(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系において還元触媒上流に還元剤を噴射供給する還元剤供給手段と、
還元剤を移送する還元剤通路と、
該還元剤通路を通じて前記還元剤供給手段に還元剤を圧送する還元剤圧送手段と、
前記還元剤通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
当該機関の排気状態であって時間軸上に得られる排気中酸素濃度の極値又は推移勾配、若しくは還元成分濃度の極値又は推移勾配に関するものを検出する排気状態検出手段と、
該排気状態を目標となる排気状態に変移させる還元剤の供給量を、前記検出された圧力に基づいて決定する供給量決定手段と、
前記還元剤供給手段を制御して前記決定された供給量の還元剤を噴射供給させる供給量制御手段と、
を備える還元剤供給装置について、その異常を診断処理する内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置において、
前記目標となる排気状態と前記還元剤の供給後に検出される排気状態との比較に基づいて、前記還元剤供給装置の異常を診断する診断手段を備えることを特徴とする内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項２】
内燃機関の排気系において還元触媒上流に還元剤を噴射供給する還元剤供給手段と、
還元剤を移送する還元剤通路と、
該還元剤通路を通じて前記還元剤供給手段に還元剤を圧送する還元剤圧送手段と、
前記還元剤通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
当該機関の排気状態を検出する排気状態検出手段と、
該排気状態を目標となる排気状態に変移させる還元剤の供給量を、前記検出された圧力に基づいて決定する供給量決定手段と、
前記還元剤供給手段を制御して前記決定された供給量の還元剤を噴射供給させる供給量制御手段と、
を備える還元剤供給装置について、その異常を診断処理する内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置において、
前記目標となる排気状態と前記還元剤の供給後に検出される排気状態との比較及び前記還元剤の供給に伴う前記還元剤通路内の減圧量に基づいて、前記還元剤供給装置の異常を
診断する診断手段を備えることを特徴とする内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項３】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、
前記診断手段は、前記燃料の供給後に検出される排気空燃比の極小値と目標となる排気空燃比の極小値との乖離が所定値以上大きいときに前記圧力検出手段に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項４】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、
前記診断手段は、前記燃料の供給後に検出される排気空燃比が極小値に達した後、燃料の供給前の排気空燃比まで回復するまでの排気空燃比の上昇が、燃料供給系の全部位が正常に機能しているときと比較して緩慢である場合に、前記燃料噴射ノズルの閉弁動作に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項５】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、
前記診断手段は、前記燃料の供給開始後、排気空燃比が極小値に達するまでの間の排気空燃比の下降が、燃料供給系の全部位が正常に機能しているときと比較して緩慢である場合に、前記燃料噴射ノズルの開弁動作に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項６】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記還元剤供給装置は前記燃料添加ノズルに供給する燃料の圧力を制御する調量弁をさらに備え、
前記診断手段は、前記燃料の供給中の排気空燃比が一定の値で変化しないときには、前記調量弁に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項７】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、
前記診断手段は、前記燃料の供給中の排気空燃比の下降および上昇の時期並びに下降および上昇の勾配は正常であるが、排気空燃比の極小値が、燃料供給系の全部位が正常に機能しているときと比較して大きくなる場合に、前記圧力検出手段に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項８】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、
前記診断手段は、前記燃料の供給後の排気空燃比が所定空燃比以上で、且つ燃料供給に際して適用した燃料噴射時間が所定時間よりも長い場合には、燃料添加ノズルに詰まりが生じていると診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項９】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記還元剤供給装置は前記圧力検出手段よりも上流の還元剤通路を遮断する遮断弁をさらに備え、
前記診断手段は、前記遮断弁により還元剤通路を遮断した状態で前記燃料の供給を実施した場合であって、その実施に伴う燃料圧力の推移態様について、前記圧力検出手段により検出される圧力と基準となる圧力とを比較することにより前記圧力検出手段若しくは前記還元剤供給装置に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項１０】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記圧力検出手段よりも上流の還元剤通路を遮断する遮断弁をさらに備え、
前記遮断弁により還元剤通路が遮断されているときに前記燃料の供給を複数回行い、燃料供給量の総量が所定値を上回った時点で圧力検出手段により検出される圧力が基準値以上のときに前記圧力検出手段若しくは前記還元剤供給装置に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項１１】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記還元剤圧送手段は燃料を吐出するポンプであり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記還元剤供給装置は前記燃料添加ノズルに供給する燃料の圧力を制御する調量弁を前記圧力検出手段よりも下流の還元剤通路にさらに備え、
前記診断手段は、前記圧力検出手段の検出信号に基づき、前記還元剤通路における調量弁よりも下流の燃料圧力が燃料添加ノズルを開弁させるに足りる大きさの圧力まで上昇していなければ調量弁若しくは還元剤圧送手段に異常が生じていると診断することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【請求項１２】
前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は還元剤を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記還元剤供給装置は前記燃料添加ノズルに供給する還元剤の圧力を制御する調量弁を前記圧力検出手段よりも下流の還元剤通路にさらに備え、
前記診断手段は、前記圧力検出手段の検出信号に基づき、前記燃料を供給中の還元剤通路における調量弁よりも下流の燃料圧力が燃料添加ノズルを開弁させるに足りる大きさの圧力を保持していない、若しくは、燃料の供給終了後に還元剤通路における調量弁よりも下流の燃料圧力が燃料添加ノズルを開弁させるに足りる大きさの圧力以上の場合には、燃料添加ノズルに詰まりが生じていると診断することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希薄燃焼可能な内燃機関の排気系内であって、その還元触媒上流に還元剤を供給し、排気中の有害成分の浄化を促す還元剤供給装置について、各種診断処理を行う診断処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンや希薄燃焼を行うガソリンエンジンは、広い運転領域において高い空燃比（リーン雰囲気）の混合気を燃焼に供して機関運転を行う内燃機関である。この種の内燃機関は一般に、酸素の存在下でＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤（触媒）をその排気系に備える。
【０００３】
ＮＯｘ触媒は排気中の酸素濃度が高い状態ではＮＯｘを吸収し、排気中の酸素濃度が低い状態ではＮＯｘを放出する特性を有する。ちなみに排気中に放出されたＮＯｘは、排気中にＨＣやＣＯといった還元成分が存在していれば、それらと速やかに反応してＮ２に還元される。また、ＮＯｘ触媒は、排気中の酸素濃度が高い状態にあるときでも所定の限界量のＮＯｘを吸収すると、それ以上ＮＯｘを吸収しなくなる。
【０００４】
そこで、このようなＮＯｘ触媒を排気系に備えた内燃機関では、同ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸収量が限界量に達する前に、排気系内に還元剤を添加して、ＮＯｘ触媒に吸収されたＮＯｘを放出および還元浄化し、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸収能力を回復させるといった制御を所定のインターバルで繰り返すのが一般的である。
【０００５】
ところで、上記のような態様でＮＯｘ触媒の機能を活用する排気浄化の制御の実施にあたっては、所定の圧力が付与された添加剤を噴射弁等を通じて排気系に供給する還元剤供給装置が多く採用される。
【０００６】
例えば特開平１１−１３２０２０号公報に記載された還元剤供給装置は、コモンレールに接続された燃料噴射弁により内燃機関の各燃焼室への燃料噴射制御を行う一環として、機関出力を得るために行う主噴射の他、所定量の燃料（還元剤）を未燃状態で排気系内に送り出すために特定のタイミングを選んで行う副噴射を実施する。そして、この副噴射の噴射量（添加量）及びタイミングを制御することにより、排気系に備えられたＮＯｘ触媒を好適に機能させるようにしている。
【０００７】
また、特許第２８４５０５６号公報に記載された還元剤供給装置は、燃料添加ノズルを内燃機関の排気系（触媒上流）に備える。フィードポンプによって燃料タンクから汲み上げた燃料（還元剤）を燃料通路を通じて燃料添加ノズルに直接送り、燃料添加ノズルから適宜噴射（添加）することにより、排気系のＮＯｘ触媒に還元剤を供給する。このような構成を有する装置では、上記燃料通路の通路途中に設けられた調量弁を通じて燃料の添加量が制御されることとなる。
【０００８】
ところで、上記各公報記載の還元剤供給装置においては、異物等による燃料添加ノズルの噴口づまり、調量弁や燃料噴射弁の開閉弁不良、或いは燃料通路やコモンレールといった還元剤供給系内の燃料の圧力（燃圧）をモニタする燃圧センサの検出機能に異常が発生することがある。例えば、燃料添加ノズルの噴口づまり、調量弁や燃料噴射弁の開閉弁不良といった異常が発生した場合、燃料添加ノズルや燃料噴射弁を通じて本来添加すべき量の還元剤が噴射されなくなる。また、排気系に噴射（添加）される還元剤の総量は基本的には還元剤供給系内の燃圧と、調量弁や燃料噴射弁の開弁時間とにより決定づけられるため、燃圧センサの検出不良が発生した場合、所望量の還元剤を添加するために必要な調量弁や燃料噴射弁の開弁時間が誤認されてしまう。
【０００９】
そこで従来は、例えば上記特開平１１−１３２０２０号公報に記載された装置によるように、通常、圧力調整器によって目標値に保持されている燃料供給系（同公報記載の装置にあってはコモンレール）内の燃圧について、燃圧センサによる検出値と目標値とがずれた状態が所定時間継続すると、燃圧センサに異常の生じている可能性があるとして、検出値を補正するといった制御が行われていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、同公報記載の装置による処理は、燃圧センサの検出値と目標値との間にずれが認められた場合、同燃圧センサの検出不良にその原因があると仮定することで、排気系内に還元剤を過剰に添加してしまう事態を回避するにとどまる。すなわち、燃圧センサの検出値と目標値との間に同様のずれを生じさせ得る調量弁や燃料噴射ノズルの異常について、何らの診断もなされないことから、異常部位を正確に特定したり、その異常部位について適切な処置を施すことはできなかった。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内燃機関の排気系に設けられたＮＯｘ触媒に還元剤の添加を行う還元剤供給装置について、種々の異常を的確に分別判断することのできる内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関の排気系において還元触媒上流に還元剤を噴射供給する還元剤供給手段と、
還元剤を移送する還元剤通路と、
該還元剤通路を通じて前記還元剤供給手段に還元剤を圧送する還元剤圧送手段と、
前記還元剤通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
当該機関の排気状態であって時間軸上に得られる排気中酸素濃度の極値又は推移勾配、若しくは還元成分濃度の極値又は推移勾配に関するものを検出する排気状態検出手段と、
該排気状態を目標となる排気状態に変移させる還元剤の供給量を、前記検出された圧力に基づいて決定する供給量決定手段と、
前記還元剤供給手段を制御して前記決定された供給量の還元剤を噴射供給させる供給量制御手段と、
を備える還元剤供給装置について、その異常を診断処理する内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置において、
前記目標となる排気状態と前記還元剤の供給後に検出される排気状態との比較に基づいて、前記還元剤供給装置の異常を診断する診断手段を備えることを要旨とする。
【００１３】
当該還元剤供給装置が正常に機能していれば、目標となる排気状態と、還元剤の供給後に検出される排気状態との間には一義的な関係が得られる。同構成によれば、そのような一義的な関係の喪失から当該装置の機能についてその異常を診断することとなるため、その診断処理について高い信頼性が得られるようになる。これにより、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
【００１４】
また、前記排気状態は、時間軸上に得られる排気中酸素濃度の極値又は推移勾配、若しくは還元成分濃度の極値又は推移勾配に関するものである。同構成によれば、当該還元剤供給装置が正常に機能すれば高い相関性を有する各パラメータ間にばらつきが生じると、これを的確に把握することとなるため、このばらつき（相関性の喪失）に基づいて、正確且つ信頼性の高い異常診断を行うことができるようになる。
【００１５】
また、内燃機関の排気系において還元触媒上流に還元剤を噴射供給する還元剤供給手段と、
還元剤を移送する還元剤通路と、
該還元剤通路を通じて前記還元剤供給手段に還元剤を圧送する還元剤圧送手段と、
前記還元剤通路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
当該機関の排気状態を検出する排気状態検出手段と、
該排気状態を目標となる排気状態に変移させる還元剤の供給量を、前記検出された圧力に基づいて決定する供給量決定手段と、
前記還元剤供給手段を制御して前記決定された供給量の還元剤を噴射供給させる供給量制御手段と、
を備える還元剤供給装置について、その異常を診断処理する内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置において、
前記目標となる排気状態と前記還元剤の供給後に検出される排気状態との比較及び前記還元剤の供給に伴う前記還元剤通路内の減圧量に基づいて、前記還元剤供給装置の異常を診断する診断手段を備えることを要旨としてもよい。同構成によれば、当該還元剤供給装置の各部位に不具合があると、これを直接反映することとなるパラメータに基づいて、正確且つ速やかに同還元剤供給装置の異常を検出することができるようになり、結果として、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
【００１６】
また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記診断手段は、前記燃料の供給後に検出される排気空燃比の極小値と目標となる排気空燃比の極小値との乖離が所定値以上大きいときに前記圧力検出手段に異常が生じていると診断するのがよい。また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記診断手段は、前記燃料の供給後に検出される排気空燃比が極小値に達した後、燃料の供給前の排気空燃比まで回復するまでの排気空燃比の上昇が、燃料供給系の全部位が正常に機能しているときと比較して緩慢である場合に、前記燃料噴射ノズルの閉弁動作に異常が生じていると診断するのがよい。また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記診断手段は、前記燃料の供給開始後、排気空燃比が極小値に達するまでの間の排気空燃比の下降が、燃料供給系の全部位が正常に機能しているときと比較して緩慢である場合に、前記燃料噴射ノズルの開弁動作に異常が生じていると診断するのがよい。
【００１７】
また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記還元剤供給装置は前記燃料添加ノズルに供給する燃料の圧力を制御する調量弁をさらに備え、前記診断手段は、前記燃料の供給中の排気空燃比が一定の値で変化しないときには、前記調量弁に異常が生じていると診断するのがよい。また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記診断手段は、前記燃料の供給中の排気空燃比の下降および上昇の時期並びに下降および上昇の勾配は正常であるが、排気空燃比の極小値が、燃料供給系の全部位が正常に機能しているときと比較して大きくなる場合に、前記圧力検出手段に異常が生じていると診断するのがよい。また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記診断手段は、前記燃料の供給後の排気空燃比が所定空燃比以上で、且つ燃料供給に際して適用した燃料噴射時間が所定時間よりも長い場合には、燃料添加ノズルに詰まりが生じていると診断するのがよい。
【００１８】
また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記還元剤供給装置は前記圧力検出手段よりも上流の還元剤通路を遮断する遮断弁をさらに備え、前記診断手段は、前記遮断弁により還元剤通路を遮断した状態で前記燃料の供給を実施した場合であって、その実施に伴う燃料圧力の推移態様について、前記圧力検出手段により検出される圧力と基準となる圧力とを比較することにより前記圧力検出手段若しくは前記還元剤供給装置に異常が生じていると診断するのがよい。また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記圧力検出手段よりも上流の還元剤通路を遮断する遮断弁をさらに備え、前記遮断弁により還元剤通路が遮断されているときに前記燃料の供給を複数回行い、燃料供給量の総量が所定値を上回った時点で圧力検出手段により検出される圧力が基準値以上のときに前記圧力検出手段若しくは前記還元剤供給装置に異常が生じていると診断するのがよい。
【００１９】
また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は燃料を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記還元剤圧送手段は燃料を吐出するポンプであり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記還元剤供給装置は前記燃料添加ノズルに供給する燃料の圧力を制御する調量弁を前記圧力検出手段よりも下流の還元剤通路にさらに備え、前記診断手段は、前記圧力検出手段の検出信号に基づき、前記還元剤通路における調量弁よりも下流の燃料圧力が燃料添加ノズルを開弁させるに足りる大きさの圧力まで上昇していなければ調量弁若しくは還元剤圧送手段に異常が生じていると診断するのがよい。また、前記還元剤は内燃機関の燃料であり、前記還元剤供給手段は還元剤を排気中に噴射する燃料噴射ノズルであり、前記圧力検出手段は燃料圧力を検出し、前記還元剤供給装置は前記燃料添加ノズルに供給する還元剤の圧力を制御する調量弁を前記圧力検出手段よりも下流の還元剤通路にさらに備え、前記診断手段は、前記圧力検出手段の検出信号に基づき、前記燃料を供給中の還元剤通路における調量弁よりも下流の燃料圧力が燃料添加ノズルを開弁させるに足りる大きさの圧力を保持していない、若しくは、燃料の供給終了後に還元剤通路における調量弁よりも下流の燃料圧力が燃料添加ノズルを開弁させるに足りる大きさの圧力以上の場合には、燃料添加ノズルに詰まりが生じていると診断するのがよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置を、ディーゼルエンジンシステムに適用した第１の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１において、内燃機関（以下、エンジンという）１は、燃料供給系１０、燃焼室２０、吸気系３０及び排気系４０等を主要部として構成される直列４気筒のディーゼルエンジンシステムである。
【００２２】
先ず、燃料供給系（還元剤供給装置）１０は、サプライポンプ１１、コモンレール１２、燃料噴射弁１３、遮断弁１４、調量弁１６、燃料添加ノズル１７、機関燃料通路Ｐ１及び添加燃料通路Ｐ２等を備えて構成される。
【００２３】
サプライポンプ１１は、燃料タンク（図示略）から汲み上げた燃料を高圧にし、機関燃料通路Ｐ１を介してコモンレール１２に供給する。コモンレール１２は、サプライポンプ１１から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各燃料噴射弁１３に分配する。燃料噴射弁１３は、その内部に電磁ソレノイド（図示略）を備えた電磁弁であり、適宜開弁して燃焼室２０内に燃料を噴射供給する。
【００２４】
他方、サプライポンプ１１は、燃料タンクから汲み上げた燃料の一部を添加燃料通路Ｐ２を介して燃料添加ノズル１７に供給する。添加燃料通路Ｐ２には、サプライポンプ１１から燃料添加ノズル１７に向かって遮断弁１４及び調量弁１６が順次配設されている。遮断弁１４は、緊急時において添加燃料通路Ｐ２を遮断し、燃料供給を停止する。調量弁１６は、燃料添加ノズル１７に供給する燃料の圧力（燃圧）を制御する。燃料添加ノズル１７は所定圧以上の燃圧（例えば０．２ＭＰａ）が付与されると開弁し、排気系４０内に燃料を噴射供給する機械式の開閉弁である。すなわち調量弁１６により燃料添加ノズル１７上流の燃圧が制御されることにより、所望の燃料が適宜のタイミングで燃料添加ノズル１７より噴射供給（添加）される。
【００２５】
吸気系３０は、各燃焼室２０内に供給される吸入空気の通路（吸気通路）を形成する。一方、排気系４０は、各燃焼室２０から排出される排気ガスの通路（排気通路）を形成する。
【００２６】
また、このエンジン１には、周知の過給機（ターボチャージャ）５０が設けられている。ターボチャージャ５０は、シャフト５１を介して連結された２つのタービンホイール５２，５３を備える。一方のタービンホイール（吸気側タービンホイール）５２は、吸気系３０内の吸気に晒され、他方のタービンホイール（排気側タービンホイール）５３は排気系４０内の排気に晒される。このような構成を有するターボチャージャ５０は、排気側タービンホイール５２が受ける排気流（排気圧）を利用して吸気側タービンホイール５３を回転させ、吸気圧を高めるといったいわゆる過給を行う。
【００２７】
吸気系３０において、ターボチャージャ５０に設けられたインタークーラ３１は、過給によって昇温した吸入空気を強制冷却する。インタークーラ３１よりもさらに下流に設けられたスロットル弁３２は、その開度を無段階に調節することができる電子制御式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流路面積を絞り、同吸入空気の供給量を調整（低減）する機能を有する。
【００２８】
また、エンジン１には、燃焼室２０の上流（吸気系３０）及び下流（排気系４０）をバイパスする排気還流通路（ＥＧＲ通路）６０が形成されている。このＥＧＲ通路６０は、排気の一部を適宜吸気系３０に戻す機能を有する。ＥＧＲ通路６０には、電子制御によって無段階に開閉され、同通路を流れる排気流量を自在に調整することができるＥＧＲ弁６１と、ＥＧＲ通路６０を通過（還流）する排気を冷却するためのＥＧＲクーラ６２が設けられている。
【００２９】
また、排気系４０において、同排気系４０及びＥＧＲ通路６０の連絡部位の下流には、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒という）４１を収容した触媒ケーシング４２が設けられている。触媒ケーシング４２に収容されたＮＯｘ触媒４１は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を担体とし、この担体上に例えばカリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）のような希土類と、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されることによって構成される。
【００３０】
このＮＯｘ触媒４１は、排気中に多量の酸素が存在している状態においてはＮＯｘを吸収し、運転空燃比が理論空燃比より小さく、排気中に酸素が低く、且つ還元成分（例えば燃料の未燃成分（ＨＣ））が存在している状態においてはＮＯｘをＮＯ２若しくはＮＯに還元して放出する。ＮＯ２やＮＯとして放出されたＮＯｘは排気中のＨＣやＣＯと速やかに反応することによってさらに還元され、Ｎ２となる。ちなみにＨＣやＣＯは、ＮＯ２やＮＯを還元することで、自身は酸化されてＨ２ＯやＣＯ２となる。すなわち、触媒ケーシング４２（ＮＯｘ触媒４１）に導入される排気中の酸素濃度やＨＣ成分を適宜調整すれば、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化することができることになる。
【００３１】
また、エンジン１の各部位には、各種センサが取り付けられており、当該部位の環境条件や、エンジン１の運転状態に関する信号を出力する。
すなわち、レール圧センサ７０は、コモンレール１２内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。燃圧センサ７１は、添加燃料通路Ｐ２内を流通する燃料のうち、調量弁１６へ導入される燃料の圧力（燃圧）Ｐｇに応じた検出信号を出力する。エアフロメータ７２は、吸気系３０内のスロットル弁３２上流において吸入空気の流量（吸気量）Ｇａに応じた検出信号を出力する。Ａ／Ｆセンサ７３は、排気系４０の触媒ケーシング４２下流において排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。排気温センサ７４は、同じく排気系４０の触媒ケーシング４２下流において排気の温度（排気温度）Ｔｅｘに応じた検出信号を出力する。
【００３２】
また、アクセル開度センサ７５はエンジン１のアクセルペダル（図示略）に取り付けられ、同ペダルへの踏み込み量Ａｃｃに応じた検出信号を出力する。クランク角センサ７６は、エンジン１の出力軸（クランクシャフト）が一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力する。これら各センサ７０〜７６は、電子制御装置（ＥＣＵ）８０と電気的に接続されている。
【００３３】
ＥＣＵ８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）８１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３及びバックアップＲＡＭ８４、タイマーカウンタ８５等を備え、これら各部８１〜８５と、Ａ／Ｄ変換器を含む外部入力回路８６と、外部出力回路８７とが双方向性バス８８により接続されて構成される論理演算回路を備える。
【００３４】
このように構成されたＥＣＵ８０は、上記各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいてエンジン１の燃料噴射等についての基本制御を行う他、還元剤（還元剤として機能する燃料）添加にかかる添加タイミングや供給量の決定等に関する還元剤（燃料）添加制御等、各種の運転制御を実行する。
【００３５】
ここで、本実施の形態にかかる還元剤（燃料）添加制御について詳述する。
一般に、ディーゼルエンジンでは、燃焼室内に供給される空気と燃焼に供される燃料、すなわち混合気中の酸素が、ほとんどの運転領域で高濃度状態にある。
【００３６】
燃焼に供される混合気の酸素濃度は、そのまま燃焼に供された酸素を差し引いて排気中の酸素濃度に反映されるのが通常であり、混合気中の酸素濃度（空燃比）が高ければ、排気中の酸素濃度（空燃比）も基本的には同様に高くなる。一方、上述したように、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒は排気中の酸素濃度が高ければＮＯｘを吸収し、低ければＮＯｘをＮＯ２若しくはＮＯに還元して放出する特性を有するため、排気中の酸素が高濃度状態にある限りＮＯｘを吸収することとなる。ただし、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸収量に限界量が存在し、同触媒が限界量のＮＯｘを吸収した状態では排気中のＮＯｘが同触媒に吸収されず触媒ケーシングを素通りすることとなる。
【００３７】
そこで、エンジン１のように燃料添加ノズル１７を備えた内燃機関では、適宜の時期にスロットル弁３２を閉弁して吸入空気量を低減させつつ、さらに燃料添加ノズル１７を通じ排気系４０のＮＯｘ触媒４１上流に燃料を添加することで、一時的に排気中の酸素濃度を低減し、且つ還元成分量（ＨＣ等）を増大させる。するとＮＯｘ触媒４１は、これまでに吸収したＮＯｘをＮＯ２若しくはＮＯに還元して放出し、自身のＮＯｘ吸収能力を回復（再生）するようになる。放出されたＮＯ２やＮＯが、ＨＣやＣＯと反応して速やかにＮ２に還元されることは上述した通りである。
【００３８】
このとき、自身に吸収したＮＯｘを、上記態様で放出し、さらに還元浄化するＮＯｘ触媒４１にとって、触媒ケーシング４２内に流入する排気中の還元成分量（燃料の濃度）と、酸素濃度（空燃比）とにより還元浄化の効率が決定づけられることとなる。
【００３９】
そこで、エンジン１では、排気中の適切な還元成分量および空燃比を安定して得ることができるように、排気系４０への燃料添加を実施する。
以下、本実施の形態にかかるエンジン１のＥＣＵ８０が実施する燃料添加制御に関し、その具体的な制御手順についてフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
図２には、排気系４０へ燃料添加を行うにあたり、その添加量や添加時期を制御するために実施される「燃料添加制御ルーチン」の処理内容を示す。このルーチン処理は、ＥＣＵ８０を通じてエンジン１の始動と同時にその実行が開始され、所定時間毎に繰り返される。
【００４１】
処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ８０は先ずステップＳ１０１において、燃料添加の実行にかかる調量弁１６の制御等にとって必要な運転状態を把握する。例えばＥＣＵ８０は、クランク角センサ７６の出力信号に基づいてエンジン１の機関回転数Ｎｅを、またＡ／Ｆセンサ７３の出力信号に基づいて排気中の酸素濃度（便宜上、排気空燃比という）Ａ／Ｆを各々演算する。また、アクセルの踏み込み量Ａｃｃ、排気温度Ｔｅｘ等を把握する。
【００４２】
続くステップＳ１０２においては、燃料添加を実行するか否かを判断する。燃料添加は、例えば以下の条件（１）〜（３）が全て成立したときに行う。
（１）機関回転数Ｎｅ及びアクセルの踏み込み量の関係等からエンジン１の運転状態が燃料添加に適していると判断される。これは、エンジン１の運転状態が、燃料添加を実行してもトルク変動等の不具合が生じない領域にある条件にあたる。例えば減速時がこの条件に該当する。
（２）排気温度Ｔｅｘが所定温度（例えば２５０℃）を上回っていること。これは、ＮＯｘ触媒が十分に活性化する条件にあたる。
（３）ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸収量が所定量を上回っていること。ＮＯｘ触媒によるＮＯｘ吸収量がその限界値にある程度まで近づいたことを意味する。この吸収量は、前回の燃料添加終了からの経過時間や、排気空燃比Ａ／Ｆ及び排気温度Ｔｅｘの履歴等に基づいて推定すればよい。
ＥＣＵ８０は、上記条件（１）〜（３）全てが成立しているときには、燃料添加を実行すべきと判断してその処理をステップＳ１０３に移行する。一方、上記条件（１）〜（３）のうち何れか１つでも成立していない条件があれば、本ルーチンを一旦抜ける。
【００４３】
ステップＳ１０３においてＥＣＵ８０は、排気空燃比を目標とする空燃比に合致させ、且つＮＯｘ触媒４１中のＮＯｘを全て放出・還元させるための添加燃料量（一回の燃料添加において噴射する燃料の総量）Ｑ及び添加パターン（時間軸上においてみられる添加燃料量の波形パターン）を併せて決定する。
【００４４】
ここで、燃料添加ノズル１７を通じて噴射される添加燃料量（総量）Ｑは、基本的には調量弁１６の開弁時間Ｔ（ｍｓ）、および同開弁時間中燃料通路Ｐ２を通じて燃料添加ノズルに付与される燃圧Ｐｇの関数として、次式（１）によって決定づけられる。
Ｑ  ＝  ｆ（Ｔ，Ｐｇ）…（１）
すなわち、ＥＣＵ８０は、上記決定した添加燃料量Ｑの燃料が排気系に噴射供給されるように、添加燃料通路Ｐ２内を流通する燃料のうち調量弁１６へ導入される現在の燃圧Ｐｇに基づいて開弁時間Ｔを演算する。そして同じく上記決定された添加パターンに従って燃料が噴射されるよう、所定のタイミングで、継続的、或いは断続的に調量弁１６を通電制御することで、総計時間Ｔ（ｍｓ）に亘って同弁１６を開弁させる。
【００４５】
以上説明した処理手順に基づき、ＥＣＵ８０は、ＮＯｘ触媒４１に吸収されたＮＯｘの還元浄化を行いつつ同触媒４１のＮＯｘ吸収能力の再生を行う。
次に、燃圧センサ７１、エアフロメータ７２、空燃比センサ７３、およびＥＣＵ８０等を含んで構成され、燃料供給系（還元剤供給装置）１０の異常を診断処理する本実施の形態の診断処理装置について説明する。
【００４６】
図３（ａ）〜（ｄ）には、上記「燃料添加制御」の実施にあたり、ＥＣＵ８０が調量弁１６に通電する指示電流の推移（図３（ａ））に従い、Ａ／Ｆセンサ７３からの検出信号に基づく排気空燃比Ａ／Ｆ（図３（ｂ））、添加燃料通路Ｐ２の調量弁１６上流における燃圧（図３（ｃ））、および燃料通路Ｐ２の調量弁１６下流における燃圧（図３（ｄ））が各々どのように推移するのかその正常な推移態様を同一時間軸上に示すタイムチャートである。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、調量弁１６へ指示電流が所定期間に亘って継続的に通電されると、ほぼ同期間に亘り調量弁１６が開弁することとなる。調量弁１６が開弁すると同調量弁１６上流の燃圧がその下流の燃料添加ノズル１７まで伝搬し、同燃料添加ノズル１７が開弁する。
【００４８】
図３（ｂ）に示すように、調量弁１６への通電、すなわち燃料ノズル１７の開弁により燃料が排気系に添加され、排気空燃比Ａ／Ｆが一時的に低減する。言い換えれば、時間軸上にピーク（極小）が現れる（リッチスパイク）。このとき、低減を開始する前後の平均的な排気空燃比Ａ／Ｆの値をベース空燃比Ａ／Ｆｂａｓｅという。また、そのピーク値（実測値）を実空燃比極小値Ａ／Ｆｐｋｓｅｎｓという。
【００４９】
図３（ｃ）に示すように、調量弁１６が開弁し、同弁１６の開弁に伴って燃料ノズル１７も開弁することで、調量弁１６上流の燃圧は一時的に低減する。ただし、サプライポンプ１１による燃料供給が継続的に行われているため、その低減量は比較的小さい。
【００５０】
図３（ｄ）に示すように、調量弁１６が開弁することで、調量弁１６下流の燃圧は一時的に上昇する。燃料ノズル１７は、この調量弁１６下流の燃圧上昇により機械的に開弁し、燃料を排気系４０に噴射する。
【００５１】
ここで、燃圧センサ７１の検出機能に異常が生じると、燃圧Ｐｇに決定づけられる添加燃料量Ｑ（関数式（１）を参照）が真値からずれてしまう。このため、目標とする排気空燃比を得るために、定量的な演算に基づいた量の燃料を添加して得られる排気空燃比Ａ／Ｆも、目標とする排気空燃比Ａ／Ｆから乖離することになる。そこで、本実施の形態にかかる診断処理装置では、燃料添加の実施にあたり、燃料添加の結果として得られた実際の排気空燃比Ａ／Ｆを目標とする排気空燃比Ａ／Ｆと比較し、両数値間の乖離がある程度以上大きくなったときに、燃圧センサ７１に異常が生じているものと診断する。
【００５２】
以下、この燃圧センサ７１の診断処理に関し、ＥＣＵ８０によるその具体的な診断手順についてフローチャートを参照して説明する。
図４には、燃圧センサ７１について、その異常の有無を診断するために実施される「診断ルーチン」の処理内容を示す。このルーチンの処理は、ＥＣＵ８０を通じてエンジン１の始動とともにその実行が開始され、所定時間毎に繰り返される。なお、このルーチンでは、別途に実行される上記「燃料添加ルーチン」（図２）の最新の実行履歴からデータを取り込み、そのデータに基づいて燃圧センサ７１が「正常」若しくは「異常」である旨を診断（判定）する。
【００５３】
同ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ８０は先ずステップＳ２０１において、上記「燃料添加ルーチン」の最新の実行履歴（以下、最新の燃料添加ルーチンという）に基づき実空燃比極小値Ａ／Ｆｐｋｓｅｎｓを把握する。
【００５４】
ステップＳ２０２においては、最新の燃料添加ルーチンで決定した添加燃料量Ｑを取り込む。
ステップＳ２０３においては、最新の燃料添加ルーチン実行時におけるエアフロメータ７２の検出信号に基づいて吸気量Ｇａを把握する。
【００５５】
ステップＳ２０４においては、最新の燃料添加ルーチン実行時のベース空燃比Ａ／Ｆｂａｓｅを把握する。
ステップＳ２０５においては、添加燃料量Ｑ、吸気量Ｇａ、ベース空燃比Ａ／Ｆｂａｓｅ等に基づいて、最新の燃料添加ルーチン実行時に添加燃料量Ｑの燃料添加によって計算上得られる排気空燃比Ａ／Ｆの極小値を、推定空燃比極小値Ａ／Ｆｐｋｃａｌとして演算する。ちなみに「燃料添加制御ルーチン」では、排気空燃比Ａ／Ｆの推移にこの推定空燃比極小値Ａ／Ｆｐｋｃａｌが得られることを計算上見込んで燃料添加量Ｑを決定し、燃料添加を実行している。
【００５６】
続くステップＳ２０６においては、先のステップＳ２０１およびＳ２０５で各々把握した実空燃比極小値Ａ／Ｆｐｋｓｅｎｓおよび推定空燃比極小値Ａ／Ｆｐｋｃａｌの差分（絶対値）が所定値Ａ未満であるか否かを判断する。
【００５７】
そして同ステップＳ２０６での判断が肯定であれば、燃料添加制御において予め見込んだ通りの実空燃比極小値Ａ／Ｆｐｋｓｅｎｓが得られていることを認識し、燃圧センサ７１が正常に機能している旨の診断を行う（ステップＳ２０７）。
【００５８】
一方、ステップＳ２０６での判断が否定であれば、燃圧センサ７１に何らかの異常が発生している旨の診断を行う（ステップＳ２０８）。
ステップＳ２０７若しくはＳ２０８での処理を経た後、ＥＣＵ８０は本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【００５９】
上記制御手順に従い、燃圧センサ７１の異常の有無について診断を行う本実施の形態の診断処理装置によれば、燃圧センサ７１が正常に機能していれば、ほぼ合致する両パラメータ、すなわち目標となる排気空燃比Ａ／Ｆの極小値と、燃料添加後に検出される排気空燃比Ａ／Ｆの極小値との乖離の程度に基づいて、その異常を診断することとなる。
【００６０】
このため、正確且つ速やかにその異常を検出することができるようになり、結果として、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置を、ディーゼルエンジンシステムに適用した第２の実施の形態について説明する。
【００６１】
先の第１の実施の形態では、燃料添加制御の実行に伴う排気空燃比の推移態様について、計算上予測される態様と実際に観測された態様とを比較することによって燃圧センサ７１の異常を診断することとした。
【００６２】
これに対し、当該第２の実施の形態では、遮断弁１４を閉じた状態で燃料添加を実施した場合、その実施に伴う燃圧の推移態様について、計算上予測される態様と実際に観測された態様とを比較することによって燃圧センサ７１（若しくは還元剤供給装置）の異常を診断する。
【００６３】
また、この第２の実施の形態の診断処理装置は、上記燃料添加にかかる制御と、燃圧センサの診断処理とを一つのルーチンで併せ行う。
なお、当該第２の実施の形態にあって、適用対象とするエンジン１の構成、同エンジン１に備えられる還元剤供給装置（燃料供給系）１０の構成、およびＥＣＵ８０等を含む診断処理装置のハードウエア構成について、その基本構成は、先の第１の実施の形態で図１において説明したものとほぼ同様である。よってそれら構成に関するここでの重複する説明は割愛する。
【００６４】
以下、本実施の形態にかかる診断処理装置が、排気系４０への燃料添加と燃圧センサ７１の診断処理とを併せ行う具体的な処理手順についてフローチャートを参照して説明する。
【００６５】
図５には、本実施の形態にかかる「燃料添加制御ルーチン」の処理内容を示す。このルーチンの処理は、ＥＣＵ８０を通じてエンジン１の始動とともにその実行が開始され、所定時間毎に繰り返される。
【００６６】
同ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ８０は先ずステップＳ３０１において、燃料添加の実行にかかる調量弁１６の制御等にとって必要な運転状態を把握する。続くステップＳ３０２においては、燃料添加を実行するか否かを判断する。
【００６７】
これらステップＳ３０１及びＳ３０２における一連の処理は、先の第１の実施の形態の「燃料添加制御ルーチン」におけるステップＳ１０１及びステップＳ１０２における処理と同等のものである。
【００６８】
上記ステップＳ３０２における判断が肯定であれば、ステップＳ３０３に移行する。一方その判断が否定であれば、ＥＣＵ８０は本ルーチンを一旦抜ける。
ステップＳ３０３においては、燃圧チェックを実行するか否か、言い換えると燃圧センサ７１の異常を診断するか否かを判断する。そしてその判断が肯定であれば処理をステップＳ３０４に移行し、その判断が否定であればステップＳ３０６ａにおいて燃料添加を実行するとともに本ルーチンを一旦抜ける。
【００６９】
ステップＳ３０４においては、燃圧チェックの実行に先立ち遮断弁１４を閉弁する。ちなみに遮断弁１４は、エンジン１の始動開始に伴って開弁し、例えば燃料供給系１０の故障等、本来は特定の条件に該当しない限り開弁状態を保持する緊急用遮断弁である。
【００７０】
遮断弁１４を閉弁することで、遮断弁１４下流の添加燃料通路Ｐ２が所定燃圧を保持したまま密閉状態となる。
そこで、ステップＳ３０５では、本ルーチンにおける遮断弁１４閉弁時の燃圧Ｐｇから所定圧を減算し、これを燃圧基準Ｂとして記憶する。
【００７１】
続くステップＳ３０６ｂにおいては、所定時間調量弁１６を開弁して燃料添加を実施する。
ステップＳ３０７においては、上記ステップＳ３０６ｂにおける燃料添加により添加燃料通路から消費された添加燃料量を燃料添加実施中の燃圧Ｐｇと、実施時間とから推定し、この推定値を前回までの累積値に加算（累積）する。この累積計算の詳細については、後のステップＳ３０９において説明する。
【００７２】
ステップＳ３０８においては、上記ステップＳ３０６ｂで実行した燃料添加の終了時における燃圧Ｐｇが、先のステップＳ３０５で求めた燃圧基準Ｂを下回っているか否かを判断する。
【００７３】
そして、上記ステップＳ３０８での判断が肯定であれば、ＥＣＵ８０は、燃料供給系１０に異常はないと認識し、遮断弁１４を開弁するとともに（ステップＳ３１１）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【００７４】
一方、上記ステップＳ３０８での判断が否定であれば、ＥＣＵ８０はその処理をステップＳ３０９に移行する。
ステップＳ３０９においては、先のステップＳ３０７で求めた累積量が所定値Ｃを上回っているか否かを判断する。すなわち、遮断弁１４を閉弁した状態で燃料添加を実施すると、添加燃料通路Ｐ２内の燃圧は、添加燃料の消費に伴って所定量降下するのが正常である。ただし、燃圧の十分な降下が観測されないだけで、必ずしも燃料供給系１０に異常があるとは言いえない。一回の燃料添加で噴射される燃料量は比較的少量であり、また運転状態によっても異なるからである。
【００７５】
そこで本制御ルーチンでは、一旦遮断弁１４を閉弁した後は、先のステップＳ３０８での判断が否定であっても、その状態を保持したまま燃料添加を複数回繰り返す。そして、噴射に供された添加燃料が予め設定しておいた所定の燃料量に達したところ、言い換えるとその添加燃料の総量（累積量）Ｑが所定値Ｃを上回ったところで、燃圧Ｐｇが燃圧基準Ｂを下回っているか否かを判断する（ステップＳ３０８）。
【００７６】
上記ステップＳ３０９での判断が肯定であれば、累積量が十分大きいにも関わらず燃圧Ｐｇが燃圧基準Ｂを下回らないという認識に基づき、燃料供給系１０に異常がある旨の診断を行う（ステップＳ３１０）。そしてＥＣＵ８０は、ステップＳ３１１において遮断弁１４を開弁した上で本ルーチンを一旦抜ける。
【００７７】
また、上記ステップＳ３０９での判断が否定であれば、累積量が十分大きくないとの認識に基づき、燃料供給系１０に異常があるか否かの判断を見送ることとして本ルーチンを一旦抜ける。
【００７８】
ちなみに、本ルーチンに処理が移行し、ステップＳ３０４において遮断弁１４が閉弁した後は、ステップＳ３１１において遮断弁が開弁されない限り、通常の条件（遮断弁１４を開弁した状態）での燃料添加（ステップ３０６ａ）は実施しない。すなわち、ステップＳ３０３における判断は常に肯定とする。
【００７９】
上記制御手順に従い、燃料供給系１０の異常について診断を行う本実施の形態の診断処理装置によれば、各部位の異常について、高い精度で異常を検出することができるようになる。
【００８０】
結果として、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
（第３の実施の形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置を、ディーゼルエンジンシステムに適用した第３の実施の形態について説明する。
【００８１】
先の第１の実施の形態では、燃料添加制御の実行に伴う排気空燃比の推移態様について、計算上予測される態様と実際に観測された態様とを比較することによって燃圧センサ７１の異常を診断することとした。
【００８２】
これに対し、当該第３の実施の形態では、燃料添加制御の実行に伴う排気空燃比の推移態様について、正常な態様と実際に観測された態様とを比較することによって燃料供給系１０の各部位の異常を個別に診断する。
【００８３】
また、この第３の実施の形態の診断処理装置も、先の第２の実施の形態の診断処理装置と同じく、燃料添加にかかる制御と、燃料供給系１０各部位の診断処理とを一つのルーチンで併せ行う。
【００８４】
なお、当該第３の実施の形態においても、適用対象とするエンジン１の構成、同エンジン１に備えられる還元剤供給装置（燃料供給系）１０の構成、およびＥＣＵ８０等を含む診断処理装置のハードウエア構成について、その基本構成は、先の第１の実施の形態で図１において説明したものとほぼ同様である。よってそれら構成に関するここでの重複する説明は割愛する。
【００８５】
図６〜図９には、燃料供給系１０の各部位に異常が生じている場合、燃料添加の実施（図２参照）に伴い、排気空燃比Ａ／Ｆがどのように推移するのかを、全ての部位が正常に機能している場合の推移態様と比較して示すタイムチャートである。
【００８６】
先ず、各図において実線で示すように、燃料供給系１０の全部位が正常に機能していれば、調量弁１６への通電、すなわち燃料ノズル１７の開弁により燃料が排気系に添加されると、排気空燃比Ａ／Ｆが一時的に低減し、時間軸上にピーク（極小）が現れることは先の図３（ｂ）において説明した通りである。
【００８７】
ところが、例えば図６において破線で示すように、サプライポンプ１１若しくは調量弁１６の機能に異常があると、排気空燃比Ａ／Ｆはほとんど変化せず、ほぼ一定の値（ベース空燃比Ａ／Ｆｂａｓｅ）を保持する。
【００８８】
また、図７において破線で示すように、燃圧センサ７１の出力信号に異常があると、燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合と比べ、排気空燃比Ａ／Ｆの下降及び上昇タイミングや、下降および上昇勾配は略同等になるが、極小値にあたる排気空燃比Ａ／Ｆが高くなる（十分な量のリッチスパイクが得られない）。これは、燃圧センサ７１の出力信号に異常があると、燃料添加ノズルや燃料噴射弁を通じて本来添加すべき量の還元剤が噴射されなくなることを意味する。排気系に噴射（添加）される還元剤の総量は基本的には還元剤供給系内の燃圧と、調量弁や燃料噴射弁の開弁時間とにより決定づけられるため、燃圧センサの検出不良が発生した場合、所望量の還元剤を添加するために必要な調量弁や燃料噴射弁の開弁時間が誤認されてしまうからである。
【００８９】
また、燃料添加ノズル１７に異常がある場合、その異常発生の原因によって、排気空燃比Ａ／Ｆの推移態様に概ね二通りの変化が現れる。
先ず、図８において破線で示すように、燃料添加ノズル１７の閉弁動作に異常がある場合、燃料添加の開始後排気空燃比Ａ／Ｆが極小値に達するまでは、燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合とほぼ同等の推移態様を示す。ところが、排気空燃比Ａ／Ｆが極小値に達した後、ベース空燃比Ａ／Ｆｂａｓｅまで回復する際、燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合と比べてその上昇勾配が緩慢となる。
【００９０】
一方、図９において破線で示すように、燃料添加ノズル１７の開弁動作に異常がある場合、燃料添加の開始後、その下降勾配が燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合と比べて緩慢となる。この場合は、排気空燃比Ａ／Ｆが極小値も、燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合と比べて高くなる（十分な量のリッチスパイクは得られない）。
【００９１】
すなわち、上記排気空燃比Ａ／Ｆの各推移態様によるように、燃料供給系１０の何れかの部位に異常が発生している場合、その部位や、異常発生の原因によって、燃料添加の実施中排気空燃比Ａ／Ｆの推移態様に現れる変化が異なる。すなわち、燃料添加の実施にあたり、排気空燃比Ａ／Ｆの下降および上昇勾配、及び極小値にあたる排気空燃比Ａ／Ｆを、燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合と比べれば、燃料供給系１０に異常が発生しているか否かについての診断ばかりでなく、燃料供給系１０の何れの部位に異常が発生しているのかについても正確な診断処理を行うことができるようになる。
【００９２】
以下、本実施の形態にかかる診断処理装置が、排気系４０への燃料添加と燃料供給系１０各部位の診断処理とを併せ行う具体的な処理手順についてフローチャートを参照して説明する。
【００９３】
図１０には、本実施の形態にかかる「燃料添加制御ルーチン」の処理内容を示す。このルーチンの処理は、ＥＣＵ８０を通じてエンジン１の始動とともにその実行が開始され、所定時間毎に繰り返される。
【００９４】
同ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ８０は先ずステップＳ４０１において、燃料添加の実行にかかる調量弁１６の制御等にとって必要な運転状態を把握する。続くステップＳ４０２においては、燃料添加を実行するか否かを判断する。
【００９５】
これらステップＳ４０１及びＳ４０２における一連の処理は、先の第１の実施の形態の「燃料添加制御ルーチン」におけるステップＳ１０１及びステップＳ１０２における処理と同等のものである。
【００９６】
上記ステップＳ４０２における判断が肯定であれば、ステップＳ４０３に移行する。一方その判断が否定であれば、ＥＣＵ８０は本ルーチンを一旦抜ける。
ステップＳ４０３においては、調量弁１６へ指示電流を通電することにより（図３（ａ）参照）、燃料添加を実行する。また、この燃料添加の全期間に亘り排気空燃比Ａ／Ｆの連続的な観測（モニタ）を行い、その観測履歴を記憶する。
【００９７】
続くステップＳ４０４においては、上記ステップＳ４０４において得た排気空燃比Ａ／Ｆの観測履歴に基づき同排気空燃比Ａ／Ｆの推移態様を把握する。そして、この推移態様を図６〜図９において説明した判断基準に基づいて評価することにより、燃料供給系１０各部位に異常が発生しているか否かを個々に診断する（ステップＳ４０５）。
【００９８】
すなわち、燃料添加の実施にあたり今回適用した調量弁１６への通電波形（通電時間や通電量等）や燃料添加実施中の燃圧Ｐｇに基づき、時間軸上に得られる計算上の排気空燃比Ａ／Ｆの波形を推定する。そして、観測により実際に得られた排気空燃比Ａ／Ｆと比較し、以下の判定基準（ｉ）〜（ｉｖ）に従って燃料供給系１０各部位の異常について診断を行う。
【００９９】
（ｉ）先ず、燃料添加の実施中、排気空燃比Ａ／Ｆはほとんど変化せず、ほぼ一定の値（ベース空燃比Ａ／Ｆｂａｓｅ）を保持する場合には、調量弁１６の機能に異常が生じていると診断する。
【０１００】
（ii）また、同じく燃料添加の実施中、排気空燃比Ａ／Ｆの下降及び上昇タイミングや、下降および上昇勾配は正常であるが、極小値にあたる排気空燃比Ａ／Ｆが燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合と比べて高くなる場合には、燃圧センサ７１の機能に異常が発生していると診断する。
【０１０１】
（ｉｉｉ）また、同じく燃料添加の実施中、排気空燃比Ａ／Ｆが極小値に達した後、ベース空燃比Ａ／Ｆｂａｓｅまで回復する際、燃料供給系１０の全部位が上昇勾配が緩慢となっていれば、燃料添加ノズル１７の閉弁動作に異常があると診断する。
【０１０２】
（iv）また、燃料添加の開始後、その下降勾配が燃料供給系１０の全部位が正常に機能している場合と比べて緩慢となっていれば、燃料添加ノズル１７の開弁動作に異常があると診断する。そして、上記（ｉ）〜（iv）のうち何れの判定基準にも適合しない場合、燃料供給系１０の各部位は、全て正常に機能している旨の診断を行う。
【０１０３】
上記ステップＳ４０５での処理を経た後、ＥＣＵ８０は本ルーチンでの処理を一旦終了する。
上記制御手順に従い、燃圧センサ７１の異常の有無について診断を行う本実施の形態の診断処理装置によれば、燃圧センサ７１が正常に機能していれば、単調に減少する燃圧、言い換えれば燃料添加に伴う添加燃料通路内の減圧量に基づいて、その異常を診断することとなる。
【０１０４】
このため、正確且つ速やかにその異常を検出することができるようになり、結果として、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
（第４の実施の形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置を、ディーゼルエンジンシステムに適用した第４の実施の形態について説明する。
【０１０５】
当該第４の実施の形態では、燃料添加の実行に伴う排気空燃比Ａ／Ｆの一時的な降下、すなわち時間軸上におけるピーク（極小）の出現（リッチスパイク）の有無により、煤等による燃料添加ノズル１７の噴孔詰まりが生じているか否かを診断処理する。また、添加燃料通路Ｐ２の調量弁１６下流において、燃料添加の実行に伴い十分な燃圧上昇が生じているか否かを認識することにより、サプライポンプ１１及び調量弁１６が正常に機能しているか否かを診断処理する。
【０１０６】
図１１には、当該第４の実施の形態において、本発明の適用対象となるディーゼルエンジンシステムの概略構成を示す。
同図１１に示すように、本実施の形態にかかるエンジン１’は、添加燃料通路Ｐ２において調量弁１６下流に燃圧センサ７１’を備え、また排気系４０の触媒ケーシング４２上流にＡ／Ｆセンサ７３’を備える点で、先の第１、第２若しくは第３の実施の形態にかかるエンジン１とは異なる。この他、エンジン１’の構成、同エンジン１’に備えられる還元剤供給装置（燃料供給系）１０の構成、およびＥＣＵ８０等を含む診断処理装置のハードウエア構成について、その基本構成は、先の第１の実施の形態で図１において説明したエンジン１に関するものとほぼ同様である。よってそれら構成に関するここでの重複する説明は割愛する。
【０１０７】
次に、本実施の形態において行われる診断処理に関し、ＥＣＵ８０によるその具体的な制御手順についてフローチャートを参照して説明する。
図１２には、本実施の形態において、燃料添加ノズル１７、サプライポンプ１１及び調量弁１６について、その異常の有無を診断するために実施される「診断ルーチン」の処理内容を示す。このルーチンの処理は、ＥＣＵ８０を通じてエンジン１の始動とともにその実行が開始され、所定時間毎に繰り返される。
【０１０８】
本ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ８０は先ずステップＳ５０１において、燃料添加の実行にかかる調量弁１６の制御等にとって必要な運転状態を把握する。同ステップＳ５０１における処理は、先の第１の実施の形態の「燃料添加制御ルーチン」におけるステップＳ１０１における処理と同等のものである。
【０１０９】
続くステップＳ５０２においては、燃料添加ノズル１７、サプライポンプ１１及び調量弁１６の異常について、診断処理を実行するか否かを判断する。そしてその判断が肯定であればステップＳ５０３に移行し、その判断が否定であれば本ルーチンを一旦抜ける。
【０１１０】
なお、本実施の形態において、ＥＣＵ８０は、別途の先の第１の実施の形態で説明した「燃料添加制御ルーチン」（図２）とほぼ同等の処理内容を含むルーチンを実行している。そして、当該「燃料添加制御ルーチン」による燃料添加の実行と、当該「診断ルーチン」による診断処理の実行は択一的に行われることとなる。すなわち、「燃料添加制御ルーチン」による燃料添加が実行されているときには（図２のステップ１０３を参照）、「診断ルーチン」のステップＳ５０２における判断は否定となる。一方、「診断ルーチン」のステップＳ５０２における判断が肯定で、ステップＳ５０３以降の処理が実行されているときには、「燃料添加制御ルーチン」のステップＳ１０２における判断は否定となるよう制御ロジックが構成される。
【０１１１】
当該「診断ルーチン」におけるステップＳ５０３では、調量弁１６を開弁すべく同弁１６へ指示電流を通電する（燃料添加を実行する）。
続くステップＳ５０４においては、燃圧センサ７１’の検出信号に基づき、添加燃料通路Ｐ２における調量弁１６下流の燃圧Ｐｇが、燃料添加ノズル１７を開弁させるに足る大きさの圧力（開弁圧）Ｐｇｏまで上昇しているか否かを判断する。そしてその判断が肯定であれば、ＥＣＵ８０はその処理をステップＳ５０５に移行し、その判断が否定であれば調量弁１６若しくはサプライポンプの機能に異常が生じている旨の診断を行い（ステップＳ５０８ａ）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０１１２】
一方、ステップＳ５０５では、排気系４０のＮＯｘ触媒４１上流における排気空燃比Ａ／ＦをＡ／Ｆセンサ７３’の検出信号に基づいて把握する。そして、続くステップＳ５０６においてその排気空燃比Ａ／Ｆが所定値Ｄを下回っているか否かを判断する。
【０１１３】
上記ステップＳ５０６での判断が肯定であれば、ＥＣＵ８０は添加ノズル１７、調量弁１６及びサプライポンプ１１は全て正常に機能している旨の診断を行い（ステップＳ５０８ｂ）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０１１４】
一方、上記ステップＳ５０６での判断が否定であれば、ステップＳ５０７に移行する。ステップＳ５０７では、今回の燃料添加に際して適用した燃料噴射時間（調量弁１６への通電時間）τが所定値Ｅを上回っていたか否かを判断する。そしてその判断が肯定であれば、ＥＣＵ８０は燃料添加ノズル１７の噴孔が詰まっている旨の診断を行い（ステップＳ５０８ｃ）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０１１５】
一方、同ステップＳ５０７での判断が否定であれば、本ルーチンにおける燃料添加に際して今回適用した燃料噴射時間τに所定値ｃを加算する。すなわち、本ルーチンにおいて実行する次回の燃料添加で適用する燃料噴射時間を（τ＋ｃ）に設定する（ステップＳ５０８ｄ）。なおここで、燃料噴射時間τを加算する処理に替え、調量弁１６の開度を増加させることにより、燃料添加の際、燃料添加ノズルに付与される燃圧を高めることとしてもよい。
【０１１６】
すなわち、ステップＳ５０８ｄにおいては、燃料添加ノズルに噴孔詰まりが生じている（若しくは生じつつある）と認識しつつも、当該噴孔詰まりの原因となっている燃料添加で適用する燃料噴射時間τを増加させ、これを吹き飛ばすことによってその除去を図る。ただし、燃料添加時間τには予め上限値Ｅを設定しておき、同燃料添加時間τが上限値Ｅを上回っても噴孔詰まりが解消されない場合には、次回ルーチンのステップＳ５０８ｃにおいて、燃料添加ノズル１７の噴孔が詰まっている旨の認識を確定的に行うこととなる。すなわち、燃料添加ノズル１７の噴孔が詰まっている旨の診断を行う。
【０１１７】
上記制御手順に従い、燃料添加ノズル１７、調量弁１６及びサプライポンプ１１の異常について診断を行う本実施の形態の診断処理装置によれば、各部位の異常について、個々に正確且つ速やかな異常検出を行うことができるようになる。
【０１１８】
また、燃料添加ノズル１７にとって機能回復の可能な異常について、これを早期に処置することで、機能回復が困難な状態に陥らせることなく、エンジンシステムの自力による機能回復が速やかに図られるようになる。
【０１１９】
なお、本実施の形態においては、排気系４０のＮＯｘ触媒４１上流にＡ／Ｆセンサ７３’を配置し、同センサ７３’の検出信号に基づいてリッチスパイクの有無を確認することとした（ステップＳ５０５，Ｓ５０６）。このように、排気系４０のＮＯｘ触媒４１上流にＡ／Ｆセンサ７３’を配置する構成を適用すれば、燃料添加による排気空燃比の変化、すなわち時間軸上におけるピーク（極小）の出現を認識する上で高い優位性が得られる。ただし、例えば先の第１〜第３の実施の形態で適用したエンジンシステムの構成の如く、排気系４０のＮＯｘ触媒４１下流にＡ／Ｆセンサ７３を配置し、上記診断ルーチン（図１２）と同様の診断処理を行っても、本実施の形態に準ずる効果を奏することはできる。
【０１２０】
また、本実施の形態においては、同診断ルーチン（図１２）のステップＳ５０６での処理によるように、排気空燃比Ａ／Ｆが所定値Ｄを下回っているか否かを判断することにより、燃料添加の実行に伴う時間軸上におけるピーク（極小）の出現（リッチスパイク）の有無を判別することとした。このような判別手法に替え、例えば、前回までのルーチン処理で把握された排気空燃比Ａ／Ｆと今回のルーチン処理で把握された排気空燃比Ａ／Ｆとを比較し、その相対的な偏差、比率、降下勾配や上昇勾配等に基づいて時間軸上におけるピーク（極小）の出現（リッチスパイク）の有無を判別することとしてもよい。
【０１２１】
また、調量弁１６の下流に燃圧センサ７１’を配置する構成に替え、調量弁１６の上流に燃圧センサを配置する構成を適用し、当該部位における燃料添加を実行前の燃圧をモニタすることによっても、サプライポンプ１１の故障を診断することはできる。すなわち、調量弁１６上流における燃料添加を実行前の燃圧が所定圧を上回っていなければ、サプライポンプ１１が故障している旨の判定を行うように診断ルーチンの制御ロジックを構成すればよい。また、同構成において、調量弁１６上流における燃料添加を実行前の燃圧は所定圧を上回っていても、燃料添加実行時の燃圧に例えば先の図３（ｃ）に示した変動が出現しなければ、調量弁１６に異常が発生していると診断することとしてもよい。
（第５の実施の形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の還元剤供給装置の診断処理装置を、ディーゼルエンジンシステムに適用した第５の実施の形態について説明する。
【０１２２】
当該第５の実施の形態では、添加燃料通路Ｐ２の調量弁１６上流における燃圧が、燃料添加の実行開始から終了にかけて、正常な推移態様を示すか否かにより、サプライポンプ１１及び調量弁１６が正常に機能しているか否かを診断処理する。
【０１２３】
なお、当該第５の実施の形態にあって、適用対象とするエンジン１’の構成、同エンジン１’に備えられる還元剤供給装置（燃料供給系）１０の構成、およびＥＣＵ８０等を含む診断処理装置のハードウエア構成について、その基本構成は、先の第４の実施の形態で図１１において説明したものとほぼ同様である。よってそれら構成に関するここでの重複する説明は割愛する。
【０１２４】
以下、本実施の形態において行われる診断処理に関し、ＥＣＵ８０によるその具体的な診断手順についてフローチャートを参照して説明する。
図１３には、燃料添加ノズル１７、サプライポンプ１１及び調量弁１６について、その異常の有無を診断するために実施される「診断ルーチン」の処理内容を示す。このルーチンの処理は、ＥＣＵ８０を通じてエンジン１の始動とともにその実行が開始され、所定時間毎に繰り返される。
【０１２５】
本ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ８０は先ずステップＳ６０１において、燃料添加の実行にかかる調量弁１６の制御等にとって必要な運転状態を把握する。同ステップＳ６０１における処理は、先の第１の実施の形態の「燃料添加制御ルーチン」におけるステップＳ１０１における処理と同等のものである。
【０１２６】
続くステップＳ６０２においては、燃料添加ノズル１７、サプライポンプ１１及び調量弁１６の異常について、診断処理を実行するか否かを判断する。そしてその判断が肯定であればステップＳ６０３に移行し、その判断が否定であれば本ルーチンを一旦抜ける。
【０１２７】
なお、本実施の形態において、ＥＣＵ８０は、別途の先の第１の実施の形態で説明した「燃料添加制御ルーチン」（図２）とほぼ同等の処理内容を含むルーチンを実行している。そして、当該「燃料添加制御ルーチン」による燃料添加の実行と、当該「診断ルーチン」による診断処理の実行は択一的に行われることとなる。すなわち、「燃料添加制御ルーチン」による燃料添加が実行されているときには（図２のステップ１０３を参照）、「診断ルーチン」のステップＳ６０２における判断は否定となる。一方、「診断ルーチン」のステップＳ６０２における判断が肯定で、ステップＳ６０３以降の処理が実行されているときには、「燃料添加制御ルーチン」のステップＳ１０２における判断は否定となるよう制御ロジックが構成される。
【０１２８】
当該「診断ルーチン」におけるステップＳ６０３では、調量弁１６を開弁すべく同弁１６へ指示電流を通電する（燃料添加を実行する）。また、この燃料添加の開始から終了時にかけて（終了後、所定時間が経過するまで）、ＥＣＵ８０は、燃圧センサ７１’の検出信号に基づき添加燃料通路Ｐ２における調量弁１６下流の燃圧Ｐｇを連続的に観測（モニタ）する。
【０１２９】
続くステップＳ６０４においては、添加燃料通路Ｐ２における調量弁１６下流の燃圧Ｐｇが、（Ｉ）燃料添加の実施中、燃料添加ノズル１７を開弁させるに足る大きさの圧力（開弁圧）Ｐｇｏ以上の値を保持しており、且つ（ＩＩ）燃料添加の終了後にはその開弁圧Ｐｇｏを下回っているか否かを判断する。そして、当該条件（Ｉ）及び（ＩＩ）が何れも満たされている場合に限り、ＥＣＵ８０はその処理をステップＳ６０５に移行し、添加ノズル１７、調量弁１６及びサプライポンプ１１は全て正常に機能している旨の診断を行った後、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０１３０】
一方、同ステップＳ６０４において、当該条件（Ｉ）及び（ＩＩ）の何れか一方でも満たされていない場合には、ＥＣＵ８０はその処理をステップＳ６０６に移行する。ステップＳ６０６においてＥＣＵ８０は、今回の燃料添加に際して適用した燃料噴射時間（調量弁１６への通電時間）τが所定値Ｅを上回っていたか否かを判断する。そしてその判断が肯定であれば、ＥＣＵ８０は燃料添加ノズル１７の噴孔が詰まっている旨の診断を行い（ステップＳ６０７）、本ルーチンでの処理を一旦終了する。
【０１３１】
一方、同ステップＳ６０６での判断が否定であれば、本ルーチンにおける燃料添加に際して今回適用した燃料噴射時間τに所定値ｃを加算する。すなわち、本ルーチンにおいて実行する次回の燃料添加で適用する燃料噴射時間を（τ＋ｃ）に設定する（ステップＳ６０８）。なおここで、燃料噴射時間τを加算する処理に替え、調量弁１６の開度を増加させることにより、燃料添加の際、燃料添加ノズルに付与される燃圧を高めることとしてもよい。
【０１３２】
すなわち、ステップＳ６０８においては、燃料添加ノズルに噴孔詰まりが生じている（若しくは生じつつある）と認識しつつも、当該噴孔詰まりの原因となっている燃料添加で適用する燃料噴射時間τを増加させ、これを吹き飛ばすことによってその除去を図る。ただし、燃料添加時間τには予め上限値Ｅを設定しておき、同燃料添加時間τが上限値Ｅを上回っても噴孔詰まりが解消されない場合には、次回ルーチンのステップＳ６０７において、燃料添加ノズル１７の噴孔が詰まっている旨の認識を確定的に行うこととなる。すなわち、燃料添加ノズル１７の噴孔が詰まっている旨の診断を行う。
【０１３３】
上記制御手順に従い、燃料添加ノズル１７、調量弁１６及びサプライポンプ１１の異常について診断を行う本実施の形態の診断処理装置によれば、各部位の異常について、個々に正確且つ速やかな異常検出を行うことができるようになる。
【０１３４】
また、燃料添加ノズル１７にとって機能回復の可能な異常について、これを早期に処置することで、機能回復が困難な状態に陥らせることなく、エンジンシステムの自力による機能回復が速やかに図られるようになる。
【０１３５】
なお、上記各実施の形態において、燃料供給系１０各部位についての異常を診断した場合、個別の異常に対応して設けられた警告灯を点滅する等することにより、エンジン１若しくはエンジン１’の運転者に通知を行う装置を構成するのが好ましい。
【０１３６】
また、上記各実施の形態では、ＥＣＵ８０が燃料添加の実施に先立って把握するエンジン１（１’）の運転状態を代表する一パラメータとして、排気系４０の触媒ケーシング４２下流に設けられた排気温センサ７４の検出信号に基づいて把握される排気温度Ｔｅｘを適用することとした。これに対し、排気温センサを排気系４０内の触媒ケーシング４２上流や、各気筒２０の排気ポート内に設け、これらセンサの検出信号に基づいて把握される排気系４０内の温度を適用してもよい。また、エンジン回転数Ｎｅやアクセルの踏み込み量等、エンジン１（１’）の運転状態を代表する他のパラメータを用いて、排気系４０内の温度（排気ポート内、触媒ケーシング４２上流若しくは下流の温度）を推定（演算）し、その推定温度を上記排気温度Ｔｅｘに替えて適用することとしてもよい。
【０１３７】
また、上記各実施の形態においては、還元剤としてディーゼルエンジンの燃料（軽油）を適用することとした。この他、ガス中の還元成分としてＮＯｘを還元する機能を有するものであれば、他の還元剤、例えばガソリン、灯油等を用いても構わない。
【０１３８】
また、上記実施の形態においては、ＮＯｘ触媒として、いわゆる吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を適用することとしたが、これに替えいわゆる選択還元型ＮＯｘ触媒を適用してもよい。要は、ガス中の還元成分量或いはこれに関連する成分の量（例えば酸素濃度）に応じてＮＯｘの浄化（還元）作用効率が異なる触媒を適用して排気中のＮＯｘを浄化する排気浄化装置であれば、本実施の形態において用いたものと同等の制御構造を適用して同実施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態においては、燃料タンクからコモンレール１２へ燃料を供給するサプライポンプ１１を用いて、サプライポンプ１１の汲み上げた燃料の一部を排気系４０内に添加供給する装置構成を適用することとした。しかし、こうした装置構成に限らず、例えば添加燃料を燃料タンク、或いは他の燃料（還元剤）供給源から供給する独立した供給系を備える装置構成を適用してもよい。
【０１４０】
また、本実施の形態においては、燃料の排気系への添加にあたり、添加燃料通路Ｐ２を介して供給される燃料の圧力を調量弁１６によって制御し、その圧力制御によって燃料添加ノズル１７の開閉弁動作を制御する構成を適用している。これに対し、例えば燃料噴射弁１３のように、ＥＣＵ８０による通電を通じて直接開閉弁動作を制御される電磁弁等を燃料添加を行う噴射弁として適用してもよい。
【０１４１】
また、上記実施の形態においては、本発明の排気浄化装置を内燃機関としての直列４気筒のディーゼルエンジン１に適用することとしたが、希薄燃焼を行うガソリンエンジンにも好適に本発明を適用することができる。また、直列４気筒の内燃機関に限られることもない。
【０１４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、目標となる排気状態と、燃料添加によって得られる排気状態との一義的な関係の喪失から、還元剤供給装置の機能についてその異常を診断することとなるため、その診断処理について高い信頼性が得られるようになる。これにより、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
【０１４３】
また、当該還元剤供給装置が正常に機能すれば高い相関性を有する各パラメータ間にばらつきが生じると、これを的確に把握することとなるため、このばらつき（相関性の喪失）に基づいて、正確且つ信頼性の高い異常診断を行うことができるようになる。
【０１４４】
また、当該還元剤供給装置の各部位に不具合があると、これを直接反映することとなるパラメータに基づいて、正確且つ速やかに同還元剤供給装置の異常を検出することができるようになり、結果として、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
【０１４５】
また、内燃機関の排気系に設けられた還元触媒に還元剤の添加を行う還元剤供給装置について、特定部位について異常を的確に分別判断することのできるようになり、還元触媒の浄化効率に関する不具合の発生を早期に把握し、これを処理することができるようになる。
【０１４６】
また、還元剤供給手段にとって機能回復の比較的容易な異常について、これを早期に処置することで、機能回復が困難な状態に陥らせることなく、当該機関の自力による機能回復が速やかに図られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるディーゼルエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】同実施の形態にかかる燃料添加制御手順を示すフローチャート。
【図３】同実施の形態における燃料添加制御の実施にあたり、調量弁に通電する指示電流の推移、排気空燃比、添加燃料通路の燃圧等の推移を示すタイムチャート。
【図４】同実施の形態において、燃圧センサの異常を診断する手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる燃料添加制御手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の第３の実施の形態において、サプライポンプ若しくは調量弁の機能に異常が生じている場合、排気空燃比がどのように推移するのかを示すタイムチャート。
【図７】同実施の形態において、燃圧センサに異常が生じている場合、排気空燃比がどのように推移するのかを示すタイムチャート。
【図８】同実施の形態において、燃料添加ノズルの閉弁動作に異常が生じている場合、排気空燃比がどのように推移するのかを示すタイムチャート。
【図９】同実施の形態において、燃料添加ノズルの開弁動作に異常が生じている場合、排気空燃比がどのように推移するのかを示すタイムチャート。
【図１０】同実施の形態にかかる燃料添加制御手順を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第４の実施の形態にかかるディーゼルエンジンシステムを示す概略構成図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態において、燃料添加ノズル、サプライポンプ及び調量弁について、その異常を診断する手順を示すフローチャート。
【図１３】本発明の第５の実施の形態において、燃料添加ノズル、サプライポンプ及び調量弁について、その異常を診断する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
１０  燃料供給系（還元剤供給装置）
１１  サプライポンプ（還元剤圧送手段）
１２  コモンレール
１３  燃料噴射弁
１４  遮断弁
１６  調量弁
１７  燃料添加ノズル（還元剤供給手段）
２０  燃焼室
３０  吸気系
３１  インタークーラ
３２  スロットル弁
４０  排気系
４１  ＮＯｘ触媒（還元触媒）
４２  触媒ケーシング
５０  ターボチャージャ
５１  シャフト
５２  排気側タービンホイール
５３  吸気側タービンホイール
６０  ＥＧＲ通路
６１  ＥＧＲ弁
６２  ＥＧＲクーラ
７０  レール圧センサ
７１  燃圧センサ
７２  エアフロメータ
７３  Ａ／Ｆセンサ
７４  排気温センサ
７５  アクセル開度センサ
７６  クランク角センサ
８０  電子制御装置（ＥＣＵ）
８１  中央処理装置（ＣＰＵ）
８２  読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
８６  外部入力回路
８７  外部出力回路
８８  双方向性バス
Ｐ１  機関燃料通路
Ｐ２  添加燃料通路
【図１】
0003552653.tif 000002
【図２】
0003552653.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003552653.tif 000007
【図７】
0003552653.tif 000008
【図８】
0003552653.tif 000009
【図９】
0003552653.tif 000010
【図１０】
0003552653.tif 000011
【図１１】
0003552653.tif 000012
【図１２】
0003552653.tif 000013
【図１３】
0003552653.tif 000014