规定的值，预先利用实验等求得最佳值而存储在ECU10中。

在步骤S507中，在当下时刻的NH₃增加量UEX上加上增加量UAD而得到的值是新的在当下时刻的NH₃增加量UEX。

另外，在本实施例中，处理图13所示的流程的ECU10相当于本发明中的增量部。

这样，防备还原剂的供给量的减少，预先利用NOx催化剂7吸附较多还原剂。由此，即使在减少还原剂的供给量的情况下，也能抑制还原剂不足，所以能够抑制NOx的净化率下降。另外，在还原剂可能到达PM传感器17时，能够减少还原剂的供给量，所以能够抑制PM传感器17的检测值受还原剂的影响而发生变化。因此，能够提高过滤器5的故障判定的精度。

实施例6

在本实施例中，对来不及进行实施例5所述的还原剂的增量的情况或每隔规定期间供给还原剂的情况进行说明。本实施例的其他装置等与实施例1相同，所以省略说明。

通常，在流入到NOx催化剂7中的NOx量的累计值达到了阈值时，进行还原剂的供给，或者每隔规定期间进行还原剂的供给。当在流入到NOx催化剂7中的NOx量的累计值达到了阈值时进行还原剂的供给的情况下，供给与该NOx量的累计值相对应的规定量的还原剂。另外，在每隔规定期间进行还原剂的供给的情况下，依据在规定期间内流入到NOx催化剂7中的NOx量的累计值来供给还原剂。

相对于此，在本实施例中，当还原剂可能到达PM传感器17时，即使到了供给还原剂的时间的情况下，也不立即进行还原剂的供给。即，在还原剂的供给量比通常少的情况下，即使到了供给还原剂的时间，也不进行还原剂的供给。并且，在还原剂到达PM传感器17的可能性消失后供给还原剂。即，延迟还原剂的供给。此时的还原剂的供给量增加了能将在延迟还原剂的供给的期间内流入到NOx催化剂7中的NOx净化的量。即，所供给的还原剂的量依据从上一次的还原剂的供给到当下时刻为止流入到NOx催化剂7中的NOx量来决定。这也可以供给与NOx催化剂7所吸附的还原剂的减少量相对应的量的还原剂。

图15是表示通常的供给标记和流入到NOx催化剂7中的NOx量的累计值的发展变化的时间图。也可以将图15作为未减少还原剂的供给量时的图。另外，也可以将图15作为表示还原剂的通常的供给时间的图。当供给标记为ON时，供给还原剂。当供给标记为OFF时，对流入到NOx催化剂7中的NOx量进行累计。

在图15中，每隔规定期间，供给标记为ON。将该规定期间预先设定为需要供给还原剂的期间，例如为数秒至数十秒。当供给标记为ON时，依据届时的NOx量的累计值决定还原剂的供给量。即，由于吸附在NOx催化剂7上的还原剂被已流入到NOx催化剂7中的NOx消耗，因此，为了补充该被消耗的量的还原剂而供给还原剂。

另外，也可以在流入到NOx催化剂7中的NOx量的累计值达到阈值时，使供给标记为ON，进行还原剂的供给。

图16是表示在进行了本实施例的还原剂的供给控制的情况下的供给标记和流入到NOx催化剂7中的NOx量的累计值的发展变化的时间图。另外，在图16中的通过标记为ON时，还原剂可能穿过NOx催化剂7。例如在吸入空气量为阈值以上且NOx催化剂7的温度小于阈值时，通过标记为ON。在该通过标记为ON的期间内不进行还原剂的供给。即，不使供给标记为ON而延迟还原剂的供给。并且，在延迟还原剂的供给的期间内，也对NOx量进行累计，当通过标记为OFF时，使供给标记为ON，并且供给与此时的NOx量的累计值相对应的量的还原剂。

图17是表示本实施例的还原剂的供给量的控制流程的流程图。利用ECU10每隔规定时间执行本程序。另外，对于进行与图6所示的流程相同的处理的步骤，标注相同的附图标记而省略说明。

在步骤S101中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S601。在步骤S601中，判定是否是还原剂的供给时间。由于每隔预先设定的规定期间进行还原剂的供给，所以判定在距离上一次的还原剂的供给经过了规定期间时为还原剂的供给时间。在步骤S601中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S602，另一方面，在进行了否定判定的情况下，进入步骤S606，对流入到NOx催化剂7中的NOx量进行累计。并且，在执行了步骤S606后，返回到步骤S601。即，对流入到NOx催化剂7中的NOx量进行累计，直到在步骤S601中进行肯定判定。

在步骤S602中，判定通过标记是否为ON。即，判定是否是还原剂可能到达PM传感器17的状态。例如在符合通过NOx催化剂7的排气的流量或排气的流速为阈值以上、NOx催化剂7的温度或排气的温度为阈值以下、NOx催化剂7中的NH₃的吸附率或NH₃的吸附量为阈值以上的至少1个时，通过标记为ON。这也可以与实施例2所述的禁止还原剂的供给的条件相同。并且，在步骤S602中进行了肯定判定的情况下，进入步骤S607。

在步骤S607中，对流入到NOx催化剂7中的NOx量进行累计。并且，在执行了步骤S607后，返回到步骤S602。即，对流入到NOx催化剂7中的NOx量进行累计，直到在步骤S602进行否定判定。

另一方面，在步骤S602中进行了否定判定的情况下，进入步骤S603。在步骤S603中计算还原剂的供给量。根据将在步骤S606中算得的NOx量的累计值、和在步骤S607算得的NOx量的累计值相加得到的值，计算还原剂的供给量。NOx量的累计值与还原剂供给量的关系预先利用实验等求得而存储在ECU10中。

在步骤S604中，供给标记为ON。并且，在步骤S605中，按照在步骤S603中算得的还原剂的供给量供给还原剂。

另外，在本实施例中，处理图17所示的流程的ECU10相当于本发明中的延迟部。

这样，在还原剂可能到达PM传感器17的情况下，通过禁止还原剂的供给，能够抑制PM传感器17的检测值受到来自还原剂的影响而发生变化。由此，能够抑制过滤器5的故障判定的精度下降。另外，当在禁止了还原剂的供给后供给还原剂时，通过增加还原剂的供给量，能够使吸附在NOx催化剂7上的还原剂的量快速恢复。由此，能够抑制NOx净化率下降。

附图标记说明

1、内燃机；2、进气通路；3、排气通路；4、氧化催化剂；5、过滤器；6、喷射阀；7、选择还原型NOx催化剂；10、ECU；11、空气流量计；12、第一排气温度传感器；13、第二排气温度传感器；14、第三排气温度传感器；15、第一NOx传感器；16、第二NOx传感器；17、PM传感器；18、加速踏板开度传感器；19、曲轴位置传感器。

Claims (8)

1.一种内燃机的排气净化装置，该内燃机的排气净化装置具有：

过滤器，该过滤器设在内燃机的排气通路中，捕集排气中的颗粒状物质；

选择还原型NOx催化剂，该选择还原型NOx催化剂设在所述过滤器的下游侧，利用被供给的还原剂将NOx还原；

供给装置，该供给装置自所述选择还原型NOx催化剂的上游侧向该选择还原型NOx催化剂供给还原剂；

PM传感器，该PM传感器在所述选择还原型NOx催化剂的下游侧检测排气中的颗粒状物质的量；

减量部，该减量部在PM传感器检测PM量的期间在符合所述选择还原型NOx催化剂的温度为阈值以下的情况、排气的温度为阈值以下的情况、排气的流量为阈值以上的情况中的至少1个情况的场合下，比在PM传感器检测PM量的期间不符合所述选择还原型NOx催化剂的温度为阈值以下的情况、排气的温度为阈值以下的情况、排气的流量为阈值以上的情况中的所有情况的场合，减少还原剂的供给量。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

所述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度越低，穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多；排气的流量越多，穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多；所述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量越多，穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多；

所述减量部根据所述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度、所述排气的流量、所述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量中的至少1个，计算穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量，决定还原剂的供给量，以使穿过该选择还原型NOx催化剂的还原剂的量小于阈值。

3.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

所述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度越低，穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多；排气的流量越多，穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多；所述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量越多，穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量越多；

所述减量部根据所述选择还原型NOx催化剂的温度或排气的温度、所述排气的流量、所述选择还原型NOx催化剂中的还原剂的吸附量中的至少1个，计算穿过所述选择还原型NOx催化剂的还原剂的量，在穿过该选择还原型NOx催化剂的还原剂的量为阈值以上的情况下，禁止供给还原剂。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，

该内燃机的排气净化装置具有增量部，该增量部在还原剂未穿过所述选择还原型NOx催化剂的状态时，预先供给还原剂，该还原剂在成为还原剂穿过该选择还原型NOx催化剂的状态且利用所述减量部减少了还原剂的供给量时使NOx还原。

5.根据权利要求4所述的内燃机的排气净化装置，其中，

所述增量部根据还原剂不穿过所述选择还原型NOx催化剂的该选择还原型NOx催化剂的温度与在当下时刻的所述选择还原型NOx催化剂的温度之差，决定要供给的还原剂的量。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，

该内燃机的排气净化装置具有延迟部，在从成为还原剂穿过所述选择还原型NOx催化剂的状态之后到成为还原剂不穿过所述选择还原型NOx催化剂的状态的期间内，成为供给还原剂的时间的情况下，该延迟部延迟供给还原剂而直到成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态，该延迟部根据从上一次供给还原剂时流入到该选择还原型NOx催化剂中的NOx量的累计值，决定在成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态后供给的还原剂的量。

7.根据权利要求4所述的内燃机的排气净化装置，其中，

该内燃机的排气净化装置具有延迟部，在从成为还原剂穿过所述选择还原型NOx催化剂的状态之后到成为还原剂不穿过所述选择还原型NOx催化剂的状态的期间内，成为供给还原剂的时间的情况下，该延迟部延迟供给还原剂而直到成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态，该延迟部根据从上一次供给还原剂时流入到该选择还原型NOx催化剂中的NOx量的累计值，决定在成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态后供给的还原剂的量。

8.根据权利要求5所述的内燃机的排气净化装置，其中，

该内燃机的排气净化装置具有延迟部，在从成为还原剂穿过所述选择还原型NOx催化剂的状态之后到成为还原剂不穿过所述选择还原型NOx催化剂的状态的期间内，成为供给还原剂的时间的情况下，该延迟部延迟供给还原剂而直到成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态，该延迟部根据从上一次供给还原剂时流入到该选择还原型NOx催化剂中的NOx量的累计值，决定在成为还原剂不穿过该选择还原型NOx催化剂的状态后供给的还原剂的量。