(57)【要約】【課題】本発明は、選択還元型触媒を備えた排気浄化システムの故障を診断する技術において、診断精度の向上を図ることを課題とする。【解決手段】本発明は、選択還元型触媒が吸着可能な水分量に基づいて該選択還元型触媒の劣化度合を診断する排気浄化システムの故障診断装置において、内燃機関の排気通路内に残留している凝縮水を除去した上で、内燃機関から排出される水分量と選択還元型触媒の床温との相関関係に基づく劣化診断を行うようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置された選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒より上流を流れる排気に尿素を添加する添加装置と、
前記選択還元型触媒の床温と相関する物理量を検出する検出手段と、
前記添加装置が作動していない条件下で前記内燃機関から排出された水分量を積算する積算手段と、
前記積算手段により算出された積算値と前記検出手段により検出された物理量との相関関係に基づいて前記選択還元型触媒の劣化度合を診断する診断手段と、
前記積算手段による水分量の積算が開始される前に、前記排気通路内の残留水分を除去する除去手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化システムの故障診断装置。
【請求項２】
請求項１において、前記除去手段は、
前記選択還元型触媒を迂回するように前記排気通路に接続されたバイパス通路と、
前記内燃機関の始動時から一定期間は前記選択還元型触媒を遮断し、前記一定期間経過後は前記バイパス通路を遮断する切換手段と、
を備え、
前記積算手段は、前記切換手段が前記選択還元型触媒を遮断した状態から前記バイパス通路を遮断した状態へ移行した時に水分量の積算を開始することを特徴とする排気浄化システムの故障診断装置。
【請求項３】
請求項２において、前記一定期間の終了時期は、前記排気通路内の温度が凝縮水の蒸発温度以上に上昇した時期であることを特徴とする排気浄化システムの故障診断装置。
【請求項４】
請求項２において、前記一定期間の終了時期は、前記内燃機関の始動時からの運転時間が予め定められた基準時間以上となった時期であることを特徴とする排気浄化システムの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化システムの故障診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気通路に選択還元型触媒を配置するとともに、該選択還元型触媒より上流を流れる排気に尿素水を添加するための尿素水添加装置を備えた排気浄化システムが提案されている。
【０００３】
上記システムにおいては、選択還元型触媒の劣化が進むにつれてアンモニアスリップ（アンモニア（ＮＨ３）が選択還元型触媒を通過する現象）が顕著となるため、選択還元型触媒の劣化度合に応じて尿素水の添加量を補正する必要があった。
【０００４】
選択還元型触媒の劣化を診断する方法としては、選択還元型触媒へ流入する排気の温度が所定温度以上となる運転時間を積算し、その積算時間が長くなるほど選択還元型触媒の劣化度合が高いと診断する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４２０９４号公報
【特許文献２】特開平７−１５８４２５号公報
【特許文献３】特開２００３−８３０４２号公報
【特許文献４】特開２００８−２１５２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した従来の技術は、ＮＯｘ濃度センサやアンモニア濃度センサ等を追加することなく実施可能な診断方法であるが、尿素添加装置等が故障／劣化した場合に誤診断する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択還元型触媒を備えた排気浄化システムの故障を診断する技術において、診断精度の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するために、選択還元型触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）が吸着可能な水分量に基づいて該選択還元型触媒の劣化度合を診断す
るようにした。
【０００９】
本願発明者の鋭意の実験及び検証により、選択還元型触媒の浄化能力は、該選択還元型触媒が吸着可能な水分（Ｈ２Ｏ）の量（飽和量）と相関することがわかった。すなわち、選択還元型触媒の浄化能力は該選択還元型触媒が吸着可能なアンモニア（ＮＨ３）の量（飽和量）と相関し、選択還元型触媒が吸着可能なアンモニアの量は該選択還元型触媒が吸着可能な水分の量と相関することがわかった。以下では、選択還元型触媒が吸着可能な水分の量を最大水分量と称し、選択還元型触媒が吸着可能なアンモニアの量を最大アンモニア量と称する。
【００１０】
例えば、選択還元型触媒の浄化能力が劣化した場合は、最大水分量が正常時（新品時）
より減少する。この傾向は、選択還元型触媒の劣化が進行するにつれて顕著となる。つまり、選択還元型触媒の劣化が進行するほど最大水分量が減少する。
【００１１】
従って、選択還元型触媒の最大水分量を直接的又は間接的に取得することにより、該選択還元型触媒の劣化度合を診断することが可能となる。
【００１２】
最大水分量の取得方法としては、選択還元型触媒が水分を吸着した時の発熱量を取得する方法を例示することができる。選択還元型触媒は、水分を吸着する際に反応熱（以下、「水分吸着反応熱」と称する）を発する。その際の発熱量は、最大水分量と相関する。すなわち、選択還元型触媒の最大水分量が少なくなるほど、水分吸着反応熱の発生量も少なくなる。よって、水分吸着反応熱の発生量を特定することにより、最大水分量を特定することができる。
【００１３】
なお、選択還元型触媒の最大水分量は、該選択還元型触媒の劣化度合に加え、該選択還元型触媒に吸着されているアンモニアの量によっても変化する可能性がある。これに対し、選択還元型触媒に対するアンモニア供給量を特定するとともに、特定されたアンモニア供給量に起因した発熱量の減少を見込んで劣化診断を行う方法が考えられる。
【００１４】
このような方法によると、選択還元型触媒に対してアンモニアが供給されている時であっても、選択還元型触媒の劣化診断を行うことができる。しかしながら、アンモニア供給量のばらつきが生じた場合等は、診断誤差が大きくなる可能性がある。このため、選択還元型触媒の劣化診断は、内燃機関の始動時からアンモニアの供給開始時までの期間内に行われることが好適である。
【００１５】
また、水分吸着反応熱の発生量に基づいて選択還元型触媒の劣化診断を行う場合は、選択還元型触媒へ供給された水分量を把握する必要がある。これは、水分吸着反応熱の発生量は、選択還元型触媒の劣化度合に加え、選択還元型触媒へ供給された水分量によっても変化するためである。
【００１６】
これに対し、本発明は、選択還元型触媒へ供給された水分量を特定し、特定された水分量に対する水分吸着反応熱の発生量に基づいて、選択還元型触媒の劣化度合を診断するようにした。
【００１７】
選択還元型触媒へ供給される水分としては、内燃機関から排出される水分に加え、排気通路内に残留している水分（凝縮水）も考えられる。内燃機関から排出される水分量は該内燃機関の運転状態から特定することが可能であるが、排気通路内に残留している凝縮水の量を正確に特定することは困難である。
【００１８】
そこで、本発明は、内燃機関の排気通路内に残留している凝縮水を除去した上で、選択還元型触媒の劣化度合を診断することにより、診断精度の向上を図るようにした。
【００１９】
具体的には、本発明に係わる排気浄化システムの故障診断装置は、
内燃機関の排気通路に配置された選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒より上流を流れる排気に尿素を添加する添加装置と、
前記選択還元型触媒の床温と相関する物理量を検出する検出手段と、
前記添加装置が作動していない条件下で前記内燃機関から排出された水分量を積算する積算手段と、
前記積算手段により算出された積算値と前記検出手段により検出された物理量との相関関係に基づいて前記選択還元型触媒の劣化度合を診断する診断手段と、
前記積算手段による水分量の積算が開始される前に、前記排気通路内の残留水分を除去
する除去手段と、
を備えるようにした。
【００２０】
かかる発明によると、選択還元型触媒に供給された水分量を特定することができるため、選択還元型触媒に供給された水分量のばらつきによる診断精度の低下を抑制することができる。
【００２１】
さらに、上記した発明によると、添加装置の劣化／故障による診断精度の低下も回避することができるとともに、排気エミッションの悪化（例えば、アンモニアスリップによる排気エミッションの悪化）も回避することができる。
【００２２】
本発明の診断手段による診断方法としては、選択還元型触媒へ供給された水分量に対する水分吸着反応熱の発生量が正常時より少なければ選択還元型触媒が劣化していると診断する方法、又は選択還元型触媒に対する水分供給開始時から水分吸着反応熱が発生し始めるまでの所要時間が正常時より短い／長ければ選択還元型触媒が劣化していると診断する方法等を例示することができる。
【００２３】
本発明の除去手段は、選択還元型触媒を迂回するように前記排気通路に接続されたバイパス通路と、内燃機関の始動時から一定期間は前記選択還元型触媒を遮断し、前記一定期間経過後は前記バイパス通路を遮断する切換手段と、を備えるようにしてもよい。
【００２４】
上記したバイパス通路及び切換手段によると、内燃機関の始動時から一定期間は排気の全てがバイパス通路を流れる。その結果、選択還元型触媒より上流の排気通路に残留していた凝縮水は、選択還元型触媒に吸着されることなく除去される。
【００２５】
積算手段は、前記切換手段が選択還元型触媒を遮断した状態からバイパス通路を遮断した状態へ移行した時に水分量の積算を開始すればよい。その場合、積算手段の積算結果は、選択還元型触媒へ供給された水分量と等しくなる。その結果、選択還元型触媒に供給された水分量を正確に特定することができる。
【００２６】
ここで、上記した一定期間としては、内燃機関の始動時から排気通路内の温度が所定温度以上に達するまでの期間を例示することができる。その場合の所定温度は、排気通路内の凝縮水が蒸発する温度と同等又は高く設定される温度である。
【００２７】
また、上記した一定期間は、内燃機関の始動時からの運転時間が所定時間以上に達するまでの期間を例示することもできる。その場合の所定時間は、排気通路内の温度が前記した所定温度以上となるに足る時間であり、予め実験的に求めておくことができる。さらに、所定時間は、始動時の排気通路内の温度が低くなるほど長くなるように補正されてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、選択還元型触媒の劣化度合を精度良く診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用する排気浄化システムの概略構成を示す図である。
【図２】診断期間における選択還元型触媒の最高床温を示す図である。
【図３】診断期間における選択還元型触媒の基準時床温を示す図である。
【図４】劣化診断ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】診断期間における水分吸着反応熱の発生量を特定する方法を示す第１の図である。
【図６】診断期間における水分吸着反応熱の発生量を特定する方法を示す第２の図である。
【図７】選択還元型触媒の温度上昇タイミングに基づいて劣化診断を行う方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３１】
図１は、内燃機関に適用される排気浄化システムの概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、軽油を燃料とする圧縮着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）である。
【００３２】
内燃機関１の排気通路２には、酸化触媒３が配置されている。酸化触媒３の直下流の排気通路２には、パティキュレートフィルタ４が配置されている。さらに、パティキュレートフィルタ４より下流の排気通路２には、選択還元型触媒５が配置されている。選択還元型触媒５は、アンモニア等の極性分子を選択的に吸着し、吸着したアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元及び浄化する触媒である。
【００３３】
前記パティキュレートフィルタ４と前記選択還元型触媒５の間に位置する排気通路２には、該排気通路２を流れる排気に尿素水溶液を添加する尿素添加弁６が取り付けられている。尿素添加弁６には、尿素水溶液を貯留するタンク７が接続されている。尿素添加弁６とタンク７は、本発明にかかる添加装置の一例である。
【００３４】
前記尿素添加弁６は、前記選択還元型触媒５が活性状態にある時に、前記タンク７に貯留された尿素水溶液を排気中に添加する。排気中に添加された尿素水溶液は、排気中又は選択還元型触媒５において熱分解及び加水分解されてアンモニアを生成する。生成されたアンモニアは、選択還元型触媒５に吸着され、排気中のＮＯｘを還元させる。
【００３５】
前記尿素添加弁６と前記選択還元型触媒５の間に位置する排気通路２には、バイパス通路２０の一端が接続されている。バイパス通路２０の他端は、前記選択還元型触媒５より下流の排気通路２に接続されている。バイパス通路２０の一端と排気通路２との接続部位には、流路切換弁２１が配置されている。流路切換弁２１は、排気通路２（選択還元型触媒５）とバイパス通路２０との何れか一方を遮断する弁である。
【００３６】
前記バイパス通路２０の他端と排気通路２との接続部位より下流の排気通路２には、該排気通路２内を流れるガスの温度を検出する温度センサ８が配置されている。この温度センサ８は、本発明に係わる検出手段の一実施態様である。
【００３７】
このように構成された排気浄化システムには、ＥＣＵ９が併設されている。ＥＣＵ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等から構成される電子制御ユニットである。ＥＣＵ９には、温度センサ８等の各種センサの出力信号が入力されるようになっている。さらに、ＥＣＵ９には、尿素添加弁６等が電気的に接続されている。
【００３８】
ＥＣＵ９は、前記した各種センサの出力信号に基づいて、前記尿素添加弁６や内燃機関１の運転状態を制御する。例えば、ＥＣＵ９は、燃料噴射制御や尿素添加制御などの既知の制御に加え、選択還元型触媒５の劣化診断を行う。
【００３９】
以下、選択還元型触媒５の劣化診断方法について述べる。
【００４０】
本実施例の劣化診断方法は、選択還元型触媒５が水分吸着反応によって発生する熱量に基づいて、該選択還元型触媒５の劣化度合を診断する方法である。
【００４１】
選択還元型触媒５は、劣化が進行するほど最大水分量が減少する特性を有している。最大水分量は水分吸着反応熱の発生量と相関するため、選択還元型触媒５の劣化が進むほど水分吸着反応熱の発生量が少なくなる。よって、水分吸着反応熱の発生量を特定することにより、選択還元型触媒５の劣化度合を判定することが可能となる。
【００４２】
なお、水分吸着反応熱の発生量は、選択還元型触媒の劣化度合に加え、選択還元型触媒５に吸着されているアンモニアの量によっても変化する。これに対し、選択還元型触媒５に対するアンモニア供給量を特定するとともに、特定されたアンモニア供給量に起因した発熱量の減少を見込んで劣化診断を行う方法が考えられる。
【００４３】
しかしながら、アンモニア供給量のばらつきが生じた場合等は、診断誤差が大きくなる。このため、選択還元型触媒５の劣化診断は、内燃機関１の始動時からアンモニア供給開始までの期間内に行われることが好適である。
【００４４】
ここで、アンモニアが供給されていない条件下において、選択還元型触媒５の床温を計測した結果を図２に示す。図２に示す床温は、選択還元型触媒５に対する水分の供給が開始された時期ｔ０から所定時期ｔ１までの期間（以下、「診断期間」と称する）において、選択還元型触媒５の下流側端部の温度を計測したものである。
【００４５】
図２中のＴｃａｔｍａｘ０は正常時の最高床温を示し、Ｔｃａｔｍａｘ１は劣化度合が比較的小さい時の最高床温を示し、Ｔｃａｔｍａｘ２は劣化度合が比較的大きい時の最高床温を示している。また、所定時期ｔ１は、選択還元型触媒５へ供給された水分量が基準量（正常な選択還元型触媒５が最高床温Ｔｃａｔｍａｘ０に到達するに足る水分量）に達する時期である。
【００４６】
図２に示すように、診断期間における最高床温Ｔｃａｔｍａｘは、選択還元型触媒５の劣化度合が大きくなるほど低くなる傾向がある。よって、診断期間における最高床温Ｔｃａｔｍａｘを計測し、その計測結果Ｔｃａｔｍａｘを正常時の最高床温Ｔｃａｔｍａｘ０と比較することにより、選択還元型触媒５の劣化及び劣化度合を診断することができる。
【００４７】
詳細には、前記計測結果Ｔｃａｔｍａｘが正常時の最高床温Ｔｃａｔｍａｘ０に対して低くなるほど、選択還元型触媒５の劣化度合が大きいと診断することができる。
【００４８】
また、図３に示すように、所定時期ｔ１における選択還元型触媒５の床温（以下、「基準時床温」と称する）も、劣化度合が大きくなるほど低くなる傾向がある。なお、図３中のＴｃａｔｂｔ０は正常時の基準時床温を示し、Ｔｃａｔｂｔ１は劣化度合が比較的小さい時の基準時床温を示し、Ｔｃａｔｂｔ２は劣化度合が比較的大きい時の基準時床温を示している。
【００４９】
よって、基準時床温Ｔｃａｔｂｔを計測し、その計測結果Ｔｃａｔｂｔを正常時の基準時床温Ｔｃａｔｂｔ０と比較することにより、選択還元型触媒５の劣化及び劣化度合を診断することも可能である。
【００５０】
ただし、前記した最高床温Ｔｃａｔｍａｘや基準時床温Ｔｃａｔｂｔは、選択還元型触媒５が水分を吸着する前の床温（以下、「初期床温」と称する）Ｔｃａｔｄｆによっても変化する。
【００５１】
そこで、最高床温Ｔｃａｔｍａｘと初期床温Ｔｃａｔｄｆとの差△Ｔｃａｔｍａｘ（＝Ｔｃａｔｍａｘ−Ｔｃａｔｄｆ）を正常時の値△Ｔｃａｔｍａｘｓｔ（＝Ｔｃａｔｍａｘ０−Ｔｃａｔｂｔ）と比較し、又は基準時床温Ｔｃａｔｂｔと初期床温Ｔｃａｔｄｆとの差△Ｔｃａｔｂｔを正常時の値△Ｔｃａｔｂｔｓｔ（＝Ｔｃａｔｂｔ０−Ｔｃａｔｂｔ）と比較することにより、選択還元型触媒５の劣化及び劣化度合を診断することが望ましい。
【００５２】
ところで、前記した最高床温Ｔｃａｔｍａｘや基準時床温Ｔｃａｔｂｔを検出するためには、選択還元型触媒５へ供給された水分量が基準量に達する時期（所定時期ｔ１）を特定する必要がある。そして、所定時期ｔ１を特定するためには、選択還元型触媒５へ供給された水分量を特定する必要がある。
【００５３】
選択還元型触媒５へ流入する水分としては、内燃機関１から排出される水分に加え、排気通路２内に残留している凝縮水も考えられる。内燃機関１から排出される水分量は内燃機関１の運転状態から特定することができるが、排気通路２内に残留している凝縮水の量を正確に特定することは困難である。
【００５４】
そこで、本実施例では、選択還元型触媒５の劣化診断が行われる前に、排気通路２内の凝縮水を除去するようにした。具体的には、内燃機関１の始動時から一定期間は排気がバイパス通路２０を流れるようにすることにより、排気通路２内の凝縮水が選択還元型触媒５を迂回して流れるようにした。
【００５５】
その際の一定期間は、内燃機関１の排気温度（温度センサ８の検出信号）が凝縮水の蒸発温度より高い所定温度（例えば、１１０℃）に到達するまでの期間を例示することができる。
【００５６】
このような方法により排気通路２内の凝縮水が除去されると、内燃機関１から排出される水分量と選択還元型触媒５へ流入する水分量とが略同等になる。その結果、選択還元型触媒５へ供給された水分量を正確に特定することが可能となり、所定時期ｔ１を特定することも可能となる。
【００５７】
以下、選択還元型触媒５の劣化診断を行う手順について図４に沿って説明する。図４は、劣化診断ルーチンを示すフローチャートである。劣化診断ルーチンは、予めＥＣＵ９のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、内燃機関１の始動要求（例えば、イグニションスイッチ・オン）をトリガにして実行されるルーチンである。
【００５８】
劣化診断ルーチンにおいて、ＥＣＵ９は、先ずＳ１０１の処理を実行する。Ｓ１０１では、ＥＣＵ９は、排気温度Ｔｅｘを読み込む。その際の排気温度Ｔｅｘとしては、温度センサ８の検出値を利用する。
【００５９】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ９は、前記Ｓ１０１で読み込まれた排気温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１以上であるか否かを判別する。所定温度Ｔ１は、前述したように凝縮水が蒸発する温度より高い温度である。
【００６０】
前記Ｓ１０２において否定判定された場合（Ｔｅｘ＜Ｔ１）は、ＥＣＵ９は、Ｓ１１２へ進む。Ｓ１１２では、ＥＣＵ９は、バイパス通路２０が導通（選択還元型触媒５が遮断）されるように流路切換弁２１を制御する。この場合、内燃機関１から排出された排気は、選択還元型触媒５を流れずにバイパス通路２０を流れることになる。
【００６１】
ＥＣＵ９は、Ｓ１１２の処理を実行した後、Ｓ１０１へ戻る。つまり、ＥＣＵ９は、排
気温度（温度センサ８の検出値）Ｔｅｘが所定温度Ｔ１以上となるまでは、Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１１２の処理を繰り返し実行する。その結果、選択還元型触媒５より上流の排気通路２に残留していた凝縮水は選択還元型触媒５に流入することなく除去される。
【００６２】
このようにＥＣＵ９がＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１１２の処理を実行することにより、本発明に係わる除去手段が実現される。
【００６３】
また、前記Ｓ１０２において肯定判定（Ｔｅｘ≧Ｔ１）されると、ＥＣＵ９は、Ｓ１０３へ進む。Ｓ１０３では、ＥＣＵ９は、バイパス通路２０が遮断（選択還元型触媒５が導通）されるように流路切換弁２１を制御する。この場合、内燃機関１から排出された排気は、バイパス通路２０を流れずに選択還元型触媒５を流れるようになる。すなわち、内燃機関１の始動後において、選択還元型触媒５に初めて排気が流入することになる。よって、ＥＣＵ９がＳ１０３の処理を実行した時期が前述した図２のｔ０に相当する。
【００６４】
そこで、ＥＣＵ９は、Ｓ１０４において選択還元型触媒５の床温を取得し、取得された床温を初期床温ＴｃａｔｄｆとしてＲＡＭ等に記憶させる。その際の床温は、選択還元型触媒５に温度センサを取り付けて計測されてもよく、又は温度センサ８の検出値で代用されてもよい。
【００６５】
続いて、ＥＣＵ９は、Ｓ１０５へ進み、内燃機関１から排出された水分量の積算を開始する。例えば、ＥＣＵ９は、吸入空気量、および／または燃料噴射量から１サイクル当たりに排出される水分量を演算し、その演算結果を積算する。このようにＥＣＵ９がＳ１０５の処理を実行することにより、本発明に係わる積算手段が実現される。
【００６６】
Ｓ１０６では、ＥＣＵ９は、前記Ｓ１０５で積算された水分量（積算水分量）が前述した基準量以上に達したか否かを判別する。Ｓ１０６において否定判定された場合は、ＥＣＵ９は、Ｓ１０５へ戻る。一方、Ｓ１０６において肯定判定された場合は、ＥＣＵ９は、Ｓ１０７へ進む。
【００６７】
Ｓ１０７では、ＥＣＵ９は、選択還元型触媒５の床温を取得し、取得された床温を基準時床温ＴｃａｔｂｔとしてＲＡＭ等に記憶させる。
【００６８】
Ｓ１０８では、ＥＣＵ９は、前記した基準時床温Ｔｃａｔｂｔと初期床温Ｔｃａｔｄｆとの差△Ｔｃａｔｂｔ（＝Ｔｃａｔｂｔ−Ｔｃａｔｄｆ）を演算する。
【００６９】
Ｓ１０９では、ＥＣＵ９は、前記Ｓ１０８で算出された差△Ｔｍａｘｂｔと正常時の値△Ｔｃａｔｂｔｓｔとの差（＝△Ｔｃａｔｂｔｓｔ−△Ｔｃａｔｂｔ）が許容値αより大きいか否かを判別する。
【００７０】
前記Ｓ１０９において肯定判定された場合（△Ｔｃａｔｂｔｓｔ−△Ｔｃａｔｂｔ＞α）は、ＥＣＵ９は、Ｓ１１０へ進み、選択還元型触媒５が劣化していると判定する。一方、前記Ｓ１０９において否定判定された場合（△Ｔｃａｔｂｔｓｔ−△Ｔｃａｔｂｔ≦α）は、ＥＣＵ９は、Ｓ１１１へ進み、選択還元型触媒５が正常であると判定する。
【００７１】
このようにＥＣＵ９がＳ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１０，Ｓ１１１を実行することにより、本発明に係わる診断手段が実現される。
【００７２】
以上述べた実施例によると、選択還元型触媒５へ水分を流入させることなく凝縮水を除去することができるため、選択還元型触媒５へ流入する水分量を正確に特定することができる。その結果、選択還元型触媒５の劣化診断精度を高めることが可能となる。
【００７３】
なお、図４の劣化診断ルーチンは、基準時床温Ｔｃａｔｂｔと初期床温Ｔｃａｔｄｆとの差△Ｔｃａｔｂｔに基づいて選択還元型触媒５の劣化診断を行う手順を示しているが、最高床温Ｔｃａｔｍａｘと初期床温Ｔｃａｔｄｆとの差△Ｔｍａｘに基づいて選択還元型触媒５の劣化診断を行ってもよいことは勿論である。
【００７４】
また、診断期間における水分吸着反応熱の発生量は、選択還元型触媒５の劣化が進行するほど少なくなる。このため、診断期間における水分吸着反応熱の発生量に基づいて、選択還元型触媒５の劣化および／または劣化度合が診断されてもよい。
【００７５】
その場合、ＥＣＵ９は、図５に示すように、ｔ０からｔ１までの診断期間において、床温Ｔｃａｔと初期床温Ｔｃａｔｄｆとの差△Ｔｃａｔ（＝Ｔｃａｔ−Ｔｃａｔｂｔ）を積算する。前記した差△Ｔｃａｔの積算値ΣＴｃａｔは、図６に示す領域Ｂの面積に相当する。領域Ｂの面積は、診断期間における水分吸着反応熱の発生量と相関する。
【００７６】
従って、ＥＣＵ９は、前記積算値ΣＴｃａｔと正常時の積算値ΣＴｃａｔｓｔとを比較することにより、選択還元型触媒５の劣化及び劣化度合を診断することができる。すなわち、正常時の積算値ΣＴｃａｔｓｔと前記積算値ΣＴｃａｔとの差（＝ΣＴｃａｔｓｔ−ΣＴｃａｔ）が許容値より大きければ、選択還元型触媒５が劣化していると判定することができるとともに、前記した差が大きくなるほど選択還元型触媒５の劣化度合が大きいと判定することができる。
【００７７】
また、選択還元型触媒５の下流側端部の床温が水分吸着反応熱によって昇温し始めるタイミング（以下、「温度上昇タイミング」と称する）は、図７に示すように、選択還元型触媒５の劣化が進行するほど早くなる。このため、温度上昇タイミングに基づいて選択還元型触媒５の劣化及び劣化度合が診断されてもよい。
【００７８】
その場合、ＥＣＵ９は、図７に示すように、温度上昇タイミングｔｅｔが予め定められた基準時期ｔｅｔｓｔより早いか否かを判別することにより、選択還元型触媒５の劣化及び劣化度合を診断することができる。
【００７９】
温度上昇タイミングｔｅｔが基準時期ｔｅｔｓｔより早いか否かを判別する方法としては、基準時期ｔｅｔｓｔにおける床温Ｔｃａｔと初期床温Ｔｃａｔｄｆとの差△Ｔｃａｔ（＝Ｔｃａｔ−Ｔｃａｔｄｆ）が許容値より大きいか否かを判別する方法を例示することができる。すなわち、前記差△Ｔｃａｔが許容値より大きければ、温度上昇タイミングｔｅｔが基準時期ｔｅｔｓｔより早い（選択還元型触媒５の劣化度合が劣化判定範囲に属している）と判定することができる。
【００８０】
なお、上記した基準時期ｔｅｔｓｔは、積算水分量が予め定められた所定量に達する時期である。所定量は、正常な選択還元型触媒５の下流側端部を昇温させ得るに足る積算水分量（図７中のｔｅｔ０における積算水分量）から許容量を減算した量である。よって、ＥＣＵ９は、積算水分量が所定量に達した時期を基準時期ｔｅｔｓｔとして、上記の劣化診断を行えばよい。
【００８１】
また、選択還元型触媒５の上流側端部の床温が昇温し始めるタイミングは、選択還元型触媒５の劣化が進行するほど遅くなる。このため、上流側端部の温度上昇タイミングが基準時期より遅い場合に、選択還元型触媒５が劣化していると判定してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１     内燃機関
２     排気通路
３     酸化触媒
４     パティキュレートフィルタ
５     選択還元型触媒
６     尿素添加弁
７     タンク
８     温度センサ
９     ＥＣＵ
２０   バイパス通路
２１   流路切換弁
【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】
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【図７】
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