r>[0054]在本发明中，考虑到这几点，通过基于排气控制构件上的净化剂吸附量分布来控制净化剂供给使得接近于饱和量的净化剂量吸附到排气控制构件的上游侧部分并且使得较小量的净化剂吸附到下游侧部分，可以在抑制逃逸的同时增大净化率。
[0055]更具体地，在本发明中，控制装置可以执行第一控制和第二控制，其中，第一控制用于控制由净化剂供给装置供给的净化剂供给使得排气控制构件的预定的第一部分中的净化剂吸附量达到或超过预定的阈值，并且第二控制用于控制由净化剂供给装置供给的净化剂供给使得排气控制构件的沿排气流动方向位于第一部分下游侧的预定的第二部分中的净化剂吸附量达到等于或小于阈值的预定的目标值。
[0056]在上述构型中，“预定的阈值”为第一部分中的吸附量，在该吸附量下，促进了净化剂与预定成分之间的反应使得排气被有效地净化，并且“预定阈值”可以设定在能够吸附到第一部分的净化剂的上限量(饱和量)或该上限量附近的值处。
[0057]同时，“预定的目标值”为能够有利地抑制导致逃逸的净化剂从第二部分的解吸附的吸附量，并且可以设定在能够吸附到第二部分的净化剂的上限量或相对于该上限量具有余量的较小的值。
[0058]通过执行第一控制，接近于饱和量的净化剂量吸附到位于排气控制构件的上游侧的第一部分，并因此，存在足够量的净化剂以与流入的预定成分反应。因此，能够促进流入到排气控制构件的预定成分与净化剂之间的反应，并因此，能够以高的净化率从排气中除去预定成分。
[0059]通过执行第二控制，第二部分中的净化剂吸附量被控制到预定目标值，该预定目标值远小于饱和量，并因此，能够抑制净化剂从第二部分向下游侧的流出。因此，能够抑制逃逸。
[0060]在上述构造中，控制装置可以优先于第二控制执行第一控制。
[0061]短语“优先于第二控制执行第一控制”意味着仅在达到第一控制一即，“第一部分中的净化剂吸附量等于或超过阈值”——的目的时才执行第二控制以实现“第二部分中的净化剂吸附量达到目标值”的目的。
[0062]通过优先执行第一控制，能够更可靠地增大预定成分净化率。
[0063]在本发明中，控制装置可以使用以下方法作为用于获得排气控制构件上的净化剂吸附量分布的方法。
[0064]例如，本发明还可以包括:流入成分量获取装置，流入成分量获取装置获得流入排气控制构件的排气中的预定成分的量；流出成分量获取装置，流出成分量获取装置获得流出排气控制构件的排气中的预定成分的量；以及温度获取装置，温度获取装置获得排气控制构件的温度，其中，控制装置可以基于由流入成分量获取装置获得的预定成分的量、由流出成分量获取装置获得的预定成分的量以及由温度获取装置获得的温度来获得排气控制构件上的净化剂吸附量分布。
[0065]在排气控制构件中消耗的预定成分的量以及相应地在排气控制构件中消耗的净化剂的量能够根据流入排气控制构件的预定成分的量以及流出排气控制构件的预定成分的量来估算。能够吸附到排气控制构件的净化剂量能够基于排气控制构件的温度来估算。
[0066]能够基于这些估算值以及从由控制装置等产生的控制信号获得的表明净化剂供给装置供给的净化剂量的信息和与内燃发动机的运转状态有关的信息来估算排气控制构件中的净化剂吸附量。
[0067]在通过将排气控制构件沿排气流动方向划分成多个单元而获得的模型中，排气控制构件上的净化剂吸附量分布可以基于每个单元中的净化剂吸附量的检测值和/或估算值来获得。
[0068]例如，可以基于流入或流出排气控制构件和每个单元的预定成分量、流入或流出排气控制构件和每个单元的净化剂量、排气控制构件和每个单元的温度、从各种传感器获得的与内燃发动机的运转控制有关的输出值、由净化剂供给装置等执行的净化剂供给控制、以及基于此通过模型计算、映射参照等获得的各种信息来检测或估算每个单元中的净化剂吸附量。
[0069]通过在与排气控制构件中设置的多个单元中的每个单元的上游端和下游端对应的位置中附接用于检测预定成分浓度和净化剂浓度的传感器，流入每个单元的预定成分量和净化剂量以及流出每个单元的预定成分量和净化剂量能够根据与经过排气控制构件的排气的流量有关的信息来检测或估算。
[0070]与内燃发动机的运转控制有关的信息例如由检测进气量的传感器的输出值、表明与燃料喷射控制有关的控制目标值的信息、表明在内燃发动机具有EGR装置的情况下排气循环(EGR)阀开度的控制目标值的信息等构成。
[0071]例如，在净化剂供给被控制成使得排气控制构件的第一部分中的净化剂吸附量达到或超过与饱和吸附量接近的预定阈值并且使得位于第一部分的下游侧的第二部分中的净化剂吸附量达到小于阈值的预定目标值的上述构型中，在通过将排气控制构件沿排气流动方向划分成三个或更多个单元而获得的模型中，控制装置可以将定位在最上游的第一单元设定为第一部分，并且将与第一单元相邻地定位在下游侧的第二单元设定为第二部分。
[0072]为了获得第一单元中或者由包括第一单元的多个相邻单元的组构成的区域中的净化剂吸附量，本发明还可以包括成分量传感器，成分量传感器检测流出排气控制构件中的预定单元的预定成分的浓度，其中，控制装置可以基于由净化剂供给装置供给的净化剂的量、前次估算出的由从排气控制构件内的定位在最上游的第一单元延伸到预定单元的单元组构成的预定区域中的净化剂吸附量以及能够新吸附到预定区域的净化剂量来估算预定区域中的净化剂吸附量，控制装置可以基于根据内燃发动机的运转状态估算出的流入排气控制构件的预定成分量以及根据由成分量传感器获得的检测值估算出的流出预定单元的预定成分量来估算预定区域中的净化剂消耗量，并且控制装置可以基于所估算出的预定区域中的净化剂吸附量和消耗量来估算预定区域中的实际净化剂吸附量。
[0073]由净化剂供给装置供给的净化剂量能够从与控制装置对净化剂供给装置执行的控制有关的信息获得。前次估算出的预定区域中的净化剂吸附量为最初存在于预定区域中的净化剂量。
[0074]能够新吸附到预定区域的净化剂量可以基于表明与排气控制构件的温度等相对应的饱和吸附量的信息、以及表明最初存在的净化剂量的信息来估算。换句话说，当最初存在的净化剂量达到饱和吸附量时，由净化剂供给装置新供给的净化剂不能被额外地吸附到预定区域。
[0075]另一方面，当最初存在的净化剂量小于饱和吸附量时，由净化剂供给装置新供给的净化剂能够额外地吸附到预定区域。
[0076]流入排气控制构件的预定成分量为流入预定区域的预定成分量，并且能够基于流入排气控制构件的排气的流量以及与内燃发动机中的燃烧有关的信息(与燃料喷射量、进气量的检测值等有关的控制信息)来估算。
[0077]流入预定区域的预定成分量与流出预定区域的预定成分量之间的差对应于从预定区域除去的预定成分量，并且基于所除去的预定成分量，能够估算出在预定区域中消耗的净化剂量。
[0078]因此，利用传感器的检测值，能够以高精确度估算预定区域中的净化剂吸附量。
[0079]为了获得每个单元中的净化剂吸附量，本发明还可以包括:净化剂量传感器，净化剂量传感器检测排气控制构件中的预定单元两侧的净化剂的浓度；以及成分量传感器，成分量传感器检测预定单元两侧的预定成分的浓度，其中，控制装置可以基于根据内燃发动机的运转状态估算出的通过排气控制构件的排气的流量以及由净化剂量传感器获得的检测值来估算预定单元两侧的净化剂量之间的差，控制装置可以基于根据内燃发动机的运转状态估算出的通过排气控制构件的排气的流量以及由成分量传感器获得的检测值来估算预定单元两侧的预定成分量之间的差，控制装置可以基于预定单元两侧的所估算出的净化剂量之间的差以及所估算出的预定成分量之间的差来估算在预定单元中消耗的净化剂量以及新吸附到预定单元的净化剂量，并且控制装置可以基于所估算出的预定单元中的净化剂消耗量和新的吸附量以及前次估算出的预定单元中的净化剂吸附量来估算预定单元中的实际净化剂吸附量。
[0080]基于内燃发动机的运转状态对经过排气控制构件的排气的流量的估算可以基于与内燃发动机中的燃烧有关的信息(与燃料喷射量、进气量的检测值等有关的控制信息)来执行。随后，可以基于所估算出的流量和目标单元两侧的净化剂浓度来估算经过目标单元的净化剂量的差。
[0081]类似地，目标单元中的预定成分量的减小可以基于经过排气控制构件的排气的流量以及目标单元两侧的预定成分浓度来估算。
[0082]根据经过目标单元的净化剂量的差以及预定成分量的减小，能够估算出净化剂与目标单元中的预定成分之间的反应所消耗的净化剂量以及吸附到目标单元的净化剂量。基于这些量以及最初存在于目标单元中的净化剂量，能够估算出目标单元中的当前净化剂吸附量。
[0083]通过以此方式在目标单元的两侧附接用于估算净化剂浓度的传感器以及用于估算预定成分浓度的传感器，能够估算出目标单元中的净化剂吸附量。利用该方法，在通过将排气控制构件划分成多个单元而获得的模型中，能够估算出每个单元中的净化剂吸附量。
[0084]通过将估算由具有多个单元的组构成的区域中的净化剂吸附量的方法与估算每个单元中的净化剂吸附量的方法结合，能够获得表明每个单元中所需的净化剂吸附量以控制净化剂供给的信息。
[0085]为了获得定位在最上游的第一单元以及与第一单元相邻的第二单元中的净化剂吸附量，例如，可以利用估算区域中的净化剂吸附量的方法来估算由第一单元和第二单元构成的区域中的净化剂吸附量，并且可以利用估算单元中的净化剂吸附量的方法来估算第一单元中的净化剂吸附量。
[0086]上面描述的本发明可以应用于具有NOx还原催化剂的排气控制设备，其中NOx还原催化剂吸附作为还原剂的氨并且选择性地还原并除去排气中所含的N0X。在这种情况下，上述各个构型的排气控制构件为NOx还原催化剂，并且净化剂为还原剂(氨)，该还原剂吸附到^,还原催化剂并且与通过NO ,还原催化剂的排气中的NO x执行氧化还原反应。另外，净化剂供给装置为供应氨或者在排气中分解以产生氨的尿素水的装置。
[0087]本发明还可以被认为是一种用于根据上述各方面来控制对排气控制构件的排气流动方向的上游侧的净化剂供给的方法发明，其中排气控制构件通过吸附净化剂使得净化剂与排气中的预定成分反应来净化排气。本发明还可以被认为是一种用于实现排气控制设备的该控制方法的程序、记录该程序的介质以及用于执行该程序的计算机或系统。
[0088]根据本发明，在如下的排气控制设备中能够提高NOx净化率并且能够抑制氨逃逸:该排气控制设备具有NOx还原催化剂，NOx还原催化剂设置在内燃发动机的排气系统中，以利用从沿排气流动方向的上游侧供给并吸附到NOx还原催化剂的氨来还原并除去排气中所含的NOx。
[0089]更广泛地，在如下具有排气控制构件的排气控制设备中能够提高排气净化率并且能够抑制净化剂从排气控制构件流出:其中排气控制构件设置在内燃发动机的排气系统中，以利用从排气流动方向的上游侧供给并吸附到排气控制构件的净化剂来控制排气。
【附图说明】
[0090]将在以下参照附图对本发明的示例性实施方式的详细描述中对本发明的特征、优点以及技术及工业意义进行描述，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
[0091]图1的视图示出了根据第一实施方式的用于内燃发动机的排气控制设备的示意性构造；
[0092]图2的视图示出了排气控制设备中的NOx还原催化剂的氨吸附量与NO#化率之间的关系；
[0093]图3的视图示出了排气控制设备中的吸还原催化剂的温度与吸附到的NO x还原催化剂的氨量之间的关系；
[0094]图4的视图示出了 N0x还原催化剂的预定区域，在该预定区域中基于根据第一实施方式的尿素添加控制来执行氨吸附量判定；
[0095]图5的示意图示出了在执行根据第一实施方式的尿素添加控制时NOx还原催化剂中的氨吸附过程的示例；
[0096]图6的流程图示出了根据第一实施方式的尿素添加控制；
[0097]图7A、图7B和图7C的视图示出了基于根据第二实施方式的尿素添加控制来判定氨逃逸的可能性的方法，其中，图7A的视图示出了 NOx还原催化剂上的氨吸附量分布，图7B的视图示出了逃逸概率，逃逸概率为当吸附到NOx还原催化剂的氨从NOx还原催化剂解吸附时所吸附的氨将流出NOx还原催化剂而进入下游侧排气通道中的可能性的指标，以及图7C的视图示出了根据吸附量分布与逃逸概率的乘积计算出的有效吸附量分布；
[0098]图8的流程图示出了根据第二实施方式的尿素添加控制；
[0099]图9A、图9B、图9C和图9D的视图示出了基于根据第三实施方式的尿素添加控制来判定氨逃逸的可能性的方法，其中，图9A示出了从催化剂进口至催化剂出口的氨吸附量，图9B示出了从催化剂进口至催化剂出口的逃逸概率，图9C示出了从催化剂进口至催化剂出口的有效吸附率，以及图9D示出了校正过的从催化剂进口至催化剂出口的有效吸附量;
[0100]图10的流程图示出了根据第三实施方式的尿素添加控制；
[0101]图11的视图示出了根据第三实施方式的用于对NOx还原催化剂上的氨吸附量分布进行估算的系统的构成示例；
[0102]图12的视图示出了根据第四实施方式的用于内燃发动机的排气控制设备的示意性构造；
[0103]图13A、图13B和图13C的视图以相对于位置的氨吸附率的方式示出了根据第四实施方式的NOx还原催化剂上的氨吸附量分布的示例，其中，图13A示出了排气流的上游侧部分中的氨吸附率，图13B示出了氨在排气流动方向上均匀吸附的吸附量分布，以及图13C示出了排气流的下游侧部分中的氨吸附率；
[0104]图14的控制框图示出了根据第四实施方式的尿素添加控制；
[0105]图15的流程图示出了根据第四实施方式的尿素添加控制；
[0106]图16A和图16B的视图示出了当执行根据第四实施方式的尿素添加控制时呢还原催化剂的第一单元和第二单元中的氨吸附率以及由尿素添加阀添加的尿素添加量的时间转变的示例，其中，图16A示出了氨吸附率的时间转变，以及图16B示出了尿素添加量的时间转变；
[0107]图17的视图示出了利用不同于上述实施方式的方法来估算NOx还原催化剂上的氨吸附量分布的系统的构成示例；以及
[0108]图18的视图示出了利用不同于上述那些实施方式并且稍微不同于图17所示方法的方法来估算NOx还原催化剂上的氨吸附量分布的系统的构成示例。
【具体实施方式】
[0109]下面将详细描述本发明的实施方式。除非另有说明，否则本发明的技术范围不限于实施方式中所描述的构成部件的尺寸、材料、形状、相对布置等。
[0110]图1的视图示出了根据实施方式的用于内燃发