(57)【要約】【課題】ＳＣＲコンバータの劣化の診断精度を向上する。【解決手段】アンモニア供給の開始（Ｓ１２０）からアンモニアスリップが確認されるまで（Ｓ１５０：ＹＥＳ）の経過時間Ｔ１が劣化判定時間γ未満である（Ｓ１７０：ＹＥＳ）ことに加え、更にアンモニアスリップが確認されてから規定期間εが経過した時点における流出アンモニア濃度ＡＣが劣化判定濃度ζ以上の場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）にＳＣＲコンバータが劣化していると判定するようにした。【選択図】図２
2020029835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設置されて、アンモニアを還元剤として用いた選択的触媒還元により窒素酸化物を浄化するＳＣＲコンバータと、前記ＳＣＲコンバータにアンモニアを供給するアンモニア供給装置と、前記ＳＣＲコンバータから流出した排気中のアンモニア濃度を検出するアンモニア濃度センサと、前記アンモニア供給装置による前記アンモニアの供給を開始してから前記ＳＣＲコンバータからのアンモニアの流出が確認されるまでの時間であるスリップ開始時間が規定の劣化判定時間未満であることを条件に前記ＳＣＲコンバータが劣化していると判定する劣化判定部と、を備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記劣化判定部は、前記スリップ開始時間が前記劣化判定時間未満であることに加え、更に前記ＳＣＲコンバータからのアンモニアの流出が確認されてからの前記アンモニア濃度の増加速度が規定の劣化判定速度以上の場合に劣化しているものとして前記ＳＣＲコンバータの劣化の有無を判定する
内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記劣化判定部は、前記スリップ開始時間が規定の劣化判定時間未満であり、且つ前記アンモニアの流出が確認されたときから規定の期間が経過した時点の前記アンモニア濃度が規定の劣化判定濃度以上であることをもって、前記ＳＣＲコンバータが劣化していると判定する
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記規定の期間を第１期間とし、前記規定の劣化判定濃度を第１劣化判定濃度としたとき、前記劣化判定部は、前記スリップ開始時間が前記劣化判定時間未満であり、且つ前記アンモニアの流出が確認されてから前記第１期間よりも短い第２期間が経過した時点の前記アンモニア濃度が規定の第２劣化判定濃度以上である場合にも前記ＳＣＲコンバータが劣化していると判定する
請求項２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記劣化判定部による前記ＳＣＲコンバータの劣化の有無の判定に際して、前記スリップ開始時間が前記劣化判定時間未満であり、且つ前記アンモニアの流出が確認されてからの前記アンモニア濃度の増加速度が前記劣化判定速度未満の場合に、前記ＳＣＲコンバータの部分閉塞を解消するための閉塞解消制御を行う閉塞解消制御部を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項５】
前記閉塞解消制御部は、前記ＳＣＲコンバータを昇温する昇温処理を通じて前記閉塞解消制御を行う
請求項４に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項６】
前記ＳＣＲコンバータの排気流入口に圧縮ガスを吹き付ける圧縮ガス噴射器を備えており、
且つ前記閉塞解消制御部は、前記圧縮ガス噴射器による圧縮ガスの噴き付けを実施することで前記閉塞解消制御を行う
請求項４に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアを還元剤とした選択的触媒還元により排気中の窒素酸化物を浄化する内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気浄化システムとして、アンモニアを還元剤とした選択的触媒還元（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）により排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するものがある。こうした排気浄化システムとしては、上記選択的触媒還元を行うＳＣＲコンバータと、そのＳＣＲコンバータにアンモニアを供給するアンモニア供給装置と、を備えたものがある。ＳＣＲコンバータは、排気が通る多数のチャンネルを有したモノリス構造の多孔質材料からなる担体に、ＳＣＲ触媒を担持したものとなっている。なお、車載用のディーゼル機関では、排気通路におけるＳＣＲコンバータよりも上流側の部分を流れる排気中に尿素水を添加するとともに、その尿素水が高温下で加水分解して生成されたアンモニアをＳＣＲコンバータに供給する、いわゆる尿素ＳＣＲ方式の排気浄化システムが採用されている。
【０００３】
そして従来、特許文献１に見られるように、選択的触媒還元方式の排気浄化システムとして、ＳＣＲコンバータの劣化の診断機能を有したものが知られている。特許文献１に記載の排気浄化システムでは、下記の態様でＳＣＲコンバータの劣化の有無を判定することで、劣化診断を行っている。
【０００４】
ＳＣＲコンバータは、一定の温度（吸着開始温度）以上となると排気中のアンモニアを吸着する。ＳＣＲコンバータが吸着可能なアンモニアの量には限界が存在し、その限界となる量（飽和吸着量）は、劣化の進行と共に減少する。一方、ＮＯｘの選択的触媒還元が可能なＳＣＲコンバータの最低温度（浄化開始温度）は、吸着開始温度よりも高い温度となっている。よって、吸着開始温度以上、且つ浄化開始温度未満の温度域にあるときのＳＣＲコンバータは、流入した排気中のアンモニアを吸着するが、その吸着したアンモニアを殆ど消費しない状態となる。
【０００５】
上記文献に記載の排気浄化システムでは、ＳＣＲコンバータの劣化診断に際して、上記温度域内において、アンモニアを殆ど吸着していない状態のＳＣＲコンバータに対するアンモニアの供給を開始する。このときのアンモニアの供給量は、アンモニア吸着量が飽和吸着量に対して十分少ない状態のＳＣＲコンバータであれば、供給されたアンモニアの殆どを吸着可能な量に設定されている。よって、このときのＳＣＲコンバータからのアンモニアの流出量は、アンモニア吸着量が飽和吸着量に達するまでは、ほぼ０に維持される。一方、アンモニア吸着量が飽和吸着量に達すると、アンモニアの流出（アンモニアスリップ）を抑え切れなくなる。よって、アンモニア供給の開始からアンモニアスリップが確認されるまでの期間に供給したアンモニアの総量は、ＳＣＲコンバータの飽和吸着量に相当する量となる。そこで、上記文献に記載の排気浄化システムでは、上記期間に供給したアンモニアの総量から、飽和吸着量が本来の量よりも低下しているか否かを、すなわちＳＣＲコンバータが劣化しているか否かを判定することで、同ＳＣＲコンバータの劣化診断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２７４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
なお、ＳＣＲコンバータにおいてアンモニアは、各チャンネルの壁面に吸着される。よって、各チャンネルのそれぞれの飽和吸着量を合計した量が、ＳＣＲコンバータ全体の飽和吸着量となっている。なお、以下の説明では、各々のチャンネルにおけるアンモニア吸着量及び飽和吸着量をそれぞれ、個別吸着量及び個別飽和吸着量と記載する。また、ＳＣＲコンバータ全体のアンモニア吸着量及び飽和吸着量をそれぞれ、総吸着量及び総飽和吸着量と記載する。
【０００８】
ところで、ＳＣＲコンバータのチャンネルの一部が、煤等の異物により閉塞した状態となることがある。こうした部分閉塞が生じた場合のＳＣＲコンバータでは、未閉塞のチャンネルに集中して排気が流れる。そのため、部分閉塞が発生しているときの未閉塞のチャンネルでは、部分閉塞が発生していない場合よりも、アンモニアの吸着の進行が早くなる。よって、部分閉塞が発生している状態で上記劣化診断が実施された場合には、総吸着量が総飽和吸着量に到達するよりも早い段階で、未閉塞のチャンネルの個別吸着量が個別飽和吸着量に達してしまい、そのチャンネルを通じてアンモニアが流出するようになる。そのため、部分閉塞が発生しているときには、ＳＣＲコンバータが劣化していなくても、劣化している場合と同様に、供給開始からアンモニアスリップが確認されるまでの期間のアンモニア供給の総量が少なくなり、劣化していると誤判定される虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する内燃機関の排気浄化システムは、同内燃機関の排気通路に設置されて、アンモニアを還元剤として用いた選択的触媒還元により窒素酸化物を浄化するＳＣＲコンバータと、同ＳＣＲコンバータにアンモニアを供給するアンモニア供給装置と、ＳＣＲコンバータから流出した排気中のアンモニア濃度を検出するアンモニア濃度センサと、アンモニア供給装置によるアンモニアの供給を開始してからＳＣＲコンバータからのアンモニアの流出が確認されるまでの時間であるスリップ開始時間が規定の劣化判定時間未満であることを条件にＳＣＲコンバータが劣化していると判定する劣化判定部と、を備えている。さらに、同排気浄化システムにおける劣化判定部は、上記スリップ開始時間が劣化判定時間未満であることに加え、更にＳＣＲコンバータからのアンモニアの流出が確認されてからの上記アンモニア濃度の増加速度が規定の劣化判定速度以上である場合に劣化しているものとしてＳＣＲコンバータの劣化の有無を判定している。
【００１０】
アンモニアの供給が開始されると、供給されたアンモニアがＳＣＲコンバータに吸着されていく。そして、ＳＣＲコンバータのアンモニアの吸着量が飽和吸着量に達すると、アンモニアをそれ以上吸着できなくなるため、ＳＣＲコンバータからアンモニアが流出するようになる。このときのアンモニアの流出（アンモニアスリップ）は、アンモニア濃度センサによるＳＣＲコンバータから流出した排気中のアンモニア濃度の検出結果から確認することができる。ＳＣＲコンバータのアンモニアの飽和吸着量は、劣化の進行と共に減少していくため、ＳＣＲコンバータが劣化している場合には、アンモニアの供給を開始してからＳＣＲコンバータからのアンモニアの流出が確認されるまでの時間であるスリップ開始時間が、劣化していない場合よりも短くなる。
【００１１】
一方、煤等の異物により、ＳＣＲコンバータにおける排気の流れが部分的に閉塞された部分閉塞の発生時には、排気の流れが、ひいてはアンモニアの吸着が、未閉塞の領域に集中するため、ＳＣＲコンバータが劣化していなくても、上記スリップ開始時間が短くなる。ただし、このときのＳＣＲコンバータには、未だアンモニアを吸着する余地が残されており、アンモニスリップの開始後も暫くは、ある程度の量のアンモニアを吸着し続ける。そのため、部分閉塞によりアンモニア吸着量が飽和吸着量に到達する前にアンモニアスリップが発生した場合には、飽和吸着量に到達してアンモニアスリップが発生した場合に比べ、アンモニスリップの開始後におけるＳＣＲコンバータからのアンモニア排出量の増加速度が低くなる。
【００１２】
このように劣化時と部分閉塞時とでは、アンモニアスリップの開始後のＳＣＲコンバータからのアンモニア排出量の増加速度に違いがある。アンモニア排出量の増加速度の違いは、ＳＣＲコンバータから排出される排気中のアンモニア濃度の増加速度の違いとして表れる。よって、スリップ開始時間に加え、上記アンモニア濃度の増加速度に基づき劣化判定を行う上記排気浄化システムであれば、ＳＣＲコンバータの劣化と部分閉塞とを切り分けて判定することが可能である。したがって、上記内燃機関の排気浄化システムでは、ＳＣＲコンバータの劣化を高い精度で診断できる。
【００１３】
なお、アンモニア濃度の増加速度は、ある時間におけるアンモニア濃度の変化量を、その時間で割った商として求められる。よって、上記内燃機関の排気浄化システムにおける劣化判定部は、スリップ開始時間が規定の劣化判定時間未満であり、且つアンモニアの流出が確認されたときから規定の期間が経過した時点の上記アンモニア濃度が規定の劣化判定濃度以上であることをもって、ＳＣＲコンバータが劣化していると判定するものとして構成することができる。
【００１４】
ＳＣＲコンバータの劣化時におけるアンモニアスリップ開始後の上記アンモニア濃度の増加速度には、ある程度のばらつきが存在する。そうしたばらつきの範囲内でアンモニア濃度の増加速度が最も低い場合を含めて劣化と部分閉塞との切り分けを確実に行うには、ある程度の長い期間を上記規定の期間として設定する必要がある。しかしながら、そうした場合には、劣化判定の完了に要する時間は自ずと長くなる。一方、上記のようなばらつきの範囲内でアンモニア濃度の増加速度が高い場合には、上記規定の期間としてより短い期間を設定しても、劣化と部分閉塞との切り分けが可能である。そこで、上記排気浄化システムにおける劣化判定部は、次のように構成するとよい。すなわち、上記規定の期間を第１期間とし、上記規定の劣化判定濃度を第１劣化判定濃度とする。このときの劣化判定部を、スリップ開始時間が劣化判定時間未満であり、且つアンモニアの流出が確認されてから第１期間よりも短い第２期間が経過した時点のアンモニア濃度が規定の第２劣化判定濃度以上である場合にもＳＣＲコンバータが劣化していると判定するように構成するとよい。このように劣化判定部を構成した場合には、部分閉塞による誤判定を回避可能な範囲で、早期に判定が可能な場合には短時間で判定を完了できるようになる。
【００１５】
上述のように、劣化判定部によるＳＣＲコンバータの劣化の有無の判定に際して、スリップ開始時間が劣化判定時間未満であり、且つアンモニアの流出が確認されたときから上記規定の判定時間が経過した時点の上記アンモニア濃度の増加速度が劣化判定速度未満の場合には、ＳＣＲコンバータに部分閉塞が発生している可能性が高いと考えられる。そこで、そうした場合に、ＳＣＲコンバータの部分閉塞を解消するための閉塞解消制御を行う閉塞解消制御部を備えるようにするとよい。なお、閉塞解消制御部としては、例えばＳＣＲコンバータを昇温する昇温処理を通じて閉塞解消制御を行うものを採用することができる。また、ＳＣＲコンバータの排気流入口に圧縮ガスを吹き付ける圧縮ガス噴射器を備える排気浄化システムでは、圧縮ガス噴射器による圧縮ガスの噴き付けを実施することで閉塞解消制御を行うものを閉塞解消制御部として採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内燃機関の排気浄化システムの第１実施形態の構成を示す模式図。
【図２】同排気浄化システムに設けられた劣化判定部が行う劣化判定ルーチンのフローチャート。
【図３】ＳＣＲ温度と飽和吸着量との関係を示すグラフ。
【図４】第１実施形態の排気浄化システムにおけるＳＣＲコンバータの劣化判定の実施態様を示すタイムチャート。
【図５】劣化時及び部分閉塞時のそれぞれにおけるアンモニアスリップ確認後の流出アンモニア濃度の推移を示すグラフ。
【図６】第２実施形態の排気浄化システムにおけるＳＣＲコンバータの劣化判定の実施態様を示すタイムチャート。
【図７】同実施形態の排気浄化システムに設けられた劣化判定部が行う劣化判定ルーチンの処理の一部を示すフローチャート。
【図８】第３実施形態の排気浄化システムに設けられた閉塞解消制御部が実施する閉塞解消制御の一例において使用される圧縮ガス噴射器の構成を示す模式図。
【図９】第４実施形態の排気浄化システムに設けられた劣化判定部が行う劣化判定ルーチンの処理の一部を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、内燃機関の排気浄化システムの第１実施形態を、図１〜図４を参照して詳細に説明する。
【００１８】
まず、図１を参照して、本実施形態の排気浄化システムの構成を説明する。本実施形態の排気浄化システムは、車載用の圧縮着火式の内燃機関１０に適用されている。内燃機関１０は、複数の気筒１１、各気筒１１への吸気の導入路である吸気通路２０、及び各気筒１１からの排気の排出路である排気通路３０を備えている。
【００１９】
吸気通路２０には上流側から順に、吸気中の塵等をろ過するエアクリーナ２１、吸入空気量を検出するエアフローメータ２２、排気ターボ式過給機のコンプレッサ２３、吸気を冷却するインタークーラ２４、吸入空気量を調整するスロットルバルブ２５が設けられている。また、各気筒１１には、燃料を噴射する燃料噴射弁２６がそれぞれ設けられている。さらに、排気通路３０には、排気ターボ式過給機のタービン３１が設けられている。
【００２０】
排気通路３０におけるタービン３１よりも下流側の部分には、ＨＣ等の排気中の未燃燃料成分を浄化する酸化触媒コンバータ３２と、排気中の微粒子物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）３３と、が設けられている。排気通路３０におけるＤＰＦ３３よりも下流側の部分には、アンモニアを還元剤として用いた選択的触媒還元（ＳＣＲ）により排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するＳＣＲコンバータ３４が設けられている。さらに、排気通路３０におけるＳＣＲコンバータ３４よりも下流側の部分には、ＳＣＲコンバータ３４から流出したアンモニアを浄化するための小型の酸化触媒コンバータであるＡＳＣ（Ammonia Slip Catalyst）装置３５が設けられている。
【００２１】
また、排気通路３０におけるＤＰＦ３３よりも下流側、且つＳＣＲコンバータ３４よりも上流側の部分には、尿素添加弁３６が設けられている。尿素添加弁３６には、尿素水ポンプ３８が接続されている。尿素水ポンプ３８は、尿素水タンク３７に貯留された尿素水を汲み出して尿素添加弁３６に供給する。尿素添加弁３６は、その尿素水を排気中に噴射することで、排気に尿素を添加する。本実施形態の排気浄化システムでは、排気に添加された尿素が高温下で加水分解して生成されたアンモニアをＳＣＲコンバータ３４に供給している。すなわち、本実施形態では、尿素添加弁３６、尿素水タンク３７、及び尿素水ポンプ３８により、ＳＣＲコンバータ３４にアンモニアを供給するアンモニア供給装置が構成されている。
【００２２】
ＳＣＲコンバータ３４は、排気が通る多数のチャンネルを有したモノリス構造の多孔質材料からなる担体に、ＮＯｘの選択触媒還元用の触媒（ＳＣＲ触媒）を担持したものとなっている。ＳＣＲコンバータ３４に担持されたＳＣＲ触媒は、一定の温度（吸着開始温度）以上となると排気中のアンモニアを吸着する。また、ＳＣＲ触媒は、吸着開始温度よりも高い一定の温度（浄化開始温度）以上となると、吸着したアンモニアを還元剤として用いた選択的触媒還元により、排気中のＮＯｘの還元浄化を開始する。
【００２３】
なお、ＳＣＲコンバータ３４には、ＳＣＲ触媒の温度（ＳＣＲ温度ＴＨＳ）を検出するＳＣＲ温度センサ３９が設けられている。また、排気通路３０におけるＳＣＲコンバータ３４よりも下流側、且つＡＳＣ装置３５よりも上流側の部分には、ＳＣＲコンバータ３４から流出する排気中のアンモニアの濃度（以下、流出アンモニア濃度と記載する）を検出するアンモニア濃度センサ４０が設けられている。
【００２４】
内燃機関１０は、電子制御ユニット４１により制御されている。電子制御ユニット４１は、演算処理を実行する演算処理装置と、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリと、を備えている。そして、電子制御ユニット４１は、演算処理装置がメモリからプログラムを読み込んで実行することで、内燃機関１０の制御にかかる各種の処理を実施している。こうした電子制御ユニット４１には、上述のエアフローメータ２２、ＳＣＲ温度センサ３９、及びアンモニア濃度センサ４０を始め、内燃機関１０の運転状態に関する各種状態量を検出する各種センサの検出信号が入力されている。そして、電子制御ユニット４１は、これらセンサの検出結果に基づき、スロットルバルブ２５の開度や燃料噴射弁２６の燃料噴射の量や時期を制御することで、内燃機関１０の運転制御を行っている。また、電子制御ユニット４１は、上述の尿素添加弁３６が排気中に添加する尿素の量を制御してもいる。
【００２５】
以上のように構成された内燃機関１０は、排気通路３０に設けられた酸化触媒コンバータ３２、ＤＰＦ３３、ＳＣＲコンバータ３４、及びＡＳＣ装置３５を、排気の浄化する排気浄化システムの構成要素として備えている。また、ＳＣＲコンバータ３４にアンモニアを供給するアンモニア供給装置（尿素添加弁３６、尿素水タンク３７、尿素水ポンプ３８）、尿素添加弁３６の尿素添加の制御を行う電子制御ユニット４１、及びその制御に用いられるセンサ（ＳＣＲ温度センサ３９、アンモニア濃度センサ４０等）もそうした排気浄化システムの構成要素となっている。
【００２６】
こうした排気浄化システムに設けられたＳＣＲコンバータ３４は、経年の使用に応じて劣化して、ＮＯｘの浄化性能が低下する。そこで、本実施形態の排気浄化システムでは、ＳＣＲコンバータ３４の劣化判定を行っている。ＳＣＲコンバータ３４の劣化判定は、電子制御ユニット４１に設けられた劣化判定部４３により行われる。
【００２７】
図２に、ＳＣＲコンバータ３４の劣化判定のための劣化判定部４３が実施する劣化判定ルーチンのフローチャートを示す。劣化判定部４３は、内燃機関１０が始動されたときから本ルーチンの処理を開始する。なお、本ルーチンによるＳＣＲコンバータ３４の劣化判定は、ＳＣＲ温度ＴＨＳがＮＯｘの浄化開始温度以上の温度に上昇する前に完了するように実施されている。そのため、本実施形態での劣化判定は、ＮＯｘの浄化のため、ＳＣＲコンバータ３４に吸着したアンモニアが消費されない状態のもとで実施されている。
【００２８】
内燃機関１０が始動して本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、ＳＣＲ温度センサ３９によるＳＣＲ温度ＴＨＳの検出値の読み込みが開始される。その後に、ＳＣＲ温度ＴＨＳが吸着開始温度以上となったことが確認されると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０において尿素添加弁３６による排気中への尿素添加が、すなわちＳＣＲコンバータ３４へのアンモニアの供給が開始される。また、このときには、ステップＳ１３０において、アンモニア濃度センサ４０による流出アンモニア濃度ＡＣの検出値の読み込みが開始され、更にステップＳ１４０において、尿素添加（アンモニア供給）の開始からの経過時間Ｔ１の計測が開始される。
【００２９】
本実施形態では、このときの尿素添加を、単位時間当たりの尿素添加量を一定として行うようにしている。また、このときの尿素添加量は、アンモニアを吸着する余地が十分に残された状態のＳＣＲコンバータ３４が単位時間に吸着可能なアンモニアの量（アンモニア吸着速度）よりも、ＳＣＲコンバータ３４に単位時間に流入するアンモニアの量が少ない量となるように設定されている。なお、本実施形態では、内燃機関１０の始動後に、ＳＣＲ温度ＴＨＳがはじめて吸着開始温度に達したときから尿素添加を開始しており、この時点のＳＣＲコンバータ３４は、アンモニアは殆ど吸着していない状態となっている。
【００３０】
その後に、流出アンモニア濃度ＡＣが規定のスリップ判定濃度β以上となったことが確認されると（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、ステップＳ１６０に処理が進められる。スリップ判定濃度βは、ＳＣＲコンバータ３４からのアンモニアの流出（アンモニアスリップ）が開始したと認められる流出アンモニア濃度ＡＣの下限値が値として設定されている。
【００３１】
ステップＳ１６０に処理が進められると、そのステップＳ１６０において、ＳＣＲ温度ＴＨＳに基づく劣化判定時間γの演算が行われる。ここでの劣化判定時間γの演算は、下記の態様で行われる。
【００３２】
図３には、未使用の状態のＳＣＲコンバータ３４（以下、新触と記載する）におけるＳＣＲ温度ＴＨＳと飽和吸着量との関係が実線で示されている。ＳＣＲ温度ＴＨＳに対して飽和吸着量は、吸着開始温度からＳＣＲ温度ＴＨＳが高くなっていくに従って次第に増大する傾向を示す。一方、ＳＣＲコンバータ３４の劣化に対して飽和吸着量は、劣化に進行に応じて減少していく傾向を示す。本実施形態では、新触に対して飽和吸着量が一定の比率Ａ（０＜Ａ＜１）以下となった状態をＳＣＲコンバータ３４が劣化した状態であるとしている。すなわち、劣化した状態のＳＣＲコンバータ３４の飽和吸着量は、同図におけるハッチングで示された領域（劣化領域）内の値となる。以下の説明では、同図に破線で示される、劣化領域の上限となる飽和吸着量を、境界飽和吸着量と記載する。電子制御ユニット４１のメモリには、ＳＣＲ温度ＴＨＳと境界飽和吸着量との関係がマップとして予め記憶されている。そして、劣化判定時間γの演算に際しては、このマップを参照して現在のＳＣＲ温度ＴＨＳにおける境界飽和吸着量が求められ、更にその境界飽和吸着量を単位時間当たりのアンモニア供給量で除算した商が、劣化判定時間γの値として演算されている。
【００３３】
続いて、ステップＳ１７０において、尿素添加（アンモニア供給）から現在までの、すなわちアンモニアスリップが確認されるまでの経過時間Ｔ１（以下、スリップ開始時間と記載する）が劣化判定時間γ未満であるか否かが判定される。ここで、スリップ開始時間が劣化判定時間γ以上である場合（Ｓ１７０：ＮＯ）には、ＳＣＲコンバータ３４が劣化していないと判定され、ステップＳ２２０において尿素添加が停止された後に今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００３４】
これに対して、ここで、スリップ開始時間（経過時間Ｔ１）が劣化判定時間γ未満の場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）には、尿素添加を継続したまま、ステップＳ１８０において、アンモニアスリップが確認されてからの経過時間Ｔ２の計測が開始される。そして、その後にアンモニアスリップが確認されてからの経過時間Ｔ２が規定期間εに達すると（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、ステップＳ２００において、その時点の流出アンモニア濃度ＡＣが規定の劣化判定濃度ζ以上であるか否かが判定される。なお、劣化判定濃度ζの詳細については後述する。
【００３５】
このときの流出アンモニア濃度ＡＣが劣化判定濃度ζ未満である場合（Ｓ２００：ＮＯ）には、ＳＣＲコンバータ３４は劣化していないものとされ、上述のステップＳ２２０で尿素添加が停止された後、今回の本ルーチンが終了される。これに対して、このときの流出アンモニア濃度ＡＣが劣化判定濃度ζ以上の場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）には、ＳＣＲコンバータ３４が劣化していると判定される。そして、ステップＳ２１０において劣化判定時処理が実施され、更にステップＳ２２０で尿素添加が停止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００３６】
ステップＳ２１０での劣化判定時処理では、ＳＣＲコンバータ３４の劣化の通知とＮＯｘ低減処置とが行われる。劣化の通知は、例えば運転席のインストルメントパネル等に設けられた警告灯（ＭＩＬ）の点灯により行われる。なお、車両によっては、尿素水タンク３７の近傍に尿素水の残量等を表示する表示盤が設けられたものがあるが、そうした表示盤上で、ＳＣＲコンバータ３４が劣化している旨の表示を行うようにしてもよい。また、ＮＯｘ低減処置としては、例えば燃焼によるＮＯｘの生成量が増大する内燃機関１０の高負荷運転領域においてスロットルバルブ２５の開度を絞って燃焼に供される酸素量を減らすことで、燃焼温度を下げる処置が行われる。また、吸気中に排気の一部を再循環する排気再循環（ＥＧＲ）装置を備える内燃機関１０の場合には、ＮＯｘ低減処置として、排気の再循環量（ＥＧＲ量）を増量して燃焼温度を下げる処置を行うこともできる。
【００３７】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
図４に、新触時のＳＣＲコンバータ３４に対して劣化判定を実施した場合のアンモニア吸着量、及び流出アンモニア濃度の推移が実線で示されている。なお、ここでは話の簡単のため、劣化判定の実施中のＳＣＲ温度ＴＨＳは、ひいてはＳＣＲコンバータ３４の飽和吸着量は一定であるとしている。
【００３８】
時刻ｔ０に、アンモニアの供給を開始すると、その後、ＳＣＲコンバータ３４のアンモニア吸着量は時間の経過と共に増加していく。アンモニア吸着量が飽和吸着量に達するまでは、供給したアンモニアの殆どがＳＣＲコンバータ３４に吸着されるため、流出アンモニア濃度はほぼゼロに保たれる。その後、時刻ｔ２においてアンモニア吸着量が飽和吸着量に達すると、ＳＣＲコンバータ３４からアンモニアスリップが発生する。このときのアンモニアスリップの発生は、流出アンモニア濃度ＡＣがゼロ近傍の値から増加したことをもって確認することができる。なお、このときの流出アンモニア濃度は、ＳＣＲコンバータ３４に流入する排気のアンモニア濃度まで速やかに増加する。
【００３９】
また、図４には、劣化したＳＣＲコンバータ３４に対して劣化判定を実施した場合のアンモニア吸着量、及び流出アンモニア濃度の推移が二点鎖線で示されている。劣化したＳＣＲコンバータ３４では、飽和吸着量が新触時に比べて減少しているため、新触時よりも早い時期（同図では時刻ｔ１）にアンモニアスリップが発生するようになる。このように、新触時と劣化時とでは、尿素添加（アンモニア供給）の開始からアンモニアスリップが発生するまでの時間（アンモニアスリップ開始時間）に違いがある。よって、通常であれば、スリップ開始時間が規定の劣化判定時間γ未満であることをもって、ＳＣＲコンバータ３４が劣化していると判定できる。
【００４０】
ところで、ＳＣＲコンバータ３４のチャンネルの一部が、煤等の異物により閉塞された状態（以下、部分閉塞と記載する）となることがある。図４には、部分閉塞が発生した状態の新触時のＳＣＲコンバータ３４に対して劣化判定を実施した場合の流出アンモニア濃度の推移が破線で示されている。部分閉塞の発生時には、排気が未閉塞のチャンネルに集中して流れ、そうしたチャンネルでは部分閉塞が発生していないときに比べてアンモニアの吸着が速い速度で進行する。そのため、未閉塞のチャンネルでは、ＳＣＲコンバータ３４全体のアンモニア吸着量が飽和吸着量に達するよりも早い時期にアンモニア吸着量が飽和し、同チャンネルを通じてアンモニアスリップが発生するようになる。そのため、部分閉塞が発生している場合には、ＳＣＲコンバータ３４が劣化していなくても、スリップ開始時間が短くなる。そのため、スリップ開始時間に基づくだけでは、劣化と部分閉塞とを区別できない場合がある。
【００４１】
図５に、劣化時と部分閉塞時とのそれぞれにおけるアンモニアスリップ確認後の、すなわち流出アンモニア濃度がスリップ判定濃度βに達して以降の流出アンモニア濃度の推移を示す。劣化時には、ＳＣＲコンバータ３４全体のアンモニア吸着量が飽和吸着量に達した状態となったときにアンモニアスリップが発生する。そのため、このときのアンモニアスリップ確認後の流出アンモニア濃度ＡＣは、ＳＣＲコンバータ３４に流入する排気のアンモニア濃度とほぼ同じ濃度まで速やかに増加する。これに対して、部分閉塞時には、ＳＣＲコンバータ３４に未だアンモニアを吸着する余地が残されている状態でアンモニアスリップが発生する。そのため、このときのＳＣＲコンバータ３４は、アンモニスリップの開始後も暫くは、ある程度の量のアンモニアを吸着し続ける。よって、部分閉塞によりアンモニア吸着量が飽和吸着量に到達する前にアンモニアスリップが発生した場合には、アンモニスリップの開始後における流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度が劣化時に比べて低くなる。
【００４２】
本実施形態では、劣化時と部分閉塞時とで流出アンモニア濃度ＡＣに明確な差が認められるようになるまでの、アンモニアスリップ確認時からの経過時間を、上記規定期間εの値として設定している。また、アンモニアスリップが確認されてから規定期間εが経過した時点における劣化時の流出アンモニア濃度ＡＣが取り得る値の範囲の下限値よりも小さく、且つ同時点における部分閉塞時の流出アンモニア濃度ＡＣが取り得る値の範囲の上限値よりも大きい値を、上記劣化判定濃度ζの値として設定している。よって、本実施形態では、劣化と部分閉塞とを区別してＳＣＲコンバータ３４の劣化を高い精度で判定できる。
【００４３】
なお、アンモニア濃度の増加速度は、ある時間におけるアンモニア濃度の変化量を、その時間で割った商として求められる。アンモニアスリップの確認から規定期間εが経過した時点の流出アンモニア濃度ＡＣの値は、アンモニアスリップが確認されたときからの流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度に対応した値となる。このように、本実施形態では、アンモニアスリップが確認されてからの流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度に基づいてＳＣＲコンバータ３４の劣化の有無を判定するものとなっている。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、内燃機関の排気浄化システムの第２実施形態を、図６及び図７を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施形態及び後述の各実施形態にあって、上述の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４５】
第１実施形態では、アンモニアスリップが確認されてから規定期間εが経過した時点の流出アンモニア濃度ＡＣに基づいてＳＣＲコンバータ３４が劣化しているか、部分閉塞が発生しているかを区別するようにしていた。なお、ＳＣＲコンバータ３４の劣化時におけるアンモニアスリップ開始後の流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度には、ある程度のばらつきが存在しており、上記規定期間εや劣化判定濃度ζは、そうしたばらつきを考慮して値を設定する必要がある。
【００４６】
図６には、ＳＣＲコンバータ３４の劣化時におけるアンモニアスリップが確認されてからの増加速度が上記ばらつきの範囲内で比較的高い場合の流出アンモニア濃度ＡＣの推移が二点鎖線Ｌ１により示されている。また、同図には、同増加速度が上記ばらつきの範囲内で最も低い場合の流出アンモニア濃度ＡＣの推移が二点鎖線Ｌ２により示されている。さらに、同図には、部分閉塞時の流出アンモニア濃度ＡＣの推移が鎖線にて示されている。
【００４７】
上記ばらつきの範囲内で流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度が最も低い場合を含めて劣化と部分閉塞との切り分けを確実に行うには、ある程度の長い期間を上記規定期間εとして設定する必要がある。しかしながら、そうした場合には、劣化判定の完了に要する時間は自ずと長くなる。一方、上記のようなばらつきの範囲内で流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度が高い場合には、規定期間εとしてより短い期間を設定しても、劣化と部分閉塞との切り分けが可能である。
【００４８】
そこで、本実施形態では、劣化と部分閉塞とを区別するためのアンモニアスリップ確認後の流出アンモニア濃度ＡＣに基づく判定を下記のように２段階に分けて行うようにしている。すなわち、まずアンモニアスリップの確認から規定の第１期間ε１が経過した時点の流出アンモニア濃度ＡＣが規定の第１劣化判定濃度ζ１以上であるか否かを判定している。この時点では、二点鎖線Ｌ２の場合、すなわち上記流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度がばらつきの範囲内で最も低い場合にも、部分閉塞時とは明確な違いが流出アンモニア濃度ＡＣに生じている。
【００４９】
加えて本実施形態では、アンモニアスリップの確認から上記第１期間ε１よりも短い第２期間ε２が経過した時点にも、流出アンモニア濃度ＡＣが規定の第２劣化判定濃度以上であるか否かの判定を行っている。この時点にも、二点鎖線Ｌ１の場合には、すなわち流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度が比較的高い場合には、流出アンモニア濃度ＡＣに基づいて劣化と部分閉塞とを区別することが可能である。そのため、部分閉塞による誤判定を回避可能な範囲で、早期に判定が可能な場合には短時間で判定を完了できるようになる。
【００５０】
なお、本実施形態では、第２劣化判定濃度ζ２の値として第１劣化判定濃度ζ１よりも低い濃度を設定している。ただし、これらの値は適合値であり、第１期間ε１、第２期間ε２の設定や適用されるＳＣＲコンバータの仕様によっては、第２劣化判定濃度ζ２の値として第１劣化判定濃度ζ１よりも高い濃度を設定したり、第１劣化判定濃度ζ１及び第２劣化判定濃度ζ２に同じ値を設定したりした方が望ましい場合もある。
【００５１】
図７に、こうした場合の劣化判定ルーチンの処理手順を示す。本ルーチンは、図２に示した第１実施形態の劣化判定ルーチンにおけるステップＳ２００及びステップＳ２１０の処理を、同図に示すステップＳ３００〜Ｓ３３０の処理に置き換えたものとなっており、それ以外の処理は、第１実施形態の場合と同じとなっている。なお、同図では、ステップＳ１００からステップＳ１５０までの処理の図示は省略されている。
【００５２】
上記のように本実施形態の場合にも、アンモニアスリップの確認後（Ｓ１７０：ＹＥＳ）にその確認後の経過時間Ｔ２の計測を開始する（Ｓ１８０）までは、第１実施形態の場合と同様に処理が進められる。ただし、本実施形態の場合には、その後の処理は以下のように進められる。
【００５３】
すなわち、本実施形態の場合には、上記経過時間Ｔ２の計測の開始後、同経過時間Ｔ２が上述の第２期間ε２以上となると（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ステップＳ３１０において、その時点の流出アンモニア濃度ＡＣが第２劣化判定濃度ζ２以上であるか否かが判定される。このときの流出アンモニア濃度ＡＣが第２劣化判定濃度ζ２以上の場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）には、その時点でＳＣＲコンバータ３４が劣化していると判定される。そして、ステップＳ２１０において劣化判定時処理が実施され、更にステップＳ２２０で尿素添加が停止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
【００５４】
一方、このときの流出アンモニア濃度ＡＣが第２劣化判定濃度ζ２未満であると判定された場合（Ｓ３１０：ＮＯ）には、その後に上記経過時間Ｔ２が上述の第１期間ε１以上となったとき（Ｓ３２０：ＹＥＳ）にステップＳ３３０においてその時点の流出アンモニア濃度ＡＣが第１劣化判定濃度ζ１以上であるか否かが判定される。そして、流出アンモニア濃度ＡＣが第１劣化判定濃度ζ１以上の場合（Ｓ３３０：ＹＥＳ）には、ＳＣＲコンバータ３４が劣化していると判定される。そして、ステップＳ２１０において劣化判定時処理が実施され、更にステップＳ２２０で尿素添加が停止された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。これに対して、流出アンモニア濃度ＡＣが第１劣化判定濃度ζ１未満の場合（Ｓ３３０：ＮＯ）には、ＳＣＲコンバータ３４は劣化していないものとされ、上述のステップＳ２２０で尿素添加が停止された後、今回の本ルーチンが終了される。なお、この場合には、ＳＣＲコンバータ３４に部分閉塞が発生していると判断されることになる。
【００５５】
（第３実施形態）
第１実施形態及び第２実施形態の排気浄化システムでは、アンモニアスリップが確認されてからの流出アンモニア濃度ＡＣの増加速度に基づいて、劣化と部分閉塞とを区別していた。ＳＣＲコンバータ３４の部分閉塞は、その後に自然に解消される場合もあるが、その解消までのＳＣＲコンバータ３４は、ＮＯｘの浄化能力が低下した状態となっているため、速やかな解消が望まれる。そこで、本実施形態の排気浄化システムでは、部分閉塞の発生が確認されたときに同部分閉塞を解消するための閉塞解消制御を行う閉塞解消制御部４４を電子制御ユニット４１に設けるようにしている（図１参照）。すなわち、第１実施形態の態様で劣化判定を行う場合の閉塞解消制御部４４は、図２の劣化判定ルーチンにおけるステップＳ２００において流出アンモニア濃度ＡＣが劣化判定濃度ζ未満であると判定された場合に閉塞解消制御を実施する。また、第２実施形態の態様で劣化判定を行う場合の閉塞解消制御部４４は、図６の劣化判定ルーチンにおけるステップＳ３３０において流出アンモニア濃度ＡＣが第１劣化判定濃度ζ１未満であると判定された場合に閉塞解消制御を実施する。
【００５６】
閉塞解消制御は、ＳＣＲコンバータ３４を昇温する昇温処理を実施して、同ＳＣＲコンバータ３４のチャンネルに詰まった煤等の異物を燃焼することで行われる。昇温処理は、例えば気筒１１での燃焼終了後の燃料噴射であるポスト噴射を燃料噴射弁２６に指令することで行うことができる。ポスト噴射により噴射された燃料は、気筒１１内で燃焼されずに排気通路３０に排出される。この燃料が酸化触媒コンバータ３２の内部等で燃焼することで、ＳＣＲコンバータ３４に流入する排気の温度が高められる。これにより、異物の燃焼に必要な温度までＳＣＲコンバータ３４を昇温することで、部分閉塞の解消を図ることができる。なお、排気通路３０における酸化触媒コンバータ３２よりも上流側の部分に燃料を添加する燃料添加弁が設けられた内燃機関の場合には、ポスト噴射の代わりに燃料添加弁の燃料添加を行うことで、同様の昇温処理を行うことができる。また、ＳＣＲコンバータ３４に燃焼式、或いは電熱式のヒータが設けられている場合には、そうしたヒータにより直接加熱することで、昇温処理を行うことも可能である。
【００５７】
さらに、図８に示すように、ＳＣＲコンバータ３４の排気流入口に圧縮ガスを吹き付ける圧縮ガス噴射器５０を設けるとともに、閉塞解消制御部４４がその圧縮ガス噴射器５０による圧縮ガスの噴き付けを実施することで閉塞解消制御を行うことも可能である。圧縮ガス噴射器５０は、ガス（例えば空気）を圧縮するポンプ５１と、同ポンプ５１が圧縮したガスをＳＣＲコンバータ３４の排気流入口に向けて噴射する噴射ノズル５２とを備えている。そして、噴射ノズル５２から噴射した圧縮ガスにより、ＳＣＲコンバータ３４のチャンネルに詰まった異物を吹き飛ばすことで、部分閉塞の解消を図るようにしている。ちなみに、こうした圧縮ガスの噴き付けを、上記のような昇温処理と併せて実施することで、より効果的に部分閉塞の解消を図ることが可能となる。
【００５８】
（第４実施形態）
第３実施形態の排気浄化システムにおいて、閉塞解消制御部４４が閉塞解消制御を実施しても、ＳＣＲコンバータ３４の部分閉塞を解消できない場合があり、そうした場合には、整備工場等でのＳＣＲコンバータ３４の修理や交換が必要となる。そこで、本実施形態では、閉塞解消制御の実施後に、部分閉塞が同制御により解消できないものであるか否かの判定（以下、回復不能判定と記載する）を行うようにしている。
【００５９】
図９に、こうした回復不能判定を行う場合の劣化判定ルーチンの処理手順を示す。なお、本ルーチンは、図２に示した第１実施形態の劣化判定ルーチン、或いは図７に示した第２実施形態の劣化判定ルーチンにおけるステップＳ１５０での肯定判定後、ステップＳ１６０の処理に移行するまでにステップＳ４００〜Ｓ４５０の処理を追加実施するものとなっている。なお、同図には、ステップＳ１００〜ステップＳ１４０までの処理、及びステップＳ１６０以降の処理の図示を省略しているが、これら省略した部分の処理の内容は、第１実施形態又は第２実施形態におけるものと同じである。
【００６０】
本ルーチンでは、ステップＳ１５０において肯定判定された場合、すなわちアンモニアスリップが確認された場合、ステップＳ４００に処理が進められる。ステップＳ４００に処理が進められると、そのステップＳ４００において、閉塞解消制御の実施フラグがセットされているか否かが判定される。閉塞解消制御部４４が閉塞解消制御を実施したときにセットされるフラグとなっている。なお、後述するように、ここで閉塞解消制御の実施フラグがセットされていた場合には、本ルーチンの実行中に同実施フラグがクリアされるようになっている（Ｓ４４０）。よって、同実施フラグがセットされている場合とは、前回の劣化判定においてＳＣＲコンバータ３４の部分閉塞が確認されて閉塞解消制御が実施された場合となる。
【００６１】
ここで、閉塞解消制御の実施フラグがセットされていなかった場合（Ｓ４００：ＮＯ）、ステップＳ４５０において、現在の経過時間Ｔ１の値を、すなわち今回の劣化判定でのスリップ開始時間を、前回スリップ開始時間の値として設定した上で、ステップＳ１６０に処理が進められる。なお、前回スリップ開始時間の値は、内燃機関１０の停止中もクリアされずに保持される。
【００６２】
これに対して、閉塞解消制御の実施フラグがセットされている場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）には、ステップＳ４１０において、前回スリップ開始時間の値が読み込まれる。このときに読み込まれる前回スリップ開始時間の値には、前回の劣化判定におけるスリップ開始時間が設定されている。
【００６３】
続いて、ステップＳ４２０において、前回スリップ開始時間の値が現在の経過時間Ｔ１未満の値であるか否かが判定される。このときの経過時間Ｔ１の値は、今回の劣化判定におけるスリップ開始時間を表している。一方、上記のようにここでの判定は、閉塞解消制御の実施フラグがセットされている場合、すなわち前回の劣化判定後に閉塞解消制御が実施された場合にのみ実施される。よって、ここでの判定は、閉塞解消制御の結果としてスリップ開始時間が短縮されたか否かを判定していることになる。なお、部分閉塞が軽減されれば、スリップ開始時間は短くなる。よって、閉塞解消制御の実施後にスリップ開始時間が短縮されていれば、現在のＳＣＲコンバータ３４で発生している部分閉塞は、閉塞解消制御により解消可能なものであると判断できる。これに対して閉塞解消制御の実施後にスリップ開始時間が短縮されていない場合には、現在のＳＣＲコンバータ３４で発生している部分閉塞は、閉塞解消制御では解消できないものと判断できる。
【００６４】
ここで、スリップ開始時間が短縮された場合（Ｓ４２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ４４０において閉塞解消制御の実施フラグがクリアされ、上述のステップＳ４５０に処理が進められる。なお、この場合において、ＳＣＲコンバータ３４の部分閉塞が完全に解消されていなかったとしても、その後の本ルーチンにおいて再び部分閉塞が発生していると判定されて、閉塞解消制御が実施されるため、いずれは部分閉塞が解消することになる。
【００６５】
これに対して、スリップ開始時間が短縮されていない場合（Ｓ４２０：ＮＯ）には、ステップＳ４３０において回復不能判定時処理が実施された後、ステップＳ４４０に処理が進められる。回復不能判定時処理では、インストルメントパネルや表示盤に設けられた警告灯の点灯等により、ＳＣＲコンバータ３４に回復不能な部分閉塞が発生していることを通知する処理が行われる。なお、回復不能な部分閉塞が発生した場合にも、ＳＣＲコンバータ３４の修理や交換が必要な点では、ＳＣＲコンバータ３４が劣化した場合と同じであるため、回復不能判定時の通知と劣化判定時の通知とを共通としてもよい。
【００６６】
また、次のように、状態の推移に応じて通知の内容を変化させるようにしてもよい。例えば、部分閉塞が未確認の状態、部分閉塞が確認されている状態、及びその部分閉塞が回復不能と判定された状態のそれぞれを示す警告灯を個別に設け、状態に応じて点灯する警告灯を切り替えるようにする。また、部分閉塞が未確認の状態では発光色を緑色とし、部分閉塞が確認されているが回復不能とは判定されていない状態では発光色を黄色とし、回復不能と判定された状態では発光色を赤色とするといったように、警告灯の発光色を変化させることで、状態の変化を通知してもよい。
【００６７】
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、ＳＣＲ温度センサ３９によってＳＣＲ温度を直接計測するようにしていたが、ＳＣＲコンバータ３４から流出する排気の温度を測定してその温度からＳＣＲ温度を推定するといったように、ＳＣＲ温度を推定して求めるようにしてもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、ＳＣＲ温度ＴＨＳがＮＯｘの浄化開始温度未満の状態でＳＣＲコンバータ３４の劣化判定を行うようにしていた。ＳＣＲ温度ＴＨＳが浄化開始温度以上となった状態で劣化判定を行う場合には、ＮＯｘの浄化のためのアンモニアの消費を考慮して劣化判定時間γを設定する必要がある。すなわち、ＳＣＲコンバータ３４のアンモニア吸着量は、ＮＯｘの浄化のために消費されたアンモニアの量だけ減少する。そのため、ＳＣＲ温度ＴＨＳが浄化開始温度以上の場合には、ＳＣＲコンバータ３４に対する単位時間あたりのアンモニアの供給量が同じでも、ＮＯｘの浄化のために消費されるアンモニアの量が多いほど、アンモニア吸着量が飽和吸着量に達するまでの時間、すなわちスリップ開始時間は長くなる。そこで、浄化開始温度以上のＳＣＲ温度ＴＨＳで劣化判定を行う場合には、次のように劣化判定時間γを設定するとよい。まず、排気の流量やＳＣＲ温度ＴＨＳに基づき、単位時間当たりに消費されるアンモニアの量を推定する。さらに、その推定値を積算していくことで、アンモニア供給の開始からアンモニアスリップが確認されるまでの期間のＳＣＲコンバータ３４でのアンモニアの消費量を演算する。そして、現在のＳＣＲ温度ＴＨＳにおける境界飽和吸着量に同アンモニアの消費量を加算した和を、単位時間当たりのアンモニア供給量で除算した商を劣化判定時間γの値として設定する。
【符号の説明】
【００６９】
１０…内燃機関、１１…気筒、２０…吸気通路、２１…エアクリーナ、２２…エアフローメータ、２３…コンプレッサ、２４…インタークーラ、２５…スロットルバルブ、２６…燃料噴射弁、３０…排気通路、３１…タービン、３２…酸化触媒コンバータ、３３…ＤＰＦ、３４…ＳＣＲコンバータ、３５…ＡＳＣ装置、３６…尿素添加弁、３７…尿素水タンク、３８…尿素水ポンプ、３９…ＳＣＲ温度センサ、４０…アンモニア濃度センサ、４１…電子制御ユニット、４３…劣化判定部、４４…閉塞解消制御部、５０…圧縮ガス噴射器、５１…ポンプ、５２…噴射ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020029835.tif 000008
【図７】
2020029835.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020029835.tif 000011