，停止或减少尿素添力口。另一方面，当校正过的逃逸判定值I小于第一逃逸判定阈值并且校正过的逃逸判定值2小于第二逃逸判定阈值时，程序前进到步骤S205，在步骤S205中，正常执行尿素添加控制。
[0213]现在将描述第二实施方式和第三实施方式中的获得NOx还原催化剂上的氨吸附量分布的方法。在以下描述中将使用如图11所示构成的用于内燃发动机的排气控制系统作为示例。
[0214]在图11中，进气通道14通过进气歧管13与内燃发动机I连通，并且排气通道3通过排气歧管2与内燃发动机I连通。对进气量进行检测的空气传感器17设置在进气通道14中。氧化催化剂4、过滤器5以及NOx还原催化剂7从排气流动方向的上游侧依次设置在排气通道3中以作为排气控制设备。用于添加尿素水的尿素添加阀6设置在排气通道3中并位于NOx还原催化剂7的上游侧。
[0215]设置有EGR (排气再循环)通道15以在过滤器5的下游将排气通道3连接到进气通道14，并且排气的一部分通过EGR通道15再循环到进气通道14以作为EGR气体。对EGR气体的流量进行调节的EGR阀16设置在EGR通道15中。
[0216]在NOx还原催化剂7中，利用沿排气流动方向被划分成多个单元的模型来估算NOx还原催化剂7上的氨吸附量分布。这里，将描述NOx还原催化剂7被划分成五个单元的示例，如图11中所示。定位在最上游的单元71被设定为第一单元，朝向下游侧的随后的单元分别被设定为第二单元72、第三单元73、第四单元74以及第五单元75。
[0217]在NOx还原催化剂7中，设置有NOx传感器81、82、83、84、85、86(成分量传感器)以检测每个单元两侧的NOx浓度。NO x传感器81可以被认为是对流入NO x还原催化剂7的排气的N0X&度进行检测的传感器,NOx传感器86可以被认为是流出NOx还原催化剂7的排气的NOx浓度进行检测的传感器。
[0218]设置有氨传感器91、92、93、94、95、96 (净化剂量传感器)以检测每个单元两侧的氨浓度。氨传感器91可以被认为是对流入NOx还原催化剂7的排气的氨浓度进行检测的传感器，并且氨传感器96可以被认为是对流出NOx还原催化剂7的排气的氨浓度进行检测的传感器。
[0219]来自上述各个传感器的检测值被输入到ECU8中。基于从各个传感器输入的检测值，ECU8控制EGR阀16的开度、在尿素添加阀16上执行尿素添加控制、以及在内燃发动机I上执行各种类型的运转控制，例如燃料喷射控制等。
[0220]例如，E⑶8如下估算第二单元72中的氨吸附量。
[0221](I)首先，将由空气传感器17检测到的进气量从质量流量转变成摩尔流量。接着，对当从燃料喷射控制程序获得的燃料喷射量被燃烧时H2O和CO2的摩尔量以及剩余空气和剩余燃料的摩尔量进行计算。内燃发动机I为柴油机，并因此空气通常剩余。通过这些计算，获得了从内燃发动机I排到排气通道3中的排气中的H2OXO2以及剩余空气或剩余燃料的总摩尔流量，并且基于此来计算通过NOx还原催化剂7的气体的摩尔流量。
[0222](2)通过将在(I)中获得的通过NOx还原催化剂7的气体的摩尔流量乘以由氨传感器92检测到的氨浓度来计算流入到第二单元72中的氨的摩尔流量。另外，通过将在(I)中获得的通过NOx还原催化剂7的气体的摩尔流量乘以由氨传感器93检测到的氨浓度来计算通过第二单元72的氨的摩尔流量。
[0223](3)计算通过将在(I)中获得的通过NOx还原催化剂7的气体的摩尔流量乘以由NOx传感器82检测到的NOx浓度得到的值与通过将在(I)中获得的通过NOx还原催化剂7的气体的摩尔流量乘以由NOx传感器83检测到的NO ,浓度得到的值之间的差，从而算出第二单元72中的NOx的量的减少。
[0224](4)从在(2)中获得的流入到第二单元72中的氨的摩尔流量与流出第二单元72的氨的摩尔流量之间的差以及在(3)中获得的NOx量的减少来计算第二单元72中所消耗的氨量以及吸附到第二单元72的氨的摩尔量。随后，基于这些量以及已经吸附到第二单元72的氨的摩尔量(前次估算的值)来计算第二单元72中的当前氨吸附量。
[0225]能够基于由设置在每个单元两侧的氨传感器和NCU.感器获得的检测值利用类似的计算方法来估算其他单元的氨吸附量。所划分的单元的数量不限于五个，并且这些单元可以被均匀地或不均匀地划分。
[0226]另外，在图11示出的示例中，氨传感器和NOJ.感器设置在所有单元的两侧，但传感器也可以设置在这些单元中的一部分单元的两侧，并且可以通过基于这些传感器的检测值等的估算而获得其他单元两侧的氨浓度和NOx浓度。
[0227]此外，当这些单元中的一部分单元中的氨吸附量是尿素添加控制所需的唯一信息时，可以将传感器仅设置在对应的单元的两侧。
[0228]现在将描述本发明的第四实施方式。
[0229]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型。在图12中，排气通道3通过排气歧管2连接到内燃发动机1，使得来自内燃发动机I的排气排到排气通道3中。
[0230]氧化催化剂4、捕获排气中所含颗粒物质的过滤器5、以及利用氨作为还原剂来从排气中选择性地还原并移除排气中所含呢的NOx还原催化剂7从排气流动方向的上游侧依次设置在排气通道3中。
[0231]将尿素水添加到排气的尿素添加阀6设置在排气通道3中并位于+N0x还原催化剂7的上游侧。由尿素添加阀6添加到排气的尿素在排气中分解以产生氨。此氨被吸附到NOx还原催化剂7并且在NO x还原催化剂7中与NO x产生氧化还原反应。
[0232]对NOx还原催化剂7的温度进行检测的催化剂温度传感器11设置在NO ,还原催化剂7中。由催化剂温度传感器11产生的检测值输入到E⑶8中。
[0233]来自催化剂温度传感器11和各种其他传感器的检测值输入到E⑶8中，并且基于从各种传感器输入的检测值，ECU8在尿素添加阀6上执行尿素添加控制并且在内燃发动机I上执行诸如燃料喷射控制之类的各种类型的运转控制。
[0234]即使当吸附到整个^,还原催化剂的氨量保持恒定，NO ,净化率也会根据NO x还原催化剂内的氨吸附量的分布而不同。
[0235]图13A至图13C的视图示出了 NOx还原催化剂内的氨吸附量分布的示例。在图13A至图13C中的每个图中，横坐标示出了 NOx还原催化剂中的排气流动方向上的位置，而纵坐标示出了氨吸附率。吸附率为吸附量与饱和吸附量的比率。
[0236]图13A示出了氨吸附率在沿排气流动方向的NOx还原催化剂的上游侧部分中较高时的吸附量分布。图13B示出了氨沿排气流动方向在NOx还原催化剂上大致均匀地(一致地)吸附时的吸附量分布。图13C示出了氨吸附率在沿排气流动方向的NOx还原催化剂的下游侧部分中较高时的吸附量分布。
[0237]当NOx还原催化剂的总的氨吸附量保持恒定时，NO^化率趋于在图13A中所示的氨吸附量在上游侧更大的吸附量分布情况下比在图13B中所示的氨在整个NOx还原催化剂上大致均匀地吸附的吸附量分布情况下更高。
[0238]同时，至于氨逃逸的可能性，氨逃逸在图13C中所示的氨吸附量在下游侧更大的吸附量分布情况下比在图13B中所示的氨在整个N0x还原催化剂上大致均匀地吸附的吸附量分布情况下更有可能发生。
[0239]在第四实施方式中，通过将与呢还原催化剂上的氨吸附量分布对应的NOx净化率和氨逃逸可能性的差异考虑在内，控制尿素添加量以在抑制氨逃逸的同时实现高NOx净化率。
[0240]更具体地，如图12中所示，E⑶8根据通过将NOx还原催化剂7沿排气流动方向划分成五个单元而获得的模型来估算定位在最上游的第一单元71中的氨吸附量以及与第一单元71相邻地定位在下游侧的第二单元72中的氨吸附量。
[0241]接下来，执行第一控制和第二控制，其中第一控制用于对由尿素添加阀6添加的尿素量进行反馈控制使得第一单元71中的氨吸附量达到或超过与饱和吸附量接近的预定阈值，而第二控制用于对由尿素添加阀6添加的尿素量进行反馈控制使得第二单元72中的氨吸附量达到远小于饱和吸附量的预定目标值。
[0242]“预定目标值”基于第二单元72中的如下氨吸附量来确定:在该氨吸附量下，由于氨逃逸而流出NOx还原催化剂7进入到下游侧排气通道3的氨量不超过预定的允许水平。
[0243]图14的控制框图示出了上述尿素添加控制。如图14中所示，E⑶8利用由模型57和模型56构成的氨吸附量估算模型53来计算第一单元71中的估算氨吸附量Rl以及第二单元72中的估算氨吸附量R2，其中模型57用于基于尿素添加量以及从催化剂温度传感器11输入的NOx还原催化剂7的温度来估算第一单元71中的氨吸附量，而模型56用于基于尿素添加量以及从催化剂温度传感器11输入的NOx还原催化剂7的温度来估算第二单元72中的氨吸附量。
[0244]注意，氨吸附量估算模型53可以是如下模型:即，该模型用于不仅基于由催化剂温度传感器11检测到的NOx还原催化剂7的温度还基于例如内燃发动机I的进气量和燃料喷射量、流入及流出NOx还原催化剂7的NOx的量、以及流出NO x还原催化剂7的氨量的信息以及当设置有EGR装置时表明EGR阀开度的信息来估算第一单元71和第二单元72中的氨吸附量。
[0245]ECU8保存有映射54和映射55，其中映射54用于根据从催化剂温度传感器11输入的NOx还原催化剂7的温度来设定第一单元71中的氨吸附量的阈值，而映射55用于根据从催化剂温度传感器11输入的NOx还原催化剂7的温度来设定第二单元72中的氨吸附量的目标值。
[0246]当利用氨吸附量估算模型53估算出的第一单元中的估算氨吸附量Rl小于映射54上设定的阈值时，ECU8通过反馈控制器52来计算要被施加到尿素添加量的校正量，以消除估算氨吸附量Rl与阈值之间的差。
[0247]校正量输入到尿素添加量计算单元51，借此，计算要由尿素添加阀6添加的尿素量并且将控制信号输出到尿素添加阀6。
[0248]ECU8计算利用氨吸附量估算模型53估算出的第二单元中的估算氨吸附量R2与映射55上设定的目标值之间的差，并且通过反馈控制器52来计算要被施加到尿素添加量的校正量以消除该差。
[0249]校正量输入到尿素添加量计算单元51，借此，计算要由尿素添加阀6添加的尿素量并且将控制信号输出到尿素添加阀6。
[0250]图15的流程图示出了上述尿素添加控制。该流程图中所示的过程由E⑶8重复地执行。
[0251]首先，在步骤S401中，E⑶8计算第一单元71中的估算氨吸附量Rl以及第二单元72中的估算氨吸附量R2。这里，如图14的框图所示，估算氨吸附量Rl和R2基于用于根据从催化剂温度传感器11输入的NOx还原催化剂7的温度估算第一单元71和第二单元72中的氨吸附量的模型来计算。
[0252]在步骤S402中，E⑶8判断在步骤S401中计算出的第一单元71中的估算氨吸附量Rl是否等于或超过阈值。如图14的框图中所示，该阈值基于映射54而设定在与从催化剂温度传感器11输入的NOx还原催化剂7的温度对应的值处。
[0253]当第一单元71中的估算氨吸附量Rl等于或超过阈值时，E⑶8前进到步骤S403。另一方面，当第一单元71中的估算氨吸附量Rl小于阈值时，ECU8前进到步骤S406以计算估算氨吸附量Rl与阈值之间的差。
[0254]在步骤S403中，E⑶8设定第二单元中的氨吸附量的目标值。如图14的框图中所示，目标值基于映射55而设定在与从催化剂温度传感器11输入的NOx还原催化剂7的温度对应的值处。
[0255]接着，在步骤S404中,E⑶8计算在步骤S401中计算出的第二单元72中的估算氨吸附量R2与在步骤S403中设定的目标值之间的差。
[0256]在步骤S405中，E⑶8基于在步骤S404或步骤S406中计算出的差来反馈控制尿素添加量以消除该差。例如，使用下面(等式I)中示出的比例积分(PI)控制。
[0257]f = KpXe+Kj / eXdt (I)
[0258]这里，f为反馈控制量，并且e为阈值与在步骤S406中计算出的第一单元71中的估算氨吸附量Rl之间的差或者目标值与在步骤S404中计算出的第二单元72中的估算氨吸附量R2之间的差。&和K i分别为PI控制的比例增益和积分增益。
[0259]如该流程图中所示，在第四实施方式中，用于将第一单元71中的氨吸附量设定在阈值处或阈值以上的第一控制优先于用于将第二单元72中的氨吸附量设定在目标值处的第二控制而执行。
[0260]更具体地，在第一控制中，用于使第二单元72中的估算氨吸附量R2接近目标值的第二控制在满足了第一单元71中的估算氨吸附量Rl等于或超过阈值时所依据的条件之后(在步骤S402的判断变成肯定的之后)开始。
[0261]通过这样做，能够快速地实现使得接近于饱和吸附量的氨量吸附到第一单元71的吸附量分布，并因此能够获得高NOx,化率。
[0262]图16A和图16B的视图示出了在执行根据第四实施方式的尿素添加控制时呢还原催化剂7的第一单元71和第二单元72中的氨吸附率以及由尿素添加阀6添加的尿素添加量的时间转变的示例。
[0263]图16A示出了第一单元71和第二单元72中的氨吸附率的时间转变，而图16B示出了由尿素添加阀6添加的尿素添加量的时间转变。图16中示出的时间转变为根据第四实施方式的尿素添加控制从第一单元71和第二单元72两者的氨吸附率均为零的状态开始时发生的时间转变。
[0264]当控制开始时，第一单元71中的氨吸附量小于阈值，并因此根据第一控制来执行尿素添加。当第一单元71中的氨吸附量在时间tl处达到阈值时，第二单元72中的氨吸附量与目标值偏离，并因此根据第二控制来执行尿素添加。
[0265]随着第二单元72中的氨吸附量与目标值之间的差减小，所添加的尿素量减小，并且当第二单元72中的氨吸附量基本匹配目标值时，尿素添加量被控制到基本为零(时间t2)。当第一单元71中的氨吸附量减小到阈值以下时(时间t3)，恢复根据第一控制的尿素添加。
[0266]通过如上所述的根据第四实施方式的尿素添加控制，尿素添加量能够基于NOx还原催化剂上的氨吸附量分布(第一单元和第二单元中的氨吸附量)而被反馈控制。
[0267]这里，第一单元71中的氨吸附量能够被控制到阈值或阈值以上，并且第二单元72中的氨吸附量能够被控制到目标值，并因此，能够获得高NOx,化率以及能够有利地抑制氨逃逸。
[0268]在本发明中，根据第四实施方式的尿素添加控制与控制装置执行第一控制