JP2021124089A - 排ガス浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】選択還元触媒にＮＨ3を供給する手段として、ＮＯX吸蔵還元触媒を設ける場合でも、リッチスパイク開始時点での条件を適切に設定できる排ガス浄化システムの提供。【解決手段】内燃機関１の排ガスの排気路９に設けられたＬＮＴ３１と、排気路９のＬＮＴ３１より下流に設けられたＳＣＲ３５と、ＬＮＴ３１に導入される排ガスに燃料を供給して空燃比を下げ、吸蔵ＮＯxを還元するリッチスパイクを行う燃料噴射装置２３と、燃料噴射装置２３を制御するＥＣＵ２９と、排気路９のＬＮＴ３１より下流で、ＳＣＲ３５より上流に設けられたＮＨ3センサ４３を備え、ＥＣＵ２９は、ＳＣＲ３５が吸着しているＮＨ3量が、吸着目標である吸着目標ＮＨ3量に維持される空燃比をＮＨ3センサ４３の検出値から算出し、算出した空燃比でリッチスパイクを開始する排ガス浄化システム３。【選択図】図１

Description

本開示は、排ガス浄化システムに関する。

内燃機関では燃焼で発生したＮＯ_XをＮＨ₃で還元して浄化する場合がある。具体的には、ＮＯ_xをＮＨ₃が選択的に還元する反応を促進する選択還元触媒（Selective Catalytic Reduction、ＳＣＲ）を排気路に設けてＮＨ₃を供給し、排ガス中のＮＯ_xを還元する。

ＳＣＲにＮＨ₃を供給する手段として、排気路のＳＣＲより上流にリーンＮＯ_xトラップ（Lean NOx Trap、ＬＮＴ）と呼ばれるＮＯ_x吸蔵還元触媒を設ける場合がある。ＬＮＴは空燃比が所定範囲内で排ガス中のＮＯ_xを吸蔵し、吸蔵したＮＯ_xを空燃比が所定値範囲未満でＮＨ₃に還元する。そのため、内燃機関の通常運転時にＮＯ_xをＬＮＴに吸蔵させ、排ガスに燃料を供給する等して吸蔵後に空燃比を下げることで、吸蔵したＮＯ_xをＮＨ₃に還元させＳＣＲに供給できる。

空燃比を下げてＮＨ₃をＬＮＴから排出させる制御はリッチスパイクと呼ばれる。リッチスパイクではＳＣＲに過剰なＮＨ₃が供給されないように、ＬＮＴから排出されるＮＨ₃を検出し、検出値に基づき燃料の供給量やタイミングを調整する場合がある（特許文献１）。

特開２０１０−１７４８１４号公報

しかしながら特許文献１の調整は、リッチスパイク中の空燃比調整、又はリッチスパイクの開始タイミングの調整であり、リッチスパイクを開始する際の条件は調整しない。そのため、これらの調整ではリッチスパイク開始時点での条件が適切に設定されていない場合があった。

本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、選択還元触媒にＮＨ₃を供給する手段として、ＮＯ_x吸蔵還元触媒を設ける場合でも、リッチスパイク開始時点での条件を適切に設定できる排ガス浄化システムの提供を目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の一態様は、内燃機関の排ガスの排気路に設けられ、前記排ガスの空燃比が所定の範囲では前記排ガス中のＮＯ_xを吸蔵し、前記所定の範囲未満では吸蔵ＮＯ_xをＮＨ₃を含むガスに還元して排出するＮＯ_x吸蔵還元触媒を含むＬＮＴと、前記排気路の前記ＬＮＴより下流に設けられ、前記ＬＮＴが排出したＮＨ₃が吸着されてＮＯ_xを分解する選択還元触媒を含むＳＣＲと、前記ＬＮＴに導入される前記排ガスに燃料を供給して前記空燃比を下げ、前記吸蔵ＮＯ_xを還元するリッチスパイクを行う供給部と、前記供給部を制御する制御部を備える排ガス浄化システムであって、前記排気路の前記ＬＮＴより下流で、かつ前記ＳＣＲより上流に設けられ、前記ＬＮＴから排出された前記排ガス中のＮＨ₃を検出するＮＨ₃センサを備え、前記制御部は、前記ＳＣＲが吸着しているＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が、吸着目標の吸着目標ＮＨ₃量に維持される前記リッチスパイクの前記空燃比を前記ＮＨ₃センサの検出値から求め、前記供給部を制御し、算出した前記空燃比で前記リッチスパイクを開始することを特徴とする。

本開示によれば、選択還元触媒にＮＨ₃を供給する手段として、ＮＯ_x吸蔵還元触媒を設ける場合でも、リッチスパイク開始時点での条件を適切に設定できる排ガス浄化システムを提供できる。

本開示の実施形態に係る排ガス浄化システムを備える内燃機関の概略構成を示す図である。 ＬＮＴの温度とＬＮＴが吸蔵可能なＮＯ_x量の関係を示す図である。 ＳＣＲの温度とＳＣＲが吸着可能なＮＨ₃量の関係を示す図である。 リッチスパイク時にＬＮＴから排出されるＮＨ₃排出量の経時変化を空燃比毎に示す図であって（ａ）は空燃比λ＝λ₁の場合、（Ｂ）は空燃比λ＝λ₂＜λ₁の場合である。 本開示の実施形態に係る排ガス浄化システムを用いた排ガス浄化方法の手順の例を示すフロー図である。

以下、図面に基づき本開示の実施形態を詳細に説明する。

まず図１を参照して本開示の第１の実施形態に係る排ガス浄化システム３を備える内燃機関１の概略構成を説明する。図１では内燃機関１としてディーゼルエンジンを例示する。

図１に示すように内燃機関１は気筒１０、ピストン１３、クランク１５、コンロッド１７、燃料噴射装置２３、吸気弁１８、排気弁２１、吸気路７、排気路９、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２９、及び排ガス浄化システム３を備える。

この構成では図１に示すように円筒状の気筒１０内に円柱状のピストン１３が上下動可能に配置され、コンロッド１７を介してピストン１３とクランク１５が連結される。ピストン１３と、気筒１０の上端部であるシリンダヘッドの間の空間は燃焼室２０と呼ばれる。内燃機関１は気筒１０に接続された吸気路７から燃焼室２０に導入された空気を、ピストン１３で燃料の発火点以上に圧縮加熱し、燃料噴射装置２３から燃料を噴射して燃料を自己発火させピストン１３を押し出すことで機械仕事を得る。燃焼後の排ガスは、気筒１０に接続された排気路９に排出され、排気路９の終端に設けられた消音機３７から外部に排出される。気筒１０と吸気路７の接続部には吸気弁１８が設けられ、燃焼室２０に吸気の必要がある場合に開弁する。同様に気筒１０と排気路９の接続部には排気弁２１が設けられ、燃焼室２０内のガスを排気する必要がある場合に開弁する。この構造ではターボチャージャ１１も備えており、排気路９に設けたタービンを排気圧で回転させ、その動力を吸気路７に設けたコンプレッサに伝えることで、吸気を過給する。

ＥＣＵ２９は内燃機関１の駆動を制御するコンピュータであり、ここでは燃料噴射装置２３と電気的に接続されて、燃料の噴射タイミングや噴射量等を制御して燃料供給量を制御する。

排ガス浄化システム３は排ガス中のＮＯ_xを浄化する装置である。図１に示すように排ガス浄化システム３は、ＬＮＴ３１、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）３３、ＳＣＲ３５、燃料噴射装置２３、ＮＨ₃センサ４３、ＮＯ_xセンサ４７、４９、λセンサ４１、ＬＮＴサーミスタ３９、ＳＣＲサーミスタ４５、及びＥＣＵ２９を備える。

ＬＮＴ３１は、排ガスの空燃比が所定の範囲では排ガス中のＮＯ_xを吸蔵し、所定の範囲未満では吸蔵ＮＯ_xをＮＨ₃を含むガスに還元して排出するＮＯ_x吸蔵還元触媒を含む装置であり、排気路９に設けられる。

空燃比が所定の範囲とは、排ガス中の燃料比率が理論空燃比での燃料比率以下のリーンと呼ばれる範囲である。所定の範囲未満とは、排ガス中の燃料比率が理論空燃比での燃料比率を超えるリッチと呼ばれる範囲である。空燃比は空気質量を燃料質量で割った値である。

ＮＯ_x吸蔵還元触媒は空燃比に応じて排ガス中のＮＯ_xを吸蔵・還元できる材料を適宜選択する。具体的な材料としては、カリウムのようなアルカリ金属の酸化物、あるいはバリウムのようなアルカリ土類金属の酸化物が挙げられる。これらの材料は、ＮＯ_xと反応して硝酸塩となることで、ＮＯ_xを吸蔵し、燃料中の水素と反応することで吸蔵したＮＯ_xをアンモニアに還元して排出して酸化物に戻るためである。例えば酸化バリウム（ＢａＯ）の場合、ＮＯ_xを吸蔵すると硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯ₃）₂）となる。

ＬＮＴ３１は酸素吸蔵材（Oxygen Storage Capacity、ＯＳＣ）も含むのが好ましい。酸素吸蔵材とは、酸化雰囲気下で酸素を吸蔵し、還元雰囲気下で酸素を放出する材料である。ＯＳＣはＮＯ_x吸蔵触媒がＮＯ_xを吸蔵するリーン雰囲気下で酸素を吸蔵し、ＮＯ_xを放出するリッチ雰囲気下で酸素を放出する。そのため、ＬＮＴ３１がＯＳＣを含有することで、ＮＯ_xの還元でアンモニアが生成した際に、放出した酸素がアンモニアをＮ₂とＨ₂Ｏに分解する。そのため、ＮＯ_xの浄化性能を向上させられる。

ＯＳＣとしてはセリウムの酸化物が挙げられる。セリウムは雰囲気によって価数が変わる元素であり、その酸化物が酸化雰囲気下でＣｅ₂Ｏ₄に、還元雰囲気下でＣｅ₂Ｏ₃になるため、雰囲気の変化で酸素の吸蔵・放出作用を備えるためである。あるいはジルコニウムの酸化物やセリウムとジルコニウムの複合酸化物も挙げられる。

ＮＯ_x吸蔵還元触媒とＯＳＣは、適当な担体に担持させればよい。あるいは一方の材料を担体として他方を担持させてもよい。

ＤＰＦ３３は排ガス中の微粒子を物理的に捕集して除去するフィルタであり、図１では排気路９におけるＬＮＴ３１の直下に設けられる。ＤＰＦ３３は微粒子を捕集しつつ、排ガスを通過させるコージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ）、ＳｉＣ、チタン酸アルミニウムのようなセラミックスの多孔質材で形成される。

ＳＣＲ３５はＮＯ_xをＮＨ₃が選択的に還元する反応を促進する選択還元触媒を含む装置であり、排気路９のＬＮＴ３１より下流に設けられる。図１では消音機３７より上流側に設けられる。

ＳＣＲ３５はＮＯ_xを還元するＮＨ₃を吸着させる必要があるため、ＮＨ₃の供給源が必要である。図１のＳＣＲ３５は、ＮＨ₃の供給源がＬＮＴ３１のみであり、尿素ＳＣＲとは異なり、ＬＮＴ３１以外にＮＨ₃を供給する手段を持たない。このような構造を受動型ＳＣＲ（passive SCR、ｐＳＣＲ）とも呼ぶ。

ＳＣＲ３５としてはＮＨ₃がＮＯ_xを選択的に還元する反応を促進する材料で、かつＮＨ₃が吸着できる材料・構造のものを適宜選択すればよい。具体的な選択還元触媒としてゼオライトのような多孔質の結晶性アルミノ珪酸もしくはゼオライトにＣｕやＦｅ等の遷移金属イオンをイオン交換した材料、酸化バナジウムや酸化セリウムといった遷移金属酸化物の選択還元触媒が挙げられる。これらの触媒を担持する担体としてはコージェライト、ＳｉＣ、チタン酸アルミニウムのようなＮＨ₃やＮＯ_xに不活性なセラミックスが挙げられる。

燃料噴射装置２３は内燃機関１の気筒１０内で燃焼する燃料を供給する供給部であるが、排ガス浄化システム３においては、リッチスパイク時にＬＮＴ３１に燃料を供給する供給源でもある。

リッチスパイクとはＬＮＴ３１に導入される排ガスに燃料を供給して空燃比を下げることで、吸蔵したＮＯ_xをＮＨ₃に還元させてＬＮＴ３１から排出させる制御を意味する。

リッチスパイクを行うことで、ＬＮＴ３１が吸蔵したＮＯ_xを還元して浄化できる。また、放出したＮＨ₃量に対応した量のＮＯ_xをＬＮＴ３１が吸蔵可能となるため、ＬＮＴ３１のＮＯ_x吸蔵可能量を回復させられる。また図１のようにＳＣＲ３５が受動型ＳＣＲの場合は、ＳＣＲ３５が吸着しているＮＨ₃がＮＯ_xの還元に用いられて消費された場合に、リッチスパイクを行うことで、消費された分のＮＨ₃をＳＣＲ３５に供給できる。

燃料噴射装置２３はＬＮＴ３１に導入される排ガスの空燃比を下げることができれば、構造は適宜選択できる。内燃機関１の気筒１０内で燃焼する燃料を供給する装置の場合、公知のコモンレール式噴射ポンプを用いて、気筒１０内での燃焼後の燃料噴射であるポスト噴射等で排ガス中に燃料を供給すればよい。燃料噴射装置２３は気筒１０に燃料を供給する噴射ポンプとは別に、排気路９のＬＮＴ３１の上流に設けた排気管内噴射装置でもよい。

ＮＨ₃センサ４３はＬＮＴ３１から排出された排ガス中のＮＨ₃を検出するセンサであり、排気路９のＬＮＴ３１より下流で、かつＳＣＲ３５より上流に設けられる。図１ではＤＰＦ３３の下流に設けられる。

ＮＨ₃センサ４３は、リッチスパイクを開始する際の空燃比を算出するのに用いられる。より具体的にはＳＣＲ３５が吸着しているＮＨ₃量が、吸着目標である吸着目標ＮＨ₃量に維持されるリッチスパイクの空燃比を算出するのに用いられる。

ＳＣＲ３５が吸着しているＮＨ₃量とは、空燃比の算出時点でＳＣＲ３５が現に吸着しているＮＨ₃量を意味し、以下の説明ではＳＣＲ吸着ＮＨ₃量と称す。

吸着目標ＮＨ₃量とは、ＳＣＲ３５がＮＯ_xを浄化するのに必要十分なＮＨ₃量である。吸着目標ＮＨ₃量の下限はＳＣＲ３５の下流にＮＯ_xが排出されない量である。吸着目標ＮＨ₃量の上限は、ＳＣＲ３５の下流にＮＨ₃が排出されない量である。吸着目標ＮＨ₃量は、この上下限の範囲内で、かつＳＣＲ３５が吸着可能なＮＨ₃量を、温度等を加味して決定される。

このように、排ガス浄化システム３は、ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が、吸着目標ＮＨ₃量に維持されるように、ＮＨ₃センサ４３の検出値に基づきリッチスパイクを開始する際の空燃比を算出する点が大きな特徴である。この点について、より具体的に説明する。

ＳＣＲ３５はＬＮＴ３１からＮＨ₃が供給されるため、ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量を算出するためには、算出前にＬＮＴ３１が既に排出したＮＨ₃量を求める必要がある。

ＬＮＴ３１が排出したＮＨ₃量はＬＮＴ３１のＮＯ_x吸蔵／排出の際の反応機構や空燃比、排ガス温度等をパラメータとして推算することもできるが、ＮＨ₃センサ４３で実測する方が、より高い精度で定量ができる。特に図１のようにＳＣＲ３５が受動型の場合、尿素ＳＣＲのようにＮＨ₃が直接ＳＣＲ３５に供給されるのではなく、排ガス中のＮＯ_xをＬＮＴ３１がリーン雰囲気下で吸蔵し、リッチ雰囲気下でＮＨ₃に還元する多段階の反応でＮＨ₃が供給される。そのため、実測ではなく計算でＮＨ₃量を求める場合、各段階での反応条件ごとに推算が必要であり、正確なＮＨ₃量を求めるのが困難である。

一方で、排ガス浄化システム３は、ＬＮＴ３１が排出したＮＨ₃量をＮＨ₃センサ４３で実測するため、ＬＮＴ３１がＮＨ₃を生成する反応条件を考慮する必要がなく、かつ高精度にＮＨ₃量を検出できる。

また、ＮＨ₃センサ４３の設置位置をＬＮＴ３１より下流で、ＳＣＲ３５より上流とすることで、ＳＣＲ３５の下流にＮＨ₃センサ４３を設ける場合と異なり、ＳＣＲ３５でのＮＨ₃の消費を考慮せずに高精度な定量が可能である。

さらに、リッチスパイクを「開始する」際の好適な空燃比をＮＨ₃センサ４３の検出値から算出することも排ガス浄化システム３の大きな特徴である。リッチスパイク時の空燃比が異なるとＬＮＴ３１から排出されるＮＨ₃量が異なる。そこで、排ガス浄化システム３は、ＳＣＲ３５に必要十分なＮＨ₃が供給される空燃比をリッチスパイクの開始時点で既に設定する。これによりリッチスパイク中のＮＨ₃センサ４３の検出値から空燃比を補正する場合と比べて、好適な空燃比でリッチスパイクが実施される期間が長くなる。

よって排ガス浄化システム３は、ＳＣＲ３５にＮＨ₃を供給する手段として、ＬＮＴ３１を設ける場合でも、リッチスパイク開始時点での条件を適切に設定できる。

ＮＨ₃センサ４３はＬＮＴ３１が排出したＮＨ₃を検出できる構造であれば、公知のセンサを適宜選択できる。検出方式も接触燃焼式、電気化学式のいずれでもよい。また、ＮＨ₃の排出量は、排ガス中のＮＨ₃濃度から求めてもよいし、直接定量してもよい。リッチスパイク時のＮＨ₃の総排出量は測定周期毎にＮＨ₃センサ４３が検出したＮＨ₃量を積算することで求められる。

ＮＯ_xセンサ４７、４９は、ＳＣＲ３５がＮＯ_xをＮＨ₃で還元して分解する際に消費されたＮＨ₃量である分解ＮＨ₃量を求める際に用いられるセンサである。図１に示すように排気路９においてＳＣＲ３５の上流にＮＯ_xセンサ４７が、下流にＮＯ_xセンサ４９が設けられる。

ＮＯ_xセンサ４７、４９はＮＯ_xを検出するセンサであり、ＳＣＲ３５で分解されたＮＯ_x量を、ＮＯ_xセンサ４７、４９の検出値の差分で求める。

排ガス浄化システム３は、リッチスパイク開始時の空燃比の算出の際に、ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量を求める。ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量は、ＬＮＴ３１が排出してＳＣＲ３５に供給したＮＨ₃量である供給ＮＨ₃量から、分解ＮＨ₃量を引いた値である。

そこで、ＮＯ_xセンサ４７、４９を設けてＳＣＲ３５で分解されたＮＯ_x量を実測することで、求めたＮＯ_x量から、そのＮＯ_x量に対応した分解ＮＨ₃量を実測値に基づき求められる。

このように、ＬＮＴ３１が排出したＮＨ₃量をＮＨ₃センサ４３で実測するだけでなく、ＳＣＲ３５が消費したＮＨ₃量をＮＯ_xセンサ４７、４９での実測値から求めることで、ＳＣＲ３５が吸着しているＮＨ₃量を推算する場合よりも正確に求められる。よってリッチスパイク開始時の空燃比の算出精度が益々向上する。

分解ＮＨ₃量の取得はＥＣＵ２９が行ってもよいし、検出したＮＯ_x量の差分から分解ＮＨ₃量を計算して取得する機能をＮＯ_xセンサ４７、４９自身に持たせてもよい。

ＮＯ_xセンサ４７、４９は、ＮＯ_xを検出できる構造であれば、公知のセンサを適宜選択できる。具体的には固体電解質を用いた構造が例示できる。また、ＮＯ_x量を求める方法としては、ＮＨ₃センサ４３と同様に積算する方法を用いればよい。

なお公知のＮＯ_xセンサはＮＨ₃にも感度を持つ。そのため、本実施形態の排ガスのように、ＮＯ_xとＮＨ₃の両方を含むガス中のＮＯ_xをＮＯ_xセンサ４７で検出する場合、ＮＨ₃によってＮＯ_xセンサ４７のＮＯ_x検出値が実際の値から誤差を生じる場合がある。

一方で排ガス浄化システム３はＮＯ_xセンサ４７の検出対象であるＬＮＴ３１とＳＣＲ３５の間の排ガスが、ＮＨ₃センサ４３の検出対象でもある。そのため、ＮＨ₃センサ４３のＮＨ₃検出値を基にＮＯ_xセンサ４７の検出値の誤差を補正して実際の値を得ることができる。

具体的には図１に示すように、ＮＯ_xセンサ４７のＮＯ_x検出値が実際の値から誤差を生じる際のＮＨ₃センサ４３のＮＨ₃検出値と誤差の関係を示す誤差関係情報２９ａをＥＣＵ２９が備えているのが好ましい。この構成ではＮＨ₃センサ４３が検出したＮＨ₃検出値を基に誤差関係情報２９ａを参照してＥＣＵ２９がＮＯ_xセンサ４７の検出値の誤差を補正して実際の値を得る。ＮＨ₃センサ４３の検出値を基にＮＯ_xセンサ４７の検出値を補正することで、ＮＯ_xセンサ４７がＮＨ₃に反応して誤差を生じる場合でも正しいＮＯ_X値が得られる。

このように、排ガス浄化システム３のＮＨ₃センサ４３は、ＮＨ₃の検出だけでなく、ＮＯ_xセンサ４７の検出値の補正にも用いられる。

よって、ＮＯ_xセンサ４７のみを用いて分解ＮＨ₃量を求める場合と比べて、分解ＮＨ₃量の算出精度をより高くできる。よってリッチスパイク開始時の空燃比の算出精度が益々向上する。

λセンサ４１はＬＮＴ３１に導入される排ガス中の空燃比を実測するセンサであり、排気路９において、燃料噴射装置２３よりも下流で、かつＬＮＴ３１よりも上流に設けられる。

空燃比自体は燃料噴射装置２３の燃料供給量等で調整するが、λセンサ４１で排ガスの組成を実測することで、実際に意図した通りの空燃比が得られているのかを確認できる。特に排ガス浄化システム３はＳＣＲ３５が吸着しているＮＨ₃量によってリッチスパイクの際の空燃比を変えるため、リッチスパイク時の空燃比を正確に調整するためにλセンサ４１を設けるのが好ましい。

λセンサ４１は空燃比を検出できる構成のものであれば、公知のＯ₂センサを用いればよい。

ＬＮＴサーミスタ３９はＬＮＴ３１に導入される排ガスの温度を測定する温度センサであり、燃料噴射装置２３よりも下流で、かつＬＮＴ３１よりも上流に設けられる。リッチスパイクの際には、空燃比をリッチにするだけでなく、ＬＮＴ３１の温度が、所定の温度以上でないと、吸蔵ＮＯ_xをＮＨ₃に還元する反応が進行しない。そのため、ＬＮＴ３１に導入される排ガスの温度をＬＮＴサーミスタ３９で実測することで、ＬＮＴ３１の温度が還元反応の進行に必要な温度条件を満たすか否かを正確に検出できる。これにより還元反応が進まない温度で空燃比をリッチにしてしまう無駄な処理が生じるのを防止できる。

ＬＮＴサーミスタ３９は、排ガスの組成、温度で容易に劣化せずに排ガスの温度検出が可能な構造であれば、公知のものを利用できる。

ＬＮＴサーミスタ３９はＬＮＴ３１のＮＯ_x吸蔵可能量、つまりＬＮＴ３１が吸蔵可能なＮＯ_x量を算出する場合にも用いられる。ＬＮＴ３１が吸蔵可能なＮＯ_x量には上限があるが、この上限は温度に依存する。その依存性はＬＮＴ３１を構成する材料や触媒の量にもよるが、おおむね図２に示すように、吸蔵可能な下限温度Ｔｍｉｎから所定の温度Ｔ１までは吸蔵可能なＮＯ_x量が温度と共に増加する。吸蔵可能なＮＯ_x量はＴ１で最大値Ａ１となり、以降は温度の上昇と共に低下し、吸蔵可能な上限温度Ｔｍａｘ以上ではＮＯ_xを吸蔵しなくなる。よってＬＮＴサーミスタ３９でＬＮＴ３１の温度を測定することで、ＬＮＴ３１が吸蔵可能なＮＯ_x量を把握することができる。これにより、ＬＮＴ３１が吸蔵しているＮＯ_x量と吸蔵可能なＮＯ_x量の上限から、現在の温度でＬＮＴ３１が吸蔵できるＮＯ_x量の余裕がどの程度かを把握でき、余裕がなくなる前にリッチスパイクを開始できる。

ＳＣＲサーミスタ４５はＳＣＲ３５に導入される排ガス中の温度を測定する温度センサであり、ＬＮＴ３１よりも下流で、かつＳＣＲ３５よりも上流に設けられる。図１ではＤＰＦ３３の下流に設けられる。

排ガス浄化システム３は、リッチスパイク開始時の空燃比を算出する際に吸着目標ＮＨ₃量を求めるが、吸着目標ＮＨ₃量はＳＣＲ３５の温度によって変動する。

この変動について図３を参照して説明する。図３はＳＣＲ３５の温度とＳＣＲ３５が吸着可能なＮＨ₃量の関係を示す図である。ＳＣＲ３５が吸着可能なＮＨ₃量は、吸着可能な下限温度Ｔｍｉｎから吸着可能な上限温度Ｔｍａｘまで温度と共に低下する。そのため、吸着目標ＮＨ₃量はＳＣＲ３５が吸着可能なＮＨ₃量を超えない範囲で、かつＮＨ₃とＮＯ_xをＳＣＲ３５の下流に排出しない範囲で定められる。ただし、下限温度Ｔｍｉｎ近傍で吸着目標ＮＨ₃量をＳＣＲ３５が吸着可能な最大値にすると、内燃機関１の駆動による温度上昇で直ぐにＳＣＲ３５の吸着ＮＨ₃量が、吸着可能な最大値を超える恐れがある。そのため実用上は図３の破線で示すように、下限温度Ｔｍｉｎから所定温度だけ高い温度ＴαでＳＣＲ３５が吸着可能な最大値Ａｍａｘを、吸着目標ＮＨ₃量の最大値とする。この条件で、図３のハッチングで示す領域Ｒ内で、かつＮＨ₃とＮＯ_xをＳＣＲ３５の下流に排出しない範囲で吸着目標ＮＨ₃量を予めＥＣＵ２９等が定める。

このように、ＳＣＲ３５に導入される排ガスの温度をＳＣＲサーミスタ４５で実測することで、温度の影響を加味した正確な吸着目標ＮＨ₃量を算出でき、リッチスパイク開始時に好適な空燃比を、より正確に算出できる。

ＳＣＲサーミスタ４５は、排ガスの組成、温度で容易に劣化せずに排ガスの温度検出が可能な構造であれば、公知のものを利用できる。

ＥＣＵ２９は排ガス浄化システム３を構成する装置やセンサを制御する装置であり、ＮＨ₃センサ４３、ＮＯ_xセンサ４７、４９、λセンサ４１、ＬＮＴサーミスタ３９、ＳＣＲサーミスタ４５に電気的に接続され、これらの検出値を示す信号が入力される。

ＥＣＵ２９は燃料噴射装置２３にも接続され、燃料噴射装置２３の動作状況を示す信号が入力され、かつ燃料噴射装置２３の動作の指令となる信号を燃料噴射装置２３に出力する。

排ガス浄化システム３のＥＣＵ２９は、特にリッチスパイク開始時の空燃比を算出し、算出した空燃比に基づき燃料噴射装置２３を制御する。
具体的にはＥＣＵ２９は、ＳＣＲ３５が吸着するＮＨ₃量が所定の範囲に維持されるリッチスパイク時の空燃比をＮＨ₃センサ４３の検出値から算出し、算出した空燃比でリッチスパイクを開始するように燃料噴射装置２３の燃料供給量やタイミングを制御する。この点について、より詳細に説明する。

リッチスパイクを行う際にＥＣＵ２９は、ＮＨ₃センサ４３の検出値からＳＣＲ吸着ＮＨ₃量と吸着目標ＮＨ₃量を求め、ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が吸着目標ＮＨ₃量に維持される空燃比を設定する。

具体的にはＥＣＵ２９は、ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量と吸着目標ＮＨ₃量の差分である差分ＮＨ₃量を求め、差分ＮＨ₃量をＳＣＲ３５に供給するように空燃比を調整する。差分ＮＨ₃量はＳＣＲ３５にとって不足しているＮＨ₃量だからである。なおＳＣＲ吸着ＮＨ₃量は供給ＮＨ₃量と分解ＮＨ₃量から求めるが、供給ＮＨ₃量は前回までのリッチスパイクでＳＣＲ３５に供給されたＮＨ₃量を算出する。よって前回のリッチスパイクでＳＣＲ３５に供給されたＮＨ₃量のみから算出してもよいし、内燃機関１の始動後前回のリッチスパイクまでの複数回のリッチスパイクでＳＣＲ３５に供給されたＮＨ₃量を積算してもよい。分解ＮＨ₃量も同様に、前回のリッチスパイク終了後に消費されたＮＨ₃量のみから求めてもよいし、内燃機関１の始動後前回のリッチスパイクまでの複数回のリッチスパイク終了後に消費されたＮＨ₃量を積算してもよい。ただしＳＣＲ吸着ＮＨ₃量と供給ＮＨ₃量を求める基準となるリッチスパイクの回数は同じである必要がある。

より具体的には、ＥＣＵ２９は差分ＮＨ₃量が大きくなるほど空燃比を小さくする。逆に差分ＮＨ₃量が小さくなるほど空燃比を大きくする。理由は以下の通りである。

差分ＮＨ₃量が大きくなるほど、吸着目標ＮＨ₃量に対してＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が少なくなるため、１回のリッチスパイクでＳＣＲ３５に供給すべきＮＨ₃量が多くなっていく。一方で、差分ＮＨ₃量が小さくなるほど、吸着目標ＮＨ₃量にＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が近づくため、１回のリッチスパイクでＳＣＲ３５に供給すべきＮＨ₃量が少なくなっていく。

よって、空燃比を固定してリッチスパイクを行うと、差分ＮＨ₃量が大きくなるほどリッチスパイクでＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が吸着目標ＮＨ₃量に達するのに要する時間が長くなる。そのため内燃機関１のＮＯ_x排出量によっては、ＳＣＲ３５が吸着するＮＨ₃量が不足してＳＣＲ３５の下流にＮＯ_xが排出される可能性がある。

逆に差分ＮＨ₃量が小さくなるほどリッチスパイクでＳＣＲ３５に供給されるＮＨ₃量が過剰となる。そのためＳＣＲ３５の吸着可能量の上限を超えたＮＨ₃がＳＣＲ３５に流れ込み、ＳＣＲ３５の下流に流出する、アンモニアスリップと呼ばれる現象が生じる可能性もある。

一方でリッチスパイクの際にＬＮＴ３１が排出するＮＨ₃の量と排出速度は、空燃比によって異なる。例えば図４（ａ）に示すように、ある空燃比λ₁でリッチスパイク処理を行う場合、開始時刻ｔ１から所定の期間経過後の時刻ｔ２まではＮＨ₃は排出されない。この時点では吸蔵したＮＯ_xがＮＨ₃に還元されても、ＯＳＣが放出した酸素でＮ₂とＨ₂Ｏに分解されるためである。一方でＯＳＣが酸素を放出し尽くした放出時刻ｔ２以降はＮＨ₃を分解する酸素が枯渇するため、ＮＨ₃がＬＮＴ３１から排出され始め、排出量は時刻ｔ３まで時間と共に上昇する。時刻ｔ３を過ぎるとＮＨ₃排出量は減少に転じ、時刻ｔ４で排出量が０になる。つまり時刻ｔ４は排出終了時刻である。１回のリッチスパイクでのＮＨ₃の排出量の総量は図４（ａ）のハッチング部分の面積Ｓ１から求められる。この面積は、時刻ｔ２からｔ４までのＮＨ₃排出量の経時変化を示す曲線を時間で積分した値である。

リッチスパイクにおける排出終了時刻ｔ４は空燃比が小さいほど早くなり、総排出量を示す面積Ｓは空燃比が小さいほど大きくなる。例えば図４（ｂ）に示すように空燃比λ₁よりも小さい空燃比λ₂でリッチスパイクを行った場合、排出終了時刻ｔ４´はｔ４よりも早くなり、面積Ｓ２は面積Ｓ１より大きくなる。理由は、空燃比が小さくなるほどＬＮＴ３１が吸蔵したＮＯ_xのうち、Ｎ₂ではなくＮＨ₃に還元される割合が高くなるためである。

そのため、差分ＮＨ₃量が大きくなるほど、リッチスパイク時の空燃比を小さくすることで、短時間で多量のＮＨ₃をＳＣＲ３５に供給でき、ＳＣＲ３５が吸着するＮＨ₃量が不足するのを防止できる。差分ＮＨ₃量が小さくなるほど、リッチスパイク時の空燃比を大きくすることで、ＬＮＴ３１に供給するＮＨ₃を減らすことができ、ＮＨ₃が過剰にＳＣＲ３５に供給されるのを防止できる。

一方で、空燃比を変えても、ＬＮＴ３１が吸蔵したＮＯ_xのうち、ＮＨ₃として排出されるものと、Ｎ₂として排出されるものとの割合が変わるだけであり、ＬＮＴ３１が還元したＮＯ_x量自体は空燃比で大きく変化しない。よって、図４（ｂ）の空燃比λ₂でリッチスパイクを行った場合でも、図４（ａ）の空燃比λ₁でリッチスパイクを行った場合と比べてＬＮＴ３１が吸蔵したＮＯ_xの還元量が激減する訳ではなく、リッチスパイクで吸蔵能力を回復させた程度は大差ない。

このように、ＬＮＴ３１の吸蔵能力の回復の程度を大きく変えずにＮＨ₃の放出量を調整できるという点も排ガス浄化システム３の有利な点である。

ＥＣＵ２９が、どの程度の差分ＮＨ₃量で空燃比を変更するかは、ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量を吸着目標ＮＨ₃量に早く近づけられる範囲で適宜設定すればよい。例えば、前回のリッチスパイク時よりも差分ＮＨ₃量が大きくなった場合は空燃比を小さくし、大きくなった場合は空燃比を小さくしてもよい。

ＥＣＵ２９は、差分ＮＨ₃量が所定の閾値を超えた場合や下回った場合のみ、空燃比を変更してもよい。例えば従来のリッチスパイクでの空燃比である標準空燃比λ０でリッチスパイクを行った場合、差分ＮＨ₃量が下限閾値Ａ以上、上限閾値Ｂ以下の範囲であれば、ＳＣＲ３５に供給されるＮＨ₃量が極端な過不足にならないとする。この場合、差分ＮＨ₃量が下限閾値Ａを下回った場合に、標準空燃比λ０よりも大きい空燃比でリッチスパイクを開始すればよい。あるいは、差分ＮＨ₃量が上限閾値を上回った場合に、標準空燃比λ０よりも小さい空燃比でリッチスパイクを開始すればよい。

以下の説明では下限閾値Ａと上限閾値Ｂに基づき空燃比を変更する場合を例に説明する。

なお、ＥＣＵ２９は空燃比を上げる場合も下げる場合も、図４の面積Ｓに相当するＮＨ₃量が差分ＮＨ₃量となるように空燃比を設定するのが好ましい。これにより、供給されるＮＨ₃量＝差分ＮＨ₃量となり、ＳＣＲ３５に必要十分なＮＨ₃を供給できる最適の空燃比を設定できる。ただし、ＬＮＴ３１からＳＣＲ３５に供給されるＮＨ₃量が極端な過不足にならなければ、必ずしも図４の面積Ｓに相当するＮＨ₃量が差分ＮＨ₃量となるように常に空燃比を変更する必要はない。つまり「ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が吸着目標ＮＨ₃量に維持される空燃比」でリッチスパイクを行うということは、「ＳＣＲ３５に供給されるＮＨ₃量が極端な過不足にならない空燃比」でリッチスパイクを行うという意味である。ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量＝吸着目標ＮＨ₃量とする空燃比で必ずリッチスパイクを行うという意味ではない。

ＥＣＵ２９はＮＨ₃センサ４３の検出値をもとにリッチスパイクの終了判定を行ってもよい。図４（ａ）に示すように、リッチスパイク時には時刻ｔ４でＮＨ₃の排出が終了するので、例えばＮＨ₃センサ４３の排出量が０になった時刻ｔ４でリッチスパイクを終了してもよい。ただし、時刻ｔ４をリッチスパイク終了時刻とすると、検出信号のノイズや伝送速度の問題、あるいは燃料噴射装置２３の応答速度の問題で、実際にリッチスパイクを終了するのが時刻ｔ４以降になり、時刻ｔ４以降に燃料が無駄に供給される可能性がある。

そこで、図４（ａ）に示すように、ＮＨ₃排出量が上昇から減少に転じ、かつ予め定められた値Ｃ１まで低下した時刻ｔＥにリッチスパイクを中止するのが好ましい。

このように、ＥＣＵ２９は、ＬＮＴ３１中のＮＯ_xが還元され尽くす直前にリッチスパイクを中止する。そのためＬＮＴ３１中のＮＯ_xが排出され尽くした後でもリッチスパイクを続ける恐れが無く、燃料の無駄な消費を抑制できる。また、通常のＬＮＴ３１は下流にもλセンサ４１を設置し、リッチスパイク時に水性ガスシフト反応で生成される水素を検知するラムダクロッシングと呼ばれる現象を利用してリッチスパイクを検出する場合がある。一方で排ガス浄化システム３はＮＨ₃センサ４３でＮＨ₃を実測してリッチスパイクの終了判定を行う。よってλセンサ４１より安価なＮＨ₃センサ４３でリッチスパイク終了を正確に検出できるため、λクロッシング検出用のλセンサ４１が不要になり、λセンサ４１より精度とコスト面で有利である。

ＥＣＵ２９はＮＨ₃センサ４３、ＮＯ_xセンサ４７、４９、λセンサ４１、ＬＮＴサーミスタ３９、ＳＣＲサーミスタ４５、燃料噴射装置２３と通信可能で、リッチスパイク時の空燃比を算出できる構造であれば、公知のコンピュータを用いればよい。また図１のＥＣＵ２９は、内燃機関１の駆動制御と、排ガス浄化システム３のリッチスパイクの両方の制御を行う構成であるが、リッチスパイクのみを行う構成とし、内燃機関１の駆動制御を別のコンピュータに実施させてもよい。

以上が本実施形態に係る排ガス浄化システム３を備える内燃機関１の概略構成の説明である。

次に、本実施形態に係る排ガス浄化システム３を用いたリッチスパイクの手順の例について図５を参照して説明する。

まず前提として、リッチスパイク開始条件を満たすとする。リッチスパイク開始条件とは、例えばＬＮＴ３１のＮＯ_x吸蔵量が所定の値を超える可能性があること、リッチスパイクでＬＮＴ３１がＮＨ₃を放出可能な状態にあること、及び内燃機関１の運転条件が許可範囲にあることである。ＮＯ_x吸蔵量が所定の値を超える可能性がある場合とは、前回のリッチスパイクから所定の時間が経過した場合が挙げられ、これらはＥＣＵ２９が図示しないカウンタ等から取得できる。また、ＬＮＴ３１の上下流にＮＯ_xセンサを設けてＮＯ_xを検出し、検出値の差分と排ガス流量から計算したＬＮＴ３１のＮＯ_x吸蔵量が閾値を超えた場合もＮＯ_x吸蔵量が所定の値を超える可能性がある場合の例として挙げられる。ＬＮＴ３１の上流にＮＯ_xセンサがない場合、内燃機関１の運転状態回転数、トルク等と、排ガス中のＮＯ_x濃度の特性マップからＮＯ_x濃度の推定値を算出してもよい。この場合、算出した推定値とＬＮＴ３１の下流のＮＯ_xセンサの検出値の差分から算出したＮＯ_x吸蔵量が閾値を超えた場合にＮＯ_x吸蔵量が所定の値を超える可能性があると判断する。

また、リッチスパイクでＬＮＴ３１がＮＨ₃を放出可能な状態にある場合とは、ＬＮＴ３１が所定の温度以上である場合であり、ＥＣＵ２９がＬＮＴサーミスタ３９から温度を取得することで求められる。内燃機関１の運転条件が許可範囲にある状態とは、リッチスパイクで空燃比を通常運転時より下げても内燃機関１の運転に悪影響を与えない状態であり、内燃機関１の回転数や負荷等をＥＣＵ２９が取得して求める。

リッチスパイク開始条件を満たす場合、まずＥＣＵ２９はＮＨ₃センサ４３の検出値からＳＣＲ吸着ＮＨ₃量を算出する（図５のＳ１）。具体的には、ＮＨ₃センサ４３の検出値から供給ＮＨ₃量を算出し、ＮＯ_xセンサ４７、４９の検出値から分解ＮＨ₃量を取得する。さらに、供給ＮＨ₃量から分解ＮＨ₃量を引いた値をＳＣＲ吸着ＮＨ₃量とする。なお、供給ＮＨ₃量及び分解ＮＨ₃量は、前回のリッチスパイクの値のみを算出してもよいし、内燃機関１の始動後前回のリッチスパイクまでの複数回のリッチスパイクの値を積算してもよい。

次にＥＣＵ２９は、吸着目標ＮＨ₃量を算出する（図５のＳ２）。具体的には、図３に示すＳＣＲが吸着可能なＮＨ₃量の上限以下で、かつＳＣＲ３５がＮＯ_xを浄化するのに必要十分なＮＨ₃量を、ＳＣＲサーミスタ４５の検出値から算出する。より具体的には、図３の領域Ｒ内のＮＨ₃量で、かつＳＣＲ３５がＮＯ_xを浄化するのに必要十分なＮＨ₃量を吸着目標ＮＨ₃量とする。

なおＳ１とＳ２を実施する順番は図５の逆でもよいし、同時でもよい。

次にＥＣＵ２９は、差分ＮＨ₃量を算出する（図５のＳ３）。具体的には、吸着目標ＮＨ₃量からＳＣＲ吸着ＮＨ₃量を引いた値を差分ＮＨ₃量とする。

次にＥＣＵ２９は差分ＮＨ₃量と下限閾値Ａ及び上限閾値Ｂの大小関係を求める（図５のＳ４）。具体的には差分ＮＨ₃量が下限閾値Ａ未満の場合はＳ５−１に進む。差分ＮＨ₃量が下限閾値Ａ以上、上限閾値Ｂ以下の場合はＳ５−２に進む。差分ＮＨ₃量が上限閾値Ｂを超える場合はＳ５−３に進む。

差分ＮＨ₃量が下限閾値Ａ未満の場合、ＥＣＵ２９は空燃比λを標準空燃比λ０よりも大きくする（図５のＳ５−１）。これによりリッチスパイクでＬＮＴ３１から排出されるＮＨ₃量が標準空燃比λ０でリッチスパイクを行う場合よりも少なくなる。

差分ＮＨ₃量が下限閾値Ａ以上、上限閾値Ｂ以下の場合、ＥＣＵ２９は空燃比λを標準空燃比λ０とする（図５のＳ５−２）。

差分ＮＨ₃量が上限閾値Ｂを超える場合、ＥＣＵ２９は空燃比λを標準空燃比λ０よりも小さくする（図５のＳ５−３）。これによりリッチスパイクでＬＮＴ３１から排出されるＮＨ₃量が標準空燃比λ０でリッチスパイクを行う場合よりも多くなる。

なお、仮に差分ＮＨ₃量が０の場合又は負の場合はリッチスパイクを行わない。これらの場合はＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が吸着目標ＮＨ₃量以上であり、ＳＣＲ３５に十分なＮＨ₃が既に吸着されているためである。なおリッチスパイクを行わないとＬＮＴ３１が吸蔵したＮＯ_xが排出されないため、ＬＮＴ３１が吸蔵可能なＮＯ_x量が上限を超えると排ガス中のＮＯ_xがＬＮＴ３１で吸蔵されずにＳＣＲ３５に流入する。ただし、この場合はＳＣＲ３５に十分なＮＨ₃が既に吸着されており、ＳＣＲ３５でＮＯ_xを還元すればよいので、ＳＣＲ３５の下流にＮＯ_xが排出される恐れはない。

次にＥＣＵ２９はＳ５−１〜Ｓ５−３で決定した空燃比に基づきリッチスパイクを開始する（図５のＳ６）。具体的には、ＬＮＴ３１に導入される排ガスの空燃比がＳ５−１〜Ｓ５−３で決定した空燃比となるように燃料噴射装置２３の燃料供給量を調整する。

リッチスパイクが開始されるとＥＣＵ２９はＮＨ₃センサ４３を用いてＬＮＴ３１から排出されるＮＨ₃を検出する（図５のＳ７）。

さらにＥＣＵ２９は、Ｓ８のＮＨ₃検出値がリッチスパイク終了条件を満たすか否かを判断し、終了する場合はＳ９に進み、終了しない場合はＳ７に戻る（図５のＳ８）。具体的には図４（ａ）に示すＮＨ₃排出量が上昇から減少に転じ、かつ予め定められた値Ｃ１まで低下したか否かを判断する。

Ｓ８でリッチスパイクが終了したと判断した場合、ＥＣＵ２９はリッチスパイクを終了する（図５のＳ９）。具体的には燃料噴射装置２３の燃料供給量をリッチスパイク前に戻す。

以上が本実施形態に係る排ガス浄化システム３を用いたリッチスパイクの手順の例の説明である。

このように本実施形態ではＳＣＲ３５が吸着するＮＨ₃量が所定の範囲に維持されるリッチスパイク時の空燃比をＮＨ₃センサ４３の検出値から算出し、算出した空燃比でリッチスパイクを開始する。

よってＮＨ₃の実測値に基づいてＳＣＲ３５のＮＨ₃吸着量が必要十分となるようにリッチスパイク開始時の空燃比を設定するので、ＳＣＲ３５にＮＨ₃を供給する手段として、ＬＮＴ３１を設ける場合でも、リッチスパイク開始時点での条件を適切に設定できる。

以上、実施形態に基づき本開示を説明したが本開示は実施形態に限定されない。当業者であれば本開示の技術思想の範囲内において各種変形例及び改良例に想到するのは当然のことであり、これらも当然に本開示に含まれる。

１ ：内燃機関
３ ：排ガス浄化システム
７ ：吸気路
９ ：排気路
１０ ：気筒
１１ ：ターボチャージャ
１３ ：ピストン
１５ ：クランク
１７ ：コンロッド
１８ ：吸気弁
２０ ：燃焼室
２１ ：排気弁
２３ ：燃料噴射装置
２９ ：ＥＣＵ
２９ａ ：誤差関係情報
３１ ：ＬＮＴ
３３ ：ＤＰＦ
３５ ：ＳＣＲ
３７ ：消音機
３９ ：ＬＮＴサーミスタ
４１ ：λセンサ
４３ ：ＮＨ₃センサ
４５ ：ＳＣＲサーミスタ
４７、４９：ＮＯ_xセンサ

Claims (6)

1. 内燃機関の排ガスの排気路に設けられ、前記排ガスの空燃比が所定の範囲では前記排ガス中のＮＯ_xを吸蔵し、前記所定の範囲未満では吸蔵ＮＯ_xをＮＨ₃を含むガスに還元して排出するＮＯ_x吸蔵還元触媒を含むＬＮＴと、前記排気路の前記ＬＮＴより下流に設けられ、前記ＬＮＴが排出したＮＨ₃が吸着されてＮＯ_xを分解する選択還元触媒を含むＳＣＲと、前記ＬＮＴに導入される前記排ガスに燃料を供給して前記空燃比を下げ、前記吸蔵ＮＯ_xを還元するリッチスパイクを行う供給部と、前記供給部を制御する制御部を備える排ガス浄化システムであって、
   前記排気路の前記ＬＮＴより下流で、かつ前記ＳＣＲより上流に設けられ、前記ＬＮＴから排出された前記排ガス中のＮＨ₃を検出するＮＨ₃センサを備え、
   前記制御部は、
   前記ＳＣＲが吸着しているＳＣＲ吸着ＮＨ₃量が、吸着目標の吸着目標ＮＨ₃量に維持される前記リッチスパイクの前記空燃比を前記ＮＨ₃センサの検出値から求め、前記供給部を制御し、算出した前記空燃比で前記リッチスパイクを開始することを特徴とする排ガス浄化システム。
2. 前記排気路の前記ＳＣＲより上流及び下流に設けられ、前記ＳＣＲで分解されたＮＯ_x量を検出値の差分で求めるＮＯ_xセンサを備え、
   前記制御部は、
   前回までの前記リッチスパイクで前記ＳＣＲに供給されたＮＨ₃量である供給ＮＨ₃量を前記ＮＨ₃センサの検出値から取得し、
   前回までの前記リッチスパイク終了後に前記ＳＣＲに導入されたＮＯ_xを分解することで消費されたＮＨ₃量である分解ＮＨ₃量を前記ＮＯ_xセンサの検出値から取得し、
   前記供給ＮＨ₃量から前記分解ＮＨ₃量を引いた値を前記ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量とし、
   前記吸着目標ＮＨ₃量から前記ＳＣＲ吸着ＮＨ₃量を引いた値である差分ＮＨ₃量を前記ＳＣＲに供給することで前記ＳＣＲが吸着しているＮＨ₃量を前記吸着目標ＮＨ₃量に維持する請求項１に記載の排ガス浄化システム。
3. 前記制御部は、前記排ガス中のＮＨ₃によって前記ＮＯ_xセンサのＮＯ_x検出値が実際の値から誤差を生じる際の前記ＮＨ₃センサの検出値と誤差の関係を示す誤差関係情報を備え、前記ＮＨ₃センサのＮＨ₃検出値を基に前記誤差関係情報を参照して前記ＮＯ_xセンサの検出値の誤差を補正する請求項２に記載の排ガス浄化システム。
4. 前記制御部は、前記差分ＮＨ₃量が予め定められた上限閾値よりも大きい場合、前記排ガスの空燃比が通常の前記リッチスパイク時の空燃比より小さくなるように前記供給部を制御して、前記ＬＮＴが排出するＮＨ₃の量を増やす請求項３に記載の排ガス浄化システム。
5. 前記制御部は、前記差分ＮＨ₃量が予め定められた下限閾値よりも小さい場合、前記排ガスの空燃比が通常の前記リッチスパイク時の空燃比より大きくなるように前記供給部を制御して、前記ＬＮＴが排出するＮＨ₃の量を減らす請求項３に記載の排ガス浄化システム。
6. 前記制御部は、
   前記リッチスパイク開始後、前記ＮＨ₃センサのＮＨ₃検出値が上昇してから減少に転じ、かつ予め定められた値まで低下した場合に前記リッチスパイクを中止する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。

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